TRABAJO ESPECIAL DE GRADO
ESTUDIO GEOLÓGICO-GEOTÉCNICO PARA EL DISEÑO DE
FUNDACIONES DE URBANISMOS EN ZONAS DE LADERAS,
CIUDAD CAMINO DE LOS INDIOS, AUTOPISTA CARACAS-LA
GUAIRA, KM 8+050,
DISTRITO CAPITAL.
Presentado ante la Ilustre Universidad Central de Venezuela por el Br. Márquez G. Orlando J.
para optar al título de Ingeniero Geólogo
Caracas, 2009
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TRABAJO ESPECIAL DE GRADO
ESTUDIO GEOLÓGICO-GEOTÉCNICO PARA EL DISEÑO DE
FUNDACIONES DE URBANISMOS EN ZONAS DE LADERAS,
CIUDAD CAMINO DE LOS INDIOS, AUTOPISTA CARACAS-LA
GUAIRA, KM 8+050,
DISTRITO CAPITAL.
TUTOR ACADÉMICO: Prof. Víctor León. TUTOR INDUSTRIAL: Ing. Ana Capriles.
Presentado ante la Ilustre Universidad Central de Venezuela por el Br. Márquez G. Orlando J.
para optar al título de Ingeniero Geólogo
Caracas, 2009
iii
CONSTANCIA DE APROBACIÓN
Caracas, Junio de 2009
Los abajo firmantes, miembros del Jurado designado por el Consejo de Escuela de Ingeniería Geológica, para evaluar el Trabajo Especial de Grado presentado por el Bachiller Orlando José Márquez Gimón, titulado:
“Estudio Geológico-Geotécnico para el diseño de fundaciones de urbanismos en zonas de laderas, Ciudad Camino de los Indios, Autopista Caracas-La Guaira,
Km 8+050, Distrito Capital.”
Consideran que el mismo cumple con los requisitos exigidos por el plan de estudios conducente al Título de Ingeniero Geólogo, y sin que ello signifique que se hacen solidarios con las ideas expuestas por el autor, lo declaran APROBADO.
Prof. Omar Márquez Prof. Armando Díaz Quintero Jurado Jurado
Prof. Víctor León Tutor Académico
iv
DEDICATORIA
A Dios (mi guía y protector).
A mi Madre (gran consejera y símbolo de fortaleza)
A mi Padre (siempre estas presente).
A mis Hermanas (las amo)
A toda Mi Familia
A Zohette (mi otra mitad)
A Mis amigos (son mis hermanos)
“Es para ustedes este triunfo y para mí la dicha de haberlo alcanzado”.
v
AGRADECIMIENTOS
Agradezco este proyecto y toda mi carrera universitaria a Dios por darme
vida, salud, protección y la fuerza que necesité para continuar luchando día tras día y
seguir adelante rompiendo todas las barreras que se me presentaron, a la Universidad
Central de Venezuela por haberme abierto las puertas y permitirme culminar éste
proyecto.
Le agradezco a mi Familia, a mi Mamá, a mi Papá, a mis Hermanas porque
gracias a ellos soy quien soy hoy en día, fueron los que me dieron y me darán ese
cariño y calor humano necesario, son los que han velado por mi salud, mis estudios,
mi alimentación y muchas cosas más. Cuando se trata de agradecerles el amor, los
valores, el impulso, la motivación, el cuidado, la protección, los desvelos y el
sacrificio que han tenido para conmigo, las palabras nunca son suficientes pero
ustedes siempre están allí, junto a mí, impulsándome para lograr cualquier cosa que
me proponga. Gracias Viejos, gracias niñas!
A Zohette por ser mi compañera y apoyo cuando más lo necesité. Te doy mil
gracias por tu apoyo incondicional y por estar a mi lado siempre, en los momentos
buenos y en los malos.
Quiero agradecer al Profesor Víctor León por su esfuerzo y dedicación y a la
Ing. Ana Capríles, sus conocimientos, sus orientaciones, su persistencia, su paciencia,
su motivación y sobre todo su gran calidad humana han sido fundamentales para la
culminación del T.E.G.
A todos y cada uno de mis Profesores por su tiempo, dedicación y
entusiasmo, en especial al Profesor Ricardo Alezones por ser más que un profesor un
excelente amigo.
Quiero agradecer a mis Amigos y Compañeros por todos los momentos
vividos y por demostrarme el significado de la amistad.
vi
Le doy un agradecimiento especial a quienes me abrieron las puertas de su
hogar, permitiéndome compartir con ellos sus momentos (buenos y malos) como un
miembro más de la familia, Familia Ochoa-Peña, gracias por todo.
Gracias a todas aquellas personas que me acompañaron en este largo camino y
a las que fueron uniéndose al mismo para hacer realidad mí sueño.
vii
RESUMEN
Márquez G., Orlando J.
ESTUDIO GEOLÓGICO-GEOTECNICO PARA EL DISEÑO DE FUNDACIONES DE URBANISMOS EN ZONAS DE LADERAS,
CIUDAD CAMINO DE LOS INDIOS, AUTOPISTA CARACAS-LA GUAIRA, KM 8+050, DISTRITO CAPITAL.
Tutor Académico: Prof. Víctor León. Tutor Industrial; Ing. Ana Capriles. Tesis. Caracas. U.C.V. Facultad de Ingeniería. Escuela de Geología, Minas y Geofísica.
2009. 142 Páginas + anexos
Palabras Claves: R.Q.D., GEOTÉCNIA, MACIZOS ROCOSOS, CARACTERIZACIÓN, FUNDACIONES.
Resumen: El objetivo principal del Trabajo Especial de Grado es realizar el Estudio Geológico-Geotécnico y caracterización del macizo rocoso para el diseño de fundaciones y zonificación de riesgo de acuerdo a las estructuras presentes en la zona. En vista de la necesidad de generar una cartografía temática que contribuya al correcto ordenamiento territorial de las comunidades y asentamientos urbanos basados en los estudios técnicos relacionados al comportamiento de los materiales existentes en superficie y su asociación con los desastres naturales se ha considerado pertinente la determinación de la susceptibilidad geológica ante procesos de remoción en masa existente en el área asignada por el Ministerio del Poder Popular para la Vivienda y Hábitat. Todo ello con el propósito de informar a los profesionales que toman decisiones, de las factibilidades ingenieriles del relieve y de los peligros asociados a la acción de los factores condicionantes imperantes en la zona (litología, pendiente, parámetros geotécnicos, vegetación, suelos), y de esta manera tomar las medidas pertinentes dentro de los proyectos relacionados a planes urbanísticos para la búsqueda de una solución integral en función a las perspectivas y potencialidades de la región. La complejidad geológica está enmarcada por la extensión lateral de litodemos conformados por la conjunción de Esquistos de variabilidad mineralógica que agrupan unidades metamorfizadas tales como Esquistos de Tacagua, Esquistos de Las Mercedes, Esquistos de Las Brisas, quienes se destacan conjuntamente con Mármoles de Antímano. De igual manera, regionalmente incide la complejidad litológica marcada por esquistos, anfibolitas granatífera y serpentinas del Complejo Nirgua. Estas Unidades abarcan desde el Mesozoico hasta el Reciente, representado por sedimentos aluviales y coluviales. El patrón estructural tiene dirección preferenciales NW, además de direcciones EW relacionadas con paralelismo de la falla de San Sebastián. Las fallas menores son significativas y controlan el drenaje en el área.
viii
ÍNDICE
CONSTANCIA DE APROBACIÓN ........................................................................... iii
DEDICATORIA .......................................................................................................... iv
AGRADECIMIENTOS ................................................................................................ v
RESUMEN .................................................................................................................. vii
ÍNDICE DE FIGURAS .............................................................................................. xvi
ÍNDICE DE TABLAS ............................................................................................... xix
CAPÍTULO I ................................................................................................................. 1
INTRODUCCIÓN ........................................................................................................ 1
1.1 UBICACIÓN: ............................................................................................... 2
1.2 VÍAS DE ACCESO: ..................................................................................... 3
1.3 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA: .................................................... 4
1.4 JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA: ........................................................ 4
1.5 OBJETIVOS: ................................................................................................ 5
1.5.1 OBJETIVO GENERAL: ......................................................................... 5
1.5.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS: ................................................................. 5
1.6 MARCO METODOLÓGICO: ...................................................................... 5
1.6.1 METODOLOGÍA A UTILIZAR: ........................................................... 5
1.6.1.1 ETAPA COMPILATORIA: ............................................................ 6
1.6.1.2 ETAPA DE PLANIFICACIÓN DEL TRABAJO DE CAMPO: .... 6
1.6.1.3 ETAPA DE CAMPO: ...................................................................... 6
ix
1.6.1.3.1 RECONOCIMIENTO GEOLÓGICO DE SUPERFICIE ........... 7
1.6.1.3.2 RECOLECCIÓN DE MUESTRAS ............................................ 7
1.6.1.3.3 ESTUDIO DE LOS NÚCLEOS RECUPERADOS EN LAS
PERFORACIONES ...................................................................................... 7
1.6.1.4 ETAPA DE LABORATORIO: ....................................................... 8
1.6.1.5 ETAPA DE OFICINA: .................................................................... 8
1.6.1.5.1 FASE DE PROCESAMIENTO DE DATOS .............................. 8
1.6.1.5.2 ELABORACIÓN DE PLANILLAS DE PERFORACIÓN ........ 9
1.6.1.5.3 ELABORACIÓN DE MAPA GEOLÓGICO ............................. 9
1.6.1.5.4 GRÁFICAS DE DISCONTINUIDADES ................................... 9
1.6.1.5.5 CARACTERIZACIÓN DEL MACIZO ROCOSO ..................... 9
1.6.1.5.6 ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS ....................................... 10
1.6.2 TRABAJOS PREVIOS: ........................................................................ 10
CAPÍTULO II ............................................................................................................. 11
2. MARCO TEÓRICO ................................................................................................ 11
2.1 TIPOS DE FUNDACIONES ...................................................................... 11
2.1.1 CLASIFICACIÓN DE LAS FUNDACIONES. ................................... 11
2.1.1.1 Fundaciones Superficiales: ............................................................ 11
2.1.1.1.1 Zapatas ....................................................................................... 11
2.1.1.1.2 Zapatas aisladas ......................................................................... 12
2.1.1.1.3 Zapatas atirantadas .................................................................... 12
2.1.1.1.4 Zapatas y vigas de fundación .................................................... 12
2.1.1.1.5 Zapatas corridas ......................................................................... 13
2.1.1.1.6 Losas .......................................................................................... 13
x
2.1.1.1.7 Losas de espesor constante ........................................................ 13
2.1.1.1.8 Losas con capiteles .................................................................... 13
2.1.1.1.9 Losas Nervadas .......................................................................... 14
2.1.1.1.10 Losas Flotantes ........................................................................ 14
2.1.1.2 Fundaciones Profundas: ................................................................. 14
2.1.1.2.1 Pilotes ........................................................................................ 15
2.1.1.2.2 Pilotajes ..................................................................................... 15
2.1.1.2.3 Pilotes Prefabricados ................................................................. 15
2.1.1.2.4 Pilotes moldeado IN SITU ........................................................ 16
2.1.1.2.5 Encepados .................................................................................. 16
2.2 MECÁNICA DE ROCAS ........................................................................... 16
2.3 MÉTODOS DE CLASIFICACIÓN DE LOS MACIZOS ROCOSOS ...... 18
2.3.1 ALGUNOS MÉTODOS DE CARACTERIZACIÓN DE MACIZOS
ROCOSOS .......................................................................................................... 20
2.3.1.1 Determinación del índice de designación de la calidad de la roca
(RQD). 20
2.3.1.2 Clasificación de Bieniawski (1973) ............................................... 25
2.3.1.3 Clasificación de Bieniawski (1984) .............................................. 25
2.3.1.4 Clasificación de Barton (1974) ...................................................... 29
2.3.1.5 Clasificación Adaptada de Bieniawski (SMR) M. Romana Ruiz
(1992). 33
2.3.1.6 Índice de Resistencia Geológica GSI (Hoek & Brown): ............... 34
2.4 ENSAYOS DE LABORATORIO: ............................................................. 36
2.4.1 Ensayo de Carga Puntual ...................................................................... 36
2.4.1.1 Selección de Muestras ................................................................... 36
xi
2.4.1.2 Instrumentación ............................................................................. 37
2.4.1.3 Procedimiento ................................................................................ 37
2.4.1.4 Ensayo Diametral ........................................................................... 38
2.4.1.5 Ensayo Axial .................................................................................. 39
2.4.1.6 Ensayo de bloques y muestras irregulares. .................................... 39
2.4.1.7 Determinación de los Índices de Carga Puntual e Índice de
Anisotropía ...................................................................................................... 41
2.4.1.7.1 Cálculo del Índice de Carga Puntual ......................................... 41
2.4.1.7.2 Cálculo del Índice de Anisotropía ............................................. 42
2.4.1.8 Reporte de Resultados ................................................................... 43
2.4.2 Ensayo de Corte Directo en Discontinuidades ...................................... 43
2.4.2.1 Selección de Muestras ................................................................... 44
2.4.2.2 Instrumentación ............................................................................. 44
2.4.2.3 Preparación de las muestras ........................................................... 45
2.4.2.4 Procedimiento ................................................................................ 47
2.4.2.5 Cálculos y gráficos ........................................................................ 48
2.4.2.6 Reporte de resultados ..................................................................... 50
2.4.3 Ensayo de Resistencia a la Compresión Uniaxial ................................. 51
2.4.3.1 Instrumentación. ............................................................................ 51
2.4.3.2 Preparación de las muestras ........................................................... 52
2.4.3.3 Procedimiento ................................................................................ 53
2.4.3.4 Cálculos ......................................................................................... 54
2.4.3.5 Reporte de resultados ..................................................................... 55
2.4.3.6 Clasificación .................................................................................. 55
xii
CAPÍTULO III ............................................................................................................ 57
3. GEOLOGÍA REGIONAL ....................................................................................... 57
3.1 GEOGRAFÍA FÍSICA ................................................................................ 57
3.2 CLIMA: ....................................................................................................... 58
3.3 SUELOS: .................................................................................................... 58
3.4 FITOGEOGRAFÍA: .................................................................................... 59
3.5 FAUNA: ...................................................................................................... 59
3.6 BLOQUES TECTÓNICOS ........................................................................ 59
3.6.1 Cordillera de la Costa ............................................................................ 59
3.6.2 Cordillera del Caribe ............................................................................. 59
3.7 ESTRATIGRAFÍA REGIONAL ................................................................ 61
3.7.1 NAPA COSTERA: Asociación Metamórfica la Costa (Complejo La
Costa). 63
3.7.1.1 UNIDADES ................................................................................... 64
3.7.1.1.1 TACAGUA Esquistos (Complejo La Costa). Jurásico-
Cretácico. 64
3.7.1.1.2 NIRGUA Esquistos de (Complejo la Costa), Edad Mesozoica. 66
3.7.1.1.3 ANTIMANO Mármol – (Asociación Metamórfica La Costa-
Fase Antímano-Complejo La Costa). .......................................................... 67
3.7.1.1.4 SERPENTINITA (sin nombre formal). ..................................... 69
3.7.2 NAPA ÁVILA (Asociación Metamórfica) ........................................... 69
3.7.2.1 UNIDADES ................................................................................... 71
3.7.2.1.1 COLONIA TOVAR Gneis de (Asociación Metamórfica Ávila) 71
3.7.2.1.2 SAN JULIAN Esquisto de. Edad Mesozoica. .......................... 72
3.7.2.1.3 PEÑA DE MORA Augengneis de. Pre-Mesozoico. ................ 73
xiii
3.7.3 NAPA CARACAS (Asociación Metasedimentaria) ............................ 75
3.7.3.1 UNIDADES ................................................................................... 76
3.7.3.1.1 CHUSPITA Esquisto; Asociación Metasedimentaria Caracas
(Formación Chuspita – G. Caracas). ........................................................... 76
3.7.3.1.2 LAS MERCEDES, Esquisto de – Asociación Metasedimentaria
Caracas – (Formación Las Mercedes – Grupo Caracas). ............................ 76
3.7.3.1.3 LAS BRISAS, Esquisto de – Asociación Metasedimentaria
Caracas (Formación Las Brisas – Grupo Caracas). .................................... 79
3.7.3.1.4 SEBASTOPOL, Gneis de. Edad Paleozoico. ............................ 81
3.8 DESCRIPCIÓN DE LA TECTÓNICA REGIONAL ................................. 82
3.8.1 CICLOS TECTÓNICOS DE LA CORDILLERA DE LA COSTA ..... 82
3.9 GEOMORFOLOGÍA REGIONAL ............................................................ 87
3.10 GEOMORFOLOGÍA LOCAL ................................................................... 92
CAPÍTULO IV ............................................................................................................ 98
4. GEOLOGÍA LOCAL .............................................................................................. 98
4.1 GEOLOGÍA DE LA ZONA ....................................................................... 98
4.2 UNIDADES GEOLÓGICAS ...................................................................... 99
4.2.1 El Esquisto Tacagua .............................................................................. 99
4.2.2 El mármol de Antímano ........................................................................ 99
4.2.3 Esquistos Las Brisas ............................................................................ 100
4.2.4 Serpentinita ......................................................................................... 100
4.3 GEOLOGÍA ESTRUCTURAL. ............................................................... 102
4.3.1 PLIEGUES Y FALLAS. ..................................................................... 102
4.3.2 FOLIACIÓN ....................................................................................... 102
4.3.3 DIACLASAS ...................................................................................... 102
xiv
4.4 ANÁLISIS PETROGRÁFICO ................................................................. 103
4.4.1 Resultados del Análisis Petrográfico .................................................. 103
CAPÍTULO V ........................................................................................................... 112
5. EXPLORACIÓN GEOTÉCNICA DEL SUBSUELO ......................................... 112
5.1 UNIDADES GEOTÉCNICAS ................................................................. 112
5.1.1 Uet1. Unidad Tacagua 1: .................................................................... 112
5.1.2 Uet2. Unidad Tacagua 2: .................................................................... 112
5.1.3 Uelb1. Unidad Brisas 1: ...................................................................... 112
5.1.4 Uelb2. Unidad Brisas 2: ...................................................................... 112
5.1.5 Uma. Unidad Mármol de Antímano: .................................................. 113
Unidad Esquisto Las Brisas (Uelb1) ................................................................. 113
Unidad Esquisto Tacagua (Uelb2) .................................................................... 113
5.2 EXPLORACIÓN DEL SUBSUELO. ....................................................... 113
5.3 METEORIZACIÓN Y EROSIÓN ............................................................ 117
5.3.1 - Roca Meteorizada Blanda (RMb): .................................................... 117
5.3.2 - Roca Meteorizada (RM): .................................................................. 118
5.3.3 - Roca poco Meteorizada (RpM): ....................................................... 118
5.3.4 - Roca Fracturada (Rf): ....................................................................... 118
5.4 ENSAYOS DE LABORATORIO. ........................................................... 120
5.5 NIVEL FREÁTICO. ................................................................................. 123
5.6 ANÁLISIS DE ESTABILIDAD. .............................................................. 123
5.6.1 MÉTODO DE LAS PROYECCIONES ESTEREOGRÁFICAS ....... 124
5.7 ANÁLISIS DE ESTABILIDAD CINEMÁTICA. .................................... 127
5.7.1 FACTIBILIDAD DE FALLAS PLANAS. ........................................ 127
xv
5.7.2 FACTIBILIDAD DE FALLA CUNEIFORME O CUÑA. ................ 127
5.8 CARACTERIZACIÓN DEL MACIZO ROCOSO .................................. 128
5.9 RIESGO SÍSMICO. .................................................................................. 134
5.10 MODELO GEOTÉCNICO ....................................................................... 135
CAPÍTULO VI .......................................................................................................... 138
6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES .................................................... 138
6.1 CONCLUSIONES .................................................................................... 138
6.2 RECOMENDACIONES ........................................................................... 142
BIBLIOGRAFÍA ...................................................................................................... 144
ANEXOS .................................................................................................................. 146
ANEXO CCI-1: PLANILLAS DE PERFORACIÓN. .............................................. 146
ANEXO CCI-2: RESULTADOS DE ENSAYOS. ................................................... 147
ANEXO CCI-3: ESTEREOGRAFÍAS. .................................................................... 148
ANEXO CCI-4: MEMORIA FOTOGRÁFICA. ...................................................... 149
ANEXO CCI-5: PLANO GEOLÓGICO-GEOTÉCNICO GENERAL. .................. 150
ANEXO CCI-6: PLANO GEOTÉCNICO TERRAZA B, UBICACIÓN DE
SONDEOS. ............................................................................................................... 151
xvi
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura N° 1 Ubicación geográfica de la zona en estudio. ............................................. 3
Figura N° 2 Estimación del RQD en Núcleos de Perforación (Tomado de Vallejo
2002) ........................................................................................................................... 20
Figura N° 3 Requerimientos geométricos para el Ensayo de Carga Puntual Diametral
(Tomado de DE MARCO, 1995) ................................................................................ 38
Figura N° 4 Requerimientos Geométricos para el Ensayo de Carga Puntual Axial
(Tomado de DE MARCO, 1995) ................................................................................ 39
Figura N° 5 Requerimientos Geometricos para el Ensayo de Carga Puntual en
Bloques Irregulares (Tomado de DE MARCO 1995)................................................. 41
Figura N° 6 Equipo de Ensayo de Corte Directo ........................................................ 45
Figura N° 7 Posición de la Muestra en la Caja de Corte (Tomado de DE MARCO,
1995) ........................................................................................................................... 46
Figura N° 8 Gráfico del ensayo de Corte Directo ....................................................... 50
Figura N° 9 Prensa de Carga y Bomba Electro-Hidráulica, (Tomado de Fuenmayor
2001) ........................................................................................................................... 52
Figura N° 10 Esquema de los bloques tectónicos de La Cordillera de la Costa ......... 60
Figura N° 11 Síntesis de las principales subdivisiones y unidades geológicas de La
Cordillera de la Costa del norte de Venezuela (Tomado de Hackley 2005) ............... 61
Figura N° 12 Mapa de distribución de terrenos alóctonos en el norte de Suramérica,
en los cuales hay rocas paleozoicas. Dichos terrenos fueron suturados
secuencialmente a la cuenca autóctona del paleozoico Inferior durante el ordovícico-
Silúrico, durante el Carbonífero y desde finales del Mesozoico hasta el presente
(Tomado del Libro de la WEC). ................................................................................. 84
Figura N° 13 Mapa geológico estructural de la parte Norte de América del Sur ....... 85
xvii
Figura N° 14 Mapa Geológico de la Región de Carayaca, Hoja 6747-I-SE. (Fuente
FUNVISIS). ................................................................................................................ 86
Figura N° 15 Mapa Geológico de la parte Norte de Venezuela (Franco Urbani) ....... 86
Figura N° 16 Mapa de fallas cuaternarias en Venezuela (Franck Audemard) ............ 87
Figura N° 17 Vista panorámica, se observan las facetas triangulares ....................... 89
Figura N° 18 Vistas panorámica de las Geoformas de facetas triangulares parte baja
de la margen derecha del río El Topo. ........................................................................ 89
Figura N° 19 Se observan a lo largo de la cresta de la fila V el trazado en escalones
correspondiente a lomos de fallas. .............................................................................. 90
Figura N° 20 Vista Panorámica Camino de Los Indios la Fila V. Se observa la
estrechez superficial, fuertes pendientes. .................................................................... 91
Figura N° 21 Deslizamientos y cárcavas de erosión. .................................................. 92
Figura Nº 22 Desarrollo importante de cobertura residual ......................................... 93
Figura Nº 23 Aspecto homogéneo de la masa rocosa, presenta fracturamiento
inducido debido a la penetración de raicillas desde la superficie y a la intensa
meteorización. ............................................................................................................. 93
Figura Nº 24 Pliegue acostado o de arrastre .............................................................. 94
Figura Nº 26 Taludes de corte Verticales ................................................................... 95
Figura Nº 27 Taludes de corte, ½:1 ............................................................................. 95
Figura Nº 28 Aspecto general de la roca, fracturamiento avanzado y fuerte
plegamiento. ................................................................................................................ 95
Figura Nº 29 Nótese los planos de foliación bien desarrollados. ................................ 95
Figura Nº 30 Aspecto general del relieve ondulado. ................................................... 96
Figura Nº 31 Vista general del paisaje con predominio de filas alargadas y
estribaciones menores. ................................................................................................ 97
Figura N° 32 Ubicación del área de estudio a nivel local ........................................... 98
xviii
Figura N° 33 Esquistos verdes. ................................................................................. 101
Figura N° 34 Intercalación de Esquistos Cuarzosos y Esquistos grafitosos. ............ 101
Figura N° 35 Nicoles paralelos ................................................................................. 103
Figura N° 36 Nicoles cruzados ................................................................................. 103
Figura N° 37 Composición mineralógica de la muestra TB-1-34-S ......................... 104
Figura N° 38 Nicoles paralelos ................................................................................. 105
Figura N° 39 Nicoles cruzados ................................................................................. 105
Figura N° 40 Composición mineralógica de la muestra TB-13-12-S ....................... 106
Figura N° 41 Nicoles paralelos ................................................................................. 107
Figura N° 42 Nicoles cruzados ................................................................................. 107
Figura N° 43 Composición mineralógica de la muestra TB-2-910-S ....................... 108
Figura N° 44 Nicoles paralelos ................................................................................. 109
Figura N° 45 Nicoles paralelos ................................................................................. 109
Figura N° 46 Composición mineralógica de la muestra TB-2-12-S ......................... 110
Figura Nº 47 RQD Vs Profundidad .......................................................................... 115
Figura N° 48 Gráfico de Resistencia a la compresión simple ................................... 122
Figura N° 49 Análisis estereográfico de la Ladera Sur ............................................. 125
Figura N° 50 Análisis estereográfico de la Ladera NO ............................................ 126
xix
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla N° 1 Coordenadas de vértices de ubicación de la zona de estudio. .................... 3
Tabla N° 2 Métodos de clasificación de los macizos rocosos ................................... 19
Tabla N° 3 Equivalencia entre métodos de clasificación de macizos rocosos ............ 19
Tabla N° 4 Clasificación del Macizo Rocoso en Base al RQD (Tomado de Vallejo
2002) ........................................................................................................................... 21
Tabla N° 5 Clasificación de Muestras Propuesta por Flores Calcaño. ....................... 23
Tabla N° 6 Puntaje según el valor del R.Q.D. ............................................................ 27
Tabla N° 7 Puntaje según resistencia a la Compresión Simple. ................................. 27
Tabla N° 8 Puntaje según espaciamiento de discontinuidades del juego más
importante. .................................................................................................................. 27
Tabla N° 9 Puntaje según las condiciones de las discontinuidades. ........................... 28
Tabla N° 10 Puntaje según las condiciones del agua subterránea. ............................. 28
Tabla N° 11 Corrección por la orientación de las discontinuidades. .......................... 28
Tabla N° 12 Categoría de la Clasificación Geomecánica. .......................................... 29
Tabla N° 13 Estimación de parámetros intervinientes Índice Diaclasado Jn ............. 30
Tabla N° 14 Estimación de parámetros intervinientes Índice de Rugosidad Jr .......... 30
Tabla N° 15 Estimación de parámetros intervinientes Índice de Alteración Ja .......... 31
Tabla N° 16 Estimación de parámetros intervinientes Coeficiente Reductor con
Presencia de Agua Jw.................................................................................................. 31
Tabla N° 17 Estimación de parámetros intervinientes S.R.F. ..................................... 32
Tabla N° 18 Tabla de Clasificación Final ................................................................... 32
Tabla N° 19 Relación entre el índice SMR y la estabilidad del Talud ....................... 33
xx
Tabla N° 20 Estimación del GSI modificada por Truzman para las Rocas
Metamórficas de la Cordillera de la Costa. ................................................................. 35
Tabla N° 21 Clasificación de la Roca en función de su Resistencia a la Compresión
sin Confinar (Tomada de Fuenmayor 2001) ............................................................... 56
Tabla N° 22 Napas de la Serranía del Litoral y Serranía del Interior y sus divisiones
(Tomado y modificado de Urbani et al. (2000) ......................................................... 62
Tabla N° 23 Composición mineralógica de la muestra TB-1-34-S .......................... 104
Tabla N° 24 Composición mineralógica de la muestra TB-13-12-S ........................ 106
Tabla N° 25 Composición mineralógica de la muestra TB-2-910-S ........................ 108
Tabla N° 26 Composición mineralógica de la muestra TB-2-12-S .......................... 110
Tabla N° 27 Coordenadas de Perforaciones ............................................................. 114
Tabla Nº 28 Registro del RQD por perforación ........................................................ 114
Tabla N° 29 Sondeos exploratorios .......................................................................... 116
Tabla N° 30 Perfil de meteorización ZONA SUR .................................................... 118
Tabla N° 31 Perfil de meteorización ZONA NW .................................................... 119
Tabla N° 32 Perfil de meteorización ZONA NORTE .............................................. 119
Tabla N°33 Perfil de meteorización ZONA CENTRAL .......................................... 119
Tabla N° 34 Resultados de los ensayos de corte realizados. .................................... 120
Tabla N° 35 Resumen de resultados del ensayo de Carga Puntual ........................... 121
Tabla N° 36 Resultados del ensayo de compresión uniaxial. ................................... 121
Tabla N° 37 Resumen de pesos Unitarios ................................................................. 121
Tabla N° 38 Clasificación de la Roca en función de su Resistencia a la Compresión
sin Confinar (Tomada de Fuenmayor 2001) ............................................................. 123
Tabla N° 39 Puntuación de las condiciones de las diaclasas según Bienawski (1984)
tomando en cuenta RQD promedio de 38%. ............................................................. 129
xxi
Tabla N° 40 Puntuación de las condiciones de las diaclasas según Bienawski (1984)
tomando en cuenta RQD promedio de 1%. ............................................................... 130
Tabla N° 41 Clasificación según el Rock Mass Rating (RMR) ................................ 130
Tabla N° 42 Valores de las variables según el Q de Barton ..................................... 131
Tabla N° 43 Clasificación Q de Barton .................................................................... 132
Tabla N° 44 Estimación del GSI modificada por Truzman para las Rocas
Metamórficas de la Cordillera de la Costa ................................................................ 133
Tabla N° 45 Tabla resumen de las clasificaciones geomecánicas ............................ 134
Tabla N° 46 Forma espectral, factor de corrección y espectro de diseño. ............... 135
Tabla N° 47 Modelo Geotécnico .............................................................................. 136
1
CAPÍTULO I
INTRODUCCIÓN
La geología es la ciencia que tiene por objeto el estudio de los materiales que
componen el globo terráqueo, su naturaleza, situación y las causas que lo han
determinado, esta definición generalmente se limita al estudio de la sustancia mineral
dura y sólida; excluyendo la capa relativamente delgada de suelo en donde se
sustentan la mayoría de las obras antrópicas, las cuales por lo general no rebasan los
100 metros de profundidad desde la superficie. Surge entonces el interés del ingeniero
geólogo sobre las propiedades geomecánicas, hidromecánicas, físicas y químicas de
los suelos y rocas.
Sobre la base de lo anterior, nace la inquietud de llevar a cabo estudios e
investigaciones, a fin de caracterizar los suelos y rocas en el área destinada a la
construcción de urbanismos; a través de la mecánica de suelos y la mecánica de rocas,
las cuales en conjunto con la geología de la zona suscite un estudio geológico-
geotécnico que a continuación se expone.
Con la información anterior, se dará a conocer una idea preliminar de la
ubicación y comportamiento de los cuerpos litológicos observados en la zona; lo cual
servirá de apoyo para la zonificación urbana y vial, así como también sustentará una
base para futuros estudios geotécnicos
Al ejecutar proyectos urbanísticos los cuales intrínsecamente consisten en
fundaciones para edificaciones, se alteran las condiciones estructurales originales del
medio, que anteriormente era una masa rocosa en equilibrio.
2
Cuando se produce esta alteración, la masa rocosa trata de alcanzar un nuevo
estado neutral, es decir, alcanzar nuevamente el equilibrio, lo cual genera cambios
que se traducen principalmente en desplazamientos y deformaciones que pueden
darse en forma continua o por etapas.
Estos desplazamientos y deformaciones pueden ser muy pequeños, de apenas
unos pocos centímetros, o pueden ser tan grandes que causen el colapso, derrumbe o
cierre de la estructura. Para evitar esto, en la ingeniería de fundaciones, es necesario
realizar previamente un estudio geológico-geotécnico de la zona en cuestión, con la
finalidad de conocer el grado de estabilidad del área y los factores influyentes o
actuantes en la misma, de manera tal de lograr minimizar o controlar las
deformaciones y/o desplazamientos previamente dichos.
El estudio geológico-geotécnico solo puede definirse totalmente una vez
ejecutada la exploración del subsuelo y cuando las condiciones geomecánicas del
macizo rocoso intervenido se hayan podido conocer suficientemente; esto permite
suministrar a los responsables estructurales del proyecto urbanístico una
retroalimentación detallada del área destinada para tal fin.
1.1 UBICACIÓN:
La zona en estudio se encuentra ubicada al Oeste del Viaducto N° 2, de la
Autopista Caracas-La Guaira, Municipio Libertador y Estado Vargas
respectivamente, específicamente en el área denominada Ciudad Camino de los
Indios, delimitada por el polígono cuyos vértices poseen las siguientes coordenadas
geográficas (UTM, Datum REGVEN (WGS84), Huso 19):
3
Tabla N° 1 Coordenadas de vértices de ubicación de la zona de estudio.
VÉRTICE ESTE NORTE
V1 715.319 1.165.420
V2 715.681 1.165.420
V3 715.681 1.165.132
V4 715.319 1.165.132
1.2 VÍAS DE ACCESO:
La vía de acceso principal, la constituye la autopista Caracas-La Guaira. De
allí al área de estudio se optó como vía interna la carretera que conduce hacia el
sector de Ciudad Camino de Los Indios, la cual comienza en la autopista Caracas-La
Guaira y tiene una extensión aproximada de 3 Km.
Figura N° 1 Ubicación geográfica de la zona en estudio.
4
1.3 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA:
En vista de la problemática o déficit habitacional que se vive actualmente en
nuestro país, y aún más importante la falta de espacios físicos en los que se puedan
establecer urbanismos que garanticen condiciones de seguridad óptimas para nuestros
habitantes, conduce al hecho de realizar un Estudio Geológico-Geotécnico en dichos
espacios, con la finalidad de determinar los riesgos Geológicos y Geotécnicos a los
que pudiese estar expuesta la zona a habitar y por ende la población, y de esta manera
poder plantear soluciones favorables en aras de solventar o disminuir el problema.
1.4 JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA:
Debido a la ubicación Geográfica de la zona de Estudio, (Sistema montañoso
del Caribe), y su ubicación en la zona 5 de riesgo sísmico (Funvisis), se debe destacar
la importancia de realizar éste tipo de estudios, ya que constituye una zona en donde
la actividad tectónica ha influido y seguirá influyendo de manera considerable a
través del tiempo, es por ello que se pretende estudiar las condiciones geológicas
imperantes en la zona (presencia de fallas, diaclasas, estructuras, fracturas,
condiciones del cuerpo rocoso, etc.) para determinar sus condiciones morfodinámicas
tanto a nivel regional como a nivel local y así inferir la estabilidad de la zona.
Complementario a esto, se realizará el Estudio Geotécnico para garantizar que el
diseño de las fundaciones sea óptimo de acuerdo a las condiciones del subsuelo donde
se pretende realizar el desarrollo urbanístico, sin dejar a un lado el análisis de
estabilidad de los taludes, el cual es indispensable para efectuar este tipo de obra.
5
1.5 OBJETIVOS:
1.5.1 OBJETIVO GENERAL:
Realizar el Estudio Geológico-Geotécnico y caracterización del macizo rocoso
como información base para el diseño de fundaciones y zonificación de riesgo de
acuerdo a las estructuras presentes en la zona.
1.5.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
Recopilación de Información básica de campo mediante el levantamiento o reconocimiento geológico de superficie.
Evaluar las condiciones Geológicas-Geotécnicas de un área determinada en términos de su estabilidad.
Exploración y caracterización del subsuelo (perforaciones, ensayos de laboratorio).
Realizar el análisis de Pendientes y Laderas, de riesgo Geomorfológico-Geotécnico que permita una zonificación geotécnica.
Analizar parámetros Geomecánicos que permitan complementar el estudio de susceptibilidad en la zona.
Crear una base de datos (Mapa Geológico-Geotécnico) de los datos recopilados en los ítems anteriores.
1.6 MARCO METODOLÓGICO:
1.6.1 METODOLOGÍA A UTILIZAR:
El trabajo especial de grado se elaborara según los siguientes pasos:
6
1.6.1.1 ETAPA COMPILATORIA:
Esta etapa consiste en la recopilación de toda la información tanto Geológica,
como Geotécnica de trabajos que se hayan hecho en la zona de estudio, a través de
publicaciones, trabajos previos (T.E.G), etc.
1.6.1.2 ETAPA DE PLANIFICACIÓN DEL TRABAJO DE CAMPO:
En este punto se tomaron en cuenta los siguientes aspectos:
Localización de las zonas con mayor interés Geológico.
Toma de mediciones de rumbo y buzamientos de planos de foliación, diaclasas, fallas, entre otras estructuras geológicas que pudiesen estar presentes en la zona.
Ubicación de los mapas base para la delimitación de la zona de estudio.
Accesibilidad a la zona de estudio.
Fotointerpretación del área de estudio a través de fotografías aéreas.
Reconocimiento de la zona de estudio en cuanto a calidad de los afloramientos y accesibilidad.
Planificación de la estrategia de trabajo en base a lo observado en el punto anterior (ubicación de perforaciones, etc.).
1.6.1.3 ETAPA DE CAMPO:
Durante esta etapa se llevó a cabo el reconocimiento, ubicación y
delimitación del área de estudio. Se ubicaron vías de acceso, formaciones geológicas
y demás puntos de interés mediante geología de superficie haciendo uso de mapas
7
geológicos, GPS e información recopilada en etapas anteriores, para posteriormente
llevar a cabo las siguientes actividades:
1.6.1.3.1 RECONOCIMIENTO GEOLÓGICO DE SUPERFICIE
Durante el reconocimiento geológico de superficie, se recorrió el área de
interés, con el propósito de obtener las características geológicas de los afloramientos
de la zona que permitieran caracterizar el subsuelo, mediante la determinación de la
litología aflorante, familias de fallas y diaclasas, estructuras geológicas, entre otras,
para así corroborar la información obtenida con anterioridad y elaborar el mapa
geológico correspondiente.
1.6.1.3.2 RECOLECCIÓN DE MUESTRAS
En esta fase, realizada simultáneamente con el reconocimiento geológico de
superficie, se procedió a tomar muestras de mano representativas de las litologías
encontradas, para la elaboración de las secciones petrográficas, que permitan realizar
su posterior análisis.
1.6.1.3.3 ESTUDIO DE LOS NÚCLEOS RECUPERADOS EN LAS
PERFORACIONES
En esta parte, se procedió a la descripción visual, táctil y su posterior análisis
de los testigos recuperados en las perforaciones realizadas en el sitio de interés, para
hallar, entre otros, las distintas litologías que se encuentran en el subsuelo, su espesor,
calcular el índice RQD de los núcleos, examinar la presencia de fracturas y rellenos,
determinar mediante la presencia o no de óxido en las fracturas, si las mismas son
pre-existentes o causadas por el manejo inadecuado de la máquina perforadora.
8
1.6.1.4 ETAPA DE LABORATORIO:
En esta etapa se efectuarán los ensayos correspondientes a la caracterización
de materiales, con la finalidad de analizar los parámetros que influyen en el diseño de
fundaciones en zonas de laderas, tal y como son:
Ensayo de Corte Directo
Carga Puntual
Análisis Petrográfico
Ensayo de Resistencia a la Compresión Uniaxial
1.6.1.5 ETAPA DE OFICINA:
Esta etapa consiste básicamente en el procesamiento, análisis e interpretación
de toda la información recolectada en las fases anteriormente mencionadas, con el fin
de cumplir con los objetivos propuestos y de esta manera obtener los resultados para
poder llegar a las conclusiones esperadas y hacer recomendaciones, tal y como se
describe a continuación:
1.6.1.5.1 FASE DE PROCESAMIENTO DE DATOS
Culminada la etapa de campo y de laboratorio, se procedió a procesar los
datos obtenidos en estas fases, mediante la elaboración de mapas, gráficas de
discontinuidades y planillas de perforación que contengan toda la información de los
testigos recuperados.
9
1.6.1.5.2 ELABORACIÓN DE PLANILLAS DE PERFORACIÓN
Por medio de los datos derivados de las perforaciones ejecutadas en el área de
interés, y luego de calcular el índice de calidad de la roca o R.Q.D., se procedió a
plasmar los resultados de las perforaciones: litología encontrada, nivel freático, el
índice RQD y los resultados de los ensayos de laboratorio.
1.6.1.5.3 ELABORACIÓN DE MAPA GEOLÓGICO
Mediante la información obtenida en campo, y la recopilada con anterioridad,
interpretando y sintetizando dicha información y utilizando el programa AutoCAD
2007 se procedió a elaborar el mapa geológico-geotécnico de la zona estudiada.
1.6.1.5.4 GRÁFICAS DE DISCONTINUIDADES
Por medio del software StereoPro se procedió a la graficación de las redes de
Wulff, tomando en cuenta las discontinuidades presentes en la masa rocosa evaluada,
para esto se cargaron los datos correspondientes a la orientación de los planos de
diaclasas según la nomenclatura DIP, DIP DIRECTION (dip, dip, dir), la cual
contempla como parámetros de orientación para las discontinuidades sólo el ángulo
de buzamiento y el azimut del mismo.
1.6.1.5.5 CARACTERIZACIÓN DEL MACIZO ROCOSO
Esta importante fase, se realiza mediante la interpretación sistemática de
diversos parámetros geológicos-geotécnicos obtenidos durante las etapas anteriores,
según el sistema de clasificación geomecánica en que se enmarque el macizo rocoso,
en este caso, se utilizaron los sistemas Rock Mass Rating (R.M.R.) desarrollado por
10
Bienawski, el de Calidad de Macizo Rocoso o Q de Barton, y el índice de resistencia
de la roca G.S.I.
1.6.1.5.6 ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
En esta fase se procedió a la interpretación de los resultados obtenidos de las
etapas anteriormente descritas con la finalidad de determinar las condiciones del área
de estudio y de esta manera poder elaborar las conclusiones y hacer las
recomendaciones.
1.6.2 TRABAJOS PREVIOS:
Trabajo Especial de Grado. Interpretación de la Geología del Estado Vargas y
del Flanco Sur del Macizo del Ávila al norte de Caracas, L. Barbosa y S. Rodríguez.
Año 2001. GEOS N° 35.
Geología del Área de la Autopista y Carretera Vieja Caracas-La Guaira.
Distrito Capital y Estado Vargas. Guías de Excursión. Urbani. GEOS N° 35.
11
CAPÍTULO II
2. MARCO TEÓRICO
2.1 TIPOS DE FUNDACIONES
2.1.1 CLASIFICACIÓN DE LAS FUNDACIONES.
Las distintas o diferentes tipos de fundaciones se clasifican desde el punto de
vista constructivo en dos tipos, de las siguientes formas:
2.1.1.1 Fundaciones Superficiales:
Zapatas aisladas.
zapatas atirantadas.
zapatas y vigas de fundación.
zapatas corridas.
Losas de espesor constante.
Losas con capiteles.
Losas nervadas.
Losas flotantes.
2.1.1.1.1 Zapatas
Las zapatas “cimentaciones en zonas aisladas de la estructura” son los tipos
más utilizados y se utilizan cuando el terreno tiene en su superficie una resistencia
media o alta con respecto a las cargas de la estructura.
Es homogénea como para ser afectadas por asentamientos diferenciales entre
las distintas partes.
12
2.1.1.1.2 Zapatas aisladas
Son de carácter puntual, se usan para soportar columnas individuales en una
edificación y generalmente están constituidas por dados de hormigón de planta
cuadrada aunque ocasionalmente pueden hacerse rectangulares o circulares. Las
fundaciones de zapata en general constituyen los tipos más usados tanto por su
economía como por su sencillez de construcción.
2.1.1.1.3 Zapatas atirantadas
Son de carácter puntual y trabajan de forma independiente, pero se encuentran
unidas por una cadena apoyada al terreno la cual se diseña para evitar el movimiento
horizontal relativo entre zapatas aisladas o para unir una zapata aislada a una función
corrida.
2.1.1.1.4 Zapatas y vigas de fundación
La viga de fundación es un elemento estructural que permite tomar las cargas
de muro y transmitirlas a zapatas aisladas. Puede haber varias razones para querer
diseñar zapatas con vigas de fundación.
Por ejemplo:
Como una forma de ahorrar en comparación a la alternativa de zapata corrida.
En algunos casos es conveniente hacer que el peso de los muros descanse sobre la
zapata para aumentar las cargas horizontal y equilibrar momentos descompensados en
el apoyo.
13
2.1.1.1.5 Zapatas corridas
Cuando se trate de pilares alineados muy próximos a muros, o de equilibrar
cargas excéntricas sobre las zapatas contiguas, se considera directamente el empleo
de una zapata continua o zapata corrida.
2.1.1.1.6 Losas
Las losas “cimentación sobre toda la superficie de la estructura” se emplean
en terrenos menos resistentes o menos homogéneos o bajo estructuras menos
resistentes.
Con ellas se aumenta la superficie de contacto y se reducen los asentamientos
diferenciales. Puede decirse de forma aproximadamente que la losa es más económica
que las zapatas si la superficie total de estas es superior a la mitad de la superficie
cubierta por el edificio, debido al menor espesor de hormigón y cuantía de armaduras,
a una excavación más sencilla y un ahorro de encofrados.
2.1.1.1.7 Losas de espesor constante
Tiene la ventaja de su gran sencillez de ejecución. Si las cargas y las luces no
son importantes el ahorro de encofrados puede compensar el mayor volumen de
hormigón necesario.
2.1.1.1.8 Losas con capiteles
Se utilizan para aumentar el espesor bajo los pilares y mejorar la resistencia a
flexión y cortante. Los capiteles pueden ser superiores o inferiores teniendo estos
14
últimos la ventaja de realizarse sobre la excavación y dejar plana la superficie del
sótano.
2.1.1.1.9 Losas Nervadas
Con nervios principales bajos los pilares y otros segundarios los nervios
pueden ser superiores o inferiores, en el caso de nervios superiores el encofrado es
más complicado, y suele ser necesario el empleo de un relleno de aglomerado ligero y
un solado independiente para dejar plana la superficie superior. Los nervios
inferiores pueden hacerse sobre la excavación.
2.1.1.1.10 Losas Flotantes
Cuando es necesario construir estructuras muy sensibles a asentamientos en
terrenos pobres puede recurrirse a fundaciones de loza flotante. La fundación debe
hacerse de dimensiones tales que el peso del volumen de tierra removida sea similar a
la carga producto del peso de la estructura. En esta forma las condiciones de carga en
la superficie del terreno de fundación no han sido teóricamente modificadas por la
construcción, de modo que será razonable suponer que los asentamientos serán bajos
o nulos.
2.1.1.2 Fundaciones Profundas:
Pilotes prefabricados.
Pilotes in situ.
15
2.1.1.2.1 Pilotes
Pieza larga a modo de estaca, de madera, hierro y hormigón armado, que se
hinca en el terreno, bien para soportar una carga, transmitiéndola a capas inferiores
más resistentes, bien para comprimir y aumentar la compacidad de las capas de tierra
subyacentes.
2.1.1.2.2 Pilotajes
Un pilotaje es una cimentación constituida por una zapata o encepado que se
apoya sobre un grupo de pilote o columnas que se introducen profundamente en el
terreno para transmitir su carga al mismo.
Los pilotajes se emplean cuando el terreno resistente esta a profundidades de
los 5 o 6 m; cuando el terreno es poco consistente hasta una gran profundidad; cuando
existe gran cantidad de agua en el mismo; y cuando hay que resistir acciones
horizontales de cierta importancia.
2.1.1.2.3 Pilotes Prefabricados
Estos se hincan en el terreno mediante maquinas del tipo martillo. Son
relativamente caros ya que deben ir fuertemente armados para resistir los esfuerzos
que se producen en su transporte, izado e hinca. Pueden originar perturbaciones en el
terreno y en las estructuras próximas durante su hinca, tienen la ventaja de que la
hinca constituye una buena prueba de carga.
16
2.1.1.2.4 Pilotes moldeado IN SITU
Estos se realizan en perforaciones practicadas previamente mediante sondas
de tipo rotativo. Generalmente son de mayor diámetro que los prefabricados y
resisten mayores cargas.
2.1.1.2.5 Encepados
Los encepados constituyen piezas prismáticas de hormigón armado que
trasmiten y reparten la carga de los soportes o muros a los grupos de pilotes. Como en
la actualidad se emplean generalmente pilotes de diámetro grande por razones
económicas el número de pilotes por cada encepado no suele ser muy elevado.
2.2 MECÁNICA DE ROCAS
La mecánica de rocas, tal como lo indica González de Vallejo (2002), se
ocupa del estudio teórico-práctico de las propiedades y el comportamiento mecánico
de los materiales rocosos y de su respuesta ante la acción de fuerzas aplicadas en su
entorno físico. Los distintos ámbitos de aplicación de la mecánica de rocas se pueden
agrupar en aquellos en que el material rocoso constituye la estructura (excavación de
túneles, galerías, taludes y otros), aquellos en que la roca es el soporte de otras
estructuras (cimentaciones de edificios, presas y otros) y aquellos en los que las rocas
se emplean como material de construcción (escolleras, pedraplenes, rellenos y otros).
No obstante, en este trabajo se tratará a la mecánica de rocas principalmente
en sus aplicaciones a la ingeniería de fundaciones.
Antes de entrar en detalles, es pertinente hacer algunas definiciones
relacionadas con la mecánica de rocas; estas definiciones son:
17
Roca intacta: es el material rocoso que está libre de discontinuidades, o los
bloques de roca que quedan entre ellas; mecánicamente se le caracteriza por su peso
específico, resistencia y deformabilidad.
Discontinuidad: es cualquier plano de origen mecánico o sedimentario que
separa los bloques sólidos de un macizo rocoso, tales como diaclasas, fallas, foliación
y estratificación. Estas estructuras tienen una resistencia al corte menor que la roca
intacta, y constituyen superficies débiles a lo largo de las cuales es más factible que
se produzca una rotura.
Macizo rocoso: es el conjunto de bloques de roca intacta y de las
discontinuidades que afectan al medio rocoso.
Por otra parte, uno de los principales problemas que se presenta al estudiar la
mecánica de las rocas, es que éstas se presentan en un medio heterogéneo, anisótropo
y discontinuo.
La anisotropía, se refiere a la condición del material rocoso de presentar
diferentes propiedades y comportamiento mecánico en función de la dirección
considerada para su estudio; esto es debido a la presencia de planos de debilidad con
orientaciones preferentes.
También el medio rocoso, puede presentar anisotropía según la dirección de
los esfuerzos que se ejerzan sobre él.
La heterogeneidad del medio rocoso o del macizo rocoso, se refiere a que en
la mayoría de los casos se presentan zonas con diferentes litologías, grados de
alteración y meteorización, contenido de agua, y otras propiedades que pueden ser
muy diferentes dentro de un mismo macizo rocoso.
Debido a estas condiciones, al estudiar un macizo rocoso se deben tomar en
cuenta una serie de factores que afectan su comportamiento y respuesta ante las
solicitaciones a las que va a ser o está siendo sometido; algunos de estos factores son:
18
Las características de la roca intacta y de las discontinuidades.
Las propiedades físicas y mecánicas del medio rocoso.
Las estructuras geológicas presentes (tectónicas o sedimentarias).
El estado de tensiones naturales a las que está sometido.
Las condiciones hidrogeológicas y los factores ambientales.
Con base en todos estos factores y en cómo afectan al macizo rocoso,
surgieron las llamadas “Clasificaciones de los Macizos Rocosos” con el fin de
proveer una guía en cuanto a las propiedades del macizo rocoso en las cuales pudiera
basarse la selección del soporte. Posteriormente, estas clasificaciones se utilizaron
ampliamente en las diversas aplicaciones de la mecánica de rocas, para tratar de
predecir el comportamiento del medio rocoso.
2.3 MÉTODOS DE CLASIFICACIÓN DE LOS MACIZOS ROCOSOS
La necesidad de construir túneles, edificaciones, presas, etc. llevó a los
ingenieros a buscar una forma práctica de evaluar la calidad de la roca a intervenir
desde el punto de vista ingenieril.
Diferentes criterios, todos ellos provenientes de expertos de indiscutible
trayectoria, dieron como resultante una serie de métodos de evaluación y valoración:
19
Tabla N° 2 Métodos de clasificación de los macizos rocosos
METODOS DE CLASIFICACIÓN DE MACIZOS ROCOSOS METODOS
CUALITATIVOS TERZAGHI (1946) LAUFFER (1958)
METODOS CUALI / CUANTITATIVOS
DEER “RQD” (1941) BEINIAWSKY (1973)
BARTON, LIEM y LUNDE “Q” (1974) JACOBS ASSOC. “RSR” (1984) BIENIAWSKY “RMR” (1984)
La necesidad de unificar criterios llevó a la comparación de los métodos más
conocidos y a establecer entre ellos equivalencias, lo cual permitió en cierta manera
uniformar la concepción de la calidad de los macizos rocosos o al menos poder
efectuar calibraciones más adecuadas.
Una de las equivalencias planteadas es la efectuada entre el método de índole
descriptivo de Terzaghi (1946) y el método cualitativo de Lauffer (1958).
Tabla N° 3 Equivalencia entre métodos de clasificación de macizos rocosos
EQUIVALENCIAS ENTRE METODOS DE CLASIFICACION DE
MACIZOS ROCOSOS Clasificación de Terzaghi (1946)
DESCRIPTIVA Clasificación de Lauffer (1958)
CUALITATIVA Roca intacta
Roca estratificada Roca moderadamente fracturada
Roca en bloques imperfectos vinculadosRoca triturada, químicamente intacta
Roca compresible Roca expansiva
Clase A: Roca estable Clase B: Roca inestable a largo plazo Clase C: Roca inestable a corto plazo
Clase D: Roca triturada Clase E: Roca muy triturada Clase F: Roca compresible
Clase G: Roca muy compresible
20
2.3.1 ALGUNOS MÉTODOS DE CARACTERIZACIÓN DE MACIZOS
ROCOSOS
2.3.1.1 Determinación del índice de designación de la calidad de la roca
(RQD).
La determinación del Índice de Designación de la Calidad de la Roca o RQD,
fue propuesto por Deere en 1964, como una manera rápida y sencilla de clasificar los
macizos rocosos, y así poder establecer los parámetros geotécnicos del terreno de
fundación, sin necesidad de otro tipo de procedimiento previo.
La fracturación del macizo rocoso está definida por el número, espaciado y
condiciones de las discontinuidades, cualquiera sea su origen y clase, este grado de
fracturación se expresa por el valor del índice RQD que se mide en los testigos de
sondeos (ver figura N° 2); a pesar de su utilidad, este índice no considera aspectos
como la orientación, separación, rellenos y demás condiciones de las
discontinuidades, por lo que no es suficiente para describir las características de la
fracturación de los macizos rocosos; estos aspectos adicionales deben quedar
cubiertos por descripciones de campo y de los testigos de los sondeos.
Figura N° 2 Estimación del RQD en Núcleos de Perforación (Tomado de Vallejo 2002)
21
El RQD representa el porcentaje de la relación que existe entre la suma de los
trozos de testigos recuperados que posean una longitud igual o mayor a 100 mm y el
total de la profundidad de perforación.
% ∑ 100
ó 100
En función de este porcentaje Deere describe cinco clases de calidad de roca
los cuales se encuentran en la tabla Nº 4.
Tabla N° 4 Clasificación del Macizo Rocoso en Base al RQD (Tomado de
Vallejo 2002)
% R.Q.D. CALIDAD
< 25 Muy Mala 25 - 50 Mala 50 – 75 Media 75 – 90 Buena 90 – 100 Muy Buena
El índice de RQD puede estimarse en afloramientos a partir de correlaciones
empíricas como la de Palmstrom (en I.S.R.M. 1981). Palmstrom sugirió que cuando
no es posible hacer perforaciones, pero las discontinuidades son visibles en las
superficies expuestas, el RQD se puede estimar a partir del número de
discontinuidades por unidad de volumen.
La relación sugerida para los macizos rocosos libres de arcillas es:
115 3,3 ; 4,5
100; 4,5
22
Donde Jv es la suma del número total de discontinuidades que interceptan una
unidad de volumen (1 m³).
Debido a la dificultad de observar tridimensionalmente el macizo rocoso, el
valor de Jv se puede determinar contando el numero de discontinuidades de cada
familia que interceptan una longitud determinada, midiendo perpendicularmente a la
dirección de cada una de las familias, descartándose aquellas fracturas inducidas por
voladuras.
La estimación de índice de RQD puede realizarse también a partir de la
frecuencia de discontinuidades, mediante la siguiente expresión que proporciona el
valor teórico mínimo del RQD:
100 , 0,1 1
Donde es la inversa del espaciado medio de las discontinuidades.
Este ensayo esta estandarizado por la norma ASTM D 6032 – 02, en esta
norma se especifica los requerimientos que deben cumplir las muestras a ensayar, así
como también las especificaciones de los instrumentos necesarios para la realización
del ensayo, además de los cálculos y graficas que se pueden obtener con los datos
suministrados por las herramientas utilizadas.
Datos adicionales:
Durante la determinación del índice de calidad de la roca es importante tomar
una serie de datos que sirven de complemento a esta clasificación:
Descripción y Clasificación de Muestras
La nomenclatura recomendada para la descripción y clasificación de las
muestras de roca es la desarrollada por Flores Calcaño en la cual se engloban las
características principales de la roca. En la tabla N° 5 se resumen los términos
utilizados para esta clasificación:
23
Tabla N° 5 Clasificación de Muestras Propuesta por Flores Calcaño.
DESCRIPCIÓN SÍMBOLO
Roca Fresca RF
Roca Meteorizada RM
Roca Descompuesta RD
Roca Blanda b
Roca Dura d
Roca Sana s
Roca Fracturada f
Este sistema de clasificación está basado en la combinación de cuatro letras, la
primera de ellas corresponde al tipo de material, la segunda al grado de
meteorización, la tercera corresponde a la dureza relativa y la última a la consistencia,
tomándose las dos primeras en mayúsculas y las dos últimas en minúsculas, por
ejemplo, RFds que corresponde a una roca fresca, dura y sana.
Descripción de los términos:
Roca Fresca: aquella que conserva sus características originales y no muestra
efectos de meteorización.
Roca Meteorizada: aquella cuya composición química, textura, estructura y
color han sido levemente alterados pero son próximos a los de la roca original.
Roca Descompuesta: aquella que solo conserva restos de su estructura
original.
24
Roca Dura: aquella roca para la cual es necesario el uso de explosivos para su
remoción.
Roca Blanda: aquella roca que se puede disgregar por medios mecánicos.
Para la obtención de muestras de este tipo, basta el uso de métodos de percusión tales
como golpes de martillo.
Roca Sana: aquella que no presenta fracturas.
Roca Fracturada: aquella donde la frecuencia de diaclasas varía entre una (1)
y quince (15) diaclasas por metro.
Influencia del relleno en las grietas
El índice de calidad de la roca RQD se ve influenciado por la presencia de
grietas con relleno o zonas de debilidad, por lo que es muy importante la correcta
identificación y descripción de estas zonas. Algunas consecuencias desfavorables que
puede acarrear su desconocimiento pueden ser las siguientes:
Las grietas, fisuras y a veces las fallas menores pueden sellarse gracias a la
precipitación de cuarzo o calcita, quedando soldada la discontinuidad, sin embargo
estas pueden romper nuevamente formando otras superficies de discontinuidad.
Los rellenos de calcita, en especial cuando son porosos o en hojuelas, pueden
disolverse durante el tiempo de vida útil de la obra, generándose un problema de
estabilidad a largo plazo debido al paso de fluidos por las mismas. Otros rellenos
como el de yeso pueden tener comportamiento similar al de la calcita, es por ello que
no debe olvidarse el tipo de material de relleno a la hora del diseño y construcción de
la obra.
Otros rellenos como los constituidos por clorita, talco o grafito disminuyen la
resistencia al corte en las discontinuidades sobre todo cuando estas se encuentran
húmedas.
25
Los rellenos constituidos por arcillas expansivas pueden causar serios
problemas, debido a la expansión libre y consecuente pérdida de resistencia o por la
generación de presiones de expansión considerables cuando están confinadas,
mientras que los constituidos por arcillas inactivas se consideran débiles ya que estas
pueden fluir, ser comprimidos o lavados.
2.3.1.2 Clasificación de Bieniawski (1973)
Este método le da un peso a cada uno de una serie de parámetros que se han
integrado a una fórmula en la cual participan:
El RQD
El grado de alteración de la roca
La resistencia de la roca sana (compresión simple, en Kg/cm2)
La separación promedio entre diaclasas (espaciamiento en el juego más desfavorable)
La apertura de las diaclasas
La continuidad o extensión de las diaclasas (persistencia)
El flujo del agua que pudiere observarse en las discontinuidades relevadas
La orientación de las diaclasas (rumbo y buzamiento)
2.3.1.3 Clasificación de Bieniawski (1984)
Este método engloba algunos parámetros en términos genéricos:
RMR = ROCK MASS RATING
26
La clasificación geomecánica RMR fue presentada por Bieniawski en 1973,
siendo modificada sucesivamente por el autor en 1976, 1979, 1984 y 1989. Consta de
un RMR básico, independiente de la estructura de la roca, y de un factor de ajuste.
El RMR básico se obtiene estimando el rango de valores de varios parámetros:
El RQD
Ensayo de compresión simple
Espaciamiento de las diaclasas (juego más desfavorable)
Condiciones de las diaclasas (4 + 5 de Bieniawski 1973)
Condiciones del agua subterránea
Orientación de las diaclasas (favorabilidad de Rumbo y Buzamiento)
El método se aplica asignando la valoración correspondiente para cada
parámetro.
El factor de ajuste, definido cualitativamente, depende de la orientación de las
discontinuidades y tiene valores distintos según se aplique a túneles, cimentaciones o
taludes.
El resultado de la resta (el factor de ajuste es negativo) es el índice final RMR,
que puede variar entre 0 y 100, y que clasifica los macizos rocosos en cinco clases.
Presentamos seguidamente las Tablas dirigidas a la evaluación expeditiva de
macizos rocosos de Bieniawski:
27
Tabla N° 6 Puntaje según el valor del R.Q.D.
R.Q.D. (%) Puntaje90 - 100 20 75 - 90 17 50 -75 13 25 - 50 8
< 25 3
Tabla N° 7 Puntaje según resistencia a la Compresión Simple.
Índice del
Ensayo de Carga Puntual (MPa)
Resistencia a la Compresión Simple (RCS)
(MPa)
Puntaje
>10 > 250 15 4 - 10 100 – 250 12 2 - 4 50 – 100 7 1 - 2 25 – 50 4
-- 10 – 25 2 -- 3 – 10 1 -- < 3 0
Tabla N° 8 Puntaje según espaciamiento de discontinuidades del juego más
importante.
Espaciamiento
(m) Puntaje
>2 20 0,6 – 2,0 15 0,2 – 0,6 10 0,06 – 0,2 8
< 0,06 5
28
Tabla N° 9 Puntaje según las condiciones de las discontinuidades.
Descripción Puntaje
Superficies muy rugosas, de poca extensión, paredes de roca resistente
15
Superficies poco rugosas, apertura menor a 1 mm, paredes de roca resistente
12
Idem anterior, pero con paredes de roca blanda 7 Superficies suaves ó relleno de falla de 1 a 5 mm de espesor ó apertura de 1 a 5 mm, las discontinuidades se extienden por
varios metros 4
Discontinuidades abiertas, con relleno de falla de más de 5 mm de espesor ó apertura de más de 5 mm, las
discontinuidades se extienden por varios metros
0
Tabla N° 10 Puntaje según las condiciones del agua subterránea.
Filtración por cada 10m de longitud de
túnel (L/min)
Presión del agua en la discontinuidad dividido
la tensión Principal Mayor
Condiciones Generales
Puntaje
Nada 0 Completamente
seco 15
< 10 0,0 – 0,1 Apenas húmedo
12
10 - 25 0,1 – 0,2 Húmedo 7 25 – 125 0,2 – 0,5 Goteo 4
> 125 > 0,5 Flujo continuo 0
Tabla N° 11 Corrección por la orientación de las discontinuidades.
Evaluación de la
influencia de la orientación para la obra
Puntaje para Túneles
Puntaje para Fundaciones
Muy favorable 0 0 Favorable -2 -2
Medio -5 -7 Desfavorable -10 -15
Muy desfavorable -12 -25
29
Tabla N° 12 Categoría de la Clasificación Geomecánica.
CLASIFICACION GEOMECANICA FINAL (Bieniawski)
R.M.R. Suma de los puntajes de
las tablas
Calificación del Macizo Rocoso
Clase
81 - 100 Muy bueno I 61 - 80 Bueno II 41 - 60 Medio III21 - 40 Malo IV0 - 20 Muy malo V
2.3.1.4 Clasificación de Barton (1974)
Índice Q de Barton (simplificado):
En esta clasificación se catalogan los macizos rocosos según un denominado
índice de calidad Q (Barton et al. 1974):
Donde los parámetros son los siguientes:
R.Q.D.: Rock Quality Designation
Jn: Número de familias de diaclasas
Jr: Rugosidad de las caras de las diaclasas
Ja: Meteorización de las diaclasas
Jw: Agua en las diaclasas
S.R.F.: Factor de reducción Stress Reduction Factor
30
ÍNDICE Q (Simplificado) de Barton et al., (1974)
Tabla N° 13 Estimación de parámetros intervinientes Índice Diaclasado Jn
Índice de Diaclasado Jn Valor Roca Masiva 0,5 - 1 Una familia de diaclasas 2 Una familia de diaclasas, con otras diaclasas ocasionales 3 Dos familias de diaclasas 4 Dos familias de diaclasas, con otras diaclasas ocasionales 6 Tres familias de diaclasas 9 Tres familias de diaclasas, con otras diaclasas ocasionales 12 Cuatro o más familias, roca muy fracturada 15 Roca triturada 20
Tabla N° 14 Estimación de parámetros intervinientes Índice de Rugosidad Jr
Índice de Rugosidad Jr Valor Diaclasas rellenas 1 Diaclasas limpias
4 Discontinuas Onduladas rugosas 3 Onduladas lisas 2 Planas rugosas 1,5 Planas lisas 1
Lisos o espejos de falla 1,5
Ondulados Planos 0,5
31
Tabla N° 15 Estimación de parámetros intervinientes Índice de Alteración Ja
Índice de Alteración Ja Valor Diaclasas de paredes sanas 0,75 - 1 Ligera alteración 2 Alteraciones arcillosas 4 Con detritos arenosos 4 Con detritos arcillosos preconsolidados 6 Con detritos arcillosos poco consolidados
8
Con detritos arcillosos expansivos 8 - 12 Milonita de roca y arcilla 6 - 12 Milonita de arcilla limosa 5 Milonita arcillosas gruesa 10 - 20
Tabla N° 16 Estimación de parámetros intervinientes Coeficiente Reductor con
Presencia de Agua Jw
Coeficiente reductor por presencia de agua Jw
Presión de agua
[Kg/cm2]
Valor
Excavaciones secas a con < 5 l/min localmente <1 1 Afluencia media con lavado de algunas diaclasas 1 - 2,5 0,66
Afluencia importante por diaclasas limpias 2,5 - 10 0,5 Afluencia importante por diaclasas limpias con
lavado 2,5 - 10 0,33
Afluencia excepcional inicial, decreciente con el tiempo
> 10 0,2 - 0,1
Afluencia excepcional inicial, constante con el tiempo
> 10 0,1 - 0,05
32
Tabla N° 17 Estimación de parámetros intervinientes S.R.F.
Parámetro S.R.F. (Stress Reduction Factor) (Factor de reducción de tensiones)
Valor
Zonas débiles 10
Multitud de zonas débiles o milonitas Zonas débiles aisladas, con arcilla o roca descompuesta (cobertura > 50 m)
5
Zonas débiles aisladas, con arcilla o roca descompuesta con cobertura > 50 m.
2,5
Abundantes zonas débiles en roca competente 7,5 Zonas débiles aisladas en roca competente (cobertura > 50 m) 5 Idem con cobertura > 50 m 2,5 Terreno en bloques muy fracturado 5
Roca competente Pequeña cobertura 2,5 Cobertura media 1 Gran cobertura 0,5 - 2,0
Terreno fluyente Con bajas presiones 5 - 10 Con altas presiones 10 - 20
Terreno expansivo Con presión de hinchamiento moderada 5 - 10 Con presión de hinchamiento alta 10 - 15
Tabla N° 18 Tabla de Clasificación Final
TABLA DE CLASIFICACIÓN FINAL (Q)
Excepcionalmente malo < 0,01 Extremadamente malo 0,01 - 0,1
Muy malo 0,1 - 1 Malo 1 - 4 Medio 4 - 10 Bueno 10 - 40
Muy bueno 40 - 100 Extremadamente bueno 100 - 400 Excepcionalmente bueno > 400
33
2.3.1.5 Clasificación Adaptada de Bieniawski (SMR) M. Romana Ruiz (1992).
Permite evaluar la estabilidad de una excavación
El índice SMR incluye cuatro factores de ajuste:
Factor de ajuste de las juntas
F1: depende del paralelismo entre el rumbo de las juntas y de la cara del
talud.
F2: depende del buzamiento de la junta en la rotura plana.
F3: refleja la relación entre los buzamientos de la junta y el talud.
Factor de ajuste según el método de excavación
F4: establecido empíricamente
SMR = RMR + (F1 * F2 * F3) + F4
Relación entre el índice SMR y la estabilidad del talud.
Tabla N° 19 Relación entre el índice SMR y la estabilidad del Talud
SMR Estabilidad
100-81 Totalmente estable
80-61 Estable
60-41 Parcialmente estable
40-21 Inestable
< 20 Totalmente inestable
34
2.3.1.6 Índice de Resistencia Geológica GSI (Hoek & Brown):
En 1994 el doctor Hoek introdujo ante la Sociedad Internacional de Mecánica
de Rocas un nuevo índice de clasificación de macizos rocosos al cual llamó ÍNDICE
DE RESISTENCIA GEOLÓGICA (GEOLOGICAL STRENGH INDEX) cuyo rango
numérico está comprendido entre 0 y 100 y se basa en la identificacion y clasificación
en campo de dos de las características fisicomecánicas de un macizo rocoso: la
macroestructura y la condición de las superficies de las discontinuidades.
35
Tabla N° 20 Estimación del GSI modificada por Truzman para las Rocas
Metamórficas de la Cordillera de la Costa.
36
2.4 ENSAYOS DE LABORATORIO:
2.4.1 Ensayo de Carga Puntual
El ensayo de carga puntual tiene como objetivo fundamental determinar el
Índice de Resistencia a Carga Puntual Is (50) y el Índice de Anisotropía Ia (50), en
núcleos de roca de forma cilíndrica o irregular, por medio de la aplicación de una
carga sobre un eje mediante dos piezas cónicas con punta redondeada.
Este ensayo se encuentra regulado por la norma ASTM D 5731 – 02, en esta
norma se especifican los requerimientos que deben cumplir las muestras a ensayar,
así como también las especificaciones de los instrumentos necesarios para la
realización del ensayo además de los índices que se pueden obtener con los datos
suministrados por las herramientas utilizadas.
2.4.1.1 Selección de Muestras
Para la realización de este ensayo es necesario seleccionar muestras que
reúnan ciertos requisitos, los cuales dependen directamente de la dirección en la que
se deseen hacer los ensayos, ya sea axial o diametralmente respecto al eje central de
la muestra, ya que este se puede realizar núcleos de forma cilíndrica obtenido en
perforaciones o bloques irregulares de muestras de mano sin necesidad de ser
sometidas a preparaciones previas especiales.
Para realizar el ensayo en dirección diametral los núcleos de rocas deben
poseer una relación longitud / diámetro mayor que 1.0; para los ensayos realizados en
dirección axial los núcleos de roca deben tener una relación longitud / diámetro entre
0.3 y 1.0, los núcleos largos pueden ser ensayados previamente en forma diametral,
para obtener las longitudes requeridas para el ensayo axial. En el caso de bloques
irregulares de muestras de mano estos deben tener entre 50 35 mm de tamaño y se
debe cumplir que la relación W/D debe estar ente 0.3 y 1.0; preferiblemente cerca de
1.0. La distancia (L) debe ser por lo menos 0.5 W.
37
2.4.1.2 Instrumentación
El equipo que se utiliza para la realización de este ensayo consiste en:
Un sistema de cargas compuesto por dos placas, las cuales deben tener forma
cónica (60°), truncada esféricamente (r = 5 mm), construidas de tungsteno o acero
para garantizar que no se dañen durante el ensayo y ajustables para así poder ensayar
muestras de roca con un tamaño entre 25 y 100 mm, una bomba y gato hidráulico, los
cuales deben poseer una capacidad de carga de 5000 kg, suficiente para romper las
muestras resistentes.
Un sistema para medir la carga (P) necesaria para romper la muestra,
constituido por un manómetro, celda de carga o transductor, debe permitir la
determinación de la carga (P) requerida para la rotura de la muestra con una precisión
de 2 % P. Es esencial que posea un indicador de carga máxima, de manera que la
carga de rotura quede registrada y pueda ser leída después de la falla. El sistema de
medida debe resistir el ariete hidráulico y a las vibraciones, de forma que conserve la
precisión de las lecturas durante ensayos sucesivos.
Un sistema para medir la distancia (D) entre los puntos de contacto roca-cono
la cual se medirá con una precisión de 2 % D. El sistema debe permitir verificar el
“desplazamiento nulo” cuando las puntas están en contacto e incluir el ajuste a cero.
La máquina debe ser diseñada y construida de manera que no permita
distorsiones durante la aplicación de cargas de fallas sucesivas y que las puntas
cónicas se mantengan coaxiales en un rango de 0.2 mm durante el ensayo.
2.4.1.3 Procedimiento
Para realizar el ensayo de carga puntual se debe seguir el siguiente
procedimiento:
38
Medir las dimensiones de la muestra, diámetro y altura en tres direcciones
distintas, preferiblemente que posean 120º de diferencia entre sí para así tener un
promedio de estas dos dimensiones y así obtener un área bastante aproximada de la
muestra.
Hacer una descripción completa de la muestra a ensayar, esto incluye tipo de
roca, mineralogía, tipos y orientación de las estructuras presentes, discontinuidades,
fracturas, pliegues, grado de meteorización.
2.4.1.4 Ensayo Diametral
Insertar el espécimen en la máquina de carga y aproximar las puntas cónicas
hasta hacer contacto en una línea diametral del núcleo de roca, asegurándose que la
distancia (L) entre el punto de contacto y el extremo libre de la muestra, sea por lo
menos 0.5 veces el diámetro (D) del núcleo.
Figura N° 3 Requerimientos geométricos para el Ensayo de Carga Puntual Diametral (Tomado de DE MARCO, 1995)
Aplicar la carga en forma progresiva hasta que ocurra la falla (10 a 60 seg) y
registrar la carga (P), en KN.
En rocas duras el registro de la distancia (D) será suficiente para el cálculo de
Is. Sin embargo, en muestras débiles, las puntas de carga pueden penetrar o marcar el
espécimen, por lo que deberá registrarse la distancia (D’) en el momento de la falla.
Esta puede medirse, eventualmente, en las marcas dejadas en la muestra.
L
D
L > 0.5 D
39
2.4.1.5 Ensayo Axial
Insertar la muestra en la máquina de carga haciendo coincidir con el eje o el
plano axial del núcleo y aproximar las puntas cónicas hasta hacer contacto en una
línea perpendicular a los extremos de la muestra
Aplicar la carga en forma progresiva hasta que ocurra la falla (entre 10 y 60
seg) y registrar la carga (P) en KN.
En rocas duras el registro de la distancia (D) será suficiente para el cálculo de
Is. Sin embargo, en muestras débiles, las puntas de carga pueden penetrar o marcar el
espécimen, por lo que deberá registrarse la distancia (D’) en el momento de la falla.
Algunos investigadores recomiendan tomar la medida (W) como la mínima
dimensión de la superficie de rotura después del ensayo o la falla.
Figura N° 4 Requerimientos Geométricos para el Ensayo de Carga Puntual Axial (Tomado de DE MARCO, 1995)
2.4.1.6 Ensayo de bloques y muestras irregulares.
Insertar el espécimen en la máquina de carga y aproximar las puntas cónicas
hasta hacer contacto en una línea que coincida con el eje menor de la muestra, lejos
de sus extremos y esquinas.
Nú cle o Eq u iva len te
W
D
De
0 .3 < D < W
40
Aplicar la carga en forma progresiva hasta que ocurra la falla (entre 10 y 60
seg) y registrar la carga (P), en KN.
En rocas duras el registro de la distancia (D) será suficiente para el cálculo del
Is. Sin embargo, en muestras débiles, las puntas de carga pueden penetrar o marcar el
espécimen, por lo que deberá registrarse la distancia (D’) en el momento de la falla.
Algunos investigadores recomiendan tomar la medida (W) como la mínima
dimensión de la superficie de rotura después del ensayo o la falla.
Es importante tener en cuenta que en las rocas anisótropas, bien sean
estratificadas, foliadas o que presenten otras formas observable de anisotropía deben
ser ensayadas en las direcciones que presenten la mínima y la máxima resistencia, es
decir de forma paralela y perpendicular a los planos de discontinuidad. En todo caso,
deberán preferirse aquellos en los cuales el ángulo entre su eje y la normal a los
planos de debilidad no exceda los 30°.
Para la realización del ensayo en la dirección de menor resistencia, debe
asegurarse que la carga se aplique a lo largo de un mismo plano de debilidad.
Igualmente, cuando se ensaye en la dirección de mayor resistencia, debe asegurarse
que la aplicación de la carga se realiza perpendicular a los planos discontinuidad.
41
Figura N° 5 Requerimientos Geometricos para el Ensayo de Carga Puntual en Bloques Irregulares (Tomado de DE MARCO 1995)
2.4.1.7 Determinación de los Índices de Carga Puntual e Índice de Anisotropía
2.4.1.7.1 Cálculo del Índice de Carga Puntual
El cálculo del Índice de Carga Puntual se realiza por medio de la siguiente
expresión.
donde “De” es el diámetro del núcleo equivalente, que para el caso de los
ensayos diametrales es:
(mm2)
Y pare el caso de los ensayos axiales y de bloques irregulares es:
(mm2)
L
W2
D
W1
De
Núcleo Equivalente
Sección entre puntos de carga
221 ww
W
0.3W < D < W
L>05
42
Siendo “A” el área mínima de la sección transversal del plano de rotura
(mm2)
En el caso de que las muestras posean un diámetro diferente de 50 mm se debe
hacer una corrección al índice previamente calculado por medio de la siguiente
ecuación:
50
Donde “F” representa el factor de corrección por tamaño y se determina
mediante la ecuación:
50
,
En el caso de diámetros cercanos a los 50 mm (± 5 mm) se determina el factor
de corrección por medio de la ecuación:
50⁄
2.4.1.7.2 Cálculo del Índice de Anisotropía
El índice de Anisotropía se calcula en los casos donde por las características
que presenta la muestra se pueda ensayar en dirección paralela y perpendicular a los
planos de debilidad, este índice está definido como la relación entre el promedio de
los valores de Is (50) perpendicular y paralelo respectivamente.
50 50
“Ia” tendrá valores próximos a 1.0 para rocas isotrópicas y valores mayores
para las anisotrópicas.
43
Estos resultados pueden ser utilizados para estimar la resistencia a la
compresión uniaxial para la mayoría de los tipos de roca, mediante la siguiente
relación aproximada:
Is 50
2.4.1.8 Reporte de Resultados
Según la normativa establecida la entrega de resultados obtenidos por el
ensayo de Carga Puntual debe poseer los siguientes parámetros:
Descripción litológica de la muestra de roca.
Descripción de la superficie de discontinuidad: tipo, perfil de rugosidad,
presencia de relleno y sus características geométricas y litológicas, preferiblemente
complementadas con propiedades índice relevantes (p.e. contenido de humedad
natural, límites de consistencia y granulometría del material de relleno, resistencia en
la pared de la discontinuidad determinada con el martillo de Schmidt (ISRM, 1981)).
Proveniencia de la muestra: Localización geográfica, profundidad, fecha y
método de muestreo, orientación.
Forma y dimensiones del espécimen ensayado.
Fecha del ensayo y características del equipo mecánico.
2.4.2 Ensayo de Corte Directo en Discontinuidades
El ensayo de corte directo tiene como objetivo fundamental determinar la
resistencia al corte pico y residual a través de discontinuidades contenidas en bloques
o núcleos de roca, en función de la carga normal aplicada sobre el plano.
44
Este ensayo se encuentra regulado por la norma ASTM 4554 - 02, en esta
norma se especifican los requerimientos que deben cumplir las muestras a ensayar,
así como también las especificaciones de los instrumentos necesarios para la
realización del ensayo además de los índices que se pueden obtener con los datos
suministrados por las herramientas utilizadas.
2.4.2.1 Selección de Muestras
Las muestras a ensayar deben poseer discontinuidades visibles y continúas por
lo menos en un plano bien definido a lo largo de la muestra, de no ser así se debe
reducir el área de corte, para así disminuir la fuerza que debe ser aplicada sobre la
muestra para llegar al corte de la misma.
2.4.2.2 Instrumentación
El equipo necesario para la realización de este ensayo consiste en:
Sistema para aplicación de carga normal, diseñado para asegurar que sea
uniformemente distribuida sobre el plano a ensayar. La fuerza resultante debe actuar
normal al plano de corte pasando a través del centro del área y mantenerse constante
con una tolerancia del 2% del valor deseado.
Sistema para aplicar fuerza de corte, preferiblemente en dos sentidos,
diseñado de manera que la carga sea distribuida uniformemente a lo largo de la
superficie de discontinuidad y la fuerza de corte resultante actúe en el plano de corte.
El equipo debe permitir un desplazamiento de corte de por lo menos el 10 % de la
longitud del espécimen. Debe poseer un dispositivo de baja fricción (guayas o
similares) para asegurar que la resistencia del mecanismo al desplazamiento de corte
sea menor que el 1 % de la máxima fuerza de corte aplicada en el ensayo.
45
Equipo (manómetros) para la medición independiente de las fuerzas normal y
de corte con una precisión de 2% de la máxima fuerza normal alcanzada en el
ensayo.
Equipo (flexímetros) para la medición de los desplazamientos de corte, normal
y lateral. En el primer caso el dispositivo debe permitir registrar un desplazamiento
superior al 10 % de la longitud de la muestra, con una precisión de 0.1 mm. Para la
medición de los desplazamientos normal y lateral, el equipo debe permitir un
desplazamiento de 0.05 mm.
Figura N° 6 Equipo de Ensayo de Corte Directo
2.4.2.3 Preparación de las muestras
El bloque o núcleo de roca que contenga el plano de discontinuidad a ensayar,
debe obtenerse por métodos que eviten en lo posible la perturbación de la muestra.
Las dimensiones del espécimen deben ser tales que permitan su acomodo en el molde
de montaje y un encapsulamiento adecuado (Figura N° 7). Se recomienda el uso de
46
muestras preferiblemente cuadradas con un área de corte mínima de 2500 mm² y una
altura de 40 mm. Para el caso de núcleos, se sugiere utilizar los provenientes de
perforaciones de diámetro NX ( 54 mm), con una longitud (medida en su centro)
igual o superior que el diámetro.
Durante el montaje, la integridad mecánica del espécimen debe asegurarse,
manteniendo en posición y apretadas ambas caras de la discontinuidad con alambre o
cinta adhesiva, que serán cortados justo antes de iniciar el ensayo.
Figura N° 7 Posición de la Muestra en la Caja de Corte (Tomado de DE MARCO, 1995)
Colocar la muestra en el molde de manera que la superficie de discontinuidad
quede centrada, orientada horizontalmente, y alineada con la hendidura presente en el
molde, se debe verter en el molde el material de encapsulamiento, hasta alcanzar la
hendidura, y esperar el fraguado.
Luego del fraguado de la mitad inferior de la muestra se debe colocar un
material aislante, el cual mantendrá el plano de discontinuidad libre del material de
47
encapsulamiento garantizando que la fuerza será aplicada sobre el plano de la roca al
momento de realizar el ensayo.
Luego de garantizar que el plano de discontinuidad quede libre de obstáculos,
se debe agregar el material de encapsulamiento hasta llegar al borde del molde,
esperar el fraguado y desmoldar anotando el número de la muestra así como también
la dirección de corte.
2.4.2.4 Procedimiento
Colocar la muestra en la base inferior de la caja de corte, orientada según la
indicación correspondiente y cubrir con la parte superior. Colocar los dispositivos
para aplicación de la carga (cables, mangueras hidráulicas).
Colocar los flexímetros para medición de las deformaciones normal, de corte
y lateral.
Aplicar la carga normal hasta el valor especificado para el ensayo y registrar
el desplazamiento normal.
Aplicar carga de corte en forma contínua, con un incremento de esfuerzos
constante (del orden de 0.25 kg/cm2) registrando los desplazamientos para cada
incremento, hasta alcanzar la resistencia pico. (Deben tomarse por lo menos 10
lecturas antes de la rotura). La velocidad de aplicación de la carga debe ser tal que
permita realizar las lecturas cómodamente y no debe ser superior a 0.1 mm/min en
esta etapa. Esta velocidad puede ser incrementada a unos 0.5 mm/min entre lecturas,
siempre que el valor de la resistencia pueda ser adecuadamente registrado.
Luego de alcanzar la resistencia pico, las lecturas pueden ser tomadas en
incrementos que pueden variar entre 0.5 y 5 mm de desplazamiento de corte,
seleccionando el valor más conveniente para la definición adecuada de la curva
48
esfuerzo-desplazamiento. La velocidad de los desplazamientos de corte, en esta fase
del ensayo, será de 0.5 a 1 mm/min.
Si se desea establecer la resistencia residual, se continuará con las lecturas
hasta alcanzar por lo menos 1 cm de desplazamiento de corte. En este intervalo se
registrarán 4 mediciones, las cuales no deben mostrar una variación mayor a 5 % en
el valor de resistencia cortante, para satisfacer la condición residual.
Habiendo establecido la resistencia residual, el esfuerzo normal puede ser
incrementado o reducido y puede continuarse el corte para obtener los valores de
resistencia residual para diferentes esfuerzos normales. Para alcanzar el
desplazamiento necesario, pudiera ser necesario tener que invertir la dirección de
corte o regresar la muestra a su posición inicial, sin embargo esta práctica no es
conveniente. Es recomendable, el uso de muestras diferentes para la determinación de
resistencia pico y residual para cada esfuerzo normal aplicado.
Una vez finalizado el ensayo, retirar los flexímetros, descargar los gatos y
desmontar la caja de corte.
Retirar la muestra, exponer el plano de corte y describirlo detalladamente.
Determinar el área de la superficie de corte tomando sus dimensiones con una
aproximación de 0.1 mm.
Se recomienda realizar por lo menos cinco ensayos para la misma
discontinuidad, ensayando cada espécimen a un esfuerzo normal diferente, pero
constante.
2.4.2.5 Cálculos y gráficos
Calcular el esfuerzo normal y de corte, para cada una de las lecturas
efectuadas, de acuerdo a las siguientes expresiones:
49
Esfuerzo Normal A
Pnn
[Kg/cm2 o N/mm2 (MPa)]
Esfuerzo de corte A
Pc [Kg/cm2 o N/mm2 (MPa)]
Donde:
Pn = Fuerza Normal aplicada en Kg o N.
Pc = Fuerza de corte aplicada en Kg o N.
A = Área de la superficie de corte en cm2 ó mm2
Graficar para cada muestra la curva esfuerzo de corte vs. deformación
unitaria, indicando el esfuerzo normal aplicado, y los valores de resistencia pico y
residual.
Graficar para varios especímenes de la misma discontinuidad, los valores de
las presiones normales aplicadas, en el eje de las abscisas y sus correspondientes
valores de resistencia al corte pico y residual, en el eje de las ordenadas.
Las envolventes de resistencia pueden ser obtenidas, ajustando una curva a los
puntos graficados anteriormente. Por consideraciones prácticas es aconsejable trazar
una línea recta entre los puntos más relevantes o varias líneas rectas si fuera el caso.
Cada línea se caracteriza calculando su gradiente (m) y su intercepto en el eje de las
ordenadas (b).
50
Figura N° 8 Gráfico del ensayo de Corte Directo
2.4.2.6 Reporte de resultados
Según la normativa establecida la entrega de resultados obtenidos por el
ensayo de Corte Directo en Discontinuidades debe poseer los siguientes parámetros:
Descripción litológica de la muestra de roca.
Descripción de la superficie de discontinuidad: tipo, perfil de rugosidad,
presencia de relleno y sus características geométricas y litológicas, preferiblemente
complementadas con propiedades índice relevantes (p.e. contenido de humedad
natural, límites de consistencia y granulometría del material de relleno, resistencia en
la pared de la discontinuidad determinada con el martillo de Schmidt (ISRM, 1981)
Proveniencia de la muestra: Localización geográfica, profundidad, fecha y
método de muestreo, orientación.
Forma y dimensiones del espécimen ensayado.
Fecha del ensayo y características del equipo mecánico.
51
Otras propiedades físicas disponibles.
Tabulación y gráfico de los valores de esfuerzo de corte y desplazamiento
correspondiente, para cada nivel de esfuerzo normal aplicado
Gráfico esfuerzo normal vs. Resistencia de corte, elaborado preferiblemente
en base a resultados obtenidos de ensayar diferentes especímenes de la misma
discontinuidad, indicando las correspondientes envolventes y parámetros de
resistencia al corte interpretado.
2.4.3 Ensayo de Resistencia a la Compresión Uniaxial
El ensayo de compresión sin confinar tiene como objetivo fundamental
determinar la resistencia a la compresión inconfinada de una muestra de roca de
geometría regular, generalmente cilíndrica. Los resultados son utilizados para la
clasificación y caracterización geotécnica de la roca intacta. Si se miden las
deformaciones diametrales, pueden calcularse el módulo de Young y la relación de
Poisson.
El ensayo está regulado por la norma ASTM D 2938 – 95 R02, en esta norma
se especifican los requerimientos que deben cumplir las muestras a ensayar, así como
también las especificaciones de los instrumentos necesarios para la realización del
ensayo además de los cálculos y graficas que se pueden obtener con los datos
suministrados por las herramientas utilizadas.
2.4.3.1 Instrumentación.
Prensa para la aplicación y medida de la carga axial sobre la probeta, a una
velocidad controlada.
52
Prensa de carga y bomba electro-hidráulica, marca Structural Behavior
Laboratories (SBEL), modelo EH-1000, con capacidad de 120000 Kg.
Figura N° 9 Prensa de Carga y Bomba Electro-Hidráulica, (Tomado de Fuenmayor 2001)
Discos de acero para la transmisión de la carga, de diámetro igual o
ligeramente superior al de la muestra ( + 2 mm), de 15 mm de espesor mínimo y de
superficie completamente plana (tolerancia 0.005 mm)
Asiento esférico (ligeramente lubricado) para colocar en el extremo del disco
superior.
2.4.3.2 Preparación de las muestras
La probeta de roca debe ser completamente cilíndrica, con una altura de 2.5 a
3.0 veces su diámetro, el cual no debe ser inferior a 54 mm. Generalmente se usan
53
núcleos provenientes de perforaciones, de diámetro NX o superior. El diámetro de la
muestra debe ser por lo menos 10 veces del mayor grano que constituye la roca.
Los extremos del núcleo deben ser planos, lisos y perpendiculares a su eje,
permitiéndose las siguientes tolerancias: cara/eje = 0.06° y cara/cara = 0.25°
Los lados de la muestra deben ser lisos y libres de irregularidades o
desviaciones sobre 0.3 mm
El tratamiento de los extremos de la probeta debe hacerse por medios
mecánicos; no se permite el uso de “capping”.
2.4.3.3 Procedimiento
Determinar el diámetro o dimensión lateral de la muestra con una
aproximación de 0.1 mm, promediando dos medidas paralelas entre sí, que se
realizarán en la parte superior, media e inferior del espécimen. El área de la sección
transversal (Ao) se calculará con el promedio de estos resultados. Determinar la altura
del núcleo con una aproximación de 1.0 mm.
Coloque la muestra centrada en los discos de carga, colocar el asiento esférico
en la parte superior y alinear con el eje de carga de la prensa.
Aplicar carga vertical en forma contínua, con un incremento de esfuerzos
constantes entre 5.0 y 10.0 kg/cm2/s, hasta producir la falla, lo cual debe ocurrir entre
los 5 y 10 minutos de haber comenzado el ensayo.
Registrar la máxima carga (P máx.) con error no superior al 1 %.
Se recomienda realizar por lo menos 5 ensayos por litología para así
garantizar la veracidad de los resultados obtenidos.
54
2.4.3.4 Cálculos
Calcular la resistencia a la compresión Uniaxial de la muestra de roca,
dividiendo la máxima carga soportada por la probeta entre el área de su sección
transversal inicial.
00 A
PC máx
[Kg/cm2 o N/mm2 = MPa]
En el caso de muestras cúbicas, se recomienda multiplicar el valor obtenido en
la ecuación anterior por 0.8, para hacer equivalente la compresión en muestra cúbica
con la obtenida en muestras cilíndricas.
Según el Comité Conjunto del Concreto Armado CCCA (1976), cuando la
relación entre la altura y el diámetro (o dimensión lateral) difiera de la unidad en 25
% o más, se deberá calcular la resistencia del cubo equivalente, como sigue:
hbc
222.0778.0
donde:
c = Resistencia a la compresión de una probeta cúbica equivalente, en
kg/cm2.
= Resistencia a la compresión de la probeta de altura mayor que el diámetro
o dimensión lateral, en kg/cm2.
b = Diámetro o Dimensión Lateral, en cm.
h = Altura, en cm.
55
2.4.3.5 Reporte de resultados
Según la normativa establecida la entrega de resultados obtenidos por el
ensayo de Resistencia a la Compresión sin Confinar debe poseer los siguientes
parámetros:
Descripción litológica de la muestra de roca.
Proveniencia de la muestra: Localización geográfica, profundidad, fecha y
método de muestreo, orientación.
Orientación del eje de carga con respecto a los planos de foliación o
estratificación.
Diámetro y altura del núcleo ensayado.
Velocidad de aplicación del esfuerzo y duración del ensayo.
Tipo de fractura
Fecha del ensayo y características del equipo mecánico.
Otras propiedades físicas disponibles.
Resistencia a la compresión uniaxial (monoaxial, no confinada o compresión
simple) de cada espécimen ensayado y valor promedio por litología.
2.4.3.6 Clasificación
En la tabla se muestra la clasificación de la calidad de la roca intacta en
función de su resistencia a la compresión uniaxial, sugerida por Franklin J. (1989).
56
Tabla N° 21 Clasificación de la Roca en función de su Resistencia a la
Compresión sin Confinar (Tomada de Fuenmayor 2001)
CLASIFICACIÓN DE LA ROCA CO (Kg/cm2)
Extremadamente débil < 20
Muy débil (Roca blanda) 20 - 60
Débil 60 – 200
Medianamente resistente 200 – 600
Muy resistente (Roca dura) 600 – 2000
Extremadamente resistente > 2000
57
CAPÍTULO III
3. GEOLOGÍA REGIONAL
3.1 GEOGRAFÍA FÍSICA
La zona de estudio se localiza en el sistema montañoso de la cordillera del
Caribe en donde los altos de montaña casi siempre coinciden con los altos
estructurales, como el pico Naiguatá con 2.765 m de altitud en la Serranía del Ávila,
que constituye un gran bloque levantado o “horst”; entre los horst o bloques y los
sistemas de fallas de la costa norte, hacia el este de la Cordillera, y las fallas del pie
del Ávila. Su origen tectónico se manifiesta por el alineamiento de la costa y por las
depresiones del Lago de Valencia, valle de Caracas y valle del Tuy.
El área específica donde se realizó el Estudio (Ciudad Camino de Los Indios),
corresponde a paisajes de montaña y está ubicada en los predios aledaños a la
Autopista Caracas - La Guaira, limitado por el N – W con la fila Morrocoy la
quebrada Ocumarito, hacia el Este con la loma denominada Cerro Negro y la
quebrada Tacagua y hacia el Sur con el río Topo.
El drenaje normal de esta cordillera de vertientes abruptas, determinan la
formación de torrenteras de curso corto, subnormales a la cresta. Solamente se
conocen algunos valles intramontanos de mayor significación, entre los cuales el
propio valle de Caracas constituye uno de los más conocidos. El sistema de fallas en
la Cordillera de La Costa son las fallas de Dirección NW, y las fallas en dirección E-
W, son paralelas a subparalelas al sistema de la Falla de San Sebastián
Como se puede observar en la Figura N° 10, La cordillera de La Costa está
conformada por los bloques: de Oeste a Este por los siguientes: Bloque Colonia
Tovar, Bloque Chichiriviche, Bloque Carayaca (donde se encuentra la zona en
58
estudio), Bloque Galipán, Bloque Naiquatá, Bloque Chacaito (estando estos dos
bloques separados por la falla de Chacaito), y el Bloque Chuspa.
La zona en estudio se encuentra en el Bloque Carayaca, definido hacia el oeste
por las fallas Oricao y El Corozo, hacia el Este por la falla de Tacagua de dirección
NW.
3.2 CLIMA:
En el área se expresa un clima tropical semiárido, con temperaturas media
anuales altas que llegan a 26°. Las precipitaciones son irregulares y escasas, con un
promedio anual de sólo 435 mm. en Mamo y 458 mm. en Maiquetía. Este clima
caliente y seco, que se acompaña con una vegetación xerofítica de cardonales,
espinales y bosques xerófilos que va experimentando condiciones de mayor humedad
y menor temperatura a medida que se asciende los pisos térmicos en la Serranía del
Litoral, quedando restos de bosques deciduos y bosques siempre verdes nublados. La
región se encuentra según la esquematización de las zonas de vida en Venezuela
según R. Holdridge en bosque seco tropical y bosque húmedo tropical.
Según Koeppen, el clima corresponde a secos-cálidos tipo B, Bshi: semiárido
con vegetación xerófila a montes espinosos.
3.3 SUELOS:
En la cordillera de la Costa, en las llanuras y mesas, los suelos son
generalmente bien desarrollados sobre material proveniente de los macizos y
cordilleras vecinas. En las cordilleras montañosas recientes (Andes, Cordillera de La
Costa, Perijá, Falcón, Lara y Turimiquire), los suelos se desarrollan sobre material
rocoso de edad geológica reciente, pero son generalmente afectados por la erosión.
En la zona de estudio los suelos son del orden inceptisols.
59
3.4 FITOGEOGRAFÍA:
La vegetación es de tipo litoral y bosques semideciduos hacia la parte más
montañosa.
3.5 FAUNA:
La fauna es de mediana diversidad, se encuentra ubicada en áreas protegidas
sin reglamento.
3.6 BLOQUES TECTÓNICOS
3.6.1 Cordillera de la Costa
La Cordillera de La Costa comienza propiamente en el Surco de Barquisimeto
iniciándose con características propias en la Sierra de Agua Fría, que es la
continuación estructural de la Serranía de Bobare y está situada al noroeste del río
Aroa.
3.6.2 Cordillera del Caribe
En el norte de Venezuela, desde la Goajira Colombiana hasta Trinidad, se
conoce una provincia de rocas metamórficas e ígneas, que representa la provincia
geosinclinal de la sedimentación principal mesozoica formada por rocas
metamorfizadas, en posición alóctona y en contacto tectónico con rocas parcialmente
coevales de la provincia epicontinental. Dentro de esta unidad se incluyen las rocas
ígneas y metamórficas de los Macizos Centrales, península de Araya-Paria, Isla de
Margarita, cadena de islas La Blanquilla-Aruba y penínsulas de Paraguaná y La
Goajira.
La parte central de las Montañas Occidentales del Caribe o Macizo Central
fue subdividida por Menéndez (1966: 118) en cuatro "fajas tectónicas" ampliadas a
ocho fajas por Bell (1968-b: 366), e indicadas por los rasgos estructurales observados
a través de las montañas. Las fajas son: Faja de la Cordillera de La Costa, Faja
60
Caucagua-El Tinaco, Faja de Paracotos, Faja de Villa de Cura, Faja Piemontina, Faja
Volcada y Faja de Buzamientos Suaves.
La Faja de la Cordillera de La Costa se ubica en la parte septentrional del
Macizo Central de la Cordillera, limitada al norte por el Mar. Dentro de esta unidad
están representadas rocas del basamento pre-mesozoico, metasedimentos
plataformales de edad Jurásico-Cretácico y lentes concordantes de eclogitas,
anfibolitas y serpentinitas, así como intrusivas de carácter calco-alcalino.
Figura N° 10 Esquema de los bloques tectónicos de La Cordillera de la Costa
61
Figura N° 11 Síntesis de las principales subdivisiones y unidades geológicas de La Cordillera de la Costa del norte de Venezuela (Tomado de Hackley 2005)
3.7 ESTRATIGRAFÍA REGIONAL
La zona se encuentra parcialmente dentro de la Asociación metamórfica La
Costa, en la Napa de la Serranía del Litoral (napas Costera y Caracas), como puede
observarse en la Figura N° 11.
La napa de la Serranía del Litoral se subdivide en:
- Napa Costera: en la Asociación Metamórfica La Costa, Nirgua (Complejo),
Antímano y serpentinitas
- Napa Ávila: conformada por Asociación metamórfica Ávila, gneis de la
Colonia Tovar, Complejo San Julián, Augengneiss de Peña de Mora y
- Napa Caracas: conformada por la Asociación Metamórfica Caracas: Esquisto
de Chuspita, Esquisto de Las Mercedes y Esquisto de Las Brisas.
Las demás unidades que conforman la Napa de la Serranía del Interior (Napa
Loma de Hierro, Napa Caucagua – El Tinaco y la Napa de Villa de Cura) pueden
verse en el siguiente cuadro de las principales unidades de la Cordillera de La Costa:
62
Tabla N° 22 Napas de la Serranía del Litoral y Serranía del Interior y sus
divisiones (Tomado y modificado de Urbani et al. (2000)
1. DIVISIÓN 2. DIVISIÓN UNIDADES
Napas de la Serranía del
Litoral
Napa Costera
La Costa, Asociación Metamórfica Tacagua, Esquisto de Nirgua, Esquisto de Antímano, Caliza de
Serpentinita (Sin nombre formal) Esta napa corresponde a un complejo de Subducción. Hay elementos de litósfera oceánica mezclados con sedimentos
marinos contemporáneos, además incorporando tectónicamente a elementos de corteza continental.
Peridotita serpentinizada
Napa Ávila
Ávila, Asociación Metamórfica Colonia Tovar, Gneis de La
San Julián, Complejo metasedimentos Peña de Mora, Augengneis de
Napa Caracas
Caracas, Asociación Metasedimentaria Chuspita, Esquisto de
Las Mercedes, Esquisto de Las Brisas, Esquisto de Sebastopol, Gneis de
Napas de la Serranía del
Interior
Napa Loma de Hierro
Paracotos Filita de Cretácico Tardío Loma de Hierro, Complejo Ofiolítico
Tiara, metavolcánicas de Mesia, Gabro de
Loma de Níquel, ultramáficas de Napa interpretada como uma lonja de litosfera oceánica y
su cobertura sedimentaria. Basalto y gabro afinidad MORB
Napa Caucagua–El Tinaco
La Guacamaya Metadiorita Curiepe, Gneis tonalítico de
El Tinaco, Complejo de Tinapú, Esquisto de
La Aguadita, Gneis de: Rocas dioríticas-tonalíticas Esta napa contiene unidades de basamento metaplutónico
Félsico, y de corteza continental.
Napa de Villa de
Cura
Napa septentrional Rocas con
metamórficas de alta P y baja T
Villa de Cura Asociación Metavolcánica-Sedimentaria
El Caño y El Chino, Metatobas de
El Carmen, Metalava de Santa Isabel, Granofel de
Pertenecen a un complejo de subducción de arco de islas
Napa Meridional con rocas no metamórficas o
de muy bajo metamorfismo
San Sebastián, Asociación Ígnea Las Hermanas, Volcánicas de
Chacao, Ultramáficas de El basalto muestra afinidad de arco de islas de edad Cretácica.
Metamorfismo muy bajo.
63
3.7.1 NAPA COSTERA: Asociación Metamórfica la Costa (Complejo La
Costa).
Ostos et al. (1987) describen la Unidad Litodémica de corrimiento la Costa
agrupando en ella a las rocas correspondientes a las fases Nirgua, Tacagua y
Antímano. Posteriormente, Navarro et al. (1988) mantienen el mismo concepto pero
denominan como Complejo la Costa a este mismo conjunto de rocas. Urbani y Ostos
(1989), Urbani et al. (1989a, 1989b) presentan la cartografía geológica de este
Complejo desde Morón, estado Carabobo, hasta Cabo Codera estado Miranda. El
Complejo la Costa es el nombre de unidad litodémica propuesto para las rocas de la
Franja Tectónica Costera - Margarita previamente descrita por Stephan et al. (1980)
(véase también a Bellizzia, 1986 y Beck, 1989).
Está constituido por una mezcla compleja de litologías fundamentalmente
esquistos de variada mineralogía, mármol, anfibolita, anfibolita granatífera, anfibolita
glaucofánica, eclogita, rocas metavolcánicas, en fin todos aquellos tipos de rocas
constituyentes de las fases Antímano (esquisto cuarzo -micáceos, anfibolita y
mármol), Tacagua (esquisto grafitosos y rocas ricas en epidoto) y Nirgua (esquisto de
mineralogía diversa y anfibolita) que conforman este Complejo. Para mayores
detalles véanse las descripciones de estas fases.
Los contactos se han interpretado como contactos tectónicos, donde en
algunos sectores se desconoce su tipo (Ostos, 1990, p. 101), mientras que en otras
zonas son fallas de corrimiento (Ostos, 1991, p. 102).
Las rocas que lo constituyen representan multitud de ambientes geológicos de
formación, incluyendo diversos tipos de rocas de origen ofiolítico, desmembradas y
mezclados tectónicamente como consecuencia de la colisión entre las placas del
Caribe y Sur América.
64
Se subdivide en:
Esquistos Tacagua.
Esquistos de Nirgua.
Calizas de Antímano.
Serpentinitas.
3.7.1.1 UNIDADES
3.7.1.1.1 TACAGUA Esquistos (Complejo La Costa). Jurásico-Cretácico.
Dengo (1951) designa con este nombre a una secuencia alternante de esquisto
calcáreo - grafitoso y esquisto epidótico, expuestos en el valle de la quebrada de
Tacagua, Distrito Federal, considerándola como parte de su Grupo Caracas. Smith
(1952) indica que algunas rocas de su Formación Paracotos son similares a los de la
Formación Tacagua. Aguerrevere (1960) la describe brevemente.
Feo-Codecido (1962) y Wehrmann (1972) la incluye en sus mapas de la
región central de la Cordillera de la Costa. Méndez y Navarro (1987) estudian
geoquímicamente sus rocas metavolcánicas.
Navarro et al. (1888) redefinen esta unidad como Fase Tacagua de su
Complejo La Costa, separándolo por consiguiente del Grupo Caracas. Siguiendo los
criterios de estos autores, Urbani y Ostos (1989) resumen la cartografía geológica de
la Cordillera de la Costa desde Puerto Cruz, Distrito Federal, hasta Cabo Codera,
estado Miranda Giunta et al. (1996) presentan interpretaciones sobre el origen de las
rocas volcánicas basadas en información geoquímica.
En la localidad tipo y en los afloramientos en la zona costera del litoral
central, se encuentra una asociación de esquisto albítico - calcítico - cuarzo - micáceo
65
- grafitoso, de color gris oscuro, semejantes a aquellos descritos como típicos de la
Formación Las Mercedes, intercalados concordantemente con esquisto de color verde
claro, constituido por cuarzo, albita, minerales del grupo del epidoto, así como clorita
y muscovita, también se ha descrito que contienen cantidades menores o trazas de
hematita, calcita, pirita, anfíbol y granate; adicionalmente se han reportado cuerpos
de anfibolita epidótica (resumen en González de Juana et al., 1980, p. 318). El
carácter distintivo de esta fase es la alternancia de rocas esquistosas grises oscuras y
verdes claro.
La franja de afloramientos costeros de esta Fase se extiende desde Oricao
hasta Naiguatá, Distrito Federal, con un ancho medio de unos 2 km. En la zona de la
localidad tipo, los afloramientos se extienden casi paralelamente al valle de la
quebrada Tacagua, desde Mamo hasta cerca del Viaducto 1 de la Autopista Caracas -
La Guaira.
Dengo (1951) menciona que en la localidad tipo se encuentra en contacto
transicional con la infrayacente Formación Las Mercedes, mientras que Urbani y
Ostos (1989) y Ostos (1990, p. 101) indican contactos tectónicos con unidades tales
como: Esquisto de San Julián y Augengneis de Peña de Mora del Complejo Ávila, y
con las fases Antímano y Nirgua del mismo Complejo La Costa.
Smith (1952) la consideró correlacionable con parte de su Formación
Paracotos. Igualmente las rocas verdes de Tacagua se han comparado litológicamente
con las metavolcánicas de la Formación Copey, en la península de Araya - Paria.
En base a los modelos evolutivos de Talukdar y Loureiro (1982) y Navarro et
al. (1988), las características petrográficas y faunales de la muestra estudiada por
Urbani et al. (1989) sugieren una depositación en un surco, formado dentro del
prisma de acreción en un tiempo contemporáneo a la colisión.
Méndez y Navarro (1987) analizan los componentes mayoritarios y algunas
trazas de diversas muestras de las rocas verdes (metavolcánicas) de esta unidad, que
66
interpretados utilizando diversos diagramas de variación, sugieren un origen debido a
un magmatismo de afinidad subalcalina de tendencia toleítica, probablemente
formadas en un ambiente tectónico de dorsales y fondos oceánicos. Giunta et al.
(1996) deducen una afinidad MORB para el protolito basáltico de las rocas verdes de
Tacagua, en coincidencia con los autores anteriores.
3.7.1.1.2 NIRGUA Esquistos de (Complejo la Costa), Edad Mesozoica.
Bellizzia y Rodríguez (1967) introducen este nombre con una descripción
somera, que posteriormente amplían (1968) para incluir una secuencia de rocas
metamórficas con predominio de rocas anfibólicas en la parte central a norte del
estado Yaracuy, incluyéndola en el Grupo Los Cristales. González (1972) y Bellizzia
y Rodríguez (1976) continúan su cartografía y amplia su descripción. Ostos (1981) en
la zona del macizo de El Ávila definió su "Unidad de esquistos anfibólicos y
anfibolitas" que luego fue correlacionado con la Fase Nirgua. Beck (1985, 1986)
ubica esta unidad en su Franja Costera - Margarita. Navarro et al. (1988) redefinen
estas rocas como Fase Nirgua, formando parte de su unidad litodémica de corrimiento
que denominan como Complejo la Costa, que reúne adicionalmente a las fases
Antímano y Tacagua.
Este criterio fue aceptado por Urbani y Ostos (1989) y Urbani et al. (1989-a,
b) quienes utilizan este nombre en los mapas geológicos de la zona de Puerto Cruz-
Caraballeda y Oritapo- La Sabana, Distrito Federal, y El Palito - Morón - Valencia,
estado Carabobo.
Los autores originales incluyen en esta unidad a variados tipos litológicos
como: esquisto cuarzo - micáceo, micáceo - grafitoso, mármol masivo, anfibolita
eclogítica, anfibolita epidótica y granatífera, cuarcita, esquisto y gneis cuarzo -
micáceo - feldespático. Las rocas carbonáticas se presentan en forma de lentes o
capas bastante continuas, bien expuestas en la carretera Nirgua - Chivacoa, estado
Yaracuy. El mármol masivo y recristalizado es de color gris oscuro, con calcita
67
(85%), muscovita (4), grafito (3) y cantidades menores de clinozoisita, zoisita, albita,
pirita, prehnita, clorita y cuarzo. Algunos pequeños cuerpos de mármol dolomítico se
presentan asociados a bandas de esquisto cuarzo -tremolítico, cuarzo - muscovítico -
clorítico - granatífero y anfibolita. Ostos (1981) en el macizo de El Ávila, Distrito
Federal, menciona la presencia de anfibolita granatífera, esquisto actinolítico,
anfibolita epidótica, anfibolita feldespática, epidocita, mármol cuarcífero, esquisto
feldespático - muscovítico y gneis feldespático.
Las rocas pueden haber pasado por dos etapas metamórficas, una primera de
alta relación P/T (facies de eclogita) y posteriormente de baja relación P/T de la
facies de los esquistos verdes.
Se correlaciona con las fases Antímano y Tacagua del mismo Complejo La
Costa.
3.7.1.1.3 ANTIMANO Mármol – (Asociación Metamórfica La Costa-Fase
Antímano-Complejo La Costa).
Aguerrevere y Zuloaga (1937) y Smith (1952) las consideraron como parte de
la Formación Las Mercedes. Dengo (1951) la eleva a rango formacional con localidad
tipo en la zona de Antímano, Distrito Capital pero la menciona por primera vez a la
Formación Antímano en 1949, designa la localidad tipo y la describe brevemente.
González de Juana et al. (1980, p. 314) son los primeros en interpretar que esta
unidad probablemente "representa un horizonte tectónico y no una unidad
litoestratigráfica". Ostos et al. (1987), Navarro et al. (1988) redefinen esta unidad
como Fase Antímano, formando parte de su unidad litodémica de corrimiento que
denominan como Complejo la Costa, que reúne adicionalmente a las fases Tacagua y
Nirgua. Urbani y Ostos (1989) y Urbani et al. (1989) utilizan este nombre en los
mapas geológicos de la zona de Puerto Cruz a Macuto, Distrito Federal, y El Palito-
Morón-Valencia, estado Carabobo.
68
Dengo (1951) describe esta Formación como un mármol masivo de grano
medio, color gris claro, con cristales de pirita, alternando con capas de esquistos
cuarzo micáceos, y asociadas con cuerpos concordantes de rocas anfibólicas, algunas
con estructuras de "boudinage". El mármol está formado de un 85-95% de calcita,
con cantidades menores de cuarzo detrítico, muscovita (2,5%), grafito (2,5%) y pirita
(2%).
En la región del Camino de los Españoles, Parque Nacional El Ávila, Ostos
(1981) describe su Unidad de esquisto cuarzo-muscovítico y mármol cuarcífero
equivalente a esta Fase, encontrando los siguientes tipos litológicos: esquisto cuarzo-
muscovítico, mármol y esquistos calcáreos, esquisto cuarzo-feldespático y
feldespático, cuarcita muscovítica-feldespática, epidocita y glaucofanita granatífera.
En la cartografía geológica de la zona de Puerto Cruz - Mamo, Talukdar y
Loureiro (1982) reconocen su Unidad de anfibolitas y mármoles, que posteriormente
Urbani y Ostos (1989) la denominan como Fase Antímano, allí ocurre la asociación
de anfibolita, mármol, esquisto calcáreo-muscovítico ± grafitoso, esquisto cuarzo-
muscovítico ± granatífero, esquisto cuarzo-muscovítico-graucofánico-granatífero.
Ostos (1990) describe algunas de las rocas máficas de esta Fase aflorantes en
la sección Chichiriviche-Colonia Tovar, siendo anfibolita granatífera y esquisto
albítico-clorítico. La anfibolita tiene porfiroblastos de granate, mientras que el
esquisto los tiene de albita con sombras de presiones simétricas y bien desarrolladas.
Las asociaciones mineralógicas metamórficas indican un primer evento de alta
relación P/T en la facies de la eclogita, siendo impreso por un segundo evento
metamórfico de P/T intermedia en la facies de los esquistos verdes.
Esta formación presenta contactos estructuralmente concordantes con las
formaciones adyacentes: Las Brisas y Las Mercedes. En la zona de Antímano y
Mamera, los lentes de mármoles y rocas anfibólicas, que alcanzan a veces grandes
dimensiones longitudinales, se hallan embutidos en esquistos de diversos tipos,
especialmente los correspondientes a la Formación Las Brisas (Cantisano, 1989).
69
Bellizzia y Rodríguez (1968, 1976), González (1972) y Wehrmann (1972)
correlacionan esta unidad con la Fase Nirgua, mientras que Ostos et al. (1987),
Navarro et al. (1988) y Ostos (1990) la correlacionan con las fases Tacagua y Nirgua,
por conformar las tres fases la unidad litodémica que denominan Complejo la Costa.
Maresch (1974), Talukdar y Loureiro (1982) y Beck (1985, 1986) postulan
que las rocas anfibólicas de esta unidad se derivaron de basaltos relacionados con un
evento de "rifting" Mesozoico entre norte y Sur América. Ostos (1990) por sus
estudios geoquímicos interpreta que las anfibolitas corresponden a basaltos
metamorfizados, que fueron formados en un ambiente de cordillera centro oceánica.
3.7.1.1.4 SERPENTINITA (sin nombre formal).
Cuerpos alargados de peridotita serpentinizada a lo largo de las fallas
principales.
3.7.2 NAPA ÁVILA (Asociación Metamórfica)
Se subdivide en:
Colonia Tovar (gneis premesozoico). Aparentemente no aflora en el área de
estudio.
San Julián Complejo: metasedimentos, rocas plutónicas, granito, tonalita,
tronhjemita, diorita, rocas metanfibólicas?, anfibolita. Pre-Mesozoico.
Peña de Mora Augenneis de: Metagranito porfirítico (rapakivi?) fuertemente
deformado. Unidades de corteza continental: protolito ígneo (principalmente
plutónicas graniticas-tonalíticas a hipoabisales diabásica, y sedimentario (pelitas y
psamitas)
70
Urbani y Ostos (1989) señalan que en la cartografía geológica del macizo
montañoso costero, al norte de los valles de Valencia - Maracay, Caracas y Guatire,
revelan tres asociaciones de rocas distribuidas en igual número de fajas: Una faja
septentrional o costera con rocas de las fases Nirgua, Tacagua y Antímano; una faja
central que soporta la parte más elevada de la Cordillera, compuesta por rocas
metaígneas, gneises y esquistos de variada composición; finalmente una faja
meridional compuesta por metasedimentos Mesozoicos del Grupo Caracas. A las
rocas de dicha faja central las redefinen como Complejo Ávila.
Posteriormente Urbani et al. (1988, 1989a, 1989b, 1989c) extienden la
cartografía de este Complejo hasta el estado Carabobo al oeste y hasta Cabo Codera
al este. Esta zona había sido cartografiada previamente por Dengo (1951, 1953) y
Wehrmann (1972) como Formación Peña de Mora y parcialmente como Formación
Las Brisas.
Las litologías más resaltantes de este complejo son los gneises graníticos
(Augengneis de Peña de Mora), los cuales están rodeados de esquistos (Esquisto de
San Julián). La distinción en el campo entre Peña de Mora y San Julián es usualmente
fácil, pero en algunas ocasiones las litologías típicas de ambas unidades se intercalan
con espesores variables desde pocos centímetros hasta de varios metros, haciendo
difícil la cartografía. Las rocas están metamorfizadas en la facies de los esquistos
verdes, zona de la biotita y el almandino, pero hay algunas evidencias que apuntan a
que previamente hayan estado sujetas a una fase metamórfica de mayor grado.
Soporta una topografía muy abrupta y de grandes pendientes. Los contactos
del Complejo Ávila con las rocas del Complejo la Costa al norte, son de falla, tanto
de ángulo alto como de corrimientos, mientras que en el flanco sur, usualmente están
en contacto con fallas de ángulo alto con las rocas del Grupo Caracas.
En base a las características litológicas y posibles edades, Urbani y Ostos
(1989) sugieren una correlación con el Complejo de Yaritagua y con parte de las
rocas cartografiadas como Formación Las Brisas en el estado Yaracuy.
71
3.7.2.1 UNIDADES
3.7.2.1.1 COLONIA TOVAR Gneis de (Asociación Metamórfica Ávila)
En nombre fue introducido informalmente por Wehrmann (1972). Fué
cartografiado parcialmente por Rodríguez (1972) pero sin darle ninguna
denominación específica. Ostos (1990) lo describe brevemente denominándolo
"Granito de Colonia Tovar".
Wehrmann (1972) lo describe como un gneis a veces bandeado, con una
mineralogía compuesta de cuarzo (32,5%), feldespatos (35%), muscovita (20%),
clorita (7,5%), epidoto (3%), hematita (2%) y cantidades menores de granate, anfíbol,
epidoto, calcita, apatito y zircón. Es de color blanco verdoso y grano uniformemente
fino a medio, asociado a pegmatitas y aplitas.
El feldespato potásico es ortosa sin maclar. Señala que la clorita debe proceder
de la transformación de la biotita original.
Por su parte, Ostos (1990) lo describe como un gneis con porfidoclastos de
feldespatos, mostrando raramente textura augengnéisica; está cruzado por abundantes
vetas de cuarzo con un espesor máximo de 20 cm. El mismo autor indica que este
gneis tiene más cuarzo y menos mica que el Augengneis de Peña de Mora.
Ostos (1990, p. 55) señala que su contacto sur con la Formación Las Mercedes
puede ser una falla normal de ángulo bajo o tal vez un contacto sedimentario. Por el
contrario el contacto norte con la misma Formación es una falla de corrimiento.
Wehrmann (1972) lo correlaciona con los granitos de Guaremal y Rancho
Grande, Carabobo y Aragua. Ostos (1990) dice que pudiera ser correlacionable con el
Augengneis de Peña de Mora, e igualmente señala que pudiera ser parte del
basamento sobre el cual se depositó el Grupo Caracas.
72
3.7.2.1.2 SAN JULIAN Esquisto de. Edad Mesozoica.
Después de la definición original del "Augen-gneiss de Peña de Mora" por
Aguerrevere y Zuloaga (1937), los autores posteriores que trabajaron a escala
regional como Dengo (1951, 1953), Wehrmann (1972) y Urbani y Quesada (1972)
fueron ampliando la definición de la Formación Peña de Mora para poder incluir toda
una amplia gama de rocas que iban apareciendo, como esquistos y gneises de variada
mineralogía, cuarcitas, mármoles, anfibolitas y otros tipos de rocas.
Por consiguiente Urbani y Ostos (1989), proponen volver al nombre original
propuesto por Aguerrevere y Zuloaga (1937) de Augengneis de Peña de Mora para
referirse únicamente a los cuerpos dispersos de augengneises y gneises de grano
grueso, mientras que proponen el nombre de Esquisto de San Julián para incluir las
litologías esquistosas y gnéisicas que los circundan. Urbani y Ostos (1989) presentan
mapas geológicos desde Puerto Cruz Distrito Federal, hasta Cabo Codera, donde se
muestra la extensión y continuidad de esta unidad.
Las rocas preponderantes son el esquisto y gneis cuarzo - plagioclásico -
micáceo, frecuentemente se nota una rápida gradación desde una textura esquistosa
haciéndose la granulometría más gruesa hasta que pasa a rocas de carácter gnéisico
(Urbani y Ostos, 1989). Las litologías minoritarias (menos del 5%) son mármol,
cuarcita y diversos tipos de rocas metaígneas mayoritariamente máficas (como
anfibolita, gabro, diorita, tonalita y granodiorita. El esquisto es de color gris a gris
oscuro con tonalidades verde, meteoriza a tonos pardos, usualmente se presenta muy
bien foliado. A escala centimétrica o plurimétrica pueden encontrarse niveles alternos
de esquisto y/o gneis con proporciones variables de los minerales esenciales y
accesorios, adquiriendo características diferentes en cuanto a color y desarrollo de
foliación.
Todos estos autores a partir de evidencias petrográficas interpretan que entre
esta amplia gama de litologías, aquellas más ricas en feldespatos corresponden a
rocas metaígneas félsicas, mientras que aquellas esquistosas ricas en micas sean
73
producto de un protolito sedimentario, mientras que aquellos esquistos ricos en
epidoto, actinolita ± clorita las interpretan como producto del metamorfismo de
horizontes volcánicos, probablemente tobas.
Por formar parte del Complejo Ávila que constituye el núcleo de la Cordillera
de la Costa, siempre aflora en zonas de topografía muy abrupta y con grandes
pendientes.
En muchos casos los contactos son de fallas de ángulo alto con unidades
adyacentes. El contacto con el Augengneis de Peña de Mora, cuando es visible se
muestra abrupto y en concordancia estructural, pero en otras ocasiones son
gradacionales con intercalaciones de ambos tipos de litologías.
Los contactos con las rocas del Complejo la Costa al norte (fases Nirgua,
Antímano y Tacagua) son predominantemente de fallas de corrimiento y de ángulo
alto (Urbani y Ostos, 1989).
Se correlaciona con las rocas esquistosas del Complejo de Yumare.
3.7.2.1.3 PEÑA DE MORA Augengneis de. Pre-Mesozoico.
El nombre de "Augen - gneiss de Peña de Mora" fue introducido por
Aguerrevere y Zuloaga (1937) describiéndolo como formado por inyecciones "lit -
par - lit" de un magma granítico en una roca laminar. Posteriormente Dengo (1951,
1953) eleva la unidad a rango formacional. Aguerrevere (1955) presentan una
cartografía geológica más detallada del área de la localidad tipo. Wehrmann (1972) y
Urbani y Quesada (1972) amplían su significado para incluir esquistos, cuarcita,
mármol y anfibolita. Urbani y Ostos (1989) basándose en un soporte de cartografía
geológica más detallada de extensos tramos de la Cordillera de la Costa, a escala
1:10.000 y 1:25.000, restringen este nombre sólo a los cuerpos de augengneis y
74
gneises graníticos y aquellas zonas que si bien tienen otros tipos de rocas intercaladas
con los augengneises, éstos sean los predominantes.
Wehrmann (1972) a su vez amplió la acepción de la Formación Peña de Mora
definiéndola como un complejo ígneo - metamórfico equivalente lateral, por lo menos
en parte, de la Formación Las Brisas que prácticamente forma el núcleo de la
Cordillera de la Costa, incluyendo augengneises gruesos y bandeados, gneises de
grano fino a medio, algunas cuarcitas delgadas, esquistos cuarzo - muscovíticos y
ocasionalmente anfibolitas, mármoles delgados, así mismo dentro de esa secuencia
identifica cuerpos dispersos de roca ultramáficas, máficas y félsicas.
A partir del detallado trabajo de Ostos (1981) en el macizo de El Ávila, éste
autor pudo cartografiar a los augengneises como una unidad separada a los demás
tipos de rocas, que autores anteriores habían adicionalmente incluido dentro de la
Formación Peña de Mora, igual lo hace Urbani (recopilados en Urbani et al., 1989a,
1989b) se pudo igualmente cartografiar separadamente las zonas de augengneis de los
demás tipos de rocas, por consiguiente Urbani y Ostos (1989), proponen volver al
nombre original propuesto por Aguerrevere y Zuloaga (1937) de Augengneis de Peña
de Mora para referirse únicamente a los cuerpos dispersos de augengneises y gneises
de grano grueso.
Estas rocas son cuerpos graníticos metamorfizados que han sufrido diferentes
grados de deformación. Aún cuando se carece de información concluyente al
respecto, se estima que algunos de estos cuerpos gnéisicos, pueden ser intrusivos
dentro de las rocas esquistosas adyacentes, pero debido al gran contraste mecánico
ante la deformación de ambos tipos de rocas (granito vs. metasedimentos pelíticos),
quizás en la mayoría de los casos, las rocas graníticas han sido emplazadas
tectónicamente dentro del esquisto adyacente.
Por formar parte del Complejo Ávila que constituye el núcleo de la Cordillera
de la Costa, siempre aflora en zonas de topografía muy abrupta y con grandes
pendientes.
75
En muchos casos los contactos son de fallas de ángulo alto con unidades
adyacentes. El contacto con el Esquisto de San Julián, cuando es visible se muestra
abrupto y en concordancia estructural, en otras ocasiones son gradacionales con
intercalaciones de ambos tipos de litologías.
Los contactos con las rocas del Complejo la Costa al norte (fases Nirgua,
Antímano y Tacagua) son predominantemente de fallas de corrimiento (Urbani y
Ostos, 1989).
Ya no se establece la correlación primaria con La Formación Las Brisas. El
reconocimiento a lo largo de toda la Cordillera de la Costa (Carabobo - Miranda) de
que dichos esquistos forman parte de otra unidad diferente (Esquistos de San Julián),
hace que esta correlación ya no sea válida. Por el contrario, la correlación del
Augengneis de Peña de Mora hay que hacerla con otros cuerpos de la misma litología
en la Cordillera y con el Complejo de Yaritagua.
3.7.3 NAPA CARACAS (Asociación Metasedimentaria)
Esta napa se encuentra constituida por:
Esquisto de Chuspita,
Esquisto de Las Mercedes,
Esquisto de las Brisas y
Gneis de Sebastopol.
76
3.7.3.1 UNIDADES
3.7.3.1.1 CHUSPITA Esquisto; Asociación Metasedimentaria Caracas
(Formación Chuspita – G. Caracas).
Seiders (1965) introduce este nombre para designar una secuencia de meta-
areniscas conglomeráticas y meta-grauvacas, con filitas y mármoles oscuros, que
afloran en la parte central del Estado Miranda, considerándola como la unidad
superior del Grupo de Caracas.
La unidad consiste de meta-areniscas puras, las cuales constituyen el 45% de
la unidad, con filitas oscuras (50%) y mármoles (5%). Las meta-areniscas son de
color gris claro a gris oscuro, localmente grafitosas y micáceas, pero cuyo
constituyente principal es el cuarzo, con cantidad mucho menor de feldespato. Las
filitas de color gris oscuro son calcáreas y grafitosas. Los mármoles (calcíticos) se
presentan en dos tipos: uno de tipo litográfico formando capas delgadas de color gris
oscuro a negro,
El contacto meridional de su zona de afloramientos, es de falla con el Esquisto
de Las Mercedes. En el tope, está también en contacto de falla con la Filita de Urape.
3.7.3.1.2 LAS MERCEDES, Esquisto de – Asociación Metasedimentaria
Caracas – (Formación Las Mercedes – Grupo Caracas).
Originalmente fue referida por Aguerrevere y Zuloaga (1937-a, b), quienes la
denominan esquistos de Las Mercedes. Posteriormente (1938-a, b), formalizan el
nombre de la unidad con el nombre actual. Ha sido descrita en diversas localidades de
la Cordillera de la Costa sin mayores cambios, dada su litología consecuentemente
uniforme, por Dengo (1949), Smith (1952), MacLachlan et al. (1960), Feo-Codecido
(1962), Oxburgh (1965), Menéndez (1965), Seiders (1965), Bellizzia y Rodríguez
(1968), Morgan (1969), Urbani y Quesada (1972), Asuaje (1972), Beck (1986),
77
Cantisano (1989), Urbani et al. (1989-a, b), Wehrmann (1972), González Silva (1972)
y Rodríguez (1972), Whermann (1972), Urbani y Quesada (1972), Aguaje (1972),
González (1972), Beck (1986), Cantisano (1989) y Urbani et al (1989, a,b).
Aguerrevere y Zuloaga (op. cit.), la definen como esquistos principalmente
calcáreos, con zonas grafitosas y localmente zonas micáceas, Según Wehrmann
(1972) y la revisión de González de Juana et al. (1980, p. 317) la litología
predominante consiste en esquisto cuarzo - muscovítico - calcítico - grafitoso con
intercalaciones de mármol grafitoso en forma de lentes, que cuando alcanza gruesos
espesores se ha denominado "Caliza de Los Colorados". Las rocas presentan buena
foliación y grano de fino a medio, el color característico es el gris parduzco. La
mineralogía promedio consiste en cuarzo (40%) en cristales dispuestos en bandas con
la mica, muscovita (20%) en bandas lepidoblásticas a veces con clivaje crenulado,
calcita (23%) en cristales con maclas polisintéticas, grafito (5%), y cantidades
menores de clorita, óxidos de hierro, epidoto y ocasionalmente plagioclasa sódica. El
mármol intercalado con esquisto se presenta en capas delgadas usualmente
centimétricas a decimétricas, son de color gris azuloso, cuya mineralogía es casi en su
totalidad calcita, escasa dolomita y cantidades accesorias de cuarzo, muscovita,
grafito, pirita y óxidos de hierro..
En la zona de La Sabana - Chirimena - Capaya, Distrito Federal y Miranda,
Urbani et al. (1989-b) reconocen cuatro unidades cartografiables, la primera y
mayoritaria de esquisto grafitoso y mármol, así como de mármol, de
metaconglomerado cuarzo - feldespático - calcáreo, de metaconglomerado y
metarenisca y de esquisto albítico - grafitoso. Todas estas rocas corresponden a un
metamorfismo de bajo grado en la facies de los esquistos verdes, zona de la clorita.
Característico de la formación, es la presencia de pirita, que al meteorizar,
infunde una coloración rosada a rojo ladrillo a la roca. Smith (op. cit.), opina que la
coloración rosada proviene de la meteorización de la sericita.
78
Otra característica es la extraordinaria proporción de vetas de calcita
recristalizada, en colores blanco, pardo y marrón, que ha sido identificada
erróneamente como ankerita o siderita. En muestras de sondeos profundos con
muestras no meteorizadas, esta coloración marrón de la calcita está ausente.
La mayoría de los autores hasta los años 70 han considerado el contacto entre
los esquistos de Las Mercedes y Las Brisas, como concordantes y de tipo
sedimentario. Mientras que autores más recientes considera que es de tipo tectónico
conservando paralelismo en la foliación en ambas unidades (e.g. González de Juana
et al., 1980, p. 318). Cantisano (1989) en su estudio de la zona de Mamera, Distrito
Federal, indica que el contacto entre las formaciones Las Mercedes y Antímano
corresponde a una falla de corrimiento. El contacto con el Esquisto de Chuspita
parece ser transicional (Seiders, 1965).
Por su similitud óptica, se ha correlacionado con el esquisto de Aroa, en el
macizo occidental de la Cordillera de la Costa, así como con el Esquisto de Carúpano,
en Oriente. Aguerrevere y Zuloaga (op. cit.), la correlacionan tentativamente con las
formaciones La Luna y Querecual, inclusive Navarro et al. (1988) afirman que la
única diferencia entre las unidades litoestrátigráficas "Formación Las Mercedes" y
"Grupo Guayuta" lo constituye el metamorfismo, ya que representan facies
semejantes en tiempo y ambiente.
Talukdar y Loureiro (1982) sugieren un ambiente euxínico en una cuenca
externa a una arco volcánico, donde la estructura finamente laminada de la caliza,
indica la sedimentación en un ambiente pelágico. Navarro et al. (1988) interpretan
que esta Formación se formó en un ambiente de facies pelágicas de sedimentación
oceánica en las cuencas del Caribe y de Altamira.
79
3.7.3.1.3 LAS BRISAS, Esquisto de – Asociación Metasedimentaria
Caracas (Formación Las Brisas – Grupo Caracas).
La primera referencia a esta unidad se debe a Aguerrevere y Zuloaga (1937),
quienes la denominan Conglomerado Basal de Las Brisas y agregan una breve
descripción. Posteriormente la redefinen como Formación Las Brisas Aguerrevere y
Zuloaga (1938), y agregan una breve descripción. Dengo (1951) amplía la
descripción y propone incluir en la formación a sus miembros Zenda y Gneis
microclínico. Sucesivamente varios autores extienden la cartografía y presentan datos
descriptivos adicionales: Smith (1952), Laubscher (1955), Mc Lachlan et. al. (1960),
Feo-Codecido (1962), Oxburgh (1965), Seiders (1965), Bellizi y Rodríguez (1968),
Morgan (1969), Rodríguez (1972), Wehrmann (1972), Urbani y Quesada (1972),
Asuaje (1972) González Silva (1972) y Rodríguez (1972), Talukdar y Loureiro
(1982),Beck (1986), Urbani et al (1989 a,b) Siempre hubo mucha discusión sobre las
relaciones entre las formaciones Las Brisas y Peña de Mora, pero esta controversia
pierde su vigencia desde que Urbani y Ostos (1989) separan como una unidad
diferente al esquisto cuarzo – feldespático – micáceo (con biotita y/o granate) del
macizo El Ávila como su Esquisto de San Julián del complejo Ávila (Precámbrico-
Paleozoico), restringiendo la Formación Las Brisas al esquisto cuarzo – moscovítico
feldespático (sin biotita ni granate), así como otros tipos de rocas que afloran como
una franja, casi en su totalidad en el flanco sur de la Fila Maestra de La Cordillera de
La Costa, o al sur del sistema de fallas de El Ávila.
Seiders (op. cit.) encuentra en el tope de la formación, conglomerados
gnéisicos y areniscas esquistosas, con cantidad menor de caliza negra en capas
delgadas, y grandes guijarros de granito, y resalta la ausencia de los esquistos
sericíticos de Smith. Morgan (op. cit.) añade anfibolitas estratificadas concordantes,
que interpreta como tobas, sills o flujos metamorfizados.
Wehrmann (op. cit.) afirma que la Formación Las Brisas, está constituida en
un 90% de esquistos cuarzo-feldespático-moscovíticos; el 10% restante lo
80
constituyen, en orden de abundancia, esquistos cuarzo-feldespáticos, epidóticos o
cloríticos, calizas, cuarcitas y metaconglomerados. Menciona igualmente,
mineralizaciones pobres de cobre en algunas calizas, en forma de sulfuros y sulfatos.
Este autor no menciona el gneis microclínico de Dengo, pero hace referencia a
conglomerados y areniscas intraformacionales, ricas en microclino (15%), sin hacer
referencia a su relación con los gneises del mismo género.
Taludkar y Loureiro (op. cit.) analizan exhaustivamente los tipos litológicos,
en un área reducida de la Cordillera de la Costa, sin relacionarla con las formaciones
tradicionales, estableciendo la dificultad e inconveniencia en el uso de unidades
litoestratigráficas, en estudios detallados de rocas metamórficas. El grado de
metamorfismo es bajo, aunque existen diferencias entra las opiniones de Dengo,
Smith y Seiders, quienes opinan que predomina la facies de la anfibolita y el
glaucofano, mientras que Wehrmann le asigna grados más bajos de presión (facies del
esquisto verde).
Prácticamente todos los autores que se han referido a esta formación, han
coincidido en afirmar que en su origen, las rocas que la componen, fueron sedimentos
pelíticos y psammíticos, depositados en la plataforma y el talud continental. En
cuanto a las calizas, existen diferencias de criterio, que varían entre el origen
biohermal y el pelágico. Estos sedimentos fueron depositados en una plataforma
continental, de ambiente parcialmente euxínico, contiguo a un arco volcánico.
La Formación Las Brisas descansa sobre el Complejo Basal de Sebastopol. El
contacto, ya sea por la foliación discordante, sea por el hiatus de tiempo que separa
ambas formaciones, es discordante, según la opinión generalizada, aunque algunos
autores (véase: Sebastopol, Complejo Basal de), afirman haber observado localmente
una aparente concordancia entre una y otra. La relación con las formaciones
suprayacentes Antímano y Las Mercedes, es generalmente transicional, aunque a
veces, el contacto es estructural. La Formación Las Brisas forma en la región capital,
el núcleo de los anticlinorios que corren a lo largo de la faja de la Cordillera de la
81
Costa. Los trabajos presentados hasta 1972, ofrecen un cuadro estructural clásico de
plegamientos longitudinales, con sus respectivas fallas, segmentados por fallas
transversales, haciendo mención de microestructuras, tales como lineaciones, pliegues
de flujo, etc., tomando como base para la composición estructural, el principio de que
la foliación es paralela a la estratificación, y de que los esfuerzos de deformación
provienen del norte, con una componente menor en sentido E-W.
Talukdar y Loureiro (op. cit.), hacen un análisis muy detallado, y desarrollan
un modelo de evolución tectónica de la cordillera en cinco etapas, identificando
cuatro fases consecutivas de plegamiento, originados por subducción, colisión de
placas y emplazamiento del basamento granítico, corteza oceánica y manto, así como
de intrusiones graníticas.
Los afloramientos de la Formación Las Brisas, alcanzan dimensiones
decakilométricas en sentido N-S, y hectokilométricas en su extensión longitudinal, E-
W.
No se ha establecido una correlación precisa con unidades del macizo oriental
de la Cordillera de la Costa.
3.7.3.1.4 SEBASTOPOL, Gneis de. Edad Paleozoico.
Aguerrevere y Zuloaga (1937) nombran al "granito de Sebastopol" sin
describirlo texturalmente, posteriormente los mismos autores (1938) lo denominan
formalmente como "Complejo Basal de Sebastopol" y señalan que forma parte del
núcleo de la Cordillera de la Costa. Dengo (1951) y Smith (1952) lo denominan como
"Complejo de Sebastopol", igualmente ambos autores reafirman su posición como
basamento de la secuencia de las rocas metamórficas del Grupo Caracas. Más
recientemente, Ostos (1990, p. 20) utiliza el nombre de "Complejo de Sebastopol",
mientras que Beck (1985, p. 294, 1986) lo denomina "Gneis de Sebastopol", que es
82
un nombre más adecuado para esta unidad que posee una litología bastante
homogénea.
Dengo (1951) lo describe como un gneis de grano fino fuertemente foliado,
compuesto de cuarzo, ortosa, microclino, plagioclasa, muscovita y biotita, localmente
es de grano más grueso con una estructura de gneis granítico. El carácter de ortogneis
de las rocas de esta unidad (al menos de aquellas de la localidad tipo) ha sido
aceptado por todos los autores que lo han estudiado.
Desde las descripciones iniciales se ha considerado discordante por debajo de
los metaconglomerados de la Formación Las Brisas del Grupo Caracas.
Wehrmann (1972, p. 2099) y Ostos (1990, p. 20) lo correlacionan con el
Complejo de El Tinaco.
3.8 DESCRIPCIÓN DE LA TECTÓNICA REGIONAL
3.8.1 CICLOS TECTÓNICOS DE LA CORDILLERA DE LA COSTA
La Cordillera de La Costa, situada al norte de Venezuela, fue originada por
una colisión rasante en un régimen transpresivo, en la que el choque oblicuo de la
Placa Caribe y del sistema arco-trinchera del arco de Granada con el margen pasivo
mesozoico del norte de Sudamérica, provocó un complejo emplazamiento de bloques
tectónicos de diferentes edades y orígenes, generando un vasto cinturón metamórfico
de bajo grado, fuertemente deformado y muy caótico. El prisma de margen pasivo,
alternado con dislocaciones marginales transformantes, se depositó sobre un
basamento muy complejo, con rocas de edades de precámbricas a paleozoicas.
Al menos siete ciclos tectónicos pueden reconocerse ahora en las rocas de la
cordillera, desde Yaracuy a la Península de Paria, siendo éstos de más antiguos a más
jóvenes.
83
Ciclo arqueano: (¿2.700 M.a.?) posiblemente representado por rocas
dioríticas-trondhjemíticas del Complejo de El Tinaco en las facies de la Anfibolita, y
quizás por complejos migmatíticos como los de Todasana-Cabo Codera.
Ciclo proterozoico medio: representado por las rocas del Augengneis de Peña
de Mora, que arrojaban una isocrona de Rb-Sr en roca total de 1.560 M.a., pero que
nuevas determinaciones de U-Pb aumentaron a 1.800 M.a., relacionándolas con la
orogénesis Transamazónica reconocida en el NW y SE del Escudo de Guayana.
Ciclo Proterozoico Tardío: representado por las anortositas del Complejo de
Yumare, de afinidad posiblemente grenviliana (1.300-1.100 M.a.)
Ciclo Brasiliano-Panafricano: representado por granitos de edad Cámbrico a
Neoproterozoico, como el Granito de Guaremal, con una nueva edad U-Pb en circón
de 550 M.a. y otros granitos en el sur de Los Andes de Mérida.
Ciclo Guachita o Apalachiano-Caledoniano: representado por el Gneis de
Cabriales, con una edad de 270 M.a., el Granito de El Amparo, El Gneis de
Sebastopol.
Ciclo Caracas: representado por los metasedimentos marinos del margen
pasivo Jurásico-Cretácico desarrollado al norte de Suramérica.
Ciclo Caribeño: representado por rocas de afinidad oceánica metamorfizadas a
alta P/T, incluyendo filitas grafitosas, esquistos y anfibolitas glaucofánicas,
metabasaltos de afinidad MORB, eclogitas y serpentinitas considerados todos como
fragmentos abducidos de la Placa Caribe y del prisma de acreción de Barbados, todas
ellas de edad Cretácico Medio a Tardío; también por rocas del propio arco de
Granada emplazadas tectónicamente en la cordillera, como las Volcánicas de Tiara y
el Complejo de Villa de Cura, entre otras.
84
Figura N° 12 Mapa de distribución de terrenos alóctonos en el norte de Suramérica, en los cuales hay rocas paleozoicas. Dichos terrenos fueron
suturados secuencialmente a la cuenca autóctona del paleozoico Inferior durante el ordovícico-Silúrico, durante el Carbonífero y desde finales del Mesozoico
hasta el presente (Tomado del Libro de la WEC).
Todas estas unidades son alóctonas y afloran en distintas localidades de la
Cordillera de La Costa, a veces en zonas muy restringidas y limitadas. Esta inmensa
variedad litológica que incluye además varias facies y grados metamórficos, ha sido
el producto de numerosos ciclos tectónicos superpuestos, en respuesta a patrones de
movimiento de las placas Americana, Euroasiática y Africana, desde al menos 2.00
M.a. Con liderado como un basamento precámbrico antiguo los dos primeros ciclos
reconocidos, el tercero perteneciente a la Orogénesis Grenviliana, corresponde al
cierre de un antiguo proto-Atlántico ocurrido hace 1.00 M.a. que generó el
supercontinente proterozoico de Rodinia y el inmenso orógeno Grenviliano,
posiblemente el mayor cinturón orogénico formado en toda la historia terrestre
(Grande 2002).
85
Figura N° 13 Mapa geológico estructural de la parte Norte de América del Sur
86
Figura N° 14 Mapa Geológico de la Región de Carayaca, Hoja 6747-I-SE. (Fuente FUNVISIS).
Figura N° 15 Mapa Geológico de la parte Norte de Venezuela (Franco Urbani)
87
Figura N° 16 Mapa de fallas cuaternarias en Venezuela (Franck Audemard)
3.9 GEOMORFOLOGÍA REGIONAL
El sector se encuentra ubicado en un área correspondiente a un típico núcleo
metamórfico cordillerano complejo, de rocas metasedimentarias mesozoicas
intrusionadas por rocas ultrabásicas y presencia de sobrecorrimientos de rocas
metavolcánicas. Igualmente en las zonas de contactos con los Esquistos de Las
Mercedes se pueden encontrar mármoles y cuarcitas pertenecientes a Antímano.
Todo este complejo geológico presenta un intrincado patrón de fallamiento que
seguramente superpone varios ciclos tectónicos, reactivados por los movimientos del
contacto de las placas tectónicas.
La Cordillera de La Costa se encuentra explanada (Singer (1977)) dentro de
cuatro sistemas de “aplanamientos escalonados” en la cadena de la Colonia Tovar,
88
sobre el nivel de la meseta de Los Teques, atribuidos tentativamente al
Neógeno y a tres niveles de erosión de carácter cíclico entre esta meseta y el lecho de
la garganta del Guaire, entre el Valle de Caracas y la cuenca del Tuy Medio. Las
superficies erosionables del Ávila se ubican alrededor de 1.250 m, 1.500 m, 1.750 m
y más de 2.000 m; los niveles cíclicos de erosión inferiores se escalonan entre 1.100 y
550 m. Se considera que este rejuvenecimiento del valle de Caracas comprende desde
épocas pre-pliocenas (Mio-Plioceno), hasta el reciente.
Desde el punto de vista geomorfológico, la geometría de la red tectónica
presente es la que controla, la distribución de crestas que observamos en toda el área,
las cuales, representan las zonas más resistentes de los múltiples bloques definidos
por los esfuerzos tectónicos, correspondiendo los valles principales, en la mayoría de
los casos al trazado de las fallas principales, así como los entalles secundario al
alineamiento de las fallas transversales, en todos ellos se pueden observar las
geoformas de facetas triangulares, que evidencian los planos de fallas que limitan a
cada uno de estos bloques, remodelados por los procesos erosivos. Por lo cual se
puede postular que geomorfológicamente la red de crestas observadas en el área es
heredada del patrón de fallamiento. En general, las laderas de las montañas de la
Cordillera de La Costa, muestran fuerte influencia litológica desarrollando declives y
escarpados pronunciados.
89
Figura N° 18 Vistas panorámica de las Geoformas de facetas triangulares parte baja de la margen derecha del
río El Topo.
Figura N° 17 Vista panorámica, se observan las facetas triangulares
90
Dadas estas circunstancias y de acuerdo con las observaciones de campo, este
sistema tectónico es un factor determinante no sólo en la morfogénesis de los
movimientos de masa localizados en el área sino en la morfometría (características de
relieve y lineales). Las Unidades de relieve básicas son las filas principales,
estribaciones secundarias, laderas montañosas, depósitos coluvio-aluviales y
sedimentación aluvial reciente.
El proceso de escorrentía opera en general en el sistema montañoso de las
rocas metamórficas que afloran en el sector donde las filas se caracterizan por
vertientes y taludes pronunciados. La acción de la escorrentía superficial determina
condiciones de inestabilidad en los taludes de corte, debido a las altas pendientes, al
tipo de drenaje y a las características mismas de los tipos litológicos. Estas
condiciones se presentan bajo la acción de eventos meteorológicos, situación que
ocurre en los trazados de la vía, donde los suelos son de gran inestabilidad en los
materiales, debido a su alto grado de meteorización.
Figura N° 19 Se observan a lo largo de la cresta de la fila V el trazado en escalones correspondiente a lomos de fallas.
91
Los principales materiales erosionados son los esquistos muscovítico clorítico
anfibólico epidótico, esquistos moscovíticos epidóticos, por poseer minerales
ferromagnesianos que alteran a materiales arcillosos de color marrón a marrón rojizo
intenso: los esquistos cuarzo micáceos feldespáticos, alteran a minerales de arcilla de
colores claros a blancos, que se desintegran a materiales de granulometría arenosa.
La zona se encuentra a una cota entre los 600 y 800 m.s.n.m, en donde las
rocas han sido cortadas y se observan cumbres redondeadas y en menor proporción
agudas, sin altos prominentes importantes. Se encuentran muy disectadas por ríos y
valles alveolares.
Los ríos pueden ser de pendiente abrupta, que en épocas fuertes de lluvia
como la ocurrida en 1999 pueden dejar surcos y profundas cárcavas de erosión. Los
valles en forma de “V” indica valles rejuvenecidos.
Figura N° 20 Vista Panorámica Camino de Los Indios, Valle en forma de V. Se observa la estrechez superficial, fuertes pendientes.
92
3.10 GEOMORFOLOGÍA LOCAL
En el paisaje de montaña se puede delinear un sistema de relieve masivo en el
cual predominan las vertientes alargadas y de pendiente pronunciadas características
de las Unidades Geológicas de Esquisto Tacagua y Esquisto Las Brisas, constituidas
por materiales litológicos metamórficos; las mismas generan un sistema de drenaje
definido de acuerdo al proceso geológico que lo controla con cursos consecuentes o
dendrítico paralelo y subparalelo; los principales movimientos en masa son del tipo
deslizamientos compuestos y derrumbes que se ubican en áreas moderadamente
escarpada a escarpada.
Figura N° 21 Deslizamientos y cárcavas de erosión.
En cuanto a geología estructural, la zona en estudio está enmarcada dentro de
tres fallas geológicas de importancia con sistema de fallas subparalelos al principal.
La primera hacia el Norte encontramos La Falla de San Sebastián en dirección E-O,
al Este la falla Tacagua y hacia el Oeste La Falla Oricao y El Corozo, ambas en
dirección aproximada NO (Figura N°10) y el sistema de fallas menores paralelas a la
dirección de las fallas principales. El río Tacagua tiene su línea principal en la falla
del mismo nombre. Se observaron en afloramiento pliegues de arrastre asociados a
estas fallas.
93
En los taludes de corte se observaron esquistos y filitas con planos de
foliación cerrados y empaquetamientos milimétricos a centímetros, meteorizados, con
coberturas residuales bien desarrolladas de espesores importantes (aprox. 2 m) de
color rojizo y que sustentan una muy pobre capa vegetal.
Figura Nº 22 Desarrollo importante de
cobertura residual
Figura Nº 23 Aspecto homogéneo de la masa rocosa, presenta fracturamiento inducido debido a la penetración de
raicillas desde la superficie y a la intensa meteorización.
Estos macizos rocosos presentan grandes contenidos de limo y arcilla que se
comportan de manera cohesiva al seco, pero que con un mínimo de contenido de agua
pudieran perder la propiedad cohesiva y generar fenómenos de cinematismos de
masas. Adicionalmente presentan alto grado de fracturamiento y micro cizallamiento
en algunos planos de foliación. El estado de la roca se presenta como descompuesto a
meteorizado, duro/blando y muy fracturado (RD-RM d/b mf).
94
Figura Nº 24 Pliegue acostado o de
arrastre Figura Nº 25 Fracturas, diaclasas en
esquistos meteorizados.
Los esquistos antes mencionados cambian sus aspectos rojizos por uno más
grisáceo, correspondiente con un aumento en la proporción de minerales más
competentes que inciden en la dureza de la roca, aunque también se encuentra
meteorizada. Este aumento en la dureza de la roca se debe notoriamente a la
presencia de grandes contenidos de cuarzo y calcita en la roca, en forma de vetas y
vetillas paralelas a la foliación y rellenando algunas diaclasas. Adicionalmente se
observa que los macizos rocosos permiten la verticalidad en cortes de carretera, pero
en la cara expuesta se aprecian claras evidencias de la fragilidad y deterioro a corto
plazo de la roca a los agentes erosivos como el agua y el viento.
En cuanto al estado físico de la roca, ésta se presenta muy meteorizada,
localmente dura, y muy fractura (RM y Rmf), de color gris a gris blanquecino debido
a importantes contenidos de feldespatos en su composición.
95
Figura Nº 26 Taludes de corte Verticales Figura Nº 27 Taludes de corte, ½:1
Figura Nº 28 Aspecto general de la roca, fracturamiento avanzado y fuerte
plegamiento.
Figura Nº 29 Nótese los planos de foliación bien desarrollados.
Otra característica resaltante de la zona de estudio es que la misma se
encuentra interrumpida en dirección Oeste-Este, por un abra profundo que da paso a
la formación de Valle de Tacagua, con laderas de grandes pendientes que a menudo
se internan en el mar. Específicamente en el área se evidencia un relieve
caracterizado por colinas y un conjunto de filas y valles alargados en forma de “V”
paralelos en dirección Oeste-Este cuyas laderas presentan pendientes entre los 30º y
50º. El área representa un medio morfodinamicamente activo evidenciado por la
generación de cárcavas, medios de depositación y socavamiento de fondo de valles y
96
erosión laminar. El curso de las quebradas está condicionado por la presencia de
estructuras geológicas presentes en la zona.
Se observa en general relieves ondulados y ligeramente aplanados en sus
topes, como consecuencia de procesos erosivos constantes en la zona. Las laderas se
presentan cóncavas y/o abombadas en alternancia con entalladuras bien desarrolladas
de pequeños pero frecuentes cauces intermitentes, truncados por un cauce principal
de fondo.
Algunas formas orográficas altas se presentan alargadas del tipo “filas” con
estribaciones menores perpendiculares bien delimitadas por una red de drenaje
dendrítica y alargada, la cual se entalla y desarrolla en función del patrón de
fracturamiento del sector.
Hay desarrollo de cárcavas, producto de las aguas de escorrentía en las fuertes
pendientes de las lomas. La presencia de minerales ferromagnesianos en las rocas se
observan alterados a arcillas de color rojizo que tiñen a menudo la superficie de las
rocas, los taludes y vías.
Figura Nº 30 Aspecto general del relieve ondulado.
97
Figura Nº 31 Vista general del paisaje con predominio de filas alargadas y estribaciones menores.
98
CAPÍTULO IV
4. GEOLOGÍA LOCAL
4.1 GEOLOGÍA DE LA ZONA
El área en estudio está formada por La Serranía del Litoral de La Cordillera de
la Costa, en el sector denominado como Camino de los Indios la cual se extiende en
sentido E-W paralela a la cordillera con una superficie aproximada de 2.148,41
Hectáreas del proyecto, de las cuales aproximadamente 100 Has netas fueron objeto
de levantamiento de geología de superficie para esta Tesis de Grado.
La Geología General del área del proyecto se muestra en el plano Anexo CCI-
5. El detalle de la zona correspondiente a la Exploración Geotécnica se muestra en el
plano CCI-6 con la ubicación de los sitios de perforación.
Figura N° 32 Ubicación del área de estudio a nivel local
99
4.2 UNIDADES GEOLÓGICAS
A nivel general se han diferenciado las siguientes unidades geológicas:
De acuerdo a los estudios regionales en la zona se han clasificado cuatro
unidades geológicas:
Esquistos Tacagua
Mármol de Antímano
Esquistos Las Brisas
Serpentinitas
4.2.1 El Esquisto Tacagua
Corresponde a una secuencia de esquistos verdes actinolíticos - epidóticos que
se alternan con esquistos grises, calcáreos - grafitosos. Presentan cuerpos de
anfibolitas. En la zona por la acentuada meteorización es difícil precisar la litología,
se aprecia una predominancia de esquistos cuarzo-micáceos y aparecen hacia el lado
oriental de la fila La Montaña, presentándose el contacto que de acuerdo a los
estudios regionales es de falla, en este caso con la unidad de esquistos Las Brisas y
con la unidad de Mármol de Antímano hacia el norte (mediante falla de corrimiento).
4.2.2 El mármol de Antímano
Comprende una asociación litológica de mármol masivo de grano medio gris
claro que se alterna con esquistos cuarzo-micáceos y rocas anfibolíticas, que se
presentan en contacto de falla con las unidades de serpentina, Tacagua y Las Brisas.
100
4.2.3 Esquistos Las Brisas
Esta unidad se caracterizan por un predominio de esquistos cuarzo -
muscovítico - feldespático (sin biotita, ni granate) con intervalos menores de calizas,
cuarcitas, esquistos epidótico - clorítico y gneis Aparecen hacia la parte central y
oriental de la Fila La Montaña.
4.2.4 Serpentinita
Esta unidad aparece en una gran masa hacia la quebrada El Tigre en paquetes
de 1 a 2 m de espesor de colores verde oscuro azulado a verde grisáceo, muy
fracturadas y con buen desarrollo de la foliación.
A nivel local específicamente en el área de la terraza, se han diferenciado dos
de las cuatro unidades geológicas definidas anteriormente
Esquistos Las Brisas
Esquisto Tacagua
La zona de la Terraza B está conformada básicamente por el Esquisto Las
Brisas y Esquisto Tacagua. El Esquisto Las Brisas se caracteriza por ser cuarzo
micáceo feldespático de color fresco gris, muy meteorizado que se desintegra a
granulometría limo arenosa de color meteorizado marrón claro, también se presenta
un esquisto verde el cual tiene un alto contenido de anfíbol, además de otros
minerales verdes tales como la biotita, clorita y epidoto, que imparten a la roca un
color verde muy intenso.
101
Figura N° 33 Esquistos verdes.
Por su parte, el Esquisto Tacagua se caracteriza por ser albítico – calcítico-
cuarzo-micáceo-grafitoso de color gris oscuro. Dicho esquisto, se distingue
principalmente por la alternancia de rocas esquistosas grises oscura y verdes claro,
esta última coloración la confieren los minerales del grupo del epidoto, así como la
clorita y moscovita.
Figura N° 34 Intercalación de Esquistos Cuarzosos y Esquistos grafitosos.
102
4.3 GEOLOGÍA ESTRUCTURAL.
4.3.1 PLIEGUES Y FALLAS.
Debido a la intervención de la terraza B para llegar a su cota rasante, en la
roca no se aprecian evidencias de estructuras de importancia. Por la morfología de la
zona y de acuerdo a la geología regional se han inferido algunas fallas, que en la zona
se manifiestan por cambios de rumbo y buzamiento en las mismas.
En general se aprecian plegamientos muy suaves en la roca.
4.3.2 FOLIACIÓN
De acuerdo al método de las Proyecciones Estereográficas se han definido
dos sistemas principales de planos de foliación:
N20E29S
N1E37N
4.3.3 DIACLASAS
Están bastante desarrolladas en todo el sector. Se han determinado tres
sistemas de diaclasas, definidas por las siguientes envolventes:
N20W67S
N9E68S
N14W79N
103
4.4 ANÁLISIS PETROGRÁFICO
Se realizó el análisis Petrográfico a las secciones finas identificadas como TB-
1-34-S, TB-13-12-S, TB-2-910-S y TB-2-12-S.
4.4.1 Resultados del Análisis Petrográfico
TB-1-34-S
Figura N° 35 Nicoles paralelos
Figura N° 36 Nicoles cruzados
104
Al microscopio se distingue una muestra foliada, con minerales que poseen
distribución aleatoria. Fábrica Xenoblástica (anhedral). Cuarzo con extinción
ondulatoria.
El contenido mineralógico en orden decreciente de abundancia se muestra en
la siguiente tabla:
Tabla N° 23 Composición mineralógica de la muestra TB-1-34-S
MINERAL % PRESENTE EN LA
ROCA
PRINCIPALES
Cuarzo 70
Muscovita 23
Piroxeno 6
ACCESORIOSÓxido de hierro
1
Figura N° 37 Composición mineralógica de la muestra TB-1-34-S
0
10
20
30
40
1
PORCEN
TAJE
MINERALES
PRESENCIA DE MINERALES EN LA ROCA (%)
Cuarzo
Clorita
Piroxeno
Muscovita
105
TB-13-12-S
Figura N° 38 Nicoles paralelos
Figura N° 39 Nicoles cruzados
Al microscopio se distingue una muestra foliada, con minerales que poseen
distribución aleatoria. Se evidencia además la alteración de las micas a clorita.
El contenido mineralógico en orden decreciente de abundancia se muestra en
la siguiente tabla:
106
Tabla N° 24 Composición mineralógica de la muestra TB-13-12-S
MINERAL % PRESENTE EN LA
ROCA
PRINCIPALES
Clorita 47
Cuarzo 42
Muscovita 10
ACCESORIOSÓxido de hierro
1
Figura N° 40 Composición mineralógica de la muestra TB-13-12-S
0
10
20
30
40
1
PORCEN
TAJE
MINERALES
PRESENCIA DE MINERALES EN LA ROCA (%)
Cuarzo
Clorita
Muscovita
Piroxeno
107
TB 2-910-S
Figura N° 41 Nicoles paralelos
Figura N° 42 Nicoles cruzados
108
Al microscopio se distingue una muestra foliada, con minerales que poseen
distribución aleatoria. Se evidencia además la alteración (en menor grado que la
muestra anterior) de las micas a clorita. Se destaca además la presencia de
feldespatos alterados.
El contenido mineralógico en orden decreciente de abundancia se muestra en
la siguiente tabla:
Tabla N° 25 Composición mineralógica de la muestra TB-2-910-S
MINERAL % PRESENTE EN LA ROCA
PRINCIPALES
Fesldespatos 40
Piroxenos 21
Cuarzo 15
Clorita 13
Muscovita 9
ACCESORIOS Calcita 2
Figura N° 43 Composición mineralógica de la muestra TB-2-910-S
0
10
20
30
40
1
PORCEN
TAJE
MINERALES
PRESENCIA DE MINERALES EN LA ROCA (%)
Fesldespatos
Piroxenos
Cuarzo
Clorita
Muscovita
Calcita
109
TB 2-12-S
Figura N° 44 Nicoles paralelos
Figura N° 45 Nicoles cruzados
Al microscopio se distingue una muestra foliada, con minerales que poseen
distribución aleatoria. Se evidencia además la alteración de la muscovita a clorita.
El contenido mineralógico en orden decreciente de abundancia se muestra en
la siguiente tabla:
110
Tabla N° 26 Composición mineralógica de la muestra TB-2-12-S
MINERAL % PRESENTE EN LA ROCA
PRINCIPALES
Cuarzo 40
Clorita 32
Muscovita 19
Piroxeno 8
ACCESORIOSÓxido de hierro
1
Figura N° 46 Composición mineralógica de la muestra TB-2-12-S
Según los resultados arrojados en el análisis de las secciones finas se puede
asumir que estas rocas corresponden a las unidades descritas dentro de la Napa
Caracas y la Napa Costera, pertenecientes a la Serranía del Litoral, en Esquisto de
Tacagua (esquistos micáceos anfibólicos y esquistos feldespáticos epidóticos
anfibólicos de color gris verdoso que meteorizan a materiales arcillosos de color
marrón rojizo, gneisses esquistosos cuarzo micáceo epidótico de color verde
0
10
20
30
40
1
PORCEN
TAJE
MINERALES
PRESENCIA DE MINERALES EN LA ROCA (%)
Cuarzo
Clorita
Muscovita
Piroxeno
Oxido de hierro
111
amarillento) y Esquisto Las Brisas, (esquistos cuarzo micáceo grafitosos calcáreos de
color gris, moderadamente fracturados, duros, con numerosas vetas de cuarzo y
calcita).
112
CAPÍTULO V
5. EXPLORACIÓN GEOTÉCNICA DEL SUBSUELO
5.1 UNIDADES GEOTÉCNICAS
En general, a nivel regional se han establecido cinco unidades geotécnicas en
la zona en estudio de acuerdo a su competencia y grado de erosión tal y como se
evidencia en el Plano Anexo CCI-5:
5.1.1 Uet1. Unidad Tacagua 1:
Corresponde a los esquistos Tacagua que se muestran competentes y
compactas, aparentemente resistente a los procesos erosivos. Aparece en el lado
oriental de la fila La Montaña.
5.1.2 Uet2. Unidad Tacagua 2:
Se refieren a los mismos esquistos pero que se presentan menos competentes a
deleznables, con un agrietamiento acentuado y son poco resistentes a los procesos
erosivos. Se encuentra en la Fila La Maderita.
5.1.3 Uelb1. Unidad Brisas 1:
Corresponde a los esquistos Las Brisas que se muestran competentes y
compactas y resistentes a la erosión. Aparece en el sector central y occidental de la
Fila La Montaña.
5.1.4 Uelb2. Unidad Brisas 2:
Se refieren a los mismos esquistos pero que se presentan menos competentes a
deleznables, con un agrietamiento acentuado y son poco resistentes a los procesos
erosivos. Aparece en pequeña franja en la parte central de la Fila La Montaña
incluyendo la unidad SP y en otra franja en el lado este del sector El Banqueo.
113
5.1.5 Uma. Unidad Mármol de Antímano:
Corresponde a Anfibolitas, esquistos cuarzo-micáceos y esquistos calcáreos
que se presentan compactos a veces deleznables con resistencia variable a la erosión.
Se encuentran en el extremo occidental del sector Topo El Banqueo.
A nivel local y específicamente en el área de la terraza B se determinaron dos
unidades geotécnicas de las cinco descritas con anterioridad:
Unidad Esquisto Las Brisas (Uelb1)
Corresponde a los esquistos Las Brisas que se muestran competentes y
compactas, aparentemente resistente a los procesos erosivos. Principalmente se
observa hacia la zona norte.
Unidad Esquisto Tacagua (Uet2)
Corresponde a los esquistos, menos competentes a deleznables, con
discontinuidades acentuadas y poco resistentes a los procesos erosivos. Se encuentra
entre la zona norcentral y surcentral de la terraza B.
5.2 EXPLORACIÓN DEL SUBSUELO.
Para la exploración del subsuelo a nivel local en el área de la terraza B, se
realizaron nueve (9) sondeos (perforaciones) mediante el método de rotación, ubicado
según Plano Anexo CCI-6 e identificado tal y como se muestra en la tabla siguiente:
114
Tabla N° 27 Coordenadas de Perforaciones
PERFORACIONES ESTE NORTE
TB-1 715491 1165251 TB-2 715514 1165242 TB-6 715475 1165198 TB-7 715510 1165191 TB-11 715456 1165236 TB-12 715512 1165258 TB-13 715501 1165266 TB-14 715459 1165248 TB-15 715487 1165216
Tabla Nº 28 Registro del RQD por perforación
PROFUNDIDAD Perforación
TB-1 Perforación
TB-2 Perforación
TB-13 Perforación
TB-15 1 0 0 0 0 2 0 0 0 0 3 0 0 14 0 4 0 0 22 0 5 0 0 45 45 6 0 27 34 35 7 38 43 58 89 8 15 58 54 58 9 70 39 43 56 10 62 23 27 0
115
Figura Nº 47 RQD Vs Profundidad
En la gráfica se aprecia como el RQD aumenta con la profundidad hasta
valores de 89% a una profundidad de 7 metros, destacándose la perforación TB-13
con un RQD más estable en comparación a las otras perforaciones que registraron
RQD.
‐11
‐10
‐9
‐8
‐7
‐6
‐5
‐4
‐3
‐2
‐1
0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Profundidad
(m)
RQD
RQD, f(profundidad)
Perf TB‐1 Perf TB‐2
Perf TB‐13 Perf TB‐15
116
Tabla N° 29 Sondeos exploratorios
Perforación Nº
Profundidad m
Cotam
R.Q.D. Descripción Litológica º
TB-1 10 836 47
Tope presenta un esquisto grafitoso meteorizado,
fracturado hasta los 6 metros, base esquisto cuarcítico-
epidótico-clorítico
TB-2 10 836 38
Esquisto verde cuarcítico-epidótico-clorítico-anfibolítico,
meteorizado, fracturado, con vetas de calcita hasta los 5
metros, presentándose hacia la base más competente y menos
meteorizada.
a 6 m. (45)
TB-6 04 895 Esquisto grafitoso-cuarcítico-
micáceo, muy fracturado y meteorizado.
TB-7 15 881
Tope presenta esquisto verde cuarcítico-epidótico-clorítico
meteorizado hasta los 7 metros, base esquisto grafitoso meteorizado, fracturado
TB-11 10 744 Esquisto verde cuarcítico-
epidótico-clorítico meteorizado, fracturado
TB-12 10 836
Tope presenta un esquisto grafitoso meteorizado y
fracturado, hasta los 4 metros, base esquisto verde cuarcítico-
epidótico- anfibolítico con vetas de calcita fracturado
TB-13 10 836 38
Tope presenta un esquisto grafitoso, muy fracturado,
hasta 1 metro, base presenta un esquisto verde cuarcítico-
epidótico-clorítico, fracturado.
7 m. (45)
TB-14 10 836
Intercalación de esquistos verdes cuarcítico-epidótico-clorítico muy fracturado, con
un grado de meteorización bajo
7 m. (39) Esquisto Grafitoso
117
Perforación Nº
Profundidad m
Cotam
R.Q.D. Descripción Litológica º
TB-15 10 836 57
Tope presenta un esquisto grafitoso fracturado hasta los
cuatro metros, base presenta un esquisto verde cuarcítico-
epidótico – anfibolítico, con vetas de calcita
Las perforaciones se hicieron a profundidades variables desde los 10 m hasta
los 15 m, necesarios para definir el contacto de la roca meteorizada y/o fracturada.
5.3 METEORIZACIÓN Y EROSIÓN
De acuerdo a las perforaciones realizadas en la terraza “B”, se determinaron
las características del perfil de meteorización de la roca. Como bien se pudo observar
en las planillas de perforación, el grado de meteorización varía según la composición
mineralógica de las mismas, estando además afectadas por el grado de fracturamiento
del macizo, debido al tectonismo presente en el área, por lo cual la capacidad portante
del terreno disminuye, aún y cuando los parámetros geomecánicos obtenidos en los
ensayos son bastante aceptables.
Según el grado de meteorización y fracturamiento que presentan los estratos,
se diferencian las siguientes litologías:
5.3.1 - Roca Meteorizada Blanda (RMb):
La cual se presenta con un nivel considerable de meteorización, de fracturada
a deleznable. En la cara de los taludes que conforman las terrazas, se observan
derrumbes de roca (en baja proporción).
118
5.3.2 - Roca Meteorizada Dura (RMd):
Esquistos verdes, donde se presenta un alto porcentaje de roca dura, que puede
variar entre 60 a 90 %. Para la toma de muestras se requiere el sistema rotativo y en
algunas zonas blandas son tomadas por sistema SPT. Para su excavación se requiere
el uso de escarificadores, la misma se encuentra a nivel de superficie.
5.3.3 - Roca poco Meteorizada Dura (RpMd):
Roca dura, que para el muestreo requiere el sistema rotativo, normalmente con
alto porcentaje de recuperación. Requieren el uso de explosivos para su remoción.
5.3.4 - Roca Fracturada Dura (Rfd):
Esquistos con discontinuidades persistentes en la roca.
En las terrazas se evidencia la acción de procesos erosivos moderados,
observándose en los taludes el desarrollo de diaclasas, las cuales afectan en mayor
grado la estabilidad de los taludes de corte. En los cuadros siguientes se muestran los
perfiles generales de meteorización del sector de la terraza “B”:
Tabla N° 30 Perfil de meteorización ZONA SUR
PROFUNDIDAD.
m PERFIL DE
METEORIZACIÓN0 Roca Meteorizada
Blanda (RMb) 4 4 Roca Poco
Meteorizada Blanda (RpMd) 7
7 Roca Fracturada Dura (Rfd) 10
119
Tabla N° 31 Perfil de meteorización ZONA NW
PROFUNDIDAD.
m PERFIL DE
METEORIZACIÓN0 Roca Meteorizada
Dura (RMd) 10
Tabla N° 32 Perfil de meteorización ZONA NORTE
PROFUNDIDAD.
m PERFIL DE
METEORIZACIÓN0 Roca Meteorizada
Dura (RMd) 8 8 Roca Fracturada
Dura (Rfd) 10
Tabla N°33 Perfil de meteorización ZONA CENTRAL
PROFUNDIDAD. m
PERFIL DE METEORIZACIÓN
0 Roca Meteorizada Dura (RMd) 6
6 Roca Poco Meteorizada Dura
(RpMd) 10
120
5.4 ENSAYOS DE LABORATORIO.
Para la caracterización geológica de los materiales se examinaron visualmente
todas las muestras en el laboratorio para escoger las muestras representativas y
realizar los ensayos de clasificación y caracterización geomecánica de los materiales
encontrados.
En esta etapa se realizaron los siguientes ensayos:
Examen visual de las muestras,
Corte directo en muestra de roca,
Compresión sin confinar en muestra de roca
Carga puntual en muestra de roca.
Los resultados se presentan en las hojas de planillas de perforación Anexo
CCI-1 y de resultados de ensayos Anexo CCI-2.
A continuación se presentan las tablas resumen de los resultados de
laboratorio:
Tabla N° 34 Resultados de los ensayos de corte realizados.
Perforación º C
Kg/cm² TB -14 39 2,5 TB - 13 45 2,5 TB - 12 45 2,5
121
Tabla N° 35 Resumen de resultados del ensayo de Carga Puntual
MUESTRA CARGA NETA (KN)
DIRECCIÓN DEL ENSAYO
DIRECCIÓN DE APLICACIÓN DE
LA CARGA SEGÚN
DIRECCIÓN DE FOLIACIÓN
RESISTENCIA A LA
COMPRESIÓN SIN CONFINAR
(KG/CM2)
TB1-8B 6 DIAMETRAL PARALELA 24,736 TB1-8B 11,7 DIAMETRAL PARALELA 26,385 TB-15 4,1 DIAMETRAL PARALELA 24,186 TB-15 6,6 AXIAL PERPENDICULAR 24,732 TB-15 2,7 DIAMETRAL PARALELA 23,781
TB1-8A 5,7 DIAMETRAL PARALELA 24,649 TB1-9 5,1 DIAMETRAL PARALELA 24,478 TB1-9 10,2 AXIAL PERPENDICULAR 25,534
TB-13-78 2,7 DIAMETRAL PARALELA 23,763 TB-11-57 1,3 DIAMETRAL PARALELA 23,367 TB-12-78 3,3 DIAMETRAL PARALELA 23,939 TB-1-56 1,5 DIAMETRAL PARALELA 23,435
TB-2 4,5 DIAMETRAL PARALELA 24,302
Tabla N° 36 Resultados del ensayo de compresión uniaxial.
MUESTRA RESISTENCIA A LA
COMPRESION UNIAXIAL (Kg/cm2)
TB-1-10 20,91 TB-1-8 52,0 TB-15-7 20,14
Tabla N° 37 Resumen de pesos Unitarios
MUESTRA PESO UNITARIO
(Ton/m3) TB-1-10 2,749 TB-1-8 2,972 TB-15-7 2,831
122
Figura N° 48 Gráfico de Resistencia a la compresión simple
Tomando en consideración los valores de resistencia a la compresión
(promedio 25,59 Kg/cm²), se puede clasificar la roca como muy débil, cuyo rango es
20-60 Kg/cm², tal y como se muestra en la tabla N° 38.
18
20
22
24
26
28
RESISTENCIA A LA COMPRESION (Kg/cm
2)
MUESTRAS
RESISTENCIA A LA COMPRESION SIMPLE(Compresion uniaxial, carga puntual)
TB‐1/ 10 m TB1‐8BCompresión uniaxial Carga puntual
123
Tabla N° 38 Clasificación de la Roca en función de su Resistencia a la
Compresión sin Confinar (Franklin J. 1989) (Tomada de Fuenmayor 2001)
CLASIFICACIÓN DE LA ROCA
RESISTENCIA A LA
COMPRESIÓN (Kg/cm²)
Extremadamente débil < 20 Muy débil (Roca blanda) 20 - 60
Débil 60 – 200
Medianamente resistente 200 – 600 Muy resistente (Roca dura) 600 – 2000 Extremadamente resistente > 2000
5.5 NIVEL FREÁTICO.
No existe en la zona hasta la profundidad explorada, no observándose ningún
tipo de presencia de agua.
5.6 ANÁLISIS DE ESTABILIDAD.
Para este fin se han evaluado los taludes mediante el análisis tridimensional
tomando en cuenta la orientación de los planos de discontinuidades: Proyecciones
Estereográficas o Hemisféricas.
124
5.6.1 MÉTODO DE LAS PROYECCIONES ESTEREOGRÁFICAS
A partir de cada una de estas redes se procede al análisis cinemático del talud,
para lo cual se debe cumplir lo siguiente:
El plano sobre el cual puede ocurrir la inestabilidad debe ser paralelo o
ligeramente oblicuo (no mayor de 20º) al plano del talud de corte o
natural.
El plano de inestabilidad debe descansar o “aflorar” en el plano del
talud, es decir, que su inclinación debe ser menor que la del talud y
mayor que el ángulo de fricción de la roca (zona de inestabilidad)
La inestabilidad se produce solamente a lo largo de los planos de las
discontinuidades (fallas planas y por volcamiento) o por el plano de
intersección de las discontinuidades (fallas cuneiformes o de cuñas).
En el plano geológico - geotécnico (Anexo CCI-2) se presentan gráficamente
los resultados del reconocimiento geológico del terreno.
En el Anexo CCI-3 se muestra el diagrama de concentración de polos de los
planos de discontinuidades: foliación y diaclasa.
En las mismas se observa que hay dos patrones principales de orientación de
los planos de foliación:
N20E29S
N1E37N
125
Mientras que para los planos de diaclasas se presentan tres patrones
dominantes:
N20W67S
N9E68S
N14W79N
ANALISIS ESTEREOGRAFICO LADERA SUR
Figura N° 49 Análisis estereográfico de la Ladera Sur
126
ANALIS ESTEREOGRAFICO DE LADERA NOROESTE
Figura N° 50 Análisis estereográfico de la Ladera NO
127
5.7 ANÁLISIS DE ESTABILIDAD CINEMÁTICA.
5.7.1 FACTIBILIDAD DE FALLAS PLANAS.
En la ladera norte no se observa posibilidad de falla planar, en la misma se
analiza el plano de falla para un ángulo de inclinación del talud de 35º-45°.
Con relación a las discontinuidades estas son ortogonales, lo cual favorece a la
infiltración de aguas de escorrentía y por ende a la meteorización de la ladera.
Para la ladera Sur, la cual tiene pendientes mayores que el ángulo de fricción
de la roca, sólo sería posible el desarrollo de fallas planas para hipotéticos taludes de
corte, condicionados por el ángulo de fricción interna de la roca y el grado de
fracturamiento en la roca.
En otras palabras la zona puede ser considerada como potencialmente
inestable ya que existe posibilidad de que se produzcan fallas planares, ver Anexo
CCI-3.
5.7.2 FACTIBILIDAD DE FALLA CUNEIFORME O CUÑA.
Tomando en cuenta la conjunción de los planos de foliación y diaclasas, se
observa una intersección preferencial I1, la cual se inclina 35º hacia el NO, por lo que
aquellos taludes que se expongan hacia el Sur presentarán posibles fallas de cuña. La
intersección de las estructuras de diaclasas buza en sentido del talud en dirección
SO, con ángulo mayor que el ángulo de fricción interna de la roca. Lo que define la
ladera potencialmente inestable, por lo que se pudiesen generar deslizamientos de
bloques de roca en la ladera norte.
128
5.8 CARACTERIZACIÓN DEL MACIZO ROCOSO
De acuerdo a la descripción visual obtenida de las muestras de las
perforaciones (reflejadas en las planillas de perforaciones), se observa en general la
siguiente distribución: roca meteorizada (RM) y roca poco meteorizada (RpM), no se
extienden a profundidades mayores a los 8 m, inclusive en muchos casos apenas
alcanzan sólo un par de metros, para luego pasar a roca meteorizada fracturada (Rf).
Con la información obtenida de las perforaciones en relación con el grado de
fracturamiento de la roca o índice RQD (se realizo un promedio del RQD por
perforación donde se haya obtenido este parámetro), los resultados de los ensayos de
Carga Puntual y Resistencia a la Compresión sin confinar, así como también tomando
en consideración características visuales de la roca (condiciones de las
discontinuidades) observadas en campo y en las muestras recolectadas de las
perforaciones (Separación entre discontinuidades, Longitud de las discontinuidades,
abertura de las discontinuidades, Rugosidad de la superficie de discontinuidades,
relleno discontinuidades, Alteración, Agua freática y la orientación de las
discontinuidades), se procedió a realizar la caracterización del macizo rocoso.
Para el caso del RQD, el promedio (en el caso más desfavorable) fue 38%, por
otro lado en las perforaciones donde la recuperación de muestras no arrojo un valor
de RQD, se tomo como valor promedio 1% para la caracterización.
Longitud: De acuerdo a lo observado en las muestras de las perforaciones y
los datos obtenidos en campo, se encuentra que la longitud de las discontinuidades,
en general, varían en ocasiones entre 1 y 3 m y en otras entre 3 y 10 m.
Abertura: Se encuentran fracturas cerradas en la mayor parte de las muestras,
sin embargo, se observan aberturas entre 0,1 y 1 mm en algunas de las mismas y en
otras entre 1 y 5 mm.
129
Relleno: En algunos casos las fracturas no presentan relleno, pero en otras, se
encuentra cuarzo y/o calcita, con espesores inferiores a los 5 mm.
Rugosidad: La condición general presentada es de superficies ligeramente
rugosas.
Estado de las Paredes: Se encuentran paredes con escasa alteración,
presentando en ocasiones evidencia de oxidación.
En la tabla N° 39 se pueden observar las consideraciones de la clasificación de
BIENIAWSKI (1984) RMR aplicadas a las condiciones observadas en las diaclasas,
para un RQD de 38%.
Tabla N° 39 Puntuación de las condiciones de las diaclasas según Bieniawski
(1984) tomando en cuenta RQD promedio de 38%.
CARACTERÍSTICA RANGO PUNTUACIÓN Longitud de la discontinuidad
1 – 3m 4
Abertura 0,1-1 mm 3
Rugosidad Lig. Rugosa 3 Relleno Sin Relleno 6
Alteración Lig. Alterado 5 Agua freática Lig. Húmedo 10 Carga Puntual 2- 4 7
RQD 25-50 8
Separación entre Diaclasas < 0,06 5
Corrección por orientación discontinuidades
Muy desfavorables -25
TOTAL: 26
En la tabla N° 40 se puede observar las consideraciones de la clasificación de
BIENIAWSKI (1984) RMR aplicadas a las condiciones observadas en las diaclasas,
para un RQD de 1%.
130
Tabla N° 40 Puntuación de las condiciones de las diaclasas según Bienawski
(1984) tomando en cuenta RQD promedio de 1%.
CARACTERÍSTICA RANGO PUNTUACIÓN
Longitud de la discontinuidad 3- 10m 2 Abertura 1- 5 mm 1
Rugosidad Lig. Rugosa 3 Relleno Relleno duro <5 mm 4
Alteración Lig. Alterado 5 Agua freática Lig. Húmedo 10
Carga Puntual 2-4 7
RQD < 25 3
Separación entre Diaclasas < 0,06 5
Corrección por orientación discontinuidades
desfavorables -25
TOTAL: 15
Al tomar la sumatoria de puntos obtenida de las condiciones del macizo
rocoso y de las discontinuidades, se obtiene la clase de la roca de acuerdo a la
clasificación RMR que se presenta a continuación en la tabla N° 41.
Tabla N° 41 Clasificación según el Rock Mass Rating (RMR)
CLASIFICACIÓN SEGÚN RMR(Bieniawski)
CLASE I: RMR>80, Roca muy buena CLASE II: 80<RMR<60, Roca buena CLASE III: 60<RMR<40, Roca media CLASE IV: 40<RMR<20, Roca mala CLASE V: RMR<20, Roca muy mala
131
Tomando como referencia los rangos de valores expuestos por Bieniawski y
comparándolos con los resultados arrojados de las sumatorias anteriores, se clasifica
el macizo rocoso como CLASE IV (RMR 21-40) y CLASE V (RMR <20) o Roca
mala y muy mala respectivamente.
Posteriormente, utilizando la ecuación de BARTON et al (1974) para el
cálculo del parámetro Q:
SRF
Jwx
Ja
Jrx
Jn
RQDQ
Empleando los valores de RQD expuestos anteriormente y asumiendo valores
intermedios para las variables contempladas en la ecuación de Barton, se calculó el
índice Q y se clasificó el macizo rocoso de acuerdo a la tabla N° 43. Los valores
asumidos para cada variable se presentan en la tabla N° 42.
Tabla N° 42 Valores de las variables según el Q de Barton
VARIABLE ASUMIDO Jn 4 Jr 4 Ja 2 Jw 1
SRF 5
132
Tabla N° 43 Clasificación Q de Barton
CLASIFICACION SEGÚN Q (BARTON)
CALIDAD DE MACIZO ROCOSO (Q)
CLASE DE ROCA
0,001 – 0,01 EXCEPCIONALMENTE MALA
0,01 – 0,1 EXTREMADAMENTE MALA
0,1 – 1 MUY MALA
1 – 4 MALA
4 – 10 MEDIA
10 – 40 BUENA
40 – 100 MUY BUENA
100 – 400 EXTREMADAMENTE BUENA
400 – 1000 EXCEPCIONALMENTE BUENA
Haciendo los cálculos respectivos basados en la ecuación antes presentada, se
obtuvieron los siguientes resultados:
En el primer caso clasificando con el parámetro RQD 38%, el valor de Q es de
3,8, mientras que en el segundo caso, con el RQD 1%, el valor de Q es 0,1. Tomando
en cuenta estos resultados y comparándolos con los rangos de valores presentados por
Barton, se clasifica la roca en Mala y muy Mala respectivamente.
Continuando con la caracterización del macizo rocoso, se determinó el
parámetro aproximado de GSI (Geological Strength Index) por medio de la tabla N°
44, que se presenta a continuación, obteniéndose como resultado un rango de valores
entre 20 y 35, lo cual permite clasificar a la roca como roca de mala a media.
133
Tabla N° 44 Estimación del GSI modificada por Truzman para las Rocas
Metamórficas de la Cordillera de la Costa
134
El valor de RQD asumido, así como los resultados obtenidos para cada
sistema de clasificación se reportan en la tabla N° 45 (tabla resumen de
caracterizaciones):
Tabla N° 45 Tabla resumen de las clasificaciones geomecánicas
RANGO RQD 1 – 25 25 - 50
RQD Asumido 1 38
Q de BARTON 0,1 3,8
RMR 15 26
GSI 20-35 20-35
5.9 RIESGO SÍSMICO.
Debido a su ubicación geográfica y a la actividad tectónica imperante en la
zona, se puede zonificar el área de estudio en la zona Nº 5 de Alto Riesgo Sísmico,
según la norma sísmica COVENIN 1756-1:2001 de FUNVISIS, en donde se resalta
la presencia de fallas regionales activas a muy activas, como la Falla de San
Sebastián que es el principal foco de la actividad sísmica de la región.
135
Tabla N° 46 Forma espectral, factor de corrección y espectro de diseño.
Donde:
A0 = Coeficiente de aceleración horizontal.
Forma espectral del terreno de fundación.
Vsp = Velocidad Promedio de las Ondas de corte.
φ = Factor de Corrección de Ao.
T* = Máximo periodo en el intervalo donde los espectros normalizados tienen
un valor constante.
β =Factor de Magnificación Promedio.
p= Exponente que define la rama descendente del espectro
5.10 MODELO GEOTÉCNICO
En virtud de los resultados de las perforaciones y tomando en cuenta la
variabilidad de los resultados de caracterización y de propiedades geomecánicas se
puede generalizar un Modelo geotécnico de acuerdo al criterio de diseño del autor de
seleccionar los valores promedios, los cuales se presentan en la Tabla N° 47.
Zona Sísmica
Forma espectral
de Terreno
A0 (g)
Vsp (m/s) T* β p
5 S1 0,30 >500 1,00 0.4 2,4 1,0
136
Tabla N° 47 Modelo Geotécnico
Zon
ific
ació
n
Profundidad (metros)
Perforación Descripción Litológica
R.Q.D. º ClasificaciónGrado de
Meteorización
Resistencia a la
Compresión sin confinar
(kg/cm2)
Carga de la estructura
sobre la roca (kg/cm2)
Fundaciones Recomendadas
ZO
NA
1
0 a 10
TB-1 Esquisto Grafitoso, cuarcitico-epidotico,
meteorizado-fracturado
con presencia de algunas
vetas de calcita
45 45 Roca Muy débil (Roca
blanda) RM - Rf 24,78 0,96
Zap
atas
ais
lad
as
TB-2
TB-13
TB-15
ZO
NA
2
0 a 10
TB-11 Intercalación de esquistos
verdes cuarcítico-epidótico-
clorítico muy fracturado,
con un grado de
meteorización bajo
0 39 Roca Muy débil (Roca
blanda) RpM - Rf 23,96 0,96
Zap
atas
ais
lad
as
TB-12
TB-14
TB-6
TB-7
137
Como puede verse los valores de la resistencia a la compresión son realmente
elevados con respecto a los de la carga aplicada (edificios), por lo tanto se considera
que pueden utilizarse fundaciones directas tipo Zapatas Aisladas.
138
CAPÍTULO VI
6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
6.1 CONCLUSIONES
El sector estudiado se encuentra ubicado en un área correspondiente a un
núcleo metamórfico cordillerano complejo. Presenta un intrincado patrón de
fallamiento que superpone varios ciclos tectónicos, reactivados por los movimientos
del contacto de las placas tectónicas.
La zona en estudio está conformada por rocas que caracterizan la extensión
lateral de litodemos conformados por la conjunción de Esquistos de variabilidad
mineralógica que agrupan unidades metamórficas tales como:
Esquistos de Tacagua.
Esquistos de Las Brisas
A nivel regional afloran también:
Mármol de Antímano.
Esquisto anfibolítico y serpentinitas del Complejo Nirgua perteneciente al Super Complejo de la Costa.
De la exploración de campo del área de estudio, se destaca los siguientes
aspectos fundamentales:
El grado de fracturamiento, en cualquier estado en que se encuentre la
roca, proviene de la incidencia que ejercen las estructuras geológicas
sobre el material que yace en los macizos. Las zonas con mayor grado
de fracturamiento, están asociadas a la proximidad con la traza de la
falla o estructura geológica asociada y a la litología.
139
El grado de meteorización está asociado al contenido mineralógico y a
las propiedades físicas del material, por lo que algunas rocas son más
vulnerables que otras a los efectos de la meteorización. Igualmente
extensos espesores de suelo coluvial asociados a tectónica y eventos
hidrometeorológicos antiguos, conforman elementos condicionantes
dentro del área.
Geomorfológicamente, del análisis de la geometría de la red tectónica
de la zona, se deduce que la distribución de crestas representan las
zonas más resistentes y son heredadas del patrón de fallamiento.
Los múltiples bloques definidos por los esfuerzos tectónicos,
corresponden al entallamiento tanto a los valles principales como
tributarios, que en la mayoría de los casos dejan ver el trazado de las
fallas principales y al alineamiento de las fallas transversales.
Las geoformas de facetas triangulares, describen los diferentes bloques
tectónicos. Los planos de fallas que limitan a cada uno de estos
bloques están remodelados por los procesos erosivos.
Del análisis de susceptibilidad ante los movimientos de masas, se
determinó que la zona es vulnerable a estos movimientos y que los
mismos están asociados con sitios donde afloran litologías de carácter
inestables, en estos casos los deslizamientos activos, son compuestos y
profundos.
Los depósitos recientes, están sujetos a condiciones desencadenantes
extraordinarias en caso de pluviosidad extrema.
La condición de susceptibilidad del área, las características geológicas,
geotécnicas, y geomorfológicas condicionan la ejecución de
140
proyectos de desarrollo urbano, por lo que se requiere de la
evaluación detallada de estabilidad de taludes.
Las zonas que poseen rango de susceptibilidad menor, presentan
problemas geotécnicos de magnitud intermedia y generalmente están
asociadas a las unidades de piedemonte y colinas de pendientes
intermedias. Allí afloran rocas duras consistentes, con fracturas. Estos
casos son controlables con obras de ingeniería.
La zona de la Terraza B está conformada básicamente por el Esquisto Las
Brisas y Esquisto Tacagua:
El Esquisto Las Brisas se caracteriza por ser cuarzo micáceo
feldespatico de color fresco gris, muy meteorizado que se desintegra a
granulometría limo arenosa de color meteorizado marrón claro,
también se presenta un esquisto verde el cual tiene un alto contenido
de anfíbol, además de otros minerales verdes tales como la biotita,
clorita y epidoto, que imparten a la roca un color verde muy intenso.
El Esquisto Tacagua se caracteriza por ser albítico – calcítico-cuarzo-
micáceo-grafitoso de color gris oscuro. Dicho esquisto, se distingue
principalmente por la alternancia de rocas esquistosas grises oscura y
verdes claro, esta última coloración la confieren los minerales del
grupo del epidoto, así como la clorita y moscovita.
Según los resultados arrojados en el análisis de las secciones finas se puede
asumir que estas rocas corresponden a las unidades descritas dentro de la Napa
Caracas y a la Napa Costera, pertenecientes a la Serranía de El Litoral, en Esquisto de
Tacagua (esquistos micáceos anfibólicos y esquistos feldespáticos epidóticos
anfibólicos de color gris verdoso que meteorizan a materiales arcillosos de color
marrón rojizo, gneisses esquistosos cuarzo micáceo epidótico de color verde
amarillento) y Esquisto Las Brisas, (esquistos cuarzo micáceo grafitosos calcáreos de
141
color gris, moderadamente fracturados, duros, con numerosas vetas de cuarzo y
calcita).
Tomando en consideración los valores de resistencia a la compresión
(promedio 25,59 Kg/cm²), se puede clasificar la roca como muy débil, cuyo rango es
20-60 Kg/cm².
Según el análisis de estabilidad de taludes realizado, la zona puede ser
considerada como potencialmente inestable ya que existe posibilidad de que se
produzcan fallas planares y en cuña.
De acuerdo a la descripción visual obtenida de las muestras de las
perforaciones (reflejadas en las planillas de perforaciones), se observa en general la
siguiente distribución:
Roca meteorizada (RM) y roca poco meteorizada (RpM), no se
extienden a profundidades mayores a los 8 m, inclusive en muchos
casos apenas alcanzan sólo un par de metros, para luego pasar a roca
fracturada (Rf).
Según los datos obtenidos de la caracterización del macizo rocoso, se clasificó
la roca según los rangos de valores expuestos por:
Bieniawski como CLASE IV y CLASE V o Roca mala y Roca muy
mala.
Según Barton se clasifica la roca en Mala y muy Mala
respectivamente.
El rango de GSI (Geological Strength Index), da valores entre 20 y 35, lo cual
permite clasificar a la roca como roca de mala a media.
El área de estudio, según la norma sísmica COVENIN 1756-1:2001 se
encuentra localizada en la zona Nº 5 de Alto Riesgo Sísmico, lo cual aunado a las
142
condiciones del macizo rocoso imperante en la zona y a las condiciones de
desfavorables de estabilidad, la constituyen en un área de riesgo elevado.
6.2 RECOMENDACIONES
Se recomienda que en las zonas inestables se evalúe la factibilidad de
ejecución de proyectos de ingeniería preventiva de estabilidad de taludes, los cuales
permitan controlar los potenciales deslizamientos en el área.
Una vez comenzado el movimiento de tierra, se debe validar en sitio las
orientaciones de las estructuras geológicas, a fin optimizar con la nueva data los
cortes y minimizar los riesgos de deslizamientos por las condiciones de inestabilidad
del área.
Tomando en cuenta las condiciones de inestabilidad que domina la zona de
estudio se recomienda:
Se debe controlar que la construcción de rellenos sean de
características estructurales.
Los rellenos no deben colocarse sobre pendientes prolongadas y
pronunciadas sin confinamiento lateral, los mismos deben realizarse
sobre terráceos cortos para lograr un mejor confinamiento.
No es aconsejable colocar las edificaciones previstas sobre rellenos, ya
que por estar fundados directamente son muy susceptibles al riesgo de
asentamientos por desplazamientos de la masa de relleno a largo plazo.
Las estructuras deben apoyarse sobre terreno natural, previéndose un
retiro entre 3 y 6m del borde de los taludes dependiendo de la
estabilidad del talud.
143
Como puede verse los valores de la resistencia a la compresión son realmente
elevados con respecto a los de la carga aplicada (edificios), por lo tanto se considera
que pueden utilizarse fundaciones directas tipo Zapatas Aisladas.
144
BIBLIOGRAFÍA
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Trabajo presentado en el IV Congreso Geológico Venezolano. Caracas.
SALCEDO, Daniel. (1983). Macizos Rocosos: Caracterización, resistencia
al corte y mecanismos de rotura. Trabajo presentado la conferencia del 25
aniversario de la SVMSH.
146
ANEXOS
ANEXO CCI-1: PLANILLAS DE PERFORACIÓN.
147
ANEXO CCI-2: RESULTADOS DE ENSAYOS.
148
ANEXO CCI-3: ESTEREOGRAFÍAS.
149
ANEXO CCI-4: MEMORIA FOTOGRÁFICA.
150
ANEXO CCI-5: PLANO GEOLÓGICO-GEOTÉCNICO
GENERAL.
151
ANEXO CCI-6: PLANO GEOTÉCNICO TERRAZA B,
UBICACIÓN DE SONDEOS.
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