Trabajo Rocas II-MOROCOCHA

LEVANTAMIENTO GEOMECANICO DE DATOS ESTRUCTURALES

INTRODUCCION El trabajo de campo consisti en la recoleccin de los datos geolgico estructurales de un macizo rocoso a fin de evaluarlo mediante la clasificacin geomecnica. La toma de datos se realizo en la antigua cancha de maderas de la unidad CENTRAMINAS de la mina Morococha, ubicada a 145 Km. de la ciudad de Lima y a 4500 m.s.n.m.

Centraminas

METODOLOGIA DE TRABAJO

Para clasificar el macizo rocoso por el sistema RMR, es necesario conocer los siguientes parmetros:

Resistencia a la compresin uniaxial de la roca. ndice de Calidad de la Roca (RQD). Espaciado entre discontinuidades. Condicin de las discontinuidades. Condiciones de infiltraciones de agua. Orientacin de las discontinuidades.

El procedimiento para aplicar la Clasificacin Geomecnica es el siguiente: Dividir el macizo rocoso en dominios estructurales (zonas de caractersticas geolgicas similares como tipo de roca, espaciado, etc.). Obtener los parmetros de clasificacin mediante la medicin de las caractersticas geolgicos estructurales y colocarlos en la tabla de registro. Analizar los valores que estn asignados para cada parmetro y sumar los valores para obtener el RMR bsico. El sexto parmetro, la influencia del buzamiento de las discontinuidades, se utilizara para ajustar el RMR bsico. Se debe tener en consideracin que en un macizo con varios sets de discontinuidades, el set principal usualmente designado como set N1, controla la estabilidad de una excavacin. La sumatoria de la valoracin de los parmetros de clasificacin para este set de discontinuidades constituir el RMR. En situaciones donde no hay un set de discontinuidades dominante y de importancia crtica, o cuando se estime la resistencia y deformacin del macizo rocoso, los valores para cada set de discontinuidades sern promediados para obtener la apropiada clasificacin individual de cada parmetro.

En este trabajo procederemos a lo siguiente: Determinacin del RMR bsico Determinacin del RMR modificado Determinacin del Q de Barton Determinacin del GSI Determinacin del sostenimiento requerido: Segn el RMR Segn el Q Segn el GSI

Presentacin y anlisis de la informacin geolgico estructural En las siguientes pginas se presenta de manera grfica:

Los formatos de mapeo geomecnico por lneas de detalle, de las discontinuidades mapeadas en campo. La representacin estereogrfica de las diferentes discontinuidades estructurales. El anlisis de la informacin obtenida en histogramas de frecuencia. La determinacin de los parmetros necesarios para clasificar el macizo rocoso por los ndices RMR, Q y GSI.

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR

REGISTRO LINEALRegistro N 1DISCONT. N

- PROYECTO - UBICACION

N. de Dicont. 26DISTANCIA A LA INTERSECC. DE LA DISCONTIN. (m)

Lnea Inclinac. 0 Azimut 80

- TIPO DE ROCA

Levantamieno Geomecanico de Discontinuidades Cancha de Maderas - Centraminas - Yauli Caliza y vetillas mineralizadasN 80 E 4.5 x 9.0RELLENO TIPO ESPESOR 1. Limpia 1. Ninguna 2. Cuarzo, calci. 2. Duro < 5mm 3. Arcilla 3. Duro > 5mm 4. Oxidos 4. Suave5mm RUGOSIDAD ONDULACION METEORIZ.

DE SAN MARCOS Mecnica de Rocas IIHoja N Ejecutado por : Fecha :AGUA Nmero SUBTERRANEA de 1. Sana 1. Seco juntas 2. Ligera 2. Hmedo con 3. Moderada 3. Mojado silimilares 4. Muy meteo. 4. Goteo propiedades 5. Descompue. 5. Flujo

1

de JSR / HSB 29-Abr-07

5

- ORIENTACION DE LA EXPOSICION - DIMENSIONES DE LA EXPOSICIONESPACIADO (mm) 1. >2000 2. 600-2000 3. 200-600 4. 60-200 5. 20 TERMINACION

TIPO DE ORIENTACION ESTRUCTU. () () F. Falla -Rumbo Buzamiento E. Estratif. -Dir. de Buz. Buzamiento T. Tensin -Trend Plunge MF. Micro fall J. Junta

APERTURA (mm) 1. Otra Discont. 1. Cerrada 2. Roca Intacta 2. Muy ang.5

OBSERVACIONES

1. Muy rugosa 1. Plana 2. Rugosa 2. Poco ond. 3. Med. rugosa 3. Ondulada 4. Lig. rugosa 5. Liza o estri.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

0,00 0,05 0,38 0,45 0,47 2,60 2,65 2,70 2,80 3,80 3,80 4,50 7,00 8,00 8,20 8,20 9,00 2,00 2,00 6,00 6,10 6,15 0,50 2,00 4,00 4,00

J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J F

330 282 EW 330 70 60 260 220 18 260 310 328 36 EW 190 340 290 18 338 140 265 275 342 314 118 5

80 34 20 42 64 36 85 63 45 36 32 45 36 90 35 55 70 68 43 20 85 85 38 26 8 50

5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 2 2 4 3

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3

2 3 1 2 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 1 1 5 5 1 1 1 5

5 5 1 1 1 1 1 5 1 1 1 5 5 4 4 4 4 5 4 1 4 4 4 1 1 2

4 3 0 4 1 1 1 2 1 1 1 4 4 4 1 1 1 4 2 1 3 3 1 1 1 3

4 4 4 4 4 2 2 4 2 2 2 4 4 4 4 4 4 4 4 2 2 2 2 4 4 2

2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4

3 3 2 2 2 2 2 2 2 4 2 2 2 2 3 3 3 2 2 3 3 3 3 3 2 2





- TIPO DE ROCA

Levantamieno Geomecanico de Discontinuidades Cancha de Maderas - Centraminas - Yauli Caliza y vetillas mineralizadasN 80 E 4.5 x 9.0RELLENO TIPO ESPESOR 1. Limpia 1. Ninguna 2. Cuarzo, calci. 2. Duro < 5mm 3. Arcilla 3. Duro > 5mm 4. Oxidos 4. Suave5mm RUGOSIDAD ONDULACION METEORIZ. 1. Sana 2. Ligera 3. Moderada 4. Muy meteo. 5. Descompue.

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS Mecnica de Rocas IIHoja N Ejecutado por : Fecha :AGUA Nmero SUBTERRANEA de 1. Seco juntas 2. Hmedo con 3. Mojado silimilares 4. Goteo propiedades 5. Flujo

2


5

- ORIENTACION DE LA EXPOSICION - DIMENSIONES DE LA EXPOSICIONESPACIADO (mm) 1. >2000 2. 600-2000 3. 200-600 4. 60-200 5. 20


TERMINACION APERTURA (mm) 1. Otra Discont. 1. Cerrada 2. Roca Intacta 2. Muy ang.5

OBSERVACIONES


1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

4,00 4,00 4,00 0,50 5,00 6,00 7,00 7,00 7,00 8,00 0,50 0,60 0,65 0,71 0,80 0,83 0,88 0,90 0,95 0,99 1,06 1,10 1,18 1,27 1,35 1,40

J J J J J J J J J J J J MF MF MF MF MF MF MF MF MF MF MF MF MF MF

70 5 215 105 282 210 350 270 125 10 260 135 334 339 339 349 336 342 388 342 336 338 339 341 341 336

65 46 75 58 22 50 55 70 65 68 40 16 75 76 79 84 76 75 77 81 80 80 80 82 82 80

5 5 5 5 5 5 5 3 3 2 2 2 2 4 4 3 3 5 3 4 4 4 4 4 4 3

1 1 1 1 2 1 2 1 1 1 1 1 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 2 2 1 2 2 2 2 1 1 2 2

1 2 3 4 1 2 1 2 2 4 2 1 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4

1 2 5 2, 4 1 5 1 5 5 4 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 4 4 2 1 2 2 4 4 4 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

2 3 4 4 4 2 2 4 4 2 4 4 2 2 2 2 2 2 2 2 1 2 2 2 2 2

2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

2 3 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

3 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Inicio de zona de vetillas





- TIPO DE ROCA



3


5




OBSERVACIONES


1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

1,45 1,50 1,55 1,60 1,65 1,70 1,75 1,80 1,85 1,90 1,95 2,00 2,05 2,10 2,15 2,20 2,25 2,30 2,35 2,40 2,45 2,40 2,65 2,80 2,95 3,05

MF MF MF MF MF MF MF MF MF MF MF MF MF MF MF MF MF MF MF MF MF MF J J J J

345 337 342 344 345 339 347 346 345 341 346 348 341 336 342 349 342 347 340 340 341 339 73 72 64 80

79 80 79 83 76 79 78 79 84 79 76 76 70 49 70 71 71 72 76 84 81 81 76 66 74 48

4 4 4 4 3 3 4 2 3 3 4 4 3 3 4 4 4 4 3 3 3 3 3 3 3 4

5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5

1 2 2 2 2 2 1 2 1 2 2 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1

4 4 4 4 4 4 4 2 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 3 3 3 3

1 1 1 1 1 1 1 1 5 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1 3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3

2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Fin de zona de vetillas





- TIPO DE ROCA



4


5




OBSERVACIONES


1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

3,20 3,40 3,56 3,85 3,99 4,15 4,42 4,60 4,68 4,90 5,07 5,26 5,41 5,50 5,76 5,89 6,08 6,33 6,40 6,49 6,61 6,68 6,75 6,81 6,88 6,94

J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J

63 67 79 75 81 99 77 79 77 82 89 82 85 85 90 75 79 66 68 79 72 77 65 64 70 75

70 85 85 58 70 73 79 74 75 75 76 70 88 87 86 89 75 76 83 85 79 83 74 83 77 73

3 3 3 4 3 4 3 3 3 3 4 3 3 3 3 3 3 2 3 3 3 3 3 3 3 3

5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1





- TIPO DE ROCA



5


5




OBSERVACIONES


1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 7,00 7,30 7,40 7,50 7,60 7,70 7,80 7,88 8,00 8,10 8,20 8,30 8,37 8,40 8,50 8,60 8,68 8,70 8,79 8,90 9,00

J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J

64 65 201 195 184 192 190 186 202 204 198 200 203 208 200 204 200 202 203 213 197 206

84 79 11 8 4 5 4 10 7 10 5 1 10 4 5 13 11 12 11 11 4 2

3 3 4 4 4 4 4 4 3 3 4 3 3 3 3 4 3 4 3 4 4 3

5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

3 3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Cambia ro de la expos.

Determinacin de los Sets de Discontinuidades

Diagrama de Polos

Estereograma de concentracin de polos.

Sets y sus respectivos crculos mayores

PROYECTO:

MAPEO GEOMECANICOCANCHA DE MADERAS - CENTRAMINAS MECANICA DE ROCAS IIHASTA

POR: FECHA: HOJA: VALORACION DEL MACIZO ROCOSO (R.M.R.)

JSR/HSB 29/04/2007 1

DATOS DE MAPEO GEOMECANICONESTACION 1 ORIENTACION DE LA CARARUMBO. BUZAMIENTO

PROGRESIVA TRAMODESDE

N 80 TIPO DE ROCA

0FRECUENCIA FRACTURA N Fract. / ml.

PARAMETROR. COMPRES. SIMPLE (MPa) RQD % ESPACIAMIENTO (m) COMENTARIOS CONDICION DE JUNTAS PERSISTENCIA ABERTURA RUGOSIDAD RELLENO ALTERACION AGUA SUBTERRANEA >250 90-100 >2 2m 0.6 - 2 m 0.2 - 0.6 m 0.06 - 0.2 m < 0.06 m Ox Bx Arc Pnz Cal

ABREVIATURAS DE TIPOS DE RELLENO OXIDO BRECHA ARCILLA PANIZO CALCITA Mz Min Cz Di Ar

ABREVIACION DE TIPO DE ROCA Monzonita Mineral Caliza Diorita Arenisca

CROQUIS - GRAFICOS- NOTASABREVIATURAS DE TIPOS DE ESTRUCTURAS

D Fn V GRADO I II III SANA LIGERO MODERADA INDICE DE ALTERACION DESCRIPCION Ningn signo de alteracin en el material rocoso. Quizs lig. decoloracin sobre superficies de discontinuidades principales La decoloracin indica alteracin. del material rocoso y superf. de disc. El material rocoso descolorido extremadamente es ms dbil que en su condicin sana. Menos de la mitad del mat. rocoso esta descomp. y/o desintegrado a un suelo la roca sana o decolorada se presenta como un marco continuo o como ncleo rocoso. IV MUY ALTERD. Mas de la mitad del mat. rocoso esta descomp. y/o desintegrado a un suelo. La roca sana o decolorada se presenta como un ncleo rocoso. V DESCOMPU. Todo el material rocoso esta descomp. y/o desintegrado a suelo. La estructura original de la masa rocosa aun se conserva intacta. E Vn Gt

DIACLASA FALLA VETA ESTRATO VENILLA GRIETAS

COMENTARIOS ADICIONALES Se observo poca presencia de agua subterranea en la zona, esto debido a que la estructura aflora en superficie, en la parte alta de la zona.

La informacin obtenida d los par de rmetros de clasificac cin es pr resentada e en gramas de frecuencias para determinar los v f s valores cor rrespondien ntes. histog

HIST TOGRAMA ADEESPAC CIAMIENTO O60 40 20 0 1 2 3 4 6 52 34 3 34

5

VALORDEESPACIAMIENTO

acin del Espaciamien = 3 E nto Valora De 20 a 600 mm 00 m.

200 m mm

HIS STOGRAMADEPERS SISTENCIA100 80 60 40 20 0 1 2

88 8

25 11 13

14 5

VALOR RDEPERSISTEN NCIA

Valora acin de la Persistenc = 5 cia Mayor a 20 metr ros.

HIS STOGRAMA ADETERM MINACION98 9100 80 60 40 20 0 1

27 12 3 4

5

VALOR RDETERMINAC CION

acin de la Terminaci = 1 n Valora Otra d discontinuid dad.

H HISTOGRAM MADEAPE ERTURA60 40 20 0 1 2 3 4

55 37 13 1 18 35

VALO ORDEAPERTU URA

Valora acin de la Apertura = 3 Angos de 0.1 a 1.0 mm. sta

HIST TOGRAMADETIPOD DERELLENO O120 100 80 60 40 20 0

10 03

31 2 3

94

11 1

5

VALORD DETIPODERELLENO

Valora acin del Tipo de Relleno = 1 T Limpia a.

HISTOG GRAMADE EESPESOR RDERELLE ENO120 100 80 60 40 20 0

10 05

51 2

53

114

5

VALORDE EESPESORDER RELLENO

Valora acin del Espesor de Relleno = 1 E Ningu una.

HI ISTOGRAM MADERUG GOSIDAD80 60 40 20 0 1 2 3 4

66 21 2 16

23 2

5

VALO ORDERUGOSID DAD

acin de la Rugosidad = 2 d Valora Rugos sa.

HIS STOGRAMADEOND DULACION80 60 40 20 0 1 2

74 50 0

23 4

5

VALOR RDEONDULAC CION

Valora acin de la Ondulacin = 2 Poco ondulada.

HIST TOGRAMA ADEMETEO ORIZACION N100 80 60 40 20 0

87 8 34 41 2 3

14 5

VALORDEMETEORIZA ACION

acin de la Meteorizac cin = 1 Valora Sana. .

HISTOGRAMAD DEAGUASU UBTERRAN NEA100 80 60 40 20 0

8 88

25 12 11 2 3 4 5

VALORDE EAGUASUBTE ERRANEA

Valora acin del Agua Subter A rrnea = 1 Seco. .

Cond dicin seco del agua s o subterrnea a.

Parmetros obtenidos

Orientacin promedio de los sets de discontinuidades 342/78 Familia 1 36 polos 196/6 Familia 2 25 polos 76/78 Familia 3 36 polos Espaciamiento promedio = 3 De 200 a 600 mm. Persistencia promedio = 5 Mayor a 20 metros. Terminacin promedio = 1 Otra discontinuidad. Apertura promedio = 3 Angosta de 0.1 a 1.0 mm. Tipo de Relleno promedio = 1 Limpia. Espesor de Relleno promedio = 1 Ninguna. Rugosidad promedio = 2 Rugosa. Ondulacin promedio = 2 Poco ondulada. Meteorizacin promedio = 1 Sana. Agua Subterrnea promedio = 1 Seco.

Nmero de golpes necesarios para romper la muestra: 2 golpes del martillo de gelogo.

J v =23 , nmero total de discontinuidades por metro cubico.J/M = 34, juntas por metro lineal.

A modo de ejemplo supondremos la construccin de un tnel minero de 6 m de ancho y 4 alto, para el cual procederemos a la mejor direccin de avance respecto a la estructura del macizo rocoso y el sostenimiento requerido segn las clasificaciones geomecnicas.

Clasif ficacin por el sistema Rock Mas Rating (R r a ss R.M.R)

Clcu del RM ulo MRUtiliza aremos la siguiente tabla para ca s alcular el va del RMR. alor

El coc ciente J/M (Juntas por metro) nos sirve para determina el ndice de Deere ( r s a ar (RQD D).

Clcu ulos 1.- C lculo del n ndice de res sistencia a la compres sin:GRADO G R1 R2 R3 R4 R5 R6 INDICE DE RESISTENCIAS IDENTIFICAC CION DE CAMPO Deleznable c golpes firmes con la punta de martillo d gelogo se con de desconcha con una cuchilla Se desconch con dificultad con c ha cuchilla. Marcas poco profundas en la roca con golpe firme del martillo (de punta) o No se raya ni desconcha con cuch hillo. La muestra se ro ompe con golpe firme del mar rtillo La muestra s rompe con mas de un golpe del martillo se Se requiere varios golpes de mar rtillo para romper la m muestra Solo se romp esquirlas de la mue pe estra con el martillo 25 - 50 50 - 100 100 - 250 > 250 5 - 25 1,0 - 5,0 RANGO RESIS. R COMP. Mpa

lculo del RQD: R 2.- C

RQD = 115 - 3,3 J v RQD = 115 - 3,3 (23) RQD = 39,1

J v =23 , nmero total de disc 3 t continuidad por met cubico. des tro3.- Es stimacin del grado de alteracin de las junt e tas

GRADO I II III SANA LIGERO MODERADA

INDICE DE ALTERACION DESCRIPCION Ningn signo de alteracin en el material rocoso. Quizs lig. decoloracin sobre superficies de discontinuidades principales La decoloracin indica alteracin. del material rocoso y superf. de disc. El material rocoso descolorido extremadamente es ms dbil que en su condicin sana. Menos de la mitad del mat. rocoso esta descomp. y/o desintegrado a un suelo la roca sana o decolorada se presenta como un marco continuo o como ncleo rocoso Mas de la mitad del mat. rocoso esta descomp. y/o desintegrado a un suelo. La roca sana o decolorada se presenta como un ncleo rocoso. Todo el material rocoso esta descomp. y/o desintegrado a suelo. La estructura original de la masa rocosa aun se conserva intacta.

IV MUY ALTERD. V DESCOMPU.

4.- Determinacin del RMR modificado Para efectos de ejemplo, se ha supuesto la construccin en el macizo rocoso de un tnel de 6 m de ancho y 4 de alto, del cual determinaremos la mejor direccin de avance.

Determinacin del RMRVALORACION DEL MACIZO ROCOSO (R.M.R.) PARAMETROR. COMPRES. SIMPLE (MPa) RQD % ESPACIAMIENTO (m) PERSISTENCIA CONDICION DE JUNTAS ABERTURA RUGOSIDAD RELLENO ALTERACION AGUA SUBTERRANEA >250 90-100 >2 45 II 1 ao para 10 m de abertura 300 - 400 35 - 45 III 1 semana para 5 m de abertura 200 - 300 25 - 35 IV 10 horas para 2.5 m de abertura 100 - 200 15 - 25 V 30 minutos para 1 m de abertura < 100 < 15

Clasificacin por el Sistema Q (N.G.I) El sistema Q o ndice de calidad de la masa rocosa propuesta por el Instituto Geotcnico de Noruega, que se basa en la observacin de cientos de casos tpicos de estabilidad en excavaciones subterrneas, plantea la siguiente ecuacin:

Q=Donde: RQD: Indice de Calidad de la roca.

J RQD Jr x x w Jn Ja SRF

Jn : Nmero de familias de discontinuidades. Jr : Rugosidad de las discontinuidades. Ja : Meteorizacin de las discontinuidades. Jw : Condicin del agua subterrnea.SRF: Factor de reduccin de esfuerzos.

Fue desarrollado en Noruega en 1974, por Barton, Lien y Lunde (Instituto Geotcnico Noruego). Se analizaron 212 casos histricos de tneles en Escandinavia. Es un sistema cuantitativo. Es un sistema de Ingeniera, facilita el diseo de sostenimiento de tneles.

Para el clculo del Q, utilizaremos sus respectivas tablas.

Determinacin de los parmetros requeridos para el clculo del Q:

1 INDICE DE CALIDAD DE ROCA A- MUY MALA B- MALA C- REGULAR D- BUENA E- MUY BUENA 2 NUMERO DE FAMILIAS DE DIACLASAS A. Masivo, sin o con pocas diaclasas B. Una familia de diaclasas C. Una familia de diaclasas + una aislada D. Dos familias de diaclasas E. Dos familias de diaclasas + una aislada F. Tres familias de diaclasas G. Tres familias de diaclasas + una aislada H. Cuatro o ms familias de diaclasas I. Roca triturada, terregal 3 NUMERO DE RUGOSIDAD DE LAS DIACLASAS a) Contacto en las paredes b) Contacto en las paredes antes de un cizalleo de 10 cm. A. Diaclasas sin continuidad B. Rugosas o irregulares, onduladas C. Ondulacin suave D. Espejo de falla o superficie de friccin ondulada E. Rugosas o irregulares pero planas F. Lisas y planas G. Espejo de falla o superficie de friccin, plana c) Sin contacto de roca despus de un cizalleo H.Zona que contiene minerales arcillosos de espesor suficiente para impedir el contacto de paredes I. Zona arenosa, de grava o de roca triturada de espesor suficiente para impedir el contacto de paredes 4 NUMERO DE ALTERACION DE LAS DIACLASAS a) Contacto en las paredes de la roca A. Relleno soldado, duro, inablandable, relleno impermeable B. Paredes inalteradas, solo con manchas de superficie C. Paredes ligeramente alteradas, con recubrimiento de minerales inablandables, partculas arenosas, roca triturada sin arcilla D. Recubrimientos limosos o areno arcillosos, pequeas partculas de arcilla (inablandable) E. Recubrimientos ablandables o con arcillas de baja friccin o sea caolinita o mica, clorita, talco, yeso, grafito, etc., y pequeas cantidades de arcillas expansivas (recubrimientos sin continuidad de 1 2 mm de espesor o menos) b) Contacto en las paredes antes de un cizalleo de 10 cm F. Partculas arenosas, roca desintegrada sin arcilla G. Rellenos de minerales arcillosos muy inablandables (continuos < 5 mm de espesor) H. Rellenos de minerales arcillosos de consolidacin media o baja, ablandables (continuos < 5 mm) I. Rellenos de arcillas expansivas, montmorillonita (continuos < 5 mm de espesor). El valor Ja depende del porcentaje de partculas expansivas y del

RQD 0 25 25 50 50 75 75 90 90 100 Jn 0.5 1.0 2 3 4 6 9 12 15 20 Jr

4 3 2 1.8 1.5 1.0 0.5 1.0 (nominal) 1.0 (nominal) Ja 0.75 1.0 2.0 3.0 4.0

4.0 6.0 8.0 8.0 12.0

acceso de agua. c) Sin contacto de las paredes despus del cizalleo J. Zonas de capa o arcilla desintegrada o triturada K. Zonas de capa o arcilla desintegrada o triturada L. Zonas de capa o arcilla desintegrada o triturada M. Zonas de capa o arcilla limosa o arenosa, pequeas fracciones de arcilla inablandable N. Zonas o capas gruesas de arcilla O. Zonas o capas gruesas de arcilla P. Zonas o capas gruesas de arcilla 5 FACTOR DE REDUCCION POR AGUA EN LAS DIACLASAS A. Excavacin seca o poca infiltracin, o sea < 5 lit/min localmente B. Infiltracin o presin mediana con lavado ocasional de los rellenos C. Gran infiltracin o presin alta en roca competente con diaclasas sin relleno D. Gran infiltracin a presin alta, lavado importante de los rellenos E. Infiltracin o presin excepcionalmente alta con las voladuras, disminuyendo con el tiempo F. Infiltracin o presin excepcionalmente alta en todo momento 6 FACTOR DE REDUCCION DE TENSIONES a) Zonas de debilidad que interceptan la excavacin y que pueden ser la causa de que el macizo se desestabilice cuando se construya el tnel A. Mltiples zonas de debilidad que contengan arcilla o roca qumicamente desintegrada, roca circundante muy suelta (cualquier profundidad) B. Zonas de debilidad aisladas que contengan arcilla o roca qumicamente desintegrada (profundidad de excavacin < 50 m) C. Zonas de debilidad aisladas que contengan arcilla o roca qumicamente desintegrada (profundidad de excavacin > 50 m) D. Mltiples zonas de fractura en roca competente sin arcilla, roca circundante suelta, cualquier profundidad E. Zonas de fracturas aisladas en roca competente sin arcilla, roca circundante suelta, cualquier profundidad F. Zonas de fracturas aisladas en roca competente sin arcilla, profundidad de excavacin > 50 m G. Diaclasas abiertas sueltas, diaclasado intenso cualquier profundidad b) Rocas competentes, problemas de tensiones H. Tensiones bajas, cerca de la superficie J. Tensiones de nivel medio K. Elevado nivel de tensiones, estructura muy cerrada generalmente favorable para la estabilidad, puede ser desfavorable para la estabilidad de las paredes L. Planchoneo moderado despus de una hora en roca masiva M. Planchoneo y explosin de roca en pocos minutos en roca masiva N. Intensa explosin de roca e inmediata deformacin dinmica en roca masiva c) Roca fluyente, flujo plstico de roca incompetente, bajo la influencia de presiones altas de la roca O. Presiones compresivas moderadas P. Presiones compresivas altas d) Roca expansiva, accin qumica expansiva dependiendo de la presencia de agua Q. Presiones expansivas moderadas R. Presiones expansivas altas

6.0 8.0 8.0 12.0 5.0 10.0 13.0 10.0 13.0 13.0 20.0 Jw 1.0 0.66 0.50 0.33 0.2 0.1 0.1 0.05 SRF

10.0 5.0 2.5 7.5 5.0 2.5 5.0 2.5 1.0 0.5 2 5 50 50 200 200 400

5 10 10 20

5 10 10 - 20

Clculo del ndice Q Datos: RQD = 39.1 Jn Jr Ja Jw =9 = 1.5 = 0.75 = 1.0 Roca Mala Regular 3 sets de discontinuidades Labios de discontinuidades rugosos pero planos Paredes inalteradas Excavacin seca Tensiones bajas, cerca de la superficie

SRF = 2.5

Reemplazando en Q=

J RQD Jr x x w Jn Ja SRF

Q=

39.1 1.5 1.0 x x = 3.48 9 0.75 2.5Valores de Q 10-3 10-2 10-2 10-1 10-1 1 14 4 10 10 40 40 100 100 400 400 100

Tipo de Roca Excepcionalmente mala Extremadamente mala Muy mala Mala Media Buena Muy buena Extremadamente buena Excepcionalmente buena

Segn el ndice Q = 3.48, la masa rocosa est clasificada como Mala Media.

Clasificacin del macizo rocoso por el Indice de Resistencia Geolgica (G.S.I) de Hoek y Marinos (2000) Considera dos parmetros: La condicin de la estructura de la masa de la masa rocosa. La condicin superficial de la masa rocosa.

Tablas originales del G.S.I. segn Hoek. Estas tablas incluyen la caracterizacin del macizo rocoso segn el grado de trabazn de los bloques o trozos de roca y la condicin de las discontinuidades, as como, una estimacin numrica del ndice Geolgico de Resistencia G.S.I. en base a la descripcin proporcionada por la tabla anterior. La terminologa empleada para definir la estructura del macizo rocoso es la siguiente: Masivo o intacto Fracturado en bloques Fuertemente fracturado en bloques Fracturado y perturbado Desintegrado

Este primer parmetro est en funcin de la disminucin de la trabazn del macizo descendiendo en la tabla de arriba hacia abajo. Para la condicin de las discontinuidades es usada la siguiente: Muy buena Buena Regular Mala Muy mala

Este segundo parmetro est en funcin del empeoramiento de las condiciones de las discontinuidades y disminuye en la tabla de izquierda a derecha. Definido el tipo de macizo rocoso en la tabla descriptiva del G.S.I. se emplea la tabla estimativa del G.S.I para determinar un rango de valores asignada a esta clasificacin descriptiva (Ej. FF/B = 55 5). Ver tablas.

Tabla G.S.I. modificada. En base a las tablas originales del ndice G.S.I. y teniendo como objetivo que puedan ser utilizadas en forma muy practica y sencilla, sin dejar de tomar en cuenta las caractersticas principales de los macizos rocosos y su comportamiento en aberturas subterrneas, se ha asociado el parmetro de Estructura del macizo rocoso, al grado de fracturamiento medido segn el R.Q.D. o la cantidad de fracturas por metro y modificando su terminologa de acuerdo a estos conceptos: Masiva (M) Menos de 2 fracturas / mt, RQD (90 - 100). Levemente fracturada (LF) de 2 a 6 fracturas / mt , RQD ( 70 - 90) Moderadamente fracturada (F) de 6 a 12 fracturas / mt, RQD (50 a 70). Muy fracturada (MF) de 12 a 20 fracturas / mt , RQD (25 a 50). Intensamente fracturada (IF) con mas de 20 fracturas / mt, RQD (0 a 25). Triturada y brechada en zonas de falla, sin RQD, incluyndose adems las condiciones de trabazn de los bloques que se mencionan en las tablas originales.

Con respecto al parmetro de condicin de las Discontinuidades, se ha asociado este a la resistencia de la roca intacta, determinada en forma muy sencilla y practica con golpes de picota o su indentacin o disgregacin de la misma, usando la siguiente terminologa: Muy buena (MB) Extremadamente resistente, solo se astilla con golpes de picota. Buena (B) Muy resistente, se rompe con varios golpes de picota. Regular (R) Resistente, se rompe con 1 o 2 golpes de picota. Pobre (P) Pobre, moderadamente resistente, se indenta superficialmente con la picota. Muy pobre (MP) Blanda a muy blanda, se indenta profundamente con golpes de picota o se disgrega fcilmente, incluyndose al igual que en el parmetro anterior las condiciones de las discontinuidades mencionadas en la tabla original.

De esta manera con el uso del flexmetro y la picota se obtendr rpidamente una clasificacin del macizo rocoso. Ver tablas.

Tabla descriptiv original del GSI a va l

Clasif ficacin: FB FF/R B/B

Tabla estimativ original del GSI a va

Clasif ficacin: 60 5 0

Tabla descriptiv modific a va cada del GSI S

Clasif ficacin: F/B MF/R B

Tabla estimativ modifica del GSI a va ada

Clasif ficacin: 60 5 0

Sostenimiento

Sostenimiento segn RMRClase de masa rocosa Excavacin Pernos de roca Shotcrete Cimbras (20 mm de dimetro, completamente inyectados) Generalmente no se requiere ningn sostenimiento excepto pernos espordicos Localmente, pernos de 3 50 mm en la Ninguno m en la corona, corona, donde espaciados a 2.5 m con sea requerido malla de alambre ocasionalmente Pernos sistemticos de 4 m de longitud, espaciados 1.5 2.0 m en la corona y en las paredes, con malla de alambres en la corona 50 100 mm en la corona y 30 mm en las paredes Ninguno

I- Muy buena RMR: 81 100 II- Buena RMR: 61 80

III- Regular RMR: 41 - 60

VI- Mala RMR: 21 - 40

V- Muy mala RMR: 150 mm, con arcos reforzados de hormign lanzado y anclaje Hormign armado

Relacin del G.S.I. con los ndices Q y RMRNo existe una relacin exacta entre los valores numricos de las diferentes clasificaciones existentes, debido a los diferentes parmetros que se utilizan, sin embargo, se da a continuacin las ms usadas: RMR = 9 Ln Q +44. (1) GSI = RMR89 (seco) 5 (2) En base a estas relaciones de condiciones hipotticas se han elaborado los bacos correspondientes. SRF = 1, secas o ligeramente hmedas Jw = 1 o valuacin por condiciones hidrogeolgicas = 15 Orientacin de fracturas favorables (Correccin = 0). Bieniawski , 111 casos histricos.

Relacin del G.S.I (Modificado) con los anchos de abertura autoportante y los tiempos de colocacin del soporte Segn el ndice Q la relacin estimada para determinar la mxima abertura autoportante, es la siguiente: Mximo ancho sin sostenimiento = 2 ESR Q0.4 .(3)

Para el ejemplo: ESR = 1.6 Q = 3.48 Luz mxima = 2 (1.6) (3.48)0.4 = 5.27 m

La siguiente tabla nos brinda el sostenimiento segn la clasificacin de la masa rocosa por los sistemas RMR, Q y GSI.

Segn el grafico se requiere: Pernos de 1.5 cm x 1.5 m.

CONCLUSIONES

Se debe considerar que existen condiciones o parmetros que son considerados en un sistema y no en otro, por lo cual, la relacin G.S.I. con los ndices Q y RMR solo se da en condiciones de tensiones moderadas (SRF = 1) secas o ligeramente hmedas (Jw = 1 o valuacin por condiciones hidrogeolgicas = 15) y con orientacin de fracturas favorables (Correccin = 0). El comportamiento de un macizo rocoso es funcin de las propiedades intrnsecas de los materiales que la constituyen, de los planos de discontinuidad que los afectan y de las condiciones geolgicas. Son estas caractersticas las que llevan al desarrollo de los ndices geomecnicos. Los ndices de clasificacin ms comunes (Q y RMR) consideran parmetros que el GSI no toma en cuenta. Estos ndices pueden complementar los valores hallados por el GSI y ajustarlo ms a una condicin real. El GSI es una herramienta diseada para una rpida toma de decisiones, en cuanto a soporte se refiere, dentro del campo minero, es decir, en labores temporales. Debido a que el GSI solo toma dos parmetros, este siempre debe estar sujeto a correcciones dadas por el ambiente geolgico y naturaleza de la obra, tales correcciones por lo general son: por presin, por orientacin, presencia de agua y por trabajos en zonas de falla.

ANEXOS

Pared rocosa con manchas de malaquita y venillas de calcita

Vista panormica de la zona de estudio.

Panoramica de la zona de estudio Centraminas

Habitante de la zona, cerca de la zona de mapeo.

Bocamina cercana a la zona de estudio.

Herramientas de trabajo.

Trabajo Rocas II-MOROCOCHA

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