INFORME - CLASIFICACION GEOMECANICA

UNAP ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

EVALUACION GEOMECÁNICA DEL MACIZO ROCOSO

I. INTRODUCCIÓN:

La descripción y clasificación física y mecánica de un macizo rocoso es de gran importancia debido a la gran cantidad de obras que sobre estos se desarrollan, por tal motivo se hace necesario realizar una serie de estudios y pruebas con el fin de conocer las características del material sobre el cual se planea la obra de ingeniería. Tales estudios se complementan con estudios geológicos locales y en algunos casos regionales según sea la magnitud del proyecto, detallando en aspectos de tipo estructural (fallas, pliegues, formaciones, etc.).

El estudio de los macizos rocosos fue muy importante durante la época de ejecución de los importantes túneles construidos en Europa y en los EE.UU. Tal fue la necesidad de los estudios que merecieron estas obras que terminaron dando origen a métodos de clasificación de los macizos rocosos que se emplean ahora para cualquier tipo de intervención ingenieril sobre macizos rocosos.

Los ingenieros necesitan de algún modo llevar la realidad de la naturaleza a magnitudes, para entonces proceder a relacionar tales magnitudes y realizar operaciones con ellas, con la finalidad de llegar a calcular y dimensionar las partes de las obras de ingeniería.

De tal modo, debe procurarse una tipificación numérica, y por lo tanto objetiva de los macizos rocosos. Para ello, primeramente se debieron considerar las variables que intervienen en definir sus cualidades de resistencia del macizo, que son las características que interesan en ingeniería. En segunda instancia, debió asignársele a tales variables un grado de incidencia en la calidad del macizo, dejando ver de qué dependen principalmente sus características geotécnicas. Luego se establecieron las relaciones entre las variables de importancia, generándose fórmulas matemáticas. La etapa final fue asignarle a esas variables un número, una magnitud, para entonces poder entrar a la fórmula y resolver la ecuación.

Como en la naturaleza los parámetros de variabilidad son muy amplios, se recurre a asignar una magnitud a un intervalo de variabilidad de exactitud en la medición. Así, la caracterización geomecánica del macizo rocoso pasa a ser suficientemente objetiva y considerada matemáticamente.

MECANICA DE ROCAS


La valoración de la resistencia del macizo pasa por tres factores fundamentales a considerar: la constitución del macizo (las rocas que lo forman: la litología), la disposición y relación espacial de las partes constitutivas del macizo rocoso (la estructura primaria o estratificación y la estructura secundaria, dada por las discontinuidades), y el estado de conservación en el que se encuentra (su condición de frescura o alteración).

II. OBJETIVOS:

Proporcionar un evaluación Geomecánica del macizo rocoso a partir de observaciones en el campo.

Estimación de la calidad del macizo rocoso y de los parámetros de resistencia para evaluar el diseño y sostenimiento de túneles.

III. GENERALIDADES:

III.1. Localización del área de estudio:

MECANICA DE ROCAS


III.2. Descripción del área de estudio:

El área de estudio está ubicado en la zona sur de la ciudad de Puno, a orillas del Lago Titicaca, teniendo como referencia el Hotel JOSE ANTONIO.

La zona es accesible de geología rocosa ideal para nuestro estudio, tipo de roca arenisca.

III.3. Geología general y local:

Los macizos rocosos son generalmente de color rosado a pardo rojizo, bien clasificadas masivas a bien estratificadas y de tamaño variable.

MECANICA DE ROCAS


El grupo tiene una expresión fotogeológica distintiva caracterizada por un tono pálido, donde los sedimentos presentan buzamiento abrupto y no bandeamiento debido a la intercalación de capas con diferentes resistencias a la erosión.

La topografía desarrollada en los sedimentos es suavemente ondulada a montañosa y la exposición es generalmente buena.

Geoforma producida por la acción del viento y del agua., es típico la “erosión diferencial” en este tipo de roca.

III.4. Metodología: Para poder tomar los datos se hizo una visita de campo para establecer las zonas más aptas para la realización del trabajo y se siguieron los siguientes pasos:

Visita a campo. Observación de la posición y dirección de los estratos. Determinación de las características de las discontinuidades (orientación,

espaciado, persistencia, rugosidad, apertura). Recopilación y análisis de los datos. Resultados y conclusiones.

III.5. Materiales e Instrumentos:

Martillo de geólogo. Brújula. Wincha. Libreta. Cámara fotográfica.

MECANICA DE ROCAS


IV. CÁLCULOS Y RESULTADOS:

MECANICA DE ROCAS


MECANICA DE ROCAS


IV.1. BLOQUE N° I:

MECANICA DE ROCAS


MECANICA DE ROCAS


PARAMETROS DE CLASIFICACIÓN Y SUS VALORACIONESParámetro Condición Valoración

Resistencia de la roca intacta Roca dura: 50 – 100 MPa 7RQD (%) 97 % 20

Espaciamiento de discontinuidades

0.54m 10

Condición de las discontinuidades- Superficie ligeramente rugosa.-Paredes ligeramente intemperizadas.-Apertura < 1mm.

25

Agua subterránea Húmedo 10RMR Básico 72

AJUSTE DE LA VALORACIÓN POR ORIENTACION DE LAS DISCONTINUIDADES

ParámetroMuy

favorableFavorable Regular Desfavorable

Muy desfavorable

ValoraciónTúneles y

minas0 -2 -5 -10 -12

RMR = 67

CLASE DE MASA ROCOSA DETERMINADAS POR LOS VALORES TOTALESValoración 100 - 81 80 - 61 60 - 41 40 - 21 < 21

Numero de clase I II III IV V

DescripciónRoca muy

buenaRoca buena

Roca regular

Roca malaRoca muy

duraSIGNIFICADO DE LAS CLASES DE ROCAS


Tiempo de autosostenimiento

20 años spam 15 m

1 año spam 10

m

1 semana spam 5 m

10 hrs spam 2.5

m

30 min spam 1 m

Cohesión de la masa rocosa KPa

> 400 300 - 400 200 - 300 100 - 200 < 100

MECANICA DE ROCAS


Ángulo de fricción de la masa rocosa

> 45° 35° - 45° 25° - 35° 15° - 25° <15°

4.2. BLOQUE N° II:

MECANICA DE ROCAS


MECANICA DE ROCAS



Resistencia de la roca intacta Roca muy dura: 100 – 250 MPa 12RQD (%) 98.5 % 20

Espaciamiento de discontinuidades 0.54 m 10

Condición de las discontinuidades-Superficie ligeramente rugosa.-Paredes ligeramente intemperizadas.-apertura < 1mm.

25

Agua subterránea Seco completamente. 15

RMR Básico 82


ParámetroMuy


Muy desfavorable


minas0 -2 -5 -10 -12

RMR = 80




buenaRoca buena

Roca regular

Roca malaRoca muy




20 años spam 15 m

1 año spam 10

m

1 semana spam 5 m

10 hrs spam 2.5

m

30 min spam 1 m


> 400 300 - 400 200 - 300 100 - 200 < 100


> 45° 35° - 45° 25° - 35° 15° - 25° <15°

4.3. BLOQUE III:

MECANICA DE ROCAS


MECANICA DE ROCAS



Resistencia de la roca intacta Roca dura: 50 – 100 MPa 7RQD (%) 97.17 % 20

Espaciamiento de discontinuidades 0.37m. 10

Condición de las discontinuidades-Superficie ligeramente intemperizada.-Paredes ligeramente intemperizadas.-Apertura < 1mm.

25

Agua subterránea Húmedo 10

RMR Básico 72


ParámetroMuy


Muy desfavorable


minas0 -2 -5 -10 -12

RMR = 70




buenaRoca buena

Roca regular Roca malaRoca muy



Tiempo de auto sostenimiento

20 años spam 15 m

1 año spam 10 m

1 semana spam 5 m

10 hrs spam 2.5

m

30 min spam 1 m


> 400 300 - 400 200 - 300 100 - 200 < 100


> 45° 35° - 45° 25° - 35° 15° - 25° <15°

MECANICA DE ROCAS


4.4. BLOQUE IV:

MECANICA DE ROCAS



Resistencia de la roca intacta Roca Media: 25 – 50 MPa. 4RQD (%) 100% 20

Espaciamiento de discontinuidades 0.49m 10

Condición de las discontinuidades -Paredes intemperizadas.-Espejo de falla. 10

Agua subterránea Seco completamente 15

RMR Básico 59


ParámetroMuy


Muy desfavorable


minas0 -2 -5 -10 -12

RMR = 54

MECANICA DE ROCAS





buenaRoca buena

Roca regular

Roca malaRoca muy




20 años spam 15 m

1 año spam 10

m

1 semana spam 5 m

10 hrs spam 2.5

m

30 min spam 1 m


> 400 300 - 400 200 - 300 100 - 200 < 100


> 45° 35° - 45° 25° - 35° 15° - 25° <15°

4.5. BLOQUE V:

MECANICA DE ROCAS


MECANICA DE ROCAS



Resistencia de la roca intacta Roca dura: 50 – 100 MPa. 7RQD (%) 92.27 % 20

Espaciamiento de discontinuidades 0.28 m 10

Condición de las discontinuidades-Superficie muy rugosa.-Pared rocosa sana.-Sin aperturas.

30

Agua subterránea Húmedo 10

RMR Básico 77


ParámetroMuy


Muy desfavorable


minas0 -2 -5 -10 -12

RMR = 75




buenaRoca buena

Roca regular

Roca malaRoca muy




20 años spam 15 m

1 año spam 10

m

1 semana spam 5 m

10 hrs spam 2.5

m

30 min spam 1 m


> 400 300 - 400 200 - 300 100 - 200 < 100


> 45° 35° - 45° 25° - 35° 15° - 25° <15°

MECANICA DE ROCAS


MECANICA DE ROCAS

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