Evaluación de la validez de los resultados de los ensayos Lugeon en un macizo rocoso fracturado, por medio de un enfoque tensorial de la conductividad hidráulica

Abstract

Resumen: Dada la necesidad de conocer la permeabilidad en un macizo rocoso cristalino fracturado, donde es poco probable realizar una prueba de bombeo de extracción de agua con el propósito de conocer los parámetros hidrogeológicos, conductividad hidráulica y permeabilidad, se hace necesario plantear una metodología para llegar a obtener dichos parámetros, con la ayuda de información recolectada en campo. Para ello inicialmente se examina la aplicabilidad de las formulaciones convencionales que vinculan la conductividad hidráulica con el ensayo Lugeon, por medio de dos experimentos numéricos que utilizan variables aleatorias; luego se procede a comparar la conductividad hidráulica resultante de dichos experimentos numéricos con los resultados que se obtienen con datos reales de campo, finalmente se hace un análisis con tensores de conductividad, donde se valora la conductividad hidráulica del macizo. Para alimentar este procedimiento se evaluó la relación entre las características geomecánicas y geológico-estructurales de las discontinuidades, así como la conductividad hidráulica de un macizo rocoso fisurado, buscando interpretar de manera efectiva la conductividad hidráulica obtenida por medio del ensayo Lugeon ejecutado en roca cristalina. Los resultados asocian la no conveniencia de utilizar las interpretaciones convencionales que se le otorgan a los resultados del ensayo tipo Lugeon. Por el contrario se propone análisis por medio de tensores de permeabilidad para medios fracturados, de manera que, los resultados obtenidos tienen una dirección acorde con la inclinación de la discontinuidad y los valores del tensor de conductividad son mayores a los obtenidos en la interpretación del ensayo Lugeon.

Abstract Given the need to estimate the permeability of a fractured crystalline rock mass, where is unlikely to perform a Pump Test of water extraction to find the hydrogeological parameters, hydraulic conductivity and permeability, it is necessary to implement a methodology to find such parameters using conventional information gathered in the field. Initially examined the applicability of conventional formulations that relate the hydraulic conductivity with the Lugeon procedures is tested by performing numerical experiments using random variables; hydraulic conductivities obtained from numerical experiments are compared with field data. Finally, tensors of hydraulic conductivity of the rock mass are analyzed. To complement this procedure was evaluated the relationship between the geological- structural and geomechanical characteristics of the discontinuities, also the hydraulic conductivity of a fractured rock mass, aiming for a way to effectively interpret the permeability obtained in crystalline rocks with the Lugeon Test performed in situ. The results show that the current interpretation and permeability estimates obtained in the Lugeon Test are inconvenient. Contrary intends the use of fractured media permeability tensors is evaluated as an alternative analysis. The results have a direction consistent with the inclination of the discontinuity and the values of the conductivity tensor are higher than those obtained in the interpretation of Lugeon test