pro ug 004 procedimiento de logueo geotecnico
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GEOLOGÍA
PRO UG 004 PROCEDIMIENTO DE LOGUEO
GEOTÉCNICO BIENIAWSKI
DICIEMBRE 2014
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Contenido 1. OBJETIVOS. ........................................................................................................... 3
2. ALCANCE. .............................................................................................................. 3
3. RESPONSABILIDAD .............................................................................................. 3
4. ACTIVIDADES PREVIAS ........................................................................................ 3
5. EQUIPOS Y MATERIALES ..................................................................................... 3
6. PROCEDIMIENTO DE LOGUEO GEOTÉCNICO. ................................................. 4
7. DESCRIPCIÓN DE LOS PASOS DE PROCEDIMIENTO ...................................... 5
7.1. Porcentaje de Recuperación de testigo ........................................................... 5
7.2. Resistencia a la compresión uniaxial ............................................................... 6
7.3. RQD ................................................................................................................. 8
7.4. Espaciamiento de las discontinuidades ......................................................... 10
7.5. Condición de las discontinuidades ................................................................. 11
7.6. Rugosidad ...................................................................................................... 12
7.7. Relleno ........................................................................................................... 12
7.8. Intemperización .............................................................................................. 13
7.9. Agua subterránea ........................................................................................... 14
7.10. Valoración total ........................................................................................... 15
8. REFERENCIAS ..................................................................................................... 16
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1. OBJETIVOS.
Establecer el procedimiento de geotecnia mediante el método de Bieniawski para la
caracterización del macizo rocoso.
2. ALCANCE.
El análisis geotécnico se lo realiza a todos los testigos de perforación que tengan
condición de roca, las que sean consideradas como saprolita (suelo) no son tomadas
en cuenta. Los testigos deben ser registrados apenas lleguen a la sala de logueo.
3. RESPONSABILIDAD
La ejecución del registro o logueo geotécnico es responsabilidad de los geólogos que
tengan conocimientos del método de logueo geotécnico por el método de Bieniawski y
que además se encuentren en campo.
4. ACTIVIDADES PREVIAS
Antes de realizar el trabajo de logueo geotécnico es importante cumplir algunas
actividades que facilitarán el trabajo:
• Limpiar las cajas al momento de su llegada de la perforación. • Ordenar las cajas de testigos en secuencia numérica y de profundidad. • Revisar orden, posición, profundidades de inicio y fin de cada una de las cajas. • Acomodar los testigos, es decir unir los pedazos según su forma de rotura o
siguiendo la forma de las fracturas naturales, como si se tratara de un rompecabezas, de tal forma que los testigos se presenten como cilindros completos. Esto se lo realizará cuando las muestras no estén muy fracturadas. En caso de ser suelo o roca triturada será difícil realizar esta tarea.
5. EQUIPOS Y MATERIALES
El equipo que se necesita para el logueo geotécnico es:
• Flexómetro (3-10-15-20 metros). • Protactor. • Navaja. • Martillo.
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• Marcadores permanentes de diferentes colores. • Lápiz y borrador. • Hojas de los formatos de logueo. (Reg. Log Geotécnico).
6. PROCEDIMIENTO DE LOGUEO GEOTÉCNICO.
Datos a obtenerse son:
• Resistencia a la compresión uniaxial. • R.Q.D. • Espaciamiento de las discontinuidades. • Condición de las discontinuidades. • Persistencia. • Apertura. • Rugosidad. • Relleno. • Intemperización.
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• Agua subterránea.
7. DESCRIPCIÓN DE LOS PASOS DE PROCEDIMIENTO
Existen 2 métodos de recolección de datos:
1. RECOLECCIÓN BÁSICA DE DATOS GEOTÉCNICOS (Prueba Base) a. Recuperación de testigo (%). b. Resistencia a la Compresión Uniaxial. c. R.Q.D. d. Fracturas por metro.
2. LOGUEO GEOTÉCNICO A DETALLE (Dominio Base) “BIENIAWSKI”
Cada intervalo del testigo con calidades geotécnicas idénticas.
Los cambios de dominio frecuentemente corresponden a:
a. Litologías. b. Estructura. c. Meteorización. d. Calidad de la roca. e. Condición de fracturas.
La selección de dominio justo es la base de la clasificación de la roca (no
mayores a 20 metros y mínimo dominios de 15 centímetros).
7.1. Porcentaje de Recuperación de testigo
Esta longitud debe medir el testigo de roca en su totalidad, evitando los espacios
que pueden existir entre los trozos que no han podido ser unidos. Si la roca
presenta fracturas que no pueden unirse, se recomienda medir los trozos y sumar
sus distancias para así obtener el valor total de la longitud. Tener precaución en la
forma como se miden las fracturas. Sin embargo se aprecia que la longitud de las
maniobras de los testigos puede variar, particularmente en las zonas de falla o
cuando es un macizo rocoso de mala calidad.
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Si la roca se presenta muy fracturada y no se puede tener una idea clara de la
forma del testigo, lo que se hace es juntar todos los pedazos con el fin de simular
una forma aproximada a lo que sería el testigo si estuviera completo. Una vez
conseguido esto se procede a realizar la medición de la distancia.
Este valor se lo calcula de forma porcentual.
7.2. Resistencia a la compresión uniaxial
a) Estimación en el campo:
i. Método de la navaja ii. Utilizando tablas generales.
Tabla de Clasificación de la Dureza
GRADO DESCRIPCIÓN IDENTIFICACIÓN
0 Roca extremadamente suave Fácil hendidura con la uña
1 Roca muy suave Se desmorona bajo un simple golpe de la punta del martillo, puede rasgarse con una navaja
2 Roca suave Hendidura con la punta del martillo, puede rasgarse con dificultad con una navaja
3 Roca medianamente dura No puede ser rasgado o pelado con una navaja, el espécimen se puede fracturar con un leve golpe del martillo
4 Roca dura El espécimen requiere de tres golpes con el martillo para ser fracturado
5 Roca muy dura El espécimen requiere de 5 golpes con el martillo para ser fracturado
6 Roca extremadamente dura El espécimen solo es rayado por el martillo
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b) Ensayo de laboratorio i. Con el martillo de dureza de SCHMIDT
Valoración a la resistencia a la compresión Uniaxial
R. COMP. UNIAX. VALORACIÓN
R0 (0, 00-1,00) Mpa. 0
R1 (1,00-5,00)Mpa. 1
R2 (5, 00-25 ) Mpa. 2
R3 ( 25 - 50 ) Mpa. 4
R4 ( 50 - 100 ) Mpa. 7
R5 (100-250) Mpa. 12
R6 >250 Mpa 15
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7.3. RQD
Este índice representa la relación entre la suma de las longitudes de los
fragmentos de testigo mayores a 10 cm. y la longitud total de la maniobra. Para la
estimación del RQD se consideran sólo los fragmentos de roca fresca,
excluyéndose los que tengan un grado de meteorización importante.
Las fracturas mecánicas deben ser ignoradas en el cálculo del RQD, en el caso
que exista duda respecto al origen de la discontinuidad (natural o mecánica) se
toma el caso más conservador, es decir se considerará que la fractura es natural.
En testigos de perforación:
• Diámetros recomendados, HQ/NQ. • Rocas muy blandas, RQD=0. • Inclinación de sondajes. • Fracturas mecánicas (roturas).
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Valoración del RQD
R.Q.D (%) VALORACIÓN 90 – 100 20 75 – 90 17 50 – 75 13 25 – 50 8
< 25 3
Figura 1. Formas correctas de medir RQD (donde d>=0.1 metro).
Sí !
d >=0.1m
Sí ! Sí !
Sí ! Sí !
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7.4. Espaciamiento de las discontinuidades
Es el espaciamiento o la distancia que existe entre fracturas dentro del macizo
rocoso.
Terminología
Muy espaciado > 2m. Moderado 0.6 – 2m. Cerrado 200. – 600mm.
Muy cerrado 600 – 200mm. Extremadamente cerrado < 60mm.
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Valoración de las discontinuidades
ESPACIADO DE LAS DISCONTINUIDADES VALORACIÓN
> 2m. 20 0.6 – 2m. 15
200mm. – 600mm. 10 60mm. – 200mm. 8
< 60mm. 5
7.5. Condición de las discontinuidades
Persistencia: Es la extensión en área o tamaño de una discontinuidad. Cuanto
menor sea la persistencia, la masa rocosa será más estable y cuanto mayor sea
ésta será menos estable.
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Valoración
PERSISTENCIA VALORACIÓN
<1m long. 6
1-3 m Lon. 4
3-10m Lon. 2
10-20 m Lon. 1
> 20 m Lon. 0
7.6. Rugosidad
Es la aspereza o irregularidad de la superficie de la discontinuidad. Cuanta menor
rugosidad tenga una discontinuidad, la masa rocosa será menos competente y
cuanto mayor sea ésta, la masa rocosa será más competente
Valoración
RUGOSIDAD VALORACIÓN Muy rugosa 6
Rugosa 5 Ligeramente rugosa 3
Lisa 1 Súper Pulida 0
7.7. Relleno
Son los materiales que se encuentran dentro de la discontinuidad. Cuando los
materiales son suaves, la masa rocosa es menos competente y cuando éstos son
más duros, ésta es más competente.
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Valoración
RELLENO VALORACIÓN Limpia 6
Duro < 5mm 4 Duro > 5mm 2
Suave < 5mm 1 Suave > 5mm 0
7.8. Intemperización
Está relacionada con la modificación que sufre la superficie de la roca o en sus
proximidades, debido a la acción de agentes atmosféricos. El grado de la
meteorización dependerá de las condiciones climatológicas, morfológicas y de la
composición de la masa rocosa.
Terminología
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Valoración
INTEMPERISMO VALORACIÓN Sana 6
Lig. Intemp. 4 Mod. Intemp. 2 Muy Intemp. 1
Descompuesta 0
7.9. Agua subterránea
Valoración
AGUA SUBTERRÁNEA VALORACIÓN Seco 15
Húmedo 10 Mojado 7 Goteo 4 Flujo 0
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7.10. Valoración total
R6 >250 15 R5 100-250 12 R4 50-100 7 R3 25-50 4 R2 25-5 2 R1 5-1 1 <1 090-100 20 75-90 17 50-75 13 25-50 8 <25 3
1 >2 m 20 2 60 cm - 2 m 15 3 20 - 60 cm 10 4 6 - 20 cm 8 5 < 6 cm 51 <1m long. 6 2 1-3 m Lon. 4 3 3-10m Lon. 2 4 10-20 m Lon. 1 5 > 20 m Lon. 01 Closed 6 2 <0.1mm 5 3 0.1-1 mm 4 4 1-5 mm 1 5 > 5 mm 01 Very rough 6 2 Rough 5 3 Sligtly rough 3 4 Smooth 1 5 Foult mirror 01 Clean 6 2 Strong<5mm 4 3 Strong> 5mm2 4 Soft< 5 mm 1 5 Soft > 5 mm 01 Healty 6 2 Slightly Disturbed5 3 Mod.Disturbed3 4 Very Disturbed 2 5 Disturbed 01 Dry 15 2 Humit 10 3 Wet 7 4 Dripping 4 5 Flow 0UNDERGROUND WATER
Intempe.CONDITION Filling
RugosityJOINT Aperture
DISTANCEPersistence
R Q D ( % )
ROCK MASS VALUE ( RMR - BIENIAWSKI )UNIAXIAL COMPRE. R.
A5 Disturbed rock Bx BreachA4 Very alterated rock Ct ContactA3 Moderated alterated rock F - Fz Fail zoneA2 Little alterated rock E EstratificationA1 Healty Rock not alterated D Diaclase
V-VERY BAD
Tipe of alteration Type of fractures Observation
DESCRIPTION I-VERY GOOD II-GOOD III-Regular IV-BAD
TOTAL VALUE RMR ( extreme of valvations )
RMR 100 - 81 80 - 61 60 - 41 40 - 21 20 - 0
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8. REFERENCIAS
• Barton, N., By, T.L., Chryssanthakis, L., Tunbridge, L., Kristiansen, J., Løset, F., Bhasin,R.K., Westerdahl, H. and Vik, G. 1992. Comparison of prediction and performance for a 62 m span sports hall in jointed gneiss. Proc. 4th. int. rock mechanics and rock engineering conf.,Torino. Paper 17.
• Barton, N., Løset, F., Lien, R. and Lunde, J. 1980. Application of the Q-system in design decisions. In Subsurface space,(ed. M. Bergman) 2, 553-561. New York: Pergamon.
• Barton, N.R., Lien, R. and Lunde, J. 1974. Engineering classification of rock masses for the design of tunnel support. Rock Mech. 6 (4), 189-239.
• Bieniawski, Z.T. 1973. Engineering classification of jointed rock masses. Trans S. Afr. Inst. Civ. Engrs 15, 335-344.
• Bieniawski, Z.T. 1976. Rock mass classification in rock engineering. In Exploration for rock engineering, proc. of the symp., (ed. Z.T. Bieniawski) 1 , 97-106. Cape Town: Balkema.
• Sociedad Nacional de Minería Petróleo y Energía .Manual de Geomecánica (edición primera) 1-30 Lima Perú.
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