RESUMEN CAPITULO II CARACTERIZACIN GEO-INGENIERIL DE ROCAS LODOSAS LAMINADAS DE LOS ANDES COLOMBIANOS

CAMILO SOSA UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA

Mecnica de Rocas - Cod.2015967.1 Prof. Mario Camilo Torres

12-FEB-2015

Tabla de contenido RESUMEN DE EFECTOS DE LOS CICLOS DE CARGA DESCARGA Y HUMEDECIMIENTO SECADO EN EL COMPORTAMIENTO GEOMECNICO DE ROCAS LODOSAS DE LOS ANDES COLOMBIANOS ....... 2

CAPITULO II CARACTERIZACIN GEO-INGENIERIL DE ROCAS LODOSAS LAMINADAS DE LOS ANDES COLOMBIANOS ................................................................................... 2

1. MARCO TERICO ................................................................................. 2

2. CARACTERIZACIN DE LAS ROCAS LODOSAS EN LABORATORIO ............................ 3

3. CARACTERIZACIN DE LAS ROCAS LODOSAS EN CAMPO .................................... 3

4. FACTORES DE REDUCCIN DE PROPIEDADES LABORATORIO: MACIZO .................... 4

5. RESULTADOS Y ANALISIS DE LOS RESULTADOS ............................................... 5

6. CONCLUSIONES DE LA CARACTERIZACIN DE ROCAS LODOSAS ............................ 6

RESUMEN DE EFECTOS DE LOS CICLOS DE CARGA DESCARGA Y HUMEDECIMIENTO SECADO EN EL

COMPORTAMIENTO GEOMECNICO DE ROCAS LODOSAS DE LOS ANDES COLOMBIANOS

CAPITULO II CARACTERIZACIN GEO-INGENIERIL DE ROCAS LODOSAS LAMINADAS DE LOS ANDES COLOMBIANOS

Dentro de la importancia de la caracterizacin de un geo material se comprende la caracterizacin de su composicin qumico-minerolgica, y con esto el objetivo es definir aspectos de respuesta mecnica

bsicas entre cargas normales.

Esta caracterizacin no se debe cumplir como requisito por norma, esto, se debe realizar siendo conscientes de las necesidades de cada proyecto y a esas incertidumbres de desconocimiento del

material.

Incluido en la caracterizacin mostrada en la tesis doctoral, se incluyen metodologas de caracterizacin de material de acuerdo con su mineraloga, procesos qumicos y trmicos asociados, formacin de la micro estructura. Se le suman a esto ciencias auxiliares como la geoqumica, la geofsica y la geo mecnica de materiales.

1. MARCO TERICO

Se tiene en cuenta la relacin de escalas espacio-temporales y aspectos claves para abordar el estudio de rocas lodosas laminadas. Sin embargo, esta caracterizacin de escalas temporales es an ms compleja y esto es debido a que algunos de estos procesos implican tiempo geolgico.

Geo-ambiente

El geo-ambiente se entiende como la formacin geolgica que se produce en un ambiente con materiales de corteza terrestre. En las rocas sedimentarias, se trata de los sedimentos o clastos producto de la degradacin de tocas preexistentes, que son arrastrados por algn medio de transporte. La cementacin

se puede lograr pero posteriormente.

La consecuencia de todos estos procesos se genera una masa rocosa que fuera de todos los factores que se involucran en su proceso de formacin, consta de un sistema conformado esencialmente por partculas o agregados de diversos tamaos y formas, dispuestos errticamente pero con alguna lgica natural posible de modelar bajo tcnicas como lgica difusa, algoritmos genticos, redes neuronales u otras tcnicas similares.

Sistema Particulado

El material rocoso, el que no est afectado por las estructuras principales del macizo, se analiza de manera detallada desde el punto de vista geo-mecnico con ensayos de laboratorio.

Por lo general estas rocas pueden presentar valores relativamente bajos de porosidad por el tamao medio de los sedimentos tan pequeo y sus espacios vacos son igualmente pequeos, hablando de unas cuantas micras. La porosidad baca est asociada a la alta tortuosidad debido a la estructura micro-

laminada, conllevan a un material muy denso como resultan ser las rocas de estudio.

Estructura Interna

En las rocas lodosas de naturaleza laminar interesa identificarlas caractersticas de textura entre ellas el tamao, la forma y la disposicin de partculas y la presencia o no de componentes naturales secundarios cementantes o algunos que le aporten resistencia de materiales fsiles. Esto tambin asociado a la composicin qumico-mineralgica.

2. CARACTERIZACIN DE LAS ROCAS LODOSAS EN LABORATORIO

Las muestras que se caracterizaron en laboratorio provienen de afloramientos de la cuenca media alta

de la quebrada la Negra en el municipio de tica Cundinamarca.

3. CARACTERIZACIN DE LAS ROCAS LODOSAS EN CAMPO

Es ms complejo an que la caracterizacin en el laboratorio debido a las condiciones y diversos grados de alteracin, el poco acceso. De acuerdo a las observaciones se tienen algunos elementos constitutivos de las rocas lodosas, el carcter laminado con intercalaciones de calcita. En la escala intermedia es posible ver efectos de movimientos tectnicos pesados, y en el macizo rocoso, se pueden realizar ensayos

de caracterizacin mecnica que miden velocidades de onda.

El perfil de alteracin para estas rocas est conformado por diferentes niveles de degradacin del material, funcin de su proximidad a la cara libre; y esto se debe a la liberacin de esfuerzos que experimenta y de igual forma de energa de deformacin almacenada.

4. FACTORES DE REDUCCIN DE PROPIEDADES LABORATORIO: MACIZO

El objetivo es determinar un factor de escala entre las dos presentaciones de los geo-materiales sedimentarios, encontrando la escala a la que estn la longitd de onda del tren de pulsos que atraviesa

el medio y la dimensin espacial caracterstica del mismo.

Una vez determinado este factor para cada escala mencionada se aplica una expresin complementaria denominada factor de reduccin macizo:laboratorio. A partir de esta se determina cuando se reducen las propiedades mecnicas y fsicas en el macizo rocoso, en relacin con las determinadas en el laboratorio sobre especmenes de roca extrados de dicho macizo.

5. RESULTADOS Y ANALISIS DE LOS RESULTADOS

Caracterizacin en el Laboratorio

Implica caracterizacin qumico-mineralgica y propiedades fsico-mecnicas, aspectos hdricos y

trmicos que afectan su comportamiento.

Qumica: se implementaros tcnicas de XRF (Fluorescencia de rayos X) y EDX (Rayos X electrodispersados) y aqu se tiene que la roca objeto de estudio contiene elemento socmo slice, calcio y aluminio, adems de hierro y en menor proporcin potasio, azufre, sodio y otras sales. Esta composicin es caracterstica de rocas sedimentarias cuyos sedimentos pueden provenir de diferentes fuentes como productos de alteracin previa de rocas gneas, metamrficas e incluso sedimentarias existentes. Con estas condiciones de formacin geolgica, el caso particular de estudio corresponde a zonas transicionales marino-continental, de aguas profundas y tranquilas, lo cual hace evidente la fina laminacin y la presencia de pirita (Sulfuros de hierro), la presencia de carbono que se identifica con materia orgnica en descomposicin.

6. CONCLUSIONES DE LA CARACTERIZACIN DE ROCAS LODOSAS

Se debe observar detenidamente el comportamiento de estos geo-materiales desde la ptica de las escalas de observacin: escala del macizo rocoso (megaescala), muestras de mano en laboratorio (macroescala) y secciones delgadas de material (microescala).

Es factible integrar varios elementos y factores que inciden en el comportamiento ingenieril de geo-materiales, que en rocas lodosas como las que son objeto de estudio en la investigacin. Estas rocas al

ser expuestas a cambios en las condiciones, por su naturaleza son degradables.

Se propone adelantar actividades enfocadas en la identificacin de elementos constitutivos y minerales presentes, los cuales naturalmente son degradables y en consecuencia de esto pierden su estructura. Se necesitan de integracin de diferentes reas de conocimiento como la geoqumica, hidrologa, geologa,

geomorfologa y sedimentologa, entre otras.

Mediante la aplicacin metodolgica del proceso, fue factible proponer un factor de reduccin de propiedades mecnicas determinando los factores asociados a los parmetros ondulatorios y dimensiones espaciales, que predominan en las diversas escalas de observacin del medio en el que se est

trabajando.