Clasificación de suelos y rocas mediante ensayos de expansión cilíndrica a alta presión
J.P. BAUD - Eurogéo, Avrainville, Francia; M. GAMBIN – Apageo, Magny-les-Hameaux, Francia. Resumen: Las propiedades físicas y mecánicas utilizadas para caracterizar los suelos y las rocas varían en función de los enfoques y los objetivos, ya sean de la geotecnia, la geología de ingeniería o la mecánica de rocas. Los autores sugieren que las mediciones realizadas durante la expansión de la cavidad cilíndrica de una perforación, y que pueden reducirse a dos parámetros fundamentales —un módulo presiométrico y una presión límite—, se utilicen para una clasificación que pase sin discontinuidad de los suelos a las rocas, basada en el diagrama Pressiorama® desarrollado para los suelos hace algunos años. Introducción: ¿es útil la frontera entre suelos y rocas? Definir un límite entre los suelos y las rocas es un enfoque que parece natural para cualquier persona, desde el agricultor neolítico hasta el constructor del siglo XXI, y que, sin embargo, sigue siendo un enfoque, si no subjetivo, al menos contingente, en función de la percepción del uso del material natural sobre el que evoluciona y con el que se mide. Para el geólogo, desde el surgimiento de esta disciplina, todos los componentes de la corteza terrestre son rocas, desde el agua hasta la materia de los zócalos continentales, independientemente, por tanto, de su estado, ya sea sólido, líquido o incluso gaseoso. Todas estas rocas tienen historias y destinos particulares, más o menos esenciales para un desarrollo mundial más o menos sostenible, como es el caso del petróleo, el «aceite de piedra». Para cualquier constructor, esta clasificación global resulta incongruente, y la roca se distingue por su carácter sólido de los suelos, que son todos aquellos terrenos que no son rocas y se caracterizan por su falta de solidez, más o menos marcada: alterables, apisonables, friables, compresibles, blandos hasta el límite de la liquidez. Históricamente, la definición de Terzaghi [1], con su doble formación como geólogo e ingeniero, establece el límite mecánico entre suelos y rocas: «El suelo es un agregado natural de granos minerales que pueden separarse mediante ligeras acciones mecánicas, como la agitación en agua. La roca, por el contrario, es un agregado natural de granos minerales unidos por fuerzas de cohesión fuertes y permanentes. Dado que los términos «fuerte» y «permanente» están sujetos a diversas interpretaciones, la distinción entre suelo y roca es necesariamente arbitraria. De hecho, hay muchos agregados naturales de granos minerales que son difíciles de clasificar, ya sea como suelos o como rocas » [1]. Figura 1. Ciclo de la materia mineral (y orgánica) de las rocas a los suelos. Uno de los objetivos del coloquio de Atenas 2011 es centrarse en los terrenos cuyo ámbito de actuación reclaman tanto la mecánica de suelos como la mecánica de rocas. Y aunque los especialistas de ambas disciplinas suelen mantener relaciones cordiales y fructíferas, y desarrollan su experiencia en el marco de leyes físicas universales, la reivindicación llega a veces hasta el punto de cuestionar la pertinencia del enfoque de la otra parte: «Una fuerte cohesión y una fisuración desarrollada, dos criterios a menudo citados para las rocas, siguen siendo insuficientes. La separación entre suelos y rocas depende en gran medida de la escuela de pensamiento y del ámbito de experiencia del ingeniero; los congresos que han intentado agrupar los suelos duros y las rocas blandas no han hecho más que aumentar la confusión. Correspondería a la geología facilitar una aclaración. » [2]. El esquema siguiente (Figura 1) se basa, por tanto, en la distinción que hace la geología clásica, anterior a la tectónica de placas, entre los factores de formación de las rocas de la corteza terrestre, o geodinámica interna, y los factores de degradación de las rocas y recomposición de las rocas sedimentarias, o geodinámica externa.
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