Mecanica de Rocas (Resumen 3)

CAPITULO 3: SITIO DE INVETIGACION
1. Principios de investigación del sitio

La investigación del sitio debe considerarse una parte muy importante para el diseño de la
mina. Este modelo puede ser probado para determinar las respuestas a los diversos
problemas de ingeniería.
1.1. Objetivos de la investigación del sitio

 Evaluar la idoneidad de un sitio para el desarrollo del minero propuesto
 Permitir la elaboración de un diseño adecuado y económico
 Prever y prevenir problemas geotectónicos durante y después de la operación
1.2. Organización de las investigaciones de sitio

Fase I: estudio de escritorio de la literatura disponible mapas, informes, análisis
fotográficos del área, imágenes satelitales.
Fase II: investigación de campo que incluye perforación, excavación de posos, pruebas
de penetración, muestreo, estudio geofísico, etc.
Fase III: ensayos de laboratorio y evaluación de datos geofísicos básicos
Fase IV: pruebas de campo que incluye pruebas de in situ antes y durante la
excavación, pruebas de rendimiento de estructuras.
Los datos obtenidos deben copilarse en un modelo de ingeniería y pueden ser

representados de mejor manera mediante secciones transversales geológicas, planos
del sitio o proyección tridimensional. La evaluación cuidadosa del sitio es muy
esencial y cualquier modelo de ingeniería debe ser representativo de las condiciones
del suelo y segundo, ser manejable en terminas de análisis de ingeniería.
2. Revisión de las técnicas de investigación del sitio

2.1. Métodos de investigación directas
Una de las formas más fáciles de investigar y económicas es una inspección de
recorrido. La inspección puede ser realizada por un ingeniero o geólogo que deben
registrar los datos de campo, ya sea en croquis de mapas geológicos o informe
estándar. Este ultimo permite recopilar datos como angulo de pendiente, altura de
pendientes, ubicación de filtración de agua subterránea, tipo de material y ubicación
de deslizamientos.
2.2. Medición de aguas subterráneas

Son mediciones importantes que tienen una influencia significativa en el estudio de
suelo, taludes y excavaciones subterráneas. Las mediciones mas sencillas se realizan
en posos revestidos donde el nivel del agua da una indicación directa de la presión de
agua, los piezómetros se instalan en horizontales sellados específicos.
2.3. Muestreo
De la perforación de posos se obtiene los testigos que serán llevados a pruebas,
donde se pueden obtener el rango y espesos de los materiales. El tipo de muestra es
otro factor muy importante para decidir sobre la confiabilidad de los datos de prueba.
El grado de perturbación depende de gran medida de la calidad de la perforadora, las
muestras intactas no pueden ser representativas de todo el macizo rocos, sino que
existen partes donde los materiales no están del todo meteorizados.
La muestra obtenida debe ser conservar y proteger en el estado que se recupero en el
suelo, para obtener datos mas precisos del suelo.
2.4. Pruebas de penetración estándar (SPT)

Esta prueba permite determinar la densidad de los suelos granulares, el
procedimiento se describe en BS 1377, para realizar la prueba e interpretación de los
resultados se debe tener en cuenta:
 El revestimiento debe estar por delante del pozo y debe mantener el
equilibrio del agua si se mantiene por debajo del nivel freatico.
 Deben usar varillas de gran diámetro para reducir la disipación de energía.
 Se debe usar un martillo perforador automático para impulsar el
muestreador, la precisión de una llave inglesa y el deslizamiento depende del
operador.
2.5. Pruebas de penetración de cono (CPT)

Esta técnica a tenido mucho éxito en pruebas de suelo blando, tanto para suelos
cohesivos y no cohesivos. Las principales razones son la precisión y detallada
naturalidad de los datos y la velocidad y economía.
El principio de realizar una prueba de cono es esencialmente muy simple: una sonda
estandarizada, con un área de punta de 10 cm.2, es empujado por gatos hidráulicos
en el suelo a una velocidad constante de penetración, y la punta y resistencia lateral
medida. La relación de estos dos parámetros se utiliza como indicador del tipo de
suelo, y las correlaciones empíricas establecidas durante muchos años permiten el
cálculo directo de parámetros de ingeniería, como la resistencia al corte sin drenaje
de suelos cohesivos.
Para que esta prueba se lleve acabo en otra variedad de suelos es necesario, se deben
incluir:
a) Mediciones de presión de agua intersticial (piezocono)
b) Mediciones de permeabilidad in situ usando el piezocono
c) Mediciones de temperatura del suelo
d) Inclusión de un inclinómetro para comprobar la verticalidad del sondeo
e) Mediciones de resistividad para determinar la densidad in situ de depósitos de
arena
2.6. Sondeo dinámico

Es una sonda manual que se puede utilizar hasta profundidades de 10 a 15 m en suelo
blando. Se registran y grafican los conteos de golpes por cada perforación de 10 mm,
para obtener resultados de posos de prueba y sondajes posteriores, también para el
estado de compactación del relleno enterrado y el espesor de las capas de relleno.
2.7. Técnicas remotas

Estas prueban son esencialmente geofísicas, sometiendo al cuerpo rocoso a
perturbaciones y medir la respuesta del suelo. La interpretación de los datos
geofísicos permite evaluar las diferentes propiedades medibles.
2.8. Pruebas sísmicas

Las ondas son generadas por una fuente de percusión (martillo) o una fuente
explosiva y comprenden varios tipos de ondas. Las ondas P de compresión son las más
comunes y, lo que es más importante, las más fáciles de reconocer. Sin embargo,
debajo del nivel freático viajan con la velocidad característica del agua subterránea, lo
que resulta en mediciones menos precisas. Las ondas S de corte son particularmente
útiles y son sensibles a las variaciones en el perfil geológico. Las correlaciones directas
con el módulo de corte del suelo están disponibles y pueden usarse para evaluar el
grado de compactación de los depósitos granulares.
2.9. Métodos eléctricos

De los diversos métodos eléctricos de medición de resistividad es la más popular y la
más utilizada. Los cambios en la resistividad aparente se determinan generando un
campo eléctrico entre dos puntos fijos. Las variaciones en la resistividad aparente se
pueden calcular y correlacionar con los cambios de capa.
2.10. Resumen
El objetivo económico de la investigación de un sitio es obtener la máxima cantidad
de datos de buena calidad a un costo mínimo. Los operadores de minas deben estar
familiarizados con la necesidad de investigar el sitio y la variedad de técnicas
disponibles en la región para definir las condiciones. Las limitaciones de cada método
son importantes y el control de la salida de la calidad de los datos de entrada necesita
una cuidadosa consideración.
3. Técnicas de laboratorio y de campo para la caracterización de la masa rocosa

3.1. Mapeo de fracturas
Geología Regional: evaluación realizada a partir de características geológicas
generales a gran escala derivadas de fotografías aéreas, imágenes satelitales y mapas
topográficos. También mapas geológicos regionales detallados y exposiciones
adyacentes útiles, como minas, canteras, desmontes, lechos de ríos.
Mapeo Estructural: lento ya menudo tedioso, pero de vital importancia para la
investigación. La herramienta utilizada principalmente es la brújula geológica, como la
que fabrican Breithaupt o Zeiss. Todo mapeo estructural está sujeto a sesgo a menos
que se lleve a cabo en tres planos perpendiculares entre sí, una situación que rara vez
es posible en el desarrollo de taludes.
Mapeo Estructural Fotogramétrico: sujeto a al menos las mismas limitaciones que las
anteriores, pero permite el mapeo de áreas que de otro modo serían inaccesibles.
3.2. Stereonets
Un macizo rocoso consiste en bloques de material intacto separados por

discontinuidades que tienden a formar conjuntos o familias. las discontinuidades
tienden a tener una orientación más aleatoria. El uso de dispositivos, como
stereonets, ayuda en gran medida a la definición de conjuntos, cualquier plano se
puede definir mediante el uso de dos parámetros: buzamiento y rumbo, ya que estos
dos elementos numéricos brindan la definición única.
Hay dos formas principales de proyección: la proyección de áreas iguales (o de
Lambert) es la que se usa predominantemente en la que muestra cómo se relacionan
el plano y la esfera: el plano no solo se caracteriza por una traza de gran círculo en la
superficie del hemisferio, sino también por el polo de ese plano, que puede
considerarse como la intersección de la unidad de los planos. vector con la superficie
del hemisferio.

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Los datos obtenidos deben copilarse en un modelo de ingeniería y pueden ser

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2.2. Medición de aguas subterráneas

2.4. Pruebas de penetración estándar (SPT)

2.5. Pruebas de penetración de cono (CPT)

2.6. Sondeo dinámico

2.7. Técnicas remotas

2.8. Pruebas sísmicas

2.9. Métodos eléctricos

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Un macizo rocoso consiste en bloques de material intacto separados por

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