1 Informe Mecanica de Rocas

2015I

Facultad de Ingeniería Mecánica - FIM

Facul t addeI ngeni erí aGe Geol ógi ca, Mi ner ayme met al úr gi ca

1°ASI GNATURA

VALORACIO LORACION N DEL MACISO ROCOSO Curso:

Mecáni cadeRocasI

Pr of esor : Ing. VALENCIA CHAVEZ ELVIS WILLIAM Secci ón: R Apel l i do Apel l i do Nomb mbr es Especi al i dad Paterno Mat er no MACASSI Zanabr i a

GARCI A

GERA RALD NI COLA

Car r asco

Deudor Benavent e Val di vi a

Pr i et o

Fechade presentación:

Códi go

G3

20122126C

JuanLui s

G3

20122057A

Hugo

G3

Al ex

G3

22/05/2015

Fi r ma

1º ASIGNACIÓN

MARCO TEORICO IDENTIFICACIÓN DE LA DISCONTINUIDADES: TIPOS 1) Identifcación: Tipos de discontinuidades - El comportamiento (mecánico, hidráulico) del macizo condicionado por las discontinuidades. - Distinuir: discontinuidades sistemáticas (tratamiento estad!stico) " sinulares (indi#idual).

-Tipos de discontinuidades discontin uidades - $ist $istem emát átic icas as plan planar ares es:: diac diacla lasa sas, s, plan planos os de estr estrat atif ifca caci ción ón,, es%uistosidad, laminación. - $istemátic $istemáticas as lineales: lineales: intersecció intersección n de discontinu discontinuidade idades s planares planares,, lineaciones - $inulares planares: &allas, di%ues, ('in' ands), discordancias - $inulares lineales: ees de plieue. * Diac (superfci fcies es de &ractu &ractura, ra, despla desplazam zamien iento to Diacla lasa sas s o unt untas as (super ine+istente o mu" pe%ueo):1, / - 0rien tectónico: asociadas a plieues, &allas - en&riamiento de rocas !neas (trans#ersales " lonitudinales a la l!nea de uo) - relaación por descompresión (suparalelas a la superfcie toporáfca). *Fallas (superfcie (superfcies s de &ractura, &ractura, desplazami desplazamiento ento relati#o entre los lo%ues):21, 2/ - &all &alla a norm normal al (des (despl plaz azam amie ient nto o #ert #ertic ical al,, dist disten ensi sión ón,, uza uzami mien ento to ele#ado). - &alla &alla in#ers in#ersa a (despl (desplaza azamie miento nto #ertic #ertical, al, compr compresi esión, ón, uzami uzamient ento o ao). - &alla de desarre (desplazamiento (desplazamiento horizontal, uzamiento #ertical). *Planos rocas sedime sedimenta ntaria rias, s, limita limitan n los Planos de est!ati" est!ati"caci# caci#n n (En rocas estratos): $3/ *4lanos *4lanos de es%uistos es%uistosidad idad (en rocas rocas metamórfc metamórfcas as de&ormada de&ormadas):$ s):$1, 1, $/ *$up *$uper erfc fcie ies s de lami lamina naci ción ón (en (en roca rocas s sedi sedime ment ntar aria ias, s, limi limita tan n las las láminas) *$uperfcies de contacto (entre litolo!as, en rocas sedimentarias o !neas: di%ues) 5 Determinación en el campo

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DE INGENIERÍA GEOLÓGICA ,

MINERA Y M METALÚRGICA

1º ASIGNACIÓN

DESCRIPCIÓN DE LAS DISCONTINUIDADES $% O!ientaci#n &Ru'(o) *u+a'iento , di!ecci#n de (u+a'iento o(tenci#n de .a'ilias de discontinuidades% - Inu"e en la estailidad del terreno respecto a oras de inenier!a (e+ca#aciones/). - 6as distintas &amilias de discontinuidades defnen la &orma de los lo%ues de matriz rocosa. 5 Determinación con la r7ula, otener #alores representati#os (tratamiento estad!stico) - representar los datos en: mapas, lo%ues diarama o diaramas de roseta

/% Espaciado &distancia 'edia pe!pendicula! ent!e planos consecuti0os de la 'is'a .a'ilia% - Inu"e en el comportamiento del macizo: resistencia, permeailidad - El espaciado de las distintas &amilias defne el tamao de los lo%ues de matriz rocosa.

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MINERA Y METALÚRGICA

1º ASIGNACIÓN

5 Determinación: para cada &amilia de discontinuidades se otiene su #alor medio o modal, - se determina con una cinta m8trica calirada en mm, de al menos 9 metros, - la lonitud de muestreo 13 #eces superior al espaciado estimado, - su dirección perpendicular al plano de discontinuidad (si no es posile correir el dato) - representar los datos en &orma de historamas, en escala loar!tmica.

Desc!ipci#n del espaciado &ISRM%:

1% Pe!sistencia &lon2itud o e3tensi#n supe!"cial del plano de la discontinuidad% Es di&!cil cuantifcar: puede ser ma"or %ue el aoramiento. Determina si la matriz rocosa se #e in#olucrada en la rotura del macizo. - tender a las discontinuidades sinulares %ue puedan ser superfcies de deilidad en la ora.


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1º ASIGNACIÓN

5 Determinación: medir la lonitud de los dos lados del plano: dirección " uzamiento - representar en es%uemas o lo%ues diarama - 0ser#ar el tipo de terminación: En la roca (Er), en otra discontinuidad (Ee), no aora (E+) - 4arámetro para el tipo de terminación: !ndice T ; <(Er = (Er > Ee > E+)? + 133 (@)

Desc!ipci#n de la continuidad &ISRM) $45

%$6% Ru2osidad &ondulaci#n de la supe!"cie) i!!e2ula!idades a pe7ue8a escala% - Aran inuencia en el comportamiento eomecánico, sore todo en la resistencia al corte (la inuencia decrece con: aertura, relleno " UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA

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1º ASIGNACIÓN

desplazamiento de las discontinuidades). - Be%uiere dos escalas de oser#ación: ondulación (dm, m) " ruosidad (mm) - ondulación: superfcies planas, onduladas, escalonadas - ruosidad: superfcies pulidas, lisas, ruosas - 6a ondulación " ruosidad pueden controlar las posiles direcciones de desplazamiento. - 6a resistencia al corte de discontinuidades ruosas depende de la dirección de desplazamiento. 5Determinación: estimación #isual (Cperfles estándar), perfles lineales, m8todo de los discos. - si se conoce o supone la dirección de deslizamiento medir en esa dirección, si no en #arias.

9% Resistencia de las pa!edes &!esistencia a la co'p!esi#n si'ple% - Inu"e en la resistencia la corte " en la de&ormailidad del plano de discontinuidad. -Inuida por: la roca matriz, el relleno " la meteorización (menor en las discontinuidades). 5 Determinación: a partir del martillo $chmidt o mediante los !ndices de campo: B3  BF UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA

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1º ASIGNACIÓN

- Tomar paredes representati#as del estado de alteración de las discontinuidades.

Ma!tillo de Sc'idt

;% Ape!tu!a &distancia pe!pendicula! 7ue sepa!a las pa!edes de una discontinuidad) sin !elleno% - 4uede #ariar mucho de unas zonas a otras del macizo " disminu"e con la pro&undidad - Inu"e mucho en la resistencia la corte. - Inuida por: desplazamientos en las discontinuidades o disolución de la matriz rocosa. 5Gedir directamente la separación entre las paredes (alas caliradas, si es preciso) - 6as medidas se hacen para cada &amilia, se toman los #alores medios o modales - Indicar si e+isten #ariaciones en una lonitud de 9 metros.

Desc!ipci#n de la ape!tu!a &ISRM) $45$%: UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA

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1º ASIGNACIÓN

Ape!tu!a de una Discontinuidad <% Relleno &'ate!ial distinto de la !oca 7ue apa!ece ent!e las pa!edes de una discontinuidad% - Aran #ariedad de materiales de relleno (cuarzo, calcita, ó+idoH arena, arcillaH recha) - Deen descriirse todos los aspectos re&erentes a su estado " sus propiedades (en materiales landos o alterados las propiedades pueden #ariar con el contenido en humedad). - 6as propiedades inu"en en: la resistencia la corte, la de&ormailidad " la permeailidad. 5 Determinación: caracter!sticas del relleno a oser#ar en el aoramiento:


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1º ASIGNACIÓN

- naturaleza: identifcación del material, descripción mineral " tamao de ranoH - Arado de meteorización si procede de las paredes: desinterado, descompuesto - Espesor: llamado en este caso anchura (medir con una rela radurada, en mm) - Besistencia (indicar mediante !ndices de campo o esclerómetro): $1  $F - umedad " permeailidad (indicar su estado " predecir su comportamiento) - Desplazamiento pre#io (#er si huo cizalla), supone camio en las propiedades.

5% Filt!aciones - El aua procede ma"oritariamente del uo en discontinuidades (permeailidad secundaria), en rocas sedimentarias puede haer tami8n fltración en la matriz rocosa (permeailidad primaria). - 6as fltraciones inu"en en la resistencia al corte.

Desc!ipci#n de las "lt!aciones &ISRM) $45

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1º ASIGNACIÓN

Red de Sc'idt &Falsilla de Sc'idt% Inte!secci#n de dos planos Dos planos (no paralelos) se interceptan. 6a intersección es una lineación - una l!nea. Jn eemplo ser!an las paredes de una sala. 6a intersección de dos paredes será el rincón. Este rincón se puede descriir como una l!nea #ertical " es el resultado de las dos paredes.

Identi"caci#n de la inte!secci#n 6os dos planos "a están en la pro"ección (eemplo &1 " &) como polo (+) " como circulo má+imo (fura 9). 6óicamente, donde se cruzan los c!rculos má+imos se KuicaK la intersección. Lo ha" %ue ol#idar %ue la palara KuicaciónK se refere a una orientación en un espacio tres dimensional.


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1º ASIGNACIÓN

Fi2u!a $: Dos planos se inte!ceptan , .o!'an una lineaci#n= Lineaciones tienen i2ual 7ue planos una di!ecci#n de inclinaci#n , un 'anteo sola'ente se lla'a t!end &co!!esponde a la di!ecci#n% , plun2e &co!!esponde al 'anteo%=


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1º ASIGNACIÓN

Fi2u!a /: Los dos planos , la lineaci#n se pueden p!o,ecta! a la !ed de Sc'idt=

Momo la Bed de $chmidt oriinalmente ten!a el oeti#o de calcular lineaciones todo el procedimiento de llear a un n7mero es mu" &ácil: 1. 6ineaciones se uican como se piensa. Jna lineación inclinándose hac!a al sur ser!a un punto en el sector sur de la pro"ección. Jna lineación #ertical ser!a un punto en el centro. Entonces en el eemplo (diuo 1) &1 " & se interceptan en el sector ELE con un manteo ien #ertical (mu" cerca del centro).

4ara llear a los #alores precisos ha" %ue hacer siuiente maniora:


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1º ASIGNACIÓN

Fi2u!a 1: Situaci#n inicial= .$ , ./ se inte!ceptan en el secto! ENE en poca distancia del cent!o - si2ni"ca un 'anteo alto= Se puede esti'a! entonces un 0alo! de 5>?<>= 1. Go#iendo la transparencia hasta %ue la intersección se %ueda encima del ee KLorte - MentroK . 6a Kdirección de inclinaciónK (correcto es la palara KtrendK por%ue es una lineación) se toma en la distancia entre Lorte (copia pro"ección) hac!a L (transparencia) en el sentido contrarrelo. 9. El KmanteoK (correcto es la palara KpluneK - por%ue es una lineación) corresponde a la distancia entre Lorte e intersección (Eemplo: la echa azul KmtK).

Fi2u!a 6: Se 2i!# la t!anspa!encia asta 7ue se 7ued# la inte!secci#n usta'ente enci'a el ee No!te - Cent!o= La di!ecci#n de la inclinaci#n de la lineaci#n co!!esponde a la distancia N &pauta a!!i(a% asta N t!anspa!encia - to'ada sie'p!e cont!a!!elo=


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1º ASIGNACIÓN

PROCEDIMIENTO $% ESCO@ER ONA DE TRA*ABO: -

4ara iniciar con el in&orme necesitamos tomar 133 muestras (untas, discontinuidades, &racturas, etc)H %ue nos permitan #alorizar el macizo roco. 4rimero necesitamos seleccionar un área %ue en la cual traaaremos %ue tena a simple #ista &amilias de untas o &allas para poder hacer una uena toma de data.


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1º ASIGNACIÓN

/% RECOLECCIÓN DE DATOS: -

6ueo de eleir la zona de traao empezaremos con la recolección " toma de los siuientes parámetros: • • • • • • • • • • • • •

-

Distancia a la intersección de la discontinuidad (m). Tipo de estructura (&alla, estratifcación, unta, etc.). 0rientación (rumo " uzamiento). Espaciado. 4ersistencia. Terminación. pertura. Belleno (tipo, espesor). Buosidad. 0ndulación. Geteorización. ua suterránea. Lumero de untas con similares propiedades.

N lueo se anotara en la siuiente tala para su meor análisis " tener una u!a de los datos otenidos.


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1º ASIGNACIÓN


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1º ASIGNACIÓN

1% FA*RICACIÓN DE ESTEREO@RAMA CON LA RED DE SCMIDT -

Mon los 133 datos %ue hemos otenido hemos recolectado, en rumo " uzamientoH deemos pasar estos datos a dirección de uzamiento " uzamiento para poder utilizar la red de $chmidt " poder defnir las &amilias para traaar.

-

6ueo de pasar los puntos a un nue#o sistema, se utilizara la red de $chmidt " se otendrá una pro"ección parecida a esta:


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1º ASIGNACIÓN

6% DETERMINACION DE FAMILIAS:


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1º ASIGNACIÓN

-

$e tomara un conunto de puntos de la pro"ección estereoráfca anterior " se determinara %ue puntos pertenecerán a una &amilia de la siuiente manera. $e tomara un punto central %ue permita representar lo meor posile a una &amilia con un rano de O3P.

DIRECCION DE *UAMIENTO  -

*UAMIENTO 

Tomamos el punto anterior como el %ue representa meor a la &amilia " haremos lo siuiente: x ° − 20 ° ≤ x ° ≤ x ° + 20 °

-

6os puntos %ue están dentro de este rano serán considerados dentro de una &amilia " deen cumplir %ue deen ser más del Q@ de los datos totales para pertenecer a esta.

9% @ENERACION DE LAS ISOALORICAS: -

Muando tenemos el estereorama completo, eneramos una malla %ue nos permita hacer una #aloración de puntos por zonación. 6o haremos con c!rculos, los cuales nos dirán cuántos puntos están dentro de este c!rculo " marcaran su inuencia.

;% @ENERACION DE ISTO@RAMAS  TA*LAS DE RESUMEN:


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1º ASIGNACIÓN

-

$e eneraran historamas con las &recuencias de los parámetros tomados en el punto dos como son apertura, espaciamiento, relleno, etc. 4or ultimo hacer una tala de resumen de estos como:

dS S Espaciado 4ersistenci a Terminació n pertura

I 91 U Q

II

III

IR

1  

Relleno Tipo Espesor Buosidad 0ndulación Geteorizaci ón ua $ut.

U 1 U  9 1


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R

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