Deformación de Macizos Rocosos: Estructuras Geológicas y su Impacto en Ingeniería

Deformación del macizo rocoso

Los esfuerzos tectónicos deforman las rocas. La mayoría de estas presentan un comportamiento frágil: si el esfuerzo supera la resistencia, se rompen; de lo contrario, recuperan su forma inicial. Al someterse a altas temperaturas y presiones, las rocas pasan a tener un comportamiento dúctil (deformación plástica).

Si la roca es frágil, su rotura da lugar a una falla o a diaclasas, dependiendo de si existe desplazamiento o no. Por el contrario, si la roca es dúctil, se forma un pliegue.

Deformación frágil: Fallas y diaclasas

Estas estructuras varían en dimensiones desde unos pocos metros hasta cientos de kilómetros. En una falla, se distingue entre el bloque de techo (situado por encima del plano de falla) y el bloque de muro. Se clasifican en función del movimiento relativo de los bloques:

• Falla normal: Un bloque de techo desciende a favor de la pendiente del plano de falla.
• Falla inversa: El bloque de techo asciende en contra de la pendiente.
• Falla de desgarre: Presenta un movimiento predominantemente horizontal.
• Cabalgamiento: Se trata de una falla inversa muy tendida, con un buzamiento generalmente superior a 30º, caracterizada por el desplazamiento de una gran extensión en longitud y profundidad, donde las deformaciones geológicas antiguas se posicionan sobre otras más modernas. Presenta un comportamiento intermedio entre elástico y plástico.

Deformación dúctil: Los pliegues

En el estudio de la deformación dúctil de los pliegues, se identifican los siguientes elementos fundamentales:

• Eje de pliegue: Línea que une los puntos de máxima curvatura del pliegue en un estrato determinado.
• Plano axial: Plano que contiene los distintos ejes del pliegue.
• Flanco de pliegue: Superficie del pliegue comprendida entre dos planos axiales.
• Línea de cresta: Línea que contiene los puntos más elevados de un pliegue anticlinal.
• Línea de seno: Línea que contiene los puntos más bajos en un pliegue sinclinal.

Significado de pliegues y fallas en el proyecto de ingeniería

La presencia de estas estructuras es crítica en cualquier proyecto técnico, ya que:

• Condicionan la deformación del macizo rocoso, afectando directamente a la resistencia, el comportamiento hidráulico, la estabilidad de la excavación y la cimentación.
• Provocan una pérdida de homogeneidad y continuidad del sustrato geológico.
• Presentan planos de alteración, meteorización y fractura que debilitan el terreno.
• Condicionan las dimensiones del área de estudio y pueden llegar a comprometer la viabilidad del proyecto.
• Reflejan el estado tensional del entorno (neotectónica), lo cual condiciona a su vez los procesos geológicos y geomorfológicos dominantes en el área de estudio.