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.

5.4. CÁLCULO DEL ÍNDICE DE CALIDAD DE LAS ROCAS

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

DISCONITUINADES

Discontinuidad 1

Discontinuidad 2

VI. CONCLUSIONES

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