TRABAJO ESPECIAL DE GRADO

ESTUDIO GEOLÓGICO-GEOTÉCNICO PARA EL DISEÑO DE

FUNDACIONES DE URBANISMOS EN ZONAS DE LADERAS,

CIUDAD CAMINO DE LOS INDIOS, AUTOPISTA CARACAS-LA

GUAIRA, KM 8+050,

DISTRITO CAPITAL.

Presentado ante la Ilustre Universidad Central de Venezuela por el Br. Márquez G. Orlando J.

para optar al título de Ingeniero Geólogo

Caracas, 2009

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TRABAJO ESPECIAL DE GRADO

ESTUDIO GEOLÓGICO-GEOTÉCNICO PARA EL DISEÑO DE

FUNDACIONES DE URBANISMOS EN ZONAS DE LADERAS,

CIUDAD CAMINO DE LOS INDIOS, AUTOPISTA CARACAS-LA

GUAIRA, KM 8+050,

DISTRITO CAPITAL.

TUTOR ACADÉMICO: Prof. Víctor León. TUTOR INDUSTRIAL: Ing. Ana Capriles.

Presentado ante la Ilustre Universidad Central de Venezuela por el Br. Márquez G. Orlando J.

para optar al título de Ingeniero Geólogo

Caracas, 2009

iii

CONSTANCIA DE APROBACIÓN

Caracas, Junio de 2009

Los abajo firmantes, miembros del Jurado designado por el Consejo de Escuela de Ingeniería Geológica, para evaluar el Trabajo Especial de Grado presentado por el Bachiller Orlando José Márquez Gimón, titulado:

“Estudio Geológico-Geotécnico para el diseño de fundaciones de urbanismos en zonas de laderas, Ciudad Camino de los Indios, Autopista Caracas-La Guaira,

Km 8+050, Distrito Capital.”

Consideran que el mismo cumple con los requisitos exigidos por el plan de estudios conducente al Título de Ingeniero Geólogo, y sin que ello signifique que se hacen solidarios con las ideas expuestas por el autor, lo declaran APROBADO.

Prof. Omar Márquez Prof. Armando Díaz Quintero Jurado Jurado

Prof. Víctor León Tutor Académico

iv

DEDICATORIA

A Dios (mi guía y protector).

A mi Madre (gran consejera y símbolo de fortaleza)

A mi Padre (siempre estas presente).

A mis Hermanas (las amo)

A toda Mi Familia

A Zohette (mi otra mitad)

A Mis amigos (son mis hermanos)

“Es para ustedes este triunfo y para mí la dicha de haberlo alcanzado”.

v

AGRADECIMIENTOS

Agradezco este proyecto y toda mi carrera universitaria a Dios por darme

vida, salud, protección y la fuerza que necesité para continuar luchando día tras día y

seguir adelante rompiendo todas las barreras que se me presentaron, a la Universidad

Central de Venezuela por haberme abierto las puertas y permitirme culminar éste

proyecto.

Le agradezco a mi Familia, a mi Mamá, a mi Papá, a mis Hermanas porque

gracias a ellos soy quien soy hoy en día, fueron los que me dieron y me darán ese

cariño y calor humano necesario, son los que han velado por mi salud, mis estudios,

mi alimentación y muchas cosas más. Cuando se trata de agradecerles el amor, los

valores, el impulso, la motivación, el cuidado, la protección, los desvelos y el

sacrificio que han tenido para conmigo, las palabras nunca son suficientes pero

ustedes siempre están allí, junto a mí, impulsándome para lograr cualquier cosa que

me proponga. Gracias Viejos, gracias niñas!

A Zohette por ser mi compañera y apoyo cuando más lo necesité. Te doy mil

gracias por tu apoyo incondicional y por estar a mi lado siempre, en los momentos

buenos y en los malos.

Quiero agradecer al Profesor Víctor León por su esfuerzo y dedicación y a la

Ing. Ana Capríles, sus conocimientos, sus orientaciones, su persistencia, su paciencia,

su motivación y sobre todo su gran calidad humana han sido fundamentales para la

culminación del T.E.G.

A todos y cada uno de mis Profesores por su tiempo, dedicación y

entusiasmo, en especial al Profesor Ricardo Alezones por ser más que un profesor un

excelente amigo.

Quiero agradecer a mis Amigos y Compañeros por todos los momentos

vividos y por demostrarme el significado de la amistad.

vi

Le doy un agradecimiento especial a quienes me abrieron las puertas de su

hogar, permitiéndome compartir con ellos sus momentos (buenos y malos) como un

miembro más de la familia, Familia Ochoa-Peña, gracias por todo.

Gracias a todas aquellas personas que me acompañaron en este largo camino y

a las que fueron uniéndose al mismo para hacer realidad mí sueño.

vii

RESUMEN

Márquez G., Orlando J.

ESTUDIO GEOLÓGICO-GEOTECNICO PARA EL DISEÑO DE FUNDACIONES DE URBANISMOS EN ZONAS DE LADERAS,

CIUDAD CAMINO DE LOS INDIOS, AUTOPISTA CARACAS-LA GUAIRA, KM 8+050, DISTRITO CAPITAL.

Tutor Académico: Prof. Víctor León. Tutor Industrial; Ing. Ana Capriles. Tesis. Caracas. U.C.V. Facultad de Ingeniería. Escuela de Geología, Minas y Geofísica.

2009. 142 Páginas + anexos

Palabras Claves: R.Q.D., GEOTÉCNIA, MACIZOS ROCOSOS, CARACTERIZACIÓN, FUNDACIONES.

Resumen: El objetivo principal del Trabajo Especial de Grado es realizar el Estudio Geológico-Geotécnico y caracterización del macizo rocoso para el diseño de fundaciones y zonificación de riesgo de acuerdo a las estructuras presentes en la zona. En vista de la necesidad de generar una cartografía temática que contribuya al correcto ordenamiento territorial de las comunidades y asentamientos urbanos basados en los estudios técnicos relacionados al comportamiento de los materiales existentes en superficie y su asociación con los desastres naturales se ha considerado pertinente la determinación de la susceptibilidad geológica ante procesos de remoción en masa existente en el área asignada por el Ministerio del Poder Popular para la Vivienda y Hábitat. Todo ello con el propósito de informar a los profesionales que toman decisiones, de las factibilidades ingenieriles del relieve y de los peligros asociados a la acción de los factores condicionantes imperantes en la zona (litología, pendiente, parámetros geotécnicos, vegetación, suelos), y de esta manera tomar las medidas pertinentes dentro de los proyectos relacionados a planes urbanísticos para la búsqueda de una solución integral en función a las perspectivas y potencialidades de la región. La complejidad geológica está enmarcada por la extensión lateral de litodemos conformados por la conjunción de Esquistos de variabilidad mineralógica que agrupan unidades metamorfizadas tales como Esquistos de Tacagua, Esquistos de Las Mercedes, Esquistos de Las Brisas, quienes se destacan conjuntamente con Mármoles de Antímano. De igual manera, regionalmente incide la complejidad litológica marcada por esquistos, anfibolitas granatífera y serpentinas del Complejo Nirgua. Estas Unidades abarcan desde el Mesozoico hasta el Reciente, representado por sedimentos aluviales y coluviales. El patrón estructural tiene dirección preferenciales NW, además de direcciones EW relacionadas con paralelismo de la falla de San Sebastián. Las fallas menores son significativas y controlan el drenaje en el área.

viii

ÍNDICE

CONSTANCIA DE APROBACIÓN ........................................................................... iii 

DEDICATORIA .......................................................................................................... iv 

AGRADECIMIENTOS ................................................................................................ v 

RESUMEN .................................................................................................................. vii 

ÍNDICE DE FIGURAS .............................................................................................. xvi 

ÍNDICE DE TABLAS ............................................................................................... xix 

CAPÍTULO I ................................................................................................................. 1 

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

1.1  UBICACIÓN: ............................................................................................... 2 

1.2  VÍAS DE ACCESO: ..................................................................................... 3 

1.3  PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA: .................................................... 4 

1.4  JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA: ........................................................ 4 

1.5  OBJETIVOS: ................................................................................................ 5 

1.5.1  OBJETIVO GENERAL: ......................................................................... 5 

1.5.2  OBJETIVOS ESPECÍFICOS: ................................................................. 5 

1.6  MARCO METODOLÓGICO: ...................................................................... 5 

1.6.1  METODOLOGÍA A UTILIZAR: ........................................................... 5 

1.6.1.1  ETAPA COMPILATORIA: ............................................................ 6 

1.6.1.2  ETAPA DE PLANIFICACIÓN DEL TRABAJO DE CAMPO: .... 6 

1.6.1.3  ETAPA DE CAMPO: ...................................................................... 6 

ix

1.6.1.3.1  RECONOCIMIENTO GEOLÓGICO DE SUPERFICIE ........... 7 

1.6.1.3.2  RECOLECCIÓN DE MUESTRAS ............................................ 7 

1.6.1.3.3  ESTUDIO DE LOS NÚCLEOS RECUPERADOS EN LAS

PERFORACIONES ...................................................................................... 7 

1.6.1.4  ETAPA DE LABORATORIO: ....................................................... 8 

1.6.1.5  ETAPA DE OFICINA: .................................................................... 8 

1.6.1.5.1  FASE DE PROCESAMIENTO DE DATOS .............................. 8 

1.6.1.5.2  ELABORACIÓN DE PLANILLAS DE PERFORACIÓN ........ 9 

1.6.1.5.3  ELABORACIÓN DE MAPA GEOLÓGICO ............................. 9 

1.6.1.5.4  GRÁFICAS DE DISCONTINUIDADES ................................... 9 

1.6.1.5.5  CARACTERIZACIÓN DEL MACIZO ROCOSO ..................... 9 

1.6.1.5.6  ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS ....................................... 10 

1.6.2  TRABAJOS PREVIOS: ........................................................................ 10 

CAPÍTULO II ............................................................................................................. 11 

2. MARCO TEÓRICO ................................................................................................ 11 

2.1  TIPOS DE FUNDACIONES ...................................................................... 11 

2.1.1  CLASIFICACIÓN DE LAS FUNDACIONES. ................................... 11 

2.1.1.1  Fundaciones Superficiales: ............................................................ 11 

2.1.1.1.1  Zapatas ....................................................................................... 11 

2.1.1.1.2  Zapatas aisladas ......................................................................... 12 

2.1.1.1.3  Zapatas atirantadas .................................................................... 12 

2.1.1.1.4  Zapatas y vigas de fundación .................................................... 12 

2.1.1.1.5  Zapatas corridas ......................................................................... 13 

2.1.1.1.6  Losas .......................................................................................... 13 

x

2.1.1.1.7  Losas de espesor constante ........................................................ 13 

2.1.1.1.8  Losas con capiteles .................................................................... 13 

2.1.1.1.9  Losas Nervadas .......................................................................... 14 

2.1.1.1.10  Losas Flotantes ........................................................................ 14 

2.1.1.2  Fundaciones Profundas: ................................................................. 14 

2.1.1.2.1  Pilotes ........................................................................................ 15 

2.1.1.2.2  Pilotajes ..................................................................................... 15 

2.1.1.2.3  Pilotes Prefabricados ................................................................. 15 

2.1.1.2.4  Pilotes moldeado IN SITU ........................................................ 16 

2.1.1.2.5  Encepados .................................................................................. 16 

2.2  MECÁNICA DE ROCAS ........................................................................... 16 

2.3  MÉTODOS DE CLASIFICACIÓN DE LOS MACIZOS ROCOSOS ...... 18 

2.3.1  ALGUNOS MÉTODOS DE CARACTERIZACIÓN DE MACIZOS

ROCOSOS .......................................................................................................... 20 

2.3.1.1  Determinación del índice de designación de la calidad de la roca

(RQD). 20 

2.3.1.2  Clasificación de Bieniawski (1973) ............................................... 25 

2.3.1.3  Clasificación de Bieniawski (1984) .............................................. 25 

2.3.1.4  Clasificación de Barton (1974) ...................................................... 29 

2.3.1.5  Clasificación Adaptada de Bieniawski (SMR) M. Romana Ruiz

(1992). 33 

2.3.1.6  Índice de Resistencia Geológica GSI (Hoek & Brown): ............... 34 

2.4  ENSAYOS DE LABORATORIO: ............................................................. 36 

2.4.1  Ensayo de Carga Puntual ...................................................................... 36 

2.4.1.1  Selección de Muestras ................................................................... 36 

xi

2.4.1.2  Instrumentación ............................................................................. 37 

2.4.1.3  Procedimiento ................................................................................ 37 

2.4.1.4  Ensayo Diametral ........................................................................... 38 

2.4.1.5  Ensayo Axial .................................................................................. 39 

2.4.1.6  Ensayo de bloques y muestras irregulares. .................................... 39 

2.4.1.7  Determinación de los Índices de Carga Puntual e Índice de

Anisotropía ...................................................................................................... 41 

2.4.1.7.1  Cálculo del Índice de Carga Puntual ......................................... 41 

2.4.1.7.2  Cálculo del Índice de Anisotropía ............................................. 42 

2.4.1.8  Reporte de Resultados ................................................................... 43 

2.4.2  Ensayo de Corte Directo en Discontinuidades ...................................... 43 

2.4.2.1  Selección de Muestras ................................................................... 44 

2.4.2.2  Instrumentación ............................................................................. 44 

2.4.2.3  Preparación de las muestras ........................................................... 45 

2.4.2.4  Procedimiento ................................................................................ 47 

2.4.2.5  Cálculos y gráficos ........................................................................ 48 

2.4.2.6  Reporte de resultados ..................................................................... 50 

2.4.3  Ensayo de Resistencia a la Compresión Uniaxial ................................. 51 

2.4.3.1  Instrumentación. ............................................................................ 51 

2.4.3.2  Preparación de las muestras ........................................................... 52 

2.4.3.3  Procedimiento ................................................................................ 53 

2.4.3.4  Cálculos ......................................................................................... 54 

2.4.3.5  Reporte de resultados ..................................................................... 55 

2.4.3.6  Clasificación .................................................................................. 55 

xii

CAPÍTULO III ............................................................................................................ 57 

3. GEOLOGÍA REGIONAL ....................................................................................... 57 

3.1  GEOGRAFÍA FÍSICA ................................................................................ 57 

3.2  CLIMA: ....................................................................................................... 58 

3.3  SUELOS: .................................................................................................... 58 

3.4  FITOGEOGRAFÍA: .................................................................................... 59 

3.5  FAUNA: ...................................................................................................... 59 

3.6  BLOQUES TECTÓNICOS ........................................................................ 59 

3.6.1  Cordillera de la Costa ............................................................................ 59 

3.6.2  Cordillera del Caribe ............................................................................. 59 

3.7  ESTRATIGRAFÍA REGIONAL ................................................................ 61 

3.7.1  NAPA COSTERA: Asociación Metamórfica la Costa (Complejo La

Costa). 63 

3.7.1.1  UNIDADES ................................................................................... 64 

3.7.1.1.1  TACAGUA Esquistos (Complejo La Costa). Jurásico-

Cretácico. 64 

3.7.1.1.2  NIRGUA Esquistos de (Complejo la Costa), Edad Mesozoica. 66 

3.7.1.1.3  ANTIMANO Mármol – (Asociación Metamórfica La Costa-

Fase Antímano-Complejo La Costa). .......................................................... 67 

3.7.1.1.4  SERPENTINITA (sin nombre formal). ..................................... 69 

3.7.2  NAPA ÁVILA (Asociación Metamórfica) ........................................... 69 

3.7.2.1  UNIDADES ................................................................................... 71 

3.7.2.1.1 COLONIA TOVAR Gneis de (Asociación Metamórfica Ávila) 71 

3.7.2.1.2  SAN JULIAN Esquisto de. Edad Mesozoica. .......................... 72 

3.7.2.1.3  PEÑA DE MORA Augengneis de. Pre-Mesozoico. ................ 73 

xiii

3.7.3  NAPA CARACAS (Asociación Metasedimentaria) ............................ 75 

3.7.3.1  UNIDADES ................................................................................... 76 

3.7.3.1.1  CHUSPITA Esquisto; Asociación Metasedimentaria Caracas

(Formación Chuspita – G. Caracas). ........................................................... 76 

3.7.3.1.2  LAS MERCEDES, Esquisto de – Asociación Metasedimentaria

Caracas – (Formación Las Mercedes – Grupo Caracas). ............................ 76 

3.7.3.1.3  LAS BRISAS, Esquisto de – Asociación Metasedimentaria

Caracas (Formación Las Brisas – Grupo Caracas). .................................... 79 

3.7.3.1.4  SEBASTOPOL, Gneis de. Edad Paleozoico. ............................ 81 

3.8  DESCRIPCIÓN DE LA TECTÓNICA REGIONAL ................................. 82 

3.8.1  CICLOS TECTÓNICOS DE LA CORDILLERA DE LA COSTA ..... 82 

3.9  GEOMORFOLOGÍA REGIONAL ............................................................ 87 

3.10  GEOMORFOLOGÍA LOCAL ................................................................... 92 

CAPÍTULO IV ............................................................................................................ 98 

4. GEOLOGÍA LOCAL .............................................................................................. 98 

4.1  GEOLOGÍA DE LA ZONA ....................................................................... 98 

4.2  UNIDADES GEOLÓGICAS ...................................................................... 99 

4.2.1  El Esquisto Tacagua .............................................................................. 99 

4.2.2  El mármol de Antímano ........................................................................ 99 

4.2.3  Esquistos Las Brisas ............................................................................ 100 

4.2.4  Serpentinita ......................................................................................... 100 

4.3  GEOLOGÍA ESTRUCTURAL. ............................................................... 102 

4.3.1  PLIEGUES Y FALLAS. ..................................................................... 102 

4.3.2  FOLIACIÓN ....................................................................................... 102 

4.3.3  DIACLASAS ...................................................................................... 102 

xiv

4.4  ANÁLISIS PETROGRÁFICO ................................................................. 103 

4.4.1  Resultados del Análisis Petrográfico .................................................. 103 

CAPÍTULO V ........................................................................................................... 112 

5. EXPLORACIÓN GEOTÉCNICA DEL SUBSUELO ......................................... 112 

5.1  UNIDADES GEOTÉCNICAS ................................................................. 112 

5.1.1  Uet1. Unidad Tacagua 1: .................................................................... 112 

5.1.2  Uet2. Unidad Tacagua 2: .................................................................... 112 

5.1.3  Uelb1. Unidad Brisas 1: ...................................................................... 112 

5.1.4  Uelb2. Unidad Brisas 2: ...................................................................... 112 

5.1.5  Uma. Unidad Mármol de Antímano: .................................................. 113 

Unidad Esquisto Las Brisas (Uelb1) ................................................................. 113 

Unidad Esquisto Tacagua (Uelb2) .................................................................... 113 

5.2  EXPLORACIÓN DEL SUBSUELO. ....................................................... 113 

5.3  METEORIZACIÓN Y EROSIÓN ............................................................ 117 

5.3.1  - Roca Meteorizada Blanda (RMb): .................................................... 117 

5.3.2  - Roca Meteorizada (RM): .................................................................. 118 

5.3.3  - Roca poco Meteorizada (RpM): ....................................................... 118 

5.3.4  - Roca Fracturada (Rf): ....................................................................... 118 

5.4  ENSAYOS DE LABORATORIO. ........................................................... 120 

5.5  NIVEL FREÁTICO. ................................................................................. 123 

5.6  ANÁLISIS DE ESTABILIDAD. .............................................................. 123 

5.6.1  MÉTODO DE LAS PROYECCIONES ESTEREOGRÁFICAS ....... 124 

5.7  ANÁLISIS DE ESTABILIDAD CINEMÁTICA. .................................... 127 

5.7.1  FACTIBILIDAD DE FALLAS PLANAS. ........................................ 127 

xv

5.7.2  FACTIBILIDAD DE FALLA CUNEIFORME O CUÑA. ................ 127 

5.8  CARACTERIZACIÓN DEL MACIZO ROCOSO .................................. 128 

5.9  RIESGO SÍSMICO. .................................................................................. 134 

5.10  MODELO GEOTÉCNICO ....................................................................... 135 

CAPÍTULO VI .......................................................................................................... 138 

6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES .................................................... 138 

6.1  CONCLUSIONES .................................................................................... 138 

6.2  RECOMENDACIONES ........................................................................... 142 

BIBLIOGRAFÍA ...................................................................................................... 144 

ANEXOS .................................................................................................................. 146 

ANEXO CCI-1: PLANILLAS DE PERFORACIÓN. .............................................. 146 

ANEXO CCI-2: RESULTADOS DE ENSAYOS. ................................................... 147 

ANEXO CCI-3: ESTEREOGRAFÍAS. .................................................................... 148 

ANEXO CCI-4: MEMORIA FOTOGRÁFICA. ...................................................... 149 

ANEXO CCI-5: PLANO GEOLÓGICO-GEOTÉCNICO GENERAL. .................. 150 

ANEXO CCI-6: PLANO GEOTÉCNICO TERRAZA B, UBICACIÓN DE

SONDEOS. ............................................................................................................... 151 

xvi

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura N° 1 Ubicación geográfica de la zona en estudio. ............................................. 3 

Figura N° 2 Estimación del RQD en Núcleos de Perforación (Tomado de Vallejo

2002) ........................................................................................................................... 20 

Figura N° 3 Requerimientos geométricos para el Ensayo de Carga Puntual Diametral

(Tomado de DE MARCO, 1995) ................................................................................ 38 

Figura N° 4 Requerimientos Geométricos para el Ensayo de Carga Puntual Axial

(Tomado de DE MARCO, 1995) ................................................................................ 39 

Figura N° 5 Requerimientos Geometricos para el Ensayo de Carga Puntual en

Bloques Irregulares (Tomado de DE MARCO 1995)................................................. 41 

Figura N° 6 Equipo de Ensayo de Corte Directo ........................................................ 45 

Figura N° 7 Posición de la Muestra en la Caja de Corte (Tomado de DE MARCO,

1995) ........................................................................................................................... 46 

Figura N° 8 Gráfico del ensayo de Corte Directo ....................................................... 50 

Figura N° 9 Prensa de Carga y Bomba Electro-Hidráulica, (Tomado de Fuenmayor

2001) ........................................................................................................................... 52 

Figura N° 10 Esquema de los bloques tectónicos de La Cordillera de la Costa ......... 60 

Figura N° 11 Síntesis de las principales subdivisiones y unidades geológicas de La

Cordillera de la Costa del norte de Venezuela (Tomado de Hackley 2005) ............... 61 

Figura N° 12 Mapa de distribución de terrenos alóctonos en el norte de Suramérica,

en los cuales hay rocas paleozoicas. Dichos terrenos fueron suturados

secuencialmente a la cuenca autóctona del paleozoico Inferior durante el ordovícico-

Silúrico, durante el Carbonífero y desde finales del Mesozoico hasta el presente

(Tomado del Libro de la WEC). ................................................................................. 84 

Figura N° 13 Mapa geológico estructural de la parte Norte de América del Sur ....... 85 

xvii

Figura N° 14 Mapa Geológico de la Región de Carayaca, Hoja 6747-I-SE. (Fuente

FUNVISIS). ................................................................................................................ 86 

Figura N° 15 Mapa Geológico de la parte Norte de Venezuela (Franco Urbani) ....... 86 

Figura N° 16 Mapa de fallas cuaternarias en Venezuela (Franck Audemard) ............ 87 

Figura N° 17 Vista panorámica, se observan las facetas triangulares ....................... 89 

Figura N° 18 Vistas panorámica de las Geoformas de facetas triangulares parte baja

de la margen derecha del río El Topo. ........................................................................ 89 

Figura N° 19 Se observan a lo largo de la cresta de la fila V el trazado en escalones

correspondiente a lomos de fallas. .............................................................................. 90 

Figura N° 20 Vista Panorámica Camino de Los Indios la Fila V. Se observa la

estrechez superficial, fuertes pendientes. .................................................................... 91 

Figura N° 21 Deslizamientos y cárcavas de erosión. .................................................. 92 

Figura Nº 22 Desarrollo importante de cobertura residual ......................................... 93 

Figura Nº 23 Aspecto homogéneo de la masa rocosa, presenta fracturamiento

inducido debido a la penetración de raicillas desde la superficie y a la intensa

meteorización. ............................................................................................................. 93 

Figura Nº 24 Pliegue acostado o de arrastre .............................................................. 94 

Figura Nº 26 Taludes de corte Verticales ................................................................... 95 

Figura Nº 27 Taludes de corte, ½:1 ............................................................................. 95 

Figura Nº 28 Aspecto general de la roca, fracturamiento avanzado y fuerte

plegamiento. ................................................................................................................ 95 

Figura Nº 29 Nótese los planos de foliación bien desarrollados. ................................ 95 

Figura Nº 30 Aspecto general del relieve ondulado. ................................................... 96 

Figura Nº 31 Vista general del paisaje con predominio de filas alargadas y

estribaciones menores. ................................................................................................ 97 

Figura N° 32 Ubicación del área de estudio a nivel local ........................................... 98 

xviii

Figura N° 33 Esquistos verdes. ................................................................................. 101 

Figura N° 34 Intercalación de Esquistos Cuarzosos y Esquistos grafitosos. ............ 101 

Figura N° 35 Nicoles paralelos ................................................................................. 103 

Figura N° 36 Nicoles cruzados ................................................................................. 103 

Figura N° 37 Composición mineralógica de la muestra TB-1-34-S ......................... 104 

Figura N° 38 Nicoles paralelos ................................................................................. 105 

Figura N° 39 Nicoles cruzados ................................................................................. 105 

Figura N° 40 Composición mineralógica de la muestra TB-13-12-S ....................... 106 

Figura N° 41 Nicoles paralelos ................................................................................. 107 

Figura N° 42 Nicoles cruzados ................................................................................. 107 

Figura N° 43 Composición mineralógica de la muestra TB-2-910-S ....................... 108 

Figura N° 44 Nicoles paralelos ................................................................................. 109 

Figura N° 45 Nicoles paralelos ................................................................................. 109 

Figura N° 46 Composición mineralógica de la muestra TB-2-12-S ......................... 110 

Figura Nº 47 RQD Vs Profundidad .......................................................................... 115 

Figura N° 48 Gráfico de Resistencia a la compresión simple ................................... 122 

Figura N° 49 Análisis estereográfico de la Ladera Sur ............................................. 125 

Figura N° 50 Análisis estereográfico de la Ladera NO ............................................ 126 

xix

ÍNDICE DE TABLAS

Tabla N° 1 Coordenadas de vértices de ubicación de la zona de estudio. .................... 3 

Tabla N° 2 Métodos de clasificación de los macizos rocosos ................................... 19 

Tabla N° 3 Equivalencia entre métodos de clasificación de macizos rocosos ............ 19 

Tabla N° 4 Clasificación del Macizo Rocoso en Base al RQD (Tomado de Vallejo

2002) ........................................................................................................................... 21 

Tabla N° 5 Clasificación de Muestras Propuesta por Flores Calcaño. ....................... 23 

Tabla N° 6 Puntaje según el valor del R.Q.D. ............................................................ 27 

Tabla N° 7 Puntaje según resistencia a la Compresión Simple. ................................. 27 

Tabla N° 8 Puntaje según espaciamiento de discontinuidades del juego más

importante. .................................................................................................................. 27 

Tabla N° 9 Puntaje según las condiciones de las discontinuidades. ........................... 28 

Tabla N° 10 Puntaje según las condiciones del agua subterránea. ............................. 28 

Tabla N° 11 Corrección por la orientación de las discontinuidades. .......................... 28 

Tabla N° 12 Categoría de la Clasificación Geomecánica. .......................................... 29 

Tabla N° 13 Estimación de parámetros intervinientes Índice Diaclasado Jn ............. 30 

Tabla N° 14 Estimación de parámetros intervinientes Índice de Rugosidad Jr .......... 30 

Tabla N° 15 Estimación de parámetros intervinientes Índice de Alteración Ja .......... 31 

Tabla N° 16 Estimación de parámetros intervinientes Coeficiente Reductor con

Presencia de Agua Jw.................................................................................................. 31 

Tabla N° 17 Estimación de parámetros intervinientes S.R.F. ..................................... 32 

Tabla N° 18 Tabla de Clasificación Final ................................................................... 32 

Tabla N° 19 Relación entre el índice SMR y la estabilidad del Talud ....................... 33 

xx

Tabla N° 20 Estimación del GSI modificada por Truzman para las Rocas

Metamórficas de la Cordillera de la Costa. ................................................................. 35 

Tabla N° 21 Clasificación de la Roca en función de su Resistencia a la Compresión

sin Confinar (Tomada de Fuenmayor 2001) ............................................................... 56 

Tabla N° 22 Napas de la Serranía del Litoral y Serranía del Interior y sus divisiones

(Tomado y modificado de Urbani et al. (2000) ......................................................... 62 

Tabla N° 23 Composición mineralógica de la muestra TB-1-34-S .......................... 104 

Tabla N° 24 Composición mineralógica de la muestra TB-13-12-S ........................ 106 

Tabla N° 25 Composición mineralógica de la muestra TB-2-910-S ........................ 108 

Tabla N° 26 Composición mineralógica de la muestra TB-2-12-S .......................... 110 

Tabla N° 27 Coordenadas de Perforaciones ............................................................. 114 

Tabla Nº 28 Registro del RQD por perforación ........................................................ 114 

Tabla N° 29 Sondeos exploratorios .......................................................................... 116 

Tabla N° 30 Perfil de meteorización ZONA SUR .................................................... 118 

Tabla N° 31 Perfil de meteorización ZONA NW .................................................... 119 

Tabla N° 32 Perfil de meteorización ZONA NORTE .............................................. 119 

Tabla N°33 Perfil de meteorización ZONA CENTRAL .......................................... 119 

Tabla N° 34 Resultados de los ensayos de corte realizados. .................................... 120 

Tabla N° 35 Resumen de resultados del ensayo de Carga Puntual ........................... 121 

Tabla N° 36 Resultados del ensayo de compresión uniaxial. ................................... 121 

Tabla N° 37 Resumen de pesos Unitarios ................................................................. 121 

Tabla N° 38 Clasificación de la Roca en función de su Resistencia a la Compresión

sin Confinar (Tomada de Fuenmayor 2001) ............................................................. 123 

Tabla N° 39 Puntuación de las condiciones de las diaclasas según Bienawski (1984)

tomando en cuenta RQD promedio de 38%. ............................................................. 129 

xxi

Tabla N° 40 Puntuación de las condiciones de las diaclasas según Bienawski (1984)

tomando en cuenta RQD promedio de 1%. ............................................................... 130 

Tabla N° 41 Clasificación según el Rock Mass Rating (RMR) ................................ 130 

Tabla N° 42 Valores de las variables según el Q de Barton ..................................... 131 

Tabla N° 43 Clasificación Q de Barton .................................................................... 132 

Tabla N° 44 Estimación del GSI modificada por Truzman para las Rocas

Metamórficas de la Cordillera de la Costa ................................................................ 133 

Tabla N° 45 Tabla resumen de las clasificaciones geomecánicas ............................ 134 

Tabla N° 46 Forma espectral, factor de corrección y espectro de diseño. ............... 135 

Tabla N° 47 Modelo Geotécnico .............................................................................. 136 

1

CAPÍTULO I

INTRODUCCIÓN

La geología es la ciencia que tiene por objeto el estudio de los materiales que

componen el globo terráqueo, su naturaleza, situación y las causas que lo han

determinado, esta definición generalmente se limita al estudio de la sustancia mineral

dura y sólida; excluyendo la capa relativamente delgada de suelo en donde se

sustentan la mayoría de las obras antrópicas, las cuales por lo general no rebasan los

100 metros de profundidad desde la superficie. Surge entonces el interés del ingeniero

geólogo sobre las propiedades geomecánicas, hidromecánicas, físicas y químicas de

los suelos y rocas.

Sobre la base de lo anterior, nace la inquietud de llevar a cabo estudios e

investigaciones, a fin de caracterizar los suelos y rocas en el área destinada a la

construcción de urbanismos; a través de la mecánica de suelos y la mecánica de rocas,

las cuales en conjunto con la geología de la zona suscite un estudio geológico-

geotécnico que a continuación se expone.

Con la información anterior, se dará a conocer una idea preliminar de la

ubicación y comportamiento de los cuerpos litológicos observados en la zona; lo cual

servirá de apoyo para la zonificación urbana y vial, así como también sustentará una

base para futuros estudios geotécnicos

Al ejecutar proyectos urbanísticos los cuales intrínsecamente consisten en

fundaciones para edificaciones, se alteran las condiciones estructurales originales del

medio, que anteriormente era una masa rocosa en equilibrio.

2

Cuando se produce esta alteración, la masa rocosa trata de alcanzar un nuevo

estado neutral, es decir, alcanzar nuevamente el equilibrio, lo cual genera cambios

que se traducen principalmente en desplazamientos y deformaciones que pueden

darse en forma continua o por etapas.

Estos desplazamientos y deformaciones pueden ser muy pequeños, de apenas

unos pocos centímetros, o pueden ser tan grandes que causen el colapso, derrumbe o

cierre de la estructura. Para evitar esto, en la ingeniería de fundaciones, es necesario

realizar previamente un estudio geológico-geotécnico de la zona en cuestión, con la

finalidad de conocer el grado de estabilidad del área y los factores influyentes o

actuantes en la misma, de manera tal de lograr minimizar o controlar las

deformaciones y/o desplazamientos previamente dichos.

El estudio geológico-geotécnico solo puede definirse totalmente una vez

ejecutada la exploración del subsuelo y cuando las condiciones geomecánicas del

macizo rocoso intervenido se hayan podido conocer suficientemente; esto permite

suministrar a los responsables estructurales del proyecto urbanístico una

retroalimentación detallada del área destinada para tal fin.

1.1 UBICACIÓN:

La zona en estudio se encuentra ubicada al Oeste del Viaducto N° 2, de la

Autopista Caracas-La Guaira, Municipio Libertador y Estado Vargas

respectivamente, específicamente en el área denominada Ciudad Camino de los

Indios, delimitada por el polígono cuyos vértices poseen las siguientes coordenadas

geográficas (UTM, Datum REGVEN (WGS84), Huso 19):

3

Tabla N° 1 Coordenadas de vértices de ubicación de la zona de estudio.

VÉRTICE ESTE NORTE

V1 715.319 1.165.420

V2 715.681 1.165.420

V3 715.681 1.165.132

V4 715.319 1.165.132

1.2 VÍAS DE ACCESO:

La vía de acceso principal, la constituye la autopista Caracas-La Guaira. De

allí al área de estudio se optó como vía interna la carretera que conduce hacia el

sector de Ciudad Camino de Los Indios, la cual comienza en la autopista Caracas-La

Guaira y tiene una extensión aproximada de 3 Km.

Figura N° 1 Ubicación geográfica de la zona en estudio.

4

1.3 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA:

En vista de la problemática o déficit habitacional que se vive actualmente en

nuestro país, y aún más importante la falta de espacios físicos en los que se puedan

establecer urbanismos que garanticen condiciones de seguridad óptimas para nuestros

habitantes, conduce al hecho de realizar un Estudio Geológico-Geotécnico en dichos

espacios, con la finalidad de determinar los riesgos Geológicos y Geotécnicos a los

que pudiese estar expuesta la zona a habitar y por ende la población, y de esta manera

poder plantear soluciones favorables en aras de solventar o disminuir el problema.

1.4 JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA:

Debido a la ubicación Geográfica de la zona de Estudio, (Sistema montañoso

del Caribe), y su ubicación en la zona 5 de riesgo sísmico (Funvisis), se debe destacar

la importancia de realizar éste tipo de estudios, ya que constituye una zona en donde

la actividad tectónica ha influido y seguirá influyendo de manera considerable a

través del tiempo, es por ello que se pretende estudiar las condiciones geológicas

imperantes en la zona (presencia de fallas, diaclasas, estructuras, fracturas,

condiciones del cuerpo rocoso, etc.) para determinar sus condiciones morfodinámicas

tanto a nivel regional como a nivel local y así inferir la estabilidad de la zona.

Complementario a esto, se realizará el Estudio Geotécnico para garantizar que el

diseño de las fundaciones sea óptimo de acuerdo a las condiciones del subsuelo donde

se pretende realizar el desarrollo urbanístico, sin dejar a un lado el análisis de

estabilidad de los taludes, el cual es indispensable para efectuar este tipo de obra.

5

1.5 OBJETIVOS:

1.5.1 OBJETIVO GENERAL:

Realizar el Estudio Geológico-Geotécnico y caracterización del macizo rocoso

como información base para el diseño de fundaciones y zonificación de riesgo de

acuerdo a las estructuras presentes en la zona.

1.5.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

Recopilación de Información básica de campo mediante el levantamiento o reconocimiento geológico de superficie.

Evaluar las condiciones Geológicas-Geotécnicas de un área determinada en términos de su estabilidad.

Exploración y caracterización del subsuelo (perforaciones, ensayos de laboratorio).

Realizar el análisis de Pendientes y Laderas, de riesgo Geomorfológico-Geotécnico que permita una zonificación geotécnica.

Analizar parámetros Geomecánicos que permitan complementar el estudio de susceptibilidad en la zona.

Crear una base de datos (Mapa Geológico-Geotécnico) de los datos recopilados en los ítems anteriores.

1.6 MARCO METODOLÓGICO:

1.6.1 METODOLOGÍA A UTILIZAR:

El trabajo especial de grado se elaborara según los siguientes pasos:

6

1.6.1.1 ETAPA COMPILATORIA:

Esta etapa consiste en la recopilación de toda la información tanto Geológica,

como Geotécnica de trabajos que se hayan hecho en la zona de estudio, a través de

publicaciones, trabajos previos (T.E.G), etc.

1.6.1.2 ETAPA DE PLANIFICACIÓN DEL TRABAJO DE CAMPO:

En este punto se tomaron en cuenta los siguientes aspectos:

Localización de las zonas con mayor interés Geológico.

Toma de mediciones de rumbo y buzamientos de planos de foliación, diaclasas, fallas, entre otras estructuras geológicas que pudiesen estar presentes en la zona.

Ubicación de los mapas base para la delimitación de la zona de estudio.

Accesibilidad a la zona de estudio.

Fotointerpretación del área de estudio a través de fotografías aéreas.

Reconocimiento de la zona de estudio en cuanto a calidad de los afloramientos y accesibilidad.

Planificación de la estrategia de trabajo en base a lo observado en el punto anterior (ubicación de perforaciones, etc.).

1.6.1.3 ETAPA DE CAMPO:

Durante esta etapa se llevó a cabo el reconocimiento, ubicación y

delimitación del área de estudio. Se ubicaron vías de acceso, formaciones geológicas

y demás puntos de interés mediante geología de superficie haciendo uso de mapas

7

geológicos, GPS e información recopilada en etapas anteriores, para posteriormente

llevar a cabo las siguientes actividades:

1.6.1.3.1 RECONOCIMIENTO GEOLÓGICO DE SUPERFICIE

Durante el reconocimiento geológico de superficie, se recorrió el área de

interés, con el propósito de obtener las características geológicas de los afloramientos

de la zona que permitieran caracterizar el subsuelo, mediante la determinación de la

litología aflorante, familias de fallas y diaclasas, estructuras geológicas, entre otras,

para así corroborar la información obtenida con anterioridad y elaborar el mapa

geológico correspondiente.

1.6.1.3.2 RECOLECCIÓN DE MUESTRAS

En esta fase, realizada simultáneamente con el reconocimiento geológico de

superficie, se procedió a tomar muestras de mano representativas de las litologías

encontradas, para la elaboración de las secciones petrográficas, que permitan realizar

su posterior análisis.

1.6.1.3.3 ESTUDIO DE LOS NÚCLEOS RECUPERADOS EN LAS

PERFORACIONES

En esta parte, se procedió a la descripción visual, táctil y su posterior análisis

de los testigos recuperados en las perforaciones realizadas en el sitio de interés, para

hallar, entre otros, las distintas litologías que se encuentran en el subsuelo, su espesor,

calcular el índice RQD de los núcleos, examinar la presencia de fracturas y rellenos,

determinar mediante la presencia o no de óxido en las fracturas, si las mismas son

pre-existentes o causadas por el manejo inadecuado de la máquina perforadora.

8

1.6.1.4 ETAPA DE LABORATORIO:

En esta etapa se efectuarán los ensayos correspondientes a la caracterización

de materiales, con la finalidad de analizar los parámetros que influyen en el diseño de

fundaciones en zonas de laderas, tal y como son:

Ensayo de Corte Directo

Carga Puntual

Análisis Petrográfico

Ensayo de Resistencia a la Compresión Uniaxial

1.6.1.5 ETAPA DE OFICINA:

Esta etapa consiste básicamente en el procesamiento, análisis e interpretación

de toda la información recolectada en las fases anteriormente mencionadas, con el fin

de cumplir con los objetivos propuestos y de esta manera obtener los resultados para

poder llegar a las conclusiones esperadas y hacer recomendaciones, tal y como se

describe a continuación:

1.6.1.5.1 FASE DE PROCESAMIENTO DE DATOS

Culminada la etapa de campo y de laboratorio, se procedió a procesar los

datos obtenidos en estas fases, mediante la elaboración de mapas, gráficas de

discontinuidades y planillas de perforación que contengan toda la información de los

testigos recuperados.

9

1.6.1.5.2 ELABORACIÓN DE PLANILLAS DE PERFORACIÓN

Por medio de los datos derivados de las perforaciones ejecutadas en el área de

interés, y luego de calcular el índice de calidad de la roca o R.Q.D., se procedió a

plasmar los resultados de las perforaciones: litología encontrada, nivel freático, el

índice RQD y los resultados de los ensayos de laboratorio.

1.6.1.5.3 ELABORACIÓN DE MAPA GEOLÓGICO

Mediante la información obtenida en campo, y la recopilada con anterioridad,

interpretando y sintetizando dicha información y utilizando el programa AutoCAD

2007 se procedió a elaborar el mapa geológico-geotécnico de la zona estudiada.

1.6.1.5.4 GRÁFICAS DE DISCONTINUIDADES

Por medio del software StereoPro se procedió a la graficación de las redes de

Wulff, tomando en cuenta las discontinuidades presentes en la masa rocosa evaluada,

para esto se cargaron los datos correspondientes a la orientación de los planos de

diaclasas según la nomenclatura DIP, DIP DIRECTION (dip, dip, dir), la cual

contempla como parámetros de orientación para las discontinuidades sólo el ángulo

de buzamiento y el azimut del mismo.

1.6.1.5.5 CARACTERIZACIÓN DEL MACIZO ROCOSO

Esta importante fase, se realiza mediante la interpretación sistemática de

diversos parámetros geológicos-geotécnicos obtenidos durante las etapas anteriores,

según el sistema de clasificación geomecánica en que se enmarque el macizo rocoso,

en este caso, se utilizaron los sistemas Rock Mass Rating (R.M.R.) desarrollado por

10

Bienawski, el de Calidad de Macizo Rocoso o Q de Barton, y el índice de resistencia

de la roca G.S.I.

1.6.1.5.6 ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS

En esta fase se procedió a la interpretación de los resultados obtenidos de las

etapas anteriormente descritas con la finalidad de determinar las condiciones del área

de estudio y de esta manera poder elaborar las conclusiones y hacer las

recomendaciones.

1.6.2 TRABAJOS PREVIOS:

Trabajo Especial de Grado. Interpretación de la Geología del Estado Vargas y

del Flanco Sur del Macizo del Ávila al norte de Caracas, L. Barbosa y S. Rodríguez.

Año 2001. GEOS N° 35.

Geología del Área de la Autopista y Carretera Vieja Caracas-La Guaira.

Distrito Capital y Estado Vargas. Guías de Excursión. Urbani. GEOS N° 35.

11

CAPÍTULO II

2. MARCO TEÓRICO

2.1 TIPOS DE FUNDACIONES

2.1.1 CLASIFICACIÓN DE LAS FUNDACIONES.

Las distintas o diferentes tipos de fundaciones se clasifican desde el punto de

vista constructivo en dos tipos, de las siguientes formas:

2.1.1.1 Fundaciones Superficiales:

Zapatas aisladas.

zapatas atirantadas.

zapatas y vigas de fundación.

zapatas corridas.

Losas de espesor constante.

Losas con capiteles.

Losas nervadas.

Losas flotantes.

2.1.1.1.1 Zapatas

Las zapatas “cimentaciones en zonas aisladas de la estructura” son los tipos

más utilizados y se utilizan cuando el terreno tiene en su superficie una resistencia

media o alta con respecto a las cargas de la estructura.

Es homogénea como para ser afectadas por asentamientos diferenciales entre

las distintas partes.

12

2.1.1.1.2 Zapatas aisladas

Son de carácter puntual, se usan para soportar columnas individuales en una

edificación y generalmente están constituidas por dados de hormigón de planta

cuadrada aunque ocasionalmente pueden hacerse rectangulares o circulares. Las

fundaciones de zapata en general constituyen los tipos más usados tanto por su

economía como por su sencillez de construcción.

2.1.1.1.3 Zapatas atirantadas

Son de carácter puntual y trabajan de forma independiente, pero se encuentran

unidas por una cadena apoyada al terreno la cual se diseña para evitar el movimiento

horizontal relativo entre zapatas aisladas o para unir una zapata aislada a una función

corrida.

2.1.1.1.4 Zapatas y vigas de fundación

La viga de fundación es un elemento estructural que permite tomar las cargas

de muro y transmitirlas a zapatas aisladas. Puede haber varias razones para querer

diseñar zapatas con vigas de fundación.

Por ejemplo:

Como una forma de ahorrar en comparación a la alternativa de zapata corrida.

En algunos casos es conveniente hacer que el peso de los muros descanse sobre la

zapata para aumentar las cargas horizontal y equilibrar momentos descompensados en

el apoyo.

13

2.1.1.1.5 Zapatas corridas

Cuando se trate de pilares alineados muy próximos a muros, o de equilibrar

cargas excéntricas sobre las zapatas contiguas, se considera directamente el empleo

de una zapata continua o zapata corrida.

2.1.1.1.6 Losas

Las losas “cimentación sobre toda la superficie de la estructura” se emplean

en terrenos menos resistentes o menos homogéneos o bajo estructuras menos

resistentes.

Con ellas se aumenta la superficie de contacto y se reducen los asentamientos

diferenciales. Puede decirse de forma aproximadamente que la losa es más económica

que las zapatas si la superficie total de estas es superior a la mitad de la superficie

cubierta por el edificio, debido al menor espesor de hormigón y cuantía de armaduras,

a una excavación más sencilla y un ahorro de encofrados.

2.1.1.1.7 Losas de espesor constante

Tiene la ventaja de su gran sencillez de ejecución. Si las cargas y las luces no

son importantes el ahorro de encofrados puede compensar el mayor volumen de

hormigón necesario.

2.1.1.1.8 Losas con capiteles

Se utilizan para aumentar el espesor bajo los pilares y mejorar la resistencia a

flexión y cortante. Los capiteles pueden ser superiores o inferiores teniendo estos

14

últimos la ventaja de realizarse sobre la excavación y dejar plana la superficie del

sótano.

2.1.1.1.9 Losas Nervadas

Con nervios principales bajos los pilares y otros segundarios los nervios

pueden ser superiores o inferiores, en el caso de nervios superiores el encofrado es

más complicado, y suele ser necesario el empleo de un relleno de aglomerado ligero y

un solado independiente para dejar plana la superficie superior. Los nervios

inferiores pueden hacerse sobre la excavación.

2.1.1.1.10 Losas Flotantes

Cuando es necesario construir estructuras muy sensibles a asentamientos en

terrenos pobres puede recurrirse a fundaciones de loza flotante. La fundación debe

hacerse de dimensiones tales que el peso del volumen de tierra removida sea similar a

la carga producto del peso de la estructura. En esta forma las condiciones de carga en

la superficie del terreno de fundación no han sido teóricamente modificadas por la

construcción, de modo que será razonable suponer que los asentamientos serán bajos

o nulos.

2.1.1.2 Fundaciones Profundas:

Pilotes prefabricados.

Pilotes in situ.

15

2.1.1.2.1 Pilotes

Pieza larga a modo de estaca, de madera, hierro y hormigón armado, que se

hinca en el terreno, bien para soportar una carga, transmitiéndola a capas inferiores

más resistentes, bien para comprimir y aumentar la compacidad de las capas de tierra

subyacentes.

2.1.1.2.2 Pilotajes

Un pilotaje es una cimentación constituida por una zapata o encepado que se

apoya sobre un grupo de pilote o columnas que se introducen profundamente en el

terreno para transmitir su carga al mismo.

Los pilotajes se emplean cuando el terreno resistente esta a profundidades de

los 5 o 6 m; cuando el terreno es poco consistente hasta una gran profundidad; cuando

existe gran cantidad de agua en el mismo; y cuando hay que resistir acciones

horizontales de cierta importancia.

2.1.1.2.3 Pilotes Prefabricados

Estos se hincan en el terreno mediante maquinas del tipo martillo. Son

relativamente caros ya que deben ir fuertemente armados para resistir los esfuerzos

que se producen en su transporte, izado e hinca. Pueden originar perturbaciones en el

terreno y en las estructuras próximas durante su hinca, tienen la ventaja de que la

hinca constituye una buena prueba de carga.

16

2.1.1.2.4 Pilotes moldeado IN SITU

Estos se realizan en perforaciones practicadas previamente mediante sondas

de tipo rotativo. Generalmente son de mayor diámetro que los prefabricados y

resisten mayores cargas.

2.1.1.2.5 Encepados

Los encepados constituyen piezas prismáticas de hormigón armado que

trasmiten y reparten la carga de los soportes o muros a los grupos de pilotes. Como en

la actualidad se emplean generalmente pilotes de diámetro grande por razones

económicas el número de pilotes por cada encepado no suele ser muy elevado.

2.2 MECÁNICA DE ROCAS

La mecánica de rocas, tal como lo indica González de Vallejo (2002), se

ocupa del estudio teórico-práctico de las propiedades y el comportamiento mecánico

de los materiales rocosos y de su respuesta ante la acción de fuerzas aplicadas en su

entorno físico. Los distintos ámbitos de aplicación de la mecánica de rocas se pueden

agrupar en aquellos en que el material rocoso constituye la estructura (excavación de

túneles, galerías, taludes y otros), aquellos en que la roca es el soporte de otras

estructuras (cimentaciones de edificios, presas y otros) y aquellos en los que las rocas

se emplean como material de construcción (escolleras, pedraplenes, rellenos y otros).

No obstante, en este trabajo se tratará a la mecánica de rocas principalmente

en sus aplicaciones a la ingeniería de fundaciones.

Antes de entrar en detalles, es pertinente hacer algunas definiciones

relacionadas con la mecánica de rocas; estas definiciones son:

17

Roca intacta: es el material rocoso que está libre de discontinuidades, o los

bloques de roca que quedan entre ellas; mecánicamente se le caracteriza por su peso

específico, resistencia y deformabilidad.

Discontinuidad: es cualquier plano de origen mecánico o sedimentario que

separa los bloques sólidos de un macizo rocoso, tales como diaclasas, fallas, foliación

y estratificación. Estas estructuras tienen una resistencia al corte menor que la roca

intacta, y constituyen superficies débiles a lo largo de las cuales es más factible que

se produzca una rotura.

Macizo rocoso: es el conjunto de bloques de roca intacta y de las

discontinuidades que afectan al medio rocoso.

Por otra parte, uno de los principales problemas que se presenta al estudiar la

mecánica de las rocas, es que éstas se presentan en un medio heterogéneo, anisótropo

y discontinuo.

La anisotropía, se refiere a la condición del material rocoso de presentar

diferentes propiedades y comportamiento mecánico en función de la dirección

considerada para su estudio; esto es debido a la presencia de planos de debilidad con

orientaciones preferentes.

También el medio rocoso, puede presentar anisotropía según la dirección de

los esfuerzos que se ejerzan sobre él.

La heterogeneidad del medio rocoso o del macizo rocoso, se refiere a que en

la mayoría de los casos se presentan zonas con diferentes litologías, grados de

alteración y meteorización, contenido de agua, y otras propiedades que pueden ser

muy diferentes dentro de un mismo macizo rocoso.

Debido a estas condiciones, al estudiar un macizo rocoso se deben tomar en

cuenta una serie de factores que afectan su comportamiento y respuesta ante las

solicitaciones a las que va a ser o está siendo sometido; algunos de estos factores son:

18

Las características de la roca intacta y de las discontinuidades.

Las propiedades físicas y mecánicas del medio rocoso.

Las estructuras geológicas presentes (tectónicas o sedimentarias).

El estado de tensiones naturales a las que está sometido.

Las condiciones hidrogeológicas y los factores ambientales.

Con base en todos estos factores y en cómo afectan al macizo rocoso,

surgieron las llamadas “Clasificaciones de los Macizos Rocosos” con el fin de

proveer una guía en cuanto a las propiedades del macizo rocoso en las cuales pudiera

basarse la selección del soporte. Posteriormente, estas clasificaciones se utilizaron

ampliamente en las diversas aplicaciones de la mecánica de rocas, para tratar de

predecir el comportamiento del medio rocoso.

2.3 MÉTODOS DE CLASIFICACIÓN DE LOS MACIZOS ROCOSOS

La necesidad de construir túneles, edificaciones, presas, etc. llevó a los

ingenieros a buscar una forma práctica de evaluar la calidad de la roca a intervenir

desde el punto de vista ingenieril.

Diferentes criterios, todos ellos provenientes de expertos de indiscutible

trayectoria, dieron como resultante una serie de métodos de evaluación y valoración:

19

Tabla N° 2 Métodos de clasificación de los macizos rocosos

METODOS DE CLASIFICACIÓN DE MACIZOS ROCOSOS METODOS

CUALITATIVOS TERZAGHI (1946) LAUFFER (1958)

METODOS CUALI / CUANTITATIVOS

DEER “RQD” (1941) BEINIAWSKY (1973)

BARTON, LIEM y LUNDE “Q” (1974) JACOBS ASSOC. “RSR” (1984) BIENIAWSKY “RMR” (1984)

La necesidad de unificar criterios llevó a la comparación de los métodos más

conocidos y a establecer entre ellos equivalencias, lo cual permitió en cierta manera

uniformar la concepción de la calidad de los macizos rocosos o al menos poder

efectuar calibraciones más adecuadas.

Una de las equivalencias planteadas es la efectuada entre el método de índole

descriptivo de Terzaghi (1946) y el método cualitativo de Lauffer (1958).

Tabla N° 3 Equivalencia entre métodos de clasificación de macizos rocosos

EQUIVALENCIAS ENTRE METODOS DE CLASIFICACION DE

MACIZOS ROCOSOS Clasificación de Terzaghi (1946)

DESCRIPTIVA Clasificación de Lauffer (1958)

CUALITATIVA Roca intacta

Roca estratificada Roca moderadamente fracturada

Roca en bloques imperfectos vinculadosRoca triturada, químicamente intacta

Roca compresible Roca expansiva

Clase A: Roca estable Clase B: Roca inestable a largo plazo Clase C: Roca inestable a corto plazo

Clase D: Roca triturada Clase E: Roca muy triturada Clase F: Roca compresible

Clase G: Roca muy compresible

20

2.3.1 ALGUNOS MÉTODOS DE CARACTERIZACIÓN DE MACIZOS

ROCOSOS

2.3.1.1 Determinación del índice de designación de la calidad de la roca

(RQD).

La determinación del Índice de Designación de la Calidad de la Roca o RQD,

fue propuesto por Deere en 1964, como una manera rápida y sencilla de clasificar los

macizos rocosos, y así poder establecer los parámetros geotécnicos del terreno de

fundación, sin necesidad de otro tipo de procedimiento previo.

La fracturación del macizo rocoso está definida por el número, espaciado y

condiciones de las discontinuidades, cualquiera sea su origen y clase, este grado de

fracturación se expresa por el valor del índice RQD que se mide en los testigos de

sondeos (ver figura N° 2); a pesar de su utilidad, este índice no considera aspectos

como la orientación, separación, rellenos y demás condiciones de las

discontinuidades, por lo que no es suficiente para describir las características de la

fracturación de los macizos rocosos; estos aspectos adicionales deben quedar

cubiertos por descripciones de campo y de los testigos de los sondeos.

Figura N° 2 Estimación del RQD en Núcleos de Perforación (Tomado de Vallejo 2002)

21

El RQD representa el porcentaje de la relación que existe entre la suma de los

trozos de testigos recuperados que posean una longitud igual o mayor a 100 mm y el

total de la profundidad de perforación.

 % ∑             100 

        ó  100

En función de este porcentaje Deere describe cinco clases de calidad de roca

los cuales se encuentran en la tabla Nº 4.

Tabla N° 4 Clasificación del Macizo Rocoso en Base al RQD (Tomado de

Vallejo 2002)

% R.Q.D. CALIDAD

< 25 Muy Mala 25 - 50 Mala 50 – 75 Media 75 – 90 Buena 90 – 100 Muy Buena

El índice de RQD puede estimarse en afloramientos a partir de correlaciones

empíricas como la de Palmstrom (en I.S.R.M. 1981). Palmstrom sugirió que cuando

no es posible hacer perforaciones, pero las discontinuidades son visibles en las

superficies expuestas, el RQD se puede estimar a partir del número de

discontinuidades por unidad de volumen.

La relación sugerida para los macizos rocosos libres de arcillas es:

115 3,3  ;   4,5

100;     4,5

22

Donde Jv es la suma del número total de discontinuidades que interceptan una

unidad de volumen (1 m³).

Debido a la dificultad de observar tridimensionalmente el macizo rocoso, el

valor de Jv se puede determinar contando el numero de discontinuidades de cada

familia que interceptan una longitud determinada, midiendo perpendicularmente a la

dirección de cada una de las familias, descartándose aquellas fracturas inducidas por

voladuras.

La estimación de índice de RQD puede realizarse también a partir de la

frecuencia de discontinuidades, mediante la siguiente expresión que proporciona el

valor teórico mínimo del RQD:

100  , 0,1 1

Donde es la inversa del espaciado medio de las discontinuidades.

Este ensayo esta estandarizado por la norma ASTM D 6032 – 02, en esta

norma se especifica los requerimientos que deben cumplir las muestras a ensayar, así

como también las especificaciones de los instrumentos necesarios para la realización

del ensayo, además de los cálculos y graficas que se pueden obtener con los datos

suministrados por las herramientas utilizadas.

Datos adicionales:

Durante la determinación del índice de calidad de la roca es importante tomar

una serie de datos que sirven de complemento a esta clasificación:

Descripción y Clasificación de Muestras

La nomenclatura recomendada para la descripción y clasificación de las

muestras de roca es la desarrollada por Flores Calcaño en la cual se engloban las

características principales de la roca. En la tabla N° 5 se resumen los términos

utilizados para esta clasificación:

23

Tabla N° 5 Clasificación de Muestras Propuesta por Flores Calcaño.

DESCRIPCIÓN SÍMBOLO

Roca Fresca RF

Roca Meteorizada RM

Roca Descompuesta RD

Roca Blanda b

Roca Dura d

Roca Sana s

Roca Fracturada f

Este sistema de clasificación está basado en la combinación de cuatro letras, la

primera de ellas corresponde al tipo de material, la segunda al grado de

meteorización, la tercera corresponde a la dureza relativa y la última a la consistencia,

tomándose las dos primeras en mayúsculas y las dos últimas en minúsculas, por

ejemplo, RFds que corresponde a una roca fresca, dura y sana.

Descripción de los términos:

Roca Fresca: aquella que conserva sus características originales y no muestra

efectos de meteorización.

Roca Meteorizada: aquella cuya composición química, textura, estructura y

color han sido levemente alterados pero son próximos a los de la roca original.

Roca Descompuesta: aquella que solo conserva restos de su estructura

original.

24

Roca Dura: aquella roca para la cual es necesario el uso de explosivos para su

remoción.

Roca Blanda: aquella roca que se puede disgregar por medios mecánicos.

Para la obtención de muestras de este tipo, basta el uso de métodos de percusión tales

como golpes de martillo.

Roca Sana: aquella que no presenta fracturas.

Roca Fracturada: aquella donde la frecuencia de diaclasas varía entre una (1)

y quince (15) diaclasas por metro.

Influencia del relleno en las grietas

El índice de calidad de la roca RQD se ve influenciado por la presencia de

grietas con relleno o zonas de debilidad, por lo que es muy importante la correcta

identificación y descripción de estas zonas. Algunas consecuencias desfavorables que

puede acarrear su desconocimiento pueden ser las siguientes:

Las grietas, fisuras y a veces las fallas menores pueden sellarse gracias a la

precipitación de cuarzo o calcita, quedando soldada la discontinuidad, sin embargo

estas pueden romper nuevamente formando otras superficies de discontinuidad.

Los rellenos de calcita, en especial cuando son porosos o en hojuelas, pueden

disolverse durante el tiempo de vida útil de la obra, generándose un problema de

estabilidad a largo plazo debido al paso de fluidos por las mismas. Otros rellenos

como el de yeso pueden tener comportamiento similar al de la calcita, es por ello que

no debe olvidarse el tipo de material de relleno a la hora del diseño y construcción de

la obra.

Otros rellenos como los constituidos por clorita, talco o grafito disminuyen la

resistencia al corte en las discontinuidades sobre todo cuando estas se encuentran

húmedas.

25

Los rellenos constituidos por arcillas expansivas pueden causar serios

problemas, debido a la expansión libre y consecuente pérdida de resistencia o por la

generación de presiones de expansión considerables cuando están confinadas,

mientras que los constituidos por arcillas inactivas se consideran débiles ya que estas

pueden fluir, ser comprimidos o lavados.

2.3.1.2 Clasificación de Bieniawski (1973)

Este método le da un peso a cada uno de una serie de parámetros que se han

integrado a una fórmula en la cual participan:

El RQD

El grado de alteración de la roca

La resistencia de la roca sana (compresión simple, en Kg/cm2)

La separación promedio entre diaclasas (espaciamiento en el juego más desfavorable)

La apertura de las diaclasas

La continuidad o extensión de las diaclasas (persistencia)

El flujo del agua que pudiere observarse en las discontinuidades relevadas

La orientación de las diaclasas (rumbo y buzamiento)

2.3.1.3 Clasificación de Bieniawski (1984)

Este método engloba algunos parámetros en términos genéricos:

RMR = ROCK MASS RATING

26

La clasificación geomecánica RMR fue presentada por Bieniawski en 1973,

siendo modificada sucesivamente por el autor en 1976, 1979, 1984 y 1989. Consta de

un RMR básico, independiente de la estructura de la roca, y de un factor de ajuste.

El RMR básico se obtiene estimando el rango de valores de varios parámetros:

El RQD

Ensayo de compresión simple

Espaciamiento de las diaclasas (juego más desfavorable)

Condiciones de las diaclasas (4 + 5 de Bieniawski 1973)

Condiciones del agua subterránea

Orientación de las diaclasas (favorabilidad de Rumbo y Buzamiento)

El método se aplica asignando la valoración correspondiente para cada

parámetro.

El factor de ajuste, definido cualitativamente, depende de la orientación de las

discontinuidades y tiene valores distintos según se aplique a túneles, cimentaciones o

taludes.

El resultado de la resta (el factor de ajuste es negativo) es el índice final RMR,

que puede variar entre 0 y 100, y que clasifica los macizos rocosos en cinco clases.

Presentamos seguidamente las Tablas dirigidas a la evaluación expeditiva de

macizos rocosos de Bieniawski:

27

Tabla N° 6 Puntaje según el valor del R.Q.D.

R.Q.D. (%) Puntaje90 - 100 20 75 - 90 17 50 -75 13 25 - 50 8

< 25 3

Tabla N° 7 Puntaje según resistencia a la Compresión Simple.

Índice del

Ensayo de Carga Puntual (MPa)

Resistencia a la Compresión Simple (RCS)

(MPa)

Puntaje

>10 > 250 15 4 - 10 100 – 250 12 2 - 4 50 – 100 7 1 - 2 25 – 50 4

-- 10 – 25 2 -- 3 – 10 1 -- < 3 0

Tabla N° 8 Puntaje según espaciamiento de discontinuidades del juego más

importante.

Espaciamiento

(m) Puntaje

>2 20 0,6 – 2,0 15 0,2 – 0,6 10 0,06 – 0,2 8

< 0,06 5

28

Tabla N° 9 Puntaje según las condiciones de las discontinuidades.

Descripción Puntaje

Superficies muy rugosas, de poca extensión, paredes de roca resistente

15

Superficies poco rugosas, apertura menor a 1 mm, paredes de roca resistente

12

Idem anterior, pero con paredes de roca blanda 7 Superficies suaves ó relleno de falla de 1 a 5 mm de espesor ó apertura de 1 a 5 mm, las discontinuidades se extienden por

varios metros 4

Discontinuidades abiertas, con relleno de falla de más de 5 mm de espesor ó apertura de más de 5 mm, las

discontinuidades se extienden por varios metros

0

Tabla N° 10 Puntaje según las condiciones del agua subterránea.

Filtración por cada 10m de longitud de

túnel (L/min)

Presión del agua en la discontinuidad dividido

la tensión Principal Mayor

Condiciones Generales

Puntaje

Nada 0 Completamente

seco 15

< 10 0,0 – 0,1 Apenas húmedo

12

10 - 25 0,1 – 0,2 Húmedo 7 25 – 125 0,2 – 0,5 Goteo 4

> 125 > 0,5 Flujo continuo 0

Tabla N° 11 Corrección por la orientación de las discontinuidades.

Evaluación de la

influencia de la orientación para la obra

Puntaje para Túneles

Puntaje para Fundaciones

Muy favorable 0 0 Favorable -2 -2

Medio -5 -7 Desfavorable -10 -15

Muy desfavorable -12 -25

29

Tabla N° 12 Categoría de la Clasificación Geomecánica.

CLASIFICACION GEOMECANICA FINAL (Bieniawski)

R.M.R. Suma de los puntajes de

las tablas

Calificación del Macizo Rocoso

Clase

81 - 100 Muy bueno I 61 - 80 Bueno II 41 - 60 Medio III21 - 40 Malo IV0 - 20 Muy malo V

2.3.1.4 Clasificación de Barton (1974)

Índice Q de Barton (simplificado):

En esta clasificación se catalogan los macizos rocosos según un denominado

índice de calidad Q (Barton et al. 1974):

Donde los parámetros son los siguientes:

R.Q.D.: Rock Quality Designation

Jn: Número de familias de diaclasas

Jr: Rugosidad de las caras de las diaclasas

Ja: Meteorización de las diaclasas

Jw: Agua en las diaclasas

S.R.F.: Factor de reducción Stress Reduction Factor

30

ÍNDICE Q (Simplificado) de Barton et al., (1974)

Tabla N° 13 Estimación de parámetros intervinientes Índice Diaclasado Jn

Índice de Diaclasado Jn Valor Roca Masiva 0,5 - 1 Una familia de diaclasas 2 Una familia de diaclasas, con otras diaclasas ocasionales 3 Dos familias de diaclasas 4 Dos familias de diaclasas, con otras diaclasas ocasionales 6 Tres familias de diaclasas 9 Tres familias de diaclasas, con otras diaclasas ocasionales 12 Cuatro o más familias, roca muy fracturada 15 Roca triturada 20

Tabla N° 14 Estimación de parámetros intervinientes Índice de Rugosidad Jr

Índice de Rugosidad Jr Valor Diaclasas rellenas 1 Diaclasas limpias

4 Discontinuas Onduladas rugosas 3 Onduladas lisas 2 Planas rugosas 1,5 Planas lisas 1

Lisos o espejos de falla 1,5

Ondulados Planos 0,5

31

Tabla N° 15 Estimación de parámetros intervinientes Índice de Alteración Ja

Índice de Alteración Ja Valor Diaclasas de paredes sanas 0,75 - 1 Ligera alteración 2 Alteraciones arcillosas 4 Con detritos arenosos 4 Con detritos arcillosos preconsolidados 6 Con detritos arcillosos poco consolidados

8

Con detritos arcillosos expansivos 8 - 12 Milonita de roca y arcilla 6 - 12 Milonita de arcilla limosa 5 Milonita arcillosas gruesa 10 - 20

Tabla N° 16 Estimación de parámetros intervinientes Coeficiente Reductor con

Presencia de Agua Jw

Coeficiente reductor por presencia de agua Jw

Presión de agua

[Kg/cm2]

Valor

Excavaciones secas a con < 5 l/min localmente <1 1 Afluencia media con lavado de algunas diaclasas 1 - 2,5 0,66

Afluencia importante por diaclasas limpias 2,5 - 10 0,5 Afluencia importante por diaclasas limpias con

lavado 2,5 - 10 0,33

Afluencia excepcional inicial, decreciente con el tiempo

> 10 0,2 - 0,1

Afluencia excepcional inicial, constante con el tiempo

> 10 0,1 - 0,05

32

Tabla N° 17 Estimación de parámetros intervinientes S.R.F.

Parámetro S.R.F. (Stress Reduction Factor) (Factor de reducción de tensiones)

Valor

Zonas débiles 10

Multitud de zonas débiles o milonitas Zonas débiles aisladas, con arcilla o roca descompuesta (cobertura > 50 m)

5

Zonas débiles aisladas, con arcilla o roca descompuesta con cobertura > 50 m.

2,5

Abundantes zonas débiles en roca competente 7,5 Zonas débiles aisladas en roca competente (cobertura > 50 m) 5 Idem con cobertura > 50 m 2,5 Terreno en bloques muy fracturado 5

Roca competente Pequeña cobertura 2,5 Cobertura media 1 Gran cobertura 0,5 - 2,0

Terreno fluyente Con bajas presiones 5 - 10 Con altas presiones 10 - 20

Terreno expansivo Con presión de hinchamiento moderada 5 - 10 Con presión de hinchamiento alta 10 - 15

Tabla N° 18 Tabla de Clasificación Final

TABLA DE CLASIFICACIÓN FINAL (Q)

Excepcionalmente malo < 0,01 Extremadamente malo 0,01 - 0,1

Muy malo 0,1 - 1 Malo 1 - 4 Medio 4 - 10 Bueno 10 - 40

Muy bueno 40 - 100 Extremadamente bueno 100 - 400 Excepcionalmente bueno > 400

33

2.3.1.5 Clasificación Adaptada de Bieniawski (SMR) M. Romana Ruiz (1992).

Permite evaluar la estabilidad de una excavación

El índice SMR incluye cuatro factores de ajuste:

Factor de ajuste de las juntas

F1: depende del paralelismo entre el rumbo de las juntas y de la cara del

talud.

F2: depende del buzamiento de la junta en la rotura plana.

F3: refleja la relación entre los buzamientos de la junta y el talud.

Factor de ajuste según el método de excavación

F4: establecido empíricamente

SMR = RMR + (F1 * F2 * F3) + F4

Relación entre el índice SMR y la estabilidad del talud.

Tabla N° 19 Relación entre el índice SMR y la estabilidad del Talud

SMR Estabilidad

100-81 Totalmente estable

80-61 Estable

60-41 Parcialmente estable

40-21 Inestable

< 20 Totalmente inestable

34

2.3.1.6 Índice de Resistencia Geológica GSI (Hoek & Brown):

En 1994 el doctor Hoek introdujo ante la Sociedad Internacional de Mecánica

de Rocas un nuevo índice de clasificación de macizos rocosos al cual llamó ÍNDICE

DE RESISTENCIA GEOLÓGICA (GEOLOGICAL STRENGH INDEX) cuyo rango

numérico está comprendido entre 0 y 100 y se basa en la identificacion y clasificación

en campo de dos de las características fisicomecánicas de un macizo rocoso: la

macroestructura y la condición de las superficies de las discontinuidades.

35

Tabla N° 20 Estimación del GSI modificada por Truzman para las Rocas

Metamórficas de la Cordillera de la Costa.

36

2.4 ENSAYOS DE LABORATORIO:

2.4.1 Ensayo de Carga Puntual

El ensayo de carga puntual tiene como objetivo fundamental determinar el

Índice de Resistencia a Carga Puntual Is (50) y el Índice de Anisotropía Ia (50), en

núcleos de roca de forma cilíndrica o irregular, por medio de la aplicación de una

carga sobre un eje mediante dos piezas cónicas con punta redondeada.

Este ensayo se encuentra regulado por la norma ASTM D 5731 – 02, en esta

norma se especifican los requerimientos que deben cumplir las muestras a ensayar,

así como también las especificaciones de los instrumentos necesarios para la

realización del ensayo además de los índices que se pueden obtener con los datos

suministrados por las herramientas utilizadas.

2.4.1.1 Selección de Muestras

Para la realización de este ensayo es necesario seleccionar muestras que

reúnan ciertos requisitos, los cuales dependen directamente de la dirección en la que

se deseen hacer los ensayos, ya sea axial o diametralmente respecto al eje central de

la muestra, ya que este se puede realizar núcleos de forma cilíndrica obtenido en

perforaciones o bloques irregulares de muestras de mano sin necesidad de ser

sometidas a preparaciones previas especiales.

Para realizar el ensayo en dirección diametral los núcleos de rocas deben

poseer una relación longitud / diámetro mayor que 1.0; para los ensayos realizados en

dirección axial los núcleos de roca deben tener una relación longitud / diámetro entre

0.3 y 1.0, los núcleos largos pueden ser ensayados previamente en forma diametral,

para obtener las longitudes requeridas para el ensayo axial. En el caso de bloques

irregulares de muestras de mano estos deben tener entre 50 35 mm de tamaño y se

debe cumplir que la relación W/D debe estar ente 0.3 y 1.0; preferiblemente cerca de

1.0. La distancia (L) debe ser por lo menos 0.5 W.

37

2.4.1.2 Instrumentación

El equipo que se utiliza para la realización de este ensayo consiste en:

Un sistema de cargas compuesto por dos placas, las cuales deben tener forma

cónica (60°), truncada esféricamente (r = 5 mm), construidas de tungsteno o acero

para garantizar que no se dañen durante el ensayo y ajustables para así poder ensayar

muestras de roca con un tamaño entre 25 y 100 mm, una bomba y gato hidráulico, los

cuales deben poseer una capacidad de carga de 5000 kg, suficiente para romper las

muestras resistentes.

Un sistema para medir la carga (P) necesaria para romper la muestra,

constituido por un manómetro, celda de carga o transductor, debe permitir la

determinación de la carga (P) requerida para la rotura de la muestra con una precisión

de 2 % P. Es esencial que posea un indicador de carga máxima, de manera que la

carga de rotura quede registrada y pueda ser leída después de la falla. El sistema de

medida debe resistir el ariete hidráulico y a las vibraciones, de forma que conserve la

precisión de las lecturas durante ensayos sucesivos.

Un sistema para medir la distancia (D) entre los puntos de contacto roca-cono

la cual se medirá con una precisión de 2 % D. El sistema debe permitir verificar el

“desplazamiento nulo” cuando las puntas están en contacto e incluir el ajuste a cero.

La máquina debe ser diseñada y construida de manera que no permita

distorsiones durante la aplicación de cargas de fallas sucesivas y que las puntas

cónicas se mantengan coaxiales en un rango de 0.2 mm durante el ensayo.

2.4.1.3 Procedimiento

Para realizar el ensayo de carga puntual se debe seguir el siguiente

procedimiento:

38

Medir las dimensiones de la muestra, diámetro y altura en tres direcciones

distintas, preferiblemente que posean 120º de diferencia entre sí para así tener un

promedio de estas dos dimensiones y así obtener un área bastante aproximada de la

muestra.

Hacer una descripción completa de la muestra a ensayar, esto incluye tipo de

roca, mineralogía, tipos y orientación de las estructuras presentes, discontinuidades,

fracturas, pliegues, grado de meteorización.

2.4.1.4 Ensayo Diametral

Insertar el espécimen en la máquina de carga y aproximar las puntas cónicas

hasta hacer contacto en una línea diametral del núcleo de roca, asegurándose que la

distancia (L) entre el punto de contacto y el extremo libre de la muestra, sea por lo

menos 0.5 veces el diámetro (D) del núcleo.

Figura N° 3 Requerimientos geométricos para el Ensayo de Carga Puntual Diametral (Tomado de DE MARCO, 1995)

Aplicar la carga en forma progresiva hasta que ocurra la falla (10 a 60 seg) y

registrar la carga (P), en KN.

En rocas duras el registro de la distancia (D) será suficiente para el cálculo de

Is. Sin embargo, en muestras débiles, las puntas de carga pueden penetrar o marcar el

espécimen, por lo que deberá registrarse la distancia (D’) en el momento de la falla.

Esta puede medirse, eventualmente, en las marcas dejadas en la muestra.

L

D

L > 0.5 D

39

2.4.1.5 Ensayo Axial

Insertar la muestra en la máquina de carga haciendo coincidir con el eje o el

plano axial del núcleo y aproximar las puntas cónicas hasta hacer contacto en una

línea perpendicular a los extremos de la muestra

Aplicar la carga en forma progresiva hasta que ocurra la falla (entre 10 y 60

seg) y registrar la carga (P) en KN.

En rocas duras el registro de la distancia (D) será suficiente para el cálculo de

Is. Sin embargo, en muestras débiles, las puntas de carga pueden penetrar o marcar el

espécimen, por lo que deberá registrarse la distancia (D’) en el momento de la falla.

Algunos investigadores recomiendan tomar la medida (W) como la mínima

dimensión de la superficie de rotura después del ensayo o la falla.

Figura N° 4 Requerimientos Geométricos para el Ensayo de Carga Puntual Axial (Tomado de DE MARCO, 1995)

2.4.1.6 Ensayo de bloques y muestras irregulares.

Insertar el espécimen en la máquina de carga y aproximar las puntas cónicas

hasta hacer contacto en una línea que coincida con el eje menor de la muestra, lejos

de sus extremos y esquinas.

Nú cle o Eq u iva len te

W

D

De

0 .3 < D < W

40

Aplicar la carga en forma progresiva hasta que ocurra la falla (entre 10 y 60

seg) y registrar la carga (P), en KN.

En rocas duras el registro de la distancia (D) será suficiente para el cálculo del

Is. Sin embargo, en muestras débiles, las puntas de carga pueden penetrar o marcar el

espécimen, por lo que deberá registrarse la distancia (D’) en el momento de la falla.

Algunos investigadores recomiendan tomar la medida (W) como la mínima

dimensión de la superficie de rotura después del ensayo o la falla.

Es importante tener en cuenta que en las rocas anisótropas, bien sean

estratificadas, foliadas o que presenten otras formas observable de anisotropía deben

ser ensayadas en las direcciones que presenten la mínima y la máxima resistencia, es

decir de forma paralela y perpendicular a los planos de discontinuidad. En todo caso,

deberán preferirse aquellos en los cuales el ángulo entre su eje y la normal a los

planos de debilidad no exceda los 30°.

Para la realización del ensayo en la dirección de menor resistencia, debe

asegurarse que la carga se aplique a lo largo de un mismo plano de debilidad.

Igualmente, cuando se ensaye en la dirección de mayor resistencia, debe asegurarse

que la aplicación de la carga se realiza perpendicular a los planos discontinuidad.

41

Figura N° 5 Requerimientos Geometricos para el Ensayo de Carga Puntual en Bloques Irregulares (Tomado de DE MARCO 1995)

2.4.1.7 Determinación de los Índices de Carga Puntual e Índice de Anisotropía

2.4.1.7.1 Cálculo del Índice de Carga Puntual

El cálculo del Índice de Carga Puntual se realiza por medio de la siguiente

expresión.

     

donde “De” es el diámetro del núcleo equivalente, que para el caso de los

ensayos diametrales es:

  (mm2)

Y pare el caso de los ensayos axiales y de bloques irregulares es:

   (mm2)

L

W2

D

W1

De

Núcleo Equivalente

Sección entre puntos de carga

221 ww

W

0.3W < D < W

L>05

42

Siendo “A” el área mínima de la sección transversal del plano de rotura

  (mm2)

En el caso de que las muestras posean un diámetro diferente de 50 mm se debe

hacer una corrección al índice previamente calculado por medio de la siguiente

ecuación:

  50    

Donde “F” representa el factor de corrección por tamaño y se determina

mediante la ecuación:

 50

,

En el caso de diámetros cercanos a los 50 mm (± 5 mm) se determina el factor

de corrección por medio de la ecuación:

  50⁄

2.4.1.7.2 Cálculo del Índice de Anisotropía

El índice de Anisotropía se calcula en los casos donde por las características

que presenta la muestra se pueda ensayar en dirección paralela y perpendicular a los

planos de debilidad, este índice está definido como la relación entre el promedio de

los valores de Is (50) perpendicular y paralelo respectivamente.

   50  50

“Ia” tendrá valores próximos a 1.0 para rocas isotrópicas y valores mayores

para las anisotrópicas.

43

Estos resultados pueden ser utilizados para estimar la resistencia a la

compresión uniaxial para la mayoría de los tipos de roca, mediante la siguiente

relación aproximada:

  Is  50

2.4.1.8 Reporte de Resultados

Según la normativa establecida la entrega de resultados obtenidos por el

ensayo de Carga Puntual debe poseer los siguientes parámetros:

Descripción litológica de la muestra de roca.

Descripción de la superficie de discontinuidad: tipo, perfil de rugosidad,

presencia de relleno y sus características geométricas y litológicas, preferiblemente

complementadas con propiedades índice relevantes (p.e. contenido de humedad

natural, límites de consistencia y granulometría del material de relleno, resistencia en

la pared de la discontinuidad determinada con el martillo de Schmidt (ISRM, 1981)).

Proveniencia de la muestra: Localización geográfica, profundidad, fecha y

método de muestreo, orientación.

Forma y dimensiones del espécimen ensayado.

Fecha del ensayo y características del equipo mecánico.

2.4.2 Ensayo de Corte Directo en Discontinuidades

El ensayo de corte directo tiene como objetivo fundamental determinar la

resistencia al corte pico y residual a través de discontinuidades contenidas en bloques

o núcleos de roca, en función de la carga normal aplicada sobre el plano.

44

Este ensayo se encuentra regulado por la norma ASTM 4554 - 02, en esta

norma se especifican los requerimientos que deben cumplir las muestras a ensayar,

así como también las especificaciones de los instrumentos necesarios para la

realización del ensayo además de los índices que se pueden obtener con los datos

suministrados por las herramientas utilizadas.

2.4.2.1 Selección de Muestras

Las muestras a ensayar deben poseer discontinuidades visibles y continúas por

lo menos en un plano bien definido a lo largo de la muestra, de no ser así se debe

reducir el área de corte, para así disminuir la fuerza que debe ser aplicada sobre la

muestra para llegar al corte de la misma.

2.4.2.2 Instrumentación

El equipo necesario para la realización de este ensayo consiste en:

Sistema para aplicación de carga normal, diseñado para asegurar que sea

uniformemente distribuida sobre el plano a ensayar. La fuerza resultante debe actuar

normal al plano de corte pasando a través del centro del área y mantenerse constante

con una tolerancia del 2% del valor deseado.

Sistema para aplicar fuerza de corte, preferiblemente en dos sentidos,

diseñado de manera que la carga sea distribuida uniformemente a lo largo de la

superficie de discontinuidad y la fuerza de corte resultante actúe en el plano de corte.

El equipo debe permitir un desplazamiento de corte de por lo menos el 10 % de la

longitud del espécimen. Debe poseer un dispositivo de baja fricción (guayas o

similares) para asegurar que la resistencia del mecanismo al desplazamiento de corte

sea menor que el 1 % de la máxima fuerza de corte aplicada en el ensayo.

45

Equipo (manómetros) para la medición independiente de las fuerzas normal y

de corte con una precisión de 2% de la máxima fuerza normal alcanzada en el

ensayo.

Equipo (flexímetros) para la medición de los desplazamientos de corte, normal

y lateral. En el primer caso el dispositivo debe permitir registrar un desplazamiento

superior al 10 % de la longitud de la muestra, con una precisión de 0.1 mm. Para la

medición de los desplazamientos normal y lateral, el equipo debe permitir un

desplazamiento de 0.05 mm.

Figura N° 6 Equipo de Ensayo de Corte Directo

2.4.2.3 Preparación de las muestras

El bloque o núcleo de roca que contenga el plano de discontinuidad a ensayar,

debe obtenerse por métodos que eviten en lo posible la perturbación de la muestra.

Las dimensiones del espécimen deben ser tales que permitan su acomodo en el molde

de montaje y un encapsulamiento adecuado (Figura N° 7). Se recomienda el uso de

46

muestras preferiblemente cuadradas con un área de corte mínima de 2500 mm² y una

altura de 40 mm. Para el caso de núcleos, se sugiere utilizar los provenientes de

perforaciones de diámetro NX ( 54 mm), con una longitud (medida en su centro)

igual o superior que el diámetro.

Durante el montaje, la integridad mecánica del espécimen debe asegurarse,

manteniendo en posición y apretadas ambas caras de la discontinuidad con alambre o

cinta adhesiva, que serán cortados justo antes de iniciar el ensayo.

Figura N° 7 Posición de la Muestra en la Caja de Corte (Tomado de DE MARCO, 1995)

Colocar la muestra en el molde de manera que la superficie de discontinuidad

quede centrada, orientada horizontalmente, y alineada con la hendidura presente en el

molde, se debe verter en el molde el material de encapsulamiento, hasta alcanzar la

hendidura, y esperar el fraguado.

Luego del fraguado de la mitad inferior de la muestra se debe colocar un

material aislante, el cual mantendrá el plano de discontinuidad libre del material de

47

encapsulamiento garantizando que la fuerza será aplicada sobre el plano de la roca al

momento de realizar el ensayo.

Luego de garantizar que el plano de discontinuidad quede libre de obstáculos,

se debe agregar el material de encapsulamiento hasta llegar al borde del molde,

esperar el fraguado y desmoldar anotando el número de la muestra así como también

la dirección de corte.

2.4.2.4 Procedimiento

Colocar la muestra en la base inferior de la caja de corte, orientada según la

indicación correspondiente y cubrir con la parte superior. Colocar los dispositivos

para aplicación de la carga (cables, mangueras hidráulicas).

Colocar los flexímetros para medición de las deformaciones normal, de corte

y lateral.

Aplicar la carga normal hasta el valor especificado para el ensayo y registrar

el desplazamiento normal.

Aplicar carga de corte en forma contínua, con un incremento de esfuerzos

constante (del orden de 0.25 kg/cm2) registrando los desplazamientos para cada

incremento, hasta alcanzar la resistencia pico. (Deben tomarse por lo menos 10

lecturas antes de la rotura). La velocidad de aplicación de la carga debe ser tal que

permita realizar las lecturas cómodamente y no debe ser superior a 0.1 mm/min en

esta etapa. Esta velocidad puede ser incrementada a unos 0.5 mm/min entre lecturas,

siempre que el valor de la resistencia pueda ser adecuadamente registrado.

Luego de alcanzar la resistencia pico, las lecturas pueden ser tomadas en

incrementos que pueden variar entre 0.5 y 5 mm de desplazamiento de corte,

seleccionando el valor más conveniente para la definición adecuada de la curva

48

esfuerzo-desplazamiento. La velocidad de los desplazamientos de corte, en esta fase

del ensayo, será de 0.5 a 1 mm/min.

Si se desea establecer la resistencia residual, se continuará con las lecturas

hasta alcanzar por lo menos 1 cm de desplazamiento de corte. En este intervalo se

registrarán 4 mediciones, las cuales no deben mostrar una variación mayor a 5 % en

el valor de resistencia cortante, para satisfacer la condición residual.

Habiendo establecido la resistencia residual, el esfuerzo normal puede ser

incrementado o reducido y puede continuarse el corte para obtener los valores de

resistencia residual para diferentes esfuerzos normales. Para alcanzar el

desplazamiento necesario, pudiera ser necesario tener que invertir la dirección de

corte o regresar la muestra a su posición inicial, sin embargo esta práctica no es

conveniente. Es recomendable, el uso de muestras diferentes para la determinación de

resistencia pico y residual para cada esfuerzo normal aplicado.

Una vez finalizado el ensayo, retirar los flexímetros, descargar los gatos y

desmontar la caja de corte.

Retirar la muestra, exponer el plano de corte y describirlo detalladamente.

Determinar el área de la superficie de corte tomando sus dimensiones con una

aproximación de 0.1 mm.

Se recomienda realizar por lo menos cinco ensayos para la misma

discontinuidad, ensayando cada espécimen a un esfuerzo normal diferente, pero

constante.

2.4.2.5 Cálculos y gráficos

Calcular el esfuerzo normal y de corte, para cada una de las lecturas

efectuadas, de acuerdo a las siguientes expresiones:

49

Esfuerzo Normal A

Pnn

[Kg/cm2 o N/mm2 (MPa)]

Esfuerzo de corte A

Pc [Kg/cm2 o N/mm2 (MPa)]

Donde:

Pn = Fuerza Normal aplicada en Kg o N.

Pc = Fuerza de corte aplicada en Kg o N.

A = Área de la superficie de corte en cm2 ó mm2

Graficar para cada muestra la curva esfuerzo de corte vs. deformación

unitaria, indicando el esfuerzo normal aplicado, y los valores de resistencia pico y

residual.

Graficar para varios especímenes de la misma discontinuidad, los valores de

las presiones normales aplicadas, en el eje de las abscisas y sus correspondientes

valores de resistencia al corte pico y residual, en el eje de las ordenadas.

Las envolventes de resistencia pueden ser obtenidas, ajustando una curva a los

puntos graficados anteriormente. Por consideraciones prácticas es aconsejable trazar

una línea recta entre los puntos más relevantes o varias líneas rectas si fuera el caso.

Cada línea se caracteriza calculando su gradiente (m) y su intercepto en el eje de las

ordenadas (b).

50

Figura N° 8 Gráfico del ensayo de Corte Directo

2.4.2.6 Reporte de resultados

Según la normativa establecida la entrega de resultados obtenidos por el

ensayo de Corte Directo en Discontinuidades debe poseer los siguientes parámetros:

Descripción litológica de la muestra de roca.

Descripción de la superficie de discontinuidad: tipo, perfil de rugosidad,

presencia de relleno y sus características geométricas y litológicas, preferiblemente

complementadas con propiedades índice relevantes (p.e. contenido de humedad

natural, límites de consistencia y granulometría del material de relleno, resistencia en

la pared de la discontinuidad determinada con el martillo de Schmidt (ISRM, 1981)

Proveniencia de la muestra: Localización geográfica, profundidad, fecha y

método de muestreo, orientación.

Forma y dimensiones del espécimen ensayado.

Fecha del ensayo y características del equipo mecánico.

51

Otras propiedades físicas disponibles.

Tabulación y gráfico de los valores de esfuerzo de corte y desplazamiento

correspondiente, para cada nivel de esfuerzo normal aplicado

Gráfico esfuerzo normal vs. Resistencia de corte, elaborado preferiblemente

en base a resultados obtenidos de ensayar diferentes especímenes de la misma

discontinuidad, indicando las correspondientes envolventes y parámetros de

resistencia al corte interpretado.

2.4.3 Ensayo de Resistencia a la Compresión Uniaxial

El ensayo de compresión sin confinar tiene como objetivo fundamental

determinar la resistencia a la compresión inconfinada de una muestra de roca de

geometría regular, generalmente cilíndrica. Los resultados son utilizados para la

clasificación y caracterización geotécnica de la roca intacta. Si se miden las

deformaciones diametrales, pueden calcularse el módulo de Young y la relación de

Poisson.

El ensayo está regulado por la norma ASTM D 2938 – 95 R02, en esta norma

se especifican los requerimientos que deben cumplir las muestras a ensayar, así como

también las especificaciones de los instrumentos necesarios para la realización del

ensayo además de los cálculos y graficas que se pueden obtener con los datos

suministrados por las herramientas utilizadas.

2.4.3.1 Instrumentación.

Prensa para la aplicación y medida de la carga axial sobre la probeta, a una

velocidad controlada.

52

Prensa de carga y bomba electro-hidráulica, marca Structural Behavior

Laboratories (SBEL), modelo EH-1000, con capacidad de 120000 Kg.

Figura N° 9 Prensa de Carga y Bomba Electro-Hidráulica, (Tomado de Fuenmayor 2001)

Discos de acero para la transmisión de la carga, de diámetro igual o

ligeramente superior al de la muestra ( + 2 mm), de 15 mm de espesor mínimo y de

superficie completamente plana (tolerancia 0.005 mm)

Asiento esférico (ligeramente lubricado) para colocar en el extremo del disco

superior.

2.4.3.2 Preparación de las muestras

La probeta de roca debe ser completamente cilíndrica, con una altura de 2.5 a

3.0 veces su diámetro, el cual no debe ser inferior a 54 mm. Generalmente se usan

53

núcleos provenientes de perforaciones, de diámetro NX o superior. El diámetro de la

muestra debe ser por lo menos 10 veces del mayor grano que constituye la roca.

Los extremos del núcleo deben ser planos, lisos y perpendiculares a su eje,

permitiéndose las siguientes tolerancias: cara/eje = 0.06° y cara/cara = 0.25°

Los lados de la muestra deben ser lisos y libres de irregularidades o

desviaciones sobre 0.3 mm

El tratamiento de los extremos de la probeta debe hacerse por medios

mecánicos; no se permite el uso de “capping”.

2.4.3.3 Procedimiento

Determinar el diámetro o dimensión lateral de la muestra con una

aproximación de 0.1 mm, promediando dos medidas paralelas entre sí, que se

realizarán en la parte superior, media e inferior del espécimen. El área de la sección

transversal (Ao) se calculará con el promedio de estos resultados. Determinar la altura

del núcleo con una aproximación de 1.0 mm.

Coloque la muestra centrada en los discos de carga, colocar el asiento esférico

en la parte superior y alinear con el eje de carga de la prensa.

Aplicar carga vertical en forma contínua, con un incremento de esfuerzos

constantes entre 5.0 y 10.0 kg/cm2/s, hasta producir la falla, lo cual debe ocurrir entre

los 5 y 10 minutos de haber comenzado el ensayo.

Registrar la máxima carga (P máx.) con error no superior al 1 %.

Se recomienda realizar por lo menos 5 ensayos por litología para así

garantizar la veracidad de los resultados obtenidos.

54

2.4.3.4 Cálculos

Calcular la resistencia a la compresión Uniaxial de la muestra de roca,

dividiendo la máxima carga soportada por la probeta entre el área de su sección

transversal inicial.

00 A

PC máx

[Kg/cm2 o N/mm2 = MPa]

En el caso de muestras cúbicas, se recomienda multiplicar el valor obtenido en

la ecuación anterior por 0.8, para hacer equivalente la compresión en muestra cúbica

con la obtenida en muestras cilíndricas.

Según el Comité Conjunto del Concreto Armado CCCA (1976), cuando la

relación entre la altura y el diámetro (o dimensión lateral) difiera de la unidad en 25

% o más, se deberá calcular la resistencia del cubo equivalente, como sigue:

hbc

222.0778.0

donde:

c = Resistencia a la compresión de una probeta cúbica equivalente, en

kg/cm2.

= Resistencia a la compresión de la probeta de altura mayor que el diámetro

o dimensión lateral, en kg/cm2.

b = Diámetro o Dimensión Lateral, en cm.

h = Altura, en cm.

55

2.4.3.5 Reporte de resultados

Según la normativa establecida la entrega de resultados obtenidos por el

ensayo de Resistencia a la Compresión sin Confinar debe poseer los siguientes

parámetros:

Descripción litológica de la muestra de roca.

Proveniencia de la muestra: Localización geográfica, profundidad, fecha y

método de muestreo, orientación.

Orientación del eje de carga con respecto a los planos de foliación o

estratificación.

Diámetro y altura del núcleo ensayado.

Velocidad de aplicación del esfuerzo y duración del ensayo.

Tipo de fractura

Fecha del ensayo y características del equipo mecánico.

Otras propiedades físicas disponibles.

Resistencia a la compresión uniaxial (monoaxial, no confinada o compresión

simple) de cada espécimen ensayado y valor promedio por litología.

2.4.3.6 Clasificación

En la tabla se muestra la clasificación de la calidad de la roca intacta en

función de su resistencia a la compresión uniaxial, sugerida por Franklin J. (1989).

56

Tabla N° 21 Clasificación de la Roca en función de su Resistencia a la

Compresión sin Confinar (Tomada de Fuenmayor 2001)

CLASIFICACIÓN DE LA ROCA CO (Kg/cm2)

Extremadamente débil < 20

Muy débil (Roca blanda) 20 - 60

Débil 60 – 200

Medianamente resistente 200 – 600

Muy resistente (Roca dura) 600 – 2000

Extremadamente resistente > 2000

57

CAPÍTULO III

3. GEOLOGÍA REGIONAL

3.1 GEOGRAFÍA FÍSICA

La zona de estudio se localiza en el sistema montañoso de la cordillera del

Caribe en donde los altos de montaña casi siempre coinciden con los altos

estructurales, como el pico Naiguatá con 2.765 m de altitud en la Serranía del Ávila,

que constituye un gran bloque levantado o “horst”; entre los horst o bloques y los

sistemas de fallas de la costa norte, hacia el este de la Cordillera, y las fallas del pie

del Ávila. Su origen tectónico se manifiesta por el alineamiento de la costa y por las

depresiones del Lago de Valencia, valle de Caracas y valle del Tuy.

El área específica donde se realizó el Estudio (Ciudad Camino de Los Indios),

corresponde a paisajes de montaña y está ubicada en los predios aledaños a la

Autopista Caracas - La Guaira, limitado por el N – W con la fila Morrocoy la

quebrada Ocumarito, hacia el Este con la loma denominada Cerro Negro y la

quebrada Tacagua y hacia el Sur con el río Topo.

El drenaje normal de esta cordillera de vertientes abruptas, determinan la

formación de torrenteras de curso corto, subnormales a la cresta. Solamente se

conocen algunos valles intramontanos de mayor significación, entre los cuales el

propio valle de Caracas constituye uno de los más conocidos. El sistema de fallas en

la Cordillera de La Costa son las fallas de Dirección NW, y las fallas en dirección E-

W, son paralelas a subparalelas al sistema de la Falla de San Sebastián

Como se puede observar en la Figura N° 10, La cordillera de La Costa está

conformada por los bloques: de Oeste a Este por los siguientes: Bloque Colonia

Tovar, Bloque Chichiriviche, Bloque Carayaca (donde se encuentra la zona en

58

estudio), Bloque Galipán, Bloque Naiquatá, Bloque Chacaito (estando estos dos

bloques separados por la falla de Chacaito), y el Bloque Chuspa.

La zona en estudio se encuentra en el Bloque Carayaca, definido hacia el oeste

por las fallas Oricao y El Corozo, hacia el Este por la falla de Tacagua de dirección

NW.

3.2 CLIMA:

En el área se expresa un clima tropical semiárido, con temperaturas media

anuales altas que llegan a 26°. Las precipitaciones son irregulares y escasas, con un

promedio anual de sólo 435 mm. en Mamo y 458 mm. en Maiquetía. Este clima

caliente y seco, que se acompaña con una vegetación xerofítica de cardonales,

espinales y bosques xerófilos que va experimentando condiciones de mayor humedad

y menor temperatura a medida que se asciende los pisos térmicos en la Serranía del

Litoral, quedando restos de bosques deciduos y bosques siempre verdes nublados. La

región se encuentra según la esquematización de las zonas de vida en Venezuela

según R. Holdridge en bosque seco tropical y bosque húmedo tropical.

Según Koeppen, el clima corresponde a secos-cálidos tipo B, Bshi: semiárido

con vegetación xerófila a montes espinosos.

3.3 SUELOS:

En la cordillera de la Costa, en las llanuras y mesas, los suelos son

generalmente bien desarrollados sobre material proveniente de los macizos y

cordilleras vecinas. En las cordilleras montañosas recientes (Andes, Cordillera de La

Costa, Perijá, Falcón, Lara y Turimiquire), los suelos se desarrollan sobre material

rocoso de edad geológica reciente, pero son generalmente afectados por la erosión.

En la zona de estudio los suelos son del orden inceptisols.

59

3.4 FITOGEOGRAFÍA:

La vegetación es de tipo litoral y bosques semideciduos hacia la parte más

montañosa.

3.5 FAUNA:

La fauna es de mediana diversidad, se encuentra ubicada en áreas protegidas

sin reglamento.

3.6 BLOQUES TECTÓNICOS

3.6.1 Cordillera de la Costa

La Cordillera de La Costa comienza propiamente en el Surco de Barquisimeto

iniciándose con características propias en la Sierra de Agua Fría, que es la

continuación estructural de la Serranía de Bobare y está situada al noroeste del río

Aroa.

3.6.2 Cordillera del Caribe

En el norte de Venezuela, desde la Goajira Colombiana hasta Trinidad, se

conoce una provincia de rocas metamórficas e ígneas, que representa la provincia

geosinclinal de la sedimentación principal mesozoica formada por rocas

metamorfizadas, en posición alóctona y en contacto tectónico con rocas parcialmente

coevales de la provincia epicontinental. Dentro de esta unidad se incluyen las rocas

ígneas y metamórficas de los Macizos Centrales, península de Araya-Paria, Isla de

Margarita, cadena de islas La Blanquilla-Aruba y penínsulas de Paraguaná y La

Goajira.

La parte central de las Montañas Occidentales del Caribe o Macizo Central

fue subdividida por Menéndez (1966: 118) en cuatro "fajas tectónicas" ampliadas a

ocho fajas por Bell (1968-b: 366), e indicadas por los rasgos estructurales observados

a través de las montañas. Las fajas son: Faja de la Cordillera de La Costa, Faja

60

Caucagua-El Tinaco, Faja de Paracotos, Faja de Villa de Cura, Faja Piemontina, Faja

Volcada y Faja de Buzamientos Suaves.

La Faja de la Cordillera de La Costa se ubica en la parte septentrional del

Macizo Central de la Cordillera, limitada al norte por el Mar. Dentro de esta unidad

están representadas rocas del basamento pre-mesozoico, metasedimentos

plataformales de edad Jurásico-Cretácico y lentes concordantes de eclogitas,

anfibolitas y serpentinitas, así como intrusivas de carácter calco-alcalino.

Figura N° 10 Esquema de los bloques tectónicos de La Cordillera de la Costa

61

Figura N° 11 Síntesis de las principales subdivisiones y unidades geológicas de La Cordillera de la Costa del norte de Venezuela (Tomado de Hackley 2005)

3.7 ESTRATIGRAFÍA REGIONAL

La zona se encuentra parcialmente dentro de la Asociación metamórfica La

Costa, en la Napa de la Serranía del Litoral (napas Costera y Caracas), como puede

observarse en la Figura N° 11.

La napa de la Serranía del Litoral se subdivide en:

- Napa Costera: en la Asociación Metamórfica La Costa, Nirgua (Complejo),

Antímano y serpentinitas

- Napa Ávila: conformada por Asociación metamórfica Ávila, gneis de la

Colonia Tovar, Complejo San Julián, Augengneiss de Peña de Mora y

- Napa Caracas: conformada por la Asociación Metamórfica Caracas: Esquisto

de Chuspita, Esquisto de Las Mercedes y Esquisto de Las Brisas.

Las demás unidades que conforman la Napa de la Serranía del Interior (Napa

Loma de Hierro, Napa Caucagua – El Tinaco y la Napa de Villa de Cura) pueden

verse en el siguiente cuadro de las principales unidades de la Cordillera de La Costa:

62

Tabla N° 22 Napas de la Serranía del Litoral y Serranía del Interior y sus

divisiones (Tomado y modificado de Urbani et al. (2000)

1. DIVISIÓN 2. DIVISIÓN UNIDADES

Napas de la Serranía del

Litoral

Napa Costera

La Costa, Asociación Metamórfica Tacagua, Esquisto de Nirgua, Esquisto de Antímano, Caliza de

Serpentinita (Sin nombre formal) Esta napa corresponde a un complejo de Subducción. Hay elementos de litósfera oceánica mezclados con sedimentos

marinos contemporáneos, además incorporando tectónicamente a elementos de corteza continental.

Peridotita serpentinizada

Napa Ávila

Ávila, Asociación Metamórfica Colonia Tovar, Gneis de La

San Julián, Complejo metasedimentos Peña de Mora, Augengneis de

Napa Caracas

Caracas, Asociación Metasedimentaria Chuspita, Esquisto de

Las Mercedes, Esquisto de Las Brisas, Esquisto de Sebastopol, Gneis de

Napas de la Serranía del

Interior

Napa Loma de Hierro

Paracotos Filita de Cretácico Tardío Loma de Hierro, Complejo Ofiolítico

Tiara, metavolcánicas de Mesia, Gabro de

Loma de Níquel, ultramáficas de Napa interpretada como uma lonja de litosfera oceánica y

su cobertura sedimentaria. Basalto y gabro afinidad MORB

Napa Caucagua–El Tinaco

La Guacamaya Metadiorita Curiepe, Gneis tonalítico de

El Tinaco, Complejo de Tinapú, Esquisto de

La Aguadita, Gneis de: Rocas dioríticas-tonalíticas Esta napa contiene unidades de basamento metaplutónico

Félsico, y de corteza continental.

Napa de Villa de

Cura

Napa septentrional Rocas con

metamórficas de alta P y baja T

Villa de Cura Asociación Metavolcánica-Sedimentaria

El Caño y El Chino, Metatobas de

El Carmen, Metalava de Santa Isabel, Granofel de

Pertenecen a un complejo de subducción de arco de islas

Napa Meridional con rocas no metamórficas o

de muy bajo metamorfismo

San Sebastián, Asociación Ígnea Las Hermanas, Volcánicas de

Chacao, Ultramáficas de El basalto muestra afinidad de arco de islas de edad Cretácica.

Metamorfismo muy bajo.

63

3.7.1 NAPA COSTERA: Asociación Metamórfica la Costa (Complejo La

Costa).

Ostos et al. (1987) describen la Unidad Litodémica de corrimiento la Costa

agrupando en ella a las rocas correspondientes a las fases Nirgua, Tacagua y

Antímano. Posteriormente, Navarro et al. (1988) mantienen el mismo concepto pero

denominan como Complejo la Costa a este mismo conjunto de rocas. Urbani y Ostos

(1989), Urbani et al. (1989a, 1989b) presentan la cartografía geológica de este

Complejo desde Morón, estado Carabobo, hasta Cabo Codera estado Miranda. El

Complejo la Costa es el nombre de unidad litodémica propuesto para las rocas de la

Franja Tectónica Costera - Margarita previamente descrita por Stephan et al. (1980)

(véase también a Bellizzia, 1986 y Beck, 1989).

Está constituido por una mezcla compleja de litologías fundamentalmente

esquistos de variada mineralogía, mármol, anfibolita, anfibolita granatífera, anfibolita

glaucofánica, eclogita, rocas metavolcánicas, en fin todos aquellos tipos de rocas

constituyentes de las fases Antímano (esquisto cuarzo -micáceos, anfibolita y

mármol), Tacagua (esquisto grafitosos y rocas ricas en epidoto) y Nirgua (esquisto de

mineralogía diversa y anfibolita) que conforman este Complejo. Para mayores

detalles véanse las descripciones de estas fases.

Los contactos se han interpretado como contactos tectónicos, donde en

algunos sectores se desconoce su tipo (Ostos, 1990, p. 101), mientras que en otras

zonas son fallas de corrimiento (Ostos, 1991, p. 102).

Las rocas que lo constituyen representan multitud de ambientes geológicos de

formación, incluyendo diversos tipos de rocas de origen ofiolítico, desmembradas y

mezclados tectónicamente como consecuencia de la colisión entre las placas del

Caribe y Sur América.

64

Se subdivide en:

Esquistos Tacagua.

Esquistos de Nirgua.

Calizas de Antímano.

Serpentinitas.

3.7.1.1 UNIDADES

3.7.1.1.1 TACAGUA Esquistos (Complejo La Costa). Jurásico-Cretácico.

Dengo (1951) designa con este nombre a una secuencia alternante de esquisto

calcáreo - grafitoso y esquisto epidótico, expuestos en el valle de la quebrada de

Tacagua, Distrito Federal, considerándola como parte de su Grupo Caracas. Smith

(1952) indica que algunas rocas de su Formación Paracotos son similares a los de la

Formación Tacagua. Aguerrevere (1960) la describe brevemente.

Feo-Codecido (1962) y Wehrmann (1972) la incluye en sus mapas de la

región central de la Cordillera de la Costa. Méndez y Navarro (1987) estudian

geoquímicamente sus rocas metavolcánicas.

Navarro et al. (1888) redefinen esta unidad como Fase Tacagua de su

Complejo La Costa, separándolo por consiguiente del Grupo Caracas. Siguiendo los

criterios de estos autores, Urbani y Ostos (1989) resumen la cartografía geológica de

la Cordillera de la Costa desde Puerto Cruz, Distrito Federal, hasta Cabo Codera,

estado Miranda Giunta et al. (1996) presentan interpretaciones sobre el origen de las

rocas volcánicas basadas en información geoquímica.

En la localidad tipo y en los afloramientos en la zona costera del litoral

central, se encuentra una asociación de esquisto albítico - calcítico - cuarzo - micáceo

65

- grafitoso, de color gris oscuro, semejantes a aquellos descritos como típicos de la

Formación Las Mercedes, intercalados concordantemente con esquisto de color verde

claro, constituido por cuarzo, albita, minerales del grupo del epidoto, así como clorita

y muscovita, también se ha descrito que contienen cantidades menores o trazas de

hematita, calcita, pirita, anfíbol y granate; adicionalmente se han reportado cuerpos

de anfibolita epidótica (resumen en González de Juana et al., 1980, p. 318). El

carácter distintivo de esta fase es la alternancia de rocas esquistosas grises oscuras y

verdes claro.

La franja de afloramientos costeros de esta Fase se extiende desde Oricao

hasta Naiguatá, Distrito Federal, con un ancho medio de unos 2 km. En la zona de la

localidad tipo, los afloramientos se extienden casi paralelamente al valle de la

quebrada Tacagua, desde Mamo hasta cerca del Viaducto 1 de la Autopista Caracas -

La Guaira.

Dengo (1951) menciona que en la localidad tipo se encuentra en contacto

transicional con la infrayacente Formación Las Mercedes, mientras que Urbani y

Ostos (1989) y Ostos (1990, p. 101) indican contactos tectónicos con unidades tales

como: Esquisto de San Julián y Augengneis de Peña de Mora del Complejo Ávila, y

con las fases Antímano y Nirgua del mismo Complejo La Costa.

Smith (1952) la consideró correlacionable con parte de su Formación

Paracotos. Igualmente las rocas verdes de Tacagua se han comparado litológicamente

con las metavolcánicas de la Formación Copey, en la península de Araya - Paria.

En base a los modelos evolutivos de Talukdar y Loureiro (1982) y Navarro et

al. (1988), las características petrográficas y faunales de la muestra estudiada por

Urbani et al. (1989) sugieren una depositación en un surco, formado dentro del

prisma de acreción en un tiempo contemporáneo a la colisión.

Méndez y Navarro (1987) analizan los componentes mayoritarios y algunas

trazas de diversas muestras de las rocas verdes (metavolcánicas) de esta unidad, que

66

interpretados utilizando diversos diagramas de variación, sugieren un origen debido a

un magmatismo de afinidad subalcalina de tendencia toleítica, probablemente

formadas en un ambiente tectónico de dorsales y fondos oceánicos. Giunta et al.

(1996) deducen una afinidad MORB para el protolito basáltico de las rocas verdes de

Tacagua, en coincidencia con los autores anteriores.

3.7.1.1.2 NIRGUA Esquistos de (Complejo la Costa), Edad Mesozoica.

Bellizzia y Rodríguez (1967) introducen este nombre con una descripción

somera, que posteriormente amplían (1968) para incluir una secuencia de rocas

metamórficas con predominio de rocas anfibólicas en la parte central a norte del

estado Yaracuy, incluyéndola en el Grupo Los Cristales. González (1972) y Bellizzia

y Rodríguez (1976) continúan su cartografía y amplia su descripción. Ostos (1981) en

la zona del macizo de El Ávila definió su "Unidad de esquistos anfibólicos y

anfibolitas" que luego fue correlacionado con la Fase Nirgua. Beck (1985, 1986)

ubica esta unidad en su Franja Costera - Margarita. Navarro et al. (1988) redefinen

estas rocas como Fase Nirgua, formando parte de su unidad litodémica de corrimiento

que denominan como Complejo la Costa, que reúne adicionalmente a las fases

Antímano y Tacagua.

Este criterio fue aceptado por Urbani y Ostos (1989) y Urbani et al. (1989-a,

b) quienes utilizan este nombre en los mapas geológicos de la zona de Puerto Cruz-

Caraballeda y Oritapo- La Sabana, Distrito Federal, y El Palito - Morón - Valencia,

estado Carabobo.

Los autores originales incluyen en esta unidad a variados tipos litológicos

como: esquisto cuarzo - micáceo, micáceo - grafitoso, mármol masivo, anfibolita

eclogítica, anfibolita epidótica y granatífera, cuarcita, esquisto y gneis cuarzo -

micáceo - feldespático. Las rocas carbonáticas se presentan en forma de lentes o

capas bastante continuas, bien expuestas en la carretera Nirgua - Chivacoa, estado

Yaracuy. El mármol masivo y recristalizado es de color gris oscuro, con calcita

67

(85%), muscovita (4), grafito (3) y cantidades menores de clinozoisita, zoisita, albita,

pirita, prehnita, clorita y cuarzo. Algunos pequeños cuerpos de mármol dolomítico se

presentan asociados a bandas de esquisto cuarzo -tremolítico, cuarzo - muscovítico -

clorítico - granatífero y anfibolita. Ostos (1981) en el macizo de El Ávila, Distrito

Federal, menciona la presencia de anfibolita granatífera, esquisto actinolítico,

anfibolita epidótica, anfibolita feldespática, epidocita, mármol cuarcífero, esquisto

feldespático - muscovítico y gneis feldespático.

Las rocas pueden haber pasado por dos etapas metamórficas, una primera de

alta relación P/T (facies de eclogita) y posteriormente de baja relación P/T de la

facies de los esquistos verdes.

Se correlaciona con las fases Antímano y Tacagua del mismo Complejo La

Costa.

3.7.1.1.3 ANTIMANO Mármol – (Asociación Metamórfica La Costa-Fase

Antímano-Complejo La Costa).

Aguerrevere y Zuloaga (1937) y Smith (1952) las consideraron como parte de

la Formación Las Mercedes. Dengo (1951) la eleva a rango formacional con localidad

tipo en la zona de Antímano, Distrito Capital pero la menciona por primera vez a la

Formación Antímano en 1949, designa la localidad tipo y la describe brevemente.

González de Juana et al. (1980, p. 314) son los primeros en interpretar que esta

unidad probablemente "representa un horizonte tectónico y no una unidad

litoestratigráfica". Ostos et al. (1987), Navarro et al. (1988) redefinen esta unidad

como Fase Antímano, formando parte de su unidad litodémica de corrimiento que

denominan como Complejo la Costa, que reúne adicionalmente a las fases Tacagua y

Nirgua. Urbani y Ostos (1989) y Urbani et al. (1989) utilizan este nombre en los

mapas geológicos de la zona de Puerto Cruz a Macuto, Distrito Federal, y El Palito-

Morón-Valencia, estado Carabobo.

68

Dengo (1951) describe esta Formación como un mármol masivo de grano

medio, color gris claro, con cristales de pirita, alternando con capas de esquistos

cuarzo micáceos, y asociadas con cuerpos concordantes de rocas anfibólicas, algunas

con estructuras de "boudinage". El mármol está formado de un 85-95% de calcita,

con cantidades menores de cuarzo detrítico, muscovita (2,5%), grafito (2,5%) y pirita

(2%).

En la región del Camino de los Españoles, Parque Nacional El Ávila, Ostos

(1981) describe su Unidad de esquisto cuarzo-muscovítico y mármol cuarcífero

equivalente a esta Fase, encontrando los siguientes tipos litológicos: esquisto cuarzo-

muscovítico, mármol y esquistos calcáreos, esquisto cuarzo-feldespático y

feldespático, cuarcita muscovítica-feldespática, epidocita y glaucofanita granatífera.

En la cartografía geológica de la zona de Puerto Cruz - Mamo, Talukdar y

Loureiro (1982) reconocen su Unidad de anfibolitas y mármoles, que posteriormente

Urbani y Ostos (1989) la denominan como Fase Antímano, allí ocurre la asociación

de anfibolita, mármol, esquisto calcáreo-muscovítico ± grafitoso, esquisto cuarzo-

muscovítico ± granatífero, esquisto cuarzo-muscovítico-graucofánico-granatífero.

Ostos (1990) describe algunas de las rocas máficas de esta Fase aflorantes en

la sección Chichiriviche-Colonia Tovar, siendo anfibolita granatífera y esquisto

albítico-clorítico. La anfibolita tiene porfiroblastos de granate, mientras que el

esquisto los tiene de albita con sombras de presiones simétricas y bien desarrolladas.

Las asociaciones mineralógicas metamórficas indican un primer evento de alta

relación P/T en la facies de la eclogita, siendo impreso por un segundo evento

metamórfico de P/T intermedia en la facies de los esquistos verdes.

Esta formación presenta contactos estructuralmente concordantes con las

formaciones adyacentes: Las Brisas y Las Mercedes. En la zona de Antímano y

Mamera, los lentes de mármoles y rocas anfibólicas, que alcanzan a veces grandes

dimensiones longitudinales, se hallan embutidos en esquistos de diversos tipos,

especialmente los correspondientes a la Formación Las Brisas (Cantisano, 1989).

69

Bellizzia y Rodríguez (1968, 1976), González (1972) y Wehrmann (1972)

correlacionan esta unidad con la Fase Nirgua, mientras que Ostos et al. (1987),

Navarro et al. (1988) y Ostos (1990) la correlacionan con las fases Tacagua y Nirgua,

por conformar las tres fases la unidad litodémica que denominan Complejo la Costa.

Maresch (1974), Talukdar y Loureiro (1982) y Beck (1985, 1986) postulan

que las rocas anfibólicas de esta unidad se derivaron de basaltos relacionados con un

evento de "rifting" Mesozoico entre norte y Sur América. Ostos (1990) por sus

estudios geoquímicos interpreta que las anfibolitas corresponden a basaltos

metamorfizados, que fueron formados en un ambiente de cordillera centro oceánica.

3.7.1.1.4 SERPENTINITA (sin nombre formal).

Cuerpos alargados de peridotita serpentinizada a lo largo de las fallas

principales.

3.7.2 NAPA ÁVILA (Asociación Metamórfica)

Se subdivide en:

Colonia Tovar (gneis premesozoico). Aparentemente no aflora en el área de

estudio.

San Julián Complejo: metasedimentos, rocas plutónicas, granito, tonalita,

tronhjemita, diorita, rocas metanfibólicas?, anfibolita. Pre-Mesozoico.

Peña de Mora Augenneis de: Metagranito porfirítico (rapakivi?) fuertemente

deformado. Unidades de corteza continental: protolito ígneo (principalmente

plutónicas graniticas-tonalíticas a hipoabisales diabásica, y sedimentario (pelitas y

psamitas)

70

Urbani y Ostos (1989) señalan que en la cartografía geológica del macizo

montañoso costero, al norte de los valles de Valencia - Maracay, Caracas y Guatire,

revelan tres asociaciones de rocas distribuidas en igual número de fajas: Una faja

septentrional o costera con rocas de las fases Nirgua, Tacagua y Antímano; una faja

central que soporta la parte más elevada de la Cordillera, compuesta por rocas

metaígneas, gneises y esquistos de variada composición; finalmente una faja

meridional compuesta por metasedimentos Mesozoicos del Grupo Caracas. A las

rocas de dicha faja central las redefinen como Complejo Ávila.

Posteriormente Urbani et al. (1988, 1989a, 1989b, 1989c) extienden la

cartografía de este Complejo hasta el estado Carabobo al oeste y hasta Cabo Codera

al este. Esta zona había sido cartografiada previamente por Dengo (1951, 1953) y

Wehrmann (1972) como Formación Peña de Mora y parcialmente como Formación

Las Brisas.

Las litologías más resaltantes de este complejo son los gneises graníticos

(Augengneis de Peña de Mora), los cuales están rodeados de esquistos (Esquisto de

San Julián). La distinción en el campo entre Peña de Mora y San Julián es usualmente

fácil, pero en algunas ocasiones las litologías típicas de ambas unidades se intercalan

con espesores variables desde pocos centímetros hasta de varios metros, haciendo

difícil la cartografía. Las rocas están metamorfizadas en la facies de los esquistos

verdes, zona de la biotita y el almandino, pero hay algunas evidencias que apuntan a

que previamente hayan estado sujetas a una fase metamórfica de mayor grado.

Soporta una topografía muy abrupta y de grandes pendientes. Los contactos

del Complejo Ávila con las rocas del Complejo la Costa al norte, son de falla, tanto

de ángulo alto como de corrimientos, mientras que en el flanco sur, usualmente están

en contacto con fallas de ángulo alto con las rocas del Grupo Caracas.

En base a las características litológicas y posibles edades, Urbani y Ostos

(1989) sugieren una correlación con el Complejo de Yaritagua y con parte de las

rocas cartografiadas como Formación Las Brisas en el estado Yaracuy.

71

3.7.2.1 UNIDADES

3.7.2.1.1 COLONIA TOVAR Gneis de (Asociación Metamórfica Ávila)

En nombre fue introducido informalmente por Wehrmann (1972). Fué

cartografiado parcialmente por Rodríguez (1972) pero sin darle ninguna

denominación específica. Ostos (1990) lo describe brevemente denominándolo

"Granito de Colonia Tovar".

Wehrmann (1972) lo describe como un gneis a veces bandeado, con una

mineralogía compuesta de cuarzo (32,5%), feldespatos (35%), muscovita (20%),

clorita (7,5%), epidoto (3%), hematita (2%) y cantidades menores de granate, anfíbol,

epidoto, calcita, apatito y zircón. Es de color blanco verdoso y grano uniformemente

fino a medio, asociado a pegmatitas y aplitas.

El feldespato potásico es ortosa sin maclar. Señala que la clorita debe proceder

de la transformación de la biotita original.

Por su parte, Ostos (1990) lo describe como un gneis con porfidoclastos de

feldespatos, mostrando raramente textura augengnéisica; está cruzado por abundantes

vetas de cuarzo con un espesor máximo de 20 cm. El mismo autor indica que este

gneis tiene más cuarzo y menos mica que el Augengneis de Peña de Mora.

Ostos (1990, p. 55) señala que su contacto sur con la Formación Las Mercedes

puede ser una falla normal de ángulo bajo o tal vez un contacto sedimentario. Por el

contrario el contacto norte con la misma Formación es una falla de corrimiento.

Wehrmann (1972) lo correlaciona con los granitos de Guaremal y Rancho

Grande, Carabobo y Aragua. Ostos (1990) dice que pudiera ser correlacionable con el

Augengneis de Peña de Mora, e igualmente señala que pudiera ser parte del

basamento sobre el cual se depositó el Grupo Caracas.

72

3.7.2.1.2 SAN JULIAN Esquisto de. Edad Mesozoica.

Después de la definición original del "Augen-gneiss de Peña de Mora" por

Aguerrevere y Zuloaga (1937), los autores posteriores que trabajaron a escala

regional como Dengo (1951, 1953), Wehrmann (1972) y Urbani y Quesada (1972)

fueron ampliando la definición de la Formación Peña de Mora para poder incluir toda

una amplia gama de rocas que iban apareciendo, como esquistos y gneises de variada

mineralogía, cuarcitas, mármoles, anfibolitas y otros tipos de rocas.

Por consiguiente Urbani y Ostos (1989), proponen volver al nombre original

propuesto por Aguerrevere y Zuloaga (1937) de Augengneis de Peña de Mora para

referirse únicamente a los cuerpos dispersos de augengneises y gneises de grano

grueso, mientras que proponen el nombre de Esquisto de San Julián para incluir las

litologías esquistosas y gnéisicas que los circundan. Urbani y Ostos (1989) presentan

mapas geológicos desde Puerto Cruz Distrito Federal, hasta Cabo Codera, donde se

muestra la extensión y continuidad de esta unidad.

Las rocas preponderantes son el esquisto y gneis cuarzo - plagioclásico -

micáceo, frecuentemente se nota una rápida gradación desde una textura esquistosa

haciéndose la granulometría más gruesa hasta que pasa a rocas de carácter gnéisico

(Urbani y Ostos, 1989). Las litologías minoritarias (menos del 5%) son mármol,

cuarcita y diversos tipos de rocas metaígneas mayoritariamente máficas (como

anfibolita, gabro, diorita, tonalita y granodiorita. El esquisto es de color gris a gris

oscuro con tonalidades verde, meteoriza a tonos pardos, usualmente se presenta muy

bien foliado. A escala centimétrica o plurimétrica pueden encontrarse niveles alternos

de esquisto y/o gneis con proporciones variables de los minerales esenciales y

accesorios, adquiriendo características diferentes en cuanto a color y desarrollo de

foliación.

Todos estos autores a partir de evidencias petrográficas interpretan que entre

esta amplia gama de litologías, aquellas más ricas en feldespatos corresponden a

rocas metaígneas félsicas, mientras que aquellas esquistosas ricas en micas sean

73

producto de un protolito sedimentario, mientras que aquellos esquistos ricos en

epidoto, actinolita ± clorita las interpretan como producto del metamorfismo de

horizontes volcánicos, probablemente tobas.

Por formar parte del Complejo Ávila que constituye el núcleo de la Cordillera

de la Costa, siempre aflora en zonas de topografía muy abrupta y con grandes

pendientes.

En muchos casos los contactos son de fallas de ángulo alto con unidades

adyacentes. El contacto con el Augengneis de Peña de Mora, cuando es visible se

muestra abrupto y en concordancia estructural, pero en otras ocasiones son

gradacionales con intercalaciones de ambos tipos de litologías.

Los contactos con las rocas del Complejo la Costa al norte (fases Nirgua,

Antímano y Tacagua) son predominantemente de fallas de corrimiento y de ángulo

alto (Urbani y Ostos, 1989).

Se correlaciona con las rocas esquistosas del Complejo de Yumare.

3.7.2.1.3 PEÑA DE MORA Augengneis de. Pre-Mesozoico.

El nombre de "Augen - gneiss de Peña de Mora" fue introducido por

Aguerrevere y Zuloaga (1937) describiéndolo como formado por inyecciones "lit -

par - lit" de un magma granítico en una roca laminar. Posteriormente Dengo (1951,

1953) eleva la unidad a rango formacional. Aguerrevere (1955) presentan una

cartografía geológica más detallada del área de la localidad tipo. Wehrmann (1972) y

Urbani y Quesada (1972) amplían su significado para incluir esquistos, cuarcita,

mármol y anfibolita. Urbani y Ostos (1989) basándose en un soporte de cartografía

geológica más detallada de extensos tramos de la Cordillera de la Costa, a escala

1:10.000 y 1:25.000, restringen este nombre sólo a los cuerpos de augengneis y

74

gneises graníticos y aquellas zonas que si bien tienen otros tipos de rocas intercaladas

con los augengneises, éstos sean los predominantes.

Wehrmann (1972) a su vez amplió la acepción de la Formación Peña de Mora

definiéndola como un complejo ígneo - metamórfico equivalente lateral, por lo menos

en parte, de la Formación Las Brisas que prácticamente forma el núcleo de la

Cordillera de la Costa, incluyendo augengneises gruesos y bandeados, gneises de

grano fino a medio, algunas cuarcitas delgadas, esquistos cuarzo - muscovíticos y

ocasionalmente anfibolitas, mármoles delgados, así mismo dentro de esa secuencia

identifica cuerpos dispersos de roca ultramáficas, máficas y félsicas.

A partir del detallado trabajo de Ostos (1981) en el macizo de El Ávila, éste

autor pudo cartografiar a los augengneises como una unidad separada a los demás

tipos de rocas, que autores anteriores habían adicionalmente incluido dentro de la

Formación Peña de Mora, igual lo hace Urbani (recopilados en Urbani et al., 1989a,

1989b) se pudo igualmente cartografiar separadamente las zonas de augengneis de los

demás tipos de rocas, por consiguiente Urbani y Ostos (1989), proponen volver al

nombre original propuesto por Aguerrevere y Zuloaga (1937) de Augengneis de Peña

de Mora para referirse únicamente a los cuerpos dispersos de augengneises y gneises

de grano grueso.

Estas rocas son cuerpos graníticos metamorfizados que han sufrido diferentes

grados de deformación. Aún cuando se carece de información concluyente al

respecto, se estima que algunos de estos cuerpos gnéisicos, pueden ser intrusivos

dentro de las rocas esquistosas adyacentes, pero debido al gran contraste mecánico

ante la deformación de ambos tipos de rocas (granito vs. metasedimentos pelíticos),

quizás en la mayoría de los casos, las rocas graníticas han sido emplazadas

tectónicamente dentro del esquisto adyacente.

Por formar parte del Complejo Ávila que constituye el núcleo de la Cordillera

de la Costa, siempre aflora en zonas de topografía muy abrupta y con grandes

pendientes.

75

En muchos casos los contactos son de fallas de ángulo alto con unidades

adyacentes. El contacto con el Esquisto de San Julián, cuando es visible se muestra

abrupto y en concordancia estructural, en otras ocasiones son gradacionales con

intercalaciones de ambos tipos de litologías.

Los contactos con las rocas del Complejo la Costa al norte (fases Nirgua,

Antímano y Tacagua) son predominantemente de fallas de corrimiento (Urbani y

Ostos, 1989).

Ya no se establece la correlación primaria con La Formación Las Brisas. El

reconocimiento a lo largo de toda la Cordillera de la Costa (Carabobo - Miranda) de

que dichos esquistos forman parte de otra unidad diferente (Esquistos de San Julián),

hace que esta correlación ya no sea válida. Por el contrario, la correlación del

Augengneis de Peña de Mora hay que hacerla con otros cuerpos de la misma litología

en la Cordillera y con el Complejo de Yaritagua.

3.7.3 NAPA CARACAS (Asociación Metasedimentaria)

Esta napa se encuentra constituida por:

Esquisto de Chuspita,

Esquisto de Las Mercedes,

Esquisto de las Brisas y

Gneis de Sebastopol.

76

3.7.3.1 UNIDADES

3.7.3.1.1 CHUSPITA Esquisto; Asociación Metasedimentaria Caracas

(Formación Chuspita – G. Caracas).

Seiders (1965) introduce este nombre para designar una secuencia de meta-

areniscas conglomeráticas y meta-grauvacas, con filitas y mármoles oscuros, que

afloran en la parte central del Estado Miranda, considerándola como la unidad

superior del Grupo de Caracas.

La unidad consiste de meta-areniscas puras, las cuales constituyen el 45% de

la unidad, con filitas oscuras (50%) y mármoles (5%). Las meta-areniscas son de

color gris claro a gris oscuro, localmente grafitosas y micáceas, pero cuyo

constituyente principal es el cuarzo, con cantidad mucho menor de feldespato. Las

filitas de color gris oscuro son calcáreas y grafitosas. Los mármoles (calcíticos) se

presentan en dos tipos: uno de tipo litográfico formando capas delgadas de color gris

oscuro a negro,

El contacto meridional de su zona de afloramientos, es de falla con el Esquisto

de Las Mercedes. En el tope, está también en contacto de falla con la Filita de Urape.

3.7.3.1.2 LAS MERCEDES, Esquisto de – Asociación Metasedimentaria

Caracas – (Formación Las Mercedes – Grupo Caracas).

Originalmente fue referida por Aguerrevere y Zuloaga (1937-a, b), quienes la

denominan esquistos de Las Mercedes. Posteriormente (1938-a, b), formalizan el

nombre de la unidad con el nombre actual. Ha sido descrita en diversas localidades de

la Cordillera de la Costa sin mayores cambios, dada su litología consecuentemente

uniforme, por Dengo (1949), Smith (1952), MacLachlan et al. (1960), Feo-Codecido

(1962), Oxburgh (1965), Menéndez (1965), Seiders (1965), Bellizzia y Rodríguez

(1968), Morgan (1969), Urbani y Quesada (1972), Asuaje (1972), Beck (1986),

77

Cantisano (1989), Urbani et al. (1989-a, b), Wehrmann (1972), González Silva (1972)

y Rodríguez (1972), Whermann (1972), Urbani y Quesada (1972), Aguaje (1972),

González (1972), Beck (1986), Cantisano (1989) y Urbani et al (1989, a,b).

Aguerrevere y Zuloaga (op. cit.), la definen como esquistos principalmente

calcáreos, con zonas grafitosas y localmente zonas micáceas, Según Wehrmann

(1972) y la revisión de González de Juana et al. (1980, p. 317) la litología

predominante consiste en esquisto cuarzo - muscovítico - calcítico - grafitoso con

intercalaciones de mármol grafitoso en forma de lentes, que cuando alcanza gruesos

espesores se ha denominado "Caliza de Los Colorados". Las rocas presentan buena

foliación y grano de fino a medio, el color característico es el gris parduzco. La

mineralogía promedio consiste en cuarzo (40%) en cristales dispuestos en bandas con

la mica, muscovita (20%) en bandas lepidoblásticas a veces con clivaje crenulado,

calcita (23%) en cristales con maclas polisintéticas, grafito (5%), y cantidades

menores de clorita, óxidos de hierro, epidoto y ocasionalmente plagioclasa sódica. El

mármol intercalado con esquisto se presenta en capas delgadas usualmente

centimétricas a decimétricas, son de color gris azuloso, cuya mineralogía es casi en su

totalidad calcita, escasa dolomita y cantidades accesorias de cuarzo, muscovita,

grafito, pirita y óxidos de hierro..

En la zona de La Sabana - Chirimena - Capaya, Distrito Federal y Miranda,

Urbani et al. (1989-b) reconocen cuatro unidades cartografiables, la primera y

mayoritaria de esquisto grafitoso y mármol, así como de mármol, de

metaconglomerado cuarzo - feldespático - calcáreo, de metaconglomerado y

metarenisca y de esquisto albítico - grafitoso. Todas estas rocas corresponden a un

metamorfismo de bajo grado en la facies de los esquistos verdes, zona de la clorita.

Característico de la formación, es la presencia de pirita, que al meteorizar,

infunde una coloración rosada a rojo ladrillo a la roca. Smith (op. cit.), opina que la

coloración rosada proviene de la meteorización de la sericita.

78

Otra característica es la extraordinaria proporción de vetas de calcita

recristalizada, en colores blanco, pardo y marrón, que ha sido identificada

erróneamente como ankerita o siderita. En muestras de sondeos profundos con

muestras no meteorizadas, esta coloración marrón de la calcita está ausente.

La mayoría de los autores hasta los años 70 han considerado el contacto entre

los esquistos de Las Mercedes y Las Brisas, como concordantes y de tipo

sedimentario. Mientras que autores más recientes considera que es de tipo tectónico

conservando paralelismo en la foliación en ambas unidades (e.g. González de Juana

et al., 1980, p. 318). Cantisano (1989) en su estudio de la zona de Mamera, Distrito

Federal, indica que el contacto entre las formaciones Las Mercedes y Antímano

corresponde a una falla de corrimiento. El contacto con el Esquisto de Chuspita

parece ser transicional (Seiders, 1965).

Por su similitud óptica, se ha correlacionado con el esquisto de Aroa, en el

macizo occidental de la Cordillera de la Costa, así como con el Esquisto de Carúpano,

en Oriente. Aguerrevere y Zuloaga (op. cit.), la correlacionan tentativamente con las

formaciones La Luna y Querecual, inclusive Navarro et al. (1988) afirman que la

única diferencia entre las unidades litoestrátigráficas "Formación Las Mercedes" y

"Grupo Guayuta" lo constituye el metamorfismo, ya que representan facies

semejantes en tiempo y ambiente.

Talukdar y Loureiro (1982) sugieren un ambiente euxínico en una cuenca

externa a una arco volcánico, donde la estructura finamente laminada de la caliza,

indica la sedimentación en un ambiente pelágico. Navarro et al. (1988) interpretan

que esta Formación se formó en un ambiente de facies pelágicas de sedimentación

oceánica en las cuencas del Caribe y de Altamira.

79

3.7.3.1.3 LAS BRISAS, Esquisto de – Asociación Metasedimentaria

Caracas (Formación Las Brisas – Grupo Caracas).

La primera referencia a esta unidad se debe a Aguerrevere y Zuloaga (1937),

quienes la denominan Conglomerado Basal de Las Brisas y agregan una breve

descripción. Posteriormente la redefinen como Formación Las Brisas Aguerrevere y

Zuloaga (1938), y agregan una breve descripción. Dengo (1951) amplía la

descripción y propone incluir en la formación a sus miembros Zenda y Gneis

microclínico. Sucesivamente varios autores extienden la cartografía y presentan datos

descriptivos adicionales: Smith (1952), Laubscher (1955), Mc Lachlan et. al. (1960),

Feo-Codecido (1962), Oxburgh (1965), Seiders (1965), Bellizi y Rodríguez (1968),

Morgan (1969), Rodríguez (1972), Wehrmann (1972), Urbani y Quesada (1972),

Asuaje (1972) González Silva (1972) y Rodríguez (1972), Talukdar y Loureiro

(1982),Beck (1986), Urbani et al (1989 a,b) Siempre hubo mucha discusión sobre las

relaciones entre las formaciones Las Brisas y Peña de Mora, pero esta controversia

pierde su vigencia desde que Urbani y Ostos (1989) separan como una unidad

diferente al esquisto cuarzo – feldespático – micáceo (con biotita y/o granate) del

macizo El Ávila como su Esquisto de San Julián del complejo Ávila (Precámbrico-

Paleozoico), restringiendo la Formación Las Brisas al esquisto cuarzo – moscovítico

feldespático (sin biotita ni granate), así como otros tipos de rocas que afloran como

una franja, casi en su totalidad en el flanco sur de la Fila Maestra de La Cordillera de

La Costa, o al sur del sistema de fallas de El Ávila.

Seiders (op. cit.) encuentra en el tope de la formación, conglomerados

gnéisicos y areniscas esquistosas, con cantidad menor de caliza negra en capas

delgadas, y grandes guijarros de granito, y resalta la ausencia de los esquistos

sericíticos de Smith. Morgan (op. cit.) añade anfibolitas estratificadas concordantes,

que interpreta como tobas, sills o flujos metamorfizados.

Wehrmann (op. cit.) afirma que la Formación Las Brisas, está constituida en

un 90% de esquistos cuarzo-feldespático-moscovíticos; el 10% restante lo

80

constituyen, en orden de abundancia, esquistos cuarzo-feldespáticos, epidóticos o

cloríticos, calizas, cuarcitas y metaconglomerados. Menciona igualmente,

mineralizaciones pobres de cobre en algunas calizas, en forma de sulfuros y sulfatos.

Este autor no menciona el gneis microclínico de Dengo, pero hace referencia a

conglomerados y areniscas intraformacionales, ricas en microclino (15%), sin hacer

referencia a su relación con los gneises del mismo género.

Taludkar y Loureiro (op. cit.) analizan exhaustivamente los tipos litológicos,

en un área reducida de la Cordillera de la Costa, sin relacionarla con las formaciones

tradicionales, estableciendo la dificultad e inconveniencia en el uso de unidades

litoestratigráficas, en estudios detallados de rocas metamórficas. El grado de

metamorfismo es bajo, aunque existen diferencias entra las opiniones de Dengo,

Smith y Seiders, quienes opinan que predomina la facies de la anfibolita y el

glaucofano, mientras que Wehrmann le asigna grados más bajos de presión (facies del

esquisto verde).

Prácticamente todos los autores que se han referido a esta formación, han

coincidido en afirmar que en su origen, las rocas que la componen, fueron sedimentos

pelíticos y psammíticos, depositados en la plataforma y el talud continental. En

cuanto a las calizas, existen diferencias de criterio, que varían entre el origen

biohermal y el pelágico. Estos sedimentos fueron depositados en una plataforma

continental, de ambiente parcialmente euxínico, contiguo a un arco volcánico.

La Formación Las Brisas descansa sobre el Complejo Basal de Sebastopol. El

contacto, ya sea por la foliación discordante, sea por el hiatus de tiempo que separa

ambas formaciones, es discordante, según la opinión generalizada, aunque algunos

autores (véase: Sebastopol, Complejo Basal de), afirman haber observado localmente

una aparente concordancia entre una y otra. La relación con las formaciones

suprayacentes Antímano y Las Mercedes, es generalmente transicional, aunque a

veces, el contacto es estructural. La Formación Las Brisas forma en la región capital,

el núcleo de los anticlinorios que corren a lo largo de la faja de la Cordillera de la

81

Costa. Los trabajos presentados hasta 1972, ofrecen un cuadro estructural clásico de

plegamientos longitudinales, con sus respectivas fallas, segmentados por fallas

transversales, haciendo mención de microestructuras, tales como lineaciones, pliegues

de flujo, etc., tomando como base para la composición estructural, el principio de que

la foliación es paralela a la estratificación, y de que los esfuerzos de deformación

provienen del norte, con una componente menor en sentido E-W.

Talukdar y Loureiro (op. cit.), hacen un análisis muy detallado, y desarrollan

un modelo de evolución tectónica de la cordillera en cinco etapas, identificando

cuatro fases consecutivas de plegamiento, originados por subducción, colisión de

placas y emplazamiento del basamento granítico, corteza oceánica y manto, así como

de intrusiones graníticas.

Los afloramientos de la Formación Las Brisas, alcanzan dimensiones

decakilométricas en sentido N-S, y hectokilométricas en su extensión longitudinal, E-

W.

No se ha establecido una correlación precisa con unidades del macizo oriental

de la Cordillera de la Costa.

3.7.3.1.4 SEBASTOPOL, Gneis de. Edad Paleozoico.

Aguerrevere y Zuloaga (1937) nombran al "granito de Sebastopol" sin

describirlo texturalmente, posteriormente los mismos autores (1938) lo denominan

formalmente como "Complejo Basal de Sebastopol" y señalan que forma parte del

núcleo de la Cordillera de la Costa. Dengo (1951) y Smith (1952) lo denominan como

"Complejo de Sebastopol", igualmente ambos autores reafirman su posición como

basamento de la secuencia de las rocas metamórficas del Grupo Caracas. Más

recientemente, Ostos (1990, p. 20) utiliza el nombre de "Complejo de Sebastopol",

mientras que Beck (1985, p. 294, 1986) lo denomina "Gneis de Sebastopol", que es

82

un nombre más adecuado para esta unidad que posee una litología bastante

homogénea.

Dengo (1951) lo describe como un gneis de grano fino fuertemente foliado,

compuesto de cuarzo, ortosa, microclino, plagioclasa, muscovita y biotita, localmente

es de grano más grueso con una estructura de gneis granítico. El carácter de ortogneis

de las rocas de esta unidad (al menos de aquellas de la localidad tipo) ha sido

aceptado por todos los autores que lo han estudiado.

Desde las descripciones iniciales se ha considerado discordante por debajo de

los metaconglomerados de la Formación Las Brisas del Grupo Caracas.

Wehrmann (1972, p. 2099) y Ostos (1990, p. 20) lo correlacionan con el

Complejo de El Tinaco.

3.8 DESCRIPCIÓN DE LA TECTÓNICA REGIONAL

3.8.1 CICLOS TECTÓNICOS DE LA CORDILLERA DE LA COSTA

La Cordillera de La Costa, situada al norte de Venezuela, fue originada por

una colisión rasante en un régimen transpresivo, en la que el choque oblicuo de la

Placa Caribe y del sistema arco-trinchera del arco de Granada con el margen pasivo

mesozoico del norte de Sudamérica, provocó un complejo emplazamiento de bloques

tectónicos de diferentes edades y orígenes, generando un vasto cinturón metamórfico

de bajo grado, fuertemente deformado y muy caótico. El prisma de margen pasivo,

alternado con dislocaciones marginales transformantes, se depositó sobre un

basamento muy complejo, con rocas de edades de precámbricas a paleozoicas.

Al menos siete ciclos tectónicos pueden reconocerse ahora en las rocas de la

cordillera, desde Yaracuy a la Península de Paria, siendo éstos de más antiguos a más

jóvenes.

83

Ciclo arqueano: (¿2.700 M.a.?) posiblemente representado por rocas

dioríticas-trondhjemíticas del Complejo de El Tinaco en las facies de la Anfibolita, y

quizás por complejos migmatíticos como los de Todasana-Cabo Codera.

Ciclo proterozoico medio: representado por las rocas del Augengneis de Peña

de Mora, que arrojaban una isocrona de Rb-Sr en roca total de 1.560 M.a., pero que

nuevas determinaciones de U-Pb aumentaron a 1.800 M.a., relacionándolas con la

orogénesis Transamazónica reconocida en el NW y SE del Escudo de Guayana.

Ciclo Proterozoico Tardío: representado por las anortositas del Complejo de

Yumare, de afinidad posiblemente grenviliana (1.300-1.100 M.a.)

Ciclo Brasiliano-Panafricano: representado por granitos de edad Cámbrico a

Neoproterozoico, como el Granito de Guaremal, con una nueva edad U-Pb en circón

de 550 M.a. y otros granitos en el sur de Los Andes de Mérida.

Ciclo Guachita o Apalachiano-Caledoniano: representado por el Gneis de

Cabriales, con una edad de 270 M.a., el Granito de El Amparo, El Gneis de

Sebastopol.

Ciclo Caracas: representado por los metasedimentos marinos del margen

pasivo Jurásico-Cretácico desarrollado al norte de Suramérica.

Ciclo Caribeño: representado por rocas de afinidad oceánica metamorfizadas a

alta P/T, incluyendo filitas grafitosas, esquistos y anfibolitas glaucofánicas,

metabasaltos de afinidad MORB, eclogitas y serpentinitas considerados todos como

fragmentos abducidos de la Placa Caribe y del prisma de acreción de Barbados, todas

ellas de edad Cretácico Medio a Tardío; también por rocas del propio arco de

Granada emplazadas tectónicamente en la cordillera, como las Volcánicas de Tiara y

el Complejo de Villa de Cura, entre otras.

84

Figura N° 12 Mapa de distribución de terrenos alóctonos en el norte de Suramérica, en los cuales hay rocas paleozoicas. Dichos terrenos fueron

suturados secuencialmente a la cuenca autóctona del paleozoico Inferior durante el ordovícico-Silúrico, durante el Carbonífero y desde finales del Mesozoico

hasta el presente (Tomado del Libro de la WEC).

Todas estas unidades son alóctonas y afloran en distintas localidades de la

Cordillera de La Costa, a veces en zonas muy restringidas y limitadas. Esta inmensa

variedad litológica que incluye además varias facies y grados metamórficos, ha sido

el producto de numerosos ciclos tectónicos superpuestos, en respuesta a patrones de

movimiento de las placas Americana, Euroasiática y Africana, desde al menos 2.00

M.a. Con liderado como un basamento precámbrico antiguo los dos primeros ciclos

reconocidos, el tercero perteneciente a la Orogénesis Grenviliana, corresponde al

cierre de un antiguo proto-Atlántico ocurrido hace 1.00 M.a. que generó el

supercontinente proterozoico de Rodinia y el inmenso orógeno Grenviliano,

posiblemente el mayor cinturón orogénico formado en toda la historia terrestre

(Grande 2002).

85

Figura N° 13 Mapa geológico estructural de la parte Norte de América del Sur

86

Figura N° 14 Mapa Geológico de la Región de Carayaca, Hoja 6747-I-SE. (Fuente FUNVISIS).

Figura N° 15 Mapa Geológico de la parte Norte de Venezuela (Franco Urbani)

87

Figura N° 16 Mapa de fallas cuaternarias en Venezuela (Franck Audemard)

3.9 GEOMORFOLOGÍA REGIONAL

El sector se encuentra ubicado en un área correspondiente a un típico núcleo

metamórfico cordillerano complejo, de rocas metasedimentarias mesozoicas

intrusionadas por rocas ultrabásicas y presencia de sobrecorrimientos de rocas

metavolcánicas. Igualmente en las zonas de contactos con los Esquistos de Las

Mercedes se pueden encontrar mármoles y cuarcitas pertenecientes a Antímano.

Todo este complejo geológico presenta un intrincado patrón de fallamiento que

seguramente superpone varios ciclos tectónicos, reactivados por los movimientos del

contacto de las placas tectónicas.

La Cordillera de La Costa se encuentra explanada (Singer (1977)) dentro de

cuatro sistemas de “aplanamientos escalonados” en la cadena de la Colonia Tovar,

88

sobre el nivel de la meseta de Los Teques, atribuidos tentativamente al

Neógeno y a tres niveles de erosión de carácter cíclico entre esta meseta y el lecho de

la garganta del Guaire, entre el Valle de Caracas y la cuenca del Tuy Medio. Las

superficies erosionables del Ávila se ubican alrededor de 1.250 m, 1.500 m, 1.750 m

y más de 2.000 m; los niveles cíclicos de erosión inferiores se escalonan entre 1.100 y

550 m. Se considera que este rejuvenecimiento del valle de Caracas comprende desde

épocas pre-pliocenas (Mio-Plioceno), hasta el reciente.

Desde el punto de vista geomorfológico, la geometría de la red tectónica

presente es la que controla, la distribución de crestas que observamos en toda el área,

las cuales, representan las zonas más resistentes de los múltiples bloques definidos

por los esfuerzos tectónicos, correspondiendo los valles principales, en la mayoría de

los casos al trazado de las fallas principales, así como los entalles secundario al

alineamiento de las fallas transversales, en todos ellos se pueden observar las

geoformas de facetas triangulares, que evidencian los planos de fallas que limitan a

cada uno de estos bloques, remodelados por los procesos erosivos. Por lo cual se

puede postular que geomorfológicamente la red de crestas observadas en el área es

heredada del patrón de fallamiento. En general, las laderas de las montañas de la

Cordillera de La Costa, muestran fuerte influencia litológica desarrollando declives y

escarpados pronunciados.

89

Figura N° 18 Vistas panorámica de las Geoformas de facetas triangulares parte baja de la margen derecha del

río El Topo.

Figura N° 17 Vista panorámica, se observan las facetas triangulares

90

Dadas estas circunstancias y de acuerdo con las observaciones de campo, este

sistema tectónico es un factor determinante no sólo en la morfogénesis de los

movimientos de masa localizados en el área sino en la morfometría (características de

relieve y lineales). Las Unidades de relieve básicas son las filas principales,

estribaciones secundarias, laderas montañosas, depósitos coluvio-aluviales y

sedimentación aluvial reciente.

El proceso de escorrentía opera en general en el sistema montañoso de las

rocas metamórficas que afloran en el sector donde las filas se caracterizan por

vertientes y taludes pronunciados. La acción de la escorrentía superficial determina

condiciones de inestabilidad en los taludes de corte, debido a las altas pendientes, al

tipo de drenaje y a las características mismas de los tipos litológicos. Estas

condiciones se presentan bajo la acción de eventos meteorológicos, situación que

ocurre en los trazados de la vía, donde los suelos son de gran inestabilidad en los

materiales, debido a su alto grado de meteorización.

Figura N° 19 Se observan a lo largo de la cresta de la fila V el trazado en escalones correspondiente a lomos de fallas.

91

Los principales materiales erosionados son los esquistos muscovítico clorítico

anfibólico epidótico, esquistos moscovíticos epidóticos, por poseer minerales

ferromagnesianos que alteran a materiales arcillosos de color marrón a marrón rojizo

intenso: los esquistos cuarzo micáceos feldespáticos, alteran a minerales de arcilla de

colores claros a blancos, que se desintegran a materiales de granulometría arenosa.

La zona se encuentra a una cota entre los 600 y 800 m.s.n.m, en donde las

rocas han sido cortadas y se observan cumbres redondeadas y en menor proporción

agudas, sin altos prominentes importantes. Se encuentran muy disectadas por ríos y

valles alveolares.

Los ríos pueden ser de pendiente abrupta, que en épocas fuertes de lluvia

como la ocurrida en 1999 pueden dejar surcos y profundas cárcavas de erosión. Los

valles en forma de “V” indica valles rejuvenecidos.

Figura N° 20 Vista Panorámica Camino de Los Indios, Valle en forma de V. Se observa la estrechez superficial, fuertes pendientes.

92

3.10 GEOMORFOLOGÍA LOCAL

En el paisaje de montaña se puede delinear un sistema de relieve masivo en el

cual predominan las vertientes alargadas y de pendiente pronunciadas características

de las Unidades Geológicas de Esquisto Tacagua y Esquisto Las Brisas, constituidas

por materiales litológicos metamórficos; las mismas generan un sistema de drenaje

definido de acuerdo al proceso geológico que lo controla con cursos consecuentes o

dendrítico paralelo y subparalelo; los principales movimientos en masa son del tipo

deslizamientos compuestos y derrumbes que se ubican en áreas moderadamente

escarpada a escarpada.

Figura N° 21 Deslizamientos y cárcavas de erosión.

En cuanto a geología estructural, la zona en estudio está enmarcada dentro de

tres fallas geológicas de importancia con sistema de fallas subparalelos al principal.

La primera hacia el Norte encontramos La Falla de San Sebastián en dirección E-O,

al Este la falla Tacagua y hacia el Oeste La Falla Oricao y El Corozo, ambas en

dirección aproximada NO (Figura N°10) y el sistema de fallas menores paralelas a la

dirección de las fallas principales. El río Tacagua tiene su línea principal en la falla

del mismo nombre. Se observaron en afloramiento pliegues de arrastre asociados a

estas fallas.

93

En los taludes de corte se observaron esquistos y filitas con planos de

foliación cerrados y empaquetamientos milimétricos a centímetros, meteorizados, con

coberturas residuales bien desarrolladas de espesores importantes (aprox. 2 m) de

color rojizo y que sustentan una muy pobre capa vegetal.

Figura Nº 22 Desarrollo importante de

cobertura residual

Figura Nº 23 Aspecto homogéneo de la masa rocosa, presenta fracturamiento inducido debido a la penetración de

raicillas desde la superficie y a la intensa meteorización.

Estos macizos rocosos presentan grandes contenidos de limo y arcilla que se

comportan de manera cohesiva al seco, pero que con un mínimo de contenido de agua

pudieran perder la propiedad cohesiva y generar fenómenos de cinematismos de

masas. Adicionalmente presentan alto grado de fracturamiento y micro cizallamiento

en algunos planos de foliación. El estado de la roca se presenta como descompuesto a

meteorizado, duro/blando y muy fracturado (RD-RM d/b mf).

94

Figura Nº 24 Pliegue acostado o de

arrastre Figura Nº 25 Fracturas, diaclasas en

esquistos meteorizados.

Los esquistos antes mencionados cambian sus aspectos rojizos por uno más

grisáceo, correspondiente con un aumento en la proporción de minerales más

competentes que inciden en la dureza de la roca, aunque también se encuentra

meteorizada. Este aumento en la dureza de la roca se debe notoriamente a la

presencia de grandes contenidos de cuarzo y calcita en la roca, en forma de vetas y

vetillas paralelas a la foliación y rellenando algunas diaclasas. Adicionalmente se

observa que los macizos rocosos permiten la verticalidad en cortes de carretera, pero

en la cara expuesta se aprecian claras evidencias de la fragilidad y deterioro a corto

plazo de la roca a los agentes erosivos como el agua y el viento.

En cuanto al estado físico de la roca, ésta se presenta muy meteorizada,

localmente dura, y muy fractura (RM y Rmf), de color gris a gris blanquecino debido

a importantes contenidos de feldespatos en su composición.

95

Figura Nº 26 Taludes de corte Verticales Figura Nº 27 Taludes de corte, ½:1

Figura Nº 28 Aspecto general de la roca, fracturamiento avanzado y fuerte

plegamiento.

Figura Nº 29 Nótese los planos de foliación bien desarrollados.

Otra característica resaltante de la zona de estudio es que la misma se

encuentra interrumpida en dirección Oeste-Este, por un abra profundo que da paso a

la formación de Valle de Tacagua, con laderas de grandes pendientes que a menudo

se internan en el mar. Específicamente en el área se evidencia un relieve

caracterizado por colinas y un conjunto de filas y valles alargados en forma de “V”

paralelos en dirección Oeste-Este cuyas laderas presentan pendientes entre los 30º y

50º. El área representa un medio morfodinamicamente activo evidenciado por la

generación de cárcavas, medios de depositación y socavamiento de fondo de valles y

96

erosión laminar. El curso de las quebradas está condicionado por la presencia de

estructuras geológicas presentes en la zona.

Se observa en general relieves ondulados y ligeramente aplanados en sus

topes, como consecuencia de procesos erosivos constantes en la zona. Las laderas se

presentan cóncavas y/o abombadas en alternancia con entalladuras bien desarrolladas

de pequeños pero frecuentes cauces intermitentes, truncados por un cauce principal

de fondo.

Algunas formas orográficas altas se presentan alargadas del tipo “filas” con

estribaciones menores perpendiculares bien delimitadas por una red de drenaje

dendrítica y alargada, la cual se entalla y desarrolla en función del patrón de

fracturamiento del sector.

Hay desarrollo de cárcavas, producto de las aguas de escorrentía en las fuertes

pendientes de las lomas. La presencia de minerales ferromagnesianos en las rocas se

observan alterados a arcillas de color rojizo que tiñen a menudo la superficie de las

rocas, los taludes y vías.

Figura Nº 30 Aspecto general del relieve ondulado.

97

Figura Nº 31 Vista general del paisaje con predominio de filas alargadas y estribaciones menores.

98

CAPÍTULO IV

4. GEOLOGÍA LOCAL

4.1 GEOLOGÍA DE LA ZONA

El área en estudio está formada por La Serranía del Litoral de La Cordillera de

la Costa, en el sector denominado como Camino de los Indios la cual se extiende en

sentido E-W paralela a la cordillera con una superficie aproximada de 2.148,41

Hectáreas del proyecto, de las cuales aproximadamente 100 Has netas fueron objeto

de levantamiento de geología de superficie para esta Tesis de Grado.

La Geología General del área del proyecto se muestra en el plano Anexo CCI-

5. El detalle de la zona correspondiente a la Exploración Geotécnica se muestra en el

plano CCI-6 con la ubicación de los sitios de perforación.

Figura N° 32 Ubicación del área de estudio a nivel local

99

4.2 UNIDADES GEOLÓGICAS

A nivel general se han diferenciado las siguientes unidades geológicas:

De acuerdo a los estudios regionales en la zona se han clasificado cuatro

unidades geológicas:

Esquistos Tacagua

Mármol de Antímano

Esquistos Las Brisas

Serpentinitas

4.2.1 El Esquisto Tacagua

Corresponde a una secuencia de esquistos verdes actinolíticos - epidóticos que

se alternan con esquistos grises, calcáreos - grafitosos. Presentan cuerpos de

anfibolitas. En la zona por la acentuada meteorización es difícil precisar la litología,

se aprecia una predominancia de esquistos cuarzo-micáceos y aparecen hacia el lado

oriental de la fila La Montaña, presentándose el contacto que de acuerdo a los

estudios regionales es de falla, en este caso con la unidad de esquistos Las Brisas y

con la unidad de Mármol de Antímano hacia el norte (mediante falla de corrimiento).

4.2.2 El mármol de Antímano

Comprende una asociación litológica de mármol masivo de grano medio gris

claro que se alterna con esquistos cuarzo-micáceos y rocas anfibolíticas, que se

presentan en contacto de falla con las unidades de serpentina, Tacagua y Las Brisas.

100

4.2.3 Esquistos Las Brisas

Esta unidad se caracterizan por un predominio de esquistos cuarzo -

muscovítico - feldespático (sin biotita, ni granate) con intervalos menores de calizas,

cuarcitas, esquistos epidótico - clorítico y gneis Aparecen hacia la parte central y

oriental de la Fila La Montaña.

4.2.4 Serpentinita

Esta unidad aparece en una gran masa hacia la quebrada El Tigre en paquetes

de 1 a 2 m de espesor de colores verde oscuro azulado a verde grisáceo, muy

fracturadas y con buen desarrollo de la foliación.

A nivel local específicamente en el área de la terraza, se han diferenciado dos

de las cuatro unidades geológicas definidas anteriormente

Esquistos Las Brisas

Esquisto Tacagua

La zona de la Terraza B está conformada básicamente por el Esquisto Las

Brisas y Esquisto Tacagua. El Esquisto Las Brisas se caracteriza por ser cuarzo

micáceo feldespático de color fresco gris, muy meteorizado que se desintegra a

granulometría limo arenosa de color meteorizado marrón claro, también se presenta

un esquisto verde el cual tiene un alto contenido de anfíbol, además de otros

minerales verdes tales como la biotita, clorita y epidoto, que imparten a la roca un

color verde muy intenso.

101

Figura N° 33 Esquistos verdes.

Por su parte, el Esquisto Tacagua se caracteriza por ser albítico – calcítico-

cuarzo-micáceo-grafitoso de color gris oscuro. Dicho esquisto, se distingue

principalmente por la alternancia de rocas esquistosas grises oscura y verdes claro,

esta última coloración la confieren los minerales del grupo del epidoto, así como la

clorita y moscovita.

Figura N° 34 Intercalación de Esquistos Cuarzosos y Esquistos grafitosos.

102

4.3 GEOLOGÍA ESTRUCTURAL.

4.3.1 PLIEGUES Y FALLAS.

Debido a la intervención de la terraza B para llegar a su cota rasante, en la

roca no se aprecian evidencias de estructuras de importancia. Por la morfología de la

zona y de acuerdo a la geología regional se han inferido algunas fallas, que en la zona

se manifiestan por cambios de rumbo y buzamiento en las mismas.

En general se aprecian plegamientos muy suaves en la roca.

4.3.2 FOLIACIÓN

De acuerdo al método de las Proyecciones Estereográficas se han definido

dos sistemas principales de planos de foliación:

N20E29S

N1E37N

4.3.3 DIACLASAS

Están bastante desarrolladas en todo el sector. Se han determinado tres

sistemas de diaclasas, definidas por las siguientes envolventes:

N20W67S

N9E68S

N14W79N

103

4.4 ANÁLISIS PETROGRÁFICO

Se realizó el análisis Petrográfico a las secciones finas identificadas como TB-

1-34-S, TB-13-12-S, TB-2-910-S y TB-2-12-S.

4.4.1 Resultados del Análisis Petrográfico

TB-1-34-S

Figura N° 35 Nicoles paralelos

Figura N° 36 Nicoles cruzados

104

Al microscopio se distingue una muestra foliada, con minerales que poseen

distribución aleatoria. Fábrica Xenoblástica (anhedral). Cuarzo con extinción

ondulatoria.

El contenido mineralógico en orden decreciente de abundancia se muestra en

la siguiente tabla:

Tabla N° 23 Composición mineralógica de la muestra TB-1-34-S

MINERAL % PRESENTE EN LA 

ROCA 

PRINCIPALES

Cuarzo  70 

Muscovita  23 

Piroxeno  6 

ACCESORIOSÓxido de hierro 

1 

Figura N° 37 Composición mineralógica de la muestra TB-1-34-S

0

10

20

30

40

1

PORCEN

TAJE

MINERALES 

PRESENCIA DE MINERALES EN LA ROCA (%)

Cuarzo

Clorita

Piroxeno

Muscovita

105

TB-13-12-S

Figura N° 38 Nicoles paralelos

Figura N° 39 Nicoles cruzados

Al microscopio se distingue una muestra foliada, con minerales que poseen

distribución aleatoria. Se evidencia además la alteración de las micas a clorita.

El contenido mineralógico en orden decreciente de abundancia se muestra en

la siguiente tabla:

106

Tabla N° 24 Composición mineralógica de la muestra TB-13-12-S

MINERAL  % PRESENTE EN LA 

ROCA 

PRINCIPALES

Clorita  47 

Cuarzo  42 

Muscovita  10 

ACCESORIOSÓxido de hierro 

1 

Figura N° 40 Composición mineralógica de la muestra TB-13-12-S

0

10

20

30

40

1

PORCEN

TAJE

MINERALES 

PRESENCIA DE MINERALES EN LA ROCA (%)

Cuarzo

Clorita

Muscovita

Piroxeno

107

TB 2-910-S

Figura N° 41 Nicoles paralelos

Figura N° 42 Nicoles cruzados

108

Al microscopio se distingue una muestra foliada, con minerales que poseen

distribución aleatoria. Se evidencia además la alteración (en menor grado que la

muestra anterior) de las micas a clorita. Se destaca además la presencia de

feldespatos alterados.

El contenido mineralógico en orden decreciente de abundancia se muestra en

la siguiente tabla:

Tabla N° 25 Composición mineralógica de la muestra TB-2-910-S

MINERAL   % PRESENTE EN LA ROCA 

PRINCIPALES

Fesldespatos 40 

Piroxenos  21 

Cuarzo  15 

Clorita    13 

Muscovita  9 

ACCESORIOS Calcita  2 

Figura N° 43 Composición mineralógica de la muestra TB-2-910-S

0

10

20

30

40

1

PORCEN

TAJE

MINERALES 

PRESENCIA DE MINERALES EN LA ROCA (%)

Fesldespatos

Piroxenos

Cuarzo

Clorita  

Muscovita

Calcita

109

TB 2-12-S

Figura N° 44 Nicoles paralelos

Figura N° 45 Nicoles cruzados

Al microscopio se distingue una muestra foliada, con minerales que poseen

distribución aleatoria. Se evidencia además la alteración de la muscovita a clorita.

El contenido mineralógico en orden decreciente de abundancia se muestra en

la siguiente tabla:

110

Tabla N° 26 Composición mineralógica de la muestra TB-2-12-S

MINERAL   % PRESENTE EN LA ROCA 

PRINCIPALES

Cuarzo  40 

Clorita  32 

Muscovita  19 

Piroxeno  8 

ACCESORIOSÓxido de hierro 

1 

Figura N° 46 Composición mineralógica de la muestra TB-2-12-S

Según los resultados arrojados en el análisis de las secciones finas se puede

asumir que estas rocas corresponden a las unidades descritas dentro de la Napa

Caracas y la Napa Costera, pertenecientes a la Serranía del Litoral, en Esquisto de

Tacagua (esquistos micáceos anfibólicos y esquistos feldespáticos epidóticos

anfibólicos de color gris verdoso que meteorizan a materiales arcillosos de color

marrón rojizo, gneisses esquistosos cuarzo micáceo epidótico de color verde

0

10

20

30

40

1

PORCEN

TAJE

MINERALES 

PRESENCIA DE MINERALES EN LA ROCA (%)

Cuarzo

Clorita

Muscovita

Piroxeno

Oxido de hierro

111

amarillento) y Esquisto Las Brisas, (esquistos cuarzo micáceo grafitosos calcáreos de

color gris, moderadamente fracturados, duros, con numerosas vetas de cuarzo y

calcita).

112

CAPÍTULO V

5. EXPLORACIÓN GEOTÉCNICA DEL SUBSUELO

5.1 UNIDADES GEOTÉCNICAS

En general, a nivel regional se han establecido cinco unidades geotécnicas en

la zona en estudio de acuerdo a su competencia y grado de erosión tal y como se

evidencia en el Plano Anexo CCI-5:

5.1.1 Uet1. Unidad Tacagua 1:

Corresponde a los esquistos Tacagua que se muestran competentes y

compactas, aparentemente resistente a los procesos erosivos. Aparece en el lado

oriental de la fila La Montaña.

5.1.2 Uet2. Unidad Tacagua 2:

Se refieren a los mismos esquistos pero que se presentan menos competentes a

deleznables, con un agrietamiento acentuado y son poco resistentes a los procesos

erosivos. Se encuentra en la Fila La Maderita.

5.1.3 Uelb1. Unidad Brisas 1:

Corresponde a los esquistos Las Brisas que se muestran competentes y

compactas y resistentes a la erosión. Aparece en el sector central y occidental de la

Fila La Montaña.

5.1.4 Uelb2. Unidad Brisas 2:

Se refieren a los mismos esquistos pero que se presentan menos competentes a

deleznables, con un agrietamiento acentuado y son poco resistentes a los procesos

erosivos. Aparece en pequeña franja en la parte central de la Fila La Montaña

incluyendo la unidad SP y en otra franja en el lado este del sector El Banqueo.

113

5.1.5 Uma. Unidad Mármol de Antímano:

Corresponde a Anfibolitas, esquistos cuarzo-micáceos y esquistos calcáreos

que se presentan compactos a veces deleznables con resistencia variable a la erosión.

Se encuentran en el extremo occidental del sector Topo El Banqueo.

A nivel local y específicamente en el área de la terraza B se determinaron dos

unidades geotécnicas de las cinco descritas con anterioridad:

Unidad Esquisto Las Brisas (Uelb1)

Corresponde a los esquistos Las Brisas que se muestran competentes y

compactas, aparentemente resistente a los procesos erosivos. Principalmente se

observa hacia la zona norte.

Unidad Esquisto Tacagua (Uet2)

Corresponde a los esquistos, menos competentes a deleznables, con

discontinuidades acentuadas y poco resistentes a los procesos erosivos. Se encuentra

entre la zona norcentral y surcentral de la terraza B.

5.2 EXPLORACIÓN DEL SUBSUELO.

Para la exploración del subsuelo a nivel local en el área de la terraza B, se

realizaron nueve (9) sondeos (perforaciones) mediante el método de rotación, ubicado

según Plano Anexo CCI-6 e identificado tal y como se muestra en la tabla siguiente:

114

Tabla N° 27 Coordenadas de Perforaciones

PERFORACIONES ESTE NORTE

TB-1 715491 1165251 TB-2 715514 1165242 TB-6 715475 1165198 TB-7 715510 1165191 TB-11 715456 1165236 TB-12 715512 1165258 TB-13 715501 1165266 TB-14 715459 1165248 TB-15 715487 1165216

Tabla Nº 28 Registro del RQD por perforación

PROFUNDIDAD Perforación

TB-1 Perforación

TB-2 Perforación

TB-13 Perforación

TB-15 1 0 0 0 0 2 0 0 0 0 3 0 0 14 0 4 0 0 22 0 5 0 0 45 45 6 0 27 34 35 7 38 43 58 89 8 15 58 54 58 9 70 39 43 56 10 62 23 27 0

115

Figura Nº 47 RQD Vs Profundidad

En la gráfica se aprecia como el RQD aumenta con la profundidad hasta

valores de 89% a una profundidad de 7 metros, destacándose la perforación TB-13

con un RQD más estable en comparación a las otras perforaciones que registraron

RQD.

‐11

‐10

‐9

‐8

‐7

‐6

‐5

‐4

‐3

‐2

‐1

0

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Profundidad

 (m)

RQD

RQD,  f(profundidad)

Perf TB‐1 Perf TB‐2

Perf TB‐13 Perf TB‐15

116

Tabla N° 29 Sondeos exploratorios

Perforación Nº

Profundidad m

Cotam

R.Q.D. Descripción Litológica º

TB-1 10 836 47

Tope presenta un esquisto grafitoso meteorizado,

fracturado hasta los 6 metros, base esquisto cuarcítico-

epidótico-clorítico

TB-2 10 836 38

Esquisto verde cuarcítico-epidótico-clorítico-anfibolítico,

meteorizado, fracturado, con vetas de calcita hasta los 5

metros, presentándose hacia la base más competente y menos

meteorizada.

a 6 m. (45)

TB-6 04 895 Esquisto grafitoso-cuarcítico-

micáceo, muy fracturado y meteorizado.

TB-7 15 881

Tope presenta esquisto verde cuarcítico-epidótico-clorítico

meteorizado hasta los 7 metros, base esquisto grafitoso meteorizado, fracturado

TB-11 10 744 Esquisto verde cuarcítico-

epidótico-clorítico meteorizado, fracturado

TB-12 10 836

Tope presenta un esquisto grafitoso meteorizado y

fracturado, hasta los 4 metros, base esquisto verde cuarcítico-

epidótico- anfibolítico con vetas de calcita fracturado

TB-13 10 836 38

Tope presenta un esquisto grafitoso, muy fracturado,

hasta 1 metro, base presenta un esquisto verde cuarcítico-

epidótico-clorítico, fracturado.

7 m. (45)

TB-14 10 836

Intercalación de esquistos verdes cuarcítico-epidótico-clorítico muy fracturado, con

un grado de meteorización bajo

7 m. (39) Esquisto Grafitoso

117

Perforación Nº

Profundidad m

Cotam

R.Q.D. Descripción Litológica º

TB-15 10 836 57

Tope presenta un esquisto grafitoso fracturado hasta los

cuatro metros, base presenta un esquisto verde cuarcítico-

epidótico – anfibolítico, con vetas de calcita

Las perforaciones se hicieron a profundidades variables desde los 10 m hasta

los 15 m, necesarios para definir el contacto de la roca meteorizada y/o fracturada.

5.3 METEORIZACIÓN Y EROSIÓN

De acuerdo a las perforaciones realizadas en la terraza “B”, se determinaron

las características del perfil de meteorización de la roca. Como bien se pudo observar

en las planillas de perforación, el grado de meteorización varía según la composición

mineralógica de las mismas, estando además afectadas por el grado de fracturamiento

del macizo, debido al tectonismo presente en el área, por lo cual la capacidad portante

del terreno disminuye, aún y cuando los parámetros geomecánicos obtenidos en los

ensayos son bastante aceptables.

Según el grado de meteorización y fracturamiento que presentan los estratos,

se diferencian las siguientes litologías:

5.3.1 - Roca Meteorizada Blanda (RMb):

La cual se presenta con un nivel considerable de meteorización, de fracturada

a deleznable. En la cara de los taludes que conforman las terrazas, se observan

derrumbes de roca (en baja proporción).

118

5.3.2 - Roca Meteorizada Dura (RMd):

Esquistos verdes, donde se presenta un alto porcentaje de roca dura, que puede

variar entre 60 a 90 %. Para la toma de muestras se requiere el sistema rotativo y en

algunas zonas blandas son tomadas por sistema SPT. Para su excavación se requiere

el uso de escarificadores, la misma se encuentra a nivel de superficie.

5.3.3 - Roca poco Meteorizada Dura (RpMd):

Roca dura, que para el muestreo requiere el sistema rotativo, normalmente con

alto porcentaje de recuperación. Requieren el uso de explosivos para su remoción.

5.3.4 - Roca Fracturada Dura (Rfd):

Esquistos con discontinuidades persistentes en la roca.

En las terrazas se evidencia la acción de procesos erosivos moderados,

observándose en los taludes el desarrollo de diaclasas, las cuales afectan en mayor

grado la estabilidad de los taludes de corte. En los cuadros siguientes se muestran los

perfiles generales de meteorización del sector de la terraza “B”:

Tabla N° 30 Perfil de meteorización ZONA SUR

PROFUNDIDAD.

m PERFIL DE

METEORIZACIÓN0 Roca Meteorizada

Blanda (RMb) 4 4 Roca Poco

Meteorizada Blanda (RpMd) 7

7 Roca Fracturada Dura (Rfd) 10

119

Tabla N° 31 Perfil de meteorización ZONA NW

PROFUNDIDAD.

m PERFIL DE

METEORIZACIÓN0 Roca Meteorizada

Dura (RMd) 10

Tabla N° 32 Perfil de meteorización ZONA NORTE

PROFUNDIDAD.

m PERFIL DE

METEORIZACIÓN0 Roca Meteorizada

Dura (RMd) 8 8 Roca Fracturada

Dura (Rfd) 10

Tabla N°33 Perfil de meteorización ZONA CENTRAL

PROFUNDIDAD. m

PERFIL DE METEORIZACIÓN

0 Roca Meteorizada Dura (RMd) 6

6 Roca Poco Meteorizada Dura

(RpMd) 10

120

5.4 ENSAYOS DE LABORATORIO.

Para la caracterización geológica de los materiales se examinaron visualmente

todas las muestras en el laboratorio para escoger las muestras representativas y

realizar los ensayos de clasificación y caracterización geomecánica de los materiales

encontrados.

En esta etapa se realizaron los siguientes ensayos:

Examen visual de las muestras,

Corte directo en muestra de roca,

Compresión sin confinar en muestra de roca

Carga puntual en muestra de roca.

Los resultados se presentan en las hojas de planillas de perforación Anexo

CCI-1 y de resultados de ensayos Anexo CCI-2.

A continuación se presentan las tablas resumen de los resultados de

laboratorio:

Tabla N° 34 Resultados de los ensayos de corte realizados.

Perforación º C

Kg/cm² TB -14 39 2,5 TB - 13 45 2,5 TB - 12 45 2,5

121

Tabla N° 35 Resumen de resultados del ensayo de Carga Puntual

MUESTRA CARGA NETA (KN)

DIRECCIÓN DEL ENSAYO

DIRECCIÓN DE APLICACIÓN DE

LA CARGA SEGÚN

DIRECCIÓN DE FOLIACIÓN

RESISTENCIA A LA

COMPRESIÓN SIN CONFINAR

(KG/CM2)

TB1-8B 6 DIAMETRAL PARALELA 24,736 TB1-8B 11,7 DIAMETRAL PARALELA 26,385 TB-15 4,1 DIAMETRAL PARALELA 24,186 TB-15 6,6 AXIAL PERPENDICULAR 24,732 TB-15 2,7 DIAMETRAL PARALELA 23,781

TB1-8A 5,7 DIAMETRAL PARALELA 24,649 TB1-9 5,1 DIAMETRAL PARALELA 24,478 TB1-9 10,2 AXIAL PERPENDICULAR 25,534

TB-13-78 2,7 DIAMETRAL PARALELA 23,763 TB-11-57 1,3 DIAMETRAL PARALELA 23,367 TB-12-78 3,3 DIAMETRAL PARALELA 23,939 TB-1-56 1,5 DIAMETRAL PARALELA 23,435

TB-2 4,5 DIAMETRAL PARALELA 24,302

Tabla N° 36 Resultados del ensayo de compresión uniaxial.

MUESTRA RESISTENCIA A LA

COMPRESION UNIAXIAL (Kg/cm2)

TB-1-10 20,91 TB-1-8 52,0 TB-15-7 20,14

Tabla N° 37 Resumen de pesos Unitarios

MUESTRA PESO UNITARIO

(Ton/m3) TB-1-10 2,749 TB-1-8 2,972 TB-15-7 2,831

122

Figura N° 48 Gráfico de Resistencia a la compresión simple

Tomando en consideración los valores de resistencia a la compresión

(promedio 25,59 Kg/cm²), se puede clasificar la roca como muy débil, cuyo rango es

20-60 Kg/cm², tal y como se muestra en la tabla N° 38.

18

20

22

24

26

28

RESISTENCIA A LA COMPRESION (Kg/cm

2)

MUESTRAS

RESISTENCIA A LA COMPRESION SIMPLE(Compresion uniaxial, carga puntual)

TB‐1/ 10 m TB1‐8BCompresión uniaxial Carga puntual

123

Tabla N° 38 Clasificación de la Roca en función de su Resistencia a la

Compresión sin Confinar (Franklin J. 1989) (Tomada de Fuenmayor 2001)

CLASIFICACIÓN DE LA ROCA

RESISTENCIA A LA

COMPRESIÓN (Kg/cm²)

Extremadamente débil < 20 Muy débil (Roca blanda) 20 - 60

Débil 60 – 200

Medianamente resistente 200 – 600 Muy resistente (Roca dura) 600 – 2000 Extremadamente resistente > 2000

5.5 NIVEL FREÁTICO.

No existe en la zona hasta la profundidad explorada, no observándose ningún

tipo de presencia de agua.

5.6 ANÁLISIS DE ESTABILIDAD.

Para este fin se han evaluado los taludes mediante el análisis tridimensional

tomando en cuenta la orientación de los planos de discontinuidades: Proyecciones

Estereográficas o Hemisféricas.

124

5.6.1 MÉTODO DE LAS PROYECCIONES ESTEREOGRÁFICAS

A partir de cada una de estas redes se procede al análisis cinemático del talud,

para lo cual se debe cumplir lo siguiente:

El plano sobre el cual puede ocurrir la inestabilidad debe ser paralelo o

ligeramente oblicuo (no mayor de 20º) al plano del talud de corte o

natural.

El plano de inestabilidad debe descansar o “aflorar” en el plano del

talud, es decir, que su inclinación debe ser menor que la del talud y

mayor que el ángulo de fricción de la roca (zona de inestabilidad)

La inestabilidad se produce solamente a lo largo de los planos de las

discontinuidades (fallas planas y por volcamiento) o por el plano de

intersección de las discontinuidades (fallas cuneiformes o de cuñas).

En el plano geológico - geotécnico (Anexo CCI-2) se presentan gráficamente

los resultados del reconocimiento geológico del terreno.

En el Anexo CCI-3 se muestra el diagrama de concentración de polos de los

planos de discontinuidades: foliación y diaclasa.

En las mismas se observa que hay dos patrones principales de orientación de

los planos de foliación:

N20E29S

N1E37N

125

Mientras que para los planos de diaclasas se presentan tres patrones

dominantes:

N20W67S

N9E68S

N14W79N

ANALISIS ESTEREOGRAFICO LADERA SUR

Figura N° 49 Análisis estereográfico de la Ladera Sur

126

ANALIS ESTEREOGRAFICO DE LADERA NOROESTE

Figura N° 50 Análisis estereográfico de la Ladera NO

127

5.7 ANÁLISIS DE ESTABILIDAD CINEMÁTICA.

5.7.1 FACTIBILIDAD DE FALLAS PLANAS.

En la ladera norte no se observa posibilidad de falla planar, en la misma se

analiza el plano de falla para un ángulo de inclinación del talud de 35º-45°.

Con relación a las discontinuidades estas son ortogonales, lo cual favorece a la

infiltración de aguas de escorrentía y por ende a la meteorización de la ladera.

Para la ladera Sur, la cual tiene pendientes mayores que el ángulo de fricción

de la roca, sólo sería posible el desarrollo de fallas planas para hipotéticos taludes de

corte, condicionados por el ángulo de fricción interna de la roca y el grado de

fracturamiento en la roca.

En otras palabras la zona puede ser considerada como potencialmente

inestable ya que existe posibilidad de que se produzcan fallas planares, ver Anexo

CCI-3.

5.7.2 FACTIBILIDAD DE FALLA CUNEIFORME O CUÑA.

Tomando en cuenta la conjunción de los planos de foliación y diaclasas, se

observa una intersección preferencial I1, la cual se inclina 35º hacia el NO, por lo que

aquellos taludes que se expongan hacia el Sur presentarán posibles fallas de cuña. La

intersección de las estructuras de diaclasas buza en sentido del talud en dirección

SO, con ángulo mayor que el ángulo de fricción interna de la roca. Lo que define la

ladera potencialmente inestable, por lo que se pudiesen generar deslizamientos de

bloques de roca en la ladera norte.

128

5.8 CARACTERIZACIÓN DEL MACIZO ROCOSO

De acuerdo a la descripción visual obtenida de las muestras de las

perforaciones (reflejadas en las planillas de perforaciones), se observa en general la

siguiente distribución: roca meteorizada (RM) y roca poco meteorizada (RpM), no se

extienden a profundidades mayores a los 8 m, inclusive en muchos casos apenas

alcanzan sólo un par de metros, para luego pasar a roca meteorizada fracturada (Rf).

Con la información obtenida de las perforaciones en relación con el grado de

fracturamiento de la roca o índice RQD (se realizo un promedio del RQD por

perforación donde se haya obtenido este parámetro), los resultados de los ensayos de

Carga Puntual y Resistencia a la Compresión sin confinar, así como también tomando

en consideración características visuales de la roca (condiciones de las

discontinuidades) observadas en campo y en las muestras recolectadas de las

perforaciones (Separación entre discontinuidades, Longitud de las discontinuidades,

abertura de las discontinuidades, Rugosidad de la superficie de discontinuidades,

relleno discontinuidades, Alteración, Agua freática y la orientación de las

discontinuidades), se procedió a realizar la caracterización del macizo rocoso.

Para el caso del RQD, el promedio (en el caso más desfavorable) fue 38%, por

otro lado en las perforaciones donde la recuperación de muestras no arrojo un valor

de RQD, se tomo como valor promedio 1% para la caracterización.

Longitud: De acuerdo a lo observado en las muestras de las perforaciones y

los datos obtenidos en campo, se encuentra que la longitud de las discontinuidades,

en general, varían en ocasiones entre 1 y 3 m y en otras entre 3 y 10 m.

Abertura: Se encuentran fracturas cerradas en la mayor parte de las muestras,

sin embargo, se observan aberturas entre 0,1 y 1 mm en algunas de las mismas y en

otras entre 1 y 5 mm.

129

Relleno: En algunos casos las fracturas no presentan relleno, pero en otras, se

encuentra cuarzo y/o calcita, con espesores inferiores a los 5 mm.

Rugosidad: La condición general presentada es de superficies ligeramente

rugosas.

Estado de las Paredes: Se encuentran paredes con escasa alteración,

presentando en ocasiones evidencia de oxidación.

En la tabla N° 39 se pueden observar las consideraciones de la clasificación de

BIENIAWSKI (1984) RMR aplicadas a las condiciones observadas en las diaclasas,

para un RQD de 38%.

Tabla N° 39 Puntuación de las condiciones de las diaclasas según Bieniawski

(1984) tomando en cuenta RQD promedio de 38%.

CARACTERÍSTICA RANGO PUNTUACIÓN Longitud de la discontinuidad

1 – 3m 4

Abertura 0,1-1 mm 3

Rugosidad Lig. Rugosa 3 Relleno Sin Relleno 6

Alteración Lig. Alterado 5 Agua freática Lig. Húmedo 10 Carga Puntual 2- 4 7

RQD 25-50 8

Separación entre Diaclasas < 0,06 5

Corrección por orientación discontinuidades

Muy desfavorables -25

TOTAL: 26

En la tabla N° 40 se puede observar las consideraciones de la clasificación de

BIENIAWSKI (1984) RMR aplicadas a las condiciones observadas en las diaclasas,

para un RQD de 1%.

130

Tabla N° 40 Puntuación de las condiciones de las diaclasas según Bienawski

(1984) tomando en cuenta RQD promedio de 1%.

CARACTERÍSTICA RANGO PUNTUACIÓN

Longitud de la discontinuidad 3- 10m 2 Abertura 1- 5 mm 1

Rugosidad Lig. Rugosa 3 Relleno Relleno duro <5 mm 4

Alteración Lig. Alterado 5 Agua freática Lig. Húmedo 10

Carga Puntual 2-4 7

RQD < 25 3

Separación entre Diaclasas < 0,06 5

Corrección por orientación discontinuidades

desfavorables -25

TOTAL: 15

Al tomar la sumatoria de puntos obtenida de las condiciones del macizo

rocoso y de las discontinuidades, se obtiene la clase de la roca de acuerdo a la

clasificación RMR que se presenta a continuación en la tabla N° 41.

Tabla N° 41 Clasificación según el Rock Mass Rating (RMR)

CLASIFICACIÓN SEGÚN RMR(Bieniawski)

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

131

Tomando como referencia los rangos de valores expuestos por Bieniawski y

comparándolos con los resultados arrojados de las sumatorias anteriores, se clasifica

el macizo rocoso como CLASE IV (RMR 21-40) y CLASE V (RMR <20) o Roca

mala y muy mala respectivamente.

Posteriormente, utilizando la ecuación de BARTON et al (1974) para el

cálculo del parámetro Q:

SRF

Jwx

Ja

Jrx

Jn

RQDQ

Empleando los valores de RQD expuestos anteriormente y asumiendo valores

intermedios para las variables contempladas en la ecuación de Barton, se calculó el

índice Q y se clasificó el macizo rocoso de acuerdo a la tabla N° 43. Los valores

asumidos para cada variable se presentan en la tabla N° 42.

Tabla N° 42 Valores de las variables según el Q de Barton

VARIABLE ASUMIDO Jn 4 Jr 4 Ja 2 Jw 1

SRF 5

132

Tabla N° 43 Clasificación Q de Barton

CLASIFICACION SEGÚN Q (BARTON)

CALIDAD DE MACIZO ROCOSO (Q)

CLASE DE ROCA

0,001 – 0,01 EXCEPCIONALMENTE MALA

0,01 – 0,1 EXTREMADAMENTE MALA

0,1 – 1 MUY MALA

1 – 4 MALA

4 – 10 MEDIA

10 – 40 BUENA

40 – 100 MUY BUENA

100 – 400 EXTREMADAMENTE BUENA

400 – 1000 EXCEPCIONALMENTE BUENA

Haciendo los cálculos respectivos basados en la ecuación antes presentada, se

obtuvieron los siguientes resultados:

En el primer caso clasificando con el parámetro RQD 38%, el valor de Q es de

3,8, mientras que en el segundo caso, con el RQD 1%, el valor de Q es 0,1. Tomando

en cuenta estos resultados y comparándolos con los rangos de valores presentados por

Barton, se clasifica la roca en Mala y muy Mala respectivamente.

Continuando con la caracterización del macizo rocoso, se determinó el

parámetro aproximado de GSI (Geological Strength Index) por medio de la tabla N°

44, que se presenta a continuación, obteniéndose como resultado un rango de valores

entre 20 y 35, lo cual permite clasificar a la roca como roca de mala a media.

133

Tabla N° 44 Estimación del GSI modificada por Truzman para las Rocas

Metamórficas de la Cordillera de la Costa

134

El valor de RQD asumido, así como los resultados obtenidos para cada

sistema de clasificación se reportan en la tabla N° 45 (tabla resumen de

caracterizaciones):

Tabla N° 45 Tabla resumen de las clasificaciones geomecánicas

RANGO RQD 1 – 25 25 - 50

RQD Asumido 1 38

Q de BARTON 0,1 3,8

RMR 15 26

GSI 20-35 20-35

5.9 RIESGO SÍSMICO.

Debido a su ubicación geográfica y a la actividad tectónica imperante en la

zona, se puede zonificar el área de estudio en la zona Nº 5 de Alto Riesgo Sísmico,

según la norma sísmica COVENIN 1756-1:2001 de FUNVISIS, en donde se resalta

la presencia de fallas regionales activas a muy activas, como la Falla de San

Sebastián que es el principal foco de la actividad sísmica de la región.

135

Tabla N° 46 Forma espectral, factor de corrección y espectro de diseño.

Donde:

A0 = Coeficiente de aceleración horizontal.

Forma espectral del terreno de fundación.

Vsp = Velocidad Promedio de las Ondas de corte.

φ = Factor de Corrección de Ao.

T* = Máximo periodo en el intervalo donde los espectros normalizados tienen

un valor constante.

β =Factor de Magnificación Promedio.

p= Exponente que define la rama descendente del espectro

5.10 MODELO GEOTÉCNICO

En virtud de los resultados de las perforaciones y tomando en cuenta la

variabilidad de los resultados de caracterización y de propiedades geomecánicas se

puede generalizar un Modelo geotécnico de acuerdo al criterio de diseño del autor de

seleccionar los valores promedios, los cuales se presentan en la Tabla N° 47.

Zona Sísmica

Forma espectral

de Terreno

A0 (g)

Vsp (m/s) T* β p

5 S1 0,30 >500 1,00 0.4 2,4 1,0

136

Tabla N° 47 Modelo Geotécnico

Zon

ific

ació

n

Profundidad (metros)

Perforación Descripción Litológica

R.Q.D. º ClasificaciónGrado de

Meteorización

Resistencia a la

Compresión sin confinar

(kg/cm2)

Carga de la estructura

sobre la roca (kg/cm2)

Fundaciones Recomendadas

ZO

NA

1

0 a 10

TB-1 Esquisto Grafitoso, cuarcitico-epidotico,

meteorizado-fracturado

con presencia de algunas

vetas de calcita

45 45 Roca Muy débil (Roca

blanda) RM - Rf 24,78 0,96

Zap

atas

ais

lad

as

TB-2

TB-13

TB-15

ZO

NA

2

0 a 10

TB-11 Intercalación de esquistos

verdes cuarcítico-epidótico-

clorítico muy fracturado,

con un grado de

meteorización bajo

0 39 Roca Muy débil (Roca

blanda) RpM - Rf 23,96 0,96

Zap

atas

ais

lad

as

TB-12

TB-14

TB-6

TB-7

137

Como puede verse los valores de la resistencia a la compresión son realmente

elevados con respecto a los de la carga aplicada (edificios), por lo tanto se considera

que pueden utilizarse fundaciones directas tipo Zapatas Aisladas.

138

CAPÍTULO VI

6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

6.1 CONCLUSIONES

El sector estudiado se encuentra ubicado en un área correspondiente a un

núcleo metamórfico cordillerano complejo. Presenta un intrincado patrón de

fallamiento que superpone varios ciclos tectónicos, reactivados por los movimientos

del contacto de las placas tectónicas.

La zona en estudio está conformada por rocas que caracterizan la extensión

lateral de litodemos conformados por la conjunción de Esquistos de variabilidad

mineralógica que agrupan unidades metamórficas tales como:

Esquistos de Tacagua.

Esquistos de Las Brisas

A nivel regional afloran también:

Mármol de Antímano.

Esquisto anfibolítico y serpentinitas del Complejo Nirgua perteneciente al Super Complejo de la Costa.

De la exploración de campo del área de estudio, se destaca los siguientes

aspectos fundamentales:

El grado de fracturamiento, en cualquier estado en que se encuentre la

roca, proviene de la incidencia que ejercen las estructuras geológicas

sobre el material que yace en los macizos. Las zonas con mayor grado

de fracturamiento, están asociadas a la proximidad con la traza de la

falla o estructura geológica asociada y a la litología.

139

El grado de meteorización está asociado al contenido mineralógico y a

las propiedades físicas del material, por lo que algunas rocas son más

vulnerables que otras a los efectos de la meteorización. Igualmente

extensos espesores de suelo coluvial asociados a tectónica y eventos

hidrometeorológicos antiguos, conforman elementos condicionantes

dentro del área.

Geomorfológicamente, del análisis de la geometría de la red tectónica

de la zona, se deduce que la distribución de crestas representan las

zonas más resistentes y son heredadas del patrón de fallamiento.

Los múltiples bloques definidos por los esfuerzos tectónicos,

corresponden al entallamiento tanto a los valles principales como

tributarios, que en la mayoría de los casos dejan ver el trazado de las

fallas principales y al alineamiento de las fallas transversales.

Las geoformas de facetas triangulares, describen los diferentes bloques

tectónicos. Los planos de fallas que limitan a cada uno de estos

bloques están remodelados por los procesos erosivos.

Del análisis de susceptibilidad ante los movimientos de masas, se

determinó que la zona es vulnerable a estos movimientos y que los

mismos están asociados con sitios donde afloran litologías de carácter

inestables, en estos casos los deslizamientos activos, son compuestos y

profundos.

Los depósitos recientes, están sujetos a condiciones desencadenantes

extraordinarias en caso de pluviosidad extrema.

La condición de susceptibilidad del área, las características geológicas,

geotécnicas, y geomorfológicas condicionan la ejecución de

140

proyectos de desarrollo urbano, por lo que se requiere de la

evaluación detallada de estabilidad de taludes.

Las zonas que poseen rango de susceptibilidad menor, presentan

problemas geotécnicos de magnitud intermedia y generalmente están

asociadas a las unidades de piedemonte y colinas de pendientes

intermedias. Allí afloran rocas duras consistentes, con fracturas. Estos

casos son controlables con obras de ingeniería.

La zona de la Terraza B está conformada básicamente por el Esquisto Las

Brisas y Esquisto Tacagua:

El Esquisto Las Brisas se caracteriza por ser cuarzo micáceo

feldespatico de color fresco gris, muy meteorizado que se desintegra a

granulometría limo arenosa de color meteorizado marrón claro,

también se presenta un esquisto verde el cual tiene un alto contenido

de anfíbol, además de otros minerales verdes tales como la biotita,

clorita y epidoto, que imparten a la roca un color verde muy intenso.

El Esquisto Tacagua se caracteriza por ser albítico – calcítico-cuarzo-

micáceo-grafitoso de color gris oscuro. Dicho esquisto, se distingue

principalmente por la alternancia de rocas esquistosas grises oscura y

verdes claro, esta última coloración la confieren los minerales del

grupo del epidoto, así como la clorita y moscovita.

Según los resultados arrojados en el análisis de las secciones finas se puede

asumir que estas rocas corresponden a las unidades descritas dentro de la Napa

Caracas y a la Napa Costera, pertenecientes a la Serranía de El Litoral, en Esquisto de

Tacagua (esquistos micáceos anfibólicos y esquistos feldespáticos epidóticos

anfibólicos de color gris verdoso que meteorizan a materiales arcillosos de color

marrón rojizo, gneisses esquistosos cuarzo micáceo epidótico de color verde

amarillento) y Esquisto Las Brisas, (esquistos cuarzo micáceo grafitosos calcáreos de

141

color gris, moderadamente fracturados, duros, con numerosas vetas de cuarzo y

calcita).

Tomando en consideración los valores de resistencia a la compresión

(promedio 25,59 Kg/cm²), se puede clasificar la roca como muy débil, cuyo rango es

20-60 Kg/cm².

Según el análisis de estabilidad de taludes realizado, la zona puede ser

considerada como potencialmente inestable ya que existe posibilidad de que se

produzcan fallas planares y en cuña.

De acuerdo a la descripción visual obtenida de las muestras de las

perforaciones (reflejadas en las planillas de perforaciones), se observa en general la

siguiente distribución:

Roca meteorizada (RM) y roca poco meteorizada (RpM), no se

extienden a profundidades mayores a los 8 m, inclusive en muchos

casos apenas alcanzan sólo un par de metros, para luego pasar a roca

fracturada (Rf).

Según los datos obtenidos de la caracterización del macizo rocoso, se clasificó

la roca según los rangos de valores expuestos por:

Bieniawski como CLASE IV y CLASE V o Roca mala y Roca muy

mala.

Según Barton se clasifica la roca en Mala y muy Mala

respectivamente.

El rango de GSI (Geological Strength Index), da valores entre 20 y 35, lo cual

permite clasificar a la roca como roca de mala a media.

El área de estudio, según la norma sísmica COVENIN 1756-1:2001 se

encuentra localizada en la zona Nº 5 de Alto Riesgo Sísmico, lo cual aunado a las

142

condiciones del macizo rocoso imperante en la zona y a las condiciones de

desfavorables de estabilidad, la constituyen en un área de riesgo elevado.

6.2 RECOMENDACIONES

Se recomienda que en las zonas inestables se evalúe la factibilidad de

ejecución de proyectos de ingeniería preventiva de estabilidad de taludes, los cuales

permitan controlar los potenciales deslizamientos en el área.

Una vez comenzado el movimiento de tierra, se debe validar en sitio las

orientaciones de las estructuras geológicas, a fin optimizar con la nueva data los

cortes y minimizar los riesgos de deslizamientos por las condiciones de inestabilidad

del área.

Tomando en cuenta las condiciones de inestabilidad que domina la zona de

estudio se recomienda:

Se debe controlar que la construcción de rellenos sean de

características estructurales.

Los rellenos no deben colocarse sobre pendientes prolongadas y

pronunciadas sin confinamiento lateral, los mismos deben realizarse

sobre terráceos cortos para lograr un mejor confinamiento.

No es aconsejable colocar las edificaciones previstas sobre rellenos, ya

que por estar fundados directamente son muy susceptibles al riesgo de

asentamientos por desplazamientos de la masa de relleno a largo plazo.

Las estructuras deben apoyarse sobre terreno natural, previéndose un

retiro entre 3 y 6m del borde de los taludes dependiendo de la

estabilidad del talud.

143

Como puede verse los valores de la resistencia a la compresión son realmente

elevados con respecto a los de la carga aplicada (edificios), por lo tanto se considera

que pueden utilizarse fundaciones directas tipo Zapatas Aisladas.

144

BIBLIOGRAFÍA

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Venezuela. Informe Inédito. FUNVISIS. Caracas. 1 - 20 p.

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Laboratorio y Especificaciones. 3era Edición. Caracas Venezuela. 118 - 123 p.

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Trabajo presentado en el IV Congreso Geológico Venezolano. Caracas.

SALCEDO, Daniel. (1983). Macizos Rocosos: Caracterización, resistencia

al corte y mecanismos de rotura. Trabajo presentado la conferencia del 25

aniversario de la SVMSH.

146

ANEXOS

ANEXO CCI-1: PLANILLAS DE PERFORACIÓN.

147

ANEXO CCI-2: RESULTADOS DE ENSAYOS.

148

ANEXO CCI-3: ESTEREOGRAFÍAS.

149

ANEXO CCI-4: MEMORIA FOTOGRÁFICA.

150

ANEXO CCI-5: PLANO GEOLÓGICO-GEOTÉCNICO

GENERAL.

151

ANEXO CCI-6: PLANO GEOTÉCNICO TERRAZA B,

UBICACIÓN DE SONDEOS.