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Posgrado en Patología de la Construcción Catedrático: Gustavo A. Redondo G.; I.C.; - Geotecnista. Correos electrónicos: [email protected], gredondo@ingeominas .gov.co; Tels.: (031)2200175: Móvil 3112784509. ¨Bases y Principios Geotécnicos Aplicados al Estudio de la Patología de las Construcciones Civiles ¨ Por: Gustavo Adolfo Redondo Garzón I.C.- Espc. en Geotecnia Septiembre de 2010

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Posgrado en Patología de la Construcción

Catedrático: Gustavo A. Redondo G.; I.C.; - Geotecnista. Correos electrónicos: [email protected], gredondo@ingeominas .gov.co; Tels.: (031)2200175: Móvil 3112784509.

¨Bases y Principios Geotécnicos Aplicados al Estudio de la Patología de las Construcciones Civiles ¨

Por: Gustavo Adolfo Redondo Garzón

I.C.- Espc. en Geotecnia

Septiembre de 2010

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Posgrado en Patología de la Construcción

Catedrático: Gustavo A. Redondo G.; I.C.; - Geotecnista. Correos electrónicos: [email protected], gredondo@ingeominas .gov.co; Tels.: (031)2200175: Móvil 3112784509.

CONTENIDO

1. MARCO CONCEPTUAL 1.1 Ingeniería geológica e ingeniería geotécnica 1.2 Antecedentes de la práctica de la ingeniería geotécnica 2. FORMACIÓN DE LOS MATERIALES PETREOS 3. FACTORES RELEVANTES Y CLASIFICACIÓN GEOLÓGICA DE LOS MATERIALES

QUE SE ENCUENTRAN EN SUPERFICIE 4. LAS ROCAS 4.1. Fases de Las Rocas 4.1.1. Sólida 4.1.2. Fluida 4.2. Ciclo de formación de las rocas 4.3. Propiedades relevantes del material rocosas 4.4. Meteorización de las rocas 4.5. Comportamiento y caracterización de las rocas 4.6. Estabilidad de taludes en roca 4.7. Ensayos sobre rocas 5. EL SUELOS 5.1. Estructuras del suelo 5.1.1. Estructura primaria 5.1.2. Estructura Secundaria 5.2. Clasificación del suelo desde el punto de vista ingenieril 5.3. Criterios para el estudio del comportamiento del suelo 5.3.1. Reconocimiento en campo 5.3.2. Reconocimiento en laboratorio 5.3.3. Reconocimiento teórico 5.4. Compactación del suelo 5.4.1. Densidad relativa 5.4.2. Compacidad o compactación relativa 5.4.3. Grado de compactación o porcentaje de compactación 6. EL AGUA EN EL SUBSUELO 6.1. Permeabilidad en los suelos 6.1.1. La ley de Darcy y el coeficiente de permeabilidad 6.1.2. El coeficiente de permeabilidad K 6.2. Maneras de cuantificar la permeabilidad 6.2.1. Medición de la permeabilidad en laboratorio 6.2.2. Medición de la permeabilidad en el terreno 6.3. Valores numéricos, significado e importancia de K 6.4. El coeficiente de permeabilidad K promedio en masas estratificadas

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6.5. Modelación matemática del flujo subterráneo 7. PREDICCION DE ASENTAMIENTOS 7.1 Generalidades 7.2. Procesos de predicción de los asentamientos 7.3. Consideraciones generales sobre los asentamientos (durante construcción y vida útil) 7.4. Consideraciones sobre el tipo de suelo de fundación 7.4.1. Suelos no cohesivos (gravas, arenas, limos inorgánicos) 7.4.2. Suelos cohesivos (arcillas y limos orgánicos) 8. CONSOLIDACIÓN 8.1. Generalidades del ensayo 8.2. Cálculo de asentamientos a partir de un ensayo de consolidación 8.3. Proceso de consolidación en un depósito preconsolidado

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1. MARCO CONCEPTUAL

Las ciencias que en la actualidad intervienen en el estudio del comportamiento de los materiales pétreos, materiales estos que conforman la parte más superficial de la corteza terrestre corresponden a la Geotecnia, la Geología, y la Ingeniería de la Construcción, todas estas estudian y trabajan aspectos mecánicos y dinámicos de la corteza terrestre en las que de acuerdo con la Geología, se encuentra básicamente conformadas por ¨El Suelo¨, ¨La Roca¨, ¨Los Depósitos Mixtos¨ y ¨La Materia Orgánica¨. 1.1 INGENIERÍA GEOLÓGICA E INGENIERÍA GEOTÉCNICA DEFINICIÓN: Rama de la ingeniería civil y geología que se encarga del estudio de las propiedades mecánicas, hidráulicas e ingenieriles de los materiales provenientes de la Tierra. FUNCIONES DEL GEOTECNISTA Investigar el suelo y las rocas en su parte superficial y hacia el subsuelo, con el objeto de determinar las propiedades (geomecánicas y geodinámicas), de estas, a fin de lograr diseñar con seguridad, los diferentes elementos de cimentación para estructuras (obras civiles), tales como edificios, puentes, centrales hidroeléctricas, estabilizar taludes, construir túneles y carreteras, y demás construcciones civiles. CIENCIAS QUE DEBEN CONOCER A PLENITUD: Principios de la mecánica y de la hidráulica. REQUIEREN ENTENDER: Conceptos básicos de la geología. Es de especial importancia conocer las condiciones bajo las cuales determinados materiales fueron creados o depositados, y los posteriores procesos estructurales o diagenéticos (procesos metamórficos, de sustitución, cristalización, etc.) que han sufrido. CAMPO DE ACCIÓN: OBRAS CIVILES O DE CONSTRUCCIÓN

� Cimentaciones superficiales (zapatas, losas), cimentaciones profundas (pilotes y muros de contención), y cimientos combinados (Placa-Pilotes).

� Presas y diques, elementos que corresponden a estructuras que pueden ser construidas de suelo, roca y materiales artificiales, o combinaciones de estos, y para garantizar su estabilidad y estanqueidad, dependen en gran medida de los materiales sobre los que están asentados o cimentados, así como de los materiales pétreos de los que se rodee.

� Túneles; elementos que corresponden a estructuras construidas a través del suelo, roca, depósitos y/o mixtos, y que dependen en gran medida de las características de los materiales a través de los cuales son construidos para definir el sistema de construcción, la duración de la obra y los costos.

� Obras viales para Ferrocarriles, Autopistas, Aeropuertos, Viaductos, Oleoductos, etc., denominados también Obras Civiles Lineales.

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OTRAS Los ingenieros geotécnicos también investigan la amenaza, la vulnerabilidad y el riesgo para los seres humanos, las propiedades y el ambiente, ante eventos o fenómenos naturales o propiciados por la actividad humana (antrópicos), tales como deslizamientos de terreno, hundimientos de tierra, flujos de lodo y caída de rocas, en general movimiento de materiales pétreos en la superficie de la corteza, de origen externo o interno.

1.2. ANTECEDENTES DE LA PRÁCTICA DE LA INGENIERÍA G EOTECNICA Antiguamente, a la geotecnia se la identificaba como la mecánica de suelos; pero el término se amplió para incluir temas como la ingeniería sísmica, la elaboración de materiales geotécnicos, mejoramiento de las características del suelo, LA interacción suelo-estructura y otros. La Geotecnia es una de las ramas más jóvenes de la ingeniería civil, y por lo tanto sigue evolucionando activamente. Se considera a Karl Terzaghi como el padre de la ingeniería geotécnica y la mecánica de suelos. Para un apropiado entendimiento y comprensión de la materia, es importante iniciar conociendo aspectos básicos sobre los que se cimienta la ciencia de la mecánica de suelos. El presente texto se ocupar de describir los siguientes aspectos esenciales.

1.3. CONCEPTOS BÁSICOS

SUELO: Agregado natural de granos minerales, con o sin componentes orgánicos, que pueden separarse por medios mecánicos comunes, tales como la agitación con el agua (Peck et al (1982)). ROCA: Agregado natural de granos minerales unidos por grandes y permanentes fuerzas de cohesión (Peck et al (1982)). MATERIA ORGÁNICA Definición 1 : Cualquier residuo vegetal o animal es materia orgánica, y su descomposición genera materiales importantes en la composición del suelo y en la producción de plantas. La materia orgánica bruta es descompuesta por microorganismos y transformada en materia adecuada para el crecimiento de las plantas; esta se conoce como humus . El humus es un estado de descomposición de la materia orgánica, o sea; es materia orgánica no totalmente descompuesta. http://www.peruecologico.com.pe/lib_c18_t04.htm Definición 2 : Material orgánico biológico de cualquier naturaleza, que se encuentre sobre o dentro del suelo, vivo, muerto o en estado de descomposición. La descomposición de restos orgánicos y residuos metabólicos da origen a lo que se denomina humus , formado por un complejo de macromoléculas en estado coloidal constituido por proteínas, azúcares, ácidos orgánicos, minerales, etc., en constante estado de degradación y síntesis.

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TURBA Definición 1 Es un material orgánico compacto, de color pardo oscuro y rico en carbono. Está formado por una masa esponjosa y ligera en la que aún se aprecian los componentes vegetales que la originaron. Tiene propiedades físicas y químicas variables en función de su origen. Se emplea como combustible y en la obtención de abonos orgánicos. http://es.wikipedia.org. Definición 2 : Es un suelo compuesto en primer lugar por un tejido vegetal en diferentes etapas de descomposición, usualmente con un olor orgánico, de color marrón oscuro a negro, de consistencia y textura que varía de fibrosa a amorfa. (Tomado de la American Society for Testing and Materials (ASTM) ) EDAD Y ESTRUCTURA DE LA TIERRA Solo con el método por la medición de la descomposición radioactiva de algunos isótopos (U, Rb, C), se llegó a estimar a edades absolutas de la formación de rocas. En la actualidad se sabe qué nuestro planeta tierra tiene un edad de 4.750 millones de años. Se pudo llevar a cuantificar esta edad por medio de isótopos radioactivos y su descomposición permanente. (Datación radiométrica). La tierra joven probablemente era una mezcla homogénea sin continentes ni océanos. Mediante el proceso de diferenciación el hierro y el níquel bajaron hacia al centro de la Tierra y los elementos más livianos subieron hacia la superficie y formaron la corteza. Hoy día la Tierra se concibe como constituida por zonas, ver Figura 1. ESTRUCTURA INTERNA DE LA TIERRA Entre 0 a 40km: Se tiene estimada la corteza continental . En parte inferior está dividida por la discontinuidad de Conrad, que no está continua, la corteza continental tienen una zona superior y una zona inferior. Se anota que la discontinuidad de Conrad no está desarrollada en todas las partes de la corteza terrestre. Normalmente la discontinuidad de Conrad se ubica en una profundidad entre 15 a 25km. En montañas altas la corteza continental es más ancha. En los Alpes la corteza continental llega hasta una profundidad de 55km. Generalmente la zona superior de la corteza se constituye de rocas metamórficas de grado medio y alto influidas por procesos anatécticos (fundición) y magmáticos. Su composición media es probablemente granodiorítica. La zona inferior de la corteza continental tiene probablemente una composición similar a la de los gabros y basaltos, es decir los elementos Si, Al y Mg son los elementos principales.

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Discontinuidad de Moho Es la discontinuidad que divide la corteza y manto. Hasta 700km: manto superior de una litosfera sólida y rígida y de una astenosfera parcialmente fundida subyacente, plástica. De 700 - 2900km: manto inferior. Discontinuidad de Gutenberg Es la división entre manto y núcleo. 2900 - 4980km: se tiene estimado el núcleo exterior líquido de hierro. 4980 - 6370km: se tiene estimado el núcleo interior sólido y denso de hierro.

Figura 1. Distribución interna de la tierra.

2. FORMACIÓNDE LOS MATERIALES PÉTREOS

El estado del conocimiento ha segmentado el estudio de la geotecnia en dos grandes capítulos, uno el estudio de la roca y el segundo el estudio del suelo, obviamente sin dejar de lado los depósitos de materiales mixtos, de los que generalmente el estudio del suelo se ocupa parcialmente. Para atender las anteriores inquietudes sobre estas dos grandes materias, los estudiosos del tema han explorado, tomado y analizado muestra de uno y otro componente. Con base en la experiencia, los científicos en Geología y Geotecnia han establecido clasificaciones para abordar el estudio ingenieril del subsuelo, una de estas corresponde a los suelos y la otra a las rocas, clasificaciones a partir de las que desarrollan sus investigaciones sobre los materiales que conforman la estructura de la tierra. Sin embargo, antes de adéntranos específicamente en el estudio de estos materiales, sobre los cuales se cimienta la infraestructura física de una sociedad civil urbanizada o no, en procura del camino al desarrollo socioeconómico de una población, se expone un esquema macro de la formación de los materiales pétreos denominados rocas. Ver Figura 2.

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Figura 2. Esquema macro de la formación de los materiales pétreos denominados rocas.

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3. FACTORES RELEVANTES Y CLASIFICACIÓN GEOLÓGICA DE LOS

MATERIALES QUE SE ENCUENTRAN EN SUPERFICIE

Desde el punto de vista de la geología regional y puntual, se ha establecido una clasificación general para los materiales pétreos que afloran en la cobertura superficial de la corteza terrestre. Esta clasificación busca enmarcar el comportamiento y definir unos patrones y factores de comportamiento que sean de útil uso para la Ingeniería Geotécnica y la Ingeniería Geológica. En este orden de ideas se tiene los siguientes: MACIZO ROCOSO Elemento estructural conformado por roca de igual o diferente origen litológico. Para efectos del estudio del comportamiento ingenieril, se busca definir e identificar las discontinuidades posibles, así como las condiciones estructurales de estado que permitan establecer o conocer sobre la estabilidad del macizo, para lo cual se caracteriza mediante parámetros como el RQD, y el JV. ROCA Elemento que conforma o hace parte del Macizo Rocoso. Como elemento fundamental se pretende conocer sobre su origen genético, a partir de la coloración, la composición química, textura, estructura y litología. Para efecto de su capacidad de soporte y competencia ingenieril, se cateteriza la dureza, el grado de meteorización y su condición de fracturamiento. DEPÓSITOS DE SUELO RESIDUAL Material conformado por fragmentos de roca en matriz de suelo de idéntico origen litológico, que puede llegar o no a conservar rasgos estructurales de la roca madre. Este tipo de materiales no ha sufrido transporte sino una acción de entorno ambiental bajo el cual se encuentra. Para efecto de su caracterización ingenieril, se busca conocer el origen litológico, el tipo de suelo que se ha generado (matriz), el espesor, el grado de alteración y la condición de estabilidad in situ. DEPOSITOS DE SUELO TRANSPORTADO También llamado depósito transportado, corresponde a material conformado por fragmentos de roca en matriz de suelo, material que puede o no ser todo de idéntico origen litológico. Este tipo de materiales ha sufrido el efecto de la gravedad desplazándolos de su lugar de origen y en su camino se pueden llegar a mezclar con materiales de diferentes orígenes. Para efecto de su caracterización ingenieril, se busca conocer sobre el origen litológico, el tipo de suelo generado (matriz), la textura, consistencia, densidad, espesor y contenido de humedad. SUELO Deposito de material pétreo carente de sobretamaños, del que no se busca conocer si se ha desplazado o no, sino se pretende conocer su comportamiento ingenieril desde el punto de vista de la estabilidad y la capacidad portante.

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TAMAÑOS DE LOS GRANOS DE ORIGEN PÉTREO

Un parámetro importante queda indicio del comportamiento ingenieril de material rocoso es el tamaño del grano. Además se emplea para definir la Textura de una roca. Para el efecto se conoce el parámetro denominado Dimensión Absoluta, y para el caso de las rocas cristalinas se ha venido empleando la clasificación según MATTHES (1987): Ver Tabla 1.

Tabla 1. Tomada de http://www.geovirtual.cl/geologiageneral/ggcap03a.htm

Subdivisión Diámetro del grano en mm

Cantidad de granos por cm²

. > 33 < 1

de grano grande 33-10 < 1

de grano grueso 10-3,3 1-10

de grano medio 3,3-1,0 10-10²

de grano pequeño 1,0-0,3 10²-10³

de grano fino 0,33-0,1 10³-104

denso, afanítico 0,1-0,033 104-106

Microcristalino 0,033 - 0,001 > 106

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4. LAS ROCAS La conveniencia o no de de colocar o adecuar una cimentación sobre roca sana, está regida exclusivamente por la presencia de las discontinuidades; llámense, fallas (locales, regionales), diaclasas, estratificación, fisuras, agrietamientos, juntas congénitas (igual o diferente génesis), zonas de meteorización y de alteración hidrotérmica, zonas de corte, y en general toda serie de discontinuidades. Considerando el hecho que el comportamiento de una roca es más marcado y de carácter macro geológico, es de mayor relevancia profundizar en un estudio detallado de los suelos y una clasificación del mismo, que en la clasificación de las rocas y el estudio de su comportamiento, sin embargo el presente texto se ocupará de lo más relevante de conocimiento de la rocas desde el punto de vista ingenieril. 4.1. Fases de Las Rocas

4.1.1 SÓLIDA: Describe su litología:

A.1- Textura

A.1.1. Definición: descripción física del esqueleto interno (diferentes componentes de la masa que se llama roca)

A.1.2. Tipos:

A.1.3. Parámetros para definir textura; los siguientes son los aspectos que permiten definir la textura de un material rocoso.

§ Posibles componentes

§ Grado de cristalinidad

- Componentes posibles del grado de cristanilidad - Efectos : El grado de cristanilidad incide desde el punto de vista ingenieril en la

calidad del material puesto que los MINERALOIDES son más INESTABLES químicamente y menos RESISTENTES.

1. Composición mineralógica 2. Textura (ver ítem A.1.) 3. Fábrica (ver ítem A.2.)

Cristales: Minerales congénitos. Fragmentos de otras rocas y contienen minerales no congénitos y/o congénitos.

Componentes todos minerales Existen tanto minerales como mineraloides (sustancias amorfas) Solamente presencias de mineraloides

Parámetro de Clasificación: Se considera la orientación de la parte granular Clasificación

Orientada Caótica

Orientada Caótica

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§ Tamaño de los componentes

- Clasificación

§ Forma de los componentes (Fragmentos)

Fragmentos:

§ Espaciamiento Interno

§ Enlaces Interminerales o Interfragmentos

Absoluta Relativa porfidítica

Criptocristalinos ø < 0.06 mm Arena ø < 4 mm

Ígneas: Tamaños bien definidos de minerales rodeados por más pequeñas. Sedimentarias: Fragmentos de roca bien definidos (redondeados) contenidos en una masa de grano fino.

Consecuencia de la forma : Genera el concepto de entrabamiento o fricción

Tipos:

-Ángulos -Subredondeadas -Redondeadas

Alta Baja

Espacios intersticiales : Para rocas constituidas por minerales Espacios intergranulares : Por rocas constituidas por fragmentos.

Clasificació n

Generación:

Definición: Criptoporos: Micro fisuras que para detectarlas se tiene que hacer una sección delgada.

Primaria o congénita

Secundaria o generada por:

Fractura-miento

Fisura-miento

Microporos

Usos: define la porosidad de la roca.

Porosidad

Abre la posibilidad de la existencia de una K (facilidad con que fluye el agua).

n es la responsable del cambio de volumen en caso de roca dúctil.

n: Afecta la resistencia en caso de que la roca sea rígida.

Observaciones Genera inquietudes sobre la K.

Fenómeno de DISOLUCIÓN: V. gr. por el ataque de un fluido agresivo, entonces aparecen espaciamientos.

Tipos de Porosida

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A.2. La Fábrica: A.2.1. Definición: Arreglo u ordenamiento de los componentes A.2.2. Consecuencia: Conduce a los conceptos de:

� Anisotropía : las propiedades son diferentes; cambian dependiendo de la

dirección solicitada, esto como consecuencias de que existe un direccionabilidad, la cual genera planos de debilidad, y existe la posibilidad de que se presenten problemas al usarlo como agregado para concretos.

� Isotropía : Propiedades semejantes independiente de la orientación solicitada,

como consecuencia de la ausencia de direccionalidad (orientación), de los fragmentos componentes; El Esfuerzo Horizontal es similar al Esfuerzo Vertical; por lo que El la permeabilidad KH es semejante a la KV.

4.1.2. Fase Fluida Aunque conocemos como fluidos los líquidos y los gases, la mecánica de suelos se ocupa exclusivamente de la primera. B.1- Liquida

B.1.1. Efectos: Genera problemas de tendencia física:

I. Permeabilidad (K): entonces Flujo; entonces: Fuerza de infiltración II. Cambios en mineralogía por reacción química de las sustancias que

reaccionan sobre los componentes de las rocas III. Generan Uw IV. Deformabilidad

B.1.2. Consecuencias:

I. Conductividad Eléctrica: lo cual afecta las pruebas de explotación geoeléctrica porque se generan distorsiones.

II. Disminución de la resistencia mecánica por ablandamiento. III. Reduce la capacidad portante. IV. Deformaciones volumétricas por presencia de minerales higroscópicos

que tienen afinidad por el agua V.gr Montmorillonita. Obsérvese que por efecto del flujo se puede llegar a modificar la mineralogía y además se pueden generar cambios (reducción) en la resistencia mecánica por ablandamiento

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B.2- Gaseosa Este parámetro es de vital importancia para otro tipo de ciencias y a otro nivel. Los modelos geotécnicos consideran despreciables las presiones de gases que se llegan a presentar en los poros del material pétreo conocido como Roca, Suelo, o Depósitos. Por ejemplo en la parte del estudio ambiental en túneles de explotación minera o de vías de comunicación vehicular o férrea, aspecto este del que se ha ocupado la Ingeniería Ambiental de la mano de la hidráulica. 4.2. Ciclo de Formación de Las Rocas

Inicialmente y a amanera de introducción el autor planteo un esquema a manera de Diagrama de Flujo, mediante le cual se expuso las posibilidades de formación de los tres grandes grupos de rocas que se conocen conforman la corteza terrestre, basándose en los diferentes procesos físico químicos que actúan. Sin embargo se debe ampliar el conocimiento en la materia, vale la pena anotar la propuesta que planteó200 años atrás James Hutton, quien propuso el ciclo geológico considerando las relaciones entre la superficie terrestre y el interior de la Tierra como un proceso cíclico. El esquema del ciclo geológico que se presenta en la Figura 3, ilustra la interacción entre sedimentación, hundimiento, deformación, magmatismo, alzamiento y meteorización. Los magmas, de que se derivan las rocas magmáticas (como las rocas plutónicas, volcánicas y rocas subvolcánicas), se forman en el manto superior y en la corteza terrestre profunda. Se acota que el proceso de formación de las rocas es también denominado ciclo geológico; ver Figura 4.

Figura 3. Interacción entre sedimentación, hundimiento, deformación, magmatismo, alzamiento y meteorización. Tomado de http://www.geovirtual2.cl/geologiageneral/ggcap03.htm#El%20ciclo

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Figura 4. Esquema que representa El Ciclo geológico de formación de las rocas.Tomado dehttp://www.geovirtual2.cl/geologiageneral/ggcap03.htm#El%20ciclo

Obsérvese que lãs rocas se clasifican em ter grandes grupos: Metamórficas, Ígneas y Sedimentarias. En este orden de ideas y gracias a haber reconocido el ciclo de formación del material rocoso, se ha podido definir algunas características particulares y relevantes para cada una de estas (Material origen, Ambiente de formación, textura, Estructura, Resistencia y su mejor exponente o tipo de roca de este genero), como una consecuencia de la diferencia en el origen litológico, las cuales se plantean en la Tabla 2.

Tabla 2. Características particulares y relevantes para cada una de las rocas: Material origen, Ambiente de formación, textura, Estructura, Resistencia y su mejor exponente o tipo de roca de este genero), como una consecuencia de la diferencia en el origen litológico.

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4.3. Propiedades relevantes del material rocoso Para efecto de conocer y definir un comportamiento esperado del material rocoso, se han establecido algunas características particulares de las rocas, de las cuales se sabe inciden grandemente en el comportamiento ingenieril. Estas corresponden a:

Densidad Porosidad Dureza Permeabilidad Resistencia Durabilidad Velocidad sónica

DENSIDAD

POROSIDAD

;

Figura 5.

NOTA: Las otras propiedades listadas, se detallaran en ítem posterior.

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4.4. Meteorización de las rocas Se tienen dos factores conocidos, sobre los que se enmarca la descomposición y desintegración l material rocoso. Estas corresponden a aspectos ambientales de las que se tienen la Meteorización Física y la Meteorización Química, parámetros que se cuantifican en diferentes ambientes y por diferentes causas como las que se presentan en la Tabla 3.

Tabla 3. Aspectos ambientales; Meteorización Física y la Meteorización

Química, de los que se derivan parámetros que se cuantifican en diferentes ambientes y por diferentes causas.

De igual forma, se ha reconocido el hecho de que estos aspectos trabajan de la superficie hacia la profundad, siendo más progresivo a acentuado el efecto de meteorización en superficie. Como se observa en la Tabla 4 y en las Figuras 6 y 7, se han definido unos grados de meteorización de acuerdo con la presencia o no de rasgos congénitos de la roca madre, el tamaño de los fragmentos o granos que conforman el material descrito, y el grado de alteración físico químico (de roca a suelo), permitiéndonos esto definir desde el punto de vista geológico e ingenieril si se trata de un Suelo, un Depósito Residual, y la Roca (ligeramente alterada y fresca). La descripción desde el punto de vista ingenieril del proceso mediante el establecimiento de grados de meteorización se plantea en la Tabla 4. Es importante destacar que uno de los aspectos que juega un papel importante en la caracterización de las unidades superficiales, se define como la descomposición física y química In situ de los materiales cercanos a la superficie de la tierra. Influye en la formación de los suelos residuales, estabilidad de las laderas y en la acción de los procesos erosivos, al igual que sobre las propiedades físico–mecánicas de las rocas tales como densidad, esfuerzo a la comprensión inconfinada, esfuerzo a la tensión inconfinada, porosidad, permeabilidad, deformabilidad y consistencia.

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Tabla 4. Clasificación Ingenieril de los grados de meteorización de las rocas.

Figura 6. Descripción de los grados de meteorización de acuerdo con la presencia o no de rasgos congénitos de la roca madre, el tamaño de los fragmentos o granos que conforman el material descrito, y

el grado de alteración físico químico (de roca a suelo).

Vale la pena destacar que dependiendo de la cobertura del macizo rocoso, la litología de la roca aflorante y los diferentes procesos ambientales y antrópicos que se puedan llegar a presenta en la zona, se pueden encontrar perfiles de meteorización que varían de espesor en profundidad, y quizás algunos perfiles que carece de algunos de los frentes de meteorización planteados como teóricos; ver Figura 8. A manera de información para el lector se recoge y presenta otros de los esquemas que se reconocen en el estado del conocimiento para presentar el grado de meteorización dentro de perfil generalizado de la meteorización de las rocas, ampliado por Forero en 1999, en el que se relacionan algunas características de reconocimiento de campo; ver Tabla 5.

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Posgrado en Patología de la Construcción

Catedrático: Gustavo A. Redondo G.; I.C.; - Geotecnista. Correos electrónicos: [email protected], gredondo@ingeominas .gov.co; Tels.: (031)2200175: Móvil 3112784509.

Figura 6 . De Deermann; descripción de los grados de meteorización.

Figura 7 . Otra de las posibilidades del Perfil de la meteorización de las rocas.

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Tabla 5. Descripción del perfil generalizado de la meteorización de las rocas. Ampliado por Forero en 1999, en el que se relacionan algunas características de reconocimiento de campo.