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UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES
CARRERA DE INGENIERÍA GEOLÓGICA
TESIS DE GRADO
Previo a la obtención del Título de Ingeniera Geóloga
TEMA:
CARACTERIZACIÓN Y CLASIFICACIÓN GEOMECÁNICA DEL CUERPO INTRUSIVO UBICADO EN LA VÍA PERIMETRAL DE
LOS CANTONES NOBOL Y DAULE DE LA PROVINCIA DE GUAYAS.
AUTOR:
RAQUEL MARIBEL BURGOS ROSADO
TUTOR:
Ing. Glgo. Alfredo Noboa Cárdenas
Guayaquil-Ecuador
2018
ii
© Derechos de autor
RAQUEL MARIBEL BURGOS ROSADO
2018
iii
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES
CARRERA DE INGENIERÍA GEOLÓGICA
CERTIFICACIÓN
En calidad de Tutor de esta Tesis certifico que el presente trabajo ha sido
elaborado por la srta. Raquel Burgos Rosado, por lo que autorizo su
presentación.
Ing. Glgo. Alfredo Noboa Cárdenas
Director (a) de Tesis
iv
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES
CARRERA DE INGENIERÍA GEOLÓGICA
CALIFICACIÓN QUE OTORGA EL TRIBUNAL QUE RECIBE LA SUSTENTACIÓN Y
DEFENSA DEL TRABAJO INDIVIDUAL DE TITULACIÓN:
TESIS DENOMINADO:
CARACTERIZACIÓN Y CLASIFICACIÓN GEOMECANICA DEL CUERPO
INTRUSIVO UBICADO EN LA VÍA PERIMETRAL DE LOS CANTONES NOBOL Y
DAULE DE LA PROVINCIA DEL GUAYAS.
AUTOR:
RAQUEL MARIBEL BURGOS ROSADO
PREVIO A OBTENER EL TITULO DE INGENIERA GEÓLOGA
SUSTENTACIÓN Y DEFENSA DE TRABAJO INDIVIDUAL DE TITULACIÓN
REALIZADA EN SALA DE SECIONES DE LA FACULTAD, EL DÍA
________________ CERTIFICO.
Abg. JORGE SOLÓRZANO CABEZAS
SECRETARIO FACULTAD
MIEMBROS DEL TRIBUNAL CALIFICACIÓN (Número y Letras)
Ing. Geol. Galo Salcedo Máridueña, Ph. D. PRESIDENTE DEL TRIBUNAL
Ing. César Fuentes Campuzano, M. Sc. MIEMBRO DEL TRIBUNAL
Ing. Geol. Honorio Morán Coello. MIEMBRO DEL TRIBUNAL
DEDICATORIA
Dedico mi esfuerzo y tiempo empleado a cada una de las personas que
con su apoyo incondicional propiciaron la culminación de mis estudios
universitarios.
A mis padres que con sus sacrificios y firmeza supieron forjar mi
carácter y de quienes cada día quiero seguir aprendiendo más, a mis
hermanos que aun con sus locuras forman parte fundamental de mi vida y que
me han brindado su amistad, y espero seguir apoyándoles he enseñar lo poco
que sé.
Con gran aprecio a mi segunda familia Pesantes Barragán que siempre
confiaron en mí y me dieron palabras de aliento cuando sentía desfallecer, mi
gran amiga Paola Pesantes gracias por haberme brindado ese espacio llamado
hogar, a mis amigas Amelia Ayoví, Katherine Pavicich, Katherine Rivera,
Alfredo a ti que en este poco tiempo llevo conociendo te has vuelto una parte
muy importante me has hecho recordar que con paciencia y fuerza de voluntad,
puedo seguir recorriendo y alcanzar lo que ya había trazado y mucho más, que
con esfuerzo como ayer y hoy que sé no me he defraudado.
¿Casualidad?
¿Destino?
¿O simple coincidencia?
Eso, quien lo sabe.
Pero… ¿Acaso la vida no es en sí misma una locura?
Tan sublime, como lo que el protagonista de esta historia siente.
A.N.
vii
AGRADECIMIENTO
Mi sincero agradecimiento a la
Universidad De Guayaquil Facultad De
Ciencias Naturales y de manera especial
a la Escuela De Ciencias Geológicas, por
haberme acogido durante mi formación
académica.
Al Ing. Glgo. Alfredo Noboa
Cárdenas, Director de Tesis, por su
valiosa orientación en el desarrollo de la
investigación para el logro de los
objetivos propuestos, y de igual forma a
los Ingenieros, Ing. Glgo. Erick Andrade y
Ing. Katthy López E. PhD. por su asesoría
técnica para la ejecución del presente
estudio.
viii
RESUMEN
El presente trabajo de titulación en el que se realizó el estudio geológico, así como
la calidad del macizo rocoso cortado para la vía nueva, realizada como ruta de acceso
rápido, ubicado al Norte de la provincia del Guayas del cantón Daule, tuvo como objetivo
reconocer y determinar las características estructurales de los taludes mediante
herramientas digitales que permiten el análisis de estructuras; para la estimación de la
calidad de la roca, se consideraron parámetros geo mecánicos como Rock Quality
Designation (RQD) de Deere, Rock Mass Rating (RMR) de Bieniawski y el índice Q de
Barton.
Dentro del área de estudio delimitada por los puntos P1: 611280-9786413; P2:
611293-9786437; P3: 611498-9786245; P4: 611504-9786252, se puede apreciar dos
taludes en el que se puede evidenciar la presencia de estructuras de diaclasas,
realizándose la evaluación de las características de resistencia de las juntas y la
interpretación de las proyecciones estereográficas, permitiendo determinar al macizo como
una roca de calidad “Buena”.
Las clasificaciones geo mecánicas indican un índice de calidad de roca que varía
de 70 a 77, lo que representa una clase de macizo rocoso de buena para la clasificación
Rock Mass Rating (RMR) de Bieniawski y 10.048 para el Índice Q representando un
macizo rocoso de clase II.
Los resultados de la evaluación geomecánica mostraron un macizo rocoso de
clase II, descrito como Bueno según el índice “RMR89”, mientras que según el índice de
calidad “Q” también es clasificado como tipo Bueno, presentando un esfuerzo mecánico
parcial de inestabilidad en el macizo en dirección NW a NNW.
Palabras claves: clasificaciones geomecánicas, diaclasas, geotécnicos, macizo.
ix
ABSTRACT
The present titling work in which the geological study was carried out, as well as the
quality of the rocky massif cut for the new road, made as a fast access route, located to the
north of the province of Guayas of the Daule canton, aimed to recognize and to determine the
structural characteristics of the slopes by means of digital tools that allow the analysis of
structures; for the estimation of rock quality, geo-mechanical parameters such as Deere's Rock
Quality Designation (RQD), Bieniawski's Rock Mass Rating (RMR) and the Barton Q index were
considered.
Within the study area delimited by points P1: 611280-9786413; P2: 611293-9786437;
P3: 611498-9786245; P4: 611504-9786252, two slopes can be seen in which the presence of
structures of diaclases can be evidenced, being realized the evaluation of the characteristics of
resistance of the joints and the interpretation of the stereographic projections, allowing to
determine the massif like a rock of "Good" quality.
Geo-mechanical classifications indicate a rock quality index ranging from 70 to 77,
representing a good rock mass class for the Bieniawski Rock Mass Rating (RMR) classification
and 10,048 for the Q Index representing a rocky massif of class II.
The results of the geomechanical evaluation are shown in a class II rock mass,
described as Good according to the index "RMR89", while the quality index "Q" is also classified
as Good type, presenting a partial mechanical stress of instability in the massif in NW direction
to NNW.
Keywords: geomechanical classifications, diaclases, massif.
x
INDICE GENERAL
RESUMEN ___________________________________________________ viii
ABSTRACT ___________________________________________________ ix
CAPITULO I ___________________________________________________ 1
INTRODUCCIÓN _____________________________________________ 1
1.1. ANTECEDENTES ________________________________________ 2
1.2. JUSTIFICACIÓN _________________________________________ 4
1.3 OBJETIVOS ______________________________________________ 4
1.3.1 Objetivo General ________________________________________ 4
1.3.2 Objetivos Específicos ____________________________________ 4
1.4 HIPÓTESIS _____________________________________________ 5
1.5. UBICACIÓN GEOGRÁFICA DEL ÁREA DE ESTUDIO. ___________ 5
1.6 CARACTERIZACIÓN BIOFÍSICA DEL CANTÓN DAULE ___________ 7
1.6.1. Clima ________________________________________________ 7
1.6.2. Vientos _______________________________________________ 7
1.6.3. Fisiografía ____________________________________________ 7
1.6.4 Recursos Hídricos, Cuencas Hidrográficas ___________________ 8
1.6.5 Minería _______________________________________________ 8
1.6.6 Población Humana Y Situación Socio-Económica ______________ 9
1.7. ALCANCES _____________________________________________ 10
CAPITULO II _________________________________________________ 11
MARCO GEOLÓGICO ________________________________________ 11
xi
2.1. GENERALIDADES ______________________________________ 11
2.2. Geología y Estructura Regional ______________________________ 17
2.2.1 Formación Piñón: (Jurásico - Cretácico) _____________________ 19
2.3 Geología Local ___________________________________________ 19
2.3.1 Descripcion litológica local del sitio estudiado. ________________ 22
CAPITULO III _________________________________________________ 34
METODOLOGÍA ______________________________________________ 34
3.1 CLASIFICACIONES GEOMECÁNICAS. ______________________ 35
3.1.1 RQD - Deere (1967) ____________________________________ 36
3.1.2 RMR de Bieniawski _____________________________________ 37
3.1.3 Indice Q de Barton (rock mass quality) ______________________ 40
3.1.4 GSI - Hoek Y Brown (1994) ______________________________ 44
3.2 PLANIFICACIÓN _________________________________________ 48
3.2.1 Proyección estereográfica: Software DIPS. __________________ 49
3.2.2 Características de las Juntas _____________________________ 51
3.3 ESTRUCTURAS GEOLÓGICAS ___________________________ 54
3.3.1 Definiciones previas ____________________________________ 55
3.3.2 Tipos de análisis de estabilidad ___________________________ 58
3.3.3 Propiedades índices de las rocas que influyen en la estabilidad de
taludes. __________________________________________________ 59
Características de la Matriz Rocosa ____________________________ 63
3.4. LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO __________________________ 65
3.5. LEVANTAMIENTO GEOLÓGICO ____________________________ 66
3.5.1. Estudio macroscópico de muestras de roca _________________ 67
xii
CAPITULO IV _________________________________________________ 68
RESULTADOS ________________________________________________ 68
4.1. Descripción del Macizo ____________________________________ 68
4.1.1. Descripción general del Talud “A __________________________ 69
4.1.2. Descripción general del Talud “B”._________________________ 77
4.2 INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS ________________________ 83
CAPITULO V _________________________________________________ 87
5.1 CONCLUSIONES _________________________________________ 87
ANEXOS ____________________________________________________ 90
xiii
INDICE DE FIGURAS.
FIGURA 1.- MAPA GEOLOGICO DEL ECUADOR. MODIFICADO: AUTOR 2017 ................ 3
FIGURA 2- UBICACIÓN DEL ÁREA DE ESTUDIO ELABORADO: AUTOR. 2017. ................ 6
FIGURA 3- HABITANTES Y TASAS DE CRECIMIENTO 1950 - 2010 ............................... 9
FIGURA 4.- (A) MAPA GEOLÓGICO ESQUEMÁTICO DEL ECUADOR MOSTRANDO LAS
PRINCIPALES UNIDADES GEOLÓGICAS Y TECTÓNICAS Y LA UBICACIÓN DEL ÁREA
ESTUDIADA. (B) ESBOZO GEOLÓGICO DEL SUR DE LA COSTA DE ECUADOR
DISTRIBUCIÓN DE LAS UNIDADES MAGMÁTICAS (CUENCA MANABÍ, BENÍTEZ, 1995;
JAILLARD ET AL., 1995, 1997.), MODIFICADO POR AUTOR. ............................... 14
FIGURA 5.- DIAGRAMAS DE CORRELACIÓN PARA LOS BASALTOS Y DOLERITOS DE LA
FORMACIÓN PIÑÓN. (CUENCA MANABÍ, BENÍTEZ, 1995; JAILLARD ET AL., 1995,
1997). ........................................................................................................ 15
FIGURA 6.- MAPA LITOLOGICO DE LA ZONA DE INTERÉS. ELABORADO: AUTOR. 2017. 16
FIGURA 7.- MAPA GEOLÓGICO DE LA ZONA DE INTERÉS. Q: CUATERNARIO, K-J:
FORMACIÓN PIÑÓN. ELABORADO: AUTOR. 2017. ............................................ 18
FIGURA 8.- MAPA TOPOGRAFICO DE LA ZONA DE INTERÉS. ELABORADO: AUTOR 2017.
.................................................................................................................. 20
FIGURA 9.- VISTA PANORÁMICA DE LA ZONA DE ESTUDIO. FUENTE: AUTOR 2017. ..... 22
FIGURA 10.- MUESTRA DE ROCA EN ESTADO NATURAL RESISTENCIA DE 26 GOLPES
CON EL MARTILLO GEOLÓGICO. (FOTO 1, Y 2) ................................................. 23
FIGURA 11.- ALTERNANCIA DE MATERIAL ROCOSO, CON UN ALTO GRADO DE
METEORIZACIÓN CON CARACTERÍSTICAS SUJETAS A ESTADOS DE ESFUERZOS IN
xiv
SITU DEBIDO A LAS FUERZAS LITOSTÁTICAS. (ABSCISA 1+620 UTM 611280 /
9786413) ................................................................................................... 23
FIGURA 12.- PRODUCTO DEL AGENTE ATMOSFÉRICO LA ROCA PRESENTA UNA
METEORIZACIÓN SUBANGULAR, TÍPICO DE ESTE TIPO DE ROCAS, MATERIAL DE
COLOR GRIS COBRIZO EN UNA DISGREGACIÓN ARCILLOSA PRODUCTO DE LA
METEORIZACIÓN Y ALTERACIÓN DE LA ROCA, VETILLA DE 1.5 CM RELLENA DE
CUARZO....................................................................................................... 24
FIGURA 13.- VETILLA RELLENA DE CALCITA, LONGITUD APROXIMADA DE 8 M Y UN
ESPESOR DE 1.2 CM, CON UNA ORIENTACIÓN DE N 5/185 SW. (ABSCISA 1+640
611297 /9786405) ...................................................................................... 25
FIGURA 14.- MACIZO ROCOSO FRACTURADO CON VARIAS FAMILIAS DE
DISCONTINUIDADES, ZONA DE TRANSICIÓN CONTINÚA ENTRE ROCA Y SUELO
RESULTADO DE ALTERACIÓN EN PROCESO DE TRANSPORTACIÓN. (ABSCISA 1+660
611304 /9786396) 25
FIGURA 15.- FILTRACIÓN RELLENA DE CALCITA Y PEQUEÑAS CANTIDADES DE
DISEMINACIONES DE PIRITA Y PIRROTINA, CON UNA CONTINUIDAD APROXIMADA DE
30 M, DONDE DESDE SU PUNTO MÁS ALTO SE PUEDE OBSERVAR EL MATERIAL EN
OXIDACIÓN PRODUCTO DE LAS LLUVIAS. (ABSCISA 1+880 ....... 611479 / 9786256) 26
FIGURA 16.- ABSCISA 1+980 LA ROCA PRESENTA UNA MAYOR ALTERACIÓN CON UNA
DUREZA MENOR POR SU BAJA RESISTENCIA, TEXTURA ARCILLOSA DEBIDO A LA
FRIABILIDAD, CON UNA RESISTENCIA AL GOLPE DEL MARTILLO DE 22 GOLPES CON
EL MARTILLO GEOLÓGICO. (ABSCISA 1+980 ......................... 611571 / 9786218 ) 27
FIGURA 17.- CERRO SAN JOSÉ 1, TALUD B. .......................................................... 27
xv
FIGURA 18.- ABSCISA 1+620 UTM 61129 / 9786437 - 1+660 UTM 611320 /
9786413) ................................................................................................... 28
FIGURA 19.- DIACLASA CON DIRECCIÓN 310/130 (FOTO 23A) EN LA FRACTURA
PRESENTA RELLENO CON OXIDACIÓN DISEMINACIÓN DE PIRITA, MARCASITA,
PIRROTINA, Y PEQUEÑAS CANTIDADES DE CALCITA CON UNA ABERTURA DE 12 CM.
(ABSCISA 1+720 UTM 611354 / 9786351) .................................................. 29
FIGURA 20.- FALLA CON ORIENTACIÓN 55/235 Y 50/230 PRESENTAN RELLENO DE
CALCITA, DISEMINACIONES DE MARCASITA, PIRITA, CON UN ESPACIADO DE 62 CM.
(ABSCISA 1+740 UTM 611370 / 9786342) .................................................. 30
FIGURA 21.- FRACTURA 55/ 235 CON ABERTURA DE 1.3 CM RELLENO DE MATERIAL
CONSOLIDADA, DIACLASAS ORIENTADAS AL NE 35/225 SW, ESPACIADOS DE
10CM CON UNA COLORACIÓN GRIS AMARILLO. (ABSCISA 1+780 UTM 611397 /
9786316) ................................................................................................... 31
FIGURA 22.- MACIZO ROCOSO CON UNA ALTURA APROXIMADA DE 15 M, FRACTURA CON
ORIENTACIÓN DE 350/170, ABERTURA DE 10 CM RELLENO MINERALIZADO (CALCITA,
PIRITA, MARCASITA, PIRROTINA) DE MATERIAL HÚMEDO. A BSCISA 1+860 UTM
611461 / 9786275 ...................................................................................... 32
FIGURA 23.- FALLA RELLENA CON MATERIA DURA CON UN ESPESOR DE 7 CM,
ORIENTACIÓN 280/90, CONTINUIDAD DESDE SU BASE HASTA EL TOPE.( ABSCISA
1+920 UTM 611518 / 9786237) ................................................................. 32
FIGURA 24.- AL FINALIZAR EL CORTE DEL TALUD B EL MACIZO ROCOSO PRESENTA
DIACLASAMIENTO CON UNA ORIENTACIÓN DE N15/195 E, EN LA PARTE SUPERIOR
DEL SUPERIOR, EL LA ROCA SE MUESTRA BASTANTE FRAGMENTADA CON UN
ESPESOR APROXIMADO DE 2 M DE MATERIAL SUELO, ESTA ZONA EL MATERIAL
xvi
ROCOSO SE ENCUENTRA FRAGMENTADO PRODUCTO DE EXPLOTACIÓN EN ESTADO
DE STOP, QUE VA DESDE MATERIAL ARCILLOSO A BLOQUES CON UN DIÁMETRO DE
HASTA 1MT. CON UNA ALTITUD DE 15 M. (ABSCISA 1+940 UTM 611539 /
9786231) ................................................................................................... 33
FIGURA 25.- VÍA DE ACCESO A LA CONCESIÓN MINERA SAN JOSÉ 1. ........................ 33
FIGURA 26.- ÁBACO PARA LA VALORACIÓN DE LA RESISTENCIA DE LA ROCA A PARTIR DE
LA RESISTENCIA A COMPRESIÓN UNIAXIAL DE LA ROCA (BIENIAWSKI, 1989),
MODIFICADO POR AUTOR. .............................................................................. 38
FIGURA 27.- ÁBACO PARA LA PUNTUACIÓN O VALORACIÓN DEL RQD (BIENIAWSKI,
1989) ......................................................................................................... 39
FIGURA 28.- .- ÁBACO PARA LA VALORACIÓN DEL ESPACIAMIENTO MEDIO (BIENIAWSKI,
1989) ......................................................................................................... 39
FIGURA 29.- ÍNDICE DE RESISTENCIA GEOLÓGICA (GSI) PARA MACIZOS ROCOSOS
FRACTURADOS (HOEK Y MARINOS, 2000). ..................................................... 46
FIGURA 30.- LÍNEA ESTRUCTURAL O PLANO PROYECTADO EN UNA ESFERA
ESTEREOGRÁFICA. FUENTE: RICHARD J. LISLE, PETER LEYSHON. TÉCNICAS DE
PROYECCIÓN ESTEREOGRÁFICA PARA GEÓLOGOS E INGENIEROS CIVILES. ....... 49
FIGURA 31.- APLICACIONES GEOTÉCNICAS: DISPOSICIÓN DE DISCONTINUIDADES EN
ROTURA POR VUELCO DE BLOQUES. ESTABILIDAD DE TALUDES ROCOSOS. ......... 50
FIGURA 32.- ESQUEMA DE LAS CARACTERÍSTICAS DE DISCONTINUIDADES. ............... 51
FIGURA 33.- ESCALA DESCRIPTIVA DE OBSERVACIÓN PARA DETERMINAR LA RUGOSIDAD
(HOEK,1981). .............................................................................................. 53
FIGURA 34.- DISPOSICIÓN DE DISCONTINUIDADES EN ROTURA PLANAR (HOEK Y BRAY,
1977). CORT. DE INST. OF MIN. AND METAL. .................................................. 56
xvii
FIGURA 35.-.DISPOSICIÓN DE DISCONTINUIDADES EN LA ROTURA POR CUÑAS (HOEK Y
BRAY, 1977). CORT. DE INST. OF MIN. AND METAL. ...................................... 57
FIGURA 36.- DISPOSICIÓN DE DISCONTINUIDADES EN ROTURA POR VUELCO DE
BLOQUES. .................................................................................................... 58
FIGURA 37.- ESQUEMA DE LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO ESPELEOLÓGICO. (JORDÁ &
JORDÁ, SPELEOMINAS, 2012)........................................................................ 66
FIGURA 38.- VISTA PANORÁMICA DEL AFLORAMIENTO, DIVIDO POR LA NUEVA VÍA A
DAULE EN SUS DOS SECCIONES TALUD “A” Y “B”. ............................................ 69
FIGURA 39.- AFLORAMIENTO “A”. OBSERVADO DESDE EL INGRESO A LA CANTERA SAN
JOSÉ 1. ....................................................................................................... 70
FIGURA 40.- REPRESENTACIÓN DE POLOS E INTERSECCIÓN ENTRE LOS POLOS DE LOS
DATOS OBTENIDOS DESDE LAS ABSCISAS 1+620 – 1+980 TALUD “A”, RED
ESTEREOGRÁFICA DE SCHMIDT O EQUIAREAL. ................................................ 73
FIGURA 41.- DISTRIBUCIÓN DE DATOS EN % DE ÁREA. ........................................... 73
FIGURA 42.- PROYECCIÓN DE PLANOS DE CADA FAMILIA DE DISCONTINUIDAD, TALUD
“A”. ............................................................................................................. 74
FIGURA 43.- F1 VS TALUD “A”. ............................................................................ 75
FIGURA 44.- F2 VS TALUD “A” ............................................................................. 75
FIGURA 45.-.- F3 VS TALUD “A” .......................................................................... 76
FIGURA 46.- PLANOS DE DISCONTINUIDADES VS TALUD. ........................................ 77
FIGURA 47.- AFLORAMIENTO “B”. OBSERVADO DESDE EL TALUD A. ........................ 77
FIGURA 48.- REPRESENTACIÓN E INTERSECCIÓN ENTRE LOS POLOS DE LOS DATOS
OBTENIDOS DESDE LAS ABSCISAS 1+616 – 2+000, RED ESTEREOGRÁFICA DE
SCHMIDT O EQUIAREAL. ................................................................................ 79
xviii
FIGURA 49.- DISTRIBUCIÓN DE DATOS EN % DE ÁREA. ........................................... 80
FIGURA 50.- PROYECCIÓN DE PLANOS ENTRE DE CADA FAMILIA DE DISCONTINUIDAD
DEL AFLORAMIENTO “B”. ............................................................................... 80
FIGURA 51.- F1 VS TALUD “B” ............................................................................ 81
FIGURA 52.- F2 VS TALUD “B” ............................................................................. 82
FIGURA 53.- F3 VS TALUD “B” ............................................................................ 82
FIGURA 54.- PLANOS DE DISCONTINUIDADES VS TALUD. ....................................... 83
xix
INDICE DE TABLAS.
TABLA 1.- COORDENADAS UTM-WGS84 DEL SECTOR DE ESTUDIO. ......................... 6
TABLA 2 COORDENADAS UTM-WGS84 DE LOS AFLORAMIENTOS TALUD “A” Y TALUD
“B” .............................................................................................................. 21
TABLA 3.- RELACIÓN DEL VALOR OBTENIDO ENTRE EL ÍNDICE PORCENTUAL DEL RQD Y
LA CALIDAD DE LA ROCA (DEERE, 1967) ......................................................... 37
TABLA 4.- VALORACIÓN DEL MACIZO ROCOSO SEGÚN RMR (BIENIAWSKI, 1989) ...... 40
TABLA 5.- VALORES DE LOS PARÁMETROS DEL ÍNDICE Q, REDUCIDA PARA EL USO IN
SITU. ........................................................................................................... 42
TABLA 6.- CLASIFICACIÓN DE BARTON (1974), DE LOS MACIZOS ROCOSOS. ............. 44
TABLA 7.- CLASIFICACIÓN SEGÚN GSI. ................................................................. 45
TABLA 8.- TIPOS DE MACIZO ROCOSO POR EL NÚMERO DE FAMILIAS DE
DISCONTINUIDADES (ISRM, 1981)................................................................. 55
TABLA 9.- TIPOS CLASES DE ESTABILIDAD SEGÚN EL SMR (ROMAÑA, 1985) ........... 59
TABLA 10.- RANGOS DE PESO ESPECÍFICO SECO Y POROSIDAD DE LAS ROCAS ......... 60
TABLA 11.- GRADO DE METEORIZACIÓN DE LA MATRIZ ROCOSA. (ISRM, 1978). ....... 64
TABLA 12.- ESTIMACIÓN DE LA RESISTENCIA A COMPRESIÓN SIMPLE CON EL MARTILLO
DE GEÓLOGO. (ISRM, 1978). ....................................................................... 65
TABLA 13.- CLASIFICACIÓN GEOMECÁNICA RMR, ABSCISA 1+620 – 1+980 ........... 71
TABLA 14.- CLASIFICACIÓN GEOMECÁNICA ÍNDICE Q, ABSCISA 1+620 – 1+980 ...... 71
TABLA 15.- CORRELACIÓN ENTRE RMR E ÍNDICE Q, ABSCISA 1+620 – 1+980 ........ 71
TABLA 16.- CLASIFICACIÓN GEOMECÁNICA RMR, ABSCISA 1+616 – 2+000 ........... 78
TABLA 17.- CLASIFICACIÓN GEOMECÁNICA ÍNDICE Q, ABSCISA 1+616 – 2+000 ...... 78
xx
TABLA 18.- CORRELACIÓN ENTRE RMR E ÍNDICE Q, ABSCISA 1+616 – 2+000 ........ 78
TABLA 19.- CORRELACIÓN DE PROMEDIOS, DE LOS ÍNDICES DE CALIDAD DEL MACIZO
ROCOSO. .................................................................................................... 85
TABLA 20.- MEDICIONES ESTRUCTURALES EN ESTACIÓN GEOMECÁNICA, TALUD “A”.
................................................................................................................ 101
TABLA 21.- MEDICIONES ESTRUCTURALES EN ESTACIÓN GEOMECÁNICA, TALUD “B”.
................................................................................................................ 103
xxi
ANEXOS
ANEXOS 1. TABLAS ROCK MASS RATING .............................................................. 91
ANEXOS 2 TABLAS RQD ..................................................................................... 93
ANEXOS 3 DESCRIPCIÓN MACROSCÓPICA DE MUESTRAS DE ROCA. ......................... 97
ANEXOS 4 FICHAS USADAS EN CAMPO PARA REGISTRO DE DATOS ESTRUCTURALES EN
TALUD A Y TALUD B, ELABORADA POR AUTOR. .............................................. 101
ANEXOS 5 CARACTERIZACIÓN PETROGRÁFICO .................................................... 105
xxii
GLOSARIO
ASTM
AASHTO
American Society for Testing and Materials. (100
Barr Harbor Drive, West Conshohoken, PA 19428-
2959).
The American Association of State Highway and
Transportation Officials (444 North Capitol Street,
NW Suite 249 Washington, DC 20001)
RQD Rock Quality Designation.
RMR Rock Mass Rating.
Jn Número de familias de diaclasas.
Jr Rugosidad de las diaclasas.
Jw Influencia del agua en las diaclasas.
SRF Factor de Reducción de Esfuerzos.
Ja Alteración de diaclasas
1
CAPITULO I
INTRODUCCIÓN
El cuerpo rocoso es asignado a la Formación Piñón, según el mapa
geológico del Ecuador, realizado por el Instituto Nacional de Investigación
Geológico Minero Metalúrgico (INIGEMM), ubicado en el macizo rocoso, existe
una concesión minera denominada “San José 1” con Código 70000289
registrada en la Agencia de Regulación y Control Minero (ARCOM), cuya
explotación se encuentra bajo el modelo de libre aprovechamiento, del cual se
extrae de construcción el cual es utilizado en obras públicas.
Como parte del presente trabajo de investigación, se realizaron
levantamientos geológicos, estructurales y geos mecánicos en los taludes
expuestos, los cuales se formaron por el corte realizado en el cerro San José
para la construcción de la nueva carretera de segundo orden, la longitud de
estos cortes es de 360 m.
Uno de los productos a presentar es un mapa geológico del área de
estudio. Se pretende determinar si los taludes existentes a lo largo del tramo de
vía antes nombrado podrían ocasionar riesgos a los habitantes del sector, así
como a transportistas que pasan por esta vía, además de presentar una
modelización óptima de estabilidad de taludes y calcular si es necesario el
requerimiento de sostenimiento, o presta las características geológicas aptas
2
para su mejoramiento y ampliación en futuras disposiciones para el desarrollo
productivo, (ganadero y turístico del sector).
1.1. ANTECEDENTES
Benítez et al (1995), llama Cordillera Chongón-Colonche (CCC) al
desarrollo orográfico de dirección NNO-SSE desde Guayaquil hasta el sector
de Olón - Pedro Pablo Gómez, y Cordillera Costera (CCO) al sector que sigue
a continuación, pero con dirección aproximada N-S. La CCC está limitada hacia
el Sur por la falla Colonche de dirección N110°.
Ambas cordilleras se caracterizan por presentar un basamento de rocas
ígneas básicas denominado Formación Piñón, y una evolución estratigráfica
estructural cretácea-eocena comparable, aunque en el detalle presentan
diferencias importantes (Fig 1).
EL BASAMENTO
La CCC, la CCO y las cuencas antearco al Norte de 2° latitud Sur tienen
un basamento constituido por las rocas ígneas básicas de la Formación Piñón
llamada también Complejo ígneo Básico (CIB) por Goosens y Rose (1973).
Este basamento aflora en el flanco Norte de la CCC y en bloques aislados de la
CCO que están generalmente relacionados con fallas regionales.
3
En efecto, la Formación Piñón es un complejo ígneo en el cual se
distinguen la Formación Piñón sensu strictu: rocas basálticas de suelo oceánico
(Goosens et al 1977), la Formación San Lorenzo: toleítas de arco insular
(Lebrat, 1985) y rocas intrusivas de varias edades y composición.
Figura 1.- Mapa Geologico del Ecuador. Modificado: Autor 2017
4
1.2. JUSTIFICACIÓN
La importancia de esta investigación radica en realizar los estudios
pertinentes de estabilización de taludes y prevenir afectaciones futuras a los
usuarios de la vía y moradores del sector.
1.3 OBJETIVOS
1.3.1 Objetivo General
Caracterizar y clasificar geo mecánicamente el afloramiento rocoso, ubicado
entre las abscisas 0+620 a 0+980 metros, de la vía perimetral de los cantones
Nobol y Daule, aplicando los criterios de clasificación de afloramientos rocosos
(RMR) de Bieniawski- 1989, Q de Barton y otros criterios similares.
1.3.2 Objetivos Específicos
• Identificar y analizar los patrones estructurales para realizar una
caracterización geo mecánica de los afloramientos de la formación Piñon en
el Sector San José.
• Realizar la valoración geo mecánica y cuantitativa del macizo
rocoso a partir de los datos recogidos en campo basándose en los criterios
de clasificación de afloramientos rocosos Rocks Mass Rating (RMR) de
Bieniawski- 1989, Q de Barton - 1974, para realizar una tabla de
5
valorización que indique la calidad del talud y permita conocer la estabilidad
de los taludes.
• Generar un mapa geológico, y estructural del área a escala, en
base a los datos obtenidos en campo.
1.4 HIPÓTESIS
El macizo rocoso presenta una roca de calidad “Buena”, mediante los
criterios Rocks Mass Rating (RMR), Q de Barton y otros similares, se
determinará si su calidad es de clase I.
1.5. UBICACIÓN GEOGRÁFICA DEL ÁREA DE ESTUDIO.
La zona de estudio se encuentra en la nueva vía perimetral Daule
ubicado en el Sector San José (Fig 2), perteneciente al cantón Daule, la misma
que conecta en las cercanías a 1 km con el redondel Narcisa de Jesús de la
autopista Nobol. El afloramiento tiene un ancho aproximado de 360 m, que va
desde la abscisa 0+620 hasta la abscisa 0+980, delimitado por las
coordenadas indicadas en la Tabla 1.
6
Figura 2- Ubicación del área de estudio Elaborado: Autor. 2017.
Fuente: Google earth. 2017
Tabla 1.- Coordenadas UTM-WGS84 del sector de estudio.
COORDENADAS UTM. Datum: WGS – 84, Zona - 17
Talud “A” Talud “B”
PUNTO CÓDIGO X Y X Y
1 1+620 611280 9786413 611293 9786437
2 1+700 611330 9786370 611340 9786593
3 1+800 611405 9786316 611327 9786300
4 1+900 611498 9786245 611504 9786252
5 1+980 611571 9786218 611579 9786242 6 2+000 000000 0000000 611596 9786246
7
1.6 CARACTERIZACIÓN BIOFÍSICA DEL CANTÓN DAULE
1.6.1. Clima
Según datos INAMHI el cantón Daule se encuentra situado en una
región de clima cálido y seco que corresponde al subtipo climático de sabana
tropical. Cuenta con dos estaciones: Invierno (periodo lluvioso) y verano
(periodo seco).
Registra una precipitación con una media anual de 1.210 mm, con un
promedio mensual de 100 mm. La estación lluviosa se extiende de noviembre
hasta abril, mientras que la estación seca abarca los meses de mayo , la
humedad relativa anual es de 88% y una temperatura con promedio anual de
26ºC.
1.6.2. Vientos
De acuerdo a datos de anuarios del INAMHI, la velocidad mayor
observada promedio es de 6,24 m/s. En el área de influencia los vientos que
predominan provienen del este al oeste, en tanto que los otros son irregulares.
1.6.3. Fisiografía
Existen áreas con pendientes entre el 2 y 8 %, sin un patrón definido de
distribución, se ha desarrollado un suelo profundo, franco limoso, de color
pardo oscuro en la parte superficial y pardo amarillento en profundidad. En las
8
partes planas estos suelos son ligeramente ácidos, ricos en materia orgánica,
con menos del 50% de saturación de bases, con una capacidad de retención
de agua mayor al 100%.
1.6.4 Recursos Hídricos, Cuencas Hidrográficas
De acuerdo a la información proporcionada por Fundación Natura, se
determinó que la cuenca del río Guayas está formada por 3 Subcuencas
integradas por los ríos Daule, Vinces y Babahoyo. El principal sistema
hidrográfico es el río Daule que nace en los bosques de la provincia de Santo
Domingo de los Tsáchilas.
1.6.5 Minería
El desarrollo actual de la minería en el cantón Daule, posee sectores con
potencial recurso para futura explotación de menas de Fe (Hierro) como la
parroquia Los Lojas, en el sector del cerro “La Estacada”.
Existen las siguientes canteras asentadas en el cantón Daule: Hannao
(Totoral), Montebelluno (Verduga) al lado de Vincolinci, Petrolisa (Zambrano) al
fondo de Villa Club, Santa Rosa, Santa Bárbara (Serrano), Abre Cabuya (Tierra
Blanca) por la vía a la T de Daule, Luzaghi, y la del Concejo Provincial del
Guayas (“Yolan”), de la parroquia Los Lojas.
De acuerdo a información proporcionada por la Unidad de Gestión
Ambiental (UGA) del GAD de la Ilustre Municipalidad del cantón Daule, en el
9
cantón no existe licenciamiento ambiental para estas actividades extractivas y
tampoco existe un Plan de Manejo de ninguna de ellas. La única regulación
disponible es aquella ordenanza municipal que consta en el Registro Oficial No.
512 del 8 de febrero del 2002 que prescribe las acciones que dicho GAD
municipal debe adoptar en materia de control del uso de suelo, así como dictar
la ordenanza y reglamento para canteras, al tenor de las competencias que
otorgaba la ley Orgánica de Régimen Municipal.
1.6.6 Población Humana Y Situación Socio-Económica
Según el Censo de Población y Vivienda del año 2010 del INEC, en el
territorio del cantón Daule existe una población que asciende a 120.326
habitantes, de los cuales 60.131 son mujeres y 60.195 son hombres.
Aproximadamente, 65.326 viven en la cabecera cantonal y 55.181 habitan en
el resto del cantón (Fig. 3).
Figura 3- Habitantes y tasas de crecimiento 1950 - 2010
Elaboración: Equipo Consultor PDOT Daule-2011.
10
1.7. ALCANCES
Evaluar desde el punto de vista geológico, caracterizar y clasificar la
calidad del macizo rocoso; definir los parámetros geotécnicos requeridos para
la elaboración del análisis de la geología estructural.
11
CAPITULO II
MARCO GEOLÓGICO
2.1. GENERALIDADES
La Formación Piñón es considerada como el basamento ígneo cretáceo
del Ecuador occidental, formado por basaltos toleíticos basalto-andesíticos de
almohada y flujos masivos, asociados localmente con brechas de almohada,
hialoclastitas y sedimentos silíceos subordinados. Hasta ahora, se considera
como un pedazo de corteza oceánico (Goossens y Rose, 1973, Juteau et al.,
1977, Lebrat et al., 1987).
La Formación Piñón pertenece al Campaniano pre-tardía (pre-78 Ma), ya
que es sobrellevada por sedimentos paleontológicamente datados como
Campaniano tardío (Pichler y Aly, 1983, Wallrabbe- Adams, 1990). El área
noroccidental parece estar separado del área central por un sistema de fallas
NE a NNE que discurre al este de Manta y al sureste de Esmeraldas. En el
área de San Lorenzo, se interpretan como descansos en la Formación Piñón
los grawacas de grano grueso y los conglomerados volcano clásticos
asociados a los flujos basálticos.
Estas rocas volcánicas, denominadas Formación San Lorenzo, están
relacionadas con la actividad de un arco intra-oceánico (Lebrat et al., 1987).
Los sedimentos intercalados de la Formación San Lorenzo están fechados por
12
la microfauna tardía de Campaniano y Maastrichtiana (Sigal, 1969; Faucher et
al., 1971 Jaillard et al., 1995; Ordoñez, 1996). Las rocas volcánicas produjeron
edades de K-Ar de 85-65 Ma (Goosens y Rose, 1973, Pichler y Aly, 1983) y
una edad de 40Ar-39Ar de 72,7 f 1,4 Ma (Lebrat et al., 1987).
Esta sucesión está superpuesta por los sedimentos marinos de la Edad
Media Eocena (Cerro, Formaciones San Mateo), donde la abundancia de
cuarzo detrítico indica que esta área ya estaba acrecionada al margen
continental, el área central (área de Guayaquil) es un área poco deformada,
donde se pueden observar secciones buenas y continuas, excepto localmente,
al sur de las fallas de Chongón-Colonche.
En las faldas de Guayaquil (localidad de Las Orquídeas) y en la
Cordillera Chogón-Colonche, la Formación Piñón sin fecha está superpuesta
por una fina capa de basaltos tipo almohadilla, a la que se hace referencia
como Miembro Las Orquídeas.
A lo largo de la sección perimetral, el miembro de Las Orquídeas está
superpuesto estratigráficamente por una sucesión de 200 m de espesor de
pizarras negras pelágicas, calizas e intercalaciones volcánicas o vulcano
clásticas de capa delgada (Formación Calentura), que produjeron una micro
fauna Turoniana Amonita y Turoniano a los nano fósiles de Coniacian
(Thalmann, 1946, Sigal, 1969, revisión en Jaillard et al., 1995). Por lo tanto, el
miembro de Las Orquídeas es pre-Cenomaniano a pre-Turoniano (-pre-95 Ma),
13
y la Formación Piñón subyacente es probablemente de edad pre-Tardío
Cretácico (Fig 4).
La Formación Calentura está superpuesta estratigráficamente por una
serie turbidítica de 2000 m de espesor de lutitas, grawacas y conglomerados
(Formación Cayo). La Formación Cayo, de la época de Coniacian a
Campaniano, es interpretada como el producto de la erosión de un arco insular
(Thalmann, 1946; Wallrabbe-Adams, 1990; Benítez, 1995). Se esparce
gradualmente por cerca de 400 m de shales oscuros pelágicos, cherts, tobas
silíceas y turbiditas subordinadas de capa fina.
La Formación Guayaquil, de la época del Maastrichtiano temprano y del
Paleoceno tardío (Thalmann, 1946, Faucher et al., 1971, Jaillard et al., 1995),
está desprovista de sedimentos continentales. Al sur de la falla Chongón-
Colonche, la Formación Santa Elena es un equivalente fuertemente deformado
de la Formación Guayaquil (Sinclair y Berkey, 1924; Thalmann, 1946; Jaillard et
al., 1995).
14
Figura 4.- (A) Mapa geológico esquemático del Ecuador mostrando las principales unidades
geológicas y tectónicas y la ubicación del área estudiada. (B) Esbozo geológico del sur de la
costa de Ecuador distribución de las unidades magmáticas (Cuenca Manabí, Benítez, 1995;
Jaillard et al., 1995, 1997.), modificado por autor.
2.2. ESTRATIGRAFÍA
Los basaltos y doleritas de la Formación Piñón son probablemente más
antiguos que los basaltos de la Provincia de la Plataforma Oceánica Caribe-
Colombiana (POCC) del Cretácico Superior (92-88 Ma).
15
En el Ecuador costero, los basaltos de Piñón están estratigráficamente
recubiertos por sedimentos pelágicos de Cenomania a Coniacian (99-87 Ma,
Haq y Van Eysinga, 1998). Los basaltos y doleritos de la Formación Piñón son
menos radiogénicos en Pb que los basaltos POCC y las lavas recientes de
Galápagos (Fig. 5). Esto sugiere que la meseta oceánica de los toleitas de la
Formación Piñón derivada de manto (s) fuente (s) empobrecido en Pb isotópico,
en comparación con los de Galápagos hotspot. Por lo tanto, el penacho que
generó la meseta oceánica de la Formación Piñón es probablemente diferente
edad, y probablemente más antiguo que el hotspot responsable de la formación
del POCC y / o de las Galápagos.
Figura 5.- Diagramas de correlación para los basaltos y doleritos de la Formación Piñón.
(Cuenca Manabí, Benítez, 1995; Jaillard et al., 1995, 1997).
La Formación Piñón
Está constituida esencialmente por basaltos afaníticos con estructura
almohadillada y diabasas con estructura de lava o de intrusivo; así también se
16
constata la presencia de intrusivos básicos (gabros) y ultra básicos que se
encuentran en los alrededores de Guayaquil con intercalaciones de lutitas
silíceas (Fig. 6). La edad de Piñón ha sido determinada como Aptiense
Superior-Albiense (Goosens y Rose, 1973; Kennerley, 1980).
Figura 6.- Mapa Litologico de la zona de interés. Elaborado: Autor. 2017.
17
2.2. Geología y Estructura Regional
El nombre de la Formación Geológica, es tomado del Rio Piñón,
pertenece al Cretácico inferior y parte del Cretácico superior, está compuesta
en su mayoría de rocas extrusivas tipo basalto o andesita basáltica, en la
localidad tipo consiste de piro clásticos no estratificados con lavas porfiríticas,
brechas y aglomerado de tipo basalto interestratificados, a veces se ven las
estructuras pillow en los basaltos aglomerados ocurren en cantidad menor así
como argilitas tobáceas limolitas y areniscas en capas delgadas.
La base de esta formación no se encuentra, pero el tope es la base de la
Formación Cayo que descansa concordantemente y con contacto transicional
sobre la Formación Piñón.
Los afloramientos más extensos ocurren en la Cordillera Chongón
Colonche (CCC), que a lo largo de la Costa Central del Ecuador aflora como un
cinturón discontinuo. Desde Guayaquil es delineable a través de la CCC hasta
Manta. (Bristow y Hoffstetter, 1977).
Unas pocas exposiciones, que constituyen los afloramientos más
norteños, han sido reconocidas 25 km al SE de Esmeraldas (Bristow y
Hoffstetter, 1977). En la localidad tipo, en el río Piñón, la Fm está expuesta
sobre una distancia de 3 km. Comprende principalmente rocas ígneas básicas:
diabasa, basalto equigranular de grano fino, aglomerado basáltico, toba,
18
escasos lentes y capas delgadas de argilita, complejos de diques (Feininger,
1980).
Figura 7.- Mapa Geológico de la zona de interés. Q: Cuaternario, K-J: Formación Piñón.
Elaborado: Autor. 2017.
19
2.2.1 Formación Piñón: (Jurásico - Cretácico)
El nombre está tomado del rio Piñón (Provincia de Manabí) que cruza
aproximadamente a 3 Km del afloramiento.
Está compuesta en su mayoría de rocas extrusivas de tipo basalto o
andesita basáltica. La localidad, consiste de piroclastos no estratificados, con
lavas porfiríticas, brechas y aglomerado de tipo basalto interestratificados. A
veces se ven las estructuras “pillow” en los basaltos. Los aglomerados ocurren
en cantidad menor, así como argilitas tobáceas, limolitas y areniscas en capas
delgadas. (Bristow & Hoffstetter, 1977).
2.3 Geología Local
El cuerpo intrusivo que se está estudiando y que ha quedado expuesto
en la vía perimetral Nobol – Daule (Tabla 2), por la construcción de la carretera
de tercer orden, es un cuerpo volcánico asignado a la Formación Piñón,
afloramiento rocoso que posee una forma de un óvalo alargado y un ancho
aproximado de 360 m, con una dirección 1°93”S y 79°99”W al corte del talud
(Fig. 8), en el sector se encuentra escasa vegetación, mayormente concentrada
en el lado occidental, con un acceso un poco difícil según el mapa geológico
del Instituto de Investigaciones Geológicas y Metalogénicas del Ecuador
INIGEMM.
20
Hay que acotar que en el área de estudio de este sector se reconoce
una concesión minera denominada “San José 1” con Código 70000289
registrada en la Agencia de Regulación y Control Minero ARCOM, cuya
explotación se aplica al Libre Aprovechamientos Temporal de Material De
Construcción para obras públicas.
Figura 8.- Mapa Topografico de la zona de interés. Elaborado: Autor 2017.
21
Fuente: Datos tomados por Autor, noviembre , 2016
Tabla 2 Coordenadas UTM-WGS84 de los afloramientos Talud “A” y Talud “B”
PUNTO
CÓDIGO
Talud “A” Talud “B”
X Y X Y
1 1+620 611280 9786413 611293 9786437
2 1+640 611297 9786405 611320 9786413
3 1+660 611304 9786396 611320 9786413
4 1+680 611319 9786384 611337 9786389
5 1+700 611330 9786370 611340 9786593
6 1+720 611360 9786372 611354 9786351
7 1+740 611362 9786352 611370 9786342
8 1+760 611374 9786340 611387 9786351
9 1+780 611386 9786321 611397 9786316
10 1+800 611405 9786316 611327 9786300
11 1+820 611428 9786300 611403 9786283
12 1+840 611447 9786215 611409 9786273
13 1+860 611460 9786268 611461 9786275
14 1+880 611479 9786256 611482 9786248
15 1+900 611498 9786245 611504 9786252
16 1+920 611533 9786230 611518 9786237
17 1+940 611533 9786230 611539 9786231
18 1+960 611554 9786223 611560 9786243
19 1+980 611571 9786218 611579 9786242
20 2+000 000000 0000000 611596 9786246
22
2.3.1 Descripcion litológica local del sitio estudiado.
Talud “A”. ABSCISAS 1+620 – 1+980
En la zona Norte del cuerpo, donde atraviesa la vía perimetral, se puede
evidenciar la presencia de fracturamiento local (500 m) y estructuras de
diaclasas, la roca in situ presenta una textura afanítica con presencia de vetillas
de cuarzo que oscilan de 0.2 mm hasta 2 cm, con un color blanco lechoso
(efervesce), se observan diseminaciones de minerales como pirita, marcasita,
pirrotina y clorita.
Figura 9.- Vista panorámica de la zona de estudio. Fuente: Autor 2017.
A lo largo del talud la roca se muestra en su estado natural (foto 1a)
mientras que la roca (foto 2) manifiesta un gran quiebre debido al golpe que se
le ha forzado resistiendo desde 26 a 40 golpes con el martillo geológico (Fig.
10), demostrando que su capacidad según la tabla 11 la resistencia a
Compresión Simple con el martillo de geólogo, la roca es extremadamente dura
>250 Mpa (ISRM, 1978).
23
Figura 10.- Muestra de roca en estado natural resistencia de 26 golpes con el martillo
geológico. (Foto 1, y 2)
Figura 11.- Alternancia de material rocoso, con un alto grado de meteorización con
características sujetas a estados de esfuerzos in situ debido a las fuerzas litostáticas. (Abscisa
1+620 UTM 611280 / 9786413)
En el talud inicial del afloramiento con las coordenadas UTM 611283 /
9786423 se presenta con una aproximación de 3 m de altura, mostrándose la
posibilidad de movimiento de masa por las características del material existente,
a lo largo del mismo se pueden encontrar bloques sub-angulares de tamaños
24
que bordean 0.50 cm - 2.5 m de diámetro, con una coloración que varía de gris
verdoso – gris claro a gris cobrizo, además presenta oxidación.
Figura 12.- Producto del agente atmosférico la roca presenta una meteorización subangular,
típico de este tipo de rocas, material de color gris cobrizo en una disgregación arcillosa
producto de la meteorización y alteración de la roca, vetilla de 1.5 cm rellena de cuarzo.
25
Figura 13.- Vetilla rellena de calcita, longitud aproximada de 8 m y un espesor de 1.2 cm, con
una orientación de N 5/185 SW. (Abscisa 1+640 611297 / 9786405)
Figura 14.- Macizo rocoso fracturado con varias familias de discontinuidades, zona de
transición continúa entre roca y suelo resultado de alteración en proceso de transportación.
(Abscisa 1+660 611304 / 9786396)
26
El macizo rocoso presenta diaclasamiento columnar con un espaciado entre
varias familias que van desde 15 cm a 30 cm (J1), con una continuidad
aproximada de 12 m , aberturas de 1 mm sin relleno (Fig 14).
Figura 15.- Filtración rellena de calcita y pequeñas cantidades de diseminaciones de pirita y
pirrotina, con una continuidad aproximada de 30 m, donde desde su punto más alto se puede
observar el material en oxidación producto de las lluvias. (Abscisa 1+880 611479 / 9786256)
Muestra un alto grado de oxidación en la parte superior del macizo, presenta
diseminación de pirita (Fig. 15).
27
Figura 16.- Abscisa 1+980 la roca presenta una mayor alteración con una dureza menor por su baja resistencia, textura arcillosa debido a la friabilidad, con una resistencia al golpe del martillo de 22 golpes con el martillo geológico. (Abscisa 1+980 611571 / 9786218 )
Talud “B”. ABSCISAS 1+620 – 2+000
Figura 17.- Cerro San José 1, talud B.
28
El talud inicial en la abscisa 1+616 la masa rocosa en su forma superficial se
muestra levemente fracturada, mostrando una resistencia al martillo geológico
de 28 golpes, a 9 m de la zona a se puede observar una fractura de 5 m rellena
de suelo residual con un espesor de 3 cm, a escasos metros con una distancia
de 3.40 m se ve dos estructuras que se interceptan formando entre estas un
triángulo que se corta a la altura de los 5 m., y continúa a los 3 m. (Fig. 18).
Figura 18.- Abscisa 1+620 UTM 61129 / 9786437 - 1+660 UTM 611320 / 9786413)
29
Figura 19.- Diaclasa con dirección 310/130 (foto
23a) en la fractura presenta relleno con
oxidación diseminación de pirita, marcasita,
pirrotina, y pequeñas cantidades de calcita con una abertura de 12 cm. (Abscisa 1+720 UTM
611354 / 9786351)
30
Figura 20.- Falla con orientación 55/235 y 50/230 presentan relleno de calcita, diseminaciones
de marcasita, pirita, con un espaciado de 62 cm. (Abscisa 1+740 UTM 611370 / 9786342)
31
Figura 21.- Fractura 55/ 235 con abertura de 1.3 cm relleno de material consolidada, diaclasas
orientadas al NE 35/225 SW, espaciados de 10cm con una coloración gris amarillo. (Abscisa
1+780 UTM 611397 / 9786316)
32
Figura 22.- Macizo rocoso con una altura aproximada de 15 m, fractura con orientación de
350/170, abertura de 10 cm relleno mineralizado (calcita, pirita, marcasita, pirrotina) de material
húmedo. A bscisa 1+860 UTM 611461 / 9786275
Figura 23.- Falla rellena con materia dura con un espesor de 7 cm, orientación 280/90,
continuidad desde su base hasta el tope.( Abscisa 1+920 UTM 611518 / 9786237)
33
Figura 24.- Al finalizar el corte del talud B el macizo rocoso presenta diaclasamiento con una
orientación de N15/195 E, en la parte superior del superior, el la roca se muestra bastante
fragmentada con un espesor aproximado de 2 m de material suelo, esta zona el material
rocoso se encuentra fragmentado producto de explotación en estado de stop, que va desde
material arcilloso a bloques con un diámetro de hasta 1mt. con una altitud de 15 m. (Abscisa
1+940 UTM 611539 / 9786231)
El talud B, es una zona de extracción de material pétreo ubicándose su entrada
en las coordenadas UTM 611644 / 9786231 (Fig. 25).
Figura 25.- Vía de acceso a la concesión minera San José 1.
34
CAPITULO III
METODOLOGÍA
Debido a la complejidad que presentan los macizos rocosos, diversos
autores han establecido varios parámetros y así tratar de clasificar las
diferentes observaciones que se hallan presentes en el macizo rocoso, las
mismas que se basan en observaciones cualitativas, de ahí su importancia en
evaluar las necesidades de sostenimiento y estabilidad en función de una
serie de parámetros a los que se les asigna un valor con el objeto de
caracterizar y dar una interpretación correcta.
Entre las metodologías existentes se usan las clasificaciones según
la necesidad de la obra (túneles, presas, aperturas de carreteras, minería
a cielo abierto o subterráneo, etc.). En la siguiente sección se establece
las clasificaciones existentes:
R.Q.D
R.M.R (Bieniawski)
S.M.R (Romana)
Q (Barton et al.)
Terzaghi
GSI (Hoek & Brown)
R.S.R. (Wickam et al.)
Protodyakonov
Lauffer
Louis
35
Se ha considerado en la metodología a utilizarse los métodos de
Bieniawski o RMR89, RQD y Q (Barton et al.), para lograr alcanzar los
objetivos propuestos.
3.1 CLASIFICACIONES GEOMECÁNICAS.
ETAPA DE PROYECTO. - En relación con las Clasificaciones Geomecánicas
se realizarán las siguientes actividades:
• Efectuar estudio geológico donde se sitúa el corte exponiendo al talud.
• Evaluar litologías, resistencia de la roca, estado de las juntas y
presencia de agua.
• Dividir el perfil longitudinal del talud en tramos de características
similares.
• Calcular el índice de clasificación de cada tramo. Es conveniente el uso
de al menos dos sistemas de clasificación, los más habituales son el de
Bieniawski y el de Barton.
• Proponer para cada tramo de estudio una posible solución de
estabilización, en función del índice de calidad obtenido de las
propuestas del sistema de clasificación, si el caso lo amerite.
Por lo consiguiente las clasificaciones geomecánicas tendrán por objeto en
cada una de las estaciones o zonas geomecánicas levantadas, el describir
numéricamente la calidad de la roca, lo que permitirá clasificar las diferentes
zonas según los puntajes asignados, basados en los sistemas de Bieniawski o
RMR89, RQD y Q (Barton et al 1974.).
36
3.1.1 RQD - Deere (1967)
Propuesta por Deere y colaboradores (1967), se basa en clasificar el
valor dado del “Rock Quality Designation” o RQD, para estimar
cuantitativamente la cualidad del macizo rocoso basándose en la recuperación
de un testigo, en respecto a las roturas frescas de la longitud total del sondeo.
Depende indirectamente del número de fracturas y del grado de alteración del
macizo la calidad de roca R.Q.D se puede determinar por:
- El diámetro del testigo tiene que ser igual o superior a 57.4 mm, y
tiene que ser perforado con un doble tubo de extracción de testigo. El RQD es
el porcentaje fragmentos de longitud superior a 10 cm, sobre la longitud total
del testigo. Su expresión es:
- Si no se disponen de sondeos, una alternativa para el cálculo del
RQD es a partir del mapeo de celdas geotécnicas: determinadas al realizar el
levantamiento litológico-estructural en el área o zona predeterminada. Esto
queda establecido de acuerdo a la relación entre RQD y Jv (λ) es el número de
juntas identificadas en el macizo rocoso por m3 (Priest & Hudson, 1981),
expresado por las siguientes ecuaciones:
RQD = 115 – 3.3Jv, para Jv > 4.5 Ecuación 2
RQD = 100 para Jv ≤ 4.5 Ecuación 3
Ecuación 1 𝑅𝑄𝐷 =
∑ Longitud de fragmento ≥10 cm
Longitud total perforada x 100
37
A partir de la densidad de las discontinuidades o frecuencia de las
discontinuidades (Hudson, 1989).
RQD = 100e-0.1λ (0.1λ+1) Ecuación 4
Donde λ es la frecuencia de discontinuidades o número de juntas por
metro lineal. La metodología consiste en contar todas aquellas
discontinuidades que intersecan la recta métrica hecha con una cinta métrica.
Si se hacen medidas en distintas direcciones obteniendo distintos λ, se llevará
a cabo una media aritmética de dichas medidas (Tabla 3).
Tabla 3.- Relación del valor obtenido entre el índice porcentual del RQD y la calidad de la
roca (Deere, 1967)
R.Q.D.% Calidad de roca Valoración
<25% Muy Mala 3
25-50% Mala 8
50-75% Media 13
75-90% Buena 17
>90% Muy Buena 20
3.1.2 RMR de Bieniawski
Z.T. Bieniawski (desarrollado durante los años 1972-73, modificado en
1976, 1979, 1989 1993, 2003, 2011, 2014), introdujo el “Rock Mass Rating”,
conocido como RMR. Bieniawski aconseja que una clasificación de un macizo
rocoso fisurado deba indicar la calidad del macizo rocoso en dominio
estructural empleando los seis parámetros del terreno:
1) Resistencia uniaxial de la matriz rocosa intacta (libre de discontinuidad
estructural.)
2) Grado de fracturamiento según el Índice RQD
3) Espaciamiento de discontinuidades.
38
4) Estado de las diaclasas: en función de la persistencia, apertura,
rugosidad, relleno y grado de alteración de las juntas.
5) Condiciones hidrogeológicas.
6) Orientación de discontinuidades.
Para su aplicación, el macizo se dividió en 2 zonas según a las
características geológicas dadas, en estaciones geomecánicas.
Posteriormente, se dispuso de llevar a cabo el puntaje de los anteriores
parámetros señalados según unos datos ya normalizados (ANEXOS 1). La
suma de estos parámetros se expresa mediante el RMR, cuyo rango varía
entre 0 y 100, dándole una clase y calidad a la roca, dependiendo del valor
que tome dentro de ese rango. Entonces:
RMR1: Resistencia Uniaxial de la Roca
Tiene una valoración máxima de 15 puntos. Se estima con el martillo de
geólogo o con el esclerómetro o martillo Schmidt.
Figura 26.- Ábaco para la valoración de la resistencia de la roca a partir de la resistencia a
compresión uniaxial de la roca (Bieniawski, 1989), modificado por autor.
15
14
12
10
8
6
4
2
0
0 40 80 100 140 200 240Resistencia a compresion Uniaxial - Mpa
39
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
0 20 40 60 80 100 240
% RQD
RMR2: RQD%
Tiene una valoración máxima de 20. El RQD se calcula con la fórmula
propuesta anteriormente de Priest y Hudson (1981).
Figura 27.- Ábaco para la puntuación o valoración del RQD (Bieniawski, 1989)
RMR3: Espaciado de las juntas
Con un valor máximo de 20, es la distancia perpendicular entre dos
discontinuidades de la misma familia.
Figura 28.- .- Ábaco para la valoración del espaciamiento medio (Bieniawski,
1989)
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
0 400 800 1200 1600 2000
Espaciamiento Discontinuidades - mm
40
RMR4: Estado de las juntas
Tiene una valoración máxima de 30 puntos. Los parámetros que se estiman en
este punto.
RMR5: Presencia de agua
Tiene un valor máximo de 15.
Los cinco parámetros conforman el RMR básico, teniendo en cuenta la
orientación de las discontinuidades con respecto a la obra civil dada, se debe
realizar una corrección (RMR6, ANEXO 1). A partir de esto, se le denomina
RMR corregido, dado por la: Tabla 4.
Tabla 4.- Valoración del macizo rocoso según RMR (Bieniawski, 1989)
Clase Calidad De
Roca
Valoración
RMR
Cohesión Ángulo De
Rozamiento
I Muy Buena 10 – 81 >4 Kg/cm2 > 45º
II Buena 80 - 61 3 – 4 Kg/cm2 35º - 45º
III Media 60 – 41 2 – 3 Kg/cm2 25º - 35º
IV Mala 40 – 21 1 – 2 Kg/cm2 15º- 25º
V Muy Mala < 20 < 1 Kg/cm2 <15º
3.1.3 Indice Q de Barton (rock mass quality)
Fue creado por Barton, Lien y Lunde del Instituto Geotécnico de
Noruega (NGI) en 1974, para definir el soporte en la construcción de túneles y
cavernas subterráneas, más después el Índice Q fue aplicado en macizos
rocosos para estimar su calidad, basado en 6 parámetros siguientes:
Ecuación 5 𝑄 =
𝑅𝑄𝐷
𝐽𝑛∗
𝐽𝑟
𝐽𝑎∗
𝐽𝑤
𝑆𝑅𝐹
41
Dónde:
RQD: Índice de calidad de la roca.
Jv: Número de discontinuidades en un metro cúbico (Palmstron, 1974).
𝑅𝑄𝐷 = 115 − 3.3 ∗ 𝐽𝑣 Ecuación 6
Jn: Índice del número de discontinuidades.
Jr: Índice de rugosidad de las discontinuidades.
Ja: Índice de alteración y relleno de las discontinuidades.
Jw: Coeficiente reductor por presencia de agua en las discontinuidades.
SFR: Coeficiente reductor por tensiones en el macizo rocoso.
La fórmula matemática para obtener el valor del Índice Q, se resume en
3 parámetros importantes (Barton et al, 1974).
𝐑𝐐𝐃
𝐉𝐧= Tamaño relativo de bloque.
𝐉𝐫
𝐉𝐚= Resistencia a la tensión cizallante entre bloque
𝐉𝐰
𝐒𝐅𝐑= Estado de esfuerzos activos en el macizo rocos.
42
Tabla 5.- Valores de los parámetros del índice Q, reducida para el uso in situ.
Clasificación de Barton por medio del índice Q.
Índice de diaclasado ó número de familias Jn Valor Índice de rugosidad Jr Valor
Roca masiva 0,5 – 1 Diaclasas rellenas 1
Una familia y otras ocasionales 3 Diaclasas limpias
Dos familias de diaclasas 4 Discontinuas 4
Dos familias y otras ocasionales 6 Onduladas, rugosas 3
Tres familias de diaclasas 9 Onduladas, lisas 2
Tres familias y otras ocasionales 12 Planas, rugosas 1,5
Cuatro o más familias, roca muy fracturada 15 Planas, lisas 1
Espejos de fallas
RQD = 110 – 3.3*Jv Ondulados 1,5
Índice de alteración Ja Valor
Coeficiente reductor por presencia del
agua jw
Diaclasas de paredes sanas 0,75 – 1 Excavaciones secas 1
Ligera alteración 2 Afluencia media con lavado de algunas 0,66
Alteraciones con detritos arenosos 6
Afluencia importante por diaclasas
limpias 0,5
Detritos arcillosos expansivos 8 – 12 Afluencia con Lavado de diaclasas 0,33
Milonitos de arcilla limosa 5 Afluencia mantenida 0,05 - 10,1
Milonitos arcillosos gruesos 10 – 20
Parámetro SRF Valor
Zonas débiles
Multitud de zonas débiles o milonitos 10
Zonas débiles aisladas, con arcilla o roca descompuesta (cobertura < 50 m) 5
Zonas débiles aisladas, con arcilla o roca descompuesta (cobertura > 50 m) 2,5
Abundantes zonas débiles en roco competente 7,5
Zonas débiles aisladas en roca competente (cobertura < 50 m) 5
Zonas débiles aisladas en roca competente (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
Terreno expansivo
Con presión de hinchamiento moderada 5 -10
Con presión de hinchamiento alta 10 – 15
43
Tamaño relativo de bloques (RQD/Jn)
Representa la estructura del macizo rocoso y es una medida
fundamental del tamaño o de las partículas con dos valores extremos (100/0.5
y 10/20), con una diferencia de 400. Se compone de dos parámetros RQD para
la caracterización del grado de unión de la masa rocosa y Jn, es el número de
sistemas o familias de discontinuidades.
Cuantas menos familias de discontinuidades existan y mayor sea el
RQD, mayores serán los bloques del macizo rocoso.
Resistencia a la tensión de cizalla o cortante entre bloque (Jr/Ja)
Son las características de rugosidad (Jr) y fricción de las paredes de la
discontinuidad con o sin materiales de relleno (Ja).
Cuando las discontinuidades tienen superficies lisas con recubrimientos
y rellenos delgados de arcilla, la fuerza de fricción se reduce significativamente
lo que produce deslizamientos, son muy desfavorables a la estabilidad de la
excavación, mientras que las discontinuidades que están en contacto con
superficies rugosas, producen una fuerza resistiva que favorece la estabilidad
del macizo rocoso.
44
Estado de esfuerzos activos en el macizo rocoso (Jw/SRF)
Este tercer cociente es el más complicado por ser un factor empírico y
ha sido objeto de debate en varios trabajos de investigación, se le debe dar una
atención especial.
El parámetro Jw describe las condiciones hidrogeológicas presentes en
el macizo rocoso de modo cualitativo o cuantitativo (midiendo la presión o el
caudal de agua); SRF (stress reduction factor) es un valor empírico, mide la
influencia de los esfuerzos tectónicos en el macizo rocoso a través de sus
manifestaciones es: pliegues, fracturas, zonas de debilidad, etc.
Tabla 6.- Clasificación de Barton (1974), de los macizos rocosos.
TIPO DE MACIZO VALOR Q
EXEPCIONALMENTE MALO 0,001- 0,02
EXTREMADMENTE MALO 0,02- 0,1
MUY MALO 0,1 – 1
MALO 1 – 4
MEDIO 4 – 10
BUENO 10 - 40
MUY BUENO 40 -100
EXTREMADAMENTE BUENO 100 - 400
EXEPCIONALMENTE BUENO 400 - 1000
3.1.4 GSI - Hoek Y Brown (1994)
El sistema Índice Geológico de Resistencia (GSI, Geological Strength
Index) y su uso en el criterio de falla de Hoek-Brown ha sido presentado en
diversos artículos por Hoek (1994), Hoek et al. (1995) y Hoek-Brown (1997),
asociado a macizos de roca dura y equivalente al sistema RMR. A partir de
45
1998 a la fecha se ha desarrollado el sistema GSI con el objetivo de incluir
macizos rocosos de mala calidad (Hoek et al., 1998; Marinos y Hoek, 2000 y
2001).
Las observaciones se basan en la apariencia del macizo a nivel de
estructura y a nivel de alteración que sufre la superficie de las rocas, que viene
dada por las formas y aristas que presentan, así como de su cohesión.
Para las condiciones de la superficie, se tiene en cuenta si ésta esta
alterada, si ha sufrido erosión o qué tipo de textura presenta, y el tipo de
recubrimiento existente, proporcionando un sistema para estimar la disminución
de la resistencia que presentaría un macizo rocoso con diferentes condiciones
geológicas y se obtiene de la combinación de 2 parámetros geológicos
fundamentales, la estructura del macizo rocoso y la condición de las
discontinuidades.
Tabla 7.- Clasificación según GSI.
Calidad del Macizo Clase GSI
Muy Mala V 0-20
Mala IV 21-40
Regular III 41-60
Buena II 61-80
Muy buena I 81-100
En la práctica, es usual definir el GSI en rangos de ±15 puntos. La
clasificación se hace según el siguiente criterio:
46
Los valores cercanos al 1 corresponden a las situaciones del macizo
rocoso de menor calidad, es decir con la superficie muy erosionada, con arcilla
blanda en las juntas, y con una estructura poco resistente debido a las formas
redondas, y a la gran cantidad de fragmentación que sufre el macizo.
Por el contrario, valores de GSI cercanos a 100, implican macizos de
gran calidad, ya que significa una estructura marcada por una pequeña
fragmentación en la que abundan las formas prismáticas y superficies rugosas
sin erosión (Fig. 29).
Figura 29.- Índice de resistencia geológica (GSI) para macizos rocosos fracturados (Hoek y
Marinos, 2000).
47
Relaciones entre RMR y GSI
Las relaciones existentes entre GSI y RMR, dependiendo del RMR
utilizado, se detallan a continuación:
Para el caso de RMR76
RMR76 > 18 → GSI = RMR76 Ecuación 7
RMR76 < 18 →No se puede utilizar el RMR76 para la obtención del GSI
Ecuación 8
Para el caso de RMR89
Si el rating de la condición de aguas es de 15 y el de la orientación de
discontinuidades es de 0, se puede observar, siempre de forma aproximada,
que se cumple la siguiente igualdad:
RMR89 > 23 → GSI = RMR89 – 5 Ecuación 9
RMR89 < 23 → No se puede utilizar el RMR89 para la obtención del GSI.
Ecuación 10
No se puede utilizar la clasificación geomecánica de Bieniawski de 1989
para estimar el valor GSI, pero a cambio se debería usar el valor de Q de
Barton, Lien y Lunde.
48
3.2 PLANIFICACIÓN
En un estudio integrado de la sección geológico-geomecánico se
establece en detalle la metodología a utilizarse (capítulo IV) para alcanzar
los objetivos propuestos, es importante la esquematización del área en
cuestión, en este caso del talud de la vía perimetral Nobol – Daule. Para su
descripción, el macizo rocoso ha sido dividido en 2 tramos o zonas
geomecánicas, donde se levantarán estaciones geomecánicas usando
formatos normalizados (ANEXOS).
Para describir de manera rápida y óptima el talud, se deben
representar los siguientes aspectos:
Dirección del macizo rocoso, teniendo en cuenta el punto de origen, es
decir, un punto base inicial con respecto a su disposición cartográfica y
dirección del afloramiento.
Dimensiones: altura y forma, etc.
Orientación de las discontinuidades (juntas, fallas, vetillas, etc.).
Intensidad de fracturación.
Meteorización.
Resistencia.
49
3.2.1 Proyección estereográfica: Software DIPS.
Se usará como herramienta en la descripción espacial el programa
informático DIPS v6 para la representación estadística de fallas, familias de
diaclasas y juntas.
Figura 30.- Línea estructural o plano proyectado en una esfera estereográfica. Fuente: Richard
J. Lisle, Peter Leyshon. Técnicas de Proyección Estereográfica para Geólogos e Ingenieros
Civiles.
Esta herramienta digital, de la casa RockScience, permite representar
en red estereográfica polar, todos los planos de las juntas encontradas a lo
largo de cada estación geomecánica levantada (midiendo para cada una de
50
ellas, su dirección de buzamiento y buzamiento), y representar, posteriormente,
dichas juntas como planos, como polos y como nube de polos.
A continuación, se lleva a cabo un análisis estadístico que permite
deducir que familias o clases de familias son las más abundantes en el macizo
rocoso, además de saber su grado de estabilidad grado de peligrosidad y
utilizar dichas estimaciones para el análisis geomecánico en cuestión.
Figura 31.- Aplicaciones Geotécnicas: Disposición de discontinuidades en rotura por vuelco de
bloques. Estabilidad de taludes rocosos.
51
3.2.2 Características de las Juntas
Lo primero será distinguir las distintas familias de juntas entre los planos
de diaclasamiento, lineaciones o foliaciones tectónicas u otras estructuras las
que son productos de voladura.
Las características y parámetros geométricos de las discontinuidades y
familias de discontinuidades a tomar son los siguientes:
• Resistencia a compresión simple
• Espaciado, a partir del cual se calcula el RQD del macizo rocoso.
• Continuidad o persistencia.
• Rugosidad y JRC.
• Apertura
• Relleno
• Presencia de Agua.
Figura 32.- Esquema de las características de discontinuidades.
Fuente: Ingeniería geológica, Luis González de Vallejo 2004.
52
Orientación: Es la posición espacial del plano de discontinuidad con
relación al norte geográfico, y se da con: el rumbo, el buzamiento
(perpendicular al rumbo).
- Buzamiento: ángulo que forma con la horizontal la línea de máxima
pendiente de un plano.
- Rumbo: recta de intersección del plano con un plano horizontal de
referencia.
Espaciamiento y persistencia: es la distancia perpendicular que
existe entre discontinuidades de una misma familia y la persistencia es la
longitud que tiene la discontinuidad en el macizo rocoso.
Abertura o separación: Es la distancia perpendicular que existe, entre
las paredes de una discontinuidad. Se dividen en dos discontinuidades abiertas
(por ejemplo, agua) y abiertas (cizallas).
Rugosidad: Se refiere a la planaridad de la superficie de la
discontinuidad. Existen 3 tipos de superficies para medir la rugosidad: plana,
escalonada, y ondulada ( Fig. 33).
53
Figura 33.- Escala descriptiva de observación para determinar la rugosidad (Hoek,1981).
Fuente: Ingeniería geológica, Luis González de Vallejo 2004.
Relleno: Es el material entre las paredes de la discontinuidad, que se
presenta como material arcilloso, o material duro ejemplo entre estos tenemos
al cuarzo, calcita, lo que influirá en la estabilidad del macizo rocoso.
Alteración: Es cuando la superficie de la discontinuidad está
descolorida por factor de meteorización.
Presencia de agua: Es la circulación de agua por las discontinuidades
en el macizo rocoso, esta puede ser húmedo, goteo y flujo. Es importante
tomar en cuenta este parámetro porque influirá en la meteorización del macizo.
54
3.3 ESTRUCTURAS GEOLÓGICAS
En taludes, los macizos rocosos con una o varias familias predominantes
de discontinuidades es muy útil representar el plano del talud y las familias de
discontinuidades utilizando una proyección estereográfica.
Observando la orientación e inclinación de las discontinuidades, su
posición relativa respecto al plano del talud, se puede deducir cuál es el tipo de
rotura más probable en el talud, para estos casos es necesario conocer la
definición de los siguientes términos geométricos. (Manual de taludes, 1987).
- Dirección de buzamiento: ángulo, medido en el sentido de las agujas
del reloj, entre la dirección Norte y la proyección horizontal de la línea de
máxima pendiente considerada siempre en el sentido hacia el que desciende el
plano.
El ángulo que ha de medirse sobre determinado macizo rocoso que
presente una o varias familias de discontinuidades en rocas a lo largo de las
cuales apenas o ningún movimiento ha tenido lugar. Aunque son producidas a
causa de una tensión tectónica menor, representan discontinuidades en la
masa de la roca y como tales son importantes para su comportamiento
mecánico.
Número de familias de discontinuidades
Se refiere al grado de fracturamiento que ha sufrido el macizo rocoso,
está influenciada por los tipos de esfuerzos, orientación y el grado de
55
estabilidad del mismo, permitiendo de esta manera clasificar por número de
familias de discontinuidades presentes, (Tabla 8)
Tabla 8.- Tipos de macizo rocoso por el número de familias de discontinuidades (ISRM, 1981).
Tipo de Macizo
Rocoso Número de familias de discontinuidades
I Masivo, discontinuidades ocasionales
II Una familia de discontinuidades
III Una familia de discontinuidades más otras ocasionales
IV Dos familias de discontinuidades
V Dos familias de discontinuidades más otras ocasionales
VI Tres familias de discontinuidades
VII Tres familias de discontinuidades más otras ocasionales
VIII Cuatro o más familias de discontinuidades
IX Brechificación
La valoración de las orientaciones de las diaclasas presentes podría
formar una parte esencial de cualquier análisis de estabilidad de la superficie
de pendientes o en las excavaciones del subsuelo. (Lisle, R., Leyshon, P.,
2004).
3.3.1 Definiciones previas
La mayor parte de los deslizamientos son provocados por un factor
desencadenante extrínseco (cambio en la geometría, variación de las
condiciones hidrogeológicas, aplicación de cargas estáticas o dinámicas, etc.)
en materiales que, en cierto modo, estaban predispuestos a la rotura, es decir,
que pre sentaban propiedades resistentes bajas. No obstante, hay que pensar
que todo material, por resistente que sea, siempre puede romper si le son
aplicadas fuerzas externas desestabilizadoras suficientes como para vencer
56
sus propiedades resistentes, o si su geometría es variada de tal forma que no
soporte su peso propio (por ejemplo, la erosión a que se ven sometidos los pies
de los acantilados marinos). (Manual de taludes, 1987).
Un talud, normalmente estable puede quedar inestable cuando por
alguna circunstancia se reduce la resistencia al corte del suelo. Lo más
frecuente es que el deslizamiento se produzca después de lluvias intensas que
suben el nivel freático hasta la superficie del talud, produciendo una
degradación progresiva de la resistencia por meteorización. Con lo que se debe
reconocer los tipos de rotura y calcular el factor de seguridad.
En los apartados posteriores se presentan métodos prácticos de cálculo
para analizar la estabilidad de un talud ante diferentes tipos de rotura.
- Rotura planar: Se llama rotura planar o plana a aquella en la que el
deslizamiento se produce a través de una única superficie plana,
convenientemente orientada respecto al talud.
Figura 34.- Disposición de discontinuidades en rotura planar (HOEK y BRAY, 1977). Cort. de
Inst. of Min. and Metal.
57
- Rotura por cuñas: Se llama rotura por cuña a aquella producida a través de
dos discontinuidades dispuestas oblicuamente a la superficie del talud, con
la línea de intersección de ambas aflorando en la superficie del mismo y
buzando en sentido desfavorable.
Figura 35.-.Disposición de discontinuidades en la rotura por cuñas (HOEK y BRAY, 1977). Cort.
de Inst. of Min. and Metal.
- Rotura por vuelco: La rotura de un talud por vuelco o rotura rotacional
supone la rotación de columnas o bloques de roca. Se produce cuando
dos familias de discontinuidades ortogonales convenientemente orientadas
originan un sistema de bloques. El empuje sobre los inferiores origina s
desplazamiento lo que permite la rotación de los superiores, progresando
el fenómeno hasta su rotura definitiva (HOEK y BRAY, 1977).
58
Figura 36.- Disposición de discontinuidades en rotura por vuelco de bloques.
3.3.2 Tipos de análisis de estabilidad
Existen dos formas de aplicar al diseño de un análisis de estabilidad de
taludes cuando estos presenten problemas de inestabilidad. En estos casos el
análisis se basa en términos de tensiones totales, correspondiendo las
situaciones de corto plazo (final de construcción), en suelos saturados, bajo
condiciones no drenadas y en términos de tensiones efectivas, pudiendo
corresponder las situaciones de largo plazo (condiciones drenadas) o de corto
plazo (condiciones no drenadas) lo que dependerá de:
-Las condiciones geológicas y geomecánicas de los materiales
-Los datos disponibles del talud (geométrico, geológico, hidrogeológico,
geomecánico.).
-Alcance y objetivos del estudio, grado de detalle y resultados que se
espera obtener. (González de Vallejo, L., et al, p. 445, 2004).
59
Tabla 9.- Tipos Clases de estabilidad según el SMR (Romaña, 1985)
Clase N.º I II III IV V
SMR 81 - 100 61 – 80 41 - 60 21 – 40 0 – 20
Descripción Muy Buena Buena Normal Mala Muy Mala
Estabilidad Totalmente
Estable Estable
Parcialmente Estable
Inestable Totalmente Inestable
Fallas Ninguno Algunos bloques
Algunas juntas o muchas
cuñas
Juntas o grandes cuñas
Grandes roturas por planos
continuas o por masa
Tratamiento Ninguno Ocasional Sistemático Corrección Reexcavación
3.3.3 Propiedades índices de las rocas que influyen en la estabilidad de
taludes.
La porosidad (n) afecta negativamente las propiedades de resistencia:
• Rocas sedimentarias:
- Factor responsable: Porosidad (n) = Volumen de vacíos (Vv) / Volumen
total (Vt).
- Puede oscilar entre 0 < n < 90%
- Porosidad (n) disminuye con la profundidad y depende del material
cementante.
• Rocas ígneas y metamórficas:
- Factor responsable: fisuras. - Normalmente, n < 1 – 2%
- Porosidad (n) aumenta con la meteorización (desgaste) hasta 20% o
más.
- Menos porosas: ígneas extrusivas.
60
• Densidad (ρ) y Peso específico (γ)
- Densidad (ρ)= masa de roca (o suelo) (m) / Volumen total (V)
- Peso específico (γ)= peso total de la roca (o suelo) (W =m*g) / Volumen
total (V)
El rango de variabilidad del peso específico de las rocas es mucho
mayor que el de los suelos (Tabla 10)
Propiedad importante, está ligado a la tensión vertical σv: γ∗z y
relacionado a los equipos de excavación.
Tabla 10.- Rangos de peso específico seco y porosidad de las rocas
Tipo de roca Peso específico seco Porosidad (n) Porosidad (n) (%)
(tf /m3) (kN/m3)
Ígneas
Basalto 2,21 - 2,77 21,66 - 27,15 0,22 - 22,06
Diabasa 2,82 - 2,95 27,64 - 28,91 0,17 - 1,00
Gabro 2,72 -3,0 26,66 - 29,40 0,00 - 3,57
Granito 2,53 - 2,62 24,79 - 25,68 1,02 - 2,87
Metamórficas
Cuarcita 2,61 - 2,67 25,58 - 26,17 0,40 - 0,65
Esquisto 2,6 - 2,85 25,48 - 27,93 10,00 - 30,00
Gneis 2,61 - 3,12 25,58 - 30,58 0,32 - 1,16
Mármol 2,51 - 2,86 24,60 - 28,03 0,65 - 0,81
Pizarra 2,71 - 2,78 26,56 - 27,24 1,84 - 3,61
Sedimentarias
Arenisca 1,91-2,58 18,72 - 25,28 1,62 - 26,40
Caliza 2,67 - 2,72 26,17 - 26,66 0,27 - 4,10
Dolomita 2,67 - 2,72 26,17 - 26,66 0,27 - 4,10
Lutita 2,0 - 2,40 19,60 - 23,52 20,00 - 50,00
Recomendaciones para el sostenimiento
En la última actualización de la clasificación en 1989 se incluye los
siguientes puntos y elementos de sostenimiento según el valor de RMR:
61
longitud de excavación, longitud y espaciado de pernos, hormigón proyectado,
cerchas metálica y pernos paraguas.
Considerando los valores de clasificación ajustados y tomando en
cuenta prácticas normales de sostenimiento en minas, Laubscher and Taylor
han propuesto la siguiente Tabla 10:
Tabla 10.- Valores Geomecánicos Originales - Bieniawski
VALORES AJUSTADOS
90-100
80-90
70-80
60-70
50-60 40-50 30-40
20-30
10-20
0-10
70-100
50-60 a a a a
40-50 b b b b
30-40 c,d c,d c,d,e d,e
20-30 e f,g f,g,j f,h,j
10-20 i I h,i,j h, j
0-10 k k l l
a.- Generalmente no hay sostenimiento, pero algunas intersecciones de
fisuras pueden necesitar pernos.
b.- Cuadricula de pernos cementados con espaciamiento de 1 m.
c.- Cuadricula de pernos cementados con espaciamiento de 0.75 m.
d.- Cuadricula de pernos cementados con espaciamiento de 1 m y 100
mm de concreto lanzado.
62
e.- Cuadricula de pernos cementados con espaciamiento de 1 m y
concreto colado de 300 mm. y que solo se usará si los cambios de los
esfuerzos no son excesivos.
f.- Cuadricula de pernos cementados con espaciamiento de 0.75 m. y
100 mm de concreto lanzado.
g.- Cuadricula de pernos cementados con espaciamiento de 0.75 m y 10
mm de concreto lanzado y malla.
h.- Concreto colado de 450 mm de espesor con una cuadricula de
pernos cementados con espaciamiento de 1 m. si los cambios de los esfuerzos
no son excesivos.
i.- Pernos cementados con espaciamiento de 0.75 m si hay un refuerzo
potencial a la mano, y 100 mm de concreto lanzado, luego cimbras de acero a
manera de técnica de reparación si los cambios en los esfuerzos son excesivos.
j.- Estabilizar con refuerzo de cable protector y concreto colado de 450
mm de espesor si los cambios en los esfuerzos no son excesivos.
k.- Estabilizar con refuerzo de cable protector seguido de concreto
lanzado hasta e incluyendo el frente si es necesario y luego cimbras de acero
poco separados, como técnica de reparación donde los cambios en los
esfuerzos son excesivos.
l.- No trabajar en este terreno, o usar las técnicas j ó k.
Notas Adicionales
63
1.- Al evaluar los requerimientos de los esfuerzos hay que tomar en
cuenta la clasificación geomecánica original así como los valores justados.
2.- Los pernos son de poca utilidad en un terreno intensamente fisurado
y no deberán usarse como único refuerzo cuando los valores de espaciado de
juntas sea menor de 6.
3.- Las recomendaciones del cuadro son aplicables a las operaciones
mineras con niveles de esfuerzos menores de 30 MPa.
4.- Galerías grandes solo se excavarán en roca con un valor de
clasificación totalmente ajustado con valores de 50 ó más.
Características de la Matriz Rocosa
La matriz rocosa a pesar de considerarse como un material
homogéneo y continuo presenta afectaciones por una serie de
irregularidades de fracturas, fallas, planos de discontinuidad, dejando
bloques, los que serán valorizados por su resistencia y deformabilidad de
tal manera que se llevarán a cabo en ella los ensayos, que permitan la
caracterización y clasificación geomecánica del cuerpo intrusivo
permitiendo la determinación del comportamiento físico – mecánico que
definen al macizo rocoso.
Además de las propiedades intrínsecas del macizo rocoso que
definen en gran parte su resistencia, existen factores que afectan al
64
comportamiento mecánico y que deben describirse en campo como son
(González de Vallejo, 2004):
• Identificación geológica: textura, composición mineralógica, color y
dureza.
• Grado de meteorizació: Se estima visualmente según ISRM (Tabla 11).
Tabla 11.- Grado de meteorización de la matriz rocosa. (ISRM, 1978).
TÉRMINO DESCRIPCIÓN GRADO
Fresco No se aprecian signos visibles de meteorización. Algunas decoloraciones en discontinuidades
I
Ligeramente
meteorizado
La decoloración indica la meteorización del material rocoso y de las superficies de las discontinuidades. Todo el material rocoso puede estar descolorido por efecto de la meteorización, pudiendo haber zonas débiles externamente.
II
Moderadamente
meteorizado
Menos de la mitad del material está descompuesto o desintegrado en suelo. Hay zonas de roca sana o descolorida común en trabado discontinuo o como fragmentos aislados.
III
Muy Meteorizado
Más de la mitad del material rocoso está descompuesto o desintegrado en suelo. Hay zonas de roca sana o descolorida común en trabado discontinuo o como fragmentos aislados.
IV
Completamente
meteorizado
Todo el material rocoso está compuesto desintegrado y ha dado paso a un suelo. La estructura original del macizo rocoso esta sensiblemente intacta.
V
Suelo residual Toda la roca se ha convertido en suelo, la estructura
y la fábrica del macizo rocoso han desaparecido VI
• Resistencia a compresión simple, se le da un valor en campo por
medio del martillo de geólogo o con el ensayo in situ del martillo Schmidt
(Tabla 12):
65
Tabla 12.- Estimación de la Resistencia a Compresión Simple con el martillo de geólogo.
(ISRM, 1978).
GRADO DESCRIPCIÓN IDENTIFICACIÓN VALOR
(MPa)
R1 Roca muy débil Deleznable con el pico del martillo y desconchable con una navaja
1-5
R2 Roca débil Se desconcha con dificultad con navaja. Marcas poco profundas con la punta del martillo
5-25
R3 Roca media No se raya ni se desconcha con la navaja. Las muestras se rompen de un solo golpe fuerte con el martillo
25-50
R4 Roca dura Se necesita más de un golpe con el martillo geológico para romper la muestra
50-100
R5 Roca muy dura Se necesitan muchos golpes con el martillo para romper la muestra
100-250
R6 Roca extremadamente dura
Solo rompen esquirlas de la muestra con el martillo
>250
3.4. LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO
Se usó la metodología de estudio de talud (Fig. 37) de tipo
espeleológico. Para ello se utilizaron las siguientes herramientas:
• GPS Garmin.
• Brújula tipo Brunton.
El procedimiento consiste en tomar como referencia a una persona
en el punto topográfico siguiente estando ambos de pie y considerando una
zona de miras en ambas personas que den una misma altura.
• Se mide la altura desde el punto topográfico dado desde el suelo hasta
la parte del techo rocoso.
• Se mide la distancia entre dos puntos topográficos consecutivos.
• Se lleva a cabo un aproximado explicativo de los distintos puntos
topográficos, en los cuales se indicará posteriormente distintas
66
características geológicas (litologías, altura, estructuras, etc.),
características propias del talud.
Figura 37.- Esquema de levantamiento topográfico espeleológico. (Jordá & Jordá, speleominas,
2012)
3.5. LEVANTAMIENTO GEOLÓGICO
Para el levantamiento geológico del cuerpo ígneo se ha utilizado como
inicial el mapa geológico 1:1,000.000 de Ecuador de Baldock (1982), para
conocer la geología regional del área de estudio.
Posteriormente se analizó la litología y geología estructural del mapa
geológico de las hojas geológicas, del Instituto Nacional de Geología, Minería y
Metalogenía (INIGEMM), Pedro Carbo de 1973 y Babahoyo de 1974. Donde se
puede visualizar el cuerpo ígneo localizado políticamente en el Cantón Daule
de la Provincia del Guayas, a escala 1:100.000. Además de la bibliografía
utilizada para estos fines, se llevó a cabo una descripción macroscópica de
muestras de roca, junto con un levantamiento geológico del área dividida en
zonas, mediante este levantamiento se han podido apreciar.
67
• Litologías, diferenciando los distintos tipos de rocas y texturas.
• Estructuras geológicas, tales como fallas, diaclasas y otras
discontinuidades, junto con sus orientaciones en función de la dirección
de buzamiento y buzamiento (0-360/0-90), respectivamente.
3.5.1. Estudio macroscópico de muestras de roca
Se han tomado seis muestras puntuales de roca de diferentes tamaños,
entre 10 y 15 cm; con pesos que varían desde 0,5 a 2 kg . En todas ellas se
ha llevado a cabo una descripción de:
• Color y tipo de textura petrográfica.
• Dureza de la roca.
• Alteración de la roca.
• Tipo de fractura.
• Mineralizaciones encontradas (vetillas).
Cada muestra viene descrita en Anexos.
68
CAPITULO IV
RESULTADOS
4.1. Descripción del Macizo
Este afloramiento, posee un perfil expuesto desde su inicio, al estar
descubierto por la poca cobertura vegetal, la matriz rocosa se presenta en
varias tonalidades de colores; gris oscuro, gris verdosa, presenta fenocristales
de minerales claros y oscuros en una matriz afanítica, debido a los procesos
erosivos, el afloramiento se presenta con un cierto nivel de fracturamiento
medio y un grado de meteorización bajo a medio.
El afloramiento tiene una altura aproximada de 15 metros, al llegar al
sitio, el primer paso fue el determinar las mediciones estructurales, planos de
diaclasas en distintas orientaciones, posibles fallas e intrusiones mineralizadas,
datos recolectados utilizados para alcanzar los objetivos propuestos.
Para realizar la caracterización de este afloramiento, se aprovechó la
división que produce la nueva carretera vía Daule, permitiendo la fácil
accesibilidad a dos secciones identificadas como Talud A y Talud B (Fig 38).
69
Figura 38.- Vista panorámica del afloramiento, divido por la nueva vía a Daule en sus dos
secciones Talud “A” y “B”.
El estudio de los sitios antes mencionados, permitio determinar si uno de
ellos presenta un riesgo geológico de posibles derrumbes o volcamientos.
A continuación, se presentan las respectivas observaciones y
mediciones realizadas en campo para el Talud “A” y “B”, y su respectiva
representación estereográfica, para realizar el análisis geo estructural del
comportamiento mecánico.
4.1.1. Descripción general del Talud “A
La litología presente en este tramo según las características
macroscópicas y bibliografía del mapa geológico del Ecuador (Baldock, 1982)
a escala 1:1,000.000.
Según Moreira el afloramiento in situ presenta tres tipos de rocas
definidas como basaltos, andesita-basáltica y dacita, de tipo “básicas” y otras
70
“intermedias-ácidas” ambas calcoalcalinas, proponiendo que los magmas
ácidos, se habrían generado por fusión parcial de rocas básicas (basaltos) en
la base de la corteza continental teniendo una asociación bimodal (Moreira,
2017: 75; Anexo 5); muestra presencia de vetillas de cuarzo y mineralizaciones
con un espesor que oscilan de < 5 mm a 1.5 mm, textura plana-rugosas,
ligeramente alterada con una resistencia entre 100 – 250 Mpa y RQD de
75.4 %. Se observaron dos familias de discontinuidades más aleatorias.
Figura 39.- Afloramiento “A”. Observado desde el ingreso a la cantera San José 1.
4.1.1.1 Valoración geomecánica del talud “A”. Abscisas 1+620 – 1+980
Para determinar el índice de calidad de roca, se realizó la valoración
geomecánica del perfil geológico utilizando las clasificaciones geo mecánicas
de RMR (Bieniawski, 1989, Tabla 13) y del índice Q (Barton, 1993, Tabla 14).
Tomándose en cuenta 55 datos levantados, correspondientes a los 360 metros
del talud propuestos en este trabajo de investigación, describiéndose de
manera detallada las condiciones geológicas, parámetros geotécnicos, clase de
71
macizo rocoso, y la correlación entre ambas clasificaciones geo mecánicas.
(Anexos 4 Tabla 15)
Tabla 13.- Clasificación Geomecánica RMR, Abscisa 1+620 – 1+980
Tabla 14.- Clasificación Geomecánica Índice Q, Abscisa 1+620 – 1+980
Parámetros Valor Formula
𝑹𝑸𝑫 𝑱𝒓 𝑱𝒘
𝑱𝒏 𝑱𝒂 𝑺𝑹𝑭
Jv – Índice de blocosidad 12
RQD [%] = 115 – 3.3 * Jv 75.4
Jn - Número de familias de juntas 12
Jr - Rugosidad de juntas 3
Q = 10.048 Ja - alteración y relleno de juntas 0.75
Jw - factor redu. presencia de agua 1 Clase II de Macizo Rocoso - Roca
Buena SRF - factor red. tensión en el macizo 2.5
Correlación (Barton, 1995):
Tabla 15.- Correlación entre RMR e Índice Q, Abscisa 1+620 – 1+980
RMR en función de Q Roca Buena Clase II
Q en función de RMR Roca Buena Clase II
Parámetros Unidad Puntaje
Resistencia a la compresión simple 100 – 250 Mpa 12
RQD - Índice de calidad de roca 75 – 90 % 17
Espaciado de las discontinuidades Amplia = 0.6 – 2 m 15
Condición de las discontinuidades
- Longitud (Persistencia)
- Apertura
- Rugosidad
- Relleno
- Meteorización
1 - 3 m
Liger. abiertas = <0,1mm
Rugosa
Duro < 5 mm
Ligeramente Alterada
4
5
5
4
5
Condición de agua subterránea Seco = 0 15
RMR básico 82
Correlación por orientación de juntas (talud) -5
RMR ajustado 77
Clase de Macizo Rocoso: Roca Buena Clase II
Q = ∗ ∗
72
4.1.1.2 Representación de datos estructurales del Talud “A” en red
estereográfica.
Durante el procesamiento e interpretación, la selección de atributos
consistió en la ejecución del análisis estadístico con proyecciones
estereográficas independientes para cada talud, mediante el software DIPS en
el reconocimiento de las estructuras en las imágenes obtenidas.
4.1.1.3 Orientación y clasificación de estructuras.
Los datos estructurales recogidos en campo son mostrados a través de
polos distribuidos en la red estereográfica según el método de Schmidt,
permitiendo una mayor facilidad de clasificación de familias de discontinuidades
mediante la distribución e intercesión de los polos comprendidos en planos.
Una vez registrados los datos según la figura 4.7 a y figura 4.14 a por
descarte de las discontinuidades menos frecuentes en el afloramiento, muestra
3 familias más otras ocasionales con sentido N-S lo que representa una mayor
concentración de datos por área.
73
Figura 40.- Representación de Polos e Intersección entre los polos de los datos
obtenidos desde Las ABSCISAS 1+620 – 1+980 Talud “A”, red estereográfica de
Schmidt o Equiareal.
Figura 41.- Distribución de Datos en % de área.
74
4.1.1.4 Proyección de planos estructurales del Afloramiento A.
Una vez identificado los planos que definen a cada familia, serán
evaluados por su ángulo de intersección con respecto entre si y vs al talud.
Figura 42.- Proyección de planos de cada familia de discontinuidad, Talud “A”.
4.1.1.5 Análisis F vs Talud.
De acuerdo con las orientaciones de estructuras definidas para cada uno
de los planos en concordancia a lo indicado por los polos levantados in situ, se
definen el comportamiento de cada una las familias con respecto al talud.
75
Proyección estereográfica F1 vs Talud “A”
El plano F1 con una orientación 26°/190° respecto a un Talud de
84°/200°, el afloramiento cumple las condiciones para que exista rotura tipo
planar.
Figura 43.- F1 vs Talud “A”.
Proyección estereográfica F2 vs Talud “A”
Figura 44.- F2 vs Talud “A”
76
Proyección estereográfica: F3 VS Talud “A”
El plano de discontinuidad de la familia 3 con orientación de 54/325 no
representa rotura al no cumplir con la condición estructural de una rotura planar,
o una rotura por volcamiento.
Figura 45.-.- F3 VS Talud “A”
4.1.1.6. Análisis de cuñas (F1 y F2), (F1 y F3), (F2 y F3) VS Talud.
La representación de cada uno de los planos de discontinuidad presenta
intercepción entre los planos de diaclasamiento entre F1-F2, F1-F3, y F2-F3.
Cuyos planos producen puntos de intercepción los que generarían un posible
deslizamiento tipo planar por tratarse de un acuñamiento fuera del área del
talud.
77
Figura 46.- Planos de discontinuidades vs Talud.
4.1.2. Descripción general del Talud “B”.
Figura 47.- Afloramiento “B”. Observado desde el talud A.
78
4.1.2.1 Valoración Geomecánica Del Talud “B”. Abscisas 1+616 – 2+000
Tabla 16.- Clasificación Geomecánica RMR, Abscisa 1+616 – 2+000
Tabla 17.- Clasificación Geomecánica Índice Q, Abscisa 1+616 – 2+000
Parámetros Valor Formula
𝑹𝑸𝑫 𝑱𝒓 𝑱𝒘
𝑱𝒏 𝑱𝒂 𝑺𝑹𝑭
Jv – Índice de blocosidad 12
RQD [%] = 115 – 3.3 * Jv 75.4
Jn - Número de familias de juntas 12
Jr - Rugosidad de juntas 3
Q = 10.048 Ja - alteración y relleno de juntas 12
Jw - factor redu. presencia de agua 1 Clase II de Macizo Rocoso -
Roca Buena SRF - factor red. tensión en el macizo 2.5
Correlación (Barton, 1995):
Tabla 18.- Correlación entre RMR e Índice Q, Abscisa 1+616 – 2+000
RMR en función de Q Roca Buena Clase II
Q en función de RMR Roca Buena Clase II
Parámetros Unidad Puntaje
Resistencia a la compresión simple 100 – 250 Mpa 12
RQD - Índice de calidad de roca 75 – 90 % 17
Espaciado de las discontinuidades Amplia = 0.6 – 2 m 15
Condición de las discontinuidades
- Longitud (Persistencia)
- Apertura
- Rugosidad
- Relleno
- Meteorización
1 - 3m
Liger. abiertas = <0,1mm
Rugosa
Duro < 5 mm
Ligeramente Alterada
4
5
5
2
5
Condición de agua subterránea Lig. Húmedo 10
RMR básico 75
Correlación por orientación de juntas (talud) -5
RMR ajustado 70
Clase de Macizo Rocoso: Roca Buena Clase II
Q = ∗ ∗
79
4.1.2.2 Representación de datos estructurales del Talud “B” en red
estereográfica.
Una vez registrados los datos según la figura 24, por descarte de las
discontinuidades menos frecuentes en el afloramiento, muestra 3 familias más
otras ocasionales con sentido N-S lo que representa una mayor concentración
de datos por área
Figura 48.- Representación e Intersección entre los polos de los datos obtenidos
desde Las ABSCISAS 1+616 – 2+000, red estereográfica de Schmidt o Equiareal.
80
Figura 49.- Distribución de Datos en % de área.
4.1.1.3 Análisis F VS Talud.
Figura 50.- Proyección de planos entre de cada familia de discontinuidad del
Afloramiento “B”.
81
Proyección estereográfica F1 vs Talud “B”
Figura 51.- F1 VS Talud “B”
El plano F1, con orientación 86°/350° vs el talud no representa plano de
deslizamiento, debido a que no cumple las condiciones estructurales de una
rotura planar o rotura por volcamiento.
Proyección estereográfica F2 VS Talud “B”
El plano de orientación F2 89°/41°, con respecto al plano del talud, no cumple
con las condiciones estructurales, por lo que no representaría un plano de
deslizamiento.
82
Figura 52.- F2 vs Talud “B”
Proyección estereográfica F3 VS Talud “B”
Debido a que las direcciones de buzamientos del Talud y el plano F3 son
contrarias, se puede evidenciar una posible rotura por volcamiento.
Figura 53.- F3 VS Talud “B”
83
4.1.2.4 Análisis de cuñas (F1 y F2), (F1 y F3), (F2 y F3) VS Talud
Figura 54.- Planos de discontinuidades VS Talud.
4.2 INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS
Es importante entender que todas las variables a utilizar mediante
parámetros ayudan a procesar datos para una optima interpretación
geomecánica, es tan importante conocer la geología que presenta un
afloramiento, como el conocimiento de la litología y estructuras, que presenta
un macizo, que determina la resistencia de las juntas y sostenibilidad de la roca
ya sea en un túnel, talud, otros. La falta de información preliminar e histórica
debilita la comparación de calidad en el pronóstico que se desea realizar,
debido a que estos parámetros tienen que ser estimados y calculados
empíricamente. Los presentes valores y como todos los resultados deben ser
considerados como guías para la planificación de proyectos que se realicen en
dicho sector.
84
- En el macizo rocoso que aflora en la vía Nobol – Daule en el que se ha
llevado a cabo el levantamiento geológico y geomecánico, se han obtenido
los siguientes valores de clase y calidad del macizo rocoso a partir de las
clasificaciones geomecánicas descritas y calculadas en cada talud, los
resultados, en general, son los siguientes:
Talud A - Abscisa 1+620 – 1+980
a) RQD= 75,4%, la calidad de la roca es buena.
b) RMR= 77%, la roca es de tipo Clase II, con una calidad de buena.
c) Q= 10.048, con una calidad de roca buena, clase II.
Talud B - Abscisa 1+616 – 2+000
a) RQD= 75,4%, la calidad de la roca es buena.
b) RMR= 70%, la roca es de tipo Clase II, con una calidad de buena
c) Q= 10.048, con una calidad de roca buena, clase II.
- En base de los promedios de los índices de calidad y las condiciones
geológicas de los análisis obtenidos, las clasificaciones geomecánicas indican
un índice de calidad de roca que varía de 70 a 77, lo que representa una clase
de macizo rocoso de buena para la clasificación RMR de Bieniawski y 10.048
que representan un macizo rocoso de clase II, buena para la clasificación del
Índice Q de Barton, además se realizó la correlación (Barton, 1995) y la
clasificación del RMR 89, predominando entre ambas clasificaciones un macizo
85
rocoso de clase II, roca buena. Los resultados se encuentran detallados en la
Tabla 19
Tabla 19.- Correlación de Promedios, de los Índices de Calidad del Macizo Rocoso.
TALUD RMR Q Correlación (Barton, 1995)
RMR=15log Q+50 -Q = 10 (RMR-50) /15
Abscisas
Clase de
Macizo
Rocoso
Índice de
Calidad
Clase de
Macizo
Rocoso
Índice de
Calidad
RMR en
función
de Q
Clase de
Macizo
Rocoso
Q en
función
de RMR
Clase
de Macizo
Rocoso
1+620 –
1+980 II Buena 77 II Buena 10.048 65 II Buena 18 II Buena
1+616 –
2+000 II Buena 70 II Buena 10.048 65 II Buena 18 II Buena
- En el macizo rocoso se definieron 3 familias de discontinuidades, el talud A
se caracterizó por poseer 3 familias, estaría produciendo un acuñamiento
que se localiza a favor del plano del talud, y sus condiciones no generarían
deslizamiento por parte del plano F1, F2 y F3 actuando por si solos. Pero al
tener en cuenta los puntos de intersección se evidencia un acuñamiento
con condiciones de deslizamientos de tipo planar (F1 vs F2); y de tipo
volcamiento (F2 y F3), con esta particularidad es cuando ocurriría el
deslizamiento de tipo planar de bloques de rocas sobre el plano del talud.
Teniendo en cuenta los puntos de intersección, la condición del talud B es que
el tipo de rotura se vería afectado por el plano F2 que tendría deslizamiento por
volcamiento.
86
- Si consideramos las características de la orientación preferencial de los
sets de estructuras de las familias de discontinuidades tanto del talud A
como del talud B considerando que tanto el buzamiento como la dirección
de buzamiento de las estructuras presentan una orientación en la misma
dirección de la pendiente, lo que favorece en cada talud la estabilidad de
estos mismos.
87
CAPITULO V
CONCLUSIONES
5.1 CONCLUSIONES
- La caracterización de estos afloramientos presente a lo largo del macizo en
el tramo “B”. ABSCISAS 1+616 – 2+000 que corresponde a la formación
Piñón. Evidenciándose dos fases hidrotermales, la primera con presencia
de cuarzo; y la segunda que rellenó las fracturas con cuarzo y
mineralizaciones de piritización, pirrotina, marcasita, producto de la
oxidación que provocan las aguas meteóricas al infiltrarse, provocando a
largo plazo factores químicos que alteran la resistencia de la roca.
- La descripción de las discontinuidades principales, de manera general se
pueden describir que son poco abiertas, poseen un relleno poco
meteorizado seco y puntualmente húmedo en época lluviosa, su
continuidad varía entre 60 cm a 20 m, el espaciado está comprendido entre
10 cm y 2 m, demuestra que las condiciones geológicas y estructurales
existentes en el sector San José presentan un esfuerzo mecánico de
inestabilidad en el macizo en dirección NW a NNW.
- Con la evaluación geomecánica de campo se obtuvo un macizo rocoso de
clase II, descrito como Bueno según el índice “RMR89”, mientras que según
el índice de calidad “Q” también es clasificado como tipo Bueno.
88
BIBLIOGRAFÍA
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Mapa Geológico de la República del Ecuador, Esc. 1:1 000.000.
Dirección General de Geología y Minas, Quito, Ecuador.
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89
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afloramientos presentes en el cerro colorado, desde la urbanización
Metrópolis I hasta el ingreso a Villa España. Tesis de Grado. Escuela de
Ingeniería Geológicas y Ambientales, Universidad de Guayaquil,
Guayaquil, Ecuador.
- González de Vallejo, L., Ferrer, M., Ortuño, L., Oteo C. (2004). Ingeniería
Geológica, Pearson Educación, S.A., Madrid, España
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para la Descripción y Caracterización de Macizos Rocosos en
Afloramientos. Instituto Geografico Militar del Ecuador, Quito, Ecuador.
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Segunda Edición, Cambridge, Inglaterra, 112 p.
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carreteras. Pontificia Universidad Católica Del Ecuador.
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afloramiento ígneo asignado al Jurásico, ubicado en la perimetral del
cantón Nobol – Ecuador. Tesis de Grado. Carrera de Ingeniería
Geológica , Universidad de Guayaquil, Guayaquil, Ecuador.
90
ANEXOS
91
Anexos 1. Tablas Rock Mass Rating
1. a Valoración de los Parámetros del Rock Mass Rating (Bieniawski, 1979)
RMR básico=RMR1+RMR2+RMR3+RMR4+RMR5
Parámetros Rango de Valores
1
Resistencia de la roca
sana (MPa)
SPT >10 4-10 2-4 1-2 0
RCS >250 100-250 50-100 25-50 5-25
1-5 <1
2 1 0 Valor 15 12 7 4
2 RQD 100-90 90-75 75-50 50-25 <25
Valor 20 17 13 8 3
3
Separación diaclasas
>2m 2-0.6m 0.6 - 0.2m 0.2-0.06m <0.06m
Valor 20 15 10 8 5
4 Estado diaclasas
Muy rugosas Discontinuas Borde sano y duro
Rig. Rugosas < 1mm Borde duro
Lig. Rugosa s <1mm Bordes Blandos
Rellenos <5mm
Abiertas continuas
Rellenos blandos >5mm
continuas
Valor 30 25 20 10 0
5
Presencia Agua
Q 10m en
túnel Nulo <10L/mi n
10- 25L/min
25- 125L/min
>125L/min
Relación Pagua – T ppal
0 <0.1 0.1- 0.2 0.2 - 0.5 >0.5
Estado Seco Lig. Húmedo Húmedo Goteando Fluyendo
Valoración 15 10 7 4 0
1. b Valoración del estado de juntas o RMR4
PARÁMETRO VALORACIÓN
Persistencia- Continuidad
<1m 1-3m 3-10m 10-20m >20m
6 4 2 1 0
Apertura Nada <0,1mm 0,1-1mm 1-5mm >5mm
6 5 4 1 0
Rugosidad
Muy Rugosa
Rugosa Lig.
rugosa Suave Estriada
6 5 3 1 0
Relleno Ninguno
Relleno Duro Relleno Blando
< 5mm > 5mm <5mm >5mm
6 4 2 2 0
Alteración Inalterado
Lig. Alterado
Mod. Alterado
Muy Alterado
Descompuesto
6 5 3 1 0
92
1. c Orientaciones de las discontinuidades principales con respecto al
túnel y posterior corrección con RMR6
Rumbo perpendicular al eje de la obra Rumbo paralelo al eje de la obra. Buzamiento
0-20º cualquier dirección
Exc. a favor buz. Exc. contra buz
Buz. >45º
Buz. 20º - 45º
Buz. >45º
Buz. 20º - 45º
Buz > 45º
Buz 20º-45º
Muy Favorable
Favorable Medio Desfavorable Muy
desfavorable Medio Desfavorable
1. d Valoración de RMR6 para la corrección del
RMR básico
Rumbo y Buzamiento Muy Favorable
Favorable Medio Desfavorable Muy Desfavorable
Valoración para:
Túneles 0 -2 -5 -10 -12
Cimentación 0 -2 -7 -15 -25
Taludes 0 -5 -25 -50 -60
93
Anexos 2 Tablas RQD
2. a Valoración de Jn
Categoría Descripción Valor
A Roca masiva, sin diaclasas o pocas Juntas
0,5-1
B Una familia de diaclasas 2
C Una familia y algunas diaclasas aleatorias 3
D Dos familias de diaclasas 4
E Dos familias y algunas diaclasas aleatorias
6
F Tres familias de diaclasas 9
G Tres familias y algunas diaclasas aleatorias
12
H Cuatro o más familias, diaclasas aleatorias, roca muy fracturada, roca en terrones.
15
J Roca triturada, tipo suelo 20
Notas: En intersecciones de túneles se utiliza la expresión 3xJn En las bocas de los túneles se utiliza la expresión 2xJn
2. b Valoración de Jr
Contacto entre las dos caras de la discontinuidad Contacto entre las dos cara de la discontinuidad ante un desplazamiento cortante inferior a 10 cm.
A Diaclasas continuas 4
B Diaclasas rugosa, irregulares u onduladas. 3
C Diaclasas Lisas, onduladas 2
D Diaclasas estriadas, cizalladas, onduladas 1,5
E Rugosas, irregulares, planares 1,5
F Diaclasas lisas, planares 1
G Diaclasas estriadas-cizalladas, planares 0,5
Notas: Las descripciones se refieren a caracterizaciones a pequeña escala y escala intermedia, por este orden
No existe contacto entre las caras de la discontinuidad ante un desplazamiento cortante.
H Zona que contiene minerales arcillosos con un espesor suficiente que impida el contacto entre caras de una discontinuidad
1
J Zona arenosa, de gravas o triturada con un espesor suficiente que impida el contacto entre caras de discontinuidad
1
94
Notas: Si el espaciado de la principal familia de discontinuidades es superior a 3 m se debe aumentar el índice Jr en una unidad (dependiendo del tamaño del hueco subterráneo) En el caso de diaclasas planas perfectamente lisas que presenten lineaciones, y que dichas lineaciones estén orientadas según la dirección de mínima resistencia se puede utilizar el valor Jr=0,5
2. c Valoración de Ja
Ja Índice de alteración aprox. Ja
Contacto entre planos de discontinuidades (sin relleno intermedio, solo recubrimientos-manchas)
A Discontinuidad cerrada, dura, sin reblandecimientos, relleno impermeable
- 0,75
B Planos de discontinuidad inalterados, superficie ligeramente manchada
25º-35º 1
C Planos de discontinuidad lig. Alterados. Presentan minerales no reblandecibles, partículas arenosas, roca desintegrada libre de arcillas
25º-30º 2
D Recubrimientos de arcillas limosas o arcillas arenosas. Fracción pequeña de arcilla (no blanda)
20º-25º 3
E Recubrimiento de arcillas blandas o de baja fricción, es decir, caolinita o mica. También clorita, talco, yeso, grafito y pequeñas cantidades de arcillas expansivas
8º-16º 4
Contacto entre planos de discontinuidad ante un desplazamiento cortante inferior a 10 cm (minerales de relleno en pequeños espesores)
F Partículas arenosas, roca desintegrada libre de arcilla
25º-30º 4
G Rellenos arcillosos fuertemente sobreconsolidados, no reblandecibles (continuos, espesores menores a 5mm)
16º-24º 6
H Rellenos arcillosos con sobreconsolidación media a baja, con reblandecimientos (continuos, espesores mayores a 5mm)
12º-16º 8
J Rellenos de arcillas expansivas, es decir, tipo momtmorillonita (continuos, espesores menores a 5mm). El valor de Ja depende del porcentaje de partículas expansivas tamaño arcilla
6º-12º 8-12
No se produce contacto entre los planos de discontinuidad ante un desplazamiento cortante (rellenos gruesos de mineral)
K Zonas o bandas de roca desintegrada o triturada. Fuertemente sobreconsolidadas
16º-24º 6
L Zonas o bandas de arcilla, roca desintegrada o triturada. Media a baja sobreconsolidación o rellenos reblandecibles
12º-16º 8
M Zonas o bandas, roca desintegrada o triturada. Arcilla expansiva. Ja depende del porcentaje de partículas expansivas tamaño arcilla
6º-12º 8-12
95
N Zonas gruesas continuas o bandas de arcilla. Fuertemente sobreconsolidadas
12º-16º 10
O Zonas continuas o bandas de arcilla, gruesas. Sobreconsolidación media a baja
12º-16º 13
P Zonas continuas o bandas con arcilla, gruesas. Arcilla expansiva. Ja depende del porcentaje de partículas expansivas tamaño arcilla
6º-12º 13-20
2. d Valoración de Jw
H Tensiones elevadas, estructura muy compacta. Favorable para la estabilidad. Puede se r desfavorable para la estabilidad dependiendo de la orientación de las tensiones en relación con planos de debilidad o fracturación
10-5 0,3-0,4 0,5-2 2,5
J Spalling, y/o lajamiento moderado de la roca después de 1 hora en rocas masivas
5-3 0,5-0,65 5-50
K Spalling o estallido de roca después de algunos minutos en rocas masivas
3-2 0,65-1 50-200
L Estallidos violentos de la roca y deformaciones dinámicas inmediatas en rocas masivas
<2 >1 200-400
Factor de reducción por presencia de agua en juntas Jw
A Excavaciones secas o pequeñas afluencias (húmedo o pocas gotas)
1
B Afluencia a presión media, con lavado ocasional de rellenos de discontinuidades (muchas gotas-lluvia)
0,66
C Afluencia en chorro o presión alta en rocas competentes con discontinuidades sin relleno
0,5
D Afluencia importante o presión alta, produciéndose un lavado considerable de los rellenos de la diaclasas
0,33
E Afluencia excepcionalmente alta o presión elevada decreciendo con el tiempo. Causa lavado de material y quizás sobreexcavación
0,2-0,1
F Afluencia excepcionalmente alta, o presión elevada de carácter persistente, sin disminución apreciable. Causa lavado de material y quizás sobreexcavación
0,1-0,05
Notas: Los factores C a F son simples estimaciones, se debe incrementar el valor de Jw si se drena el macizo rocoso No se consideran los problemas que pueda ocasionar el hielo
96
Notas: Si s e comprueba la existencia de campos tensionales vírgenes, fuertemente anisótropos; cuando, se disminuye el parámetro hasta 0,75; si >10, se tomará el valor de 0,5. Siendo: la resistencia a compresión simple, son las tensiones principales mayor y menor y es la tensión tangencial máxima. En los casos en los que la profundidad de la clave del túnel es menor que el vano de la excavación, se sugiere aumentar el valor de SRF de 2,5 a 5 (caso F)
Rocas con fenómenos de squeezing: deformación plástica en roca incompetente sometida a altas presiones
SRF
M Presión de deformación (squeezing) baja 1-5 5-10
N Presión de deformación (squeezing) alta >5 10-20
Nota: Los fenómenos de deformación o fluencia de rocas suelen ocurrir a profundidades H>350Q1/3 (Singh et al, 1992)
Rocas expansivas: actividad expansiva química dependiendo de la presencia de agua
SRF
R Presión de expansión baja 5-10
S Presión de expansión alta 10-15
97
Anexos 3 Descripción macroscópica de muestras de roca.
Muestra N°1: 611536 / 9786785
La roca en estado fresco posee un color gris claro, textura afanítica, con
presencia de minerales de tamaños aproximados entre 2-3 mm, se puede
observar plagioclasas, y otros minerales de color negro, en roca alterada y
fragmentada, con una resistencia de 19 golpes mientras que en roca fresca una
consistencia de 38 golpes con el martillo geológico.
Muestra N°2: 611628 / 9786683
Roca color gris, textura afanítica, no se logra observar con claridad los
minerales, pero con ayuda de una lupa se identifican fenocristales de
plagioclasas, y otras mineralizaciones como los es la pirita diseminada, de
composición felsdespato piroxeno, abscisa 1+770 presenta una dureza
consistente con una resistencia al martillo geológico de 26 golpes a 40 golpes
en su estado más fresco.
98
Muestra N°3: 611638 / 9786676
Se observa una roca color gris oscura, textura afanítica, con ayuda de una lupa
se pueden identificar minerales con poco cuarzo y fenocristales de plagioclasas,
presenta una dureza consistente de 38 golpes, posee una textura granular.
99
Muestra N°4: 611370 / 9786342
Roca color gris oscura, textura afanítica, con ayuda de una lupa se puede
identificar minerales con poco cuarzo y fenocristales de plagioclasas, además
de la presencia de diseminaciones de pirita y pirrotina, presenta una dureza
consistente de 38 golpes, posee una textura granular.
Muestra N°5: 611467 / 9786269
Tipo de material de relleno con oxidación del talud B con una abertura de 10
cm, se observa una roca color gris, textura afanítica, a simple vista se puede
identificar minerales como el calcita de espesor de 2cm, pirrotina, pirita,
marcasita, cobre, presenta una dureza consistente al sacar la muestra de mano
con 16 golpes, posee una textura granular.
100
El basalto del sitio estudiado se caracteriza por ser una roca de composicion
felsedespato piroxeno, colaracion gris oscura, matriz afanitica mostrando una
ateracion de hidrotermalismo correspondiendo por su descripcion a una roca
metamórfica en facie prehnita pumpellyta.
101
Anexos 4 Fichas usadas en campo para registro de datos estructurales en talud A y talud B, elaborada por autor.
Tabla 20.- Mediciones estructurales en Estación Geomecánica, Talud “A”.
ESTACIÓN N° ESPACIADO (mm) CONTINUIDAD (m) APERTURA (mm) RUGOSIDAD RELLENO
TIP
O D
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O
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IEN
TO
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< 20
20 -
40
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uro
6 M
uy
du
ro
J1 170 40 x X 8 X 8 X X X
J1 184 36 x X 5 X 5 X X X
J1 176 37 x X 8 X 8 X X X
J1 165 45 x X 3 X 3 X X X
J1 215 60 x X 4 X 4 X X X
J1 215 62 x X 8 X 8 X X X
J1 215 63 x X 3 X 3 X X X
J1 178 64 x X 3 X 3 X X X
J1 178 63 x X 4 X 4 X X X
J1 176 62 x X 5 X 5 X X X
J2 164 28 x X 6 X 6 X X X
J2 192 28 x X 5 X 5 X X X
J2 165 62 x X 2 X 2 X X X
J2 215 8 x X 3 X 3 X X X
J2 216 8 x X 1 X 1 X X X
S1 186 32 x X 2 X 2 X X X
S1 186 34 x X 3 X 3 X X X
S1 180 30 x X 3 X 3 X X X
S1 181 32 x X 3 X 3 X X X
S1 182 30 x X 4 X 4 X X X
S2 265 10 x 2 X 2 X X X
S2 266 12 x X 3 X 3 X X X
S2 125 10 x X 4 X 4 X X X
S3 260 5 x X 5 X 5 X X X
S3 250 24 x X 5 X 5 X X X
S3 260 5 x X 4 X 4 X X X
S3 320 8 x X 3 X 3 X X X
102
S1 180 32 x X 3 X 3 X X X
S1 325 x X 3 X 3 X X X
I1 190 x X 3 X 3 X X X
I2 220 x X 2 X 2 X X X
S3 322 x x X 3 X 3 X X X
J2 155 x X 3 X 3 X X X
J1 185 37 x X 1 X 1 X X X
J1 184 36 x X 5 X 5 X X X
J1 180 34 x X 6 X 6 X X X
J1 184 36 x X 6 X 6 X X X
J1 180 36 x X 4 X 4 X X X
J1 180 34 x X 5 X 5 X X X
J1 180 x X 5 X 5 X X X
I2 350 x X 2 X 2 X X X
I1 152 x X 3 X 3 X X X
I2 335 x X 3 X 3 X X X
I2 325 55 x X 2 X 2 X X X
I2 325 52 x X 3 X 3 X X X
I2 336 52 x X 6 X 6 X X X
I2 337 50 x X 2 X 2 X X X
S3 235 x 1 X 1 X X X
S3 235 x X 2 X 2 X X X
I1 145 x X 3 X 3 X X X
I2 210 50 x X 4 X 4 X X X
J2 155 x X 3 X 3 X X X
J2 170 x x 2 X 2 X X X
J1 185 x x 3 X 3 X X X
320 148 3 X 45 X X X
250 70 3 X 3 X X X
185 5 3 X 80 X X X
245 65 3 X 5 X X X
228 48 4 X 80 X X X
220 40 8 X 5 X X X
205 25 4 X 20 X X X
170 255 4 X X X X
220 20 4 X X X X
190 10 5 X X X X
325 145 7 X X X X
265 15 6 X X X X
185 5 9 X X X X
178 36 10 X X X X X
160 340 7 X X X X
145 325 5 X X X X
103
Tabla 21.- Mediciones estructurales en Estación Geomecánica, Talud “B”.
ESTACIÓN N°
CONTINUIDAD (m) APERTURA (mm) RUGOSIDAD RELLENO
DIR
. B
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MIE
NTO
INC
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AM
IEN
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O
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45 90 X x X 3 x X X
35 90 X x X 2,5 x X
210 37 X x X 3 x X X
30 45 X x X 5 x X X
170 72 X x X 3 X X
165 70 X x X 3 x x X X
150 65 X x X 3 x X
145 65 X x X 5 x X X
165 85 X x X 2 X X X
15 85 X x X X X
10 90 X x X 20 X X
160 75 X x X 15 X X X
355 90 X x X 1 X X X
345 85 X x X 2 X X X
330 80 X x X 0,5 X X X
280 22 x X 3 X X
5 50 X x X 2 X X X
15 70 X x X 2 X X X
165 85 X x X 4 X X X
160 80 X x X 5 X X X
325 90 x X 7 X X X
110 10 X x X 0,8 X X X
110 10 X x X 1 X X X
105 55 X x X 1,2 X X X
330 78 X x X 1,5 X X X
335 72 x x X 2,3 X X X
10 75 x x X 0,6 X X X
350 32 x x X 1 X X X
330 90 x x X 1 X X X
70 85 x x X 0,9 X X X
10 70 x x X 1,1 X X X
50 85 x x X 0,5 X X X
330 60 x x X 1,3 x X X
10 x x X 7 x X X
35 82 x x X 3 x X X
104
55 90 x X 10 x X X
50 8 x x X 4 x X X
330 80 x x X 12 x X X
310 82 x x X 0,5 x X x
310 30 x x X 0,3 x X x
320 10 x x X 0,6 x X x
10 15 x x X 0,8 x X X
5 86 x x X 2 x x X
330 90 x x X 5 x X X
5 76 x x X 8 x X X
90 x x X 0,6 x X X
330 x x X 0,8 x X X
110 x x X 0,5 x X X
15 x x X 2 x X X
5 85 x 3 X 1,2 x X X
355 x x X 3 x X X
340 x x x X 2 x X X
340 x x X 1 x X X
90 82 x x X 1 x X X
330 15 x x X 0,8 x X X
110 10 x x X 0,7 x X
105
Anexos 5 Caracterización petrográfico
Basalto Andesítico
PI 002 microlitos de plagioclasa, piroxenos y
minerales opacos.
PI 003
microlitos
de plagioclasa,
epidota, piroxenos
y sericita.
PI 005 microlitos de
plagioclasa, piroxenos,
clorita y epidota
minerales opacos.
Dacita
4x/0. 10
PI 039 se puedo
determinar microlitos de
plagioclasa, clorita,
epidota y minerales
opacos.
PI 015 se puedo determinar
microlitos de
plagioclasa,
clorita, epidota, piroxeno
minerales opacos.
PI 010 se puedo determinar de plagioclasa, microlitos clorita y minerales opacos.
PI 008 rocas porfírica se
puedo determinar
plagioclasa, cuarzo,
feldespato alcalino, epidota
y clorita.
PI 027 rocas porfírica con fenocristales de
feldespato se puedo determinar
plagioclasa, cuarzo, feldespato alcalino,
epidota y clorita.
Minerales de los tipos de roca identificados mediante microscopio óptico. Fuente: Moreira
2017, 52
4 x/0.10
4 x/0.10
4 x/0.10
4 x/0.10
4 x/0.10 4 x/0.10
4 x/0.10
4 x/0.10
106
Fluorescencia de rayos X y Absorción Atómica (Sodio).
Análisis por Fluorescencia de rayos X y Absorción Atómica (Sodio).
Muestras PI-005, PI- 018, PI 027 y PI 048. Fuente: Moreira 2017; 59
Tipos de rocas, textura, mineralogía principal y accesorios.
Fuente: Moreira 2017; 59.