SONDEOS CALICATAS

SONDEOS MECANICOS-

TRINCHERAS Y CALICATAS

CALICATAS Y TRINCHERAS

1. Introducción2. Ejecución de calicatas3. Ventajas e inconvenientes3.1. Ventajas3.2. Inconvenientes4. Toma de muestras5. Aplicación

CALICATAS Y TRINCHERAS1. Introducción2. Ejecución de calicatas3. Ventajas e inconvenientes3.1. Ventajas3.2. Inconvenientes4. Toma de muestras5. Aplicación

INTRODUCCIÓN

Las calicatas son una de las técnicas de prospección empleadas para facilitar el reconocimiento geotécnico de un terreno. Las calicatas permiten la inspección directa del suelo que se desea estudiar y, por lo tanto, es el método de exploración que normalmente entrega la información más confiable y completa. En suelos con grava, la calicata es el único medio de exploración que puede entregar información confiable, y es un medio muy efectivo para exploración y muestreo de suelos

EJECUCIÓN DE CALICATAS

Son excavaciones poco profundas (1 a 3 o 4m) que pueden ser realizadas mediante retroexcavadora o manualmente. Son rápidas en su ejecución y de bajo coste, pero solo alcanzan una profundidad de reconocimiento limitada. Los materiales necesariamente “ripables” con retroexcavadora

VENTAJAS

• La observación directa y relativamente amplia del terreno.

• Describir estratigrafía del suelo superficial.

• Conocer la profundidad de la roca y sus propiedades geotécnicas superficiales.

• Detectar niveles freáticos.• La toma de muestras para ensayos.• La realización de ensayos “in situ”.• Clasificar geotécnicamente el suelo.

INCONVENIENTES• Problemas de

desmoronamiento de paredes impidiendo la observación

• Presencia de nivel freático

• Alteran las características resistentes del terreno afectado por la excavación, lo que debe ser tenido en cuenta de cara a la toma de muestras.

TOMA DE MUESTRAS• La toma de muestras se efectuará siempre en la

pared de la calicata, seleccionando con precisión el nivel que se quiere muestrear e indicándose exactamente la profundidad del muestreo.

• En ningún caso se tomarán muestras del material existente en el fondo de la calicata ni a profundidad inferior a medio metro.

• Antes de proceder a la restitución del terreno extraído, si se observase la existencia de humedad o un rezume de agua, se mantendrá abierta la excavación durante unos 30 minutos con el fin de valorar y estimar en lo posible la permeabilidad del terreno.

• Se procederá al adecuado cierre y compactación de las calicatas abiertas de manera que se restituya la totalidad del terreno extraído.

EL PESO DE LAS MUESTRAS SE DETERMINA MEDIANTE LOS SIGUIENTES

CRITERIOS

• << Peso a distribuciones regulares de los minerales.• << Peso cuanto mayor cantidad de grano mineral

tenga la muestra.• >> Peso cuanto mayor sea el grano de los minerales.• >> Peso cuanto mayor sea la densidad de los

minerales.• >> Peso cuanto menor sea la ley del mineral.

EL TAMAÑO ÓPTIMO DE LAS MUESTRAS SE DETERMINA MEDIANTE LOS SIGUIENTES

MÉTODOS

• Método del coeficiente de variación• Método de Richards Czeczott• Método de Royle• Método de GY

METODO DEL COEFICIENTE DE VARIACION

CV = 100*S / X

La tabla proporciona los pesos de la muestra en función CV.

RICHARD CZECZOTT

Q= K• K: constante que expresa la variabilidad del

yacimiento• d: tamaño de los mayores granos del mineral útil.

ROYLE

Q= 100*A / G• A: peso del mineral de la partícula más grande• G: ley en %

PIERRE GY

Permite sacar el peso determinando por el error cometido en el proceso. Fundamentalmente se usa para el tratamiento de reducción del peso de la muestra.

PROCEDIMIENTO PARA LA TOMA DE MUESTRAS

Las muestras nunca deben tomarse del piso de la calicata debido a que este se encuentra contaminado, sino de las cajas de la misma, siguiendo los pasos siguientes.

La exploración por calicatas o trincheras se realiza cuando se tiene que investigar en lugares con una profundidad somera y se desea hacer un muestreo lineal, como por ejemplo en afloramientos de vetas mineralizadas

En este caso se tendría que excavar de acuerdo a la distancia establecida de muestreo, si las distancias de muestreo son cortas sería recomendable un muestreo por trincheras, como se aprecia en la siguiente figura.

De ser otro el caso se realizaría un muestreo por calicatas, excavando hasta una profundidad donde se obtengan muestras inalteradas.

APLICACIÓN DE PROSPECCIÓN POR

TRINCHERASPROYECTO LA COLORADA

OESTE

La Colorada se ubica a 8.4 km de La Mina de Oro La Arena también propiedad de la Compañía y tiene una superficie de 1,500 hectáreas. Todas las concesiones mineras y los derechos de superficie relacionados con el proyecto La Colorada son propiedad de Rio Alto.

OBJETIVOS DE LA PROSPECCIÓN

El primer programa de prospección tiene dos objetivos: • Identificar posible mineralización con valor

económico.• Esterilizar áreas que podrían ser adecuadas

para la posible construcción de infraestructura minera en el futuro.

LITOLOGÍALa litología está compuesta de arenisca y brechas de la formación Chimu. Las zonas brechadas son hidrotérmicas con óxido de hierro y sílica en la matriz de la brecha; la alteración es principalmente dickita-zunita y alunita. El mapa litológico indica la ubicación de arenisca y lutitas intruidos por brechas hidrotérmicas (en color rojo) que pueden albergar mineralización aurífera con valor económico.

La mineralización aurífera posiblemente este alojada en la brecha hidrotérmica (en rojo)

Contacto de brechaHidrotermalPórfido diorita feldespatoAreniscaEsquisto

MUESTREO POR TRINCHERASLa longitud de muestras en trincheras (rocas y suelos) y en piques (suelos) fluctuó entre 0.7m y 2.0m, con lo que se obtuvieron 1,378 muestras de roca y 1,747 muestras de suelo.

En La Colorada Zona Oeste se realiza un programa de muestreo de superficie de suelo en una red de líneas de 50m y espacios de 25m dentro de estos posibles parámetros.

Muestreo de Red y

Trincheras Geoquímic

as que muestran

las anomalías auríferas

TrincheraLongitud

de muestra

(m)Au g/t Muestra Tipo Comentario

T-1

11.6 0.15 Roca

7.35 0.9 Roca Incluye 4m @ 1.42 g/t Au

17.9 1.03 Roca Incluye 8m @ 1.751 g/t Au19.3 0.47 Roca

T-2 34.3 0.28 Roca Incluye 2m @ 1.591 g/t Au

T-4 16 0.17 Roca

10 0.32 Roca T-5 66 0.18 Roca

T-6 18 0.12 Roca

T-9

46 0.2 Roca

80 1.5 RocaIncluye 10m @ 3.914 g/t AuIncluye 4m @ 12.435 g/t AuIncluye 6m @ 1.489 g/t Au

T-11 4.9 0.19 Suelo

T-154.7 0.07 Suelo

29.9 0.08 Suelo

4.9 0.19 Suelo

T-17 50.85 0.12 Suelo

48.05 0.1 Suelo

T-18

62 0.19 Suelo Including 2m @ 0.511 g/t Au



T-19108 0.1 Suelo

96 0.26 Suelo

48 0.12 Suelo

T-20 68 0.12 Suelo

80 0.08 Suelo T-21 90 0.08 Suelo

Los ensayes de las muestras de roca arrojaron valores potencialmente económicos para 282 muestras de las cuales:231 tuvieron leyes de oro de entre 100 ppb-600ppb.21 muestras con leyes entre 601ppb - 1,000ppb30 muestras con leyes de oro que fluctuaban entre

cantidades superiores a 1,000ppb y a más de 6,300ppb (con una muestra de 2 m en trinchera que arrojó una ley de oro de 23,630ppb).

Los ensayes de muestras de suelo, tienen valores auríferos potencialmente económicos para 339 muestras de las cuales:335 arrojaron leyes de 110ppb - 600ppb.3 muestras arrojaron 601 ppb a 1,000ppb.una muestra arrojó resultados de ley de oro por

1,657ppb.

SONDEOS MECÁNICOS

1.1. Introducción1.2. Tipos de sondeos mecánicos1.2.1.Recuperación de testigo (diamantina) (DDH):1.2.2.Aire reverso (RC)1.2.3.Percusión-rotación (DTH):1.3. Presentación de los datos de sondeos1.4. Aplicación

SONDEOS MECÁNICOS1. Introducción2. Tipos de sondeos mecánicos2.1. Recuperación de testigo (diamantina) (DDH):2.2. Aire reverso (RC)2.3. Percusión-rotación (DTH):3. Presentación de los datos de sondeos4. Aplicación

INTRODUCCIÓNUn sondeo es un taladro de sección circular que se realiza desde la superficie hasta el yacimiento. Estos permiten atravesar todo tipo de terrenos, blandos y duros; son imprescindibles cuando la profundidad que necesitamos reconocer son demasiado altas, también cuando necesitamos reconocer el terreno por debajo del nivel freático, o cuando es preciso atravesar capas de rocas.

TIPOS DE SONDEOS MECÁNICOS

Según la clase del terreno y su permeabilidad se deberá escoger el tipo de sondeo más adecuado.Todo equipo de perforación de sondeos tiene la siguiente estructura:a) Chasisb) Orugas o neumáticos.c) Columna de elevaciónd) Columna de perforacióne) Controles de mandof) Barrena de perforacióng) Centrador externoh) Motor diésel y generador neumático.

RECUPERACIÓN DE TESTIGO (DIAMANTINA) (DDH)

En este sistema se recupera el núcleo del sondeo (testigo) casi intacto.

Durante la ejecución del sondeo, y si el terreno no lo permite, hay que proceder a la entubación del sondeo con la tubería de revestimiento o bien se utilizan lodos bentoníticos que mantienen las paredes sin desmoronamientos

Las coronas se eligen en función de las características del terreno que se va a perforar, para así lograr un mayor rendimiento durante la perforación, para dicha elección nos basamos en la información proporcionada por el fabricante, así tenemos:

VENTAJAS• Obtención de muestra inalalterada en

toda la columna• Alcanzan grandes profundidades• Permite reconocer el terreno bajo nivel

freático• Atraviesa capas de roca de alta

resistencia• Toma muestras inalteradas• Ensayos in situ: S.P.T., presiómetros, ...• Ensayos de permeabilidad: Lefranc

(suelos), Lugeon (roca).

AIRE REVERSO (RC)Son muy populares, y están en uso desde los años 70. El sistema permite la recuperación de cuttings por inyección de aire o agua a través de un sistema de pared doble, que evita los problemas de contaminación que se producen en el sistema percusión-rotación. Son de gran velocidad y en algunos casos pueden ser implementados como sistemas duales RC/DDH

PERCUSIÓN-ROTACIÓN (DTH)Son realizados con un martillo accionado neumáticamente, al que se le imprime un movimiento vertical y rotacional. La herramienta (martillo) suele ser carburo de tungsteno, permiten diámetros de hasta 20 cm, y pueden penetrar hasta unos 200 m. Dependiendo del tipo de roca, se pueden perforar hasta unos 100-150 m en unas 8 horasSu principal uso es para la determinación de leyes. Otro problema que presentan es la contaminación: los materiales que ascienden se pueden contaminar con otros, de tramos superiores, que han caído por efectos del movimiento de la varillas.

PRESENTACIÓN DE LOS DATOS DE SONDEOS

En la descripción del proceso de perforación se debe registrar los siguientes datos:• Básicos: proyecto, nombre y número de referencia,

localización, número de sondeo, coordenadas, inclinación y orientación, fecha, contratista, supervisor y sondista.

• Método de perforación: máquina, tipo de perforación, diámetro, características de los útiles de perforación, tipos de lodos (si se emplearan), tipo de circulación (directa o inversa) y otras características técnicas.

• Progreso de perforación: maniobras, metros de avance, velocidad de avance, resistencia al avance, recuperación, pérdidas y filtraciones de fluidos, inestabilidades de las paredes, averías, etc.

La testificación geológica-geotécnica consiste en el registro y descripción de los testigos obtenidos de la perforación en sondeos mecánicos. Los testigos deben colocarse y conservarse en cajas de madera o cartón parafinado, etiquetadas, señalándose con tablillas las cotas en las que se produce un cambio litológico o aparece alguna estructura de importancia (falla, fractura, hueco, etc.). Los espacios vacíos correspondientes a las muestras extraídas, deben acotarse e indicarse sus características (muestras inalteradas, testigo parafinados, SPT, etc.)

La descripción geológica-geotécnica de los testigos puede realizarse de forma simultánea a la perforación o justo a continuación, no debiendo retrasarse, ya que determinados tipos de materiales sufren alteraciones que modifican sus propiedades (como la pérdida de humedad en los suelos). El procedimiento a seguir es el siguiente:• Descripción sistemática: naturaleza y composición de

visu, litología, tamaño de grano, color, textura, grado de meteorización, etc.

• En materiales rocosos: descripción de discontinuidades (tipo, espaciado, rugosidad, rellenos), porcentaje de recuperación de testigos.

• Índice RQD e índice N30 que representa el número de fracturas por cada 30 cm de testigo.

• Datos de los ensayos realizados en interior del sondeo.

• Fotografías de las cajas, realizadas de forma que sea claramente identificables las tablillas separadoras con sus cotas, colores, texturas, fracturas de los testigos, así como el número de la caja y las profundidades perforadas.

Además deben registrarse los siguientes datos:• Profundidad y tipo de las

muestras obtenidas• Profundidad del nivel

freático.

APLICACIÓN

Prospección mediante sondajes mecánicos en proyecto La Arena

UBICACIÓN

GEOLOGIA

COLUMNA ESTRATIGRAFICA

ANOMALIA ESTABLESIDA EN ESTUDIOS PREVIOS

SITUACIÓN DE LOS SONDAJES• Debe ser fijada en función de las características del

estudio y sus objetivos, tomando especialmente en consideración las dificultades de acceso al emplazamiento

• En caso de tener que mover el emplazamiento de un punto, debe primar donde los datos obtenidos permitan asegurar el cumplimiento del objeto de su perforación

ELECCIÓN DE MÉTODO DE PERFORACIÓN

El desafío proviene de dos frentes, elegir el tipo de sondeo a realizar (balanceando las posibilidades técnicas, información geológica obtenible, y costes) y sobre todo, decidir donde posicionar los sondeos y a que ángulo respecto a la vertical.

ELECCIÓN DE LOS EQUIPOS DE PERFORACIÓN

Las coronas de perforación deben ser siempre las más adecuadas a las características del terreno.

De la observación de la tabla se desprende:• Para roca

fracturada, abrasiva, de dureza suave a media, usar coronas de series 2 y 4.

• Para roca competente, dura y muy dura, usar coronas de series 8, 9 y 10.

PREPARACIÓN DE ACCESOS Y ACONDICIONAMIENTO DEL

EMPLAZAMIENTOLa primera etapa de los trabajos en campo se iniciará tras la solicitud de los preceptivos permisos y la obtención de la autorización para acceder a los terrenos. Se deberá preparar la pista necesaria para la circulación segura de los vehículos y la llegada de los equipos y suministrosnecesarios, y se acondicionará adecuadamente el emplazamiento con el fin de que permita albergar las instalaciones, equipos, suministros y elementos necesarios para el correcto desarrollo de la perforación y los trabajos de reconocimiento.

TOMA DE MUESTRASRecuperación y disposición de taladros• Una vez extraído el tubo portatestigos del sondeo, se

saca cuidadosamente el testigo de su interior, colocándolo en una canaleta prevista para éste fin y que es un elemento imprescindible

• El testigo debe ser colocado en cajas porta testigos adecuadas, de madera o cartón parafinado, conservando la posición y orientación originales e indicando la profundidad o cota. Para que ésta operación se haga correctamente, se seguirá la misma secuencia en que fue obtenido y empezando siempre por el final, disponiendo separadores entre las diferentes maniobras realizadas y delimitando las cotas de toma de muestras.

• En caso de pérdida de testigo se indicará en la caja correspondiente.

• Además del porcentaje de recuperación, se determinará para todos los testigos obtenidos el índice de calidad de roca (RQD).

Testificación de testigos• La testificación geológico-geotécnica

deberá realizarse "in situ" de forma simultánea a la perforación o inmediatamente después de la misma, no debiendo retrasarse.

• La zona de trabajo para realizarla estará fuera de peligro, de caídas accidentales de materiales, donde no se entorpezcan las labores del sondista, donde no se acumule o circule agua y con espacio suficiente para poder extender las cajas del sondeo.

• La clasificación y descripción de los suelos y rocas se efectuará de acuerdo con los criterios de las Sociedades Españolas de Mecánica de Suelos y Rocas.

SUPERVISIÓN DE CAMPOControl permanenteCon el fin de conseguir la máxima recuperación posible de testigo, se controlará permanentemente:• La velocidad y la presión de la perforación.• Caudal y presión de agua.Se debe proceder al registro continuo de los principales parámetros de perforación, tanto analógica como digitalmente. Los parámetros a registrar serán principalmente los siguientes:• Velocidad de avance,• Revoluciones por minuto,• Carga sobre la corona,• Presión de inyección,• Caudal de inyección,• Otros.En sondeos inclinados con longitud superior a 70 metros deberá medirse y registrarse la desviación producida.

Parte de campo del sondistaEs el sondista quien debe redactarlo y presentarlo con independencia de que desde la Dirección de Obra se emprendan iniciativas independientes y similares. Deberá constar, al menos, de los siguientes datos:• Maquinaria y equipos utilizados.• Fechas de ejecución.• Coordenadas y cota de boca.• Diámetro/s del sondeo.• Operaciones realizadas.• Columna estratigráfica y descripción de los terrenos encontrados

indicando en qué tramos se ha perforado en seco y cuáles con adición de agua u otros fluidos autorizados.

• Situación y características de las muestras obtenidas.• Ganancias y/o pérdidas del líquido de perforación.• Cotas del nivel freático y de otros niveles acuíferos.• Recuperaciones obtenidas.• Incidencias producidas durante la perforación.

REGISTRO DE LOS SONDAJES• Durante la realización de los

trabajos, se deberá llevar un registro completo, numerado, exacto y legible de cada sondeo o tipo de prospección.

• Contendrá toda la información sobre las condiciones y naturaleza del terreno, las características del sistema de reconocimiento empleado, las incidencias producidas y la interpretación de los resultados.

• Los puntos investigados serán fotografiados antes, durante la realización de los sondeos y después de finalizados.

ABANDONO DE LOS SONDAJES• A la conclusión de la perforación de un sondeo y, salvo que

se haya decidido su transformación en un piezómetro, se debe asegurar su abandono en condiciones seguras y la correcta restauración del emplazamiento, así como la retirada de cualquier residuo.

• Las bocas de los sondeos terminados quedarán protegidas con tapas metálicas y enrasadas con el vial. Los tapones dispondrán de sistemas de apertura con herramientas específicas, preferiblemente llave Allen, para permitir la medida regular del nivel freático.

• Cuando en el proyecto esté previsto el sellado de los sondeos, esta operación se realizará siempre de abajo a arriba.

INFORME FINALEs práctica habitual el que, por cada sondeo, se confeccione una ficha técnica que contenga un registro de situación y emplazamiento del sondeo acompañado de fotografías en color del entorno antes y después del emplazamiento, con la sonda posicionada durante su ejecución y de la tapa del sondeo, planta de situación sobre planos, y ubicación sobre foto aérea/ortofoto. En caso de que se haya realizado un acceso se indicará en los planos de situación

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