ESTUDIO GEOLÓGICO Y GEOTURÍSTICO DEL DISTRITO DE MACUSANI

(Antonio Gaudí)

1. CARACTERÍSTICAS DEL MACIZO ROCOSO

La roca, como todo cuerpo material posee características, físicas, químicas, mecánicas, etc., que permiten definirlo y diferenciarlo. Decir que vamos ha estudiar una roca, tal ves se caiga en un error, pues es un término muy vago en geología ya que roca puede se puede llamar desde una muestra de mano hasta un gran afloramiento de la misma. Por lo que en mecánica de rocas utilizaremos el término de macizo rocoso para referirnos a la matriz rocosa o roca matriz afectada de discontinuidades que es como se presenta en campo.

Para determinar las características de un macizo rocoso es necesario, al igual que cualquier estudio geológico realizar un levantamiento, específicamente, litológico – estructural. Lo que nos permitirá conocer, el tipo de material litológico en el que se está trabajando así como el comportamiento que presenta frente a los esfuerzos naturales, mostrado en las deformaciones continuas o discontinuas de dicho macizo rocoso. Es necesario también realizar una caracterización del comportamiento mecánico del macizo rocoso y sus componentes a través de: ensayos de laboratorio, determinando sus propiedades físicas y mecánicas.

Y así poder concluir haciendo una clasificación geomecánica del macizo rocoso y de ser posible un zoneamiento del mismo determinando los dominios estructurales, es decir la zona de similar comportamiento geomecánico.

1. PROPIEDADES FÍSICAS

Las propiedades físicas del macizo rocoso están establecidas por su densidad, pesos natural, seco, saturado, específico; porosidad, etc.

El Peso Natural se determina con una balanza y de acuerdo al ISRM (Society International For Rock Mechanic´s), una muestra debe tener como mínimo 50 gr., El Peso Seco se determina, mediante el secado de las probetas dentro de un horno ventilado a una temperatura promedio entre 105º - 110º C y El Peso Saturado, se obtiene sumergiendo a la probeta en agua destilada.

1. PROPIEDADES MECÁNICAS

Las propiedades mecánicas del macizo rocoso están determinadas por la reacción de éste frente a los esfuerzos externos, estas propiedades se determinan mediante ensayos de laboratorio.

1. RESISTENCIA

La resistencia de un macizo rocoso depende de sus propiedades químicas y físicas, se determina en el laboratorio mediante pruebas de compresión simple o de carga puntual.

RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN SIMPLE O UNIAXIAL

Se determina mediante el ensayo de compresión uniaxial en una muestra donde la relación L / D = 2, siendo L la longitud y D el diámetro de la probeta.

DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN SIMPLE MEDIANTE EL MARTILLO SCHMIDT.

El Dr. E. Schmidt, ideó el ensayo de rebote, que mediante un proceso no destructivo de la roca, se puede estimar su Resistencia Compresiva.

Como todo instrumento de medición; existen diferentes tipos de Martillo, según los fines y objetivos que se planifica. El martillo tipo “L” es el que se adecua a la aplicación de la Mecánica de Rocas, para los efectos de los trabajos se dispone de una fórmula que lo relaciona con el Martillo tipo “N”; en cuanto se refiere al número de rebote “ R “ mediante la siguiente expresión.

Donde:

Con el Martillo Schmidt, se determina la cantidad de rebotes necesarios para un mejor análisis, considerando que a mayor cantidad de ensayos mayor será el grado de confiabilidad en los resultados, en diferentes posiciones, en un mismo tipo de roca, tomando en cuenta la longitud ensayada o el área.

A continuación se presenta una tabla para la corrección por la posición del martillo Schmidt, al momento de realizarse el ensayo, considerando que para los cálculos en gabinete se debe corregir sobre cada uno de los rebotes ejecutados:

Tabla 1. Corrección por la posición del martillo de Schmidt.

Para el cálculo de la estimación de la resistencia compresiva se debe tomar en cuenta los estándares del ISRM (Society International For Rock Mechanic´s), considerando el Número de rebote, definido como: “La media aritmética de los 5 valores o índices más altos de todos los ensayos ejecutados con el Martillo Schmidt” y aplicando la siguiente formula matemática:

EL EFECTO DEL AGUA

Muchas rocas muestran una disminución significativa en su resistencia a medida que aumenta su contenido de humedad. En algunos casos, como el de las arcillas montmorilloníticas, la saturación destruye las muestras completamente. Es más típico aún, que muchas rocas sufran pérdidas de resistencia de un 30 a un 100% como resultado del deterioro químico del cemento o de la arcilla cementante. Muestras que se han dejado secar en una bodega de testigos de sondajes por varios meses, pueden dar una impresión engañosa de la resistencia de la roca. Los ensayos de laboratorio deberían realizarse con contenidos de humedad que estén lo más cercanos posibles a aquellos que ocurren en el terreno.

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