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8/20/2019 Guia Para Logueo Geomecánico
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RESUMEN DE LAS TECNICAS DEL REGISTRO GEOMECANICO
DE TESTIGOS DE PERFORACION
La competencia del macizo rocoso se obtiene a partir de una evaluación de la roca expuesta en el tajo
abierto o en testigos de perforacion. Varios sistemas están disponibles para clasificar un determinado macizo
rocoso basado en propiedades geotécnicas especificas, relacionadas al esfuerzo del material, intensidad de
fracturamiento y condiciones generales del material intacto y de las discontinuidades. Mayormente los
sistemas estan basados en el registro especifico de propiedades geotécnicas de los testigos de roca las
cuales pueden ser usadas para preparar una estimación de la calidad del macizo rocoso y del esfuerzo del
macizo rocoso.
A continuación las propiedades geomecánicas mayormente registradas durante una rutina de registro de
núcleos de perforacion:
1. Tipo de Roca y Dureza ( Esfuerzo)2. Recuperación del Testigo.
3. RQD
4. Frecuencia de fractura
5. Condición de fractura
6. Grado de Rotura o Fracturamiento
7. Grado de intemperización /alteración.
La presente documentación describe una técnica sugerida para el registro geotécnico de los núcleos de
perforación basada en un formato, donde es posible hacer análisis estadístico de los datos del registro de los
núcleos de perforación y la estimación de la calidad y el esfuerzo del macizo rocoso.
Es importante resaltar que los mejores datos de la competencia de los testigos pueden ser colectados por el
inspector de la perforación en el lugar de la perforación antes de que el núcleo se rompa o se pierda
información debido al excesivo manipuleo, cuarteo o resequedad.
Los datos de los diferentes parámetros deben ser tabulados en formatos apropiados (ver figura 1) y
presentados gráficamente por sondajes específicos en secciones geológicas o planos Los parámetros
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A continuación se da una descripción de cada uno de los parámetros a registrar:
1. INFORMACION BASICA DEL SONDAJE
La información básica del sondaje incluye, Número del pozo, Cliente/Proyecto, Ubicación y elevación
del collar, Orientación del pozo, Registrador, Fecha del registro, Diámetro del testigo.
El diámetro del testigo tiene un efecto directo en la calidad de la recuperación del testigo.
Generalmente se reconoce que cuanto mayor es el diámetro de testigo mejor será la recuperación y
mejor será la muestra de las estructuras geológicas. De acuerdo con esto, un registro del diámetro
del testigo es guardado en conjunción con el estudio de la competencia del testigo para considerar
estos aspectos.
2. PROFUNDIDAD DEL SONDAJE Y LONGITUD DE LA CORRIDA
La profundidad final de cada corrida y la longitud de cada corrida se registran en las columnas
apropiadas al lado izquierdo del formato. En cuanto sea posible se prefieren corridas uniformes ( p.e.
5pies, 10pies, 3.05m, etc) para los análisis estadísticos de los testigos. Sin embargo se aprecia que
la longitud de las corridas de los testigos puede variar, particularmente en las zonas de falla o cuando
es un macizo rocoso de mala calidad.
3. LITOLOGIA
El principal tipo de roca para cada corrida se registra usando un código apropiado de tres letras. Si la
litología cambia dentro de una corrida, se deberá anotar el contacto en la columna de comentarios y
la profundidad así como las propiedades geomecánicas de cada tipo de roca deberán ser
registradas en líneas separadas.
4. RECUPERACION DE TESTIGO
La recuperación del testigo se expresa como un porcentaje de la longitud total perforada para cada
corrida la cual es marcada con un taco de madera en cada caja. La recuperación es un indicativo de
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5. INDICE DE CALIDAD DE ROCA (RQD)
El RQD se define como un porcentaje del testigo en cada corrida en la cual el espaciamiento entre
fracturas naturales sea más grande que 10 cm (4 pulg.). El RQD como la Recuperación se basan en
la longitud total perforada dada en cada corrida. El núcleo con esfuerzo a la compresión sin confinar
menor que 5MPa (p.e. Dureza < R2) no debe incluirse en cálculo de RQD (p.e., RQD=0). Las roturas
por transporte deberán ser ignoradas en el calculo del RQD. La figura 1 proporciona una columna
para registrar la longitud del testigo así como el RQD calculado, según mejor le convenga al registrador.
6. FRECUENCIA DE FRACTURAS
El número de fisuras o fracturas en cada corrida se registra para calcular la frecuencia de fracturas.
En rocas sedimentarias, el número de juntas de estratificación y el número de juntas que cruzan
son registradas separadamente. La frecuencia en que la perforadora induce a roturas o fracturas
no naturales, las cuales pueden ser registradas como un índice para fines de evaluación.
7. CONDICION DE FRACTURA
La condición de fractura puede ser registrada usando diferentes técnicas. Para estimar la Valuación
del Macizo Rocoso CSIR (RMR) para ingresarlo dentro de la evaluación del esfuerzo del macizo
rocoso, la condición de fractura presentada por Bieniawski (1989) puede ser seleccionada como se
resume en la Tabla I. Se examina la condición general de las fracturas y se escoge una valuación
entre 0 y 30 para la condición de fracturas en cada corrida. (ver Tabla I)
8. GRADO DE FRACTURAMIENTO
El grado de fracturamiento es una estimación visual, y por lo tanto la estimación de la calidad de la
roca en términos de fractura o rotura es subjetiva. Las categorías generales, los equivalentes
numéricos y las descripciones de calidad están dadas en la Tabla II. La categoría del grado de
fracturamiento se registra en cada corrida usando las categorías (A, A-, A+, etc.) como se resume en
la tabla II y como se muestra en la fotografía ilustrada en la Figura 2.
Si el espaciamiento entre fracturas es igual o menor a 5 cm. poner "-" en la columna JN y un valor de 30 en FREC.
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A – Suelo Residual - La textura original de la roca se encuentra destruida.
B – Completamente intemperizada/alterada – Se observa remanentes de la textura original y
estructuras relicticas de la roca, pero la roca se descompone y es friable.
C – Altamente intemperizada/alterada – La roca está descolorida y la resistencia se reduce
significativamente debido al intemperismo.
D – Moderadamente intemperizada/alterada - La roca se decolora pero la resistencia solo es
afectada débilmente – discontinuidades intemperizadas.
E – Debilmente intemperizada/alterada - La resistencia de la roca no cambia – el intemperismo
solo afecta a las fracturas.
F – Fresca e inalterada - La alteración puede resultar en un incremento en la competencia de la
roca (ej. silicificación).
Cada parámetro puede ir mas allá de su categoría usando + y -, similar a la categoría de Grado de
Fracturamiento. Se aprecia que el intemperismo/alteración es probablemente variable,dependiendo del lugar y las condiciones del terreno. Por lo tanto las aplicaciones de estos
parámetros y su importancia deberá ser determinada para cada lugar y se debe desarrollar una
categorización apropiada para correlacionar con otras propiedades geomecánicas, tales como dureza,
RQD, Grado de Fracturamiento, etc.
10. DUREZA
Un simple esquema para clasificar suelos o rocas de acuerdo con su consistencia o dureza es dado
en la Tabla III. Usando este esquema, una razonable primera estimación del esfuerzo compresivo sin
confinar (qu) del material puede ser dado. Con un mínimo de experiencia se puede establecer en el
campo el rango completo de la clasificación, mediante el uso de los dedos, navaja de bolsillo y una
picota.
La dureza será registrada en la respectiva columna del formato de registros, usando codigos alfa-
numericos de la Tabla III. Una vez que se gana experiencia es posible determinar valores de dureza
cercanos al 0.5, p.e. R1.5, R2.0, R2.5, etc.
Se debe apreciar que los requerimientos para el registro geotécnico pueden variar dependiendo del tipo de
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REFERENCIAS
Bieniawski, Z.T., 1976. “Rock Mass Classification inRock Engineering” Proceding of the Symposium on
Exploration for Rock Engineering, Johannesburg, 1-5 November. Pp. 97-106.
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A. Clasificación de los parámetros y su evaluación
Indice de carga
puntual>10 MPa 4-10 MPa 2-4 MPa 1-2 MPa
1Resistencia a la
compresión uniax.>250 MPa 100-250 MPa 50-100 MPa 25-50 MPa
10-25
Mpa
3-10
Mpa
1-3
Mpa
15 12 7 4 2 1 0
2 90%-100% 75%-90% 50%-75% 25%-50%
20 17 13 8
3 >2 m 0.6 - 2 m 200 - 600 mm 60-200 mm
20 15 10 8
4
Superficies muy
rugosas.
Sin continuidad.
Sin separación.
Paredes de roca dura.
Superficies algo
rugosas.
Separación < 1 mm.
Paredes de roca dura.
Superficies algo
rugosas.
Separación < 1 mm.
Paredes de roca suave.
Superficies pulidas. O
Relleno 5mm O
Fisuras abiertas > 5mm
Fracturas continuas.
PARÁMETROS ESCALAS DE VALORES
(Después de BIENIAWSKI, 1989)
Resistencia
de la roca
inalterada
Para estos rangos
bajos es preferible
usar prueba UCS
Valuación
Calidad del testigo perforado RQD 0.5
Flujo de agua
Valuación 0
Agua
Subterranea
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odifications to R R for mining
Table 4 4: Rock Mass Rating System (After Bieniawski 1989).
A. CLASSIFICATION PARAMETERS AND THEIR RATINGS
Parameter Range of values
Strengthof
Point-load
strength index>10 MPa 4 - 10 MPa 2 - 4 MPa 1 - 2 MPa
For this low range -uniaxial compressivetest is preferred
1 intact rockmaterial
Uniaxial comp.strength
>250 MPa 100 - 250 MPa 50 - 100 MPa 25 - 50 MPa 5 - 25MPa
1 - 5MPa
< 1MPa
Rating 15 12 7 4 2 1 0
Drill core Quality RQD 90% - 100% 75% - 90% 50% - 75% 25% - 50% < 25%
2 Rating 20 17 13 8 3
Spacing of discontinuities > 2 m 0.6 - 2 . m 200 - 600 mm 60 - 200 mm < 60 mm
3 Rating 20 15 10 8 5
4
Condition of discontinuities(See E)
Very rough surfacesNot continuousNo separationUnweathered wallrock
Slightly roughsurfacesSeparation < 1 mmSlightly weatheredwalls
Slightly roughsurfacesSeparation < 1 mmHighly weatheredwalls
Slickensided surfacesor
Gouge < 5 mm thickor
Separation 1-5 mmContinuous
Soft gouge >5 mmthick
or Separation > 5 mmContinuous
Rating 30 25 20 10 0
Inflow per 10 mtunnel length (l/m)
None < 10 10 - 25 25 - 125 > 125
5Ground
water
(Joint water press)/(Major principal σ) 0 < 0.1 0.1, - 0.2 0.2 - 0.5 > 0.5
General conditions Completely dry Damp Wet Dripping Flowing
Rating 15 10 7 4 0
B. RATING ADJUSTMENT FOR DISCONTINUITY ORIENTATIONS (See F)
Strike and dip orientations Very favourable Favourable Fair Unfavourable Very Unfavourable
Tunnels & mines 0 -2 -5 -10 -12
Ratings Foundations 0 -2 -7 -15 -25
Slopes 0 -5 -25 -50
C. ROCK MASS CLASSES DETERMINED FROM TOTAL RATINGS
Rating 100 ← 81 80 ← 61 60 ← 41 40 ← 21 < 21
Class number I II III IV V
Description Very good rock Good rock Fair rock Poor rock Very poor rock
D. MEANING OF ROCK CLASSES
Class number I II III IV V
Average stand-up time 20 yrs for 15 m span 1 year for 10 m span 1 week for 5 m span 10 hrs for 2.5 m span 30 min for 1 m span
Cohesion of rock mass (kPa) > 400 300 - 400 200 - 300 100 - 200 < 100
Friction angle of rock mass (deg) > 45 35 - 45 25 - 35 15 - 25 < 15
E. GUIDELINES FOR CLASSIFICATION OF DISCONTINUITY conditions
Discontinuity length (persistence)
Rating
< 1 m
6
1 - 3 m
4
3 - 10 m
2
10 - 20 m
1
> 20 m
0
Separation (aperture)
Rating
None
6
< 0.1 mm
5
0.1 - 1.0 mm
4
1 - 5 mm
1
> 5 mm
0
Roughness
Rating
Very rough
6
Rough
5
Slightly rough
3
Smooth
1
Slickensided
0
Infilling (gouge)
Rating
None
6
Hard filling < 5 mm
4
Hard filling > 5 mm
2
Soft filling < 5 mm
2
Soft filling > 5 mm
0
Weathering
Ratings
Unweathered
6
Slightly weathered
5
Moderatelyweathered
3
Highly weathered
1
Decomposed
0
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CATEGORIAEQUIVALENT
E NUMERICO
ESPACIAMIENTO
MEDIO DE LAS
FRACTURAS O
DIAMETRO DE LOS
FRAGMENTOS
DESCRIPCION DE LA CALIDAD
A- 1 Mayormente panizo de falla con/sin pocos fragmentos de roca.
A 2
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GRADO2 DESCRIPCION IDENTIFICACION EN EL CAMPO
(MPa) (p.s.i)
S1 Arcilla muy suave El puño penetra varias pulgadas facilmente 70
R0 Roca extremada- Se indenta con la uña 0.25 - 1.0 70 - 145
mente débil
R1 Roca muy débil Se desmorona bajo un simple golpe 1.0 - 5.0 145 - 725
de la punta de la picota, puede
pelarse con una navaja
R2 Roca débil Puede pelarse con dificultad con una 5.0 - 25 725 - 3600
navaja, se indenta superficialmente con
la punta de la picota
R3 Roca mediana- No puede rasguñarse o pelarse con una 25 - 50 3600 - 7250
mente fuerte navaja, el especimen se puede fracturar
con un simple golpe de picota
R4 Roca fuerte El especimen requiere mas de un golpe de 50 - 100 7250 - 14,500
picota para ser fracturado
R5 Roca muy fuerte El especimen requiere muchos golpes de 100 - 250 14,500 - 36,000
picota para ser fracturado
R6 Roca extremada- El especimen sólo es astillado, pelado por la > 250 >36,000
mente fuerte picota
TABLA III
CLASIFICACION DE LA DUREZA EN EL CAMPO1
RANGO APROX. DEL ESFUERZO
COMPRESIVO UNIAXIAL
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PROYECTO : PROYECTO N° : REGISTRADO POR : FECHA :
PERFORACIÓN: NORTE : ESTE : ELEVACIÓN (m) :
ORIENTACIÓN DEL COLLAR RUMBO : BUZAMIENTO : DIAMETRO DEL TESTIGO :
LONG.(m) (%) LONG.(m) (%) JN FREC.
#
C O R R I D A
Nº DEFRACTURAS COND.
DISCONT.PROFUNDIDAD
(m)
LONGITUDDE
AVANCE (m)LITOLOGÍA
RECUPERACIÓN
REGISTRO GEOMECÁNICO DE PERFORACIONES
COMENTARIOSDUREZAALTER./
METEOR.GRADO DE
FRACT.
RQD
Pág. de
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