ESTANDARESPARALACARACTERIZACIONGEOTECNICADEROCAS,ESTRUCTURASYMACIZOSROCOSOSPRIMERTALLERGEOTECNICOINTERDIVISIONAL, DIVISIONCHUQUICAMATADECODELCO - CHILELaSerena,2 al 4 de Julio de 1997INTRODUCCIONHoy en da los retos que enfrenta la gran minera, tanto en Chile como en el resto del mundo, son ms y mscomplejosdebidoalaprofundizacindelasminassubterrneasyarajoabierto, as comoala necesidad cada vez mayor de optimizar los diseos mineros para poder participar exitosamente en un mercado que es cada vez ms competitivo.Debidoaesto, escadavezmayor laparticipacindelosingenierosygelogosgeotcnicosenla definicin de proyectos mineros eficientes y, al mismo tiempo, geotcnicamente factible. Esta participacinconllevael desarrollodeanlisisgeotcnicos, losquetambinsehacencadavezms sofisticadosgraciasalosavancesactualesdelainformtica, yquepermitenel compararopciones, efectuar predicciones y proponer soluciones a los problemas geotcnicos.Sin embargo, incluso el modelo ms sofisticado y los mejores equipos computacionales no entregarn unabuenarespuestasi lainformacinbsica, ingresadacomoparmetrosdeentradaal modelo, no cumple con ciertos requisitos mnimos de calidad.Por ejemplo, resulta poco justificable el desarrollar un sofisticado modelo de elementos discretos para analizar la estabilidad de un talud si no se conoce bien la orientacin de los sistemas estructurales, ni sus espaciamientos, ni sus propiedades mecnicas.Pareceevidentequelainformacingeotcnicabsicacorrespondealacaracterizacingeolgicay geotcnicadel macizorocosoysusestructuras, yalaevaluacindelaspropiedadesmecnicase hidrulicas de la roca, las estructuras y el macizo rocoso.Desgraciadamente, una revisin del estado actual de la prctica en nuestra Corporacin demuestra que no hay uniformidad de criterios en lo referente a la forma de obtencin de esta informacin geotcnica bsica, ni tampocoenlosrequisitosmnimosdecalidadquelamismadebesatisfacer. As, enlas distintas Divisiones de CODELCO-CHILE se utilizan diferentes tcnicas de mapeo geolgico-geotcnico y, por otra parte, tambin existen diferencias respecto al nmero y tipo de ensayos de mecnica de roca y la forma de evaluar las propiedades del macizo rocoso.Debido a esto, la Superintendencia de Ingeniera Geotcnica de Divisin Chuquicamata consider que estePrimer Taller GeotcnicoInterdivisional debaorientarsealadefinicindeestndaresparala obtencin y definicin de la informacin geotcnica bsica.Conforme con esto, se decidi denominarlo EstndaresparalaCaracterizacinGeotcnicadeRocas, EstructurasyMacizosRocososy, despusdel desarrollodeunaencuestatcnica, seconsiderqueeranecesariocubrir trestpicos absolutamente relevantes para nuestra corporacin : Mapeos Geolgicos, Geotcnicos e Hidrogeolgicos. Propiedades Geomecnicas de la Roca Intacta y de las Estructuras Clasificacin y Calificacin Geotcnica y Propiedades del Macizo RocosoConforme con esto, durante el desarrollo de este Primer Taller Geotcnico Interdivisional se cont con tresgruposdetrabajo, cadaunodedicadoespecficamenteaunodelostpicosantesreseados, y conformados por ingenieros y gelogos interesados y con experiencia en el tema.Esimportantesealar quecadagrupotuvolamisindeproducir unprimer conjuntodeestndares tcnicos sobre el tema tratado por l. Estos estndares tienen la ventaja de haber sido desarrollados contando con la participacin de los ingenieros y gelogos de CODELCO-CHILE a cargo de la geotcnia delasminas, tantoarajoabiertocomosubterrneas, denuestracorporacin; por loquenoson estndares acadmicoso con propsitos de investigacin, sinoqueestndares prcticos orientados a satisfacer las necesidades y requerimientos de la industria.1ESTANDARESPARALACARACTERIZACIONGEOTECNICADEROCAS,ESTRUCTURASYMACIZOSROCOSOSPRIMERTALLERGEOTECNICOINTERDIVISIONAL, DIVISIONCHUQUICAMATADECODELCO - CHILELaSerena,2 al 4 de Julio de 1997Se cont tambin con la participacin especial del Profesor Evert Hoek, autoridad mundial en el campo de la geotcnia, quin actu como coordinador entre grupos y tambin los apoy, mediante discusiones tcnicas y sugerencias basadas en su tremenda experiencia terica y prctica.Adems, participaron activamente en este Taller profesores de las ctedras de Mecnica de Rocas de los Departamentos de Ingeniera de Minas de las universidades chilenas y, tambin, representantes de los laboratorios del rea que prestan servicios a nuestra Corporacin.Cabe sealar que la Superintendencia de Ingeniera Geotcnica de Divisin Chuquicamata tuvo siempre el propsito detransformar los resultados deeste Primer Taller Geotcnico Interdivisional enun documento, quefueradeutilidadprcticaparalosingenierosygelogosgeotcnicosdeCODELCO-CHILE.El resultado de este propsito es la presente publicacin.Finalmente, la fotografa de pgina siguiente muestra a los participantes en el Primer Taller Geotcnico Interdivisional:EstndaresparalaCaracterizacinGeotcnicadeRocas,Estructuras yMacizos Rocosos.2ESTANDARESPARALACARACTERIZACIONGEOTECNICADEROCAS,ESTRUCTURASYMACIZOSROCOSOSPRIMERTALLERGEOTECNICOINTERDIVISIONAL, DIVISIONCHUQUICAMATADECODELCO - CHILELaSerena,2 al 4 de Julio de 1997Fotografa que muestra a los participantes en el Primer Taller Geotcnico Interdivisional de CODELCO-CHILE.3ESTANDARESPARALACARACTERIZACIONGEOTECNICADEROCAS,ESTRUCTURASYMACIZOSROCOSOSPRIMERTALLERGEOTECNICOINTERDIVISIONAL, DIVISIONCHUQUICAMATADECODELCO - CHILELaSerena,2 al 4 de Julio de 1997OBTENCION DE LA INFORMACION GEOTECNICA BASICA :ESTADO DE LAPRACTICA EN CODELCO - CHILEGrupos GeotcnicosTodas las Divisiones de CODELCO-CHILE disponen de un grupo geotcnico con la misin de resolver losproblemasdemecnicaderocaspropiosdelaminera; estosgruposestnconformadospor ingenieros y/o por gelogos y, adems, cuentan con el apoyo de analistas tcnicos.Como se observa en Figura 2.1, el nmero, la distribucin de profesionales y la experiencia promedio del grupo geotcnico vara de una Divisin a otra; sin embargo, el anlisis de la informacin resultante de las encuestas tcnicas realizadas con motivo de este taller permite sealar lo siguiente : El nmerodeprofesionalesporcada1.000TPDvaradesdeunmnimode0,04, enel casode Divisin Chuquicamata, a un mximo de 0,17, en el caso de las Divisiones Andina y El Teniente.A nivel corporativo, el promedio es de 0,085 profesionales por cada 1.000 TPD. La proporcin ingenieros:gelogos es similar en Andina y Salvador (2:4 y 1:2, respectivamente), y en Chuquicamata y El Teniente (5:2 y 11:4, respectivamente), mientras que en Radomiro Tomic es 0:1. La experiencia promedio de los grupos varia desde 5 aos, en el caso de Divisin Chuquicamata, a 11 aos, en el caso de Divisin Salvador. A nivel corporativo, la experiencia promedio es del orden de 7 aos. La eficiencia en la conformacin del grupo puede evaluarse mediante el parmetro P, que se define como :PExperienci a Maxima del Grupo Experienci a Minima del GrupoExperienci a Media del Grupo

(2.1)Si el grupo est bien conformado; vale decir tiene un jefe bastante experimentado (e.g. 10 o ms aos de experiencia), mandos medios con experiencia suficiente (e.g. 5 o ms aos de experiencia), y 0246810121416ANDINA CHUQUICAMATA EL TENIENTE RADOMIRO TOMIC SALVADORDIVISIONES DECODELCO - CHILEPROFESIONALES AREA GEOTECNIAIngenieros Geologos Total Profesionales Experiencia (aos)Figura 2.1 : Profesionales que integran los grupos geotcnicos de las Divisiones de CODELCO-CHILE, y experiencia promedio de cada grupo.5ESTANDARESPARALACARACTERIZACIONGEOTECNICADEROCAS,ESTRUCTURASYMACIZOSROCOSOSPRIMERTALLERGEOTECNICOINTERDIVISIONAL, DIVISIONCHUQUICAMATADECODELCO - CHILELaSerena,2 al 4 de Julio de 1997profesionales junior (e.g. con experiencia de 1 a 3 aos), el parmetro P tendr un valor cercano a 3,14. Un grupo sin liderazgo y donde todos sus componentes tienen ms o menos la misma experiencia tendr un parmetro P cercano a 0; por otra parte, un grupo con una carencia de mandos medios podr tener un lder experimentado pero rodeado de profesionales de poca experiencia y, en este caso, el valor de P ser mayor que 4,5.La aplicacin de este criterio a los grupos geotcnicos de las distintas Divisiones de CODELCO-CHILE indica lo siguiente :Divisin P ComentariosAndina 1,24 Grupo con predominio de profesionales de similar experiencia y una baja proporcin de profesionales junior.Chuquicamata 2,88 Grupo bien conformado1El Teniente - - - En este caso existen al menos 4 grupos, por lo que el parmetro P no es directamente aplicable Radomiro Tomic 0,00 Grupo conformado por una sola persona, lo que lo hace extremadamente vulnerable.Salvador 1,31 Grupo con predominio de profesionales de similar experiencia y una baja proporcin de profesionales junior.Los grupos geotcnicos disponen, en mayor o menor cantidad, de vehculos, computadores personales y estaciones de trabajo para el desarrollo de su actividad.Sin embargo, como se aprecia en Figura 2.2 de pgina siguiente, en algunos casos el equipamiento disponible es francamente insuficiente. ComosemuestraenFigura2.3depginasiguiente, losgruposgeotcnicosdelasDivisionesde CODELCO-CHILE disponen de variado software para el desarrollo de sus actividades, y dentro de este software destacan los siguientes programas : DIPS, ROCKDATA y SWEDGE, en uso en todas las Divisiones. EXAMINE3D,UNWEDGE y @RISK, en uso al menos en cuatro Divisiones.Tambin, cabesealar quedentro delos programas demodelamientonumrico, predominanlos desarrollados por ITASCA.Finalmente, resulta interesante observar las facilidades de perfeccionamiento tcnico con que cuentan los diversos grupos geotcnicos, en lo referente a adquisicin de libros tcnicos, subscripcin a revistas de la especialidadyparticipacinen cursos. EstoseresumenenFigura2.4, lacual muestraqueDivisin Chuquicamata proporciona mayores oportunidades de perfeccionamiento a sus profesionales geotcnicos que las otras Divisiones.1Profesionales Aos de Experiencia1 151 71 61 33 16ESTANDARESPARALACARACTERIZACIONGEOTECNICADEROCAS,ESTRUCTURASYMACIZOSROCOSOSPRIMERTALLERGEOTECNICOINTERDIVISIONAL, DIVISIONCHUQUICAMATADECODELCO - CHILELaSerena,2 al 4 de Julio de 199701234567ANDINA CHUQUICAMATA EL TENIENTE RADOMIROTOMICSALVADORDIVISIONES DECODELCOVEHICULOS, COMPUTADORES, ESTACIONES DE TRABAJOvehculosestaciones de trabajocomputadores personalesFigura 2.2 : Nmerodevehculos, computadorespersonalesyestacionesdetrabajodeque disponen los grupos geotcnicos de las Divisiones de CODELCO-CHILE.DISPONIBILIDAD DE SOFTWARE GEOTECNICOANDINA CHUQUICAMATA SALVADOR ELTENIENTE RADOMIRO TOMICBEFECPILLARCTRAN/WDIPSEXAMINEEXAMINE3DFLACFLAC3DPHASESROCKDATASAFEX(S)SAFEX(U)SEEP/WSIGMA/WSLIDESLOPE/WSWEDGESUPERGEOTECUDECUNWEDGEVULCAN3DECaRISKFigura 2.3 : Software disponible en los distintos grupos geotcnicos de las Divisiones de CODELCO-CHILE.7ESTANDARESPARALACARACTERIZACIONGEOTECNICADEROCAS,ESTRUCTURASYMACIZOSROCOSOSPRIMERTALLERGEOTECNICOINTERDIVISIONAL, DIVISIONCHUQUICAMATADECODELCO - CHILELaSerena,2 al 4 de Julio de 1997CaracterizacinGeotcnicaCon el propsito de caracterizar adecuadamente las distintas unidades de rocas y/o de suelos, los grupos geotcnicosdelasdistintasDivisionesdeCODELCO-CHILEdesarrollananualmentecampaasde sondajes y ensayos de laboratorio y/o in situ. En Figura 2.5 se resumen los recursos destinados a la ejecucin de sondajes geotcnicos por las distintas Divisiones en los ltimos 3 aos; los que, con la sola excepcin de Divisin Chuquicamata, han sido menores que US$ 250.000 al ao.DIVISION AO SALVADOR RADOMIRO TOMIC EL TENIENTE 1996 CHUQUICAMATA ANDINA SALVADOR RADOMIRO TOMIC EL TENIENTE 1995 CHUQUICAMATA ANDINA SALVADOR RADOMIRO TOMIC EL TENIENTE 1994 CHUQUICAMATA ANDINA< US$ 250000 < US$ 500000 >US$ 500000RECURSOSDESTINADOSFigura 2.5 : Recursos destinados a campaas de sondajes geotcnicos.012345678910ANDINA CHUQUICAMATA EL TENIENTE RADOMIROTOMICSALVADORDIVISIONES DE CODELCOLIBROS, REVISTAS O CURSOSLibros Revistas CursosFigura 2.4 : Facilidades de perfeccionamiento tcnico : libros, subscripcin a revistas especializadas, participacin en cursos.8ESTANDARESPARALACARACTERIZACIONGEOTECNICADEROCAS,ESTRUCTURASYMACIZOSROCOSOSPRIMERTALLERGEOTECNICOINTERDIVISIONAL, DIVISIONCHUQUICAMATADECODELCO - CHILELaSerena,2 al 4 de Julio de 1997En Figura 2.6 se resume el gasto efectuado por las distintas Divisiones en los ltimos 3 aos en ensayos delaboratorio. Al respecto, esinteresantesealar quelosensayosmssolicitadoscorrespondena determinaciones del peso unitario, resistencia en carga puntual, resistencia en compresin no confinada y resistencia en traccin indirecta (carga diametral de discos).Lagranmayoradeestos ensayoshasidoefectuadaenloslaboratoriosdeCIMM, enSantiago (Divisiones Andina, El Teniente y Salvador) y Mecnica de Rocas Ltda., en Calama (Divisiones Chuquicamata, Radomiro Tomic y Salvador).En lo que se refiere a ensayos in situ, en Figura 2.8 de pgina siguiente se resume el gasto efectuado por las distintas Divisiones en los ltimos 3 aos por este tem.Para calificar y zonificar geotcnicamente el macizo rocoso, las distintas Divisiones de CODELCO-CHILE han utilizado los sistemas propuestos por Barton et al. (1974) (ndice Q),Bieniawski(1976,79) (ndice RMR), Laubscher (1990) (ndice MRMR) y Hoek et al. (1995) (ndice GSI); siendo, como se ilustra en Figura 2.7, el mtodo de Laubscher el ms comnmente utilizado.Q RMR MRMR GSI ANDINA CHUQUICAMATA ELTENIENTE RADOMIROTOMIC SALVADORFigura 2.7 : Sistemas de calificacin y clasificacin geotcnica de macizos rocosos utilizados por las distintas Divisiones de CODELCO-CHILE.DIVISION RECURSOS DESTINADOS AO SALVADOR RADOMIROTOMIC ELTENIENTE 1996 CHUQUICAMATA ANDINA SALVADOR RADOMIROTOMIC ELTENIENTE 1995 CHUQUICAMATA ANDINA SALVADOR RADOMIROTOMIC ELTENIENTE 1994 CHUQUICAMATA ANDINA