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TABLAS SUGERIDAS PARA LA DESCRIPCIN DE LAS CARACTERSTICAS GEOMECNICAS DE LAS DISCONTINUIDADES Y DEL MACIZO ROCOSO.

TABLA 1 A: Estimacin de la resistencia a la compresin (ISRM, 1981) TABLA 1 B: Estimacin de la resistencia a la compresin de materiales de relleno cohesivos TABLA 2 A: Estimacin del grado de intemperismo y alteracin (ISRM, 1981) TABLA 2 B: Estimacin del grado de intemperismo y alteracin (ISRM, 1981) TABLA 3 A: Perfiles de rugosidad tpicos (ISRM, 1981) TABLA 3 B: Perfiles de rugosidad y valores de jrc10 (Barton & Choubey, 1977) TABLA 4: Contenido de agua en las discontinuidades (ISRM, 1981) TABLA 5 A: Parmetro Jr: joint roughness number (Barton et al, 1974) TABLA 5 B: Parmetro Ja: joint alteration number (Barton et al, 1974) TABLA 6 A: RMR bsico (Bieniawsky, 1989) TABLA 6 B: Condicin de discontinuidades (Bieniawsky, 1989) TABLA 7: Forma de los bloques en el macizo rocoso (ISRM, 1978) TABLA 8: ndice de resistencia geolgica: GSI (Hoek & Marinos, 2002) TABLA 9: Cdigos sugeridos.

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Tabla 1 - A

ESTIMACIN DE LA RESISTENCIA A LA COMPRESIN

Grado Trmino Identificacin en campo Ejemplos Schmidt Is (Mpa) UCS

(Mpa)

R0 Extremadamente dbil Puede ser marcada por la ua Panizo de las

fallas * ** 0.25-1

R1 Muy dbil

Se desmenuza con golpes firmes, con la punta del martillo de gelogo y puede ser araada por una navaja

Roca alterada e intemperizada

* ** 1 - 5

R2 Dbil

Puede ser raspada con dificultad por una navaja, golpeando firmemente con la punta del martillo de gelogo se logra una marca poca profunda

Tiza, rocas salinas y potasio

< 20 ** 5 - 25

R3 Medianamente fuerte

No puede ser raspada por una navaja, pero puede ser fracturada con un golpe firme del martillo de gelogo

Carbn, concreto, esquistos, arcillas, pizarras 20 - 30 1 - 2 25-50

R4 Fuerte

Se requiere mas de un golpe del martillo de gelogo para ser fracturada

Caliza, mrmol, arenisca, esquistos 30 - 45 2 - 4 50 -100

R5 Muy fuerte

Se requiere muchos golpes con el martillo de gelogo para ser fracturada

Anfibolita, arenisca, basalto, gabro, gneis, granodiorita, peridotitas, riolita, tufo

45 - 60 4 - 10 100 -250

R6 Extremadamente fuerte

Puede ser apenas araadas con el martillo de gelogo

Basalto fresco, chert, diabasa, gneis, granito, cuarcita

> 60 >10 >250

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Tabla 1 - B

ESTIMACIN DE LA RESISTENCIA A LA COMPRESIN DE MATERIALES DE

RELLENO COHESIVOS

Grado Trmino Identificacin en campo UCS (Kpa)

S1 muy suave Fcilmente penetrada algunos centmetros con el puo < 25

S2 suave Fcilmente penetrada algunos centmetros con el dedo pulgar 25 - 50

S3 firme Puede ser penetrada algunos centmetros con el dedo pulgar con esfuerzo moderado 50 - 100

S4 rgido Identado, deformado por compresin o golpe con el dedo pulgar, solo con gran esfuerzo 100 - 250

S5 muy rgido Fcilmente recortada con la ua 250 - 500

S6 duro Recortada con dificultad por la ua > 500

Tabla 2 -A

ESTIMACIN DEL GRADO DE INTEMPERISMO Y ALTERACIN

Grado Trmino Descripcin

1 Fresca No existen signos visibles de material rocoso intemperizado; quiz una dbil decoloracin sobre las superficies de las discontinuidades mayores.

2 Dbilmente meteorizada

La decoloracin indica que existe intemperismo en el material rocoso y de las superficies de las discontinuidades. Todo el material rocoso podra estar decolorado por intemperismo, y podra ser superficialmente mas dbil que en su condicin fresca.

3 Moderadamente meteorizada

Menos de la mitad del material rocoso est descompuesta y/o desintegrada a un suelo. La roca fresca o decolorada ocurre como una armazn continua o como piezas de roca.

4 Altamente meteorizada

Ms de la mitad del material rocoso est descompuesta y/o desintegrada a un suelo. La roca fresca o decolorada ocurre como una armazn continua o como piezas de roca.

5 Completamente meteorizada

Todo el material rocoso est descompuesto y/o desintegrado a un suelo. Con todo, la estructura original del macizo rocoso aun permanece intacta.

6 Suelo residual

Todo el material rocoso est convertido a suelo. La estructura de la masa rocosa y la fbrica de la roca estn destruidas. Existe un gran cambio en el volumen, pero el suelo no ha sido transportado significativamente.

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Tabla 2 - B

ESTIMACIN DEL GRADO DE INTEMPERISMO Y ALTERACIN

Grado trmino Descripcin Extensin de

la Decoloracin

Condicin de fractura

Caractersticas de superficie

1 Fresca (Fresh)

No hay signos visibles de material rocoso intemperizado, talvez leve decoloracin en las superficies de discontinuidades mayores

ninguna cerradas y leve descoloridas

Sin cambio

2

Dbil o ligeramente

alterada (Slightly)

Decoloracin indica intemperismo de la masa rocosa y de las superficies de discontinuidades. Todo el material rocoso puede estar decolorado por intemperismo y a veces podra ser mas dbil que cuando fresca

Ext. 20% del espaciamiento de fracturas, sobre ambos lados de la fractura

Decoloracin, y podra contener un amplio relleno

Parcial a completa decoloracin, no es friable excepto en rocas pobremente cementadas

4 Altamente alterada (Highly)

Ms del 50% del material de roca esta descompuesta y/o desintegrada en suelo. La roca fresca o descolorida esta presente como una estructura discontinua, o en pedazos.

de lado a lado relleno con alteracin de minerales

friable y posiblemente llena de agujeros

5 Completamente

alterada (Completely)

Casi el 100% del material de roca esta descompuesta y/o desintegrada a un suelo. La estructura original de la masa rocosa aun permanece intacta en gran parte.

de lado a lado relleno con alteracin de minerales

Semejante a un suelo

6 Suelo residual (Residual soil)

Todo el material rocoso esta convertido en suelo. La estructura de la masa rocosa y la fbrica estn destruidas. Hay un gran cambio en el volumen, pero el suelo no ha sido transportado de manera significativa.

de lado a lado N/A Semejante a un suelo

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Tabla 3 - A

PERFILES DE RUGOSIDAD TPICOS

(ISRM, 1981)

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Tabla 3 - B

PERFILES DE RUGOSIDAD Y VALORES DE JRC10 (Barton & Choubey, 1977)

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Tabla 4

CONTENIDO DE AGUA EN LAS DISCONTINUIDADES (ISRM, 1981)

Discontinuidades sin relleno Grado Descripcin de la discontinuidad Flujo de agua

1 Muy estrecha y seca No parece posible 2 Seca Sin evidencias de flujo 3 Seca Evidencia de flujo 4 Hmeda Sin agua libre presente 5 Tiene infiltracin Gotas de agua ocasionales, no continuas 6 Con flujo continuo de agua Estimar el flujo en litros/min.

Discontinuidades con relleno Grado Descripcin del material de relleno Flujo de agua

1 Fuertemente consolidados y secos Existencia de flujo significativos es improbable, debido a muy baja permeabilidad

2 Hmedos No hay agua libre presente 3 Mojados Existen gotas de agua ocasionales 4 Seales de desgaste Ocurre flujo continuo de agua (estimar litros/min.) 5 Muestran desgaste localmente Flujo de agua considerable a lo largo de canales de desgaste

(estimar litros/min.), describir la presin (baja, media, alta) 6 Completamente desgastados Se experimenta una muy alta presin de agua, especialmente a

primera vista (estimar el flujo y la presin).

Tabla 5 -A

PARMETRO Jr: JOINT ROUGHNESS NUMBER (Barton et al, 1974)

Condicin de rugosidad de las paredes Jr Notas: i. Paredes de las discontinuidades en contacto. (1) Aumentar 1 si el

espaciamiento entre las discontinuidades es > 3m

ii. Paredes de las discontinuidades en contacto con cisallamientos < 10 cm.

a Discontinuidades no persistentes (Discontinuous joint) 4 b Discontinuidades rugosa o irregulares, onduladas 3

(2) Jr = 0.5 en el caso de las discontinuidades planas estriadas con orientacin en la direccin de la tensin mnima.

c Discontinuidades lisas y onduladas 2 d Discontinuidades pulidas y onduladas 1.5 e Discontinuidades rugosas o irregulares y planas 1.5 f Discontinuidades lisas y planas 1 g Discontinuidades pulidas o estriadas y planas

0.5

iii. Sin contacto entre las paredes de las discontinuidades cuando estn cizalladas.

h Discontinuidades rellenas con minerales arcillosos suficientemente espesas para evitar el contacto

1 (3) Las descripciones de b a g se refieren a caractersticas que van de escala pequea a media, en ese orden

j Discontinuidades rellenas con material granular (sandy, gravely or crushed) suficientemente espeso para evitar el contacto.

1

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Tabla 5 -B

PARMETRO Ja: JOINT ALTERATION NUMBER (Barton et al, 1974)

Condicin de alteracin de las paredes Ja r () i. Discontinuidades con contacto roca - roca sin deslizamiento relativo entre

las paredes

a Duras, compactas, rellenas con materiales impermeables (cuarzo o epidota)

0.75 **

b Sin alteracin, pigmentacin superficial incipiente 1 25 - 35 c Levemente alteradas, pelculas de materiales arenosos, o roca

desintegrada libre de arcilla 2 25 - 30

d Con pelculas de material areno - arcilloso o limoso, con poco contenido de arcilla, duro

3 20 - 25

e Con pelculas de minerales arcillosos suaves o de baja friccin (caolinita, mica, clorita, talco, yeso, grafito) y escasez de arcillas expansibles (ancho del revestimiento discontinuo de 1 - 2 mm o menos)

4 8 - 16

ii. Discontinuidades en contacto con cisallamientos < 10 cm. f Con partculas arenosas, roca desintegrada sin arcilla 4 25 - 30 g Relleno de mineral arcilloso duro, fuertemente consolidado (continuo y

poco espeso,

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Tabla 6 - A

RMR BSICO (Bieniawsky, 1989)

Parmetro Rangos de valores

1

Resistencia de la roca

intacta

ndice de carga puntual (Mpa) >10 4 - 10 2 - 4 1 - 2

Para este rango es

preferible utilizar

valores de UCS

Resistencia a la compresin

uniaxial (Mpa) > 250 100 250 50 - 100 25 - 50 5 - 25

1 - 5

< 1

Valuacin 15 12 7 4 2 1 0

2 Drill core quality RQD (%) 90 - 100 75 - 90 50 - 75 25 - 50 < 25

Valuacin 20 17 13 8 3

3 Espaciamiento de discontinuidades > 2 m 0.6 2 m 200 600 mm

60 200 mm < 60 mm

Valuacin 20 15 10 8 5

4 Condiciones de

discontinuidades

Superficie muy rugosa, sin continuidad, sin separacin, roca fresca

Superficie medianamente rugosa, separacin < 1mm, roca medianamente meteorizada

Superficie medianamente rugosa, Separacin < 1mm, roca altamente meteorizada

Espejo de falla relleno de falla < 5 mm de espesor, separacin de 1 a 5mm, continuidad

Relleno suave > 5 mm de espesor separacin > 5 mm, continuidad

Valuacin 30 25 20 10 0

5 Aguas

Subterrneas

Flujo en 10m de longitud de

tnel Ninguno < 10 10 25 25 - 125 > 125

Ratio (Presin de agua en

juntas/ esfuerzo principal mximo)

0 < 0.1 0.1 0.2 0.2 0.5 > 0.5

Condiciones Generales

Completamente seco Hmedo Mojado Empapado Fluido

Valuacin 15 10 7 4 0

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Tabla 6 - B

CONDICIN DE DISCONTINUIDADES (Bieniawsky, 1989)

Parmetros Valuacin

Longitud de la discontinuidad (Persistencia)

< 1 m. 1 3 m. 3 10 m. 10 20 m. > 20m

6 4 2 1 0

Apertura Ninguno < 0.1 mm. 0.1 -1.0 mm. 1 - 5 mm. > 5 mm.

6 5 4 1 0

Rugosidad

Muy rugoso Rugoso

Ligeramente rugoso Lisa Pulida

6 5 3 1 0

Relleno Ninguno < 5 mm. relleno duro

> 5 mm. relleno duro

< 5 mm. relleno suave

> 5 mm. relleno suave

6 4 2 2 0

Meteorizacin

Roca Fresca

Ligeramente alterada

Moderadamente alterada

Altamente alterada Descompuesta

6 5 3 1 0

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TABLA 7 FORMA DE LOS BLOQUES EN EL MACIZO ROCOSO (ISRM, 1978)

Nota: o Masivo: existen pocas juntas o las juntas tienen un amplio

espaciamiento. o Bloqueado: bloques con dimensiones semejantes. o Tabular: Una de las dimensiones es considerablemente ms

pequea que las otras dos. o Columnar: Una de las dimensiones es considerablemente ms

grande que las otras dos. o Irregular: Amplia variacin del tamao y la forma de los bloques o Quebrada: fuertemente fracturad (cubos de azcar)

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TABLA 8 NDICE DE RESISTENCIA GEOLGICA: GSI

(Hoek & Marinos, 2002)

Con

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lleno

Intacta o masiva (M)Muestras de roca intacta o masiva in el lugar, roca con amplio espaciamiento de discontinuidades

Bloqueada (B)Masa de roca bien bloqueada no perturbada, bloques cbicos, formados por la interseccin de 3 sets

Muy Bloqueada (VB)Masa de roca bloqueada, parcialmente perturbada, bloques multiangulares formados 4 o ms sets

Bloqueada / perturbada (BD)Plegada y/o fallada con bloques angulosos formados por muchas intersecciones de sets

Desintegrada (D)Pobremente bloqueada, roca fuertemente quebrada con mixtura bloques angulosos y redondeados

Foliada / laminada (F)Plegada y tectnicamente cizallada, escasez de bloqueo a causa de la esquistosidad u otras imperfecciones

Estructura

Estimacin del ndice de resistencia geolgica para bloques de roca fracturada, describiendo la densidad de estructuras y las condiciones de intemperismo del macizo rocoso. El valor del GSI es estimdao utilizando las lneas oblicuas del recuadro inferior derecho. El valor no debe ser considerado como nico, siendo ms conveniente estimar un rango, como por ejemplo: 30 - 40 en vez de GSI=35. Es importante sealar que cuando el tamao de bloque es mayor a 1/4 del tamao de la excavacin, la ruptura ser controlada estructuralmente y el criterio de Hoek y Brown no deber utilizarse.

Decrece la calidad de la superficie

Dec

rece

el b

loqu

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90

80

70

60

50

40

30

20

10N/A N/A

N/A N/A N/A

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TABLA 9 CDIGOS SUGERIDOS PARA OTRO TIPO DE DESCRIPCIONES

Tipo de Roca: Caliza cz Mrmol m Cuarcita c Lutita l Hornfels h Andesita a Diorita d Monzonita mz Latita la Skarn granate skg Skarn magnetita skm Skarn piroxeno skp Color de la superficie de roca: Rosado 1 Rojo 2 Amarillo 3 Marrn 4 Olivo 5 Verde 6 Azul 7 Blanco 8 Gris 9 Negro 10 Tamao de grano Muy grueso > 60mm 1 Grueso 2 - 60 mm 2 Medio 60m - 2 mm 3 Fino 2 - 60m 4 Muy fino < 2m 5 Forma de bloque Bloqueado b Tabular t Columnar c Resquebrajado r

Clasificacin del tamao de partcula Cantos rodados, guijarro, pedrusco (Boulders) 200 - 600 mm 1 Conglomerado, cascajo (cobbles) 60 - 200 mm 2 Grava gruesa (Coarse gravel) 20 - 60 mm 3 Grava media (Medium gravel) 6 - 20 mm 4 Grava fina (Fine gravel) 2 - 6 mm 5 Arena gruesa (Coarse sand) 0.6 - 2 mm 6 Arena media (Medium sand) 0.2 - 0.6 mm 7 Arena fina (Fine sand) 0.06 - 0.2 mm 8 Limo, Arcilla (Silt, Clay) < 0.06 mm 9 Tipo de discontinuidad Junta j Junta simple sj Estratos b Fallas s Venas v Terminacin de la discontinuidad En otra discontinuidad d En material rocoso r Ms all del rea expuesta x Tipo de relleno: Silicatos si Cuarzo q Carbonatos c Sulfuros sf Roca triturada g Arena s Arcilla cl Patinas de xidos ox Limpia c

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Tipo de ruptura observada en el talud: Plana p Cua cu Volcadura v Circular cir. Compuesta c

TABLA 1 A: Estimacin de la resistencia a la compresin (ISRM, 1981)Tabla 1 - AESTIMACIN DE LA RESISTENCIA A LA COMPRESINTabla 1 - BTabla 2 -AESTIMACIN DEL GRADO DE INTEMPERISMO Y ALTERACINTabla 2 - BESTIMACIN DEL GRADO DE INTEMPERISMO Y ALTERACINTabla 3 - APERFILES DE RUGOSIDAD TPICOSTabla 3 - BPERFILES DE RUGOSIDAD Y VALORES DE JRC10Tabla 4CONTENIDO DE AGUA EN LAS DISCONTINUIDADES (ISRM, 1981)Tabla 5 -APARMETRO Jr: JOINT ROUGHNESS NUMBER (Barton et al, 1974)Tabla 5 -BPARMETRO Ja: JOINT ALTERATION NUMBER (Barton et al, 1974)Tabla 6 - ARMR BSICO (Bieniawsky, 1989)Tabla 6 - BCONDICIN DE DISCONTINUIDADES (Bieniawsky, 1989)TABLA 7FORMA DE LOS BLOQUES EN EL MACIZO ROCOSO (ISRM, 1978)Nota:TABLA 8NDICE DE RESISTENCIA GEOLGICA: GSICDIGOS SUGERIDOS PARA OTRO TIPO DE DESCRIPCIONESTipo de Roca:Color de la superficie de roca:Tamao de granoForma de bloqueClasificacin del tamao de partculaTipo de discontinuidadTerminacin de la discontinuidadTipo de relleno:Tipo de ruptura observada en el talud: