AREA DE GEOMECANICAU.E.A. CERRO DE PASCO

INTERPRETACIONINTERPRETACION

DE LA CARTILLADE LA CARTILLA

GEOMECANICAGEOMECANICA

Ancho: 4 m. - 5 m. Alto: 4 m. - 5 m.

CLASES DE

ROCA RMR SECCION LONGITUD HORMIGON CUADRO - TIEMPO

(PUNTUACIONES) EXCAVACION AVANCE PROYECTADO MALLA COLOCACION

B: Perno

ROCA ESTABLE Ocasional

P: Perno

Ocasional

B: Perno

Sistemático

P: Perno

Sistemático

D Perno Ocas. Shot. 4"/ fibra.

D* Perno Sistem. Shotcrete 4". B y P: Malla

B: Boveda - Techo P: Pared L: Longitud de Perno ( 7 - 10 pies) Tercera Edicion 2008

Pernos Sistemático

Shotcrete 4'' + Fe Corrugado

Pernos Sistematico

Shotcrete 4'' + Colum. Circular

a 2 m.

A

B

> 81 ( I )

PUNTOS SINGULARES

< 20 ( V )

21 - 40 (IV)

41 - 60 ( III )

61 - 80 ( II )

E

E*

D**

CONDICIONES DE EXCAVACION Y SOPORTE EN BASE A LAS CLASES DE ROCA SEGÚN INDICE GSI Y EL NATM

Departamento de Geología - Area de Geomecánica

MINA CERRO DE PASCO

VOLCAN COMPAÑÍA MINERA

Después de 1 avances

0.25 DiasCIMBRAS a 1.5 m.

B y P: MallaROCA CON PRESIONES

INPORTANTES SOBRE SECCION

A media sección en

altura

1.8 metros ( 6 pies )

C

C*

Después de 1 avances

ROCA MODERADAMENTE

FRIABLE

ROCA FRIABLE CON PRESIONES

MODERADAS SOBRE SECCION

A sección completa

3 metros (10 pies )

0.5 Dias

Después de 2 avances

B y P: Malla

Pernos Ocasionales

Shotcrete de 2" de espesor

B y P: Malla

Shotcrete de 2" de espesor con

Fibra.

-

A sección completa

3.6 metros (12 pies )

3 Dias

-

1 DiasPernos

Sistematico

CLASES

DE ROCA

NATM

TIEMPO DE SOSTENIMIENTO

SIN SOPORTEPERNOS

EXCAVACION SOSTENIMIENTO

Después de 8 avances

-

Después de 5 avances

5 DiasA sección completa

> 4.2 metros (> 14 pies )

ROCA LIGERAMENTE INESTABLE

A sección completa

4.2 metros (14 pies )

-

CARTILLA GEOMECANICA

CONCEPTOS BASICOS

CARTILLA GEOMECANICA

La Cartilla Geomecánica es una herramienta de trabajo de campo. Sirve para:

Caracterizar el macizo rocoso identificando el tipo de roca al que pertenece.

Determinar el tiempo de autosoporte sin sostenimiento que puede permanecer la excavación sin colapsar.

Seleccionar el tipo de sostenimiento a aplicarse en esa labor de acuerdo a las características del macizo calculados según la cartilla.

RMR.- Indica el grado de calidad del macizo rocoso, valorado de 1 a 100 en la escala de clasificación Geomecánica de Bieniawski. Se obtiene dando valores numéricos a diferentes propiedades de la roca como son:

1. Resistencia a la compresión simple,

2. RQD índice de recuperación de testigos,

3. Espaciamiento entre diaclasas,

4. Condición de discontinuidades:

- Longitud de fracturas,

- Abertura de las fracturas,

- Relleno de las fracturas,

- Rugosidad de las superficies de fracturas,

- Grado de alteración,

5. Presencia de agua,

6. Orientación de las discontinuidades respecto a la excavación.

RESISTENCIA A LA COMPRESION SIMPLE

CÁLCULO DEL RQD

SEPARACIÓN DE DISCONTINUIDADES

LONGITUD O PERSISTENCIA

ABERTURA

RELLENO

RUGOSIDAD

ALTERACION

PRESENCIA DEL AGUA

ESTRUCTURA.- Elementos interconectados entre si que forman un sistema para soportar cargas externas y propias.

En el caso de labores mineras, la estructura está conformada por la masa rocosa circundante a la excavación.

Las presiones que actúan sobre la excavación son:

- La carga de la roca suprayacente.

- Las fuerzas dinámicas debidas a la explotación.

- Las fuerzas debidas a las vibraciones de las voladuras.

La estructura de la roca circundante puede ser:

- Autoportante.- Cuando soporta las presiones sin necesidad de sostenimiento o refuerzo por largo tiempo.

- Reforzable.- Cuando necesita de la ayuda de otros elementos estructurales para mantenerse abierto.

GSI.- Índice Geológico de Resistencia, es el factor que describe las características geomecánicas del macizo combinando en su grado de fracturamiento y la condición de su superficie incluida su resistencia a la compresión de los bloques del macizo.

Según su grado de fracturamiento el macizo rocoso puede ser:

Masiva o levemente fracturada: (M) 1 a 5 fracturas /metro.

Moderadamente fracturada: (F) 6 a 12 fracturas/metro.

Muy fracturada: (MF) 13 a 20 fracturas/metro.

Intensamente fracturada: (IF) Más de 20 fracturas/metro.

Triturada o brechada: (T) Fragmentada, brechada, descompuesta.

Según la condición de su superficie y su resistencia puede ser:

- Buena: (B).- Superficies rugosas, inalteradas y cerradas. Su resistencia es de 100 a 250 MPa. Los golpes de picota solo le sacan astillas.

- Regular: (R).- Superficies rugosas, levemente alteradas. Su resistencia es de 50 a 100 MPa. Se rompe con varios golpes de picota.

- Pobre: (P).- Superficies lizas, moderadamente alteradas, abiertas. Su resistencia es de 25 a 50 MPa. Se rompe con un golpe fuerte de picota

- Muy Pobre (MP).- Superficies pulidas, muy alteradas, abiertas, rellenos de panizos, brechados. Su resistencia a la compresión es de 5 a 25 MPa. Se indenta con la punta de la picota.

MAPEO GEOMECANICOCALCULO DEL GSI

ESTRUCTURA DE LA ROCA

DE 6 - 12 FRACTURA POR METRO

LINEAL

CONDICION SUPERFICIAL DE LA ROCA RESISTENCIA DE

LA ROCA

Rc = 50 – 100 Mpa

DE 6 - 12 FRACTURA POR METRO

LINEAL

RESISTENCIA DE LA ROCA

Rc = 50 – 100 Mpa

PROCEDIMIENTO PARA EL MAPEO GEOMECANICO

1. Lavado de la superficie de la roca con agua a presión para identificar fracturas principales

2. Realizar la prueba de resistencia de la roca con el uso de la picota o barretilla (ver tabla Geomecánica).

3. Con el uso del flexometro realizar el conteo del numero de fracturas por metro lineal.(ver tabla geomecánica).

4. En la cartilla Geomecánica interceptar el numero de fracturas contadas (Estructura) Vs la resistencia de la roca hallada (condición de la roca).

5. El color del cuadro interceptado da origen al tipo de roca y al GSI, además al tipo de sostenimiento.

PRUEBA DE RESISTENCIA DE LA ROCA

CONTEO DE FRACTURAS POR METRO LINEAL

IDENTIFICACION ROCA I y II

CONTEO DE FRACTURAS

ROCA MASIVA LEVEMENTE FRACTURADA

ROCA MODERADAMENTE FRACTURADA

IDENTIFICACION ROCA I, II, III y IV

ROCA MUY FRACTURADA

IDENTIFICACION ROCA III, IV y V

ROCA INTENSAMENTE FRACTURADA

IDENTIFICACION ROCA IV y V

ROCA TRITURADA O BRECHADA

LONGITUD DE AVANCE Y SOSTENIMIENTO

Ancho: 4 m. - 5 m. Alto: 4 m. - 5 m.

CLASES DE

ROCA RMR SECCION LONGITUD HORMIGON CUADRO - TIEMPO

(PUNTUACIONES) EXCAVACION AVANCE PROYECTADO MALLA COLOCACION

B: Perno

ROCA ESTABLE Ocasional

P: Perno

Ocasional

B: Perno

Sistemático

P: Perno

Sistemático

D Perno Ocas. Shot. 4"/ fibra.

D* Perno Sistem. Shotcrete 4". B y P: Malla

B: Boveda - Techo P: Pared L: Longitud de Perno ( 7 - 10 pies) Tercera Edicion 2008

Pernos Sistemático

Shotcrete 4'' + Fe Corrugado

Pernos Sistematico

Shotcrete 4'' + Colum. Circular

a 2 m.

A

B

> 81 ( I )

PUNTOS SINGULARES

< 20 ( V )

21 - 40 (IV)

41 - 60 ( III )

61 - 80 ( II )

E

E*

D**

CONDICIONES DE EXCAVACION Y SOPORTE EN BASE A LAS CLASES DE ROCA SEGÚN INDICE GSI Y EL NATM

Departamento de Geología - Area de Geomecánica

MINA CERRO DE PASCO

VOLCAN COMPAÑÍA MINERA

Después de 1 avances

0.25 DiasCIMBRAS a 1.5 m.

B y P: MallaROCA CON PRESIONES

INPORTANTES SOBRE SECCION

A media sección en

altura

1.8 metros ( 6 pies )

C

C*

Después de 1 avances

ROCA MODERADAMENTE

FRIABLE

ROCA FRIABLE CON PRESIONES

MODERADAS SOBRE SECCION

A sección completa

3 metros (10 pies )

0.5 Dias

Después de 2 avances

B y P: Malla

Pernos Ocasionales

Shotcrete de 2" de espesor

B y P: Malla

Shotcrete de 2" de espesor con

Fibra.

-

A sección completa

3.6 metros (12 pies )

3 Dias

-

1 DiasPernos

Sistematico

CLASES

DE ROCA

NATM

TIEMPO DE SOSTENIMIENTO

SIN SOPORTEPERNOS

EXCAVACION SOSTENIMIENTO

Después de 8 avances

-

Después de 5 avances

5 DiasA sección completa

> 4.2 metros (> 14 pies )

ROCA LIGERAMENTE INESTABLE

A sección completa

4.2 metros (14 pies )

-

TIEMPO DE AUTOSOPORTE

TIPOS DE SOSTENIMIENTO

De acuerdo al tipo de roca reconocido se puede determinar que tipo de sostenimiento aplicar.

Los diferentes tipos de sostenimiento son:1. Pernos de roca: split set, helicoidal con resina,

hydrabolt, etc.2. Mallas: electrosoldada, galvanizada, etc.3. Concreto lanzado o shotcrete.4. Cuadros de madera.5. Cimbras.6. Estructuras de concreto armado.

SPLIT SET

PERNO HELICOIDAL

MALLAS

SHOTCRETE

CIMBRAS

COMENTARIOS FINALES

Conocer las propiedades de la roca en la cual trabajamos es muy importante para hacer nuestro trabajo con seguridad.

La Cartilla Geomecánica nos ayuda a analizar y clasificar en macizo rocoso para luego darle un tratamiento adecuado.

Del tipo de sostenimiento que coloquemos debajo del macizo rocoso en que trabajamos dependerá la duración de la labor y el adecuado cumplimiento de nuestros objetivos.