Informe Final Llacanora
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DEDICATORIA
A nuestros queridos padres,
por su irrenunciable apoyo
incondicional en el logro del
mayor objetivo de nuestra
vida: Ser profesionales en
Ingeniería de Minas.
“Cualquiera que no esté cometiendo errores es que no está intentándolo lo suficiente”
Wess Roberts
AGRADECIMIENTO
A los buenos maestros de la
Universidad Nacional de Cajamarca,
por estar cimentando en nosotros sus
conocimientos y amplia experiencia e
inculcar objetivos y metas en
beneficio de nuestra formación
integral, profesional y ciudadana,
orientada al logro de retos
personales y sociales por una
sociedad más justa y progresista
para el pueblo.
Los autores
RESUMEN
Para el desarrollo del presente informe, en primer lugar ubicamos dicha
zona, la cual se encuentra enclavada en la Cordillera Occidental de los
Andes, en el Departamento de Cajamarca, con un área de 16 Km2, dicha
zona se encuentra entre el distrito de Llacanora, en un sector al margen
izquierdo de la carretera a San Marcos. La zona en estudio es fácilmente
accesible por lo que cuenta con diferentes vías de acceso.
El presente informe se lo realizo estrictamente con fines educativos y
formativos; durante una salida a campo.
Sobre el relieve de la zona. El área de estudio cuenta una topografía de
pendientes relativamente suaves, atravesada por un río meándrico
denominado Río Chonta.
La temperatura ambiental de la zona es variable con un promedio anual
de 14,4˚C aproximadamente. Presenta una precipitación promedio anual
de 580 mm3.
Lo relativo a la geología física podemos mencionar que existe evidencia de
afloramientos rocosos, campos de cultivo sobre material suelto (suelo
proveniente de las rocas sedimentarias de la zona). La erosión fluvial está
actuando sobre depósitos cuaternarios.
Respecto a la geomorfología se encontró superficies de erosión, estas
superficies se caracterizan por presentar vertientes, colinas redondeadas-
escarpadas, lomadas y terrazas fluviales, topografía con pendientes
bruscas hacía el lado de las areniscas y cuarcitas (formación Farrat) y
pendientes ligeras hacía el lado de los calcáreos.
Se observaron también riesgos potenciales de deslizamientos en áreas de
pendientes abruptas cuyo material inconsolidado las hace propensas a
dichos fenómenos.
En las facies cretácicas de la cuenca, han sido diferenciadas las
formaciones como: Farrat.
ÍNDICEDedicatoria
Agradecimiento
Resumen
I. Introducción………………………………………………………………….. Pg.II. Objetivos……………………………………………………………………… Pg.
III. Metodología…………………………………………………………………..Pg.
IV. Aspectos generales………………………………………………………… Pg.
4.1 Ubicación……………………………………………………….......... Pg.
4.2 Accesibilidad…………………………………………………………. Pg.
4.3 Clima………………………………………………………………….. Pg.
V. Marco teórico………………………………………………………………. Pg.
5.1. Formación Farrat…………………………………………………. Pg.
5.2. Macizo Rocoso…………………………………………………….. Pg.
5.2.1. Resistencia y nivel de esfuerzos………………………… Pg.
5.3. Discontinuidades…………………………………………………. Pg.
5.3.1. Tipos de discontinuidades
5.3.2. Características de discontinuidades…………………….. Pg.
5.3.3. Clasificación de macizos rocosos…………………………. Pg.
5.3.4. Grado de apertura de las discontinuidades………………. Pg.
5.3.5. Continuidad, Longitud………………………………………..Pg.
5.3.6. Formas de rotura en taludes rocosos……………………..Pg.
5.4. Cálculo del índice de calidad de las rocas (RQD)……………… Pg.
5.5. Cálculo del RMR………………………………………………….. Pg.
VI. Estudio propiamente dicho……………………………………………….. Pg.
CONCLUSIONES
RECOMENDACIONES
BIBLIOGRAFÍA
ANEXOS
I. INTRODUCCIÓN
La Ingeniería de Rocas es una rama de la Mecánica que tiene como
primer objetivo estudiar las geoformas y como segundo punto estudiar la
cinemática de las estructuras, es decir los esfuerzos que intervienen en la
deformación de las rocas, sin enfocarnos en el origen de dichos
esfuerzos, tema perteneciente a la mecánica de rocas.
Cabe mencionar la importancia de los agentes geológicos externos e
internos, ya que debido a ellos el relieve se va modificando a través de los
tiempos desarrollando diferentes tipos de estructuras.
Entre las estructuras geológicas encontradas podemos destacar:
plegamientos, contactos, fallas, diaclasas.
II. OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
Proporcionar una evaluación Geomecánica global del macizo rocoso
ubicado en Llacanora “flanco izquierdo de la carretera San Marcos”, a partir
de observaciones en el campo y ensayos.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Manejar correctamente los instrumentos como la brújula, GPS, entre otros.
Estimación de la calidad del macizo rocoso y de los parámetros de
resistencia.
Aprender a calcular correctamente el RQD Y EL RMR.
Determinar si el talud es resistente.
Determinar el tipo de rotura y determinar si la cuña cae.
III. METODOLOGÍA
El presente estudio ha sido realizado por los alumnos de la
Universidad Nacional de Cajamarca en asesoría del Ing. Montoya , con
motivo de ampliar y reflejar los conocimientos adquiridos en las aulas.
Se realizó una salida, acompañada del docente del curso, donde se
procedió al análisis de las estructuras y descripción de las formaciones
(litología, fauna, etc.) presentes en la zona.
Se trabajó en gabinete, previo a los datos obtenidos en el campo. El
desarrollo de ésta labor se centró en los siguientes objetivos
principales:
Confeccionar un perfil Geológico de toda la zona recorrida.
Confeccionar un perfil geológico transversal a la zona recorrida.
Confeccionar.
Definir correctamente las formaciones encontradas en la
zona.
Pudiendo Correlacionarlas con la ayuda ofrecida por el docente del curso.
EQUIPO
Para el desarrollo del presente estudio se utilizó los siguientes
materiales de equipo:
Brújula Brunton.
GPS (con promedio de error de 5m).
Picota.
Cámara Fotográfica
Ácido Clorhídrico.
Formatos para apuntes de datos
obtenidos.
Lapiceros.
IV. ASPECTOS GENERALES
IV.1. UBICACIÓN
Llacanora está ubicado a 13 kilómetros, al sur este de Cajamarca, a orillas
de la margen izquierda del río cajamarquino. A 2616 metros sobre el nivel
del mar. Este distrito, fue creado el 02 de enero de 1857, en el segundo
gobierno de Ramón Castilla. Llacanora proviene de la palabra quechua
"LLACAS" que significa "deshojar maíz" o "tierra de color", o de la palabra
"LLACACAY" que quiere decir "estrecho o alargado" como efectivamente es
el río al abrirse paso entre los cerros Iliarco y Callacpoma.
Distrito Turístico
Llacanora está considerado como un distrito turístico por contar con
hermosos centros turísticos, por tener un hermoso clima y un bello paisaje.
Llacanora está reconocido como la "SUIZA CAJAMARQUINA" y como el
"ETERNO VALLE VERDE" por ser un distrito totalmente verde, su fiesta
patronal es el 24 de junio, en honor al patrón "SAN JUAN BAUTISTA"
CENTROS TURISTICOS
LAS CATARATAS: Son dos cataratas reconocidas como Hembra y
Macho ya que una es más alta que la otra. La catarata Macho mide
un aproximado de 30 metros de altura con permanente caída de
agua. La Hembra tiene un aproximado de 15 a 20 metros de altura,
conserva el paisaje natural.
LAS CUEVAS DE PUMAHUSHCO: Dichas cuevas están ubicadas
en el cerro CALLACPOMA que significa en quechua cerro o morada
del puma, está ubicado a un Kilómetro de Llacanora y el interior de
las cuevas hay gran cantidad de murciélagos y en las paredes hay
miles de pinturas rupestres.
LAGUNA DE SULLUSCOCHA: Tiene un paisaje extraordinario con
los colores típicos de la zona, está ubicada en el caserío del mismo
nombre; en dicha laguna se encuentra gran cantidad de patos
silvestres y peces.
RUINAS DE POMAHORCO: Están ubicadas en el cerro del mismo
nombre, allí podemos ver las construcciones de nuestros
antepasados.
UBICACIÓN POLITICA:
El área estudiada se encuentra enclavada en la cordillera occidental de
los Andes, parte norte del Valle de Cajamarca, específicamente en:
DEPARTAMENTO : Cajamarca
PROVINCIA : Cajamarca
DISTRITOS : Llacanora
IV.2. ACCESIVILIDAD
IV.3. CLIMA
Posee un clima sub-húmedo y templado.
TEMPERATURA
Temperatura Máxima : 21.4°C.
Temperatura Mínima : 7.2° C.
Temperatura Promedio : 14.7°C.
.
PRECIPITACIÓN
Precipitación Máxima :700 mm
Precipitación Mínima :51.6 mm
Precipitación Promedio :580 mm
MESES DE LLUVIA
Periodo lluvioso: Noviembre, Diciembre, Enero, Febrero y Marzo.
Periodo seco: Junio, Julio, Agosto y Septiembre
V. MARCO TEÓRICO
5.1. FORMACIÓN FARRAT
Su localidad tipo es la hacienda Farrat, donde tiene un grosor de 500 m.
Esta formación conjuntamente con las formaciones: Carhuáz, Santa y
Chimú, pasa hacia el Este a una facies de plataforma que se le denomina
como formación Goyllarisquizga. Su ambiente de depositación es deltaico –
fluvial. La flora fósil indica una regresión, la cual debió haberse producido
en tiempos del Aptiano. En el Albiano se tiene una transgresión que inicia
un ciclo de depositación con secuencias carbonatadas, esta transgresión
tiene sus comienzos con la fm. Inca, en Cajamarca y Pariahuanca en el
departamento de Ancash y el Perú central.
5.2. MACIZO ROCOSO
Un talud vertical de 40m-60, realizado en un macizo imaginario de arenisca
que no tuviera planos estructurales, podría mantenerse estable. Pero
generalmente un talud de tal magnitud e inclinación en un macizo real, en
ese tipo de roca, es de alguna manera inestable, como consecuencia del
desplazamiento de masas de roca a lo largo de las discontinuidades
estructurales o su desprendimiento. En el caso particular de que la roca
esta intensamente fracturada pueden desarrollarse fallas de tipo rotacional
o semejante. Las características de resistencia y deformabilidad de los
macizos rocosos dependen fundamentalmente entonces, de las
características de las discontinuidades estructurales, las cuales actúan
como planos débiles. Esta condición es particularmente cierta en el caso de
excavaciones abiertas, como las excavaciones viales o mineras
superficiales, realizadas en rocas duras. Si la resistencia al desplazamiento
de corte es apreciablemente menor a lo largo de esas discontinuidades que
a través del material rocoso, estas discontinuidades estructurales
constituyen verdaderas discontinuidades mecánicas y el macizo se
considera como un macizo de roca dura. En el caso de que la resistencia a
lo largo de las mismas sea semejante al del material rocoso, este tipo de
macizos falla a lo largo del material y se considera como un macizo de roca
blanda. Se describen a continuación los factores de los macizos que
determinan su estabilidad en excavaciones abiertas, los cuales son también
aplicables en algunos casos a excavaciones subterráneas. Estos factores
se relacionan con la orientación y posición espacial de las discontinuidades
y otras características de las mismas tales como su resistencia, sus
asperezas, el tipo de relleno o sellante alojado en las mismas y las
condiciones de flujo de agua subterránea.
5.2.1. RESISTECIA Y NIVEL DE ESFUERZOS
Resistencia del Material Rocoso
Este factor define, conjuntamente con el estado de esfuerzos, si un macizo
rocoso falla a lo largo de sus discontinuidades estructurales o a través del
material rocoso.
A este respecto las rocas se pueden agrupar en cuatro clases de acuerdo
con su textura y fábrica:
a) Rocas Cristalinas Masivas. Con partículas minerales mecánicamente
entrabadas y con orientación aleatoria como las ígneas en general, las
calizas líticas y las cuarcitas.
b) Rocas Cristalinas Foliadas. Con partículas minerales mecánicamente
entrelazadas, con orientación preferencial a lo largo de la cual las rocas
son menos resistentes. A este grupo pertenecen las rocas metamórficas
foliadas como las filitas o los esquistos.
c) Rocas con Textura Clástica Cementada. Con partículas minerales
cementadas, con resistencia y deformabilidad variable, dependiendo de
la calidad del material cementante, las proporciones de grano de
esqueleto y grano de matriz y el grado de empaquetamiento general
que posea. A este grupo pertenecen las rocas sedimentarias detríticas
como las areniscas y los conglomerados. Las variedades más
resistentes poseen cemento silíceo, sus partículas están bien
empaquetadas y su porosidad es muy reducida.
d) Rocas con Textura Clástica Consolidada. Con partículas
consolidadas, que comprende básicamente el grupo de las lutitas
dentro de las rocas sedimentarias y cuya resistencia se acrecienta con
el grado de consolidación: arcillolita, lodolita y limolitas arcilloso y sale
lodos o argilita.
En la Tabla 1 se presenta un resumen de la resistencia de las rocas en estado
fresco o con meteorización incipiente.
Entre las rocas cristalinas masivas, las lavas poseen resistencia mas dispersa.
5.3. DISCONTINUIDADES“Cualquier corte (fisura, grieta, fractura.) en el macizo rocoso con
resistencia a la tracción nula o muy baja.”
5.3.1. TIPOS DE DISCONTINUIDADES Todo tipo de juntas
Planos de estratificación (débiles)
Zonas de contacto
Fallas
Diaclasas
5.3.2. CARACTERÍSTICAS DE DISCONTINUIDADES Orientación y número de discontinuidades
Frecuencia o espaciado de las juntas (distancia entre dos
discontinuidades).
Grado de apertura o separación (abierto o cerrado)
Extensión, persistencia, continuidad.
Rugosidad o textura superficial (pulida, lisa o rugosa) y relleno (sin o
con relleno, tipo de relleno).
Orientación de discontinuidades : dirección y buzamiento
Presentación de discontinuidades:
a. En un plano de la situación real
5.3.3. CLASIFICACIÓN DE MACIZOS ROCOSOS POR EL NÚMERO DE FAMILIAS DE DISCONTINUIDADES
masivo, discontinuidades ocasionales (clase I)
una familia de discontinuidades (clase II)
una familia de discontinuidades más otras ocasionales (clase III)
dos familias de discontinuidades (clase IV)
dos familias de discontinuidades más otras ocasionales (clase V)
tres familias de discontinuidades (clase VI)
tres familias de discontinuidades más otras ocasionales (clase VII)
cuatro o más familias de discontinuidades (clase VIII)
brechificado (clase IX)
Frecuencia o espaciado:
Clasificación para el espaciado de juntas I.S.R.M. (Sociedad Internacional
de Mecánica de Rocas).
5.3.4. GRADO DE APERTURA DE LAS DISCONTINUIDADES: (ISRM) muy cerradas (d < 0.1 mm)
cerradas (0.1 < d < 0.25 mm)
parcialmente abiertas (0.25 < d < 0.5 mm)
abiertas (0.5 < d < 2.5 mm)
moderadamente ancha (2.5 < d < 10 mm)
ancha (10 mm < d)
muy ancha (1 < d < 10 cm)
extremadamente ancha (10 < d < 100 cm)
5.3.5. CONTINUIDAD, LONGITUD: (ISRM)
muy baja continuidad (L < 1 m)
baja continuidad (1 < L < 3 m)
continuidad media (3 < L < 10 m)
alta continuidad (10 < L < 20 m)
muy alta continuidad (20 m < L )
5.3.6. FORMAS DE ROTURA EN TALUDES ROCOSOS
Clasificación según Goodman (1989) y
Romana (1992):
Roturas planas, “plane” (a) según juntas
predominantes y/o continuas que buzan
hacia el talud.
Roturas en cuña, “wedge” (b) según dos
juntas de diferentes familias cuya
intersección buce hacia el talud.
Roturas por vuelco, “toppling” (c) según
una familia de juntas predominantes y/o
continuas que buzan contra el talud y
cuyo rumbo es casi paralelo al de la cara del talud.
Roturas globales (tipo suelo) según superficies que pueden desarrollarse
parcialmente a lo largo de juntas.
5.5. CÁLCULO DEL RMR
El sistema de clasificación RMR o Rock Mass Rating fue desarrollado por
Z.T. Bieniawski durante los años 1972- 73, y modificado posteriormente en
1976 y 1979, en base a más de 300 casos reales de túneles, cavernas,
taludes y cimentaciones. Actualmente se usa la edición de 1989, que
coincide sustancialmente con la de 1979.
Para determinar el índice RMR de calidad de la roca se hace uso de los
seis parámetros del terreno siguientes:
La resistencia a compresión simple del material
El RQD (Rock Quality Designation)
El espaciamiento de las discontinuidades
El estado de las discontinuidades
La presencia de agua
La orientación de las discontinuidades, según sea para cimentaciones,
túneles o taludes.
El RMR se obtiene como suma de unas puntuaciones que corresponden a los
valores de cada uno de los seis parámetros y oscila entre 0 y 100, y que es
mayor cuanto mejor es la calidad de la roca. Bieniawski distingue cinco tipos o
clases de roca según el valor del RMR:
CLASE I: RMR>80, Roca muy buena
CLASE II: 80<RMR<60, Roca buena
CLASE III: 60<RMR<40, Roca media
CLASE IV: 40<RMR<20, Roca mala
CLASE V: RMR<20, Roca muy mala
V. ESTUDIO PROPIAMENTE DICHO
UBICACIÓN
Datos GPSEste 784503Norte 9203275
MACIZO ROCOSO
Litología/ formación: areniscas blanquecinas / Ki – farrat Meteorización: moderada = 3 Grado de fracturamiento: medio 2 tabular, en forma de bloque.
PROPIEDADES DE LAS DISCONTINUIDADES CARTOGRAFIADAS.
Tipos estratificación
Orientación y dirección
Realizamos una evaluación Geomecánica global del macizo rocoso
ubicado en Llacanora “flanco izquierdo de la carretera San Marcos”, a partir
de observaciones en el campo y ensayos.
Aprendimos a manejar correctamente los instrumentos como la brújula,
GPS, entre otros.
Estimamos la calidad del macizo rocoso y de los parámetros de resistencia.
Aprendimos a calcular correctamente el RQD Y EL RMR.
El talud analizado es resistente.
Era rotura planar y determinamos que la cuña no cae.
VII. RECOMENDACIONES
Se recomienda ir a la salida de campo con todos los instrumentos
necesario para un mejor estudio de la zona y así poder tener una
mejor información de ella.
Se recomienda también ir a la salida de campo con conocimientos
previos adquiridos en la clase teórica para una mejor comprensión
de lo que diga el profesor a cargo del curso.
Se recomienda llevar prendas adecuadas que sirvan para protegernos de la zona ya que es una zona donde hace mucho frio y llueve; también es importante llevar bloqueador para evitar los efectos del sol.
VIII. BIBLIOGRAFÍA
http://www.ing.unlp.edu.ar/constr/g1/Clasificacion%20de%20macizos
%20rocosos-UNLP.pdf
http://tesis.uson.mx/digital/tesis/docs/12527/Capitulo9.pdf
https://mecrocks.files.wordpress.com/2012/03/rqd-rmr-bienawski-e-indice-
q.pdf
http://www2.etcg.upc.edu/asg/engeol/pdf_files/curs11_12/Tema5.pdf