INTRODUCCIÓN
Determinar las características estructurales de un macizo rocoso, depende mucho del tipo de roca y su estado físico, esto influirá en la seguridad con que se trabaja y así evitar accidentes lamentables; para ello es necesario recolectar datos geológicos geológicos estructurales a fin de evaluarlo mediante mediante la clasificación clasificación geomecánica. Para tal fin y proceso de aprendizaje como estudiantes, nos constituimos en la Localidad vía avitamiento para realizar algunos estudios del macizo rocoso, bajo la dirección del Ing. Grover Rubina Salazar docente del curso de mecánica de rocas, quien nos dio explicaciones concisas sobre el trabajo a realizar. En el presente trabajo detallamos de manera clara la información obtenida en el campo, como también su proceso de cálculo para determinar su clasificación, asimismo para estar acorde con la tecnología y simplificar el trabajo se utilizó el programa Dips, que nos dio valoraciones para el cálculo de la clasificación Geomecánica. Como también en la parte final damos nuestras impresiones, recomendaciones recomendaciones conclusiones y adjuntamos adjuntamos las fotografías que corroboraran el trabajo realizado en el campo.
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INDICE: INTRODUCCIÓN------------------------NTRODUCCIÓN---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------2 ----------------2 ÍNDICE-----------------------ÍNDICE---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------3 -----------------------------3 OBJETIVOS--------------------------OBJETIVOS----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------6 ---------------------6 3.1. objetivos principales----------------------------------principales-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------6 -----------------------6 3.2. objetivos secundarios-------------------------------------secundarios-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------6 ------------------6 FUNDAMENTO TEÓRICO--------------------TEÓRICO---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------7 ------7 4.1. conceptos básicos---------------------------------------------básicos------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------7 -------------7 4.2. características de la masa rocosa-------------------------------------------------------rocosa-------------------------------------------------------------------------7 -----------------7 4.3. rasgos geológicos---------------------------------------geológicos-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------8 --------------------------8 4.4. propiedades de las discontinuidades-------------------discontinuidades---------------------------------------------------------------------------------------------------------8 ----------8 4.5. proyección estereográfica------------------------------------------estereográfica--------------------------------------------------------------------------------------------------------------11 --------11 4.6. software DIPS------------- ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------12 ---------------------------12 EQUIPO-----------------------EQUIPO----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------13 ------------------------13 5.1. brújula de buzamiento------------------------------------------------buzamiento----------------------------------------------------------------------------------------------------------------13 --------13 5.2. cinta métrica----------------------------------------------métrica-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------13 -----------------13 PROCEDIMIENTO------------------------PROCEDIMIENTO-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------14 ----------14 DATOS TOMADOS DURANTE EL TRABAJO-------------------------------------------------------------------16 TRABAJO-------------------------------------------------------------------16 CÁLCULOS PARA EL SOFTWARE DIPS--------------------------------------------------------------------------17 DIPS--------------------------------------------------------------------------17 8.1. conversión de azimut a rumbo------------------------rumbo------------------------------------------------------------------------------------------------------------17 ----------------17 8.2. conversión de rumbo/buzamiento a dip/dipdirection-------------------------------dip/dipdirection----------------------------------------------18 --------------18 REALIZANDO LA PROYECCIÓN ESTEREOGRÁFICA EN DIPS DE CADA FRACTURA ------------------19 FRACTURA ------------------19 9.1. fractura 01-------------------------------------------------------01---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------19 ----------19 9.2. fractura 02------------------------------------------------------02----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------21 ----------21 9.3. fractura 03------------------------------------------------------------03---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------23 -----------23 9.4. fractura 04------------------------------------------------------04----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------25 ----------25 9.5. fractura 05------------------------------------------------------05----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------27 ----------27 9.6. fractura 06------------------------------------------------------06----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------29 ----------29 9.7. fractura 07------------------------------------------------------07------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------31 --------------31 9.8. fractura 08-------------------------------------------------------08------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------33 -------------33 9.9. fractura 09------------------------------------------------------09------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------35 --------------35 9.10. Fractura 10--------------------------------------------------------10-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------37 -----------37 9.11. Fractura 11-------------------------------------------------------11-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------39 ------------39 9.12. Fractura 12-------------------------------------------------------12---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------41 --------41 9.13. Fractura 13-------------------------------------------------------13---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------43 --------43 9.14. Fractura 14-------------------------------------------------------14---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------45 --------45 9.15. Fractura 15-------------------------------------------------------15---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------47 --------47 9.16. Fractura 16-------------------------------------------------------16---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------49 --------49
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INDICE: INTRODUCCIÓN------------------------NTRODUCCIÓN---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------2 ----------------2 ÍNDICE-----------------------ÍNDICE---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------3 -----------------------------3 OBJETIVOS--------------------------OBJETIVOS----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------6 ---------------------6 3.1. objetivos principales----------------------------------principales-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------6 -----------------------6 3.2. objetivos secundarios-------------------------------------secundarios-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------6 ------------------6 FUNDAMENTO TEÓRICO--------------------TEÓRICO---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------7 ------7 4.1. conceptos básicos---------------------------------------------básicos------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------7 -------------7 4.2. características de la masa rocosa-------------------------------------------------------rocosa-------------------------------------------------------------------------7 -----------------7 4.3. rasgos geológicos---------------------------------------geológicos-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------8 --------------------------8 4.4. propiedades de las discontinuidades-------------------discontinuidades---------------------------------------------------------------------------------------------------------8 ----------8 4.5. proyección estereográfica------------------------------------------estereográfica--------------------------------------------------------------------------------------------------------------11 --------11 4.6. software DIPS------------- ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------12 ---------------------------12 EQUIPO-----------------------EQUIPO----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------13 ------------------------13 5.1. brújula de buzamiento------------------------------------------------buzamiento----------------------------------------------------------------------------------------------------------------13 --------13 5.2. cinta métrica----------------------------------------------métrica-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------13 -----------------13 PROCEDIMIENTO------------------------PROCEDIMIENTO-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------14 ----------14 DATOS TOMADOS DURANTE EL TRABAJO-------------------------------------------------------------------16 TRABAJO-------------------------------------------------------------------16 CÁLCULOS PARA EL SOFTWARE DIPS--------------------------------------------------------------------------17 DIPS--------------------------------------------------------------------------17 8.1. conversión de azimut a rumbo------------------------rumbo------------------------------------------------------------------------------------------------------------17 ----------------17 8.2. conversión de rumbo/buzamiento a dip/dipdirection-------------------------------dip/dipdirection----------------------------------------------18 --------------18 REALIZANDO LA PROYECCIÓN ESTEREOGRÁFICA EN DIPS DE CADA FRACTURA ------------------19 FRACTURA ------------------19 9.1. fractura 01-------------------------------------------------------01---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------19 ----------19 9.2. fractura 02------------------------------------------------------02----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------21 ----------21 9.3. fractura 03------------------------------------------------------------03---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------23 -----------23 9.4. fractura 04------------------------------------------------------04----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------25 ----------25 9.5. fractura 05------------------------------------------------------05----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------27 ----------27 9.6. fractura 06------------------------------------------------------06----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------29 ----------29 9.7. fractura 07------------------------------------------------------07------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------31 --------------31 9.8. fractura 08-------------------------------------------------------08------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------33 -------------33 9.9. fractura 09------------------------------------------------------09------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------35 --------------35 9.10. Fractura 10--------------------------------------------------------10-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------37 -----------37 9.11. Fractura 11-------------------------------------------------------11-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------39 ------------39 9.12. Fractura 12-------------------------------------------------------12---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------41 --------41 9.13. Fractura 13-------------------------------------------------------13---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------43 --------43 9.14. Fractura 14-------------------------------------------------------14---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------45 --------45 9.15. Fractura 15-------------------------------------------------------15---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------47 --------47 9.16. Fractura 16-------------------------------------------------------16---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------49 --------49
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10. PROYECCIÓN ESTEREOGRÁFICA DE TODAS LAS FRACTURAS EN DIPS.--------------------------51 DIPS.--------------------------51 10.1. llenado de datos al software--------------------------------------------------software----------------------------------------------------------------------51 -------------------51 10.2. trazado de polos en el software----------------------software--------------------------------------------------------------------------------------------------51 --------51 10.3. diagrama de dispersión de los polos – sistema ecuatorial--------------------------------52 10.4. diagrama de densidad de los polos---------------------------------------------------polos-------------------------------------------------------------52 ---------52 10.5. diagrama de rosetas que muestra la orientación preferencial de los planos en las unidades afloradas con rumbos dominantes-------------------------------------dominantes-----------------------------------------------------53 ---------------53 10.6. gráficos estadísticos mostrando los porcentaje de los buzamientos-------------------53 10.7. gráficos estadísticos mostrando los porcentajes de las direcciones de los buzamientos----------------------------------------------buzamientos-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------54 -----------------54 10.8. cuadros estadísticos mostrando el porcentaje de la persistencia-----------------------55 persistencia-----------------------55 10.9. cuadros estadístico mostrando el porcentaje del espaciamiento-----------------------56 10.10. cuadros estadísticos mostrando el porcentaje del apertura------------------------------57 10.11. cuadros estadísticos mostrando el porcentaje de las rugosidades----------------------58 10.12. cuadros estadísticos mostrando el porcentaje de rellenos-------------------------------59 rellenos-------------------------------59 10.13. representación de las fracturas en 3d en diferentes vistas.------------------------------60 vistas.------------------------------60 11. PARÁMETROS DE CLASIFICACIÓN------------CLASIFICACIÓN---------------------------------------------------------------------------------------------------62 -------------------------------62 11.1. valorización de la persistencia-------------------------------------persistencia-------------------------------------------------------------------62 -----------------------------62 11.2. valorización de espaciamiento------------------------------------espaciamiento------------------------------------------------------------------62 -----------------------------62 11.3. valorización de relleno-----------------------------------------------relleno----------------------------------------------------------------------------63 ----------------------------63 11.4. valorización de rugosidad-------------------------------------------------rugosidad------------------------------------------------------------------------63 ----------------------63 11.5. valorización de apertura-----------------------------------------------------apertura--------------------------------------------------------------------------64 --------------------64 11.6. valorización e agua subterránea----------------------------------------------------------------64 subterránea----------------------------------------------------------------64 12. PARÁMETROS OBTENIDOS---------------------------------------------OBTENIDOS--------------------------------------------------------------------------------65 ----------------------------------65 12.1. orientación promedio de los sets de las fracturas:--------------------fracturas:-----------------------------------------65 --------------------65 12.2. familias---------------------------------------------------familias-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------65 --------------65 12.3. espaciamiento promedio--------------------------------------------promedio-------------------------------------------------------------------------65 ----------------------------65 12.4. persistencia promedio-----------------------------------------------promedio----------------------------------------------------------------------------65 ----------------------------65 12.5. apertura promedio--------------------------------------------promedio------------------------------------------------------------------------------------------------------------------65 --65 12.6. relleno-----------------------------------------------relleno--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------65 -----------------65 12.7. rugosidad--------------------------------------------------rugosidad------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------65 --------------65 12.8. agua subterránea------------------subterránea-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------65 --65 12.9. meteorización-------------meteorización----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------65 ----------------65 13. CALCULO DEL RMR DE BIENIAWSKI--------------------------------------BIENIAWSKI----------------------------------------------------------------------66 -------------------------------66 13.1. cálculo de resistencia a la compresión--------------------------------------compresión---------------------------------------------------------66 ------------------66 13.2.
hallando el rqd------------------------------------------------------rqd---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------66 -66
13.3. insertar datos a la tabla de Excel----------------------------------------------Excel---------------------------------------------------------------67 ----------------67 14. CALCULO DEL Q DE BARTON-------------------------------------------------BARTON-------------------------------------------------------------------------------68 -----------------------------68 14.1. Formula---------------------Formula------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------68 ----------------68 15. CALCULO DEL GSI-----------------------------------------------------GSI------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------69 -----------69
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16. RESULTADOS FINALES---------------------------------------------------------------------------------------70 16.1. según RQD--------------------------------------------------------------------------------------------70 16.2. según RMR--------------------------------------------------------------------------------------------70 16.3. según Q de barton----------------------------------------------------------------------------------70 16.4. según GSI----------------------------------------------------------------------------------------------70 17. CONCLUSIONES-----------------------------------------------------------------------------------------------71 18. RECOMENDACIONES-----------------------------------------------------------------------------------------71 19. BIBLIOGRAFÍAS------------------------------------------------------------------------------------------------71
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I.
OBJETIVOS
1.1.OBJETIVOS PRINCIPALES
Realizar el mapeo geológico de las fracturas del macizo rocoso. Realizar la proyección estereográfica de las fracturas del macizo rocoso. Usar el software DIPS para la proyección estereográfica y representación de sus características. Determinación del RMR de la roca.
1.2.OBJETIVOS SECUNDARIOS
Aprender a usar el software DIPS. Aprender la conversión del buzamiento y azimut a un DIP/DIP DIRECTION. Ejecutar la proyección el software de STEREO.
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II.
FUNDAMENTO TEÓRICO.
2.1.
CONCEPTOS BÁSICOS: La roca es un conjunto de sustancias minerales que formando masas, constituye gran parte de la corteza terrestre. Según su origen, las rocas pueden ser ígneas, sedimentarias y metamórficas. - Rocas ígneas, son aquellas que han sido formadas por la consolidación del magma. - Rocas sedimentarias, formadas por la deposición de sedimentos. - Rocas metamórficas, formadas por procesos de altas presiones y temperaturas. La roca difiere de la mayoría de otros materiales utilizados en la ingeniería. Ésta tiene discontinuidades (fracturas) de diferentes tipos, que hacen que su estructura sea discontinua. Además, debido a los procesos geológicos que la han afectado entre el tiempo de su formación y la condición en la cual la encontramos en la actualidad, presenta heterogeneidades y propiedades variables. Después de esto es necesario distinguir lo que es el “material rocoso” o denominado también “roca intacta” y lo que es la “masa rocosa” o también denominada “macizo rocoso”.
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2.2. -
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Roca intacta. Es el bloque ubicado entre las discontinuidades y podría ser representada por una muestra de mano o trozo de testigo que se utiliza para ensayos de laboratorio. Masa rocosa. Es el medio in-situ que contiene diferentes tipos de discontinuidades como diaclasas, estratos, fallas y otros rasgos estructurales CARACTERISTICAS DE LA MASA ROCOSA. DISCONTINUIDADES.- Las discontinuidades generalmente son una propiedad de las rocas duras y semiduras. Una parte de estas surgen en el proceso de formación de las rocas, tales son las denominadas grietas primarias, a las que pertenecen las litogenéticas de las rocas sedimentarias, las de contracción en las rocas magmáticas y las de clivaje en las rocas metamórficas; En las etapas ulteriores de variación de la roca pueden aparecer grietas secundarias, a estas pertenecen las tectónicas que están relacionadas con las fallas y los pliegues, las exógenas como las fisuras de meteorización, y las artificiales que surgen con las excavaciones mineras, perforación de barrenos y otros. Los principales tipos de discontinuidades presentes en la masa rocosa son: PLANOS DE ESTRATIFICACIÓN. Dividen en capas o estratos a las rocas sedimentarias.
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2.3.
FALLAS. Son fracturas que han tenido desplazamiento. Éstas son estructuras menores que se presentan en áreas locales de la mina o estructuras muy importantes que pueden atravesar toda la mina. DIACLASAS. También denominadas juntas, son fracturas que no han tenido desplazamiento y las que más comúnmente se presentan en la masa rocosa. ZONAS DE CORTE. Son bandas de material que puede ser de varios metros de espesor, en donde ha ocurrido fallamiento de la roca. CONTACTOS LITOLÓGICOS.- Que comúnmente forman, por ejemplo, la caja techo y caja piso de una veta. PLANOS DE FOLIACIÓN O ESQUISTOSIDAD.- Se forman entre las capas de las rocas metamórficas dando la apariencia de hojas o láminas. RASGAGOS GEOLOGICOS
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2.4.
VENILLAS. Son rellenos de las fracturas con otros materiales. PLIEGUES. Son estructuras en las cuales los estratos se presentan curvados. DIQUES. Son intrusiones de roca ígnea de forma tabular, que se presentan generalmente empinadas o verticales. CHIMENEAS O CUELLOS VOLCÁNICOS. Son intrusiones que han dado origen a los conos volcánicos PROPIEDADES DE LAS DISCONTINUIDADES.
Estas influyen en el comportamiento de la masa rocosa: Orientación, Espaciado, Persistencia, Rugosidad, Apertura, Relleno. -
ORIENTACIÓN Se determina la orientación característica Rumbo y Buzamiento
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ESPACIAMIENTO
Es la distancia perpendicular entre las discontinuidades adyacentes. Éste determina el tamaño de los bloques de roca intacta. Cuanto más espaciado tengan, los bloques serán más grandes
- PERSISTENCIA
Es la extensión en área o tamaño de una discontinuidad cuanto menor sea la persistencia, la masa rocosa será más estable y cuanto mayor sea, será menos estable.
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-
RUGOSIDAD
Es la aspereza o irregularidad de la superficie de la discontinuidad. Cuanto menor sea la rugosidad la masa rocosa será menos competente y cuanto mayor sea la rugosidad la masa rocosa será más competente.
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APERTURA.
Es la separación entre paredes rocosas de una discontinuidad o del grado de abierto que ésta presenta. A menor apertura, las condiciones de la masa rocosa serán mejores y a mayor apertura, las condiciones serán más desfavorables.
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-
RELLENO. Son los materiales que se encuentran dentro de la discontinuidad. Cuando éstos son más duros, ésta es más competente
2.5.
PROYECCIÓN ESTEREOGRÁFICA.
La proyección estereográfica es un sistema de representación gráfico en el cual se proyecta la superficie de una esfera sobre un plano mediante un conjunto de rectas que pasan por un punto, o foco. El plano de proyección es tangente a la esfera, o paralelo a éste, y el foco es el punto de la esfera diametralmente opuesto al punto de tangencia del plano con la esfera. La superficie que puede representar es mayor que un hemisferio. El rasgo más característico es que la escala aumenta a medida que nos alejamos del centro. En su proyección polar los meridianos son líneas rectas, y los paralelos son círculos concéntricos. En la proyección ecuatorial sólo son líneas rectas el ecuador y el meridiano central
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2.6.
SOFTWARE DIPS.
DIPS es un programa diseñado para el análisis interactivo basado en datos geológicos de orientación. El programa es un conjunto de herramientas capaces de muchas aplicaciones diferentes y está diseñado tanto para el principiante o usuario ocasional, y para el usuario consumado de la proyección estereográfica que desee utilizar las herramientas más avanzadas en el análisis de datos geológicos. DIPS permite al usuario analizar y visualizar datos estructurales siguiendo las mismas técnicas utilizadas en estereoscopios manuales. Además, muchas características computacionales están disponibles, como el contorno estadístico de orientación agrupación, significaría calcular la orientación y el análisis de atributos de entidad cualitativa y cuantitativa. DIPS ha sido diseñado para el análisis de las características relacionadas con el análisis de ingeniería de estructuras de piedra, sin embargo, el formato libre del archivo de datos DIPS permite el análisis de los datos de orientación.
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III.
EQUIPOS
3.1. BRÚJULA DE BUZAMIENTO
3.2. CINTA MÉTRICA
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IV.
PROCEDIMIENTO
4.1. Se identifica todas las fracturas presentes en el macizo rocoso.
4.2. Se realiza la medida del espaciamiento entre ellas.
4.3. Se realiza la descripción de las características de las fracturas como relleno, rugosidad, entre otras. En este punto se detalla todas las características de la fractura por ejemplo. Si el relleno es de arcilla u otro material, si es rugoso o liza, etc. 4.5. Se mide la persistencia de las fracturas. Viene a ser la longitud de la fractura.
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4.6. Se realiza la medición del rumbo y buzamiento de las fracturas con la brújula.
4.7. Se llena los datos al software DIPS para la representación estereográfica.
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V.
DATOS TOMADOS DURANTE LA EJECUCIÓN DEL TRABAJO. Los siguientes datos fueron tomados en un tramo de 23.00 metros. Una altura aproximada de 4.30 metros.
FRACTURA 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16
ESPACIADO (m) 0.75 0.67 1.42 1.16 1.08 3.82 1.00 0.88 1.90 1.09 1.66 1.47 1.29 1.69 1.45 1.37
Az
Bz
330 340 317 317 335 348 341 285 353 311 37 320 302 293 287 279
82 85 88 84 61 75 86 86 82 78 44 70 78 71 74 54
PERSISTENCIA (m) 3.52 2.85 3.56 2.96 3.00 3.45 2.89 3.52 2.96 4.15 3.46 3.89 3.25 2.56 4.25 3.49
APERTURA (mm) 5.00 4.50 3.25 5.25 10.56 12.89 10.56 10.59 3.80 3.25 6.89 3.45 10.69 10.50 15.60 14.56
RUGOSIDAD
RELLENO
Media rugosa Liza Liza Media Rugosa Rugosa rugosa rugosa liza media media media liza rugosa liza
limpio arcilla arcilla limpio detrítico arcilla limpio arcilla arcilla limpio detrítico limpio limpio arcilla limpio detrítico
Datos adicionales:
- Falla de rumbo N40W y buzamiento de 39 NW que se encuentra entre l fractura 12 – 17 con 4 grados de inclinación
16
VI. CALCULOS PARA EJECUCTAR EL SOFTWARE DIPS. 6.1.CONVERTIR DE AZIMUT RUMBO Se tiene que convertir el azimut y el buzamiento en rumbo y buzamiento para luego ser convertidos en DIP/DIPDIRECTION. El cual es otra medida geológica. Para ellos usaremos una programación en Excel - Conversión de Azimut a Rumbo - Observando también la figura se ve que el cuadrante de la línea depende del valor del azimut así: Azimut
Cuadrante Rumbo
0° – 90°
NE
N ‘Azimut’ E
90° – 180° SE
S ’180° – Azimut’ E
180° – 270° SW
S ‘Azimut – 180°’ W
270° – 360° NW>
N ’360° – Azimut’ W
NUMERO 1 2 3 4 5 6 7 8 19 10 11 12 13 14 15 16
Az 330 340 317 317 335 348 341 285 353 311 37 320 302 293 287 279
Bz 82 SW 85 SW 88 SW 84 SW 61 SW 75 SW 86 SW 86 SW 82 SW 78 NE 44 NE 70 NE 78 SW 71 SW 74 NE 54 NE
Convertir de azimut a rumbo RUMBO BUZAMIENTO N30W 82 SW N20W 85 SW N43W 88 SW N43W 84 SW N25W 61 SW N12W 75 SW N19W 86 SW N75W 86 SW N7W 82 SW N49W 78 NE N37E 44 SE N40W 70 NE N58W 78 SW N67W 71 SW N73W 74 NE N81W 54 NE
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6.2.CONVERTIR DE RUMBO Y BUZAMIENTO A DIP/DIRECTION Una vez obtenido el rumbo y el buzamiento transformaremos en DIP/DIPDIRECTION. Con la siguiente tabla programada en Excel.
RUMBO N30W N20W N43W N43W N25W N12W N19W N75W N7W N49W N37E N40W N58W N67W N73W N81W
BUZAMIENTO 82 SW 85 SW 88 SW 84 SW 61 SW 75 SW 86 SW 86 SW 82 SW 78 NE 44 SE 70 NE 78 SW 71 SW 74 NE 54 NE
DIP 82 85 88 84 61 75 86 86 82 78 44 70 78 71 74 54
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DIP DIRECTION 240 250 227 227 245 258 251 195 263 41 127 50 212 203 17 9
VII.
REALIZANDO LA PROYECCION ESTEREOGRAFICA ESTEREOGRAFICA CON EL SOFTWARE DIPS. 7.1.FRACTURA 7.1. FRACTURA 01:
TRAZADO DE POLO DE LA FRACTURA 01
DIAGRAMA DE DENSIDAD DE POLO DE LA FRACTURA 01 19
DIAGRAMA DE ROSETA QUE MUESTRA LA HORIENTACION PREFERENCIAL DE LA FRACTURA 01
VISTA EN 3D DE LA FRACTURA 01
20
7.2.FRACTURA 7.2. FRACTURA 02
TRAZADO DE POLO DE LA FRCATURA 02
DIAGRAMA DE DENSIDAD DE POLO DE LA FRACTURA 02 21
DIAGRAMA DE ROSETA QUE MUESTRA LA HORIENTACION PREFERENCIAL DE LA FRACTURA 02
VISTA EN 3D DE LA FRACTURA 02
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7.3.FRACTURA 03
TRAZADO DE POLO DE LA FRACTURA 03
DIAGRAMA DE DENSIDAD DE POLO DE LA FRACTURA 03 23
DIAGRAMA DE ROSETA QUE MUESTRA LA HORIENTACION PREFERENCIAL DE LA FRACTURA 03
VISTA EN 3D DE LA FRACTURA 03
24
7.4.FRACTURA 04
TRAZADO DEL POLO DE LA FRACTURA 04
DIAGRAMA DE DENSIDAD DE POLO DE LA FRACTURA 04 25
DIAGRAMA DE ROSETA QUE MUESTRA LA HORIENTACION PREFERENCIAL DE LA FRACTURA 04
VISTA EN 3D DE LA FRACTURA 04 26
7.5.FRACTURA 05
TRAZADO DEL POLO DE LA FRACTURA 05
DIAGRAMA DE DENSIDAD DEL POLO DE LA FRACTURA 05 27
DIAGRAMA DE ROSETA QUE MUESTRA LA HORIENTACION PREFERENCIAL DE LA FRACTURA 05
VISTA EN 3D DE LA FRACTURA 05
28
7.6.FRACTURA 06
TRAZADO DEL POLO DE LA FRACTURA 06
DIAGRAMA DE DENSIDAD DE POLO DE LA FRACTURA 06 29
DIAGRAMA DE ROSETA QUE MUESTRA LA HORIENTACION PREFERENCIAL DE LA FRACTURA 06
VISTA EN 3D DE LA FRACTURA 06
30
7.7.FRACTURA 07
TRAZO DE POLO DE LA FRACTURA 07
DIAGRAMA DE DENSIDAD DE POLO DE LA FRACTURA 07 31
DIAGRAMA DE ROSETA QUE MUESTRA LA HORIENTACION PREFERENCIAL DE LA FRACTURA 07
VISTA EN 3D DE LA FRACTURA 07
32
7.8.FRACTURA 08
TRAZO DE POLO DE LA FRACTURA 08
DIAGRAMA DE DENSIDAD DE POLO DE LA FRACTURA 08 33
DIAGRAMA DE ROSETA QUE MUESTRA LA HORIENTACION PREFERENCIAL DE LA FRACTURA 08
VISTA EN 3D DE LA FRACTURA 08
34
7.9.FRACTURA 09
TRAZO DE POLO DE LA FRACTURA 09
DIAGRAMA DE DENSIDAD DE POLO DE LA FRACTURA 09 35
DIAGRAMA DE ROSETA QUE MUESTRA LA HORIENTACION PREFERENCIAL DE LA FRACTURA 09
VISTA EN 3D DE LA FRACTURA 09
36
7.10.
FRACTURA 10
TRAZO DE POLO DE LA FRACTURA 10
DIAGRAMA DE DENSIDAD DE POLO DE LA FRACURA 10 37
DIAGRAMA DE ROSETA QUE MUESTRA LA HORIENTACION PREFERENCIAL DE LA FRACTURA 10
VISTA 3D DE LA FRACTURA 10
38
7.11. FRACTURA 11
TRAZO DE POLO DE LA FRACTURA 11
DIAGRAMA DE DENSIDAD DEL POLO DE LA FRACTURA 11 39
DIAGRAMA DE ROSETA QUE MUESTRA LA HORIENTACION PREFERENCIAL DE LA FRACTURA 11
VISTA 3D DE LA FRACTURA 11
40
7.12. FRACTURA 12
TRAZO DE POLO DE LA FRACTURA 12
DIAGRAMA DE DENSIDAD DE POLO DE LA FRACTURA 12
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DIAGRAMA DE ROSETA QUE MUESTRA LA HORIENTACION PREFERENCIAL DE LA FRACTURA 12
VISTA EN 3D DE LA FRACTURA 12
42
7.13. FRACTURA 13
TRAZO DE POLO DE LA FRACTURA 13
DIAGRAMA DE DENSIDAD DE POLO DE LA FRACTURA 13 43
DIAGRAMA DE ROSETA QUE MUESTRA LA HORIENTACION PREFERENCIAL DE LA FRACTURA 13
VISTA EN 3D DE LA FRACTURA 13
44
7.14. FRACTURA 14
TRAZO DE POLO DE LA FRACTURA 14
DIAGRAMA DE DENSIDAD DE POLO DE LA FRACTURA 14
45
DIAGRAMA DE ROSETA QUE MUESTRA LA HORIENTACION PREFERENCIAL DE LA FRACTURA 14
VISTA EN 3D DE LA FRACTURA 14
46
7.15. FRACTURA 15
TRAZO DE POLO DE LA FRACTURA 15
DIAGRAMA DE DENSIDAD DE POLO DE LA FRACTURA 15 47
DIAGRAMA DE ROSETA QUE MUESTRA LA HORIENTACION PREFERENCIAL DE LA FRACTURA 15
VISTA EN 3D DE LA FRACTURA 15
48
7.16. FRACTURA 16.
TRAZO DE POLO DE LA FRACTURA 16
DIAGRAMA DE DENSIDAD DE POLO DE LA FRACTURA 16 49
DIAGRAMA DE ROSETA QUE MUESTRA LA HORIENTACION PREFERENCIAL DE LA FRACTURA 16
VISTA EN 3D DE LA FRACTURA 16
50
VIII. PROYECCION ESTEREOGRAFICA DE TODAS LAS FRACTURAS CON EL SOFTWARE DIPS. 8.1.
LLENADO DE DATOS AL SOFTWARE
8.2.
TRAZO DE POLOS EN EL SOFTWARE
51
8.3.
DIAGRAMA DE DISPERSION DE POLOS – SISTEMA ECUATORIAL
8.4.
DIAGRAMA DE DENSIDAD DE LOS POLOS
52
8.5.
DIAGRAMA DE ROSETAS QUE MUESTRA LA ORIENTACION PREFERENCIAL DE LOS PLANOS EN LAS UNIDADES AFLORADAS CON RUMBOS DOMINANTES
8.6.
GRAFICOS ESTADISTICOS MOSTRANDO LOS PORCENTAJE DE LOS BUZAMIENTOS.
53
8.7.
GRAFICOS ESTADISTICOS MOSTRANDO LOS PORCENTAJES DE LAS DIRECCIONES DE LOS BUZAMIENTOS.
54
8.8.
CUANDROS ESTADISTICOS MOSTRANDO EL PORCENTAJE DE LA PERSISTENCIA.
55
8.9.
CUADROS ESTADISTICO MOSTRANDO EL PORCENTAJE DEL ESPACIAMIENTO.
56
8.10. CUADROS ESTADISTICOS MOSTRANDO EL PORCENTAJE DEL APERTURA.
57
8.11. CUADROS ESTADISTICOS MOSTRANDO EL PORCENTAJE DE LAS RUGOSIDADES.
58
8.12. CUADROS ESTADISTICOS MOSTRANDO EL PORCENTAJE DE RELLENOS.
59
8.13. REPRESENTACION DE LAS FRACTURAS EN 3D EN DIFERENTES VISTAS.
60
61
IX.
PARÁMETROS DE CLASIFICACIÓN 9.1.VALORIZACIÓN DE LA PERSISTENCIA: Media = 3.36, mínima = 2.56, máxima = 4.25
9.2.VALORIZACIÓN DEL ESPACIAMIENTO: Media = 1.4187, mínima = 0.67 y la máxima = 3.82
62
9.3.VALORIZACIÓN DEL RELLENO : 6 rellenos con arcilla 3 detríticos 7 limpios suaves
9.4.VALORIZACIÓN DE LA RUGOSIDAD: Liza 5 Media 5 Rugosa 6
63
9.5.VALORIZACIÓN DE LA APERTURA. Media = 8.20875, minima = 3.25 y la máxima 15.6
9.6.VALORIZACIÓN DE AGUA SUBTERRÁNEA: Zona de trabajo completamente seca
64
X.
PRAMETROS OBTENIDOS:
10.1. ORIENTACIÓN PROMEDIO DE LOS SETS DE LAS FRACTURAS:
10.2. 16 familias de polos y 3 familias de fracturas 10.3. Espaciamiento promedio: 1.4187 10.4. Persistencia promedio: 3.36 10.5. Apertura promedio: 8.20875 10.6. Relleno: suave 10.7. Rugosidad: rugosa 10.8. Agua subterránea: seca 10.9. meteorización: moderada
65
XI. 11.1.
CALCULO DEL RMR DE BIENIAWSKI
CÁLCULO DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN
ÍNDIC E DE RES ISTE NCIA S GRADO IDENTIFICA CIÓN DE CAM PO Deleznable con golpes firmes con la punta de martillo de geólogo se desconcha con una cuchilla R1 Se desconcha con dificultad con cuchilla. Marcas poco profundas en la roca con golpe firme del martillo (de R2 punta) No se raya ni desconcha con cuchillo. La muestra se rompe con golpe firme del martillo R3 La muestra se rompe con más de un golpe del martillo R4 Se requiere varios golpes de martillo para romper la muestra R5 Solo se rompe esquirlas de la muestra con el martillo R6
RANG O RESIS. COMP. MPA
1.0 – 5.0 5 - 25
25 - 50 50 – 100 100
11.2. HAL LA NDO EL RQD = − . ( )
-
jv = número de discontinuidades
= − . () = . -
MUY MALA = 00 - 25 MALA = 25 - 50 REGULAR = 50 – 75 (ESTE ES NUESTRO CASO) BUENA = 75 - 90 MUY BUENA = 90 - 100
66
–250
250
11.3. INSERTAR DATOS A LA TABL A DE EXCEL.
67
XII.
CALCULO DEL Q DE BARTON. 12.1. FORMULA. =
-
∗ ∗
RQD = cualidad de la roca JN = número de juntas o cantidad de fracturas JR = rugosidad de las juntas JA = alteración de las juntas JW = factor de reducción por presencia de agua en las juntas SRF = factor de resistencia por esfuerzos.
=
.
∗
∗
.
62.2 9 6 2.5 1 4
= .
Los siguientes datos fueron calculados con las copias dadas por el docente, los cuales son parámetros ya establecidos según las características del macizo rocoso
Por lo tanto - <0.01 pesimo - 0.01 – 0.1 extremadamente malo - 1 – 4 malo - 4 – 10 regular - 10 – 40 bueno - 40 - 100 muy bueno
68
XIII. CALCULO DEL GSI LA FORMULA A USAR ES:
= − = − =
Masivo o levemente fracturada por que se encuentra 1 a 2 fractura por metro. F = moderadamente fracturada
69
XIV. RESULTADOS FINALES. 14.1. SEGÚN RQD: -
REGULAR = 50 – 75 (ESTE ES NUESTRO CASO 62.2)
14.2. SEGÚN RMR -
REGULAR TIPO III = 60 POR CORRECCION DE BUZAMIENTO 58
14.3. SEGÚN Q DE BARTON.
-
4 – 10 REGULAR EL VALOR HALLADO ES 4.147
14.4. SEGÚN EL GSI. -
Masivo o levemente fracturada por que se encuentra 1 a 2 fractura por metro. F = moderadamente fracturada VALOR 55
70