FACULT FACULTAD DE INGENIERÍ I NGENIERÍA A ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE MINAS
MAPEO GEOMECÁNICO Integrantes de Grupo: •
Benell Riber Bene Ribera, a, Brayan Brayan Aug Augusto usto..
•
Jauregui Aliaga, Jhordann Manuel.
•
Moncada Flores, José Luis.
Docente: •
ING. Filadelfio Cruzado Mejía
INTRODUCCIÓN Esta presentación pretende ser una referencia técnica para el lector, que realiza mapeo geotécnico. Se ha tratado de sintetizar los diferentes conceptos, tablas y nomenclaturas utilizadas en la caracterización geomecánica. Es conocido que el comportamiento mecánico del macizo rocoso es gob go ber ern nad ado o es esen enc cia ialm lmen ente te po porr la lass dis isco cont ntin inui uida dade des, s, ya qu que e la re ressis iste ten nci cia a de la ro roca ca in inttac acta ta se ve di dism smin inui uida da co con n el aum umen entto de de den nsi sida dad d de es esttru ruct ctur uras as.. También, la permeabilidad es afectada por la red de estructuras, y esto determina una menor resistencia de macizo rocoso, influenciando en la esta es tabi bililida dad d de ta talu lude dess y el co cont ntro roll de vo vola ladu dura ra..
OBJETIVOS Objetivo Principal:
Comprender y saber como se hace un mapeo Geomecánico.
Objetivos Secundarios:
Estudiar diferentes parámetros necesarios para un mapeo Geomecánico.
Clasificar el macizo rocoso.
Detección de posibles mecanismos de inestabilidad
TIPOS DE MAPEO
Línea de detalles
Implica colocar una cinta de medición de 30 m a lo largo de la cara del talud y el registro de los datos para cada discontinuidad que cruza la cinta. Ventaja: control de la recolección de datos, para cálculos estadísticos Desventaja: no aplicable a grandes áreas.
TIPOS DE MAPEO
Mapeo de celda
se examinan todas las discontinuidades que caen dentro de "ventanas" en el talud. Se recomienda utilizar ventanas que son aproximadamente de 5 ' alto por 25 ' a 50 ' largo con 10' a 25' entre las ventanas La ventana de mapeo tiene la ventaja de ser ligeramente más rápida que la línea de mapeo pero tiene menor control estadístico.
TIPOS DE MAPEO
Logeo orientado de testigos
los testigos a veces se usan para obtener los datos de discontinuidades en áreas dónde la excavación no ha empezado todavía. Algunos parámetros, como la longitud de la discontinuidad y continuidad es imposible de obtener del testigo orientado.
PARAMETROS NECESARIOS
Ubicación y orientación de traversa Se debe tratar de seguir un procedimiento parecido al siguiente:
Registrar el nivel de piso del banco, nombre del tajo y sector.
Marcar el punto de inicio de la ventana de mapeo
Ubicar la cinta métrica al pie del talud y medir una longitud igual a la altura de banco, (10, 15 o 30 metros), según corresponda a banco simple o doble.
Registrar la orientación de la cara de banco y el ángulo de banco
Tipos de estructuras Las estructuras geológicas consideradas son:
Tipo de estructura: Juntas Estratificación Zonas de cizalla Fallas Venillas
Simbología J B S F V
Orientación de estructuras Con la brújula azimutal se registra la orientación de las estructuras según la regla de la “mano derecha”, luego se adiciona 90 grados al azimut leído para obtener la conversión al formato dip / dipdirection. Adicionalmente en el caso de fallas se debe registrar el movimiento relativo de los bloques, como: normal “N”, inverso “I”, de rumbo “R”, así como las componentes dextral: “D” y sinextral “S” . El ángulo entre la estría de movimiento y la línea de rumbo, conocido como “pitch”, debe medirse considerando la naturaleza del salto de la falla. Petit (1987)
Frecuencia y espaciamiento:
Frecuencia de discontinuidades:
Definida como el número de discontinuidades de una familia por longitud de traversa.
Frecuencia lineal:
Se define una línea de muestreo orientada de modo horizontal o vertical y se cuentan todas las discontinuidades que cortan a la línea de muestreo, sin tomar en cuenta la familia a la que pertenecen.
Espaciamiento:
Es el espacio existente entre discontinuidades de una misma familia, medida en milímetros. Espacimiento: >2m 0.6-2m 200-600mm 60-200mm <60mm
Valor 20 15 10 8 5
Persistencia: Es definida como la extensión o longitud alcanzada por las discontinuidades. La persistencia es estimada visualmente dentro de algún rango de longitud expresado en metros, pudiendo ser valorada y calificada según: Persistencia:
Valor
Significado
<1m
6
Muy baja persistencia
1-3m
4
baja persistencia
3-10m
2
mediana persistencia
10-20m
1
alta persistencia muy alta
PARAMETROS NECESARIOS
Apertura:
Es definida como la abertura existente entre las paredes de la discontinuidad, la cual se mide en milímetros y es descrita según:
Apertura:
Valor
0
6
<0.1mm
5
0.1-1.0mm
4
1-5mm
1
>5mm
0
PARAMETROS NECESARIOS R elleno:
Es el material contenido en la abertura de las discontinuidades.
Relleno:
Valor
ninguno
6
Duro, >5mm
4
Duro, <5mm
2
Suave, >5mm
2
S
0
<5
PARAMETROS NECESARIOS
Rugosidad:
Es la superficie irregular de cualquier discontinuidad. También descrita como aspereza La rugosidad es descrita utilizando la valoración de Bieniawski la cual contempla la evaluación cualitativa de la rugosidad como:
Rugosidad:
Valor
Muy rugoso
6
Rugoso
5
moderadamente rugosa
3
Suave
1
PARAMETROS NECESARIOS
Alteración:
En alteración se observará: la oxidación de fracturas, decoloración superficial y descomposición del macizo rocoso.
Alteración:
Valor
Inalterada
6
débilmente alterada
5
alteración moderada
3
altamente alterada
1
Descompuesta
0
PARAMETROS NECESARIOS
Condición de Aguas subterráneas
Las condiciones de humedad y de flujo de agua en las paredes de los taludes están controladas no solo por la porosidad de las rocas, sino también por el grado de infiltración a través de las discontinuidades.
Condición de aguas subterráneas
Valor
Completamente seca
15
Seca
10
Húmeda
7
Goteando
4
Flujo continuo
0
PARAMETROS NECESARIOS
Resistencia estimada de la roca intacta:
La estimación de la resistencia de la masa rocosa a la compresión uniaxial no confinada, es estimada empíricamente realizando golpes con el martillo de geólogo o intentando hacer ralladuras con una navaja sobre la superficie de la discontinuidad
Resistencia:
Valor
R6
15
R5
12
R4
7
R3
4
R2
2
R1
1
PARAMETROS NECESARIOS
Estimación del Índice de resistencia geológica (GSI)
Este índice expresa la resistencia geológica de un macizo utilizando la descripción de las condiciones estructurales y de la alteración, vistas en el macizo durante el mapeo geotécnico.
PARAMETROS NECESARIOS
GSI
PARAMETROS NECESARIOS
Litología
Nos indica la composición y estructura de las rocas. Tipo de roca: Monzonita
Simbología Mz
Skarn piroxenos Skarn granates
Sk
Skarn de magnetita Calizas
Cz
Mármol Dioritas / Porf. Dioritas
Di
Andesitas
An
Latitas
La
Lutitas
Lu
Hornfelses
Hf
PARÁMETROS CALCULADOS
JV (coeficiente volumétrico de Juntas)
La suma de las frecuencias de juntas definirá el valor de Jv por ejemplo: para tres familias de juntas con sus frecuencias definidas por la longitud de la traversa de 15 metros, se calculará un Jv como: Jv = 60/15 + 65/15 + 50/15 = 4 + 4.33 + 3.33 = 11.66/m 3
PARÁMETROS CALCULADOS
RQD (El índice de calidad de roca)
creado para intentar clasificar un macizo rocoso considerando solo la densidad de fracturas En función del Jv, para el valor de 11.66/m3, se obtiene:
RQD
115
3.3 JV
RQD = 76.8
PARÁMETROS CALCULADOS
RQD (El índice de calidad de roca)
Adicionalmente se puede estimar con una frecuencia lineal un valor de RQD máximo, media la expresión:
RQD
100e
0.1
(0.1 1)
Por ejemplo una familia de juntas tiene una frecuencia lineal de 4.33/m es decir un espacimiento de 230mm, lo cual determina un RQDmax = 92.9 Y un RQDmed = 80
PARÁMETROS CALCULADOS RQD vs. Espaciamiento RQD
100 e
0.1
(0.1 1)
100 90 80 70 60 )
RQD medio
%( D
RQD máximo
50 R
Q
40
RQD mínimo
30 20 10 0 10
100 Espaciamiento (mm)
1000
PARÁMETROS CALCULADOS
Es un índice de clasificación de la masa rocosa, para lo cual se suman las valoraciones dadas a la resistencia de la roca intacta, densidad de fracturas, condiciones de juntas e infiltración de agua. Grupo
*Resistencia roca intacta **Calidad de macizo
Parámetro
Valuación (#)
Resistencia estimada
R3
4
Espaciamiento (mm)
100
6.5
RQD%
48
9.7
Persistencia (m)
15
1
3 Suave<5mm
1 0
moderada
3
débilmente
5
Apertura (mm) Tipo de relleno Rugosidad Grado de alteración Condición de aguas subterráneas RMR básico Condición de discontinuidades
Estimación
seca
10 40.2
PARÁMETROS CALCULADOS
La resistencia estimada como R3, puede ser ajustada realizando ensayos de carga puntual o compresión uniaxial.
El valor de RQD = 48% de preferencia es calculado utilizando el valor de Jv, por ventana de mapeo El valor del RMR = 40.2, para efectos de clasificación del macizo debe ser considerado como valor entero, con una precisión de 5, por tanto un valor de RMR = 40 es suficiente. en el caso que el RMR básico sea mayor a 25, se cumple:
GSI
RMR89
5
