mapeo geotécnico

1. MAPEO GEOTECNICO
OLIMPIO ANGELES
MAYO 2020
1

2. CONTENIDO
2
1. Introducción
2. Información relevante que debe
contener un plano geológico para
fines geotécnicos
3. Metodología de mapeo geotécnico
4. Entregables - Planos geotécnicos
5. Conclusiones y recomendaciones

3. 1. INTRODUCCIÓN
3

4. 1.1 GEOTECNIA: En sentido general, es una disciplina
que incluye la aplicación de los principios fundamentales de
la geología, mecánica de suelos y mecánica de rocas, a los
problemas de diseño de cimentaciones, taludes y
excavaciones, relacionado con las obras civiles y mineras.
4
1. Introducción

5. 1. Introducción
5
1.2 ¿Qué es un MAPEO GEOTECNICO (MG)?.
Rspta: Es la representación sobre un plano
topográfico, de las unidades geológicas y las
deformaciones estructurales que afloran en la
superficie terrestre, al cual se le delimita en función a
su comportamiento geotécnico.
Es decir, en general cada unidad geotécnica
mostrada en el plano, tiene aproximadamente las
mismas características de sus propiedades físicas,
resistencia, deformación y conductividad hidráulica.

6. 1. Introducción
6
1.3 ¿Por qué DEBO EFECTUAR UN MAPEO
GEOTECNICO (MG)?.
Rspta: ¿Por qué necesito elaborar un MODELO
GEOTECNICO, para el emplazamiento y el diseño
óptimo de una obra?.
El detalle del MG depende del nivel de detalle del
proyecto. Conceptual (trade off), pre-factibilidad,
factibilidad etc. Asimismo, de la complejidad de la
zona.
Los mapas geotécnicos precisos del suelo ofrecen
excelentes oportunidades para las optimizaciones de
diseño.

7. 1. Introducción
7
1.4 CONSIDERACIONES GENERALES PARA EL MG
• La base del MG es el MAPEO GEOLOGICO de
campo.
• Una buena practica del MG es zonificar las
unidades geotécnicas desde el inicio del proyecto.
• Para la descripción de suelos en un MG, se usa el
Sistema Unificado de Clasificación de Suelos
(SUCS – ASTM D2487, D2488) y para rocas la
norma de la Sociedad Internacional de Mecánica de
Rocas (ISRM), el RMR89 y GSI.
• Representación de los factores condicionantes

8. 2. INFORMACIÓN RELEVANTE QUE
DEBE CONTENER UN PLANO
GEOLÓGICO PARA FINES GEOTECNICOS
8

9. 9
Unidades geotécnicas – limites de materiales
2.1 Unidades Geológicas

10. 10
2.2Arreglo Estructural
Fallas Geológicas

11. 11
2.2Arreglo Estructural
Anticlinal

12. 12
2.3 Suelos Blandos

13. 13
2.3 Suelos Blandos

14. 14
2.4 Morfología Kárstica

15. 15
2.4 Morfología Kárstica

16. 2.5 Suelos Residuales
16

17. 2.6Alteración Hidrotermal
17

18. 2.7 Geodinámica Externa
18
Deslizamientos

19. 2.7 Geodinámica Externa
19
Flujo de agua

20. 2.8 Minería Subterránea
20

21. 2.8 Pasivos Mineros
21

22. 3. METODOLOGÍA DE MAPEO
GEOTÉCNICO
22

23. 3.1 Revisión de Información (INGEMMET)
23

24. 3.1 Revisión de Información (INGEMMET)
24

25. 25
Fallas Geológicas
3.1 Imagen Satelital (Arreglo Estructural)

26. 3.1 Revisión de información (INGEMMET)
26
Source: Tectonic map of Peru, 2008

27. 3.2 Mapeo Geotécnico
27

28. 3.3 Descripción de Suelos Según el SUCS
28

29. 3.3 Descripción de Suelos Según el SUCS
29

30. 30
3.3 Descripción de Suelos Según el SUCS

31. 31
3.3 Descripción de Suelos Según el SUCS

32. 3.3 Criterios de Identificación deSuelos.
32
Angularidad
DESCRIPCIÓN CRITERIO
Angulares
Presentan bordes bien definidos y caras relativamente Planas con
superficies sin pulir.
Sub-angulares Son similares a las angulares pero con los bordes redondeados.
Sub-redondeadas
Presentan lados casi planos pero esquinas y bordes bien
redondeados.
Redondeadas Presentan lados curvos y no tienen bordes y esquinas.

33. 3.3 Criterios de Identificación deSuelos.
33
DESCRIPCIÓN CRITERIO
LIMITE
LIQUIDO
No plástico El rollito no puede formarse para ningún contenido de humedad 0-4
Baja plasticidad El rollito se forma con dificultad y la masa no puede formarse
cuando la humedad es menor que el límite plástico. 4-30
Plasticidad Media El rollito es fácil de formar y no se requiere mucho tiempo para
alcanzar el límite plástico. 30-50
Alta Plasticidad EL rollito puede volverse a formar varias veces luego de alcanzar >50
el limite plástico. La masa puede formarse sin desmoronarse aun
cuando la humedad es menor que el limite plástico.
Plasticidad

34. 3.3 Criterios de Identificación deSuelos.
34
DESCRIPCIÓN CRITERIO
Seca Ausencia de humedad, partículas secas al tacto.
Húmeda El suelo esta mojado pero no se ve el agua.
Saturada Puede verse el agua; usualmente son suelo por debajo
de la napa freática.
GRADO DE
Sr(%)
SATURACIÓN
Seco 0
Ligeramente Húmedo 0-25
Húmedo 26-50
Muy Húmedo 51-75
Mojado 76-99
Saturado 100
Estado de Humedad
En el caso de las arenas, Terzaghi propone:

35. 3.3 Criterios de Identificación deSuelos.
35
DESCRIPCIÓN
qu N
CRITERIO
(kg/cm2) S.P.T.
Muy blando 0.00-0.25 0-2 El puño penetra 10 cm fácilmente.
Blando 0.25-0.50 2-4 El pulgar penetra 5 cm fácilmente.
Medianamente
Compacto 0.50-1.00 4-8 El pulgar penetra 5 cm con esfuerzo moderado.
Compacto 1.00-2.00 8-15 El pulgar deja marca fácilmente.
Muy compacto 2.00-4.00 15-30 La uña del pulgar raya fácilmente.
Duro >4 >30 La uña del pulgar raya con dificultad.
Consistencia (suelos finos)

36. 3.3 Criterios de Identificación deSuelos.
36
DESCRIPCIÓN N(SPT) CRITERIO
Muy suelto 0-4 Una barra de 1/2" penetra fácilmente con la mano.
Suelto 4-10
Una barra de 1/2" penetra fácilmente hincada con comba de 5
libras.
Medianamente
Denso 10-30 Una barra de 1/2" penetra 30 cm hincada con comba de 5 libras.
Denso 30-50
Una barra de 1/2" penetra pocos cm hincada con comba de 5
libras.
Muy Denso >50 La barra de 1/2“ no penetra o ofrece rechazo
Densidad Relativa o Compacidad (suelos granulares)

37. 3.4 Descripción y Toma de datos en Material
Rocoso
37
MACIZO ROCOSO, BASAMENTO ROCOSO
La descripción de roca en afloramientos, debe incluir en resumen los siguientes,
en el orden descrito:
• Tipo de roca - litología (letras mayúsculas)
• Color
• Textura (tamaño de los granos)
• Meteorización/Alteración
• Resistencia
• Fracturamiento
• Estratificación
• Otras características relevantes

38. 3.4 Descripción y Toma de datos en Material
Rocoso
38
MACIZO ROCOSO, BASAMENTO ROCOSO
La descripción de estratificación se muestra a continuación:
Muy delgada (< 60 mm)
Delgada (60 a 200 mm)
Media (200 a 600 mm)
Gruesa (600 a 2 000 mm)
Muy gruesa (> 2 000 mm)

39. 3.4 Descripción y Toma de datos en Material
Rocoso
39
Grado de meteorización Término Descripción
A1 Fresca o sana No aparecen signos de meteorización
A2
Ligeramente
meteorizado
La decoloración indica alteración del material rocoso y de las
superficies de discontinuidad. Todo el conjunto rocoso está
decolorado por meteorización.
A3
Moderadamente
meteorizado
Menos de la mitad del macizo rocoso aparece descompuesto y/o
transformado en suelo. La roca fresca o decolorada aparece como
una estructura continua o como núcleos aislados.
A4 Altamente meteorizado
Más de la mitad del macizo rocoso aparece descompuesto y/o
transformado en suelo. La roca fresca o decolorada aparece como
una estructura continua o como núcleos aislados (roca Friable).
A5
Completamente
meteorizado
Todo el macizo rocoso aparece descompuesto y/o transformado en
suelos. Se conserva intacta la estructura original del macizo rocoso
(roca friable)
A6 Suelo residual
Todo el macizo rocoso se ha transformado en un suelo. Se ha
destruido la estructura del macizo rocoso y la fábrica del material.
GRADO DE METEORIZACION

40. 3.4 Descripción y Toma de datos en Material
Rocoso
40
GRADO DE RESISTENCIA
Clase Descripción Identificación en campo
Aproximación al rango de
resistencia a compresión
simple (MPa)
S1 Suelo muy blando El puño entra fácilmente varios cm. <0.025
S2 Suelo blando El dedo penetra fácilmente varios cm. 0.025 - 0.05
S3 Suelo firme Se necesita una pequeña presión para hincar el dedo. 0.05 - 0.10
S4 Suelo rígido Se necesita una presión fuerte para hincar el dedo. 0.10 - 0.25
S5 Suelos muy rígido Con cierta presión puede marcarse con la uña. 0.25 - 0.50
S6 Suelo duro Se marca con dificultad al presionar con la uña. > 0.50
R0 Roca extremadamente débil Se puede marcar con la uña. 0.25 - 1.0
R1 Roca muy débil
La roca se desmenuza al golpear con la punta del martillo
de geólogo. Con una navaja se talla fácilmente.
1.0 - 5.0
R2 Roca blanda
Se talla con dificultad con una navaja. Al golpearse con la
punta del martillo se producen pequeñas marcas.
5.0 - 25.0
R3 Roca moderadamente dura
No puede tallarse con la navaja. Puede fracturarse con un
golpe fuerte del martillo.
25 – 50
R4 Roca dura
Se requiere más de un golpe de martillo de geólogo para
fracturarla.
50 - 100
R5 Roca muy dura
Se requieren muchos golpes con el martillo de geólogo para
fracturarla.
100 - 250
R6 Roca extremadamente dura
Al golpearlo con el martillo de geólogo solo saltan
esquirlas.
> 250

41. 3.5 Mapo Geomecánico de Línea de Detalle
41

42. 3.5 Mapeo Geomecánico de Celdas de Detalle
42

43. 3.5 CLASIFICACIÓN GEOMECANICA DEL MACIZO ROCOSO - SISTEMA
DE VALORACION RMR (Según Bieniawski, 1989)
43
A. PARÁMETROS DE CLASIFICACIÓN Y SUS VALORACIONES
Parámetro Rango de valores
1
Resistencia
de la roca
intacta
Índice de
carga puntual
> 10 MPa 4 - 10 MPa 2 - 4 MPa 1 - 2 MPa Para este rango bajo, es preferible
el ensayo de compresión uniaxial
Resistencia
compresiva uniaxial
>250 MPa 100 - 250 MPa 50 - 100 MPa 25 - 50 MPa 5-25
MPa
1-5
MPa
< 1
MPa
Valoración 15 12 7 4 2 1 0
2
Calidad testigo de perforación RQD 90% - 100% 75% - 90% 50% - 75% 25% - 50% <25%
Valoración 20 17 13 8 3
3
Espaciamiento de discontinuidades > 2 m 0,6 - 2 m 0,2 – 0,6 m 60 - 200 mm < 60 mm
Valoración 20 15 10 8 5
4
Condición de las discontinuidades
Superficies muy rugosas
No continuas
Cerradas- sin apertura
Paredes rocosas sanas
Superficies ligeram.
rugosas Apertura <
1mm
Paredes ligeramente
intemperizadas
Superficies ligeram.
rugosas Apertura <
1mm
Paredes altamente
intemperizadas
Espejo de falla o
Panizo <5 mm de
espesor o Apertura de
1-5mm
Juntas continuas
Panizo suave > 5mm de espesor
o
Apertura > 5mm
Juntas continuas
Valoración 30 25 20 10 0
5 Agua
subterránea
Flujo por 10 m
de longitud
de túnel (l/m)
Ninguno < 10 10 – 25 25 – 125 > 125
Presión de agua /
 principal máximo
0 < 0,1 0,1 – 0,2 0,2 – 0,5 > 0,5
Condición general Completamente seco Húmedo Mojado Goteo Flujo
Valoración 15 10 7 4 0
B AJUSTE DE LA VALORACIÓN POR ORIENTACIÓN DE LAS DISCONTINUIDADES (Ver F)
Orientaciones rumbo y buzamiento Muy favorable Favorable Regular Desfavorable Muy desfavorable
Valoraciones
Túneles & minas 0 -2 -5 -10 -12
Cimentaciones 0 -2 -7 -15 -25
Taludes 0 -5 -25 -50 -60

44. 3.5 Clasificación Geomecánica del Macizo Rocoso – Sistema GSI
(Según Marino & Hoek, 2000)
44

45. 3.5 Clasificación Geomecánica Sistema SMR
45

46. 4. ENTREGABLE - PLANOS
GEOTÉCNICOS
46

47. 4.1 PANO GEOTECNICO DE SUPERFICIE
47

48. 4.1 PANO GEOTECNICO DE SUPERFICIE
48

49. 4.2 PLANO GEOMECANICO DE SUPERFICIENICO
DE SUPERFICIE
4
9

50. 50
4.3 PANO GEOTECNICO DE SUPERFICIE - LEYENDA

51. 4.3 PLANO GEOMECANICO DE SUPERFICIE -
LEYENDA
51

52. 52
4.4 Nivel de Fundación(Df) – Movimiento de tierra

53. 4.4 Nivel de Fundación(Df) – Movimiento de tierra
53

54. 4.5 Estimación de excavabilidad
54

55. 5. CONCLUSIONES Y
RECOMENDACIONES
55

56. 5. Conclusiones y Recomendaciones
56
 El valor del mapa geotécnico es incomparable. Permite tomar
decisiones acertadas del tipo de tratamiento de las
cimentaciones y optimizar el diseño de las obras.
 Las propiedades físicas y mecánicas del suelo y de la roca, así
como su arreglo estructural y su litología, caracterizara
nuestro modelo geológico-geotécnico.
 Toda obra de ingeniería debe contar con un mapeo geotécnico
previo para poder evaluar su factibilidad.
 Para realizar un estudio geotécnico se debe realizar primero el
mapeo geológico realista, con toda la información relevante
aplicado a diseño geotécnico. Este, debe ser efectuado por
personal competente.

57. Olimpio Ángeles
oangeles@knightpiesold.com
YOU
THANK
57