Mapeo Geomecanico - Tunel

DIPLOMADO EN GEOMECANICA SUBTERRANEA Y SUPERFICIAL

INFORME TECNICO DE SUSTENTACION DE CURSO VIRTUAL OFFLINE (ITSCVO)

CURSO MAPEO GEOMECÁNICO DE EXCAVACIONES SUBTERRÁNEAS Y SUPERFICIALES

PROYECTO ANÁLISIS GEOMECÁNICO DEL TUNEL DE ACCESO PRINCIPAL CGI NORTE NV. 200

PRESENTADO POR: ING. PEDELY C. CLEMENTE VALVAS DOCENTE: ING. GUILLERMO RODRIGUEZ CAYLLAHUA

LIMA-PERÚ, FEBRERO DE 2017

INDICE 1.

INTRODUCCION ...............................................................................................................3

2. RESUMEN EJECUTIVO ......................................................................................................4 3. OBJETIVOS Y ALCANCES .................................................................................................5 3.1 OBJETIVO GENERAL ...................................................................................................5 3.1 OBJETIVO ESPECIFICO ..............................................................................................5 4. UBICACIÓN DEL PROYECTO ...........................................................................................5 5. GEOLOGIA LOCAL ..............................................................................................................6 6. INVESTIGACIONES BASICAS...........................................................................................6 6.1 CARACTERIZACION DE LA MASA ROCOSA ..........................................................6 6.2 DISTRIBUCION DE DISCONTINUIDADES ................................................................7 6.2.1 ASPECTOS ESTRUCTURALES .......................................................................7 6.3 CLASIFICACION DE LA MASA ROCOSA ..................................................................8 6.4 ZONIFICACION GEOMECANICA DE LA MASA ROCOSA .....................................9 6.5 RESISTENCIA DE LA ROCA........................................................................................9 6.5.1 RESISTENCIA DE LA ROCA INTACTA ...........................................................9 6.6 CONDICIONES DE AGUA SUBTERRANEA..............................................................9 6.7 ESFUERZOS IN – SITU ..............................................................................................10 6.8 UNIDADES GEOMECANICAS ...................................................................................10 7. METODOLOGIA DE ANALISIS ........................................................................................11 7.1 ESTABILIDAD ESTRUCTURALMENTE CONTROLADA ......................................11 7.1.1 Sección del Túnel: ..............................................................................................12 7.1.2 Direccion y Buzamiento de la excavación (Trend / Plunge): ........................12 7.1.3 Propiedades Fisico – Mecanicas del macizo rocoso: ....................................12 7.1.4 Propiedades Estructurales de las discontinuidades:......................................12 8. SOSTENIMIENTO DEL TUNEL........................................................................................14 9. CONCLUSIONES ...............................................................................................................15 10. RECOMENDANCIONES GEOMECANICAS ................................................................15 11. ANEXOS ............................................................................................................................16

2

1. INTRODUCCION La constante innovación y los avances de la tecnología traen consigo el desarrollo y mejoras de nuevas técnicas, teorías para el desarrollo de excavaciones subterráneas con fines constructivos y mineros, en entornos complejos y condiciones adversas; razón por la cual los proyectos requieren cada vez mas de ingeniera de detalle más elaborada y compleja, la cual permita el desarrollo y ejecución los proyectos, eficientemente garantizando el tiempo, costo, calidad, y seguridad, de los mismos. El presente informe “ANALISIS GEOMECANICO DEL TUNEL DE ACCESO PRINCIPAL CGI NORTE NV 200”, nos permitirá estimar un comportamiento del macizo rocoso, en respuesta al campo de esfuerzos a los cuales serán sometidos producto de la excavación subterránea; para posteriormente definir parámetros de construcción (excavación y sostenimiento) que garantice la estabilidad de la excavación, y el desarrollo continuado de la operación minera. El empleo de herramientas informáticas y software de aplicación geomecánica (Dips, Unwedge), así como también las teorías y modelos propuestos para la clasificación geomecánica, permitirán estimar y evaluar con nivel de detalle el comportamiento geomecánico del macizo rocoso, y así establecer medidas de control, que permitan restablecer el equilibrio del macizo rocoso.

3

2. RESUMEN EJECUTIVO El informe de, “Análisis Geomecánico del Proyecto Túnel de Acceso Principal Norte Nv. 200”; EL cual se encuentra ubicado en la provincia de Sihuas, Región Ancash, Litológicamente el área de estudio y donde se desarrollará el proyecto está conformada por una secuencia de lutitas y pizarras de orientación NW-SE. Para el desarrollo del presente estudio, se tuvo que realizar investigaciones de campo, que consistieron en el mapeo geomecánico de la masa

rocosa

y

la

recopilación

de

datos

estructurales

de

las

discontinuidades (Dip; DipDir), y la caracterización del macizo rocoso del área de estudio, para posteriormente clasificar el macizo rocoso, y así definir y controlar la estabilidad de la excavación, que se ha de ejecutar en el proyecto. Para clasificar el macizo rocoso, se tuvo en consideración la clasificación geomecánica de Bieniawski (RMR), Barton (Q), Hoek-Brown (GSI). En base a la valoración de la masa rocosa, estimada por los datos de geoestructurales obtenidos de mapeo geomecánico de campo; se podrá determinar el tipo de sostenimiento a aplicar en la excavación del Túnel. Con la información y data obtenida del proceso de mapeo geomecánico, se podrá realizará el procesamiento y análisis de dicha información, a través de software geomecánico (Dips), que nos permitirá determinar el arreglo estructural, y el número de familias de las discontinuidades presentes en el área de proyecto, que influirán directamente en la excavación. El arreglo estructural de las discontinuidades presentes en el macizo, y la información proporcionada por el software (Dips), será de vital importancia para realizar el Análisis de Estabilidad Estructuralmente Controlada, la cual nos permitirá definir la formación de cuñas presentes en la excavación, y así determinar sus características geométricas (Peso, Volumen), y la localización respecto a la orientación de la excavación. Con el procesamiento de la información estructural proveniente del software Dips; se complementó dicha información en la aplicación del software 4

Unwedge, para realizar el Análisis de la formación de cuñas, y sus posibles desplazamientos dentro de la excavación. Realizado el análisis de cuñas dentro de la excavación se definirá el sostenimiento adecuado para la excavación, de modo que garantice un factor de seguridad de 1.4.

3. OBJETIVOS Y ALCANCES 3.1 OBJETIVO GENERAL Realizar el Análisis Geomecánico del Proyecto Túnel de Acceso Principal Norte Nv 200, para definir la calidad del macizo rocoso, y determinar el tipo de sostenimiento para la excavación.

3.1 OBJETIVO ESPECIFICO  Clasificar y determinar de la calidad del macizo rocoso, donde se ejecutará la excavación de proyecto.  Establecer la zonificación del macizo rocoso, para la excavación del túnel de acceso.  Determinar el control estructural de las discontinuidades presentes en al área del proyecto.  Estimar los esfuerzos in situ, que afectaran a la excavación del túnel de acceso.  Realizar el análisis de estabilidad estructuralmente controlada, para determinación de cuñas y sus propiedades geométricas.  Definir tipo de sostenimiento a aplicar en la excavación de túnel, que garantice el factor de seguridad de diseño de la excavación.

4. UBICACIÓN DEL PROYECTO El proyecto de encuentra ubicado en: País

:

PERU.

Región

:

ANCASH.

Departamento

:

ANCASH.

Provincia

:

SIHUAS.

Distrito

:

CASHAPAMPA.

5

Túnel de Acceso Nv-200

Figura 1. Ubicación Proyecto

5. GEOLOGIA LOCAL La geología local de área de estudio se encuentra definida por afloramientos de lutitas y pizarras de la Formación Chicama, de rumbo NW - SE, con buzamientos de 10° -20° SW.

6. INVESTIGACIONES BASICAS 6.1 CARACTERIZACION DE LA MASA ROCOSA Para realizar la caracterización de la masa rocosa en el área del proyecto, se identificó y ubico una estación (E01), para la recolección de datos de campo, la metodología propuesta para la obtención de los datos de campo fue el Mapeo Geomecánico por Estación, teniendo en consideración los siguientes parámetros a evaluar:         

Características Lito – Estructurales de los afloramientos rocosos. Litología y Tipo de roca. Altura litostática. Dirección de buzamiento y Buzamiento de las discontinuidades. Peso específico de la roca. Resistencia compresiva de la roca intacta. Índice de calidad de la roca (RQD). Espaciamiento de las discontinuidades Condición de las discontinuidades (Persistencia, Apertura, Rugosidad, Tipo de relleno y Tipo de alteración). 6

 

Presencia y condición de agua del macizo rocoso. Orientación de la excavación y las discontinuidades.

6.2 DISTRIBUCION DE DISCONTINUIDADES En el área de estudio se pudo observar que la roca presenta diaclasamiento en varias direcciones, para lo cual se realizó la recolección de datos de Dirección de buzamiento (Dip Dir) y buzamiento (Dip) de las diaclasas, para determinar el número de familias o Set´s presentes en el área de estudio. Los datos de buzamiento y dirección de buzamiento obtenidos en la E01 se muestran en la siguiente tabla. N°

DIP

DIP-Dir

N°

DIP

DIP-Dir

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

10 82 69 13 70 76 45 86 70 80

135 72 125 210 345 77 150 288 135 125

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

25 75 84 84 78 77 86 26 61 87

135 358 288 334 87 87 76 138 193 134

Tabla 01. Datos estructurales de diaclasas Los datos de campo fueron procesado a través del software Dips (V. 6.008). lo cual nos determinó la existencia de 04 dominios estructurales o familias de juntas; de rumbo NW – SE con las siguientes características: SET

DIP

DIP-DIR

J1 J2 J3 J4

81° 73° 25° 85°

75° 128° 137° 288°

Tabla 02. Numero de familia de juntas.

6.2.1 ASPECTOS ESTRUCTURALES El comportamiento estructural de las discontinuidades, está definida por la presencia de diaclasas en la masa rocosa, los cuales fueron mapeados en la E01, cuya evaluación de las condiciones y parámetros de las discontinuidades se resume en la siguiente tabla:

7

PARAMETROS DE DISCONTINUIDADES ESPACIAMIENTO 0.06 - 0.25 m APERTURA 0.1 - 1.0 mm RUGOSIDAD Muy Rugosas RELLENO Relleno duro < 5mm ALTERACION Moderadamente intemperizadas PERSISTENCIA 10 – 20 m ANGULO FRICCION INTERNA 36° JRC 16 ORIENTACION Paralela al rumbo de excavación Tabla 03. Parámetros de las discontinuidades.

6.3 CLASIFICACION DE LA MASA ROCOSA Para el presente análisis geomecánico del túnel de acceso principal se empleo la clasificación geomecánica RMR (Bieniawsky - CSIR), y el índice de calidad de túneles Q (Barton – NGI), correlacionado con el índice de resistencia geológica (GSI). Para el cálculo del RQD, se empleó el modelo propuesto por Hudson & Priest:

RQD  1000.1  1e ( 0.1 )



Donde: = # de fracturas / longitud

De los datos observados en campo se tuvo un valor de RQD de 65 %. De la valoración y procesamiento de los datos lito – estructurales, de las discontinuidades, obtenidos en la E01; el macizo rocoso donde se ejecutará el túnel de acceso principal se ha clasificado en: CLASIFICACION

VALUACION

CALIFICACION

RMR

47

III - REGULAR

Q

4.29

REGULAR

GSI

55

MF/R

Tabla 04. Clasificación del macizo rocoso Nota: el proceso y los valores obtenidos para las respectivas clasificaciones geomecánicas se muestran en el anexo 5.

8

6.4 ZONIFICACION GEOMECANICA DE LA MASA ROCOSA El zoneamiento del área del estudio donde se ejecutará el túnel de acceso principal está definido por 02 dominios litológicos (Pizarras y Lutitas), los cuales yacen concordantemente; cuyo control estructural lo define 04 dominios estructurales representado por 04 familias de discontinuidades (diaclasas), de fracturamiento moderado, con ligera alteración en superficie.

6.5 RESISTENCIA DE LA ROCA 6.5.1 RESISTENCIA DE LA ROCA INTACTA Para la estimación de la resistencia compresiva dela roca intacta se empleó el martillo Schmidt de tipo N, para lo cual se tuvo que realizar la correlacion del martillo tipo N al tipo L, el cual es el indicado para realizar pruebas en muestras rocosas, teniendo en cuenta la siguiente relación:

RL  3.4  0.83RN  0.00295RN

2

Cuyo rebote obtenido se empleará para el cálculo de la resistencia compresiva, empleando la siguiente formula:

log c  0.00088Rl  1.01 ….. (Mpa) Donde:

 c : Resistencia compresiva.



: Peso específico de la muestra. (KN/m3)

Con los datos de rebote obtenidos en campo, se obtuvo una resistencia compresiva  c de la roca intacta de 86 Mpa.

6.6 CONDICIONES DE AGUA SUBTERRANEA La presencia de agua en el macizo rocoso y en las excavaciones subterráneas tiene influencia directa en las condiciones de estabilidad de las mismas. Efectos como el aumento de la presión de agua ejercida sobre las discontinuidades y sobre la masa rocosa, el proceso de degradación y debilitamiento de la matriz rocosa, afecta directamente las propiedades mecánicas de la roca intacta. En conjunto existe una disminución de la resistencia al corte y el esfuerzo normal de la masa rocosa. 9

En el área de estudio y en la estación E01 se ha podido observar presencia de agua superficial, en el macizo rocoso, presentando condición mojada, con mininos caudales infiltración (menores de 0.2 Lts/seg), considerando dicha condición en la valoración del macizo rocoso.

6.7 ESFUERZOS IN – SITU Los esfuerzos In – Situ y el estado tensional del macizo rocoso en el área de estudio donde se ejecutará el proyecto, está definido por una cobertura vertical (altura Litostática), de 100 m, y una cobertura horizontal de 300 m, bajo estas consideraciones se estimará el esfuerzo vertical y horizontal In- Situ al cual será sometido nuestra excavación, aplicando el siguiente modelo matemático (Hoek & Brown):

 v  0.027z

 H  k v Donde: z : Altura Litostática (m)

k

: Relación entre esfuerzo horizontal y vertical.

100 1500  0.3  k   0.5 z z Bajo las consideraciones de campo a los cuales será sometida la excavación se estimó los esfuerzos in – situ en campo, vertical (  v ), de 2.7 Mpa; Horizontal mínimo (  H min ) de 3.71 Mpa, Horizontal Máximo (  H max ) de 18.2 Mpa.

6.8 UNIDADES GEOMECANICAS Del mapeo geomecánico y el procesamiento de la información lito estructural se ha podido definir una unidad geomecánica en superficie, para realizar los trabajos de previos de afrontonamiento del portal de entrada del túnel de acceso principal. Conforme se realice el desarrollo y avance de la excavación se irán definiendo posteriores unidades geomecánicas, según sea en comportamiento litológico estructural de macizo rocoso. En la siguiente tabla se resume las principales características de la unidad geomecánica:

10

UNIDAD

U-1

CLASIFICACION RMR Q GSI

47

4.29

55 MF/R

NOMINACION

DESCRIPCION

III – Regular

Macizo rocoso, litológicamente compuesta de lutitas y pizarras de resistencia compresiva de la roca de competencia alta 86 Mpa, con un índice de calidad de la roca RQD de 65%, de fracturamiento moderado en superficie, con ligera alteración, de orientación paralela al rumbo de la excavación, con ligera presencia d agua, y controlado estructuralmente por 4 familias de discontinuidades.

Tabla 05. Descripción de unidades geomecánicas

7. METODOLOGIA DE ANALISIS 7.1 ESTABILIDAD ESTRUCTURALMENTE CONTROLADA El arreglo estructural o los dominios estructurales de las discontinuidades presentes en el área de estudio, posibilitan la formación de cuñas dentro de la excavación, y por ende existirá un posible debilitamiento de la excavación, cuando se realice los trabajos ejecución del túnel; motivo por el cual se realizará el Análisis De Estabilidad Estructuralmente Controlada, para identificar las posibles cuñas, determinar sus propiedades geométricas (peso y volumen) y localización en la sección del túnel. Para el presente análisis se tuvo en consideración las siguientes características geométricas de la excavación y los dominios estructurales; así como las propiedades físico – mecánicas del macizo rocoso, para garantizar un Factor de Seguridad de la excavación de 1.4.

11

7.1.1 Sección del Túnel:

Figura 2. Sección típica del túnel

7.1.2 Direccion y Buzamiento de la excavación (Trend / Plunge): Trend: 105° Plunge: 5°

7.1.3 Propiedades Fisico – Mecanicas del macizo rocoso: PROPIEDADES FISICO - MECANICAS Altura Litostática (z)

100

Peso Específico (Ton/m3)

2.95

Angulo Fricción Interna (ф)

36°

Esfuerzo H min. (σ H min)

3.71

Esfuerzo H máx. (σ H máx.)

18.2

Tabla 06. Propiedades Físico – Mecánicas

7.1.4 Propiedades Estructurales de las discontinuidades: SET J1 J2 J3 J4

DIP 81° 73° 25° 85°

DIP-DIR 75° 128° 137° 288°

Tabla 07. N° Familias – Dominios estructurales

12

Con los resultados de la data procesada del mapeo geomecánico de campo, y lo datos descritos anteriormente se realizó el análisis de estabilidad estructuralmente controlada, empleando el software Unwedge, cuyo análisis se resume a continuación: En la presente tabla se muestra los escenarios y la configuración del arreglo estructural de los dominios estructurales de las discontinuidades para la formación de cuñas, así como sus propiedades geométricas, y la condición de cuñas. ESCENARIO Junta Junta Junta N° A B C 1 2 3 4

2 1 1 1

3 2 3 2

Volumen Cuña (m3)

Peso Cuña (Ton)

Presión Soporte Requerida (Ton/m2)

Factor Seguridad / Condicion

7.464 1.663 1.064 0.756

22.018 4.907 3.139 2.229

1.9 0.77 0.08 0

21.044 stable 18.1 stable

4 4 4 3

Tabla 08. Formación de cuñas y propiedades geométricas

A continuación, se muestra el análisis de formación de cuñas y su condición para cada escenario: ESCENARIO N° 1 LOCALIZACION CUÑA Upper Left wedge [3] Lower Right wedge [6] Roof wedge [8]

FS

Volumen (m3)

Peso (Ton)

21.0 stable 0.00

7.464 3.682 0.001

22.018 10.862 0.002

Tabla 09. Formación de cuñas escenario N° 1 ESCENARIO N° 2 LOCALIZACION CUÑA Floor wedge [1] Lower Right wedge [3] Upper Right wedge [4] Lower Left wedge [6] Roof wedge [8]

FS

Volumen (m3)

Peso (Ton)

stable 82.2 58.1 86.8 0.0

1.663 0.018 0.002 0.027 0.295

4.907 0.054 0.005 0.079 0.869

Tabla 10. Formación de cuñas escenario N° 2

13

ESCENARIO N° 3 LOCALIZACION CUÑA Floor wedge [1] Upper Right wedge [3] Roof wedge [4] Lower Left wedge [6] Roof wedge [8]

FS

Volumen (m3)

Peso (Ton)

stable 25.0 71.5 66.2 0.0

0.756 0.705 0.00 0.212 0.100

2.229 2.078 0.000 0.625 0.296

Tabla 11. Formación de cuñas escenario N° 3 ESCENARIO N° 4 LOCALIZACION CUÑA Roof wedge [2] Floor wedge [3] Upper Right wedge [4] Upper Left wedge [6]

FS 64.1 stable 33.3 18.1

Volumen (m3) 0.000 0.505 0.024 1.064

Peso (Ton) 0.000 1.491 0.07 3.139

Tabla 12. Formación de cuñas escenario N° 4 El análisis de los distintos escenarios de formación de cuñas nos determinó, la formación de cuñas en el techo de la labor, el de mayor volumen y peso se encuentra en el Escenario N° 2, formada por las juntas 1-2-4; razón por la cual se realizará el análisis del soporte en dicho escenario. La cuña inestable en el techo de la labor presentada en el escenario N° 1, es imperceptible y de dimensiones mínimas, cuyo control y eliminación se puede realizar por medios mecánico o manuales (desate mecánico, o manual del techo).

8. SOSTENIMIENTO DEL TUNEL Se definió el sostenimiento de la excavación función a las valuaciones obtenidas de las clasificaciones geomecánicas, siendo estas: CLASIFICACION RMR: 47 REGULAR

/

III

SOSTENIMIENTO -

Pernos sistemáticos L: 3 - 4 m, espaciados 1.5 – 2 m, en bóveda, y hastiales, con malla ocasional.

Q: 4.29 / REGULAR

Pernos puntuales, L: 1.5 – 2 m, espaciados 1.6 – 2 m

GSI: 55 – MF/R

Pernos sistemáticos 1.2 x 1.2, con malla o cinta ocasional.

14

Para el presente proyecto se optó por perno helicoidal, con lechada de cemento (Grout Dowel) de L: 2.1 m. Debido a que el túnel de acceso principal será una labor permanente.

9. CONCLUSIONES 

El proyecto presenta 02 dominios litológicos, en superficie cuya litología está compuesta por lutitas y pizarras de la formación chicama.

 En la zona de estudio se determinó, 4 dominios estructurales, de rumbo NW – SE, que influirán en la excavación de túnel principal. 

  

El macizo rocoso donde se ejecutará el túnel principal está clasificado con un RMR de 47, tipo III - regular, Índice de calidad de túneles Q: 4.29, regular, y GSI: 55, MF/R (muy fracturada y resistencia regular). La orientación y rumbo de las discontinuidades con respecto a la dirección de la excavación son paralelas, originando una condición desfavorable. La resistencia de la roca intacta en al área del proyecto se estimó en 86 Mpa, mediante el empleo del martillo Schmidt. En el área de estudio, para la excavación subterránea (Túnel acceso principal) se tendrán esfuerzos inducidos verticales y horizontales de  v : 2.7 Mpa;  H min : 3.71 Mpa,  H max : 18.2 Mpa.

  

En superficie se ha identificado una unidad geomecánica, con dos dominios litológicos y 4 dominios estructurales. Del análisis de estabilidad estructuralmente controlada, se ha definido la formación de cuñas en el techo de labor, potencialmente inestables. Se ha determinado el empleo de pernos helicoidales con lechada de cemento (Grout Dowel) de L: 2.1 m, espaciados a 1.5 m; como sostenimiento primario de la excavación. Por considerar el túnel de acceso principal una labor permanente.

10. RECOMENDANCIONES GEOMECANICAS 



 

Implementar 2 o tres estaciones, para complementar la información base del mapeo geomecánico, debido a la presencia de 2 dominios estructurales (Lutitas, Pizarras), los cuales presentan comportamientos físicos – mecánicos diferentes. Implementar un mapeo lineal, para determinar la posible existencia de familias de discontinuidades adicionales en el macizo rocoso, que puedan influir en estabilidad de la misma. Complementar mediciones de rebote para determinar la resistencia compresiva de cada dominio litológico. Para un macizo rocoso de clase III – Regular, se debe de realizar avances controlados por disparo de 8 pies a 10 pies, debido a las condiciones litológicas y estructurales del macizo rocoso. 15





Realizar un falso túnel, para el afrontonamiento del túnel de acceso principal, de manera que se garantice la estabilidad del frente de excavación del túnel. Realizar taladros exploratorios (perforación), para evidenciar posible presencia e infiltraciones de agua en el frente de excavación del túnel.

11. ANEXOS Anexo 1. Datos de mapeo estructural de discontinuidades. Anexo 2. Contorneo de polos - DIPS. Anexo 3. N° de set y planos mayores de discontinuidades - DIPS. Anexo 4. Roseta de diaclasas – DIPS. Anexo 5. Clasificación geomecánica, RMR, Q, GSI. Anexo 6. Estabilidad estructuralmente controlada – UNWEDGE.

16

DATOS MAPEO ESTRUCTURAL DE DISCONTINUDADES N°

DIP

DipDir

N°

DIP

DipDir

1 2 3 4 5 6

10 82 69 13 70 76

135 72 125 210 345 77

11 12 13 14 15 16

25 75 84 84 78 77

135 358 288 334 87 87

7

45

150

17

86

76

8

86

288

18

26

138

9 10

70 80

135 125

19 20

61 87

193 134

N Color

Maximum Density Contour Data

Pole Vectors

Contour Distribution

Fisher

Counting Circle Size

1.0%

Plot Mode Vector Count Hemisphere

E

W

Density Concentrations 0.00 1.60 1.60 3.20 3.20 4.80 4.80 6.40 6.40 8.00 8.00 9.60 9.60 11.20 11.20 12.80 12.80 14.40 14.40 16.00 15.01%

Projection

Pole Vectors 20 (20 Entries) Lower Equal Area

S Project

TUNEL DE ACCESO PRINCIPAL CGI

Analysis Description Drawn By

DIPS 6.008

Date

Tunel Norte Nv 200 Pedely Carlos CLEMENTE VALVAS

Company

CGI

26/01/2017, 09:48:40 p.m.

File Name

Proyecto Tunel Norte Nv 200.dips6

N Color

Dip

Dip Direction

Label

Mean Set Planes 1m

81

75

J1

2m

73

128

J2

3m 4m

25 85

137 288

J3 J4

Plot Mode Vector Count

J2

Hemisphere Projection


J3

W

J4

E

J1 J2

J1

J4

Direccion Tunel

J3

S Project



DIPS 6.008

Date


Company

CGI

26/01/2017, 09:48:40 p.m.

File Name


N Color

J2

Maximum Density Contour Data

Fisher

Counting Circle Size

1.0%

Plot Mode Vector Count

J4

Hemisphere

E

J1

Pole Vectors

Contour Distribution

J3

W

Density Concentrations 0.00 1.60 1.60 3.20 3.20 4.80 4.80 6.40 6.40 8.00 8.00 9.60 9.60 11.20 11.20 12.80 12.80 14.40 14.40 16.00 15.01%

Projection


J2 J1

J4

Direccion Tunel

J3

S Project



DIPS 6.008

Date


Company

CGI

26/01/2017, 09:48:40 p.m.

File Name


N Plot Mode Plot Data

4

Apparent Strike

Face Normal Trend

0.0

Face Normal Plunge

90.0

Bin Size Outer Circle

3

Rosette

Planes Plotted

10° 5 planes per arc 16

Minimum Angle To Plot

45.0°

Maximum Angle To Plot

90.0°

2 1 W

4

3

2

1

1

2

3

4

E

1 Direccion Tunel

2 3 4

S Project



DIPS 6.008

Date


Company

CGI

26/01/2017, 09:48:40 p.m.

File Name


ESTACION

MAPEO GEOMECANICO RMR, Q y GSI

RQD (%)

1

100

2

98

CONTADAS EN (m):

LUTITAS / PIZARRAS

3

96

ESPACIAMIENTO MEDIO(m)

100

4

94

FRACTURAS / METRO

31.85

5

91

N° DE FRACT./m3

Pedely Carlos CLEMENTE VALVAS

6

88

15/02/2017

7

84

DONDE:

8

81

X

9

77

VALOR

10

74

8.5

11

70

12.5

12

66

6

13

63

14

59

Nombre del Proyecto:

200

Labor:

TUNEL NORTE

Fecha:

E1

Litologia

TUNEL ACCESO PRINCIPAL

Nivel:

Ejecutado por:

PARAMETROS

# Fract/ml

Altura litostatica (h) Rc / Sv

SISTEMA RMR PARÁMETROS

RANGO

VALOR

Resistencia a la compresión uniaxial (MPa)

86

>250

RQD (%)

65

90-100 >2m

Espaciamiento de discontinuidades (cm)

100-250

(12)

X

50-100

(7)

25-50

(4)

<25(2) <5(1)

(20)

75-90

(17)

X

50-75

(13)

25-50

(8)

<25

(20)

0,6-2 m

(15)

0.2-0.6m

(10)

(15)

X

0.06-0.2m

(8)

<1(0) (3)

< 0.06m

(5)

CONDICION DE DISCONTINUIDADES Familia

Buz.

/D. Buz

S1

81

S2

73

f/m

Persistencia

<1m long.

(6)

1-3 m Long.

(4)

75

Abertura

Cerrada

(6)

<0.1mm apert.

(5)

128

Rugosidad

Muy rugosa

(6)

Rugosa

Limpia

(6)

Sana Seco

S3

25

137

Relleno

S4

85

288

Alteración

Agua subterránea

X

S2

S3

12

12

12

13

1.00

1.00

1.00

1.00

0.083

0.083

0.083

0.077

12.0

12.0

12.0

13.0

INDICE DE CALIDAD DE LA ROCA

RQD (%)

66.3

66.3

66.3

62.7

MARTILLO SCHMIDT (INDICE DE REBOTE) TRAMO

A

B

(0)

1

15

56

(4)

1 - 5 mm

(1)

> 5 mm

(0)

4

16

53

Lig.rugosa

(3)

Lisa

(1)

Espejo de falla

(0)

6

17

49

Duro> 5mm

(2)

Suave < 5 mm (1)

Suave > 5 mm

(0)

4

18

46

X

Mod.Intempe.

(3)

Muy Intempe.

(2)

Descompuesta

(0)

3

19

43

D

SISTEMA DE DIACLASA

X

Mojado

(7)

Goteo

(4)

Flujo

(0)

7

20

41

Fn

SISTEMA DE FALLAS

21

38

C

CONTACTO

22

35

MF

23

33

UCS

24

31

Sv

25

29

26

27

27

25

Poco competente

28

23

Competencia Intermedia

29

21

Competencia Alta

30

20

0.1-1.0mm

(5)

Duro < 5mm

(4)

(6)

Lig. Intempe.

(5)

(15)

Humedo

(10)

Orientación

65.4 PROMEDIO

> 20 m

X

S4

Jv

(1)

(2)

X

X

S1

10-20 m

3-10m

X

NUMERO DE FRACTURAS

C

D

PROMEDIO

ABREVIATURAS DE TIPOS DE ESTRUCTURAS

MICRO FALLA

-5

RMR89 (Basico) =

52 47 60

RMR89 ( Corregido) = RMR'89 (Condiciones Secas)=

Condiciones secas

JRC (BARTON BANDIS)

16

RMR

100 - 81

DESCRIPCION

I MUY BUENA

80 - 61

60 - 41

40 - 21

20 - 0

RESISTENCIA A LA COMPRESION SIMPLE ESFUERZO VERTICAL

RESISTENCIA DE LA ROCA

II BUENA

III REGULAR

IV MALA

V MUY MALA

UCS/Sv > 15

RQD % Número de discontinuidades

Sv= Esfuerzo Vertical

VALOR

RQD

65

%

65

Jn

4

Familias

15

Número de rugosidad

Jr

Rugosa, irregular ondulada

Número de alteración

Ja

Ligeramente alterada, No blando

2

Número de agua subterránea

Jw

Flujo a presiones medias

0.66

SRF

Tension Media

Factor de reducción de esfuerzos (estado tensional)

3

1

Q = (RQD/Jn) x (Jr / Ja) x (Jw / SRF) ´

Q = (RQD/Jn) x (Jr / Ja) 57

RMR' = 9 Ln Q' + 44

61

61

Q DESCRIPCION

1000-400

400-100

EXCEPCIONALMEMTE EXTREMENADAMENT BUENA E BUENA

INDICE DE RESISTENCIA GEOLÓGICA

Q =

4.29

Q' =

6.50

100-40

40-10

10-4,0

4-1,0

1-0,1

0,1-0,01

0,01-0,001

MUY BUENA

BUENA

REGULAR

POBRE

MUY POBRE

EXTREMENADAMENTE POBRE

EXCEPCIONALM EMTE POBRE

GSI = RMR'89

-

OBSERVACIONES NINGUNA

REGULAR

55

5 VALORES

TABLA GEOMECÁNICA (GSI)v

h=Altura litostatica

0.027=Constante Universal RANGO

PARAMEROS

57

Donde:

III

SISTEMA DE CLASIFICACION Q

RMR = 9 Ln Q + 44

Sv=0.027* h

UCS/Sv ≤ 8 8 < UCS/Sv ≤ 15

GSI

RMR

55

47 - III

SIMBOLO

Q 4.29

GSI MF/R

SKETCH

Upper Left wedge [3] FS: 21.044

Lower Right wedge [6] FS: stable

Roof wedge [8] FS: 0.000

Near End wedge [9] FS: stable

Wedge Information Upper Left wedge [3] Factor of Safety: 21.044 Wedge Volume: 7.464 m3 Wedge Weight: 22.018 tonnes Lower Right wedge [6] Factor of Safety: stable Wedge Volume: 3.682 m3 Wedge Weight: 10.862 tonnes

3 8

9 6

Roof wedge [8] Factor of Safety: 0.000 Wedge Volume: 0.001 m3 Wedge Weight: 0.002 tonnes Near End wedge [9] Factor of Safety: stable Wedge Volume: 0.304 m3 Wedge Weight: 0.898 tonnes

Far End wedge [10] Factor of Safety: 107.766 Volume: 7.464 m3, Weight: 22.018 tonnes Volume: 3.682 m3, Weight: 10.862 tonnes Volume: 0.001 m3, Weight: 0.002 tonnes Volume: 0.304 m3, Weight: 0.898 tonnesWedge Volume: 0.291 m3 Wedge Weight: 0.857 tonnes Far End wedge [10] FS: 107.766

10

Volume: 0.291 m3, Weight: 0.857 tonnes

Floor wedge [1] FS: stable

Lower Right wedge [3] FS: 82.215

Upper Right wedge [4] FS: 58.162

Lower Left wedge [6] FS: 86.893

Wedge Information Floor wedge [1] Factor of Safety: stable Wedge Volume: 1.663 m3 Wedge Weight: 4.907 tonnes

4 6

Lower Right wedge [3] Factor of Safety: 82.215 Wedge Volume: 0.018 m3 Wedge Weight: 0.054 tonnes Upper Right wedge [4] Factor of Safety: 58.162 Wedge Volume: 0.002 m3 Wedge Weight: 0.005 tonnes

3

Lower Left wedge [6] Factor of Safety: 86.893 Wedge Volume: 0.027 m3 Wedge Weight: 0.079 tonnes

1

Roof wedge [8] Factor of Safety: 0.000 Volume: 1.663 m3, Weight: 4.907 tonnes Volume: 0.018 m3, Weight: 0.054 tonnes Volume: 0.002 m3, Weight: 0.005 tonnes Volume: 0.027 m3, Weight: 0.079 tonnesWedge Volume: 0.295 m3 Wedge Weight: 0.869 tonnes Roof wedge [8] Near End wedge [9] Far End wedge [10] FS: 0.000 FS: 11.343 FS: 247.574 Near End wedge [9] Factor of Safety: 11.343 Wedge Volume: 0.054 m3 Wedge Weight: 0.160 tonnes

8

Far End wedge [10] Factor of Safety: 247.574 Wedge Volume: 0.054 m3 Wedge Weight: 0.160 tonnes

9

10

Volume: 0.295 m3, Weight: 0.869 tonnes Volume: 0.054 m3, Weight: 0.160 tonnes Volume: 0.054 m3, Weight: 0.160 tonnes






4 Upper Right wedge [3] Factor of Safety: 25.027 Wedge Volume: 0.705 m3 Wedge Weight: 2.078 tonnes

3

Roof wedge [4] Factor of Safety: 71.469 Wedge Volume: 0.000 m3 Wedge Weight: 0.000 tonnes 1

6



8


9

10





Upper Left wedge [6] FS: 18.100

Wedge Information Roof wedge [2] Factor of Safety: 64.069 Wedge Volume: 0.000 m3 Wedge Weight: 0.001 tonnes

2 4

6

Floor wedge [3] Factor of Safety: stable Wedge Volume: 0.505 m3 Wedge Weight: 1.491 tonnes Upper Right wedge [4] Factor of Safety: 33.259 Wedge Volume: 0.024 m3 Wedge Weight: 0.070 tonnes

3

Upper Left wedge [6] Factor of Safety: 18.100 Wedge Volume: 1.064 m3 Wedge Weight: 3.139 tonnes

Near End wedge [9] Factor of Safety: 10.082 Volume: 0.000 m3, Weight: 0.001 tonnes Volume: 0.505 m3, Weight: 1.491 tonnes Volume: 0.024 m3, Weight: 0.070 tonnes Volume: 1.064 m3, Weight: 3.139 tonnesWedge Volume: 1.315 m3 Wedge Weight: 3.879 tonnes Near End wedge [9] Far End wedge [10] FS: 10.082 FS: 176.024 Far End wedge [10] Factor of Safety: 176.024 Wedge Volume: 1.560 m3 Wedge Weight: 4.602 tonnes

10 9

Volume: 1.315 m3, Weight: 3.879 tonnes Volume: 1.560 m3, Weight: 4.602 tonnes


Lower Right wedge [3] FS: 82.215




4

6

Lower Right wedge [3] Factor of Safety: 82.215 Wedge Volume: 0.018 m3 Wedge Weight: 0.054 tonnes Upper Right wedge [4] Factor of Safety: 58.162 Wedge Volume: 0.002 m3 Wedge Weight: 0.005 tonnes

3


1


8


9

10


Mapeo Geomecanico - Tunel

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