Manual de Geotecnia Para Registro de Sondajes

MANUAL DE PROCEDIMIENTO PARA EL REGISTRO GEOTECNICO DE SONDAJES PROYECTO EL CHOCO ESTADO DE BOLÍVAR, VENEZUELA

Versión 4-2

PREPARADO POR: FRANCISCO CARRASCO GRACIELA ROSALES

Golder Associates S.A. Av. 11 de Septiembre 2353, Piso 16, Providencia, Santiago, Chile Fono: (56-2) 233 5868 Fax: (56-2) 334 5803

Man.Proc.Reg.Geot.Sond.

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Julio 2003 Rev.4-2

INDICE Pág.

1.0

INTRODUCCIÓN........................................................................................................1

2.0

EL MACIZO ROCOSO Y LA INFORMACION .....................................................2

3.0

4.0

2.1

Clasificación del Macizo Rocoso ......................................................................2

2.2

Filosofía de la Obtención de la Información .....................................................2

DESCRIPCIÓN GEOTÉCNICA EN SONDAJES ...................................................3 3.1

Formato de Registro de Sondaje........................................................................3

3.2

Hoja de Datos Generales del Sondaje................................................................4

3.3

Fotografías de los Testigos ................................................................................4

REGISTRO GEOTÉCNICO DE TESTIGOS...........................................................5 4.1

Diámetro del Testigo y Condiciones de Agua...................................................5

4.2

Intervalo Perforado (ó Profundidad, Carrera o Corrida) ...................................5

4.3

Parámetros de Recuperación del Testigo...........................................................5 4.3.1

Recuperación ........................................................................................5

4.3.2

RQD (Rock Quality Designation) ........................................................6

4.3.3

Total de Fracturas .................................................................................7

4.4

Descripción del Tipo de Roca ó Litología.........................................................7

4.5

Intervalo Geotécnico .........................................................................................8

4.6

Parámetros de Resistencia de la Roca Intacta....................................................8

4.7

4.6.1

Índice de Dureza ...................................................................................8

4.6.2

Índice de Meteorización .....................................................................10

Conteo y Condición de Fracturas ....................................................................12 4.7.1

Ángulo de Inclinación Respecto al Eje del Testigo ............................12

4.7.2

Cantidad..............................................................................................12

4.7.3

Tipo de Fractura..................................................................................12

4.7.4

Condición de las Fracturas..................................................................13

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4.7.4.1 Sistema Q de Barton, Lien y Lunde (NGI) ............................13 4.7.4.2 Sistema RMR de Bieniawski (CSIR).....................................16

5.0

4.8

Relleno.............................................................................................................18

4.9

Falla .................................................................................................................18

4.10

Comentarios.....................................................................................................18

TESTIGOS ORIENTADOS CON IMPRESIONES DE ARCILLA .....................19 5.1

Generalidades ..................................................................................................19

5.2

Definiciones y Convenciones ..........................................................................19

5.3

Perforación y Equipos de Terreno ...................................................................20 5.3.1

Perforación..........................................................................................20

5.3.2

Equipo de Terreno ..............................................................................22 5.3.2.1 Orientador de Testigo ............................................................22 5.3.2.2 Protractor Lineal ....................................................................23 5.3.2.3 Goniómetro ............................................................................23

5.4

Fabricación del Tubo Orientador de Testigos .................................................23

5.5

Mesa para Marcar el Testigo ...........................................................................26

5.6

Procedimiento de Orientación .........................................................................27

5.7

Recolección de Datos ......................................................................................30 5.7.1

Mediciones sin línea de referencia auxiliar ........................................30

5.7.2

Mediciones con línea de referencia auxiliar .......................................31 5.7.2.1 Uso de Protractor Lineal ........................................................31 5.7.2.2 Uso de Goniómetro ................................................................32

5.7.3

Formato de Registro ...........................................................................32

5.8

Confianza de las Mediciones...........................................................................34

5.9

Tratamiento de la Información ........................................................................34 5.9.1

Datos Generales ..................................................................................34

5.9.2

Corrección del “Dip Direction”..........................................................34 5.9.2.1 Uso de Protractor Lineal ........................................................35 5.9.2.2 Uso de Goniómetro ................................................................36 Golder Associates


5.10

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Determinación de la Verdadera Orientación ...................................................37 5.10.1 Rotación de los Planos de Discontinuidad..........................................37

5.11

Listado de Materiales ......................................................................................39

INDICE DE TABLAS Pág.

Tabla 1

Dureza de Rocas Intactas .................................................................................................. 9

Tabla 2

Índice de Meteorización................................................................................................... 11

Tabla 3

Tipo de Fractura .............................................................................................................. 12

Tabla 4

Rugosidad de las Fracturas (Jr) ...................................................................................... 13

Tabla 5

Alteración de las Fracturas (Ja)...................................................................................... 15

Tabla 6

Conjuntos de Fracturas (Jn) ............................................................................................ 16

Tabla 7

Condición de las Fracturas ............................................................................................. 17

Tabla 8

Planaridad ....................................................................................................................... 17

Tabla 9

Rugosidad ........................................................................................................................ 17

Tabla 10

Matriz............................................................................................................................. 18

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INDICE DE ANEXOS Pág. Anexo A

................................................................................................................................. 40

A1

Hoja de Registro de Sondaje No Orientado (en blanco) ......................................................... 41

A2

Ejemplo de Registro de Sondaje No Orientado ....................................................................... 43

A3

Hoja de Registro de Sondaje Orientado (en blanco)............................................................... 45

Anexo B

................................................................................................................................. 47

B1

Hoja de Información del Sondaje (“Header”) ........................................................................ 48

B2

Hoja de Registro Fotográfico de Sondajes.............................................................................. 50

Anexo C

................................................................................................................................. 52

INDICE DE FIGURAS (incluidas en el Anexo C) Pág. Figura 1

RQD – Rock Quality Designation ........................................................................... 53

Figura 2

Contacto de Paredes con Respecto a un Cizalle ..................................................... 54

Figura 3

Condición de las Fracturas ..................................................................................... 55

Figura 4

Determinación del Número de Conjuntos de Diaclasas - Jn .................................. 56

Figura 5

Ángulo DIP y DIP DIRECTION de los Testigos de Sondajes................................. 57

Figura 6 (a)

Protractor Lineal NQ/HQ ....................................................................................... 58

Figura 6 (b)

Protractor Lineal NQ3/HQ3 ................................................................................... 59

Figura 7

El Goniómetro ......................................................................................................... 60

Figura 8

Ensamblado del Tubo Orientador de Testigos ........................................................ 61

Figura 9

Modificación de la Zapata....................................................................................... 62

Figura 10

Parámetros de Rotación del Testigo ....................................................................... 63

Figura 11

Medidas Beta “Bottom” de la Elipse ...................................................................... 64

Figura 12

Medidas Beta “Top” de la Elipse............................................................................ 65

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INDICE DE FOTOGRAFÍAS Pág. Fotografía 1

Bit de diamantes con diámetro HQ3, para sistema de recuperación de testigos.....21

Fotografía 2

Ensamble de lainas en armado del tubo interior......................................................21

Fotografía 3

Tubo orientador con barra de plomo soldada en su interior...................................24

Fotografía 4

Tubo orientador con pescante acoplado en su extremo...........................................25

Fotografía 5

Placa circular soldada en el interior de la zapata...................................................25

Fotografía 6

Tornillos en cruz soldados dentro de la zapata........................................................26

Fotografía 7

Zapata con plasticina colocada en el extremo del tubo orientador.........................26

Fotografía 8

Zapata con molde en plasticina del primer testigo de la carrera perforada...........27

Fotografía 9

Alineación y calce del testigo perforado..................................................................28

Fotografía 10 Calce perfecto del primer testigo perforado con la impresión de arcilla................28

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1.0

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INTRODUCCIÓN

Este documento contiene una descripción de los procedimientos para recoger información geotécnica básica a partir de los testigos de sondajes orientados (sondajes inclinados con impresión de moldes de testigos de fondo) como no orientados. Los procedimientos descritos están diseñados para obtener un mínimo de características geotécnicas esenciales de un macizo rocoso, las cuales pueden tener una gran importancia en el diseño de cualquier potencial excavación, tanto subterránea como de superficie. Un aspecto importante de estos procedimientos de evaluación geotécnica es que pueden aplicarse en las distintas etapas de un proyecto.

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2.0

EL MACIZO ROCOSO Y LA INFORMACION

2.1

Clasificación del Macizo Rocoso

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La información geotécnica obtenida a partir de los testigos de sondajes es usada para valorar el macizo rocoso de acuerdo a su “calidad”. Los métodos de clasificación de macizos rocosos proporcionan una base para esta evaluación y permiten comparar diferentes condiciones de macizos rocosos encontrados en otros lugares de una misma mina ó con otras minas. Los sistemas de clasificación se han ido refinando a través de los años hasta incluir una larga base de datos de excavaciones y condiciones del terreno. Particularmente, dos han sido los esquemas de clasificación de macizos rocosos más ampliamente usados en la industria civil y minera. Estos son el Sistema Q de Barton, Lien y Lunde (o Sistema NGI) y el Sistema RMR de Bieniawski (o Sistema CSIR). Aunque los sistemas son diferentes, ellos se basan en la obtención de información similar en orden a clasificar la calidad del macizo rocoso. Los parámetros básicos en estos sistemas son tales como la resistencia de la roca intacta, condición y espaciamiento del fracturamiento, presión de aguas subterráneas y orientación de las estructuras geológicas con respecto a las excavaciones de la mina. El “valor de calidad” resultante puede otorgar una valiosa ayuda para diseñar excavaciones estables y también para apoyar la predicción de los requerimientos de refuerzos de las excavaciones. Este manual no tiene el ánimo de presentar los sistemas de clasificación de los macizos rocosos en detalle, pero sería muy aconsejable que el lector se interiorice con ellos recurriendo a la abundante literatura disponible que existe al respecto. 2.2

Filosofía de la Obtención de la Información

Tradicionalmente la obtención de datos geotécnicos se lleva a cabo en etapas avanzadas de un proyecto minero, es decir, normalmente cuando los estudios de ingeniería ya han sido iniciados. Sin embargo, una gran cantidad de datos geotécnicos de mucho valor, provenientes de los sondajes de exploración, a menudo se pierden porque los testigos no fueron adecuada o detalladamente registrados geotécnicamente. Esto, además, no significa un costo adicional de relevancia considerando la sustancial inversión que luego se deberá hacer para “recuperar” u obtener estos datos, muchos de los cuales pueden haberse perdido irremediablemente. La obtención “temprana” de datos geotécnicos tiene las siguientes ventajas: La información geotécnica es registrada antes de que el testigo sea deteriorado por factores tales como manipulación, alteración y muestreos, entre otros, y El costo de la obtención de información durante el mapeo o loggeo geotécnico siempre será significativamente menor que los costos asociados con la implementación de otro programa de adquisición de información en una fecha posterior.

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3.0

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DESCRIPCIÓN GEOTÉCNICA EN SONDAJES

La descripción de un macizo rocoso para fines de ingeniería requiere de la evaluación de las características tanto del material rocoso como de las fracturas que lo atraviesan (por ejemplo: planos de estratificación, diaclasas, foliación, clivaje). El material rocoso en su estado fresco o inalterado puede variar en resistencia desde relativamente blando (por ejemplo: arcillolitas, margas, yeso) a extremadamente duro (por ejemplo: diabasas, cuarcitas, hornfelses). La resistencia a lo largo de las fracturas puede también variar significativamente dependiendo de la condición de la fractura. 3.1

Formato de Registro de Sondaje.

El formato de registro o loggeo utilizado para describir las características geotécnicas de un macizo rocoso está basado en prácticas estándares internacionales, y está estructurado para proveer todos los datos necesarios para proceder a la clasificación de los macizos rocosos dentro de los esquemas de clasificación geotécnica del macizo rocoso anteriormente mencionados. Proporciona además, una guía de terreno simplificada, la cual involucra un conocimiento general de la geología, de su terminología y procesos asociados. Lo siguientes parámetros básicos son requeridos para un registro geotécnico de testigos: Diámetro del Testigo y Condiciones de Agua; Intervalo Perforado (ó Profundidad, Carrera o Corrida); Parámetros de Recuperación del Testigo (Recuperación, RQD y Total de Fracturas); Tipo de Roca (Litología); Intervalo Geotécnico; Parámetros de Resistencia de la Roca Intacta (incluye Índice de Dureza de la Roca e Índice de Meteorización); Conteo, Orientación y Condición de Fracturas (diferentes parámetros dependiendo del sistema de clasificación geotécnico empleado que se detallan más adelante) En el caso que el loggeo de testigos se efectúe sobre sondajes inclinados y debidamente orientados, además de los parámetros señalados anteriormente, y de acuerdo al sistema de orientación, se deberán medir además: Ángulo de Referencia, El ángulo DIP de la discontinuidad, El ángulo DIP DIRECTION de la discontinuidad, Profundidad de cada una de las discontinuidades medidas;

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Un ejemplo de formato en blanco para registrar los datos geotécnicos se incluye en el Anexo A1 y un ejemplo de loggeo se muestra en el Anexo A2. En el Anexo A3 se muestra el formato utilizado para el registro de sondajes orientados. Estos formatos constituyen una guía, reconociendo que formatos alternativos pueden ser requeridos para satisfacer necesidades específicas de proyectos individuales. 3.2

Hoja de Datos Generales del Sondaje

En el Anexo B1 se muestra la Hoja de Datos Generales del Sondaje (“Header”)que debe encabezar cada conjunto de hojas de loggeo correspondiente a un determinado sondaje. Se incluyen datos como la denominación, identificación o nombre del sondaje, ubicación geográfica general (localidad), longitud total de la perforación, fechas de inicio y término de la perforación, ubicación (especificándose cota y coordenadas), ángulo con respecto a la horizontal y azimut, nombre del contratista si corresponde, equipo de perforación y el nombre del Geólogo ó Supervisor responsable de la descripción geológica y geotécnica. En el caso de sondajes orientados se agregan las mediciones de orientación del pozo: azimut, inclinación y profundidad a la que fueron realizadas. 3.3

Fotografías de los Testigos

Muchos proyectos mineros han adoptado fotografiar las cajas de testigos como una práctica usual. Esto proporciona un registro permanente de los sondajes, al cual se puede acceder fácilmente a fin de verificar visualmente la información geológica y geotécnica recolectada durante el loggeo de los testigos. El costo de la fotografía de testigos es ínfimo en comparación al costo de la perforación de sondajes y del registro geológico y geotécnico mismo, en tanto que su utilidad puede ser insospechadamente importante. Todas las cajas de testigos deberían ser fotografiadas en color. Las cajas deben ser claramente identificadas con el nombre del proyecto, el nombre del sondaje, la fecha de perforación y el tramo de profundidad involucrado, como información mínima. Los testigos deben estar limpios, de preferencia húmedos, para permitir la identificación de las unidades geológicas. La mejor fotografía se obtiene perpendicular a la caja de testigos, con luz solar sin sombras o con relleno de flash electrónico a fin de asegurar condiciones de exposición consistentes y uniformes. En el Anexo B2 se incluye una hoja de formato de Registro de Fotografías de cajas de testigos de sondajes.

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4.0

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5

REGISTRO GEOTÉCNICO DE TESTIGOS

En este capítulo nos referiremos específicamente al registro de la información geotécnica de testigos de sondajes no orientados. A continuación se describen los parámetros contenidos en la hoja de registro o log utilizada en esta evaluación: 4.1

Diámetro del Testigo y Condiciones de Agua

En esta columna se anotará el diámetro del testigo obtenido ó el diámetro de la perforación, de acuerdo al tramo de profundidad perforado. Se aconseja utilizar la nomenclatura convencional de diámetros de sondajes, tales como HQ, NC, NX, etc. También se pueden anotar los datos de tipo de la perforación y tipo de la herramienta de perforación. Además, en esta columna se puede indicar la profundidad del nivel freático natural, las variaciones de éste si es que se miden periódicamente, o las profundidades donde hay pérdida total o significativa del agua durante la perforación. En este último caso, la recuperación del fluido de la perforación ó retorno puede ser expresado en porcentaje. Si corresponde, se puede especificar la situación final del piezómetro y tipo de relleno. 4.2

Intervalo Perforado (ó Profundidad, Carrera o Corrida)

Se divide en dos columnas denominadas “Desde (m)” y “Hasta (m)” donde se individualizan, respectivamente, la profundidad de comienzo y término del intervalo perforado, medido a lo largo del eje del testigo con respecto al collar del sondaje. El collar del sondaje es el lugar físico desde donde se inicia la perforación, por lo tanto éste tiene una profundidad igual a cero. 4.3

Parámetros de Recuperación del Testigo

Para cada una de las corridas o carreras perforadas se especifican: el metraje de testigos recuperados (en metros y porcentaje), el RQD estándar (en metros y porcentaje) y el total de fracturas. 4.3.1

Recuperación

Corresponde a la longitud efectiva de la muestra recuperada dividida por la longitud del tramo perforado. Se expresa en porcentaje (%) y se calcula para cada corrida. Bastan precisiones en las medidas del orden del 1%, es decir, porcentajes sin decimales. Recuperación (%) = 100 x

Recuperación (m) Longitud del intervalo de loggeo ó corrida

Las pérdidas de testigos son importantes indicadores de potencialmente pobres condiciones geotécnicas, ya que ellas comúnmente ocurren en zonas altamente fracturadas o débiles, las cuales pueden ser importantes para determinar las propiedades del macizo rocoso.

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Escombros, reperforaciones, lodo u otro material recuperado ubicados especialmente en la parte superior de la carrera deben ser descartados del conteo de recuperación y por lo tanto desechados o claramente etiquetados para evitar subsecuentes confusiones. No es poco común que se produzcan deslizamientos en el proceso de extracción del testigo y que parte del material pueda ser desprendido del tubo de testigos. Este problema frecuentemente indica un equipo gastado o inapropiado por lo que debería ser reemplazado. Debido a que los testigos desprendidos deberían ser presentados en el formato de loggeo en la ubicación real que ocuparon en el terreno, se requiere de alguna interpretación adicional cuando la roca perforada durante una carrera se suelta y posteriormente se recupera durante la siguiente carrera. Obviamente las recuperaciones de testigos no deben exceder el 100% en cualquier intervalo de loggeo. Los testigos que fueron perforados en carreras previas pueden a menudo ser identificados por marcas en la perforación. 4.3.2

RQD (Rock Quality Designation)

El RQD es un índice cuantitativo de la calidad de la roca basado en el procedimiento de recuperación de testigos, mediante el cual se consideran sólo aquellos trozos de testigos cuya longitud es a lo menos el doble del diámetro del testigo. Longitudes más cortas deben ser ignoradas. La Figura 1 del Anexo C es un ejemplo de distintas situaciones que se pueden presentar al calcular el RQD. El RQD se determina utilizando la siguiente expresión: RQD (%) = 100 x

Σ trozos de testigos ≥ 10 cm* Longitud del intervalo de loggeo ó corrida

* Nota: Para un testigo NQ, el índice de longitud (tamaño mínimo del trozo considerado) es 2 x 2” = 4 pulgadas ó 10 cm. Es importante distinguir en los testigos las fracturas que son mecánicamente inducidas por la perforación de aquellas fracturas que son naturales. Una fractura mecánica causada por el manejo de los testigos no afecta adversamente el valor de RQD, el cual es una medida de la calidad de la roca in situ. Los trozos de testigos separados mecánicamente deben ser incorporados a la unidad sólida de testigo más próxima a fin de obtener un valor de RQD más real. Naturalmente, la ocurrencia de estas fracturas debería ser marcada con un lápiz crayón de color para ayudar en este proceso. El RQD debería ser calculado en intervalos de loggeo de al menos 0,9 m. En ocasiones es difícil distinguir fracturas naturales. Si el origen de la fractura es incierto, la fractura debe ser considerada como natural con el objetivo de asegurar valores conservadores para el RQD. Como indicación, superficies de fracturas frescas y limpias que están orientadas en ángulos cercanos a los 90º con respecto del eje del testigo y que pueden ser unidas casi sin separación alguna, son típicas de las fracturas mecánicamente inducidas. Superficies algo redondeadas, meteorizadas, conteniendo rellenos o cubiertas de algún tipo de mineral, y que ocurren comúnmente en ángulos no perpendiculares al eje del testigo, o que sus superficies no pueden ser calzadas con precisión, deben ser consideradas como fracturas naturales. Un caso especial que puede encontrarse en las mediciones del RQD lo constituye una fractura aislada paralela al eje del testigo. En este caso se considera una roca intacta y se asigna un RQD de Golder Associates


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100% con el fin de evitar sesgo en la medida del RQD con esta fractura única paralela a la línea de perforación. El RQD es válido sólo para testigos sólidos y no debería ser usado cuando se encuentren materiales muy pobremente endurecidos, tales como arcillas y arcillolitas frágiles. En estos casos, las letras N/A (no aplicable) deberían ser registradas en la columna de “Comentarios” y asignar un valor arbitrario de cero al RQD (m) sólo para efectos estadísticos del procesamiento de los datos. Si el RQD es cero, en la columna “Total de Fracturas” se deberá registrar el valor 100. 4.3.3

Total de Fracturas

Es el número de discontinuidades naturales que se observan en la longitud del testigo examinado o por unidad de longitud para un determinado tipo de discontinuidad. En esta columna se deben considerar el total de la cantidad de fracturas, independiente de la orientación y condición de ellas. Sin embargo, en las columnas de “Cantidad” sí se debe anotar el número de fracturas por cada rango de orientación de ellas. En otras palabras, la sumatoria de todas las columnas “Cantidad” para un determinado tramo debe corresponder al “Total de Fracturas”, salvo en el caso que el RQD sea cero como se explicó anteriormente. Por otro lado, si hay más fracturas de las que realmente se midieron, en la columna “Total de Fracturas” se debe anotar la cantidad total de ellas y en la columna “Comentarios” la cantidad de fracturas medidas, es decir, la suma de las columnas “Cantidad”. Si se necesita calcular la frecuencia de fracturas por metro lineal, ésta se determina dividiendo el conteo de fracturas por la longitud del intervalo de testigo examinado. No se deben incluir en el conteo las fracturas inducidas mecánicamente, como así también, aquellas fracturas con longitudes menores al diámetro del testigo. La frecuencia de fractura es usada para determinar el espaciamiento entre fracturas dentro de un macizo rocoso. El espaciamiento de las fracturas tiene una influencia directa sobre la resistencia del macizo rocoso y sobre su comportamiento. Generalmente, a menor espaciamiento de fractura, mayor dificultad en mantener estables las excavaciones. Por lo tanto, este parámetro es críticamente importante en los estudios de diseños mineros. La frecuencia de fracturas también es requerida para complementar el RQD, ya que las medidas del RQD se vuelven crecientemente menos sensibles a los cambios en el espaciamiento de las fracturas superior a 4 pulgadas (10 cm). Cantidad de Fracturas

Frecuencia de Fracturas (FF) (cant/ml) =

Longitud del intervalo de loggeo ó corrida

4.4

Descripción del Tipo de Roca ó Litología

El tipo de roca se registra usando su nombre litológico propio ó un código asimilable a éste. El nombre usado para identificar el tipo de roca debe permanecer consistente a través de todo el proyecto para evitar confusiones en la identificación de las unidades geológicas. Generalmente una aplicación uniforme de la nomenclatura es mucho más crítica que una exactitud de ella en términos descriptivos.

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En ocasiones, los aspectos litológicos pueden remitirse sólo a un nombre genérico y ellos pueden ser obtenidos directamente, o en acuerdo, con los geólogos encargados de realizar la descripción geológica que normalmente se hace con fines económicos propios en cada proyecto minero. Eventualmente y si los aspectos litológicos son muy importantes para el proyecto y por lo tanto se debe hacer una descripción detallada de las características de la litología, es posible utilizar esta columna como Columna Litológica, donde se expresa, utilizando una simbología adecuada, el tipo litológico encontrado, el cual será descrito en detalle en un anexo a las hojas de registro del sondaje. En este último caso, se utilizan los siguientes parámetros descriptivos generales: Nombre (en primera instancia el nombre fundamental de la roca en terreno, el que se reemplaza, si procede, por el nombre petrográfico después de obtener un análisis y clasificación mediante el estudio de secciones delgadas de la roca en laboratorio); Textura (tamaño del grano, tamaños relativos ─equigranular ó porfídica─), Angulosidad; Forma del Grano; Ordenamiento Espacial de los Granos (Fábrica de la Roca); Bandeamiento; Homogeneidad; Masa Fundamental; Deformaciones; y Color (se utilizan escalas internacionales como la Carta de Colores). Para la angulosidad del grano se usan términos como angular, subangular, subredondeado y redondeado; para la forma del grano se usan términos como equidimensional, tabular, elongado, irregular; para la textura superficial del grano se usan términos como rugosa, lisa, etc. 4.5

Intervalo Geotécnico

Corresponde a la agrupación de tramos de características geotécnicas similares, considerando principalmente, el RQD, el Total de Fracturas, el Índice de Dureza y el Índice de Meteorización. En ocasiones, alguna característica geotécnica puede ser significativamente dominante sobre las demás, como también en otras, se debe decidir cual de ellas puede ser la característica diferenciadora. Sin embargo, aún cuando una zona presente similares condiciones geotécnicas, si existe variación litológica se debe considerar como intervalos geotécnicos diferentes. 4.6

Parámetros de Resistencia de la Roca Intacta

4.6.1

Índice de Dureza

El Índice de Dureza de los trozos de un testigo intacto corresponde a una estimación indirecta de la resistencia de un macizo rocoso. La palabra “intacto” se usa en términos de “trozo entero” y no debe confundirse con “fresco” ó “inalterado”. En términos más detallados, se puede definir como roca intacta a un volumen de roca de tamaño pequeño y que incluya todos los componentes de la roca considerada, pero sin mostrar irregularidades ni defectos tales que influyan la cinemática de su ruptura. Se entiende como volumen pequeño aquel de una probeta típica de laboratorio para este tipo de ensayo, o sea, del orden de 1,5 x 10-4 m3 (probeta de 42 mm de diámetro y 84 mm de alto) a 1,5 x 10-2 m3 (probeta de 150 mm de diámetro y 300 mm de alto). Se entiende por irregularidades a la presencia de características que pueden afectar el comportamiento mecánico de la probeta, como por ejemplo, clastos de tamaño grande, amígdalas, vetillas, estructuras selladas, etc. A modo de interés general, un defecto corresponderá a huecos, poros, vesículas, estructuras abiertas, etc. El Índice de Dureza puede ser estimado utilizando un martillo geológico y un cortaplumas. Tablas internacionalmente aceptadas, como la Tabla 1, correlacionan fácilmente esta dureza relativa con la

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resistencia a la compresión uniaxial simple y el índice de resistencia a la carga puntual, expresadas en MPa.

Tabla 1

Dureza de Rocas Intactas

Procedimiento de identificación y rango aproximado de parámetros de resistencia Símbolo

Descripción

Características de Terreno

Resistencia

Índice

a la Compresión Uniaxial

de Carga Puntual

(MPa)

(MPa)

R0

EXTREMADAMENTE FRÁGIL

La roca puede ser marcada por la uña del pulgar.

<1

(1)

R1

MUY FRÁGIL

Se disgrega o desintegra al golpe firme con la punta del martillo geológico. Puede ser escarbada con un cortaplumas.

1-5

(1)

R2

FRÁGIL

Con dificultad puede ser escarbada con un cortaplumas. Marcas superficiales pueden ser hechas con un golpe firme con la punta del martillo geológico.

5-25

(1)

R3

MODERADA O MEDIANAMENTE DURA

No puede ser escarbada con un cortaplumas. Se rompe con un golpe firme del martillo geológico.

25-50

1-2

R4

DURA

Se rompe con más de un golpe del martillo geológico.

50-100

2-4

R5

MUY DURA

Se requieren muchos golpes del martillo geológico para romper la roca.

100-250

4-10

R6

EXTREMADAMENTE DURA

Los golpes del martillo geológico sólo obtienen esquirlas.

>250

>10

(1) En estos casos, se aconseja efectuar un ensayo de compresión uniaxial. Nota: Materiales con Resistencia a la Compresión Uniaxial menor a 0,5 MPa y suelos sin cohesión deben ser clasificados usando el Sistema de Clasificación de Suelos. Nota: 1 MPa = 145 psi. Nota: Para golpear con el martillo geológico, el alto de la muestra debe ser el doble del diámetro. Referencia: Brown, 1981, “Suggested Methods for Rock Characterization Testing and Monitoring”, International Society for Rock Mechanics.

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La experiencia ha demostrado que este simple método de aproximación otorga una efectiva solución para obtener datos en forma rápida y de bajo costo de la resistencia de una roca, cuyas estimaciones pueden ser posteriormente calibradas con ensayes de laboratorio. En los proyectos donde la resistencia de la roca es un factor importante, deberían ejecutarse ensayos de carga puntual (“point load test”) en terreno, como parte del procedimiento estándar de loggeo. Los ensayos de carga puntual proporcionan una medida cuantitativa de la resistencia de la roca la cual es necesaria para relacionar la brecha que se produce entre la descripción cualitativa de la resistencia de la roca (índice de resistencia) y los requerimientos cuantitativos de algunas evaluaciones de ingeniería. Es necesario destacar que siempre es recomendable que los esfuerzos se concentren en testear muestras que sean representativas del macizo rocoso en lugar de realizar los ensayes sobre rocas que sean fáciles de testear. Tanto ensayes axiales como diametrales deberían ser llevados a cabo para obtener una medida de las anisotropías. 4.6.2

Índice de Meteorización

El grado de meteorización se estima usando la nomenclatura descrita en la Tabla 2. Ésta proporciona una medida cualitativa del grado de meteorización para el material rocoso original. Con el aumento de la profundidad del sondaje disminuye el grado de meteorización, y la alteración ─ésta última, en general, de origen hidrotermal que incluye los procesos de silicificación, calcificación, propilitización y zeolitización entre los más frecuentes─ comenzará a tener mayor influencia en la resistencia de la roca, por lo que eventualmente se deberá informar el tipo de alteración y su intensidad.

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Tabla 2

Índice de Meteorización

Término

Símbolo

Descripción

Extensión de la Decoloración

Condición de la Fractura

Características Superficiales

Fresca

W1

Sin signos visibles de meteorización

No

Cerrada o decolorada

Sin cambios

W2

Decoloración indica meteorización de la roca en la superficie de las discontinuidades

<20% del espaciamiento de la fractura en ambos lados de la fractura

Decolorada, puede contener rellenos de poco espesor

Decoloración parcial

Moderadamente Meteorizada

W3

<50% del material rocoso está descompuesto y/o desintegrado hasta el punto de parecer suelo. Roca fresca o descolorida está presente en forma discontinua o como núcleos

>20% del espaciamiento de la fractura en ambos lados de la fractura

Decolorada, puede contener rellenos de espesor significativo

Parcial a total decoloración, no disgregable excepto rocas pobremente cementadas

Muy Meteorizada

W4

>50% del material rocoso está descompuesto y/o desintegrado hasta el punto de parecer suelo. Roca fresca o descolorida está presente en forma discontinua o como núcleos

Completa

Relleno con minerales de alteración

Disgregable y posiblemente con picaduras o agujeros

Completamente Meteorizada

W5

El 100% del material rocoso está descompuesto y/o desintegrado a suelo. La estructura original está aún mayoritariamente intacta

Completa

Relleno con minerales de alteración

Parece suelo

Suelo Residual

W6

Todo la roca está convertida en suelo. La fábrica y estructura original de la roca están destruidas. Hay cambio de volumen, pero el suelo no ha sido significativamente transportado

Completa

N/A

Parece suelo

(no meteorizada) Levemente Meteorizada

Referencia: Brown, 1981, “Suggested Methods for Rock Characterization Testing and Monitoring”, International Society for Rock Mechanics

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4.7

Conteo y Condición de Fracturas

4.7.1

Ángulo de Inclinación Respecto al Eje del Testigo

Se debe registrar el ángulo de inclinación ó rango de ángulos de inclinación de las fracturas observadas en el testigo. Si existe más de un conjunto de fracturas, se debe anotar el ángulo de inclinación promedio para cada conjunto de fracturas. En las hojas de registros aparecen seis rangos de ángulos: 0º a 15º; 16º a 30º; 31º a 45º; 46° a 60°; 61° a 75° y 76° a 90º. El ángulo de inclinación se mide respecto del eje del testigo, donde: 0º

=

paralelo al eje del testigo, y

90º = 4.7.2

perpendicular al eje del testigo.

Cantidad

Corresponde al número total de discontinuidades que pertenecen al mismo rango de inclinación indicado en las columnas respectivas del formato de loggeo. 4.7.3

Tipo de Fractura

En el registro de fracturas presentes en el intervalo de mapeo de testigo, serán usadas las definiciones y abreviaciones indicadas en la Tabla 3.

Tabla 3

Tipo de Fractura

Tipo

Abreviación

Definición

Fractura

FR

Cualquier superficie a través de la cual la roca está ahora, o ha sido quebrada en el pasado

Diaclasa

J

Superficie de fractura en una roca, sin desplazamiento paralelo a la fractura

Veta, vetilla, vena

VN

Fractura de espesor finito la cual está rellena por minerales

Falla

FLT

Fractura a lo largo de la cual ha sido desplazada la roca

Cizalle

SHR

Zona de intenso fracturamiento, en general, mayor a 15 fracturas por metro lineal

Foliación

FOL

Dirección preferencial de debilidades estructurales en la roca debido a la alineación de minerales débiles, causada por temperatura y presión durante metamorfismo

Estratificación

B

Plano de debilidad estructural causado por procesos sedimentarios

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4.7.4

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Condición de las Fracturas

Para estimar la condición de las fracturas existen dos opciones, las cuales están basadas en sendas clasificaciones del macizo rocoso, y son incluidas para satisfacer los requerimientos adecuados de un proyecto, tanto para rajo abierto como para excavaciones subterráneas. Ambas opciones no son excluyentes, sino más bien complementarias, dependiendo de las características y necesidades de información que demande el proyecto. 4.7.4.1 SISTEMA Q DE BARTON, LIEN Y LUNDE (NGI) • Rugosidad de las Fracturas (Jr) Se debe observar la rugosidad de las fracturas en el intervalo de loggeo o corrida, y registrar el valor basado en la Tabla 4, considerando un promedio de rugosidad para el intervalo. Las Figuras 2 y 3 del Anexo C también ayudan a clarificar conceptos al respecto. No se debe registrar la rugosidad de cada fractura individual. Una práctica usual y también recomendada por este manual, es el de registrar en lugar del valor numérico de Jr, la letra que describe la condición de la fractura, ubicada en la primera columna (A a J) de la Tabla 4, a fin de evitar que se pierda información relativa a la condición de las fracturas cuando más de una característica tiene el mismo valor numérico (por ejemplo, las características D y E tienen el mismo Jr = 1,5; y las características F, H y J tienen el mismo valor Jr = 1)

Tabla 4

Rugosidad de las Fracturas (Jr)

a) Contacto entre las paredes, y b) Contacto entre las paredes antes de un cizalleo de 10 cm Jr A

Diaclasas sin continuidad

4

B

Rugosas o irregulares, pero ondulosas

3

C

Suaves y ondulosas

2

D

Estriadas (reliz de falla) o pulidas, pero ondulosas

1,5

E

Rugosas o irregulares, pero planas

1,5

F

Suaves o lisas y planas

1

G

Estriadas (reliz de falla) o pulidas, pero planas

0,5

c) Sin contacto de roca después de un cizalleo de 10 cm Jr H

Zona con arcillas de espesor tal que impiden el contacto entre paredes

1

J

Zona arenosa, de grava o roca triturada de espesor tal que impide el contacto entre paredes

1

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Alteración de Fracturas (Ja) En adición a la rugosidad de las fracturas, el relleno de ellas también tiene un importante significado en la fricción de las discontinuidades. Cuando se considera el relleno, dos aspectos tienen mucha relevancia: el espesor y la composición mineral. En la determinación de la alteración de fracturas Ja, el relleno es clasificado en las mismas tres categorías utilizadas en la determinación de la rugosidad Jr: 1) Contacto entre paredes 2) Contacto entre paredes antes de una deformación por cizalleo de 10 cm 3) Sin contacto entre paredes después de la deformación por cizalleo de 10 cm Se debe observar la alteración de las fracturas en el intervalo de loggeo o corrida, y registrar el valor de Ja dentro de cada una de las tres categorías, basándose en el contenido mineral de acuerdo a la Tabla 5. Se debe considerar un promedio de alteración para el intervalo. Esta valuación distingue entre aquellas fracturas que han sido rellenas con minerales de alteración, tales como arcillas, de aquellas que no lo son. El relleno de fracturas disminuye la resistencia de la masa rocosa, por lo que incide reduciendo la estabilidad de las excavaciones mineras. También es recomendable, al igual que para el caso de la rugosidad Jr, utilizar la letra de la descripción de la condición (A a P) para registrar la alteración Ja. En la Tabla 5 se incluye una columna indicando el ángulo de fricción residual φr, como guía aproximada de las propiedades mineralógicas de los productos de alteración, si es que están presentes.

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Tabla 5

Alteración de las Fracturas (Ja)

a) Contacto entre paredes (sin relleno de minerales, sólo pátinas)

φr (aprox.)

Ja

A

Relleno soldado, duro, inablandable, impermeable (es decir. cuarzo, epidota)

0,75

B

Paredes inalteradas, sólo con manchas de superficie

25-35º

1

C

Paredes ligeramente alteradas, con recubrimientos de minerales inablandables, partículas arenosas, roca triturada sin arcilla

25-30º

2

D

Recubrimientos limosos o areno-arcillosos, pequeñas partículas de arcilla (inablandable)

20-25º

3

E

Recubrimientos ablandables o con arcilla de baja fricción (caolinita o mica; también clorita, talco, yeso, grafito, etc., y pequeñas cantidades de arcillas expansivas). Recubrimientos sin continuidad de hasta 2 mm de espesor.

8-16º

4

b) Contacto entre paredes antes de una deformación por cizalleo de 10 cm (delgado relleno de minerales)

φr (aprox.)

Ja

F

Partículas arenosas, roca desintegrada sin arcilla

25-30º

4

G

Rellenos de minerales arcillosos muy consolidados e inablandables (continuos, pero < 5 mm de espesor)

16-24º

6

H

Rellenos de minerales arcillosos de consolidación media a baja (continuos, pero < 5 mm de espesor)

12-16º

8

J

Rellenos de arcillas expansivas (es decir: montmorillonita) (continuos, pero < 5 mm de espesor). El valor de Ja depende del porcentaje de partículas expansivas y del acceso al agua

6-12º

8-12

c) Sin contacto entre paredes después de la deformación por cizalleo de 10 cm (grueso relleno de mineral)

φr (aprox.)

Ja

K

Zonas o capas de roca desintegrada o triturada, fuertemente consolidadas

6-24º

6

L

Zonas o capas de arcillas, roca desintegrada o triturada. Mediana a baja consolidación ó rellenos ablandables

12-16º

8

M

Zonas o capas de arcillas, roca desintegrada o triturada. Arcillas expansivas.

6-12º

8-12

Ja depende del porcentaje de las partículas tamaño arcillas expansivas N

Zonas o capas delgadas de arcillas, fuertemente consolidadas

6-12º

10

O

Zonas o capas gruesas y continuas de arcillas. Mediana a baja consolidación

16-24º

13

P

Zonas o capas gruesas y continuas de arcillas. Arcillas expansivas.

12-16º

13-20

Ja depende del porcentaje de las partículas tamaño arcillas expansivas Nota : φr corresponde al ángulo de fricción residual aproximado

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• Conjuntos de Fracturas (Jn) Se debe observar el tipo y orientación de las fracturas en el testigo, y registrar el valor basado en la Tabla 6. Un conjunto ó set de fracturas se define como estructuras paralelas que ocurren sistemáticamente con un espaciamiento característico (por ejemplo: foliación). Una fractura aislada es aquella que no ocurre sistemáticamente y generalmente no formará parte en la generación de bloques. En la Figura 4 del Anexo C se esquematizan algunas de las situaciones más frecuentes. Al igual que en los casos anteriores, se preferirá anotar la letra distintiva (A a J) de la condición del conjunto de fracturas en lugar del valor numérico mismo.

Tabla 6

Conjuntos de Fracturas (Jn) Jn

A

Masiva, sin o con pocas fracturas

0,5-1,0

B

Un sistema de fracturas

2

C

Un sistema de fracturas más una aislada

3

D

Dos sistemas de fracturas

4

E

Dos sistemas de fracturas más una aislada

6

F

Tres sistemas de fracturas

9

G

Tres sistemas de fracturas más una aislada

12

H

Cuatro o más sistemas de fracturas, fisuración intensa tipo “cubo”

15

J

Roca triturada, terregal

20

4.7.4.2 SISTEMA RMR DE BIENIAWSKI (CSIR) Usualmente es posible asignar a las superficies de las discontinuidades alguna característica asociada a su forma y a su condición general en el intervalo de loggeo ó corrida. En este último caso, se debe registrar el valor correspondiente basado en la Tabla 7. La condición de las discontinuidades toma en cuenta la separación entre las paredes de ella, su continuidad, la rugosidad de su superficie, el estado de las paredes (duras o blandas) y la presencia de relleno en las fracturas. Las Tablas 8 y 9 muestran las abreviaciones más comúnmente usadas para describir los grados de planaridad y rugosidad de las fracturas. La Figura 3 del Anexo C anteriormente mencionada esquematiza estos últimos aspectos.

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Tabla 7

Condición de las Fracturas

Descripción

Valuación

Relleno blando > 5 mm ó separación > 5 mm. Fracturas continuas

0

Estrías o superficies pulidas con relleno blando < 5 mm ó separación de

10

1 a 5 mm. Fracturas continuas Superficies algo rugosas. Separación < 1 mm, paredes de roca meteorizada

20

Superficies algo rugosas. Separación < 1 mm, paredes de roca dura

25

Superficies muy rugosas, fracturas discontinuas, sin separación, no meteorizadas (paredes de roca dura)

30

Tabla 8

Planaridad

Superficie

Abreviación

Plana

P

Curva

C

Ondulada

U

Escalonada

S

Irregular

I

Tabla 9

Rugosidad

Superficie

Abreviación

Pulidas

P

Estriadas (espejos de falla)

K

Suave

S

Rugosa

R

Muy Rugosa

VR

Para registrar el tipo de fractura se usarán las misma abreviaciones, o combinaciones de ellas, indicadas en la Tabla 3.

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4.8

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Relleno

Esta columna se usará para señalar el material de relleno más característico presente en las discontinuidades estructurales. Para registrar el tipo de relleno, en general es preferible usar las abreviaciones normalmente aceptadas internacionalmente (“ca” para calcita, “qz” para cuarzo, etc.) u otra abreviación que el registrador proponga siempre que sea indicada en el cuadro correspondiente a “Relleno”, ubicado en el margen inferior de la hoja de mapeo, en el ítem “Otros”. 4.9

Falla

Esta columna está diseñada para facilitar la localización rápida de fallas importantes. En ella se señalará en forma gráfica su ubicación, prefiriéndose el achurado de líneas diagonales de derecha a izquierda, tal como lo muestra el formato de mapeo incluido en el Anexo A2. 4.10

Comentarios

En esta columna deben ser indicados todos los comentarios o sugerencias que se estimen necesarias de hacer, como así también, para incluir datos extras que pueden agregarse a la descripción, tales como, Porosidad (puede estimarse en porcentaje); Densidad (en función de los poros y el peso de la roca, expresada en gr/cm3 ó T/m3); y Permeabilidad (en función de la interconexión de los huecos, de la matriz alterada o meteorizada y de los planos de fracturas, expresada en cm/seg). Normalmente, a los trozos de testigos que presentan su sección completa se les denomina “sólido”, en tanto que al material que varía desde casi arena a trozos de rocas más grandes como aquellas que pueden provenir de zonas de fallas, cizalles o deformables se identifica como “matriz”. Por lo tanto, en esta columna también se anotará la matriz de la roca de acuerdo a lo especificado en la Tabla 10.

Tabla 10

Matriz

Matriz

Abreviación

Roca fracturada

M1

Roca disgregable o deformable

M2

Falla

M3

Cizalle

M4

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5.0

TESTIGOS ORIENTADOS CON IMPRESIONES DE ARCILLA

5.1

Generalidades

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Una simple técnica de orientación de testigos fue presentada por Call, Savely y Pakalnis en la Tercera Conferencia en Estabilidad en Minería en Superficie, Vancouver, B.C., Canadá, en Junio de 1981. El método ha sido probado en terreno, adaptado y mejorado en los siguientes años en una gran variedad de proyectos. Esta sección contiene los detalles del mecanismo para orientar testigos por medio de impresiones utilizando arcilla, o cualquier otro elemento capaz de obtener moldes, como por ejemplo, plasticina o mezclas de bentonita/petróleo. Los testigos pueden ser constantemente y razonablemente orientados usando un aparato de impresión en arcilla. Las pruebas han mostrado que las orientaciones de las fracturas pueden ser exactamente obtenidas desde los testigos de un sondaje inclinado usando los procedimientos “wireline” convencionales. El orientador es simple, con un mínimo de partes móviles. Un mal funcionamiento mecánico es por lo tanto prácticamente nulo. El orientador puede ser fácilmente fabricado en una maestranza minera, es durable para el uso en terreno y no requiere equipo u operadores especializados para un programa exitoso de recolección de información. Los resultados obtenidos ayudan en el mapeo de testigos y permiten la producción de proyecciones estereográficas de las orientaciones de las estructuras geológicas, las cuales pueden ser eventualmente utilizadas para generar un modelo geológico-estructural para el área que está siendo explorada. La orientación del pozo es necesaria a través de intervalos del pozo. Comúnmente se usan como métodos de registro el Pajari o Tropari, o herramientas fotográficas como el Sperry-Sun. 5.2

Definiciones y Convenciones

El método de orientación de testigos está basado en una serie de definiciones de ángulos que caracterizan posiciones espaciales y convenciones para medir dichos ángulos. A continuación se incluyen las definiciones más relevantes. Línea de Referencia “top of core” o Línea Superior. Se denomina así a una recta paralela al eje del sondaje, que marca el sector más alto del testigo. Esta recta se identifica con ayuda del orientador y del molde de plasticina del techo de roca del fondo del pozo. Esta línea se marca normalmente con un plumón indeleble a través de toda la corrida orientada. En el caso que se use un goniómetro para medir orientaciones, esta línea de referencia “top of core” se marcará de color azul y sólo en el primer trozo de testigo de la carrera orientada. Línea de Referencia Auxiliar. Se denomina así a una línea arbitraria, paralela al eje del sondaje, que se traza al comienzo de la orientación, una vez que se verificó la continuidad de los fragmentos de testigo. En el testigo se marca con una línea de color rojo, a través de toda la carrera orientada. Ángulo Circunferencial. Es cualquier ángulo comprendido entre dos líneas paralelas al eje del sondaje. En el goniómetro se mide con ayuda de un limbo frontal circular de 0 a 360°, y que se

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utiliza para orientar estructuras. Se puede introducir el extremo superior del testigo (lectura “TOP”) o el extremo inferior (lectura “BOTTOM”). Ambos ángulos suman 360°. Ángulo de Referencia (°). Es el ángulo circunferencial medido desde la línea de referencia auxiliar hasta la línea de referencia “top of core”. Este ángulo es único y constante para cada carrera. Al emplear un protractor lineal, el ángulo se lee en el sentido de los punteros del reloj y mirando en dirección de avance de la perforación. Con el uso de un goniómetro, la línea de referencia auxiliar se sitúa en el "0" del goniómetro. La lectura se realiza en el limbo de 360° del goniómetro que está marcado en dirección contraria a los punteros del reloj. Si se introduce en el goniómetro el primer testigo de la carrera (“first stick”), el ángulo de referencia es positivo. Al introducir el último testigo de la carrera (“last stick”), el valor medido desde la línea de referencia hasta la línea “top of core” deberá ser anotado como un valor negativo, el cual se restará a 360 para obtener el valor del ángulo de referencia. Otra manera de medir el “last stick” es ubicar la línea “top of core” en el cero del goniómetro y luego medir hasta la línea de referencia. De este modo el valor resultante será directo. Es importante señalar que todas las medidas con goniómetro son en dirección contraria a los punteros del reloj. Ángulo de Inclinación α (“Dip”). Es el ángulo entre el plano de discontinuidad y el eje del testigo (ver Figura 5 en Anexo C). Puede medirse fácilmente con ayuda de un geoflex. En el goniómetro se lee en el limbo lateral haciendo coincidir el plano abatible con la discontinuidad. El ángulo 0° corresponde a discontinuidades paralelas al eje del sondaje y el ángulo de 90° corresponde a superficies perpendiculares al eje del sondaje. Ángulo de Dirección de la Inclinación β (“Dip Direction”). Es el ángulo circunferencial comprendido entre la línea de referencia y la recta de máxima pendiente (o vector DIP máximo) de la discontinuidad (ver Figura 5 en el Anexo C). Con un protractor lineal se mide en el sentido de los punteros del reloj y mirando en la dirección de la perforación del sondaje. En el goniómetro esta lectura se hace en el limbo frontal, con posterioridad a la medición del ángulo “Dip” y sin rotar el testigo. Se lee donde la línea de referencia auxiliar intercepta la plantilla circular del goniómetro. 5.3

Perforación y Equipos de Terreno

5.3.1

Perforación

La perforación se realiza con equipos de rotación, con “bits” de diamantes (ver Fotografía 1) y con sistema de recuperación de testigos de tubo simple, doble y triple. Sin embargo, la perforación con tubo triple es la más recomendada para reducir las perturbaciones del testigo (ver Fotografía 2). Se requiere también un equipo “wireline” convencional. Cabe señalar que para obtener información de calidad, los sondajes deben tener diámetros de por lo menos 48 mm e inclinaciones entre 30 y 60 grados de inclinación desde la horizontal, si bien se han logrado éxitos con pozos tan empinados como 75 grados de inclinación desde la horizontal. La roca perforada debe ser homogénea y el RQD de 50% o superior. En rocas de menor calidad, la orientación de los planos de discontinuidad está limitada sólo a segmentos menores continuos de testigos.

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Fotografía 1 Bit de diamantes con diámetro HQ3, para sistema de recuperación de testigos con barril triple.

Fotografía 2. Ensamble de lainas en armado del tubo interior para perforación con barril triple.

A fin de conseguir que el trabajo de orientación de testigos se realice de la forma más óptima y eficiente posible, a continuación se detallan algunas pautas generales en los trabajos de perforación/orientación de testigos. En beneficio de lograr la mayor cantidad de muestras orientadas, es importante que las carreras de perforación tengan en lo posible una longitud de 1,50 m (usar “lainas” de aproximadamente 1,50 m). Si por alguna eventualidad, ya sea por la calidad de la roca o por problemas de otra índole, no se obtiene la carrera completa, se deberá completar el metraje con una carrera más, evitando realizar varias carreras cortas.

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El bajar el tubo orientador de testigos no presenta mayores problemas. Sin embargo, se debe tener especial cuidado al subirlo, evitando golpearlo para no perder la impresión de la plasticina. Para lograr testigos de roca con los menores daños posibles por efecto de la perforación, es necesario tener especial cuidado en no golpear el tubo triple. El uso de barril o tubo triple muestrero requiere la presión de una bomba de agua para extraer los testigos. Una vez afuera, la muestra debe ser manipulada por personal entrenado para tales fines, quienes limpiarán y ordenarán los testigos de manera que todos los fragmentos calcen entre sí. En el caso de que haya fragmentos discontinuos, éstos pueden estar rotados y no se deben incluir en la toma de datos. Los lápices de marcar, tanto para los testigos como para las cajas, deben ser indelebles para así asegurarse que estas marcas perdurarán en el tiempo. En el caso de las líneas de referencias en los testigos, debe considerarse marcar sobre la línea, para cada trozo de muestra, una flecha en dirección de la perforación, para así no tener equívocos en las medidas T (“Top”) o B (“Bottom”). Del mismo modo es conveniente marcar flechas en los bordes de las cajas que señalen la dirección de la perforación. Los tacos colocados en las cajas deben señalar las profundidades al inicio y final de cada carrera, y en casos de pérdida de muestras, colocar un taco indicando el metraje recuperado y la cantidad de muestra perdida. Una vez completa la medición de estructuras y marcadas las cajas, se deben colocar las tapas de las cajas y asegurarlas para que los testigos no sufran deterioro en su traslado hacia la muestrera. Rotulación de las cajas de testigos: Se debe colocar claramente el nombre del pozo, marcarlas con un número correlativo e indicar las profundidades perforadas. 5.3.2

Equipo de Terreno

El equipo que se utiliza para realizar el trabajo de orientación de testigos consiste en un tubo orientador de testigo y un protractor lineal o un goniómetro para medir las orientaciones de las estructuras. 5.3.2.1 ORIENTADOR DE TESTIGO Esta herramienta consiste en un tubo el cual está fabricado a partir de un tubo interior de perforación, de unos 0,60 a 1,50 m de longitud, cuya mitad longitudinal se rellena con plomo. La plasticina o arcilla se coloca en una zapata (o porta-resorte adaptado) que permite que sobresalga en 2 a 3 cm del borde. El aparato es arrojado a través de las barras para obtener en la plasticina una impresión de las irregularidades de la roca que se encuentra en el fondo del sondaje. El peso excéntrico de esta herramienta la obliga a bajar por el interior del pozo siempre en la misma posición, con el lado pesado hacia abajo. Una incisión en el tubo indica su cúspide o sector más alto cuando está en la posición de reposo. Esta será la posición del tubo orientador en el fondo del pozo. La técnica requiere el uso de un pozo inclinado para permitir que el tubo excéntricamente cargado defina la orientación de la parte superior del testigo. Golder Associates


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La arcilla en el aparato orientador produce una impresión que puede ser confiadamente comparada con el testigo extraído. Posteriormente los testigos deben ser acomodados juntos en la bandeja de testigos. Algunas carreras en roca intensamente fracturada no podrán ser orientadas. Sin embargo, en muchos pozos un suficiente número de fracturas puede ser orientado para dar una buena representatividad estadística de la población de fracturas. Las estructuras mayores, así como también la fabrica de la roca, pueden también ser orientadas. 5.3.2.2 PROTRACTOR LINEAL El protractor lineal consiste en una reglilla con divisiones cada 10° y cuya longitud se elige de acuerdo a la longitud de la circunferencia de los diferentes tamaños de testigos. Los diámetros más comunes de perforación en sondajes orientados son HQ y NQ. En la Figuras 6(a) y 6(b) del Anexo C se muestran protractores lineales con diámetro NQ, HQ, NQ3 y HQ3. Estos moldes, adecuados al tamaño al cual se perforará el testigo orientado, se deben fotocopiar a un plástico claro o algún material transparente, verificando que los 360 grados correspondan a una rotación completa alrededor del testigo. Con estas reglillas se mide la dirección aparente de la inclinación de la estructura orientada. Para la medición de las inclinaciones aparentes de las estructuras se requerirá el uso de un geoflex. Este ángulo se mide con respecto al eje del testigo. 5.3.2.3 GONIÓMETRO Se denomina goniómetro a una caja de material transparente que sirve para orientar las estructuras con respecto al eje del sondaje (ver Figura 7 en Anexo C). Está confeccionado para realizar mediciones de acuerdo a las convenciones que utiliza el método de orientación de testigos propuesto por Richard Call. El goniómetro consta de dos limbos para medir ángulos. El primero, adherido a la cara anterior del goniómetro en torno a una perforación cuyo diámetro corresponde al del testigo, sirve para medir los ángulos circunferenciales (0 a 360°) en dirección contraria a los punteros del reloj. El 0° está situado en el punto diametral inferior. El segundo limbo goniométrico está adosado a la cara lateral de la caja. Mide ángulos rectos y su origen coincide con el eje de un plano abatible que sirve para medir el ángulo de inclinación de los planos de discontinuidad con respecto al eje del sondaje. El 0° está situado sobre la cara inferior de la caja. Del mismo modo que el protractor lineal, el goniómetro a usar se debe elegir de acuerdo al diámetro de perforación. 5.4

Fabricación del Tubo Orientador de Testigos

Un aparato orientador puede ser fabricado desde un tubo estándar “wireline” de 5 pies (1,52 m) de longitud. Ambos extremos tienen normalmente hilo (rosca) para acoplar la zapata por un lado y el pescante del sistema “wireline” por el otro. El tubo no necesita ser nuevo, pero no debe estar dañado. Las modificaciones al tubo orientador de testigos se muestran en la Figura 8 del Anexo C, mientras que las modificaciones a la zapata son mostradas en la Figura 9 del mismo anexo. El procedimiento es el siguiente: 1) Obtener un tubo de acuerdo al diámetro del pozo que será perforado, por ejemplo: un tubo NQ para perforación en NQ. Proveer de al menos 3 zapatas adecuadas para el tubo. Todos estos materiales deben estar libres de grasa.

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2) Soldar una barra de metal pesado (por ejemplo: plomo) en la mitad inferior del interior del tubo (Fotografía 3). La barra debe tener un tamaño y peso suficiente de tal modo que el tubo cuando sea bajado por el sondaje inclinado, se mantenga fácilmente derecho, a plomo con el lado pesado hacia abajo (ver Figura 8 en Anexo C). Al soldar se debe tener especial precaución de no torcer el tubo o dañar el hilo o rosca. Luego se deben instalar tornillos de metal por toda la pared del tubo sobre la barra de metal, para posteriormente aplastar las cabezas de éstos nivelando con las paredes del tubo.

Fotografía 3. Tubo orientador con barra de plomo soldada en su interior

3) Colocar el tubo sobre una superficie plana y permitir que se equilibre por sí mismo. Marcar una línea guía profunda a lo largo de la parte superior del tubo, detrás del hilo 4) Al menos uno de los extremos del tubo debe ser bloqueado por una placa circular soldada al interior del tubo. Nuevamente se debe tomar precaución de no dañar el hilo del tubo durante esta operación. 5) El tubo orientador de testigos requiere un pescante adjunto así este pueda ser cerrado con una aldaba y removido desde el pozo (Fotografía 4 y ver Figura 8 en Anexo C). Se debe ser cuidadoso para asegurar un apropiado alineamiento.

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Fotografía 4. Tubo orientador con pescante acoplado en su extremo

Fotografía 5. Placa circular soldada en el interior de la zapata para sellar el sector de colocación de la plasticina 6) Soldar una placa circular en el medio de cada una de las tres zapatas (Fotografía 5). Las soldaduras deben ser impermeables al agua. (ver Figura 9 en Anexo C ). 7) En el interior de las tres zapatas, en el extremo opuesto a las soldaduras, se debe instalar una superficie rugosa que sujete la arcilla o plasticina. El borde rugoso no necesita ser elegante, sólo debe tener la suficiente capacidad de retención del elemento de impresión (ver Fotografía 6 ). 8) Cuando la fabricación esté completa, se coloca una plasticina o arcilla en la zapata, se atornilla al extremo del tubo orientador y se adhiere el pescante al orientador (Fotografía 7). Finalmente se debe comprobar que la línea guía grabada siempre oriente hacia arriba.

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Fotografía 6. Tornillos en cruz soldados dentro de la zapata para que sirvan como elementos de sujeción para la arcilla o plasticina

Fotografía 7. Zapata con plasticina colocada en el extremo del tubo orientador. El receptáculo (de color amarillo) que sostiene al tubo orientador se denomina “canoa”. 5.5

Mesa para Marcar el Testigo

Para extender y marcar una línea de referencia en el testigo es necesario colocarlo en un receptáculo lo suficientemente fuerte para alojarlo. Si se usa el sistema de tubo triple para recuperación del testigo, el tubo de lainas es bombeado fuera del tubo de testigos directamente hacia este receptáculo para trabajar en la orientación. Normalmente se requiere presión de una bomba para extraer el testigo, y así evitar que la carrera de testigos se desordene lo menos posible. El testigo debe ser marcado antes de removerlo de la laina. Un método de construcción efectivo de este receptáculo involucra ángulos de fierro largos formando una “V” donde se colocan las carreras de testigos. También se puede utilizar la mitad de un tubo, en lo posible con diámetro mayor a HQ (> 63,5 mm). Este receptáculo se denomina comúnmente “canoa”, y debe ser un poco más largo que el total del largo de la carrera de testigos. Se necesitan al menos dos canoas para que así dos carreras puedan ser extendidas a la vez. Las canoas deben ser montadas en unas patas firmes de construcción soldada o muy sólida (ver Fotografía 7).

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5.6

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Procedimiento de Orientación

Para describir el uso del orientador, a continuación se presenta el siguiente ciclo de perforación “wireline”: 1) Al final de la perforación de la corrida, el perforista baja el pescador, engancha en el pescante y saca la carrera de testigos. El “bit” (o “corona de diamantes”) es bajado al fondo del pozo. 2) Un tubo orientador, provisto con una zapata con plasticina o arcilla, se baja al pozo por el interior de las barras. Durante este descenso y a través del fluido que rellena las barras, el peso excéntrico de este tubo o “torpedo” causará que el orientador gire de tal manera que la línea grabada en el tubo se mantenga alineada con la parte superior de la perforación. 3) Cuando el orientador alcanza el barril del testigo se debe aplicar una presión de 300-500 psi con la bomba de agua para obtener una buena impresión del fondo del pozo en la arcilla o plasticina (es decir, de la superficie del primer testigo perforado de la siguiente carrera que se realizará) (ver molde en Fotografía 8).

Fotografía 8. Zapata con molde en plasticina del primer testigo de la carrera perforada

4) El tubo orientador es recuperado con el pescador, el cual engancha en el pescante, al igual como se recupera una carrera de testigo. Se jala lentamente hacia arriba para evitar perder el molde impreso por la succión en el bit. 5) Se baja un tubo normal y se continúa con la perforación. 6) Cuando el orientador es removido desde las barras, la línea superior o “Top” del testigo (“top of core”) debe ser transferida desde la marca grabada en el tubo orientador a la arcilla en la zapata antes que la zapata sea desacoplada. Normalmente la zapata también tiene grabada está línea “top of core”, y debe coincidir con la línea del orientador (al colocar la zapata en el tubo orientador se debe tener el cuidado que estas marcas coincidan) 7) Se coloca la zapata sobre la canoa o riel en “V” para la orientación de la siguiente carrera de testigos a ser perforada.

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8) Se debe tener preparada otra zapata con arcilla o plasticina y se atornilla en el extremo del orientador para preparar la siguiente impresión. 9) Cuando la siguiente carrera de testigos es recuperada, en la parte final del tubo interior se fija un plug adaptador, que está conectado a la bomba de agua o bomba hidráulica de la sonda. Luego, cuidadosamente se bombea y las lainas que contienen los testigos se desplazan desde el interior del tubo hacia la canoa de ángulos en “V”. Queda estrictamente prohibido martillar sobre el tubo interior para no dañar al testigo durante su remoción. Se debe tener especial cuidado, antes de colocar el plug adaptador, asegurarse que en el tapón de bronce, que se encuentra en el extremo del tubo, se inserte el tornillo y así evitar que las lainas queden dentro del tubo y con la presión del agua salgan sólo los testigos en forma desordenada. 10) A continuación se hace calzar la arcilla impresa con la parte superior del testigo inicial de la carrera. Una vez se tenga el calce, se traspasa la línea que está sobre la zapata, y que señala la parte superior de la perforación, al testigo. Se ordenan las piezas de testigos y se juntan para continuar la traza de esta línea de referencia (“top of core”) sobre los testigos, con un marcador indeleble (ver Fotografías 9 y 10).

Fotografía 9. Se alinea y calza con la plasticina el primer testigo perforado en esa carrera, transfiriendo la línea superior o “top of core” desde la zapata al testigo.

Fotografía 10. Calce perfecto del primer testigo perforado con la impresión de arcilla. La flecha indica la dirección de perforación, la línea marcada sobre el testigo corresponde a la línea de referencia “top of core”.

11) Durante las primeras corridas de testigos se debe verificar la exactitud de la medida por comparación con las líneas superiores del testigo (“top of core”) desde las diferentes corridas. Golder Associates


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12) Si se pierde la orientación  por ejemplo debido a una zona de falla o de alto grado de fracturamiento  entonces se puede orientar hacia atrás desde el fin de la corrida. En un buen terreno puede ser innecesario orientar cada carrera de testigo. En algunos casos, cada corrida puede ser suficiente para retener la orientación del testigo. En condiciones normales, estas actividades retardan el progreso de la perforación por 5 a 15 minutos en cada corrida dependiendo de la profundidad del pozo. Si una impresión no es buena o no es interpretable, se debe tratar nuevamente de obtener otra, retardándose la perforación un poco más. En este punto, se debe tomar una decisión: continuar la perforación o tratar de obtener una impresión más clara. Si la roca está intensamente fracturada y los fragmentos de testigos son incompetentes, pequeños trozos de roca pueden caer a la parte baja del sondaje cuando el tubo de testigos se baje. Cada vez que una corrida se recupera se debe examinar el testigo en el fin del tubo. Si hay evidencia de quebraduras, pérdida de testigo o cizallamiento irregular  lo cual podría indicar cavidades o cavernas en la parte baja del pozo  la orientación por ningún método será exitosa. Sólo la experiencia dará indicaciones de cómo el orientador trabajará en condiciones específicas del pozo. Después de cada uso del orientador, la arcilla contaminada debe ser removida y reemplazada por fresca (material seco). Si hay señales de humedad dentro de la arcilla puesta en la zapata pueden surgir problemas, como por ejemplo, la separación en capas o pérdida de la arcilla en el pozo. La vía más eficiente de transferir la información del orientador al testigo es alinear el testigo inicial de la carrera y la zapata en el riel en “V” o en la laina del tubo interior, y entonces girarlos éstos para obtener un calce. La marca “top of core” en la arcilla o plasticina  tomada desde la línea guía grabada en el lado opuesto al plomo del tubo interior  puede ser transferida a la pieza de testigo, y desde aquí se traza la línea de referencia a lo largo del testigo. En estos casos la línea de referencia y la línea “top of core” son una y la misma. Sin embargo, en terreno de mala calidad los testigos pueden estar también quebrados debiendo ser movidos ajustándolos y es probable que la línea “top of core” no esté en la parte expuesta en la laina. En estos casos el mejor sistema es permitirse alguna diferencia angular entre la línea de referencia y el “top of core” resultante del uso del orientador cuando se mide el “Dip Direction”. En este caso el procedimiento es el siguiente: Se traza una línea de referencia auxiliar, a través de todos los testigos de la carrera, usando el borde de la laina Se alinea y calza con la plasticina el primer testigo perforado en esa carrera, marcando la línea superior o “top of core”. La diferencia entre estas dos líneas se denominará ángulo de referencia y siempre será registrado en el formato de loggeo del testigo orientado. Las mediciones de orientación β se realizarán con respecto a la línea de referencia auxiliar. Para ilustrar mejor estos pasos se presenta un ejemplo: se recuperan trozos de testigos desde el pozo perforado y se disponen perfectamente juntos en la laina. Una línea de referencia auxiliar se dibuja a lo largo de los testigos usando el borde de la laina. Con el molde de plasticina se marca la línea “top of core” en el primer testigo de la corrida. La línea de referencia auxiliar está localizada en el testigo en un ángulo de 60 grados con respecto al “top of core”. Así, todas las medidas relativas a la línea de referencia deben ser ajustadas en 60 grados. Esto debe ser establecido como un ajuste de las medidas de terreno.

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Para el análisis final es útil marcar en el registro geológico las zonas donde la orientación ha sido exitosa. Por ejemplo, en una columna, una letra “O” puede colocarse donde la orientación fue hecha y una “P” puede indicar zonas de testigos no orientados o zonas discontinuas (la orientación generalmente se pierde debido a testigos intensamente quebrados o trozos faltantes). De esta manera, una línea sucesiva de “O” obviamente significa que todas las carreras de testigos han sido exitosamente orientadas. Este método es un medio de valorización de la proporción de testigo el cual ha sido exitosamente orientado. 5.7

Recolección de Datos

5.7.1

Mediciones sin línea de referencia auxiliar

Las orientaciones de las fracturas en los testigos son medidas con respecto al eje del testigo y a la línea de referencia superior (“top of core”), como se muestra en la Figura 10 del Anexo C. Todo los datos son registrados en un formato codificado para testigos orientados (Anexo A3). En este caso las mediciones se realizarán con un protractor lineal, puesto que para el uso del goniómetro se necesita de línea de referencia auxiliar. Este procedimiento para orientar, sin línea de referencia auxiliar, es el más sencillo de usar y se describe a continuación: Una vez realizado el calce de la plasticina con el primer testigo de la carrera perforada, se procede a marcar en éste la línea de referencia superior o “top of core”. Si la marca queda por debajo de la corrida de testigos, entonces con ayuda de una segunda laina se voltea la corrida, de modo que la marca quede a la vista. Acomodados los testigos, se extiende la traza de la línea de referencia superior sobre éstos usando el borde de esta segunda laina como regla. Las mediciones de orientación β se realizarán con respecto a esta línea de referencia “top of core”, en el sentido de los punteros del reloj y mirando en dirección del avance de la perforación. Para cada estructura geológica se registra la siguiente información: Profundidad de localización. Corresponde a la distancia desde el collar del pozo al punto donde la línea de referencia intercepta a la estructura geológica. Tipo de estructura. Corresponde a una descripción abreviada del tipo de estructura, tal como J para diaclasas o FOL para foliación. Dip (α). Es el ángulo máximo de inclinación entre la discontinuidad y el eje del testigo. Este ángulo puede ser medido con un geoflex plástico transparente . Dip Direction (β). Corresponde al ángulo entre la línea de referencia ubicada en la parte superior del testigo (“top of core”) y el punto más bajo de la elipse de la discontinuidad, medido con un protractor lineal (ver Figura 10 en Anexo C), en el sentido de los punteros del reloj y mirando en dirección de avance de la perforación. Se aconseja siempre medir el “bottom” de la elipse que forma la fractura (vector máximo), marcándose una letra “B” en la columna Top/Bottom. En el caso que se mida el “top” de la elipse se colocará una letra “T”, lo que indicará que se debe proceder a un ajuste en la medida ya que ésta se encuentra 180 grados desplazada de la medida “bottom”. Relleno. Se utiliza una abreviación para describir el tipo de relleno en la estructura.

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Espesor. El espesor del relleno en la discontinuidad, o el ancho de la fractura. Planaridad. Se utiliza una abreviación para describir el grado de planaridad de la superficie de la discontinuidad (ver Tabla 8). Rugosidad. Análogamente se utiliza una abreviación para describir el grado de rugosidad de la superficie de la discontinuidad (ver Tabla 9). Tipo de Roca / Comentarios. Describe el tipo de roca (litología) y algún comentario adicional. Normalmente, cuando una corrida o carrera no se pudo orientar, se anota la cantidad de fracturas presentes y, en general, sus ángulos de inclinación respecto al eje del testigo. Como se señaló, el ángulo β es medido con un protractor lineal, cuyo tamaño debe elegirse de acuerdo al diámetro de perforación empleado. La información describiendo el proyecto, localización del sondaje, orientación del sondaje, datos recolectados y mediciones de orientación del pozo, es registrada en una hoja denominada “Header” o encabezamiento. Una muestra de ésta se incluye en el Anexo B1. La recolección de datos también incluye el registro geotécnico convencional de la calidad de la roca, incluyendo mediciones de RQD, dureza de la roca, recuperación del testigo y frecuencia de fracturas. Siguiendo con el registro geotécnico, todo testigo perforado debe ser puesto en las cajas de testigos con la línea marcada hacia arriba y fotografiado en color. La fotografía del testigo debe ser tomada preferentemente con flash para mantener constantes las condiciones de luminosidad. Todas las fotos deben incluir la información que identifique claramente las características del sondaje, tal como fue indicado en el capitulo 3.0. 5.7.2

Mediciones con línea de referencia auxiliar

El uso de una línea de referencia auxiliar implica que debe tomarse como medición adicional el ángulo de referencia, y de este modo poder ajustar las medidas β ("Dip Direction"), por lo tanto, las medidas pueden realizarse tanto con un protractor lineal como con un goniómetro. Los datos son registrados en un formato codificado para testigos orientados (Anexo A3). En este caso el procedimiento para medir el “Dip Direction” de las estructuras es el siguiente: Se trazará una línea de referencia auxiliar en los testigos usando el borde de la laina y, posteriormente, se marcará la línea de referencia superior “top of core” en el primer testigo perforado de la carrera. Estas líneas pueden o no coincidir. La distancia angular entre las dos líneas se denomina “ángulo de referencia” (αr). Este ángulo es único y constante para cada carrera. Las mediciones de orientación β se realizarán con respecto a la línea de referencia auxiliar, y se ajustarán con el ángulo de referencia. Las medidas de inclinación de las estructuras (α) se efectuarán con respecto al eje del testigo. 5.7.2.1 USO DE PROTRACTOR LINEAL Si las mediciones del “Dip Direction” son realizadas con un protractor lineal se continúa el procedimiento de la siguiente manera:

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El ángulo de referencia (αr) se medirá DESDE la línea de referencia auxiliar HASTA la línea de referencia “top of core”, en el sentido de los punteros del reloj y mirando en la dirección de la perforación del sondaje (ver Figuras 11 y 12 en el Anexo C). Para medidas “bottom” de la elipse (ver Figura 11 en Anexo C) se medirá un ángulo β auxiliar (βa), el cual se medirá DESDE la línea de referencia auxiliar HASTA el “bottom” de la elipse (vector máximo), en el sentido de los punteros del reloj y mirando en la dirección de la perforación del sondaje Para medidas “top” de la elipse (ver Figura 12 en Anexo C) se medirá un ángulo β auxiliar (βa), el cual se mide DESDE la línea de referencia auxiliar HASTA el “top” de la elipse (vector máximo), en contra de los punteros del reloj y mirando en la dirección de la perforación del sondaje. Notar que éste es el único ángulo del sistema que se mide en el sentido contrario a los punteros del reloj. 5.7.2.2 USO DE GONIÓMETRO Al utilizar un goniómetro para efectuar las mediciones, el procedimiento se realiza de la forma siguiente: El ángulo de referencia (αr) se medirá DESDE la línea de referencia auxiliar HASTA la línea de referencia “top of core”, situando la línea de referencia auxiliar en el “0” del limbo frontal de 360°, que está marcado en dirección contraria a los punteros del reloj. Si se introduce el primer testigo de la carrera (first stick) el ángulo de referencia es positivo. Si el testigo corresponde al último de la carrera (last stick), el valor medido desde la línea de referencia auxiliar hasta la línea “top of core” debe ser anotado como negativo, el cual se restará a 360 para obtener el valor del ángulo de referencia. Un método directo para obtener el ángulo de referencia en el last stick es ubicar la línea “top of core” en el “0” del goniómetro y luego medir hasta la línea de referencia auxiliar. Las mediciones del ángulo β (“Dip Direction”) se realizan en el limbo frontal del goniómetro, con posterioridad a la medición del ángulo α (“Dip”) y sin rotar el testigo. Se lee donde la línea de referencia auxiliar intercepta la plantilla circular del goniómetro. Las lecturas pueden ser “top” o “bottom”. Cuando se introduce la parte superior del testigo (“top” del testigo) en el goniómetro, significa que se está midiendo en el “top” de la elipse, por lo tanto se indica que la medición es T. Si se introdujo la parte inferior del testigo (“bottom” del testigo)en el goniómetro, entonces la medición corresponde al “bottom” de la elipse, lo que se señalará con una B. 5.7.3

Formato de Registro

Un formato del registro de sondajes orientados se incluye en el Anexo A3. Las primeras columnas de este registro corresponden a los parámetros básicos requeridos para un registro geotécnico de testigos, los cuales se definieron en el capítulo 3.0 de este documento: Diámetro del Testigo y Condiciones de Agua; Intervalo Perforado (Desde, Hasta); Parámetros de Recuperación del Testigo (Perforado, Recuperación (m), Recuperación (%), RQD (m), RQD (%)); Tipo de Roca; Índice de Dureza; Intervalo Geotécnico y Total de Fracturas. Las siguientes columnas completan el formato del Registro de Sondajes Orientados: Golder Associates


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Estructuras. Dividida en 4 columnas, se registra la información referente a las estructuras medidas: −

Profundidad (m): Es la distancia desde el inicio del tramo hasta el punto donde la estructura a orientar es cortada por la línea de referencia. Estos valores deben aumentar progresivamente a medida que se miden las estructuras hasta el final del tramo. La exactitud en estas distancias ayudará al posterior trabajo del geólogo para ubicar las estructuras medidas. En el caso que se indique un tramo en el que se repite alguna estructura, se indicará la cantidad de estructuras que están contenidas en dicho tramo.

−

Tipo de Estructura: Para describir los diferentes tipos de estructuras se emplean códigos alfabéticos que están señalados en la parte inferior de la hoja de datos. Esta información normalmente es asignada por el geólogo.

−

Relleno: Se utilizan abreviaciones para indicar el tipo de relleno presente en las estructuras. Su simbología se señala en la parte inferior de la hoja de registro.

−

Espesor (mm): Se indica el espesor del relleno que se aprecia en las estructuras.

Ángulo de Referencia: Esta columna se agregará sólo cuando las mediciones se han efectuado utilizando línea de referencia auxiliar. Corresponde al ángulo comprendido entre la línea de referencia auxiliar y la línea de referencia “Top of Core”. Evitar errores en esta medición es esencial puesto que las medidas de “Dip Direction” calculadas con estos ángulos de referencia serán erróneas. Orientación de Fracturas. Consta de 3 columnas en donde se anotan las mediciones de orientación: −

Dip (α). Equivalente al manteo de la estructura con respecto al eje del testigo.

−

Dip Direction (β). Es una medida de la dirección de la inclinación de la estructura.

−

Top/Bottom: Se indica con T que la medición beta fue hecha en el “Top” de la elipse y con B que la medición beta se realizó en el “Bottom” de la elipse.

Matriz: Corresponde a los trozos de testigos que no presentan su sección completa. Se anota una abreviación de acuerdo al tipo especificado en la parte inferior de la hoja. Comentarios: Cualquier indicación pertinente para aclarar alguna medición.

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5.8

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Confianza de las Mediciones

Savely y Call (Clay Imprint Core Orientor Manual, Enero, 1980) ha informado resultados de pruebas realizadas para determinar la reproducibilidad de mediciones tomadas con el orientador de testigos. Un aparato orientador fue soltado seis veces en el mismo fondo de pozo en dos diferentes sondajes. La primera impresión obtenida fue considerada la “impresión inicial”, a partir de la cual fue medida la variación en rotación de las siguientes impresiones. Los resultados de estas pruebas indicaron que la exactitud en determinar la localización de la línea “top of core” es cercana a ±5 %. 5.9

Tratamiento de la Información

5.9.1

Datos Generales

La información necesaria en los procesos de orientación involucra a tres elementos: las estructuras geológicas, el sondaje y el testigo. Los antecedentes referentes al sondaje son el azimut y la inclinación del pozo. La probable desviación del pozo se determina midiéndose el azimut y la inclinación cada 50 metros de perforación. Los datos necesarios para la orientación del testigo son la profundidad del tramo perforado y su ángulo de referencia. Para orientar los planos de discontinuidad se requiere conocer el tipo de medición (“TOP” o “BOTTOM”), el ángulo de referencia y el ángulo del plano con respecto al eje del sondaje. 5.9.2

Corrección del “Dip Direction”

Como vimos en capítulos anteriores, para realizar las mediciones de orientación de las estructuras en terreno, se puede elegir el método y el equipo para ello. Es así como podemos escoger usar un protractor lineal o un goniómetro, y además podemos realizar las mediciones con o sin línea de referencia auxiliar. Para las medidas sin línea de referencia auxiliar, las mediciones “bottom” no necesitan corrección y en las medidas “top” sólo se debe proceder a un ajuste ya que éstas se encuentran a 180 grados desplazadas de la medida “bottom”. Sin embargo, para las mediciones realizadas con línea de referencia auxiliar y ángulo de referencia, y dependiendo de si se efectuaron con protractor lineal o goniómetro, se deben desarrollar ciertas correcciones a las medidas del “Dip Direction” recopiladas en terreno. En éstas correcciones se usarán algunas sencillas ecuaciones donde se utilizan como base los valores medidos en terreno de “Dip Direction”, los ángulos de referencia y la marca “Top” o “Bottom”. La confección de un planilla Excel con las fórmulas de corrección es una manera simple de cálculo.

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5.9.2.1 USO DE PROTRACTOR LINEAL En la corrección de las medidas realizadas con protractor lineal se utilizarán las siguientes fórmulas: Para medidas “bottom” de la elipse (B) el cálculo del “Dip Direction” corregido (βc) se realizará como sigue: βc = βa – αr Para medidas “top” de la elipse (T) el cálculo del “Dip Direction” corregido (βc) es el siguiente: βc = (180° - βa) – αr Un ejemplo se presenta a continuación: • • •

Ángulo de Referencia = αr Marca (“T” o “B”) Ángulo Beta Auxiliar (“Dip Direction” medido en terreno) = βa

Para medidas “Bottom” de la elipse (ver Figura 11, en Anexo C): αr = 120° Marca = B βa = 104° Cálculo del beta corregido (βc) o “Dip Direction” corregido: βc = (βa - αr)

βc = (104 - 120) = -016 = 344

Para medidas “Top” de la elipse (ver Figura 12, en Anexo C): αr = 120° Marca = T βa = 76° Cálculo del beta corregido (βc) o “Dip Direction” corregido: βc = (180 - βa) - αr)

βc = (180 – 76) - 120) = -016 = 344

Estos valores corregidos son los que se utilizan en la planilla DIPS, donde se procede a rotar los datos y finalmente realizar su análisis estadístico.

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5.9.2.2 USO DE GONIÓMETRO Las fórmulas que se presentan a continuación nos permiten realizar la corrección de las medidas realizadas con goniómetro: Para medidas “bottom” de la elipse (B) el cálculo del “Dip Direction” corregido (βc) se realizará como sigue: βc = βa + αr Para medidas “top” de la elipse (T) el cálculo del “Dip Direction” corregido (βc) se determina de la siguiente manera: βc = (180° - βa) + αr En las líneas siguientes se ejemplifica paso a paso el cálculo de la corrección: • • •

Ángulo de Referencia = αr Marca (“T” o “B”) Ángulo Beta Auxiliar (“Dip Direction” medido en terreno) = βa

Para medidas “Bottom” de la elipse: αr = 345° Marca = B βa = 70° Cálculo del beta corregido (βc) o “Dip Direction” corregido: βc = (βa + αr)

βc = (70 + 345) = 415

βc = 415 – 360 = 55

⇒

Para medidas “Top” de la elipse: αr = 345° Marca = T βa = 110° Cálculo del beta corregido (βc) o “Dip Direction” corregido: βc = (180 - βa) + αr)

βc = (180 – 110) + 345) =415

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⇒

βc = 415 – 360 = 55


5.10

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Determinación de la Verdadera Orientación

El software denominado DIPS idealmente es utilizado para la reducción y análisis de los datos de los testigos orientados. Los valores de α y β son trasladados a un formato Excel para luego ser convertidos en un archivo del tipo PRN y posteriormente en archivo de entrada con extensión DIP. Las estructuras son rotadas a sus verdaderas orientaciones en el espacio usando el software DIPS. Los polos de las estructuras pueden ser ploteados como “scatter plots”, símbolos (los cuales identifican diferentes tipos de estructuras) y ploteos de contorno de densidades. Las funciones de histogramas se pueden también aprovechar para el análisis estadístico. 5.10.1

Rotación de los Planos de Discontinuidad

Esta rotación, común a los datos obtenidos independiente del método empleado, se efectúa con el programa DIPS. Para ello en una plantilla Excel se ingresa la información que en detalle se explica en las líneas siguientes por medio de un ejemplo: En las dos primeras líneas se coloca información en general: Línea 1

SONDAJE D-2225 (planilla Excel D-2225.xls)

Línea 2

DATOS CONVERTIDOS A BOT, ANGREF=0

En la línea 3 se coloca el “número de traversas” a ser usadas en el archivo: Línea 3 2 La siguiente serie de líneas contiene la identificación de las traversas e información para cada traversa. Debe ser sólo una línea por traversa y serán tantas líneas como lo indicado en el número de traversas. Formato:

#ID;Trav.Orient.Flag;Type;Orient1;Orient2;Orient3;Trav.ID.Label;

donde

#ID: número de identificación correlativo de traversa; Trav.Orient.Flag: no es relevante si la traversa tipo es BOREHOLE. El tipo BOREHOLE se utiliza para testigos orientados; Type: BOREHOLE; ORIENT1: es el ángulo desde el “top del core” a la línea de referencia (medida en dirección de los punteros del reloj mirando en la dirección de la perforación, es decir, hacia el fondo del pozo); ORIENT2: es la inclinación del eje del sondaje desde el zenit; ORIENT3, es el azimut del pozo medido desde el norte verdadero; Línea 4

1;BOREHOLE;0.1;150;300;BOREHOLE;

Línea 5

2;BOREHOLE;0.1;151;300;BOREHOLE;

La línea siguiente es la orientación tipo en este archivo:

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Línea 6

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DIP/DIPDIRECTION

La línea 7 es la línea de declinación y debe contener un valor de corrección del azimut. Si el azimut ha sido corregido con anterioridad se escribe “0”. Línea 7 0 Línea 8 NO QUANTITY Significa que no incluye una cuarta columna conteniendo información de cantidad. Línea 9 5 Es el número de columnas de datos extra. Una vez completado el archivo Excel, éste se graba con extensión .prn para posteriormente modificar su extensión a .dip, obteniéndose de este modo, los archivos de ingreso al programa DIPS. De acuerdo con el ejemplo utilizado, el archivo de ingreso debe presentar la siguiente estructura: SONDAJE D-2225 DATOS CONVERTIDOS A BOT, ANGREF=0 2 1;BOREHOLE;0.1;150;300;BOREHOLE; 2;BOREHOLE;0.1;151;300;BOREHOLE; DIP/DIPDIRECTION 0 NO QUANTITY 5 NUM; 1 2 3 4 5 . . 31 32 33 . . 94 -1

DIP; 68 63 35 70 45

DIR-CORR; 345 60 190 110 33

TRAVERSA; 1 1 1 1 1

PROF ; 22.13 22.22 22.38 22.49 47.54

ESTR; SJ SJ SJ FT SJ

ESP; 0 0 0 1 0

RELL; AG AG AG AG AG

20 15 40

336 138 281

2 2 2

51.33 51.44 51.54

SJ SJ SJ

0 0 0

A A AO

64

195

2

66.27

SJ

0

A

Los valores de la profundidad para cada estructura se calculan sumando el valor de la columna “Desde” del registro de orientación (profundidad desde el collar hasta el comienzo de cada tramo perforado) con el valor de la distancia a la que se encuentra la estructura en cada carrera orientada. La última etapa del proceso de orientación de estructuras es el análisis estadístico de los datos rotados. Para ello y con la ayuda del programa DIPS, es posible mostrar los polos de los planos rotados en redes de Schmidt separando conjuntos de datos de acuerdo al criterio de analista. Otras estadísticas utilizando este software también son interesantes de obtener.

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Para el caso de las curvas de contorno, es importante señalar que los máximos de polos son significativos siempre y cuando correspondan a concentraciones de máximos ponderados mayores al 5%. 5.11

Listado de Materiales

Se recomiendan los siguientes materiales en un programa de testigos orientados: Plasticina (1,5 libras por cada 100 pies de testigos perforados: 0,7 kg/30,5 m). Protractor lineal o Goniómetro, de acuerdo al diámetro de la perforación. Protractor o Geoflex plástico transparente. Marcador indeleble. Huincha para medir. Clipboard. Formatos para registro de datos (hoja encabezamiento, testigo orientado y calidad de roca). Mesa tipo cubeta o canoa (rieles en “V”) para 2 corridas de testigos. Tubo orientador con pescante. 3 zapatas con placa para colocar la plasticina. Cámara fotográfica con flash y rollo fotográfico. Tubos de lainas para recuperación de testigos con tubo triple.

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Anexo A A1 Hoja de Registro de Sondaje No Orientado (en blanco) A2 Ejemplo de Registro de Sondaje No Orientado A3 Hoja de Registro de Sondaje Orientado (en blanco)

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A1

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Hoja de Registro de Sondaje No Orientado (en blanco)

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PAGINA :

de

Fecha : Geólogo : Coordenada N : Coordenada E : Elevación :

REGISTRO GEOTECNICO DE TESTIGOS DE SONDAJES - SISTEMA RMR

P C U S I

CONTEO, ORIENTACION Y CONDICION DE FRACTURAS

Planaridad Planar Curva Ondulada Escalonada Irregular

Guía General de Condición de las Fracturas

Valor 30


25

Superficies algo rugosas. Separación < 1 mm, paredes de roca meteorizada

20

Estrías o sup. pulidas con relleno blando ó separación < 5 mm. Fracturas continuas

10


0

Long. Discontin. <1 m 1-3m 3 - 10 m 10 - 20 m >20 m 6 4 2 1 0 Valor Ninguna <0,1 mm 0,1 - 1,0 mm 1 - 5 mm >5 mm Separac. (apert.) 6 5 4 1 0 Valor Muy rugosa Rugosa Leve Rugosa Pulida Suave Rugosidad 6 5 3 1 0 Valor Relleno (gouge) Ninguno Duro <5mm Duro >5mm Blando <5mm Blando >5mm Valor 6 4 2 2 0 Ninguna Leve Moderada Alta Descompuesta Meteorización 6 5 3 1 0 Valor Nota: El valor final para el parámetro "condición de fracturas" corresponderá a la suma de los valores de estas 5 características.

CL CA S Q G

Arcilla Calcita Sulfuros Cuarzo Gouge

Relleno B Roca quebrada C Clorita BT Biotita Otros:

Tipo Fractura Veta, vena Diaclasa Falla Cizalle Foliación Estratificación

FX VN J FLT SHR FOL B

M1 M2 M3 M4

Matriz Roca fracturada Roca disgregable o deformable Falla Cizalle

Falla

Relleno

Condición

Rugosidad

TIPO

Planaridad

Cantidad

Condición

76-90

Rugosidad

TIPO

Planaridad

Cantidad

Condición

61-75

Rugosidad

TIPO

Planaridad

Cantidad

Condición

46-60

Rugosidad

Planaridad

TIPO

Cantidad

Condición

31-45

Rugosidad

TIPO

Planaridad

Cantidad

Condición

16-30

Rugosidad

TIPO

Planaridad

Cantidad

Indice de Meteorización

0-15

Guía de Detalle de Condición de las Fracturas

Rugosidad Pulidas Estriada Suave Rugosa Muy rugosa

Sup. muy rugosas, fract. discontinuas, sin separación, frescas (paredes de roca dura)

Interv. Geotécnico

Total de Fracturas

RQD (%)

RQD (m)

Recuperación (m)

Recuperación (%) P K S R VR

TIPO DE ROCA

Indice de Dureza

Resistencia

RECUPERACION DE TESTIGO Perforado (m)

Hasta (m)

Desde (m)

Diámetro del Testigo y Cond. de Agua

SONDAJE Nro: Intervalo Perforado

COMENTARIOS


A2

43

Julio 2003 Rev.4-2

Ejemplo de Registro de Sondaje No Orientado

Golder Associates

de

11

Condición

3

Rugosidad

PAGINA :

Fecha : Geólogo : Coordenada N : Coordenada E : Elevación :

REGISTRO GEOTECNICO DE TESTIGOS DE SONDAJES - SISTEMA RMR

Enero 2000 GR- MV 6756122.43 400388.7 4688.01

P C U S I

Planaridad

Planaridad

Planaridad

76-90

Rugosidad

61-75

Rugosidad

46-60

Rugosidad

Planaridad

Planaridad

31-45

Rugosidad

16-30

Rugosidad

Planaridad


Indice de Dureza

Interv. Geotécnico

Total de Fracturas

Recuperación (%)

Recuperación (m)

Perforado (m)

0-15

1.22

81

0.00

0

100 Granito B

2

2

cl-sf

Zona de falla ?

49.1

50.60

1.50

1.50

100

0.00

0

100 Granito B

2

2

cl-sf

Fracturamiento fuerte

50.6

51.60

1.00

0.90

90

0.00

0

100 Granito B

cl-sf


51.6

51.90

0.30

0.30

100

0.15

50

51.9

52.60

0.70

0.70

100

0.00

0

100 Granito B

0.70

2

2

cl-sf

52.6

54.30

1.70

1.70

100

0.00

0

100 Dique riolítico

1.70

2

2

cl-sf


54.3

56.20

1.90

1.81

95

0.32

17

1.90

3

2

cl-sf

Sólido: 0.47 m. M1: 1.43 m

7 Dique félsico

12 Granito B

5.10

2

2

0.30

3

2

1J

P

P

R

R-S

20

20

3J

3J

P

P

P

R

R

R-S

20

4J

P

R

3J

5J

P

R

TIPO

20

20

20

TIPO

TIPO

TIPO

TIPO 1J

2J

P

R-S

20

20

Falla

1.50

20

Relleno

49.10

R

TIPO

Zona de falla ?

47.6

P

Cantidad


cl-sf

2J

Condición

cl-jar

2

Cantidad

2

2

2.80

Condición

3

100 Granito B

Cantidad

8 Granito B

0

Condición

25

0.00

Cantidad

0.10

95

Condición

100

1.05

Cantidad

0.40

1.10

Condición

0.40

47.60

TIPO DE ROCA

Cantidad

46.50

46.5

RQD (%)

46.10

RQD (m)

Hasta (m)

HQ

CONTEO, ORIENTACION Y CONDICION DE FRACTURAS Resistencia

RECUPERACION DE TESTIGO

Desde (m)

Diámetro del Testigo y Cond. de Agua

SONDAJE Nro: 14-FC Intervalo Perforado

COMENTARIOS

cl-sf

3J

P

R-S

20


56.2

58.00

1.80

1.68

93

0.00

0

100 Granito B

1

6

cl

M3. Abundante arcilla.

58

60.70

2.70

2.52

93

0.00

0

100 Granito B

4.50

1

5

cl-jar

M3. Abundante arcilla.

0.85

2

3

cl-sf

M1

3

2

2J

U

R

20

1J

U

R

20

60.7

61.55

0.85

0.80

94

0.00

0

100 Granito B

61.55

62.60

1.05

1.05

100

0.72

69

11 Granito B

62.6

63.70

1.10

1.04

95

0.90

82

6 Granito B

2.15

3

2

63.7

64.25

0.55

0.55

100

0.00

0

100 Granito B

0.55

3

2

64.25

64.55

0.30

0.30

100

0.26

87

4 Granito B

0.30

3

2

64.55

65.60

1.05

1.05

100

0.00

0

100 Granito B

3

2

sf-cl-ox


65.6

66.70

1.10

1.05

95

0.00

0

100 Granito B

2.15

3

2

sf-cl-ox


66.7

67.10

0.40

0.33

83

0.00

0

100 Granito B

0.40

2

2

cl-sf

M1-M3 ?

67.1

67.60

0.50

0.50

100

0.21

42

6 Granito B

0.50

3

2

cl-sf-ox

M1: 0.12 m

5J

P

R

20

1J

P

R

20

3J

P

R

20

sf-cl-ox

1J

P

R

20

4J

P

R-S

20

sf-cl-ox

1J

P

R-S

20

2J

P

R

20

sf-cl-ox

sf-cl-ox 1J

U

R

20

3J

P

S-R

20

2J

P

R-S

20

1J

P

R

20


67.6

68.45

0.85

0.70

82

0.00

0

100 Granito B

0.85

3

2

sf-ox


68.45

69.90

1.45

1.45

100

0.00

0

100 Granito B

1.45

3

2

cl-sf-ox

M1

cl-sf

M1: 0.20 m

69.9

70.85

0.95

0.95

100

0.44

46

10 Granito B

0.95

3

2

70.85

71.50

0.65

0.58

89

0.00

0

100 Granito B

0.65

2

4

71.5

72.75

1.25

1.16

93

0.43

34

16 Granito B

1.25

3

2

72.75

73.10

0.35

0.28

80

0.00

0

100 Granito B

1

73.1

74.10

1.00

0.55

55

0.00

0

100 Granito B

1

74.1

75.70

1.60

0.30

19

0.00

0

100 Granito B

2

Planaridad Planar Curva Ondulada Escalonada Irregular

P K S R VR

Guía General de Condición de las Fracturas

P

S-R

20

3J

P-C

R-S

Valor 30


25

Superficies algo rugosas. Separación < 1 mm, paredes de roca meteorizada

20

Estrías o sup. pulidas con relleno blando ó separación < 5 mm. Fracturas continuas

10


0

20

2J

P

R

20

3J

P

R-S

20

cl-sf-ox

M3-M1

sf-cl

M1: 0.40 m

5

cl-sf

M3

5

cl-sf

M3

4

cl-sf

M3

3J

P-C

S-R

20

5J

P-C

R-S

Guía de Detalle de Condición de las Fracturas

Rugosidad Pulidas Estriada Suave Rugosa Muy rugosa

Sup. muy rugosas, fract. discontinuas, sin separación, frescas (paredes de roca dura)

2J

Long. Discontin. <1 m 1-3m 3 - 10 m 10 - 20 m >20 m Valor 6 4 2 1 0 Separac. (apert.) Ninguna <0,1 mm 0,1 - 1,0 mm 1 - 5 mm >5 mm 6 5 0 Valor 4 1 Rugosidad Suave Pulida Rugosa Leve Rugosa Muy rugosa Valor 1 0 6 5 3 Relleno (gouge) Ninguno Duro <5mm Duro >5mm Blando <5mm Blando >5mm Valor 6 4 2 2 0 Meteorización Descompuesta Ninguna Leve Moderada Alta Valor 0 6 3 5 1 Nota: El valor final para el parámetro "condición de fracturas" corresponderá a la suma de los valores de estas 5 características.

CL CA S Q G

Arcilla Calcita Sulfuros Cuarzo Gouge

20

3J

P

R

Relleno B Roca quebrada C Clorita BT Biotita Otros:

20

5J

P

R-S

20

Tipo Fractura Veta, vena Diaclasa Falla Cizalle Foliación Estratificación

FX VN J FLT SHR FOL B

M1 M2 M3 M4

Matriz Roca fracturada Roca disgregable o deformable Falla Cizalle


A3

45

Julio 2003 Rev.4-2

Hoja de Registro de Sondaje Orientado (en blanco)

Golder Associates

REGISTRO DE SONDAJES ORIENTADOS (NGI)

Punto Referencia : Azimuth :

Mapeado por :

Proyecto :

Página :

Pruebas Adicionales

Testigo Quebrado

NOTAS

Falla Brecha/Gouge

Nro. de Set, Jn (por corrida)

Alteración, Ja

Rugosidad, Jr

DIP DIRECTION

TIPO

PROFUNDIDAD (metros)

DATOS DE DISCONTINUIDAD

SIMBOLOGIA


RESISTENCIA

Indice de Resistencia

Fracturas por ____________

RQD (longitud medida)

Recuperación Total, TCR (longitud medida)

DESCRIPCION

Corrida Nro. y Prof. (desde - hasta)

ESCALA ____________

RECUPERACION DE TESTIGO

AGUA

Diámetro de Testigo y Profundidad

TIPO DE ROCA

Bit Tipo/Tamaño : Fluído : Perforadora :

Fecha : Datum :

DIP c/r Eje del Testigo

Ubic. Sondaje : Elevación : Inclinación :

de

Nro. Proyecto : Rugosidad de las fracturas, Jr a) Contacto entre las paredes, y b) Contacto entre las paredes antes de un cizalleo de 10 cm

A B C D E F G

Diaclasas sin continuidad Rugosas o irregulares, pero ondulosas Suaves y ondulosas Estriadas (reliz de falla) o pulidas, pero ondulosas Rugosas o irregulares, pero planas Suaves o lisas y planas Estriadas (reliz de falla) o pulidas, pero planas

H

Zona con arcillas de espesor tal que impiden el contacto entre paredes

1.0

J

Zona arenosa, de grava o roca triturada de espesor tal que impide el contacto entre paredes

1.0

4.0 3.0 2.0 1.5 1.5 1.0 0.5

c) Sin contacto de roca después de un cizalleo de 10 cm

FormatoLogSondajes.xls

Alteración de las fracturas, Ja Sin relleno Con relleno grueso (cont.) Roca molida/arcillas 8.0 a Fracturas selladas 0.75 M expansivas 12.0 Sólo manchas superf. 1 Paredes suave alteración 2 Arcillas muy consolidadas 10 N Cubierta limo/arena 3 Arcillas poco a no consolidadas 13 O Cubierta arcillas 4 Capas gruesas y continuas de P Con relleno delgado (< 5 mm espesor) arcillas. Arcillas expansivas. 4 F Roca molida/arena sin arcilla 13 a 20 Arcilla dura 6 G

A B C D E

H J

Arcilla media a blanda

8

Arcillas expansivas 8.0 a 12.0 Con relleno grueso (> 5 mm espesor) Roca molida, consolidada 6.0 K Arcilla, roca molida, blanda 8.0 L

Tipos de Estructuras J = Diaclasa FR =Fractura SH = Cizalle V = Vetilla

F = Falla B = Estratificación Fo = Foliación

A B C D E F G H J

Número de fractura, Jn Masiva, sin o con pocas fracturas Un sistema de fracturas Un sistema de fracturas más una aislada Dos sistemas de fracturas Dos sistemas de fracturas más una aislada Tres sistemas de fracturas Tres sistemas de fracturas más una aislada Cuatro o más sistemas de fracturas, fisuración intensa tipo “cubo” Roca triturada, terregal

0.5 - 1.0 2.0 3.0 4.0 6.0 9.0 12.0

15.0 20.0


47

Anexo B B1 Hoja de Información del Sondaje (“Header”) B2 Hoja de Registro Fotográfico de Sondajes

Golder Associates

Julio 2003 Rev.4-2


B1

48

Julio 2003 Rev.4-2

Hoja de Información del Sondaje (“Header”)

Golder Associates

Hoja de Datos Generales del Sondaje Sondaje No. : Proyecto : No. Proyecto : Localidad : Fecha : Diámetro de Perf.: Logeado por : Jefe de Proyecto : Cía. Perforadora : Azimut : Inclinacion : Elevación del Collar : Coord. del Collar N : E: Diámetro del Testigo : Longitud Total : Notas :

Número Total de Hojas del Registro Geotécnico: Número Total de Hojas de Datos de Testigos Orientados : Para Sondajes Orientados: Medidas de Control de la Orientación Profundidad Azimut Inclinación


B2

50

Hoja de Registro Fotográfico de Sondajes

Golder Associates

Julio 2003 Rev.4-2

HOJA DE REGISTRO FOTOGRAFICO DE TESTIGOS DE SONDAJES FECHA : NOMBRE DEL PROYECTO : NUMERO DEL PROYECTO : PAGINA: de Fecha

Sondaje (Nro.)

Caja (Nro.)

Desde (m)

Hasta (m)

Rollo (Nro.)

Foto (Nro.)

ISO (ASA/DIN) (Nro.)

Comentarios/Ubicación


52

Anexo C Figuras

Golder Associates

Julio 2003 Rev.4-2

Manual de Geotecnia Para Registro de Sondajes

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