Descripción y Clasificación de las Rocas. : Civil Docs

El comportamiento de los suelos en relación con las cimentaciones se determina principalmente por las características de los mismos y sólo secundariamente por los detalles de todo el depósito corno grietas, juntas, o superficies de resbalamiento. Por lo tanto, la clasificación de los suelos y la determinación de sus propiedades índice son procesos esenciales de la ingeniería de cimentaciones. Por otra parte, la mayor parte de las rocas intactas tienen resistencias y rigideces mucho mayores que las, exigidas en las cimentaciones ordinarias. La conveniencia de una cimentación sobre roca está regida exclusivamente por las discontinuidades, como juntas, planos de sedimentación, zonas de meteorización y de alteración hidrotérmica, fallas, y zonas de corte.

Debido a las diferencias inherentes en las características que determinan el comportamiento del suelo y de las masas de roca, un sistema de clasificación de rocas para la ingeniería tiene relativamente menos importancia para las cimentaciones que cuando los materiales son suelos. En realidad, no existe ningún sistema de uso general. Los atributos principales que deben incluirse en una clasificación para la ingeniería de los materiales rocosos son, de acuerdo con Deere (1963), la resistencia y la estructura de la roca. Los términos comúnmente aceptados para la resistencia, se relacionan en la tabla 1.10 a la resistencia a la compresión de probetas cilíndricas sin confinar, de roca intacta con alturas iguales al doble de sus diámetros.

Clasificando las rocas por su estructura, pueden dividirse en cuatro categorías: entre lazadas, cementadas, laminadas y foliadas. Las rocas de estructura entrelazada constan usualmente de cristales entretejidos que forman una masa bastante homogénea de propiedades semejantes en todas direcciones. En las rocas cementadas, los granos o partículas se han unido entre sí por precipitados químicos transportados usualmente por el agua subterránea en movimiento; es también probable que estas rocas tengan propiedades bastante parecidas en todas las direcciones. Por otra parte, las rocas laminadas tienen propiedades intensamente direccionales, como resultado de su sedimentación en capas delgadas. (Si las capas tienen un espesor mayor que aproximadamente un cm, usualmente se considera que es un estrato, con sus características propias, quizá isótropas.) Las rocas foliadas acusan también propiedades eminentemente direccionales, debido a la orientación paralela de los minerales aplanados, pero su anisotropía es consecuencia de deformaciones originadas cuando estaban en un estado plástico. Además de estos cuatro atributos basados en la estructura, algunas rocas pueden poseer otras propiedades que deberían incluirse en una descripción para la ingeniería, corno la solubilidad y la tendencia a cambiar de volumen cuando quedan expuestas.

Como algo práctico, los ingenieros generalmente entienden y usan sistemas elaborados por geólogos. Aunque no se adaptan idealmente a las necesidades del especialista en cimentaciones, le permiten usar la abundante literatura geológica. Además, sugiere bastante información respecto a las propiedades correspondientes que interesan a la ingeniería.

La principal clasificación geológica de los materiales rocosos se basa en la litología, que es un término que se refiere a la mineralogía, textura y estructura de la roca. Nombres como granito, caliza, esquisto, cuarcita y yeso son ejemplos bien conocidos. En muchos casos, se asocian a un tipo específico de roca, detalles de su masa que son de especial interés para el especialista en cimentaciones. Por ejemplo, la caliza, el yeso, o la sal de roca es probable que estén relacionadas a formas de solución como canales de disolución y cavernas; el basalto, frecuentemente se subdivide en fragmentos por agrietamiento columnar. Estas asociaciones hacen resaltar el significado de litología.

Las rocas también se clasifican geológicamente, de acuerdo con su origen, en ígneas, sedimentarias y metamórficas. Esta clasificación en sí tiene poco significado para el especialista en cimentaciones, pero cuando se considera el origen en combinación con la litología, es posible hacer generalizaciones utiles bajo el punto de vista de la ingeniería. Por ejemplo, muchas rocas metamórficas, como el gneiss, el esquisto, y la pizarra, presentan características eminentemente direccionales, mientras que la mayor parte de las rocas ígneas son toscamente isótropas. En la tabla 1.11 se da un resumen de las características de los materiales rocosos más comunes que interesan a la ingeniería.

Tabla 1.10 Clasificación de las Rocas Intactas de Acuerdo con su Resistencia