LEVANTAMIENTO GEOMECANICO DE DATOS ESTRUCTURALES
INTRODUCCION El trabajo de campo consistió en la recolección de los datos geológico – estructurales de un macizo rocoso a fin de evaluarlo mediante la clasificación geomecánica. La toma de datos se realizo en la antigua cancha de maderas de la unidad CENTRAMINAS de la mina Morococha, ubicada a 145 Km. de la ciudad de Lima y a 4500 m.s.n.m.
Centraminas
METODOLOGIA DE TRABAJO
Para clasificar el macizo rocoso por el sistema RMR, es necesario conocer los siguientes parámetros:
• • • • • •
Resistencia a la compresión uniaxial de la roca. Índice de Calidad de la Roca (RQD). Espaciado entre discontinuidades. Condición de las discontinuidades. Condiciones de infiltraciones de agua. Orientación de las discontinuidades.
El procedimiento para aplicar la Clasificación Geomecánica es el siguiente: Dividir el macizo rocoso en dominios estructurales (zonas de características geológicas geológicas similares como tipo de roca, espaciado, etc.). Obtener los parámetros de clasificación mediante la medición de las características geológicos geológicos – estructurales y colocarlos en la tabla de registro. Analizar los valores que están asignados para cada parámetro y sumar los valores para obtener el RMR básico. El sexto parámetro, la influencia del buzamiento de las discontinuidades, se utilizara para ajustar el RMR básico. Se debe tener en consideración que en un macizo con varios sets de discontinuidades, el set principal usualmente designado como set N°1, controla la estabilidad de una excavación. La sumatoria de la valoración de los parámetros de clasificación para este set de discontinuidades constituirá el RMR. En situaciones donde no hay un set de discontinuidades dominante y de importancia crítica, o cuando se estime la resistencia y deformación del macizo rocoso, los valores para cada set de discontinuidades serán promediados para obtener la apropiada clasificación individual de cada parámetro.
METODOLOGIA DE TRABAJO
Para clasificar el macizo rocoso por el sistema RMR, es necesario conocer los siguientes parámetros:
• • • • • •
Resistencia a la compresión uniaxial de la roca. Índice de Calidad de la Roca (RQD). Espaciado entre discontinuidades. Condición de las discontinuidades. Condiciones de infiltraciones de agua. Orientación de las discontinuidades.
El procedimiento para aplicar la Clasificación Geomecánica es el siguiente: Dividir el macizo rocoso en dominios estructurales (zonas de características geológicas geológicas similares como tipo de roca, espaciado, etc.). Obtener los parámetros de clasificación mediante la medición de las características geológicos geológicos – estructurales y colocarlos en la tabla de registro. Analizar los valores que están asignados para cada parámetro y sumar los valores para obtener el RMR básico. El sexto parámetro, la influencia del buzamiento de las discontinuidades, se utilizara para ajustar el RMR básico. Se debe tener en consideración que en un macizo con varios sets de discontinuidades, el set principal usualmente designado como set N°1, controla la estabilidad de una excavación. La sumatoria de la valoración de los parámetros de clasificación para este set de discontinuidades constituirá el RMR. En situaciones donde no hay un set de discontinuidades dominante y de importancia crítica, o cuando se estime la resistencia y deformación del macizo rocoso, los valores para cada set de discontinuidades serán promediados para obtener la apropiada clasificación individual de cada parámetro.
En este trabajo procederemos a lo siguiente: • • • • • • • •
Determinación Determinación del RMR R MR básico Determinación Determinación del RMR modificado Determinación Determinación del Q de Barton Determinación Determinación del GSI Determinación del sostenimiento requerido: Según el RMR Según el Q Según el GSI
Presentación y análisis de la información geológico – estructural En las siguientes páginas se presenta de manera gráfica:
•
•
• •
Los formatos de mapeo geomecánico por líneas de detalle, de las discontinuidades mapeadas en campo. La representación estereográfica de las diferentes discontinuidades estructurales. El análisis de la información obtenida en histogramas de frecuencia. La determinación de los parámetros necesarios para clasificar el macizo rocoso por los índices RMR, Q y GSI.
UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR
REGISTRO LINEAL
Levantamieno Geomecanico de Discontinuidades Discontinuidades Cancha de Maderas - Centraminas - Yauli Caliza y vetillas mineralizadas
- PROYECTO - UBICACION
Registro N°
N°. de Dicont.
1 DISCONT. N°
Línea Inclinac.
26
0
DISTANCIA
TIPO DE
A LA
E. Estratif.
DISCONTIN. T. Tensión (m )
- ORIENT ACION DE LA EXPOSICION
N 80°E
80
- DIMENSIONES DE LA EXPOSICION
4.5 x 9.0
ORIENTACION
ESTRUCTU.
INTERSECC. F. Falla DE LA
- T IPO DE ROCA Azimut
(°)
ESPACIADO
(°)
(m m )
PERSISTEN. TERMINACION (m )
TIPO 1. Lim pia
RUGOSIDAD
METEORIZ.
1 . > 20 0 0
1. < 1
1. Otra Discont. 1. Cerrada
Buzam iento
2. 600-2000
2. 11 -3
2. Roca Intacta 2. Muy ang.<0.1 2. Cuarzo, calci. 2 . Duro < 5mm 2. Rugosa
1. Ninguna
1. Muy rugosa
-Trend
P l ung e
3. 33-10
3. Continua
1 . P l an a
1 . S ana
1. S e c o
2 . P o c o on d .
2. Ligera
2. Húm edo
3. Moderada
3. Mojado
MF. Micro fall
4. 60-200
4. 10-20
4. Abierta 1 - 5
4. Oxidos
4. Suave<5m m 4. Lig. rugosa
4 . M u y m e t eo .
4. Goteo
J. J u n ta
5. < 6 0
5 . > 20
5. Muy abier.>5
5. Panizo.
5. Suave>5m m 5. Liza o estri.
3. Duro > 5m m 3. Med. rugosa 3. Ondulada
5. Descom pue. 5 . Flujo
1
0,00
J
330
80
5
1
1
2
5
4
4
2
3
3
2
0,05
J
282
34
5
1
1
3
5
3
4
2
3
3
3
0,38
J
EW
20
5
1
1
1
1
0
4
2
3
2
4
0,45
J
330
42
5
1
1
2
1
4
4
2
3
2
5
0,47
J
70
64
5
1
1
1
1
1
4
2
3
2
6
2,60
J
60
36
5
1
1
1
1
1
2
2
3
2
7
2,65
J
260
85
5
1
1
1
1
1
2
2
3
2
8
2,70
J
220
63
5
1
1
2
5
2
4
2
3
2
9
2,80
J
18
45
5
1
1
2
1
1
2
2
3
2
10
3,80
J
260
36
5
1
1
2
1
1
2
2
3
4
11
3,80
J
310
32
5
1
1
2
1
1
2
2
3
2
12
4,50
J
328
45
5
1
1
2
5
4
4
2
3
2
13
7,00
J
36
36
5
2
1
2
5
4
4
2
3
2
14
8,00
J
EW
90
5
2
1
2
4
4
4
2
3
2
15
8,20
J
190
35
5
2
1
2
4
1
4
2
3
3
16
8,20
J
340
55
5
2
1
2
4
1
4
2
3
3
17
9,00
J
290
70
5
2
1
2
4
1
4
2
3
3
18
2,00
J
18
68
5
2
1
3
5
4
4
2
3
2
19
2,00
J
338
43
5
2
1
1
4
2
4
2
3
2
20
6,00
J
140
20
5
1
1
1
1
1
2
2
3
3
21
6,10
J
265
85
5
1
1
5
4
3
2
2
3
3
22
6,15
J
275
85
5
1
1
5
4
3
2
2
3
3
23
0,50
J
342
38
5
2
1
1
4
1
2
2
3
3
24
2,00
J
314
26
5
2
1
1
1
1
4
2
3
3
25 26
4,00 4,00
J F
118 5
8 50
5
4 3
1 3
1 5
1 2
1 3
4 2
2 2
3 4
2 2
REGISTRO LINEAL
- UBICACION Registro N°
Dicont. 1
DISCONT. N°
N°. de
26
Línea Inclinac. 0
DISTANCIA
TIPO DE
A LA
ESTRUCTU.
INTERSECC. F. Falla DE LA
E. Estratif.
DISCONTIN. T. Tensión (m)
- TIPO DE ROCA
Núm ero de c on silim ilares propiedades
Mecánica de Rocas II Hoja N°
2
- ORIENTACION DE LA EXPOSICION
N 80°E
Ejecutado por :
80
- DIMENSIONES DE LA EXPOSICION
4.5 x 9.0
Fecha :
ORIENTACION (°)
ESPACIADO (°)
Buzamiento
-Dir. de Buz.
Buzamiento
-Trend
Plunge
(mm) 1. >2000 2. 600-2000
MF. Micro fall J. Junta
PERSISTEN.
TERMINACION
(m) 1. < 1
APERTURA (mm)
1. Otra Discont. 1. Cerrada
2. 1-3
2. Roca Intacta 2. Muy ang.<0.1
3. 200-600
3. 3-10
3. Continua
4. 60-200
4. 10-20
5. <60
5. >20
RELLENO TIPO 1. Limpia
RUGOSIDAD
ONDULACION
METEORIZ.
ESPESOR 1. Ninguna
AGUA SUBTERRANEA
1. Muy rugosa
2. Cuarzo, calci. 2 . Duro < 5mm 2. Rugosa
OBSERVACIONES
juntas
Azimut
-Rumbo
5
UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS
Levantamieno Geomecanico de Discontinuidades Cancha de Maderas - Centraminas - Yauli Caliza y vetillas mineralizadas
- PROYECTO
de J SR / H HS SB 29-Abr-07
AGUA SUBTERRANEA
Buzamiento
3. Arcilla
ONDULACION
E S P E SO R
-Rum bo
3. Ang. 0.1-1.0
1
Fecha : RELLENO
-Dir. de Buz.
3. 200-600
Hoja N° Ejecutado por :
APERTURA (m m )
DE SAN MARCOS Mecánica de Rocas II
1. Plana 2. Poco ond.
1. Sana 2. Ligera
1. Seco 2. Húmedo
3. Ang. 0.1-1.0
3. Arcilla
3. Duro > 5mm 3. Med. rugosa 3. Ondulada
3. Moderada
3. Mojado
4. Abierta 1 - 5
4. Oxidos
4. Suave<5mm 4. Lig. rugosa
4. Muy meteo.
4. Goteo
5. Muy abier.>5
5. Panizo.
5. Suave>5mm 5. Liza o estri.
de
5
JSR / HSB 29-Abr-07
Número de
OBSERVACIONES
juntas con silimilares propiedades
5. Descompue. 5 . Flujo
1
4,00
J
70
65
5
1
1
1
1
1
2
2
2
3
2
4,00
J
5
46
5
1
1
2
2
4
3
2
3
3
3
4,00
J
215
75
5
1
1
3
5
4
4
2
2
2
4
0,50
J
105
58
5
1
1
4
2, 4
2
4
2
2
2
5
5,00
J
282
22
5
2
1
1
1
1
4
2
3
2
6
6,00
J
210
50
5
1
1
2
5
2
2
2
3
2
7
7,00
J
350
55
5
2
1
1
1
2
2
2
3
2
8
7,00
J
270
70
3
1
1
2
5
4
4
2
3
2
9
7,00
J
125
65
3
1
1
2
5
4
4
2
3
2
10
8,00
J
10
68
2
1
1
4
4
4
2
2
3
2
11
0,50
J
260
40
2
1
1
2
1
1
4
2
3
2
12
0,60
J
135
16
2
1
1
1
1
1
4
2
3
2
13
0,65
MF
334
75
2
5
2
4
1
1
2
2
1
1
14
0,71
MF
339
76
4
5
1
4
1
1
2
2
1
1
15
0,80
MF
339
79
4
5
2
4
1
1
2
2
2
1
16
0,83
MF
349
84
3
5
2
4
1
1
2
2
1
1
Inicio de zona de vetillas
REGISTRO LINEAL
- UBICACION Registro N°
N°. de Dicont.
1 DISCONT. N°
26
Línea Inclinac.
DISTANCIA
TIPO DE
A LA
ESTRUCTU.
DE LA
E. Estratif.
DISCONTIN. T. Tensión (m)
- TIPO DE ROCA
Mecánica de Rocas II Hoja N°
- ORIENTACION DE LA EXPOSICION
N 80°E
Ejecutado por :
80
- DIMENSIONES DE LA EXPOSICION
4.5 x 9.0
Fecha :
ORIENTACION (°)
ESPACIADO (°)
-Rumbo
Buzamiento
-Dir. de Buz.
Buzamiento
-Trend
Plunge
(mm) 1. >2000 2. 600-2000
MF. Micro fall J. Junta
PERSISTEN.
TERMINACION
(m) 1. < 1
APERTURA (mm)
1. Otra Discont. 1. Cerrada
2. 1-3
2. Roca Intacta 2. Muy ang.<0.1
3. 200-600
3. 3-10
3. Continua
4. 60-200
4. 10-20
5. <60
5. >20
RELLENO TIPO 1. Limpia
RUGOSIDAD
ONDULACION
METEORIZ.
ESPESOR 1. Ninguna
2. Cuarzo, calci. 2 . Duro < 5mm 2. Rugosa
1. Plana 2. Poco ond.
1. Sana
AGUA
2. Ligera
3. Arcilla
3. Duro > 5mm 3. Med. rugosa 3. Ondulada
3. Moderada
3. Mojado
4. Oxidos
4. Suave<5mm 4. Lig. rugosa
4. Muy meteo.
4. Goteo
5. Muy abier.>5
5. Panizo.
5. Suave>5mm 5. Liza o estri.
J
70
65
5
1
1
1
1
1
2
2
2
3
2
4,00
J
5
46
5
1
1
2
2
4
3
2
3
3
3
4,00
J
215
75
5
1
1
3
5
4
4
2
2
2
4
0,50
J
105
58
5
1
1
4
2, 4
2
4
2
2
2
5
5,00
J
282
22
5
2
1
1
1
1
4
2
3
2
6
6,00
J
210
50
5
1
1
2
5
2
2
2
3
2
7
7,00
J
350
55
5
2
1
1
1
2
2
2
3
2
8
7,00
J
270
70
3
1
1
2
5
4
4
2
3
2
9
7,00
J
125
65
3
1
1
2
5
4
4
2
3
2
10
8,00
J
10
68
2
1
1
4
4
4
2
2
3
2
11
0,50
J
260
40
2
1
1
2
1
1
4
2
3
2
12
0,60
J
135
16
2
1
1
1
1
1
4
2
3
2
13
0,65
MF
334
75
2
5
2
4
1
1
2
2
1
1
14
0,71
MF
339
76
4
5
1
4
1
1
2
2
1
1
15
0,80
MF
339
79
4
5
2
4
1
1
2
2
2
1
16
0,83
MF
349
84
3
5
2
4
1
1
2
2
1
1
17
0,88
MF
336
76
3
5
2
4
1
1
2
2
1
1
18
0,90
MF
342
75
5
5
1
4
1
1
2
2
1
1
19
0,95
MF
388
77
3
5
2
4
1
1
2
2
1
1
20
0,99
MF
342
81
4
5
2
4
1
1
2
2
1
1
21
1,06
MF
336
80
4
5
2
4
1
1
1
2
1
1
22
1,10
MF
338
80
4
5
2
4
1
1
2
2
1
1
23
1,18
MF
339
80
4
5
1
4
1
1
2
2
1
1
24
1,27
MF
341
82
4
5
1
4
1
1
2
2
1
1
25 26
1,35 1,40
MF MF
341 336
82 80
4 3
5 5
2 2
4 4
1 1
1 1
2 2
2 2
1 1
1 1
- UBICACION
N°
Dicont. 1
DISCONT. N°
N°. de
26
Línea Inclinac. 0
DISTANCIA
TIPO DE
A LA
ESTRUCTU.
INTERSECC. F. Falla DE LA
E. Estratif.
DISCONTIN. T. Tensión (m)
- TIPO DE ROCA
con silimilares propiedades
Inicio de zona de vetillas
UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS
Levantamieno Geomecanico de Discontinuidades Cancha de Maderas - Centraminas - Yauli Caliza y vetillas mineralizadas
- PROYECTO
Mecánica de Rocas II Hoja N°
3
Azimut
- ORIENTACION DE LA EXPOSICION
N 80°E
Ejecutado por :
80
- DIMENSIONES DE LA EXPOSICION
4.5 x 9.0
Fecha :
ORIENTACION (°)
ESPACIADO (°)
-Rumbo
Buzamiento
-Dir. de Buz.
Buzamiento
-Trend
Plunge
(mm) 1. >2000 2. 600-2000
MF. Micro fall J. Junta
PERSISTEN.
TERMINACION
(m) 1. < 1
APERTURA (mm)
1. Otra Discont. 1. Cerrada
2. 1-3
2. Roca Intacta 2. Muy ang.<0.1
3. 200-600
3. 3-10
3. Continua
4. 60-200
4. 10-20
5. <60
5. >20
RELLENO TIPO 1. Limpia
RUGOSIDAD
ONDULACION
METEORIZ.
ESPESOR 1. Ninguna
AGUA SUBTERRANEA
1. Muy rugosa
2. Cuarzo, calci. 2 . Duro < 5mm 2. Rugosa
OBSERVACIONES
5. Descompue. 5 . Flujo
4,00
REGISTRO LINEAL
de juntas
2. Húmedo
3. Ang. 0.1-1.0
5
Número
1. Seco
4. Abierta 1 - 5
de JSR / HSB 29-Abr-07
SUBTERRANEA 1. Muy rugosa
1
Registro
2
Azimut
0
INTERSECC. F. Falla
UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS
Levantamieno Geomecanico de Discontinuidades Cancha de Maderas - Centraminas - Yauli Caliza y vetillas mineralizadas
- PROYECTO
1. Plana 2. Poco ond.
1. Sana 2. Ligera
1. Seco 2. Húmedo
3. Ang. 0.1-1.0
3. Arcilla
3. Duro > 5mm 3. Med. rugosa 3. Ondulada
3. Moderada
3. Mojado
4. Abierta 1 - 5
4. Oxidos
4. Suave<5mm 4. Lig. rugosa
4. Muy meteo.
4. Goteo
5. Muy abier.>5
5. Panizo.
5. Suave>5mm 5. Liza o estri.
5. Descompue. 5 . Flujo
1
1,45
MF
345
79
4
5
1
4
1
1
2
2
1
1
2
1,50
MF
337
80
4
5
2
4
1
1
2
2
1
1
3
1,55
MF
342
79
4
5
2
4
1
1
2
2
1
1
4
1,60
MF
344
83
4
5
2
4
1
1
2
2
1
1
5
1,65
MF
345
76
3
5
2
4
1
1
2
2
1
1
6
1,70
MF
339
79
3
5
2
4
1
1
2
2
1
1
7
1,75
MF
347
78
4
5
1
4
1
1
2
2
1
1
8
1,80
MF
346
79
2
5
2
2
1
1
2
2
1
1
9
1,85
MF
345
84
3
5
1
4
5
3
2
2
1
1
10
1,90
MF
341
79
3
5
2
4
1
1
2
2
1
1
11
1,95
MF
346
76
4
5
2
4
1
1
2
2
1
1
12
2,00
MF
348
76
4
5
1
4
1
1
2
2
1
1
13
2,05
MF
341
70
3
5
1
4
1
1
2
2
1
1
14
2,10
MF
336
49
3
5
2
4
1
1
2
2
1
1
15
2,15
MF
342
70
4
5
2
4
1
1
2
2
1
1
16
2,20
MF
349
71
4
5
2
4
1
1
2
2
1
1
de
5
JSR / HSB 29-Abr-07
Número de juntas con silimilares propiedades
OBSERVACIONES
REGISTRO LINEAL
- UBICACION Registro N°
N°. de Dicont.
1 DISCONT. N°
26
Línea Inclinac.
DISTANCIA
TIPO DE
A LA
ESTRUCTU.
DE LA
E. Estratif.
DISCONTIN. T. Tensión (m)
- TIPO DE ROCA
Mecánica de Rocas II Hoja N°
- ORIENTACION DE LA EXPOSICION
N 80°E
Ejecutado por :
80
- DIMENSIONES DE LA EXPOSICION
4.5 x 9.0
Fecha :
ORIENTACION (°)
ESPACIADO (°)
-Rumbo
Buzamiento
-Dir. de Buz.
Buzamiento
-Trend
Plunge
(mm) 1. >2000 2. 600-2000
MF. Micro fall J. Junta
PERSISTEN.
TERMINACION
(m) 1. < 1
APERTURA (mm)
1. Otra Discont. 1. Cerrada
2. 1-3
2. Roca Intacta 2. Muy ang.<0.1
3. 200-600
3. 3-10
3. Continua
4. 60-200
4. 10-20
5. <60
5. >20
RELLENO TIPO 1. Limpia
RUGOSIDAD
ONDULACION
METEORIZ.
ESPESOR 1. Ninguna
2. Cuarzo, calci. 2 . Duro < 5mm 2. Rugosa
1. Plana 2. Poco ond.
1. Sana
AGUA
2. Ligera
3. Arcilla
3. Duro > 5mm 3. Med. rugosa 3. Ondulada
3. Moderada
3. Mojado
4. Oxidos
4. Suave<5mm 4. Lig. rugosa
4. Muy meteo.
4. Goteo
5. Muy abier.>5
5. Panizo.
5. Suave>5mm 5. Liza o estri.
MF
345
79
4
5
1
4
1
1
2
2
1
1
2
1,50
MF
337
80
4
5
2
4
1
1
2
2
1
1
3
1,55
MF
342
79
4
5
2
4
1
1
2
2
1
1
4
1,60
MF
344
83
4
5
2
4
1
1
2
2
1
1
5
1,65
MF
345
76
3
5
2
4
1
1
2
2
1
1
6
1,70
MF
339
79
3
5
2
4
1
1
2
2
1
1
7
1,75
MF
347
78
4
5
1
4
1
1
2
2
1
1
8
1,80
MF
346
79
2
5
2
2
1
1
2
2
1
1
9
1,85
MF
345
84
3
5
1
4
5
3
2
2
1
1
10
1,90
MF
341
79
3
5
2
4
1
1
2
2
1
1
11
1,95
MF
346
76
4
5
2
4
1
1
2
2
1
1
12
2,00
MF
348
76
4
5
1
4
1
1
2
2
1
1
13
2,05
MF
341
70
3
5
1
4
1
1
2
2
1
1
14
2,10
MF
336
49
3
5
2
4
1
1
2
2
1
1
15
2,15
MF
342
70
4
5
2
4
1
1
2
2
1
1
16
2,20
MF
349
71
4
5
2
4
1
1
2
2
1
1
17
2,25
MF
342
71
4
5
2
4
1
1
2
2
1
1
18
2,30
MF
347
72
4
5
2
4
1
1
2
2
1
1
19
2,35
MF
340
76
3
5
2
4
1
1
2
2
1
1
20
2,40
MF
340
84
3
5
2
4
1
1
2
2
1
1
21
2,45
MF
341
81
3
5
2
4
1
1
2
2
1
1
22
2,40
MF
339
81
3
5
2
4
1
1
2
2
1
1
23
2,65
J
73
76
3
5
1
3
1
1
3
1
1
1
24
2,80
J
72
66
3
5
1
3
1
1
3
1
1
1
25 26
2,95 3,05
J J
64 80
74 48
3 4
5 5
1 1
3 3
1 1
1 1
3 3
1 1
1 1
1 1
- UBICACION
N°
Dicont. 1
DISCONT. N°
N°. de
26
Línea Inclinac. 0
DISTANCIA
TIPO DE
A LA
ESTRUCTU.
INTERSECC. F. Falla DE LA
E. Estratif.
DISCONTIN. T. Tensión (m)
- TIPO DE ROCA
con silimilares propiedades
Fin de zona de vetillas
UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS
Levantamieno Geomecanico de Discontinuidades Cancha de Maderas - Centraminas - Yauli Caliza y vetillas mineralizadas
- PROYECTO
Mecánica de Rocas II Hoja N°
4
Azimut
- ORIENTACION DE LA EXPOSICION
N 80°E
Ejecutado por :
80
- DIMENSIONES DE LA EXPOSICION
4.5 x 9.0
Fecha :
ORIENTACION (°)
ESPACIADO (°)
-Rumbo
Buzamiento
-Dir. de Buz.
Buzamiento
-Trend
Plunge
(mm) 1. >2000 2. 600-2000
MF. Micro fall J. Junta
PERSISTEN.
TERMINACION
(m) 1. < 1
APERTURA (mm)
1. Otra Discont. 1. Cerrada
2. 1-3
2. Roca Intacta 2. Muy ang.<0.1
3. 200-600
3. 3-10
3. Continua
4. 60-200
4. 10-20
5. <60
5. >20
RELLENO TIPO 1. Limpia
RUGOSIDAD
ONDULACION
METEORIZ.
ESPESOR 1. Ninguna
AGUA SUBTERRANEA
1. Muy rugosa
2. Cuarzo, calci. 2 . Duro < 5mm 2. Rugosa
OBSERVACIONES
5. Descompue. 5 . Flujo
1,45
REGISTRO LINEAL
de juntas
2. Húmedo
3. Ang. 0.1-1.0
5
Número
1. Seco
4. Abierta 1 - 5
de JSR / HSB 29-Abr-07
SUBTERRANEA 1. Muy rugosa
1
Registro
3
Azimut
0
INTERSECC. F. Falla
UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS
Levantamieno Geomecanico de Discontinuidades Cancha de Maderas - Centraminas - Yauli Caliza y vetillas mineralizadas
- PROYECTO
1. Plana 2. Poco ond.
1. Sana 2. Ligera
1. Seco 2. Húmedo
3. Ang. 0.1-1.0
3. Arcilla
3. Duro > 5mm 3. Med. rugosa 3. Ondulada
3. Moderada
3. Mojado
4. Abierta 1 - 5
4. Oxidos
4. Suave<5mm 4. Lig. rugosa
4. Muy meteo.
4. Goteo
5. Muy abier.>5
5. Panizo.
5. Suave>5mm 5. Liza o estri.
5. Descompue. 5 . Flujo
1
3,20
J
63
70
3
5
1
3
1
1
3
1
1
1
2
3,40
J
67
85
3
5
1
3
1
1
3
1
1
1
3
3,56
J
79
85
3
5
1
3
1
1
3
1
1
1
4
3,85
J
75
58
4
5
1
3
1
1
3
1
1
1
5
3,99
J
81
70
3
5
1
3
1
1
3
1
1
1
6
4,15
J
99
73
4
5
1
3
1
1
3
1
1
1
7
4,42
J
77
79
3
5
1
3
1
1
3
1
1
1
8
4,60
J
79
74
3
5
1
3
1
1
3
1
1
1
9
4,68
J
77
75
3
5
1
3
1
1
3
1
1
1
10
4,90
J
82
75
3
5
1
3
1
1
3
1
1
1
11
5,07
J
89
76
4
5
1
3
1
1
3
1
1
1
12
5,26
J
82
70
3
5
1
3
1
1
2
1
1
1
13
5,41
J
85
88
3
5
1
3
1
1
2
1
1
1
14
5,50
J
85
87
3
5
1
3
1
1
2
1
1
1
15
5,76
J
90
86
3
5
1
3
1
1
2
1
1
1
16
5,89
J
75
89
3
5
1
3
1
1
2
1
1
1
de
5
JSR / HSB 29-Abr-07
Número de juntas con silimilares propiedades
OBSERVACIONES
REGISTRO LINEAL
- UBICACION Registro N°
N°. de Dicont.
1 DISCONT. N°
26
Línea Inclinac.
DISTANCIA
TIPO DE
A LA
ESTRUCTU.
DE LA
E. Estratif.
DISCONTIN. T. Tensión (m)
- TIPO DE ROCA
Mecánica de Rocas II Hoja N°
- ORIENTACION DE LA EXPOSICION
N 80°E
Ejecutado por :
80
- DIMENSIONES DE LA EXPOSICION
4.5 x 9.0
Fecha :
ORIENTACION (°)
ESPACIADO (°)
-Rumbo
Buzamiento
-Dir. de Buz.
Buzamiento
-Trend
Plunge
(mm) 1. >2000 2. 600-2000
MF. Micro fall J. Junta
PERSISTEN.
TERMINACION
(m) 1. < 1
APERTURA (mm)
1. Otra Discont. 1. Cerrada
2. 1-3
2. Roca Intacta 2. Muy ang.<0.1
3. 200-600
3. 3-10
3. Continua
4. 60-200
4. 10-20
5. <60
5. >20
RELLENO TIPO 1. Limpia
RUGOSIDAD
ONDULACION
METEORIZ.
ESPESOR 1. Ninguna
2. Cuarzo, calci. 2 . Duro < 5mm 2. Rugosa
1. Plana 2. Poco ond.
1. Sana
AGUA
2. Ligera
3. Arcilla
3. Duro > 5mm 3. Med. rugosa 3. Ondulada
3. Moderada
3. Mojado
4. Oxidos
4. Suave<5mm 4. Lig. rugosa
4. Muy meteo.
4. Goteo
5. Muy abier.>5
5. Panizo.
5. Suave>5mm 5. Liza o estri.
J
63
70
3
5
1
3
1
1
3
1
1
1
2
3,40
J
67
85
3
5
1
3
1
1
3
1
1
1
3
3,56
J
79
85
3
5
1
3
1
1
3
1
1
1
4
3,85
J
75
58
4
5
1
3
1
1
3
1
1
1
5
3,99
J
81
70
3
5
1
3
1
1
3
1
1
1
6
4,15
J
99
73
4
5
1
3
1
1
3
1
1
1
7
4,42
J
77
79
3
5
1
3
1
1
3
1
1
1
8
4,60
J
79
74
3
5
1
3
1
1
3
1
1
1
9
4,68
J
77
75
3
5
1
3
1
1
3
1
1
1
10
4,90
J
82
75
3
5
1
3
1
1
3
1
1
1
11
5,07
J
89
76
4
5
1
3
1
1
3
1
1
1
12
5,26
J
82
70
3
5
1
3
1
1
2
1
1
1
13
5,41
J
85
88
3
5
1
3
1
1
2
1
1
1
14
5,50
J
85
87
3
5
1
3
1
1
2
1
1
1
15
5,76
J
90
86
3
5
1
3
1
1
2
1
1
1
16
5,89
J
75
89
3
5
1
3
1
1
2
1
1
1
17
6,08
J
79
75
3
5
1
3
1
1
2
1
1
1
18
6,33
J
66
76
2
5
1
3
1
1
2
1
1
1
19
6,40
J
68
83
3
5
1
3
1
1
2
1
1
1
20
6,49
J
79
85
3
5
1
3
1
1
2
1
1
1
21
6,61
J
72
79
3
5
1
3
1
1
2
1
1
1
22
6,68
J
77
83
3
5
1
3
1
1
2
1
1
1
23
6,75
J
65
74
3
5
1
3
1
1
2
1
1
1
24
6,81
J
64
83
3
5
1
3
1
1
2
1
1
1
25 26
6,88 6,94
J J
70 75
77 73
3 3
5 5
1 1
3 3
1 1
1 1
2 2
1 1
1 1
1 1
- UBICACION
N°
Dicont. 1
DISCONT. N°
N°. de
22
Línea Inclinac. 0
DISTANCIA
TIPO DE
A LA
ESTRUCTU.
INTERSECC. F. Falla DE LA
E. Estratif.
DISCONTIN. T. Tensión (m)
- TIPO DE ROCA
Mecánica de Rocas II Hoja N°
5
Azimut
- ORIENTACION DE LA EXPOSICION
N 80°E
Ejecutado por :
80
- DIMENSIONES DE LA EXPOSICION
4.5 x 9.0
Fecha :
ORIENTACION (°)
ESPACIADO (°)
-Rumbo
Buzamiento
-Dir. de Buz.
Buzamiento
-Trend
Plunge
(mm) 1. >2000 2. 600-2000
MF. Micro fall J. Junta
1
con silimilares propiedades
UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS
Levantamieno Geomecanico de Discontinuidades Cancha de Maderas - Centraminas - Yauli Caliza y vetillas mineralizadas
- PROYECTO
PERSISTEN.
TERMINACION
(m) 1. < 1
APERTURA (mm)
1. Otra Discont. 1. Cerrada
2. 1-3
2. Roca Intacta 2. Muy ang.<0.1
3. 200-600
3. 3-10
3. Continua
4. 60-200
4. 10-20
5. <60
5. >20
RELLENO TIPO 1. Limpia
RUGOSIDAD
ONDULACION
METEORIZ.
ESPESOR 1. Ninguna
AGUA SUBTERRANEA
1. Muy rugosa
2. Cuarzo, calci. 2 . Duro < 5mm 2. Rugosa
OBSERVACIONES
5. Descompue. 5 . Flujo
3,20
REGISTRO LINEAL
de juntas
2. Húmedo
3. Ang. 0.1-1.0
5
Número
1. Seco
4. Abierta 1 - 5
de JSR / HSB 29-Abr-07
SUBTERRANEA 1. Muy rugosa
1
Registro
4
Azimut
0
INTERSECC. F. Falla
UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS
Levantamieno Geomecanico de Discontinuidades Cancha de Maderas - Centraminas - Yauli Caliza y vetillas mineralizadas
- PROYECTO
1. Plana 2. Poco ond.
1. Sana 2. Ligera
1. Seco 2. Húmedo
3. Ang. 0.1-1.0
3. Arcilla
3. Duro > 5mm 3. Med. rugosa 3. Ondulada
3. Moderada
3. Mojado
4. Abierta 1 - 5
4. Oxidos
4. Suave<5mm 4. Lig. rugosa
4. Muy meteo.
4. Goteo
5. Muy abier.>5
5. Panizo.
5. Suave>5mm 5. Liza o estri.
de
5
JSR / HSB 29-Abr-07
Número de
OBSERVACIONES
juntas con silimilares propiedades
5. Descompue. 5 . Flujo
J
64
84
3
5
1
3
1
1
2
3
1
1
3
5
1
3
1
1
2
3
1
1
2
7,00
J
65
79
3
7,30
J
201
11
4
5
1
3
1
1
1
1
1
1
4
7,40
J
195
8
4
5
1
3
1
1
1
1
1
1
5
7,50
J
184
4
4
5
1
3
1
1
1
1
1
1
6
7,60
J
192
5
4
5
1
3
1
1
1
1
1
1
7
7,70
J
190
4
4
5
1
3
1
1
1
1
1
1
8
7,80
J
186
10
4
5
1
3
1
1
1
1
1
1
9
7,88
J
202
7
3
5
1
3
1
1
1
1
1
1
10
8,00
J
204
10
3
5
1
3
1
1
1
1
1
1
11
8,10
J
198
5
4
5
1
3
1
1
1
1
1
1
12
8,20
J
200
1
3
5
1
3
1
1
1
1
1
1
13
8,30
J
203
10
3
5
1
3
1
1
1
1
1
1
14
8,37
J
208
4
3
5
1
3
1
1
1
1
1
1
15
8,40
J
200
5
3
5
1
3
1
1
1
1
1
1
16
8,50
J
204
13
4
5
1
3
1
1
1
1
1
1
Cambia ro de la expos.
REGISTRO LINEAL
- UBICACION Registro N°
Dicont. 1
DISCONT. N°
N°. de
22
Línea Inclinac. 0
DISTANCIA
TIPO DE
A LA
ESTRUCTU.
INTERSECC. F. Falla DE LA
E. Estratif.
DISCONTIN. T. Tensión (m)
- TIPO DE ROCA
Mecánica de Rocas II Hoja N°
- ORIENTACION DE LA EXPOSICION
N 80°E
Ejecutado por :
80
- DIMENSIONES DE LA EXPOSICION
4.5 x 9.0
Fecha :
ORIENTACION (°)
ESPACIADO (°)
-Rumbo
Buzamiento
-Dir. de Buz.
Buzamiento
-Trend
Plunge
(mm) 1. >2000 2. 600-2000
MF. Micro fall
PERSISTEN.
TERMINACION
(m) 1. < 1
APERTURA (mm)
1. Otra Discont. 1. Cerrada
2. 1-3
2. Roca Intacta 2. Muy ang.<0.1
3. 200-600
3. 3-10
3. Continua
4. 60-200
4. 10-20
5. <60
5. >20
RELLENO TIPO 1. Limpia
RUGOSIDAD
ONDULACION
METEORIZ.
ESPESOR 1. Ninguna
AGUA SUBTERRANEA
1. Muy rugosa
2. Cuarzo, calci. 2 . Duro < 5mm 2. Rugosa
1. Plana 2. Poco ond.
1. Sana 2. Ligera
1. Seco 2. Húmedo
3. Ang. 0.1-1.0
3. Arcilla
3. Duro > 5mm 3. Med. rugosa 3. Ondulada
3. Moderada
3. Mojado
4. Abierta 1 - 5
4. Oxidos
4. Suave<5mm 4. Lig. rugosa
4. Muy meteo.
4. Goteo
5. Muy abier.>5
5. Panizo.
5. Suave>5mm 5. Liza o estri.
64
84
3
5
1
3
1
1
2
3
1
1
3
5
1
3
1
1
2
3
1
1
2
7,00
J
65
79
3
7,30
J
201
11
4
5
1
3
1
1
1
1
1
1
4
7,40
J
195
8
4
5
1
3
1
1
1
1
1
1
5
7,50
J
184
4
4
5
1
3
1
1
1
1
1
1
6
7,60
J
192
5
4
5
1
3
1
1
1
1
1
1
7
7,70
J
190
4
4
5
1
3
1
1
1
1
1
1
8
7,80
J
186
10
4
5
1
3
1
1
1
1
1
1
9
7,88
J
202
7
3
5
1
3
1
1
1
1
1
1
10
8,00
J
204
10
3
5
1
3
1
1
1
1
1
1
11
8,10
J
198
5
4
5
1
3
1
1
1
1
1
1
12
8,20
J
200
1
3
5
1
3
1
1
1
1
1
1
13
8,30
J
203
10
3
5
1
3
1
1
1
1
1
1
14
8,37
J
208
4
3
5
1
3
1
1
1
1
1
1
15
8,40
J
200
5
3
5
1
3
1
1
1
1
1
1
16
8,50
J
204
13
4
5
1
3
1
1
1
1
1
1
17
8,60
J
200
11
3
5
1
3
1
1
1
1
1
1
18
8,68
J
202
12
4
5
1
3
1
1
1
1
1
1
19
8,70
J
203
11
3
5
1
3
1
1
1
1
1
1
20
8,79
J
213
11
4
5
1
3
1
1
1
1
1
1
21
8,90
J
197
4
4
5
1
3
1
1
1
1
1
1
22
9,00
J
206
2
3
5
1
3
1
1
1
1
1
1
23 24 25 26
Determinación de los Sets de Discontinuidades
de
5
JSR / HSB 29-Abr-07
Número de
OBSERVACIONES
juntas con silimilares propiedades
5. Descompue. 5 . Flujo
J
Diagrama de Polos
5
Azimut
J. Junta
1
UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS
Levantamieno Geomecanico de Discontinuidades Cancha de Maderas - Centraminas - Yauli Caliza y vetillas mineralizadas
- PROYECTO
Cambia ro de la expos.
Determinación de los Sets de Discontinuidades
Diagrama de Polos
Estereograma de concentración de polos.
Estereograma de concentración de polos.
Sets y sus respectivos círculos mayores
Sets y sus respectivos círculos mayores
La información obtenida e los parámetros de clasifica ión es pr esentada histo ramas de frecuencia para determinar los alores correspondien tes.
HIS OGRAM 60
DE ESPA IAMIENT 52
40
4
20
34
6
0 1
2
3
4
VALOR DE ESPACIAM IENTO
5
n
La información obtenida e los parámetros de clasifica ión es pr esentada histo ramas de frecuencia para determinar los alores correspondien tes.
HIS OGRAM 60
DE ESPA IAMIENT 52
40
4
20
34
6
0 1
2
3
4
5
VALOR DE ESPACIAM IENTO
Valor ción del E spaciamie to = 3 De 2 0 a 600 mm.
200
m
n
HI TOGRAMA DE PER ISTENCIA 100
8 80 60 40
25 11
20
1
0 1
2
VALO
3
1
4
5
DE PERSISTE NCIA
Valor ción de la Persistencia = 5 Mayor a 20 metros.
HI TOGRAM
DE TER
INACION
8 100 80 60
27
40 20
1
0 2
VALO
Valor ción de la Terminaci n = 1 Otra iscontinui ad.
3
4
DE TERMINACION
5
ISTOGRA
A DE APERTURA 55
60
37
40
18
3
20
0
3 1
2
3 5
VAL R DE APERTURA
Valor ción de la Apertura Ango ta de 0.1
3
1.0 mm.
HISTOGRAMA DE TIPO
E RELLEN
1 3
120 100 80 60 40 20
3
9
0 1
2
VALOR
Valor ción del T ipo de Rell eno = 1 Limpia.
3
4
E TIPO DE RELLENO
1
5
HISTO RAMA D 120
ESPESO
DE RELL NO
1 5
100 80 60 40
5
20
5
0 1
2
3
VALOR DE ESPESOR DE
11
4
5
ELLENO
Valor ción del E spesor de Relleno = 1 Ninguna.
H STOGRA 80
A DE RU OSIDAD
66
60 40
21 16
20
3
0 1
2
3 5 VAL R DE RUGOSI AD
Valor ción de la Rugosida = 2 Rugosa.
HI TOGRAMA DE ON ULACION 74
80
50
60 40 20
2
0 1
2
3 5 VALO
DE ONDULA ION
Valor ción de la Ondulación = 2 Poco ondulada.
HIS OGRAMA DE METE RIZACIO 7
100 80 60
34
40
4
20
1
0 1
2
3 5
VALOR DE METEORIZ CION
Valor ción de la Meteoriza ión = 1 Sana..
HISTOGRAMA DE AGUA S BTERRA EA 100
88
80 60
25
40
12
20
1
0 1
2
3 5
VALOR D
AGUA SUBTERRANEA
Valor ción del Agua Subte ránea = 1 Seco.
Con ición seco del agua ubterráne .
Parámetros obtenidos
• • • • • • • • • • • • • •
Orientación promedio de los sets de discontinuidades 342/78 Familia 1 36 polos 196/6 Familia 2 25 polos 76/78 Familia 3 36 polos Espaciamiento promedio = 3 De 200 a 600 mm. Persistencia promedio = 5 Mayor a 20 metros. Terminación promedio = 1 Otra discontinuidad. Apertura promedio = 3 Angosta de 0.1 a 1.0 mm. Tipo de Relleno promedio = 1 Limpia. Espesor de Relleno promedio = 1 Ninguna. Rugosidad promedio = 2 Rugosa. Ondulación promedio = 2 Poco ondulada. Meteorización promedio = 1 Sana. Agua Subterránea promedio = 1 Seco.
Número de golpes necesarios para romper la muestra: 2 golpes del martillo de geólogo. J v =23
, número total de discontinuidades por metro cubico.
J/M = 34, juntas por metro lineal.
A modo de ejemplo supondremos la construcción de un túnel minero de 6 m de ancho y 4 alto, para el cual procederemos a la mejor dirección de avance respecto a la estructura del macizo rocoso y el sostenimiento requerido según las clasificaciones geomecánicas.
Clasificación po el sistema Rock Mass Rating ( .M.R)
Cálc lo del R R Utiliz remos la siguiente tabla para c lcular el v lor del RMR.
El co iente J/M Juntas por metro) no sirve par determin r el índice de Deere (RQD).
Cálculos 1.- C lculo del í dice de re istencia a la compre ión: RADO
INDICE DE RESISTENCIAS IDENTIFICACION DE CAMPO
R1
1,0 - 5,0
Se desconcha con dificultad con c uchilla. Marcas poco profundas en la roca con golpe firme del martillo (de punta)
R3
COMP. Mpa
Deleznable con golpes firmes con la punta de martillo d e geólogo se desconcha con una cuchilla
R2
ANGO RESIS.
5 - 25
No se raya ni desconcha con cuchillo. La muestra se rompe con golpe firme del martillo
25 - 50
R4
La muestra se rompe con mas de un golpe del martillo
50 - 100
R5
Se requiere varios golpes de martillo para romper la m uestra
100 - 250
R6
Solo se rompe esquirlas de la mu stra con el martillo
2.- C lculo del RQD: RQD = 115 - 3,3 J v RQD = 115 - 3,3 (23) RQD = 39,1
J v 2 , número total de dis ontinuidades por me ro cubico. =
3.- Estimación del grado d alteración de las juntas
> 250
GRADO
INDICE DE ALTERACION DESCRIPCION
I
SANA
II
LIGERO
Ningún signo de alteración en el material rocoso. Quizás lig. decoloración sobre superficies de discontinuidades principales La decoloración indica alteración. del material rocoso y superf. de disc. El material rocoso descolorido extremadamente es más débil que en su condición sana.
III
MODERADA
Menos de la mitad del mat. rocoso esta descomp. y/o desintegrado a un suelo la roca sana o decolorada se presenta como un marco continuo o como núcleo rocoso
IV MUY ALTERD.
Mas de la mitad del mat. rocoso esta descomp. y/o desintegrado a un suelo. La roca sana o decolorada se presenta como un núcleo rocoso.
V
DESCOMPU.
Todo el material rocoso esta descomp. y/o desintegrado a suelo. La estructura original de la masa rocosa aun se conserva intacta.
4.- Determinación del RMR modificado Para efectos de ejemplo, se ha supuesto la construcción en el macizo rocoso de un túnel de 6 m de ancho y 4 de alto, del cual determinaremos la mejor dirección de avance.
Determinación del RMR VALORACION DEL MACIZO ROCOSO (R.M.R.) PARAMETRO
RANGO DE VALORES
VALORAC.
VALOR ESTIMADO R. COMPRES. SIMPLE (MPa) RQD % ESPACIAMIENTO (m)
CONDICION DE JUNTAS
>250
(15)
100-250
(12) 7 50-100
90-100
(20)
75-90
(17)
>2
(20)
0,6-2
(15) 10 0.2-0.6
50-75
(7)
25-50
(4)
<25(2) <5(1) <1(0)
1
(13) 8 25-50
(8)
<25
(3)
2
(10)
0.06-0.2
(8)
< 0.06
(5)
3
PERSISTENCIA
<1m long.
(6)
1-3 m Long.
(4)
3-10m
(2)
10-20 m
(1) 0
> 20 m
(0)
4A
ABERTURA
Cerrada
(6)
<0.1mm apert.
(5)
4 0.1-1.0mm
(4)
1 - 5 mm
(1)
> 5 mm
(0)
4B
RUGOSIDAD
Muy rugosa
(6)
(5)
Lig.rugosa
(3)
Lisa
(1)
Espejo de falla
(0)
4C
5 Rugosa
RELLENO
6 Limpia
(6)
Duro < 5mm
(4)
Duro> 5mm
(2)
Suave < 5 mm (1)
Suave > 5 mm
(0)
4D
ALTERACION
6 Sana
(6)
Lig. Alt erada.
(5)
Mod.Alt erada.
(3)
Muy Alterada. (2)
Descompuesta
(0)
4E
15 Seco
(15)
Humedo
Mojado
(7)
Flujo
(0)
5
AGUA SUBTERRANEA
(10)
Goteo
(4)
7 8 10 0 4 5 6 6 15 61
VALOR TOTAL RMR (suma de valoracion de 1 al 5 ) CLASE DE MACIZO ROCOSO
RMR
100 - 81
80 - 61
60 - 41
40 - 21
20 - 0
DESCRIPCION
I MUY BUENA
II BUENA
III REGULAR
IV MALA
V MUY MALA
Por tanto la clasificación del macizo es la siguiente: Macizo rocoso de Clase II, calidad: Regular – Buena.
II
Determinación del RMR modificado En la clasificación del macizo por el índice de Bieniawski, se considera además de los cinco parámetros conocidos, un sexto parámetro que consiste en asignar una calificación al macizo rocoso en función de la dirección de las discontinuidades respecto al eje de un túnel que lo atraviesa avanzando hacia el norte, según la siguiente tabla: RUMBO PERPENDICULAR AL EJE Dirección según Dirección contra buzamiento buzamiento Buzam. Buzam. Buzam. Buzam. 45 – 90° 20 – 45° 45 – 90° 20 – 45° Muy DesfavoFavorable Regular favorable rable
RUMBO PARALELO AL EJE DEL TUNEL Buzam. 45 – 90° Muy desfavorable
Buzam. 20 – 45°
BUZAMIENTO 0 – 20° (Independiente del rumbo)
Regular
* El valor del buzamiento hace referencia al buzamiento de las discontinuidades.
Para nuestro ejemplo, los sets de discontinuidades son los siguientes: 342/78
Set 1
Set principal
196/6
Set 2
Segundo set principal
76/78
Set 3
Tercer set principal
Realizaremos el ajuste para el set principal de discontinuidades.
Dirección del túnel
Regular
Luego, para lograr la mayor estabilidad: Dirección del eje del túnel: 342° avanzando hacia el norte.
Analizando para los 3 sets de discontinuidades: • • •
Set 1 Set 2 Set 3
Perpendicular/a favor del buz. 45 – 90° Buzamiento entre 0 – 20°. Paralelo / buz. Entre 45 – 90°
Condición de los sets: Set1
Muy favorable
Set2
Regular
Set3
Muy desfavorable
AJUSTE DE VALORES POR LAS ORIENTACIONES DE LAS JUNTAS Orientación del rumbo y Muy Muy buzamiento de las Favorable Regular Desfavorable favorable desfavorable discontinuidades Túneles y 0 -2 -5 -10 -12 minas Valoración Cimentaciones -2 -7 -15 -25 -5 -25 -50 -60 Taludes
Para nuestro ejemplo:
Set1 :
RMR – 0
= 61
Set2 :
RMR – 5
= 61 – 5 = 56
Set3 :
RMR – 12
= 61 – 12 = 49
DETERMINACIÓN DE LA CLASE DEL MACIZO ROCOSO VALOR TOTAL DEL R.M.R 81 - 100 61 - 80 41 - 60 21 - 40 < 20 I II III IV V CLASE NUMERO MUY BUENO BUENO MEDIO MALO MUY MALO DESCRIPCION
Set1 :
RMR = 61
Clase II - Bueno
Set2 :
RMR = 56
Clase III - Medio
Set3 :
RMR = 49
Clase III - Medio
SIGNIFICADO DE LAS CLASES DE MACIZOS ROCOSOS Clase N° Tiempos promedio de permanencia sin sostenimiento Cohesión del macizo rocoso (kpa) Ángulo de fricción del macizo rocoso
I 20 años para 15 m de abertura > 400
II 1 año para 10 m de abertura 300 - 400
III 1 semana para 5 m de abertura 200 - 300
IV 10 horas para 2.5 m de abertura 100 - 200
V 30 minutos para 1 m de abertura < 100
> 45
35 - 45
25 - 35
15 - 25
< 15
Clasificación por el Sistema – Q (N.G.I) El sistema Q o índice de calidad de la masa rocosa propuesta por el Instituto Geotécnico de Noruega, que se basa en la observación de cientos de casos típicos de estabilidad en excavaciones subterráneas, plantea la siguiente ecuación:
Q=
RQD Jr Jw x x Jn Ja SRF
Donde: RQD: Indice de Calidad de la roca.
Jn : Número de familias de discontinuidades. Jr : Rugosidad de las discontinuidades. Ja : Meteorización de las discontinuidades. Jw : Condición del agua subterránea. SRF: Factor de reducción de esfuerzos.
• Fue desarrollado en Noruega en 1974, por Barton, Lien y Lunde (Instituto Geotécnico Noruego). • Se analizaron 212 casos históricos de túneles en Escandinavia. • Es un sistema cuantitativo. • Es un sistema de Ingeniería, facilita el diseño de sostenimiento de túneles.
Para el cálculo del Q, utilizaremos sus respectivas tablas.
Determinación de los parámetros requeridos para el cálculo del Q:
1 INDICE DE CALIDAD DE ROCA RQD A- MUY MALA 0 – 25 B- MALA 25 – 50 C- REGULAR 50 – 75 D- BUENA 75 – 90 E- MUY BUENA 90 – 100 2 NUMERO DE FAMILIAS DE DIACLASAS Jn A. Masivo, sin o con pocas diaclasas 0.5 – 1.0 B. Una familia de diaclasas 2 C. Una familia de diaclasas + una aislada 3 D. Dos familias de diaclasas 4 E. Dos familias de diaclasas + una aislada 6 F. Tres familias de diaclasas 9 G. Tres familias de diaclasas + una aislada 12 H. Cuatro o más familias de diaclasas 15 I. Roca triturada, terregal 20 3 NUMERO DE RUGOSIDAD DE LAS DIACLASAS Jr a) Contacto en las paredes b) Contacto en las paredes antes de un cizalleo de 10 cm. A. Diaclasas sin continuidad 4 B. Rugosas o irregulares, onduladas 3 C. Ondulación suave 2 D. Espejo de falla o superficie de fricción ondulada 1.8 E. Rugosas o irregulares pero planas 1.5 F. Lisas y planas 1.0 G. Espejo de falla o superficie de fricción, plana 0.5 c) Sin contacto de roca después de un cizalleo H.Zona que contiene minerales arcillosos de espesor suficiente para impedir el 1.0 (nominal) contacto de paredes I. Zona arenosa, de grava o de roca triturada de espesor suficiente para impedir 1.0 (nominal) el contacto de paredes 4 NUMERO DE ALTERACION DE LAS DIACLASAS Ja a) Contacto en las paredes de la roca A. Relleno soldado, duro, inablandable, relleno impermeable 0.75 B. Paredes inalteradas, solo con manchas de superficie 1.0 C. Paredes ligeramente alteradas, con recubrimiento de minerales 2.0 inablandables, partículas arenosas, roca triturada sin arcilla D. Recubrimientos limosos o areno arcillosos, pequeñas partículas de arcilla 3.0 (inablandable) E. Recubrimientos ablandables o con arcillas de baja fricción o sea caolinita o 4.0 mica, clorita, talco, yeso, grafito, etc., y pequeñas cantidades de arcillas expansivas (recubrimientos sin continuidad de 1 – 2 mm de espesor o menos) b) Contacto en las paredes antes de un cizalleo de 10 cm F. Partículas arenosas, roca desintegrada sin arcilla 4.0 G. Rellenos de minerales arcillosos muy inablandables (continuos < 5 mm de 6.0 espesor) H. Rellenos de minerales arcillosos de consolidación media o baja, ablandables 8.0 (continuos < 5 mm) I. Rellenos de arcillas expansivas, montmorillonita (continuos < 5 mm de 8.0 – 12.0 espesor). El valor Ja depende del porcentaje de partículas expansivas y del
acceso de agua. c) Sin contacto de las paredes después del cizalleo J. Zonas de capa o arcilla desintegrada o triturada 6.0 K. Zonas de capa o arcilla desintegrada o triturada 8.0 L. Zonas de capa o arcilla desintegrada o triturada 8.0 – 12.0 M. Zonas de capa o arcilla limosa o arenosa, pequeñas fracciones de arcilla 5.0 inablandable N. Zonas o capas gruesas de arcilla 10.0 – 13.0 O. Zonas o capas gruesas de arcilla 10.0 – 13.0 P. Zonas o capas gruesas de arcilla 13.0 – 20.0 5 FACTOR DE REDUCCION POR AGUA EN LAS DIACLASAS Jw A. Excavación seca o poca infiltración, o sea < 5 lit/min localmente 1.0 B. Infiltración o presión mediana con lavado ocasional de los rellenos 0.66 C. Gran infiltración o presión alta en roca competente con diaclasas sin relleno 0.50 D. Gran infiltración a presión alta, lavado importante de los rellenos 0.33 E. Infiltración o presión excepcionalmente alta con las voladuras, disminuyendo 0.2 – 0.1 con el tiempo F. Infiltración o presión excepcionalmente alta en todo momento 0.1 – 0.05 6 FACTOR DE REDUCCION DE TENSIONES a) Zonas de debilidad que interceptan la excavación y que pueden ser la causa de que el macizo se desestabilice cuando se construya el túnel A. Múltiples zonas de debilidad que contengan arcilla o roca químicamente desintegrada, roca circundante muy suelta (cualquier profundidad) B. Zonas de debilidad aisladas que contengan arcilla o roca químicamente desintegrada (profundidad de excavación < 50 m) C. Zonas de debilidad aisladas que contengan arcilla o roca químicamente desintegrada (profundidad de excavación > 50 m) D. Múltiples zonas de fractura en roca competente sin arcilla, roca circundante suelta, cualquier profundidad E. Zonas de fracturas aisladas en roca competente sin arcilla, roca circundante suelta, cualquier profundidad F. Zonas de fracturas aisladas en roca competente sin arcilla, profundidad de excavación > 50 m G. Diaclasas abiertas sueltas, diaclasado intenso cualquier profundidad b) Rocas competentes, problemas de tensiones H. Tensiones bajas, cerca de la superficie J. Tensiones de nivel medio K. Elevado nivel de tensiones, estructura muy cerrada generalmente favorable para la estabilidad, puede ser desfavorable para la estabilidad de las paredes L. Planchoneo moderado después de una hora en roca masiva M. Planchoneo y explosión de roca en pocos minutos en roca masiva N. Intensa explosión de roca e inmediata deformación dinámica en roca masiva c) Roca fluyente, flujo plástico de roca incompetente, bajo la influencia de presiones altas de la roca O. Presiones compresivas moderadas P. Presiones compresivas altas d) Roca expansiva, acción química expansiva dependiendo de la presencia de agua Q. Presiones expansivas moderadas R. Presiones expansivas altas
SRF 10.0 5.0 2.5 7.5 5.0 2.5 5.0 2.5 1.0 0.5 – 2 5 – 50 50 – 200 200 – 400 5 – 10 10 – 20 5 – 10 10 - 20
Cálculo del índice Q Datos: RQD = 39.1
Roca Mala – Regular
Jn
=9
3 sets de discontinuidades
Jr
= 1.5
Labios de discontinuidades rugosos pero planos
Ja
= 0.75
Paredes inalteradas
Jw
= 1.0
Excavación seca
SRF = 2.5
Tensiones bajas, cerca de la superficie
Reemplazando en Q=
RQD Jr Jw x x Jn Ja SRF
Q=
39.1 1.5 1.0 x x 3.48 9 0.75 2.5 =
Tipo de Roca Valores de Q Excepcionalmente mala 10-3 – 10-2 Extremadamente mala 10-2 – 10-1 Muy mala 10-1 – 1 Mala 1–4 Media 4 – 10 Buena 10 – 40 Muy buena 40 – 100 Extremadamente buena 100 – 400 Excepcionalmente buena 400 – 100
Según el índice Q = 3.48, la masa rocosa está clasificada como Mala – Media.
Clasificación del macizo rocoso por el Indice de Resistencia Geológica (G.S.I) de Hoek y Marinos (2000) Considera dos parámetros: • •
La condición de la estructura de la masa de la masa rocosa. La condición superficial de la masa rocosa.
Tablas originales del G.S.I. según Hoek. Estas tablas incluyen la caracterización del macizo rocoso según el grado de trabazón de los bloques o trozos de roca y la condición de las discontinuidades, así como, una estimación numérica del Índice Geológico de Resistencia G.S.I. en base a la descripción proporcionada por la tabla anterior. La terminología empleada para definir la estructura del macizo rocoso es la siguiente: • • • • •
Masivo o intacto Fracturado en bloques Fuertemente fracturado en bloques Fracturado y perturbado Desintegrado
Este primer parámetro está en función de la disminución de la trabazón del macizo descendiendo en la tabla de arriba hacia abajo. Para la condición de las discontinuidades es usada la siguiente: • • • • •
Muy buena Buena Regular Mala Muy mala
Este segundo parámetro está en función del empeoramiento de las condiciones de las discontinuidades y disminuye en la tabla de izquierda a derecha. Definido el tipo de macizo rocoso en la tabla descriptiva del G.S.I. se emplea la tabla estimativa del G.S.I para determinar un rango de valores asignada a esta clasificación descriptiva (Ej. FF/B = 55 ± 5). Ver tablas.
Tabla G.S.I. modificada. En base a las tablas originales del Índice G.S.I. y teniendo como objetivo que puedan ser utilizadas en forma muy practica y sencilla, sin dejar de tomar en cuenta las características principales de los macizos rocosos y su comportamiento en aberturas subterráneas, se ha asociado el parámetro de Estructura del macizo rocoso, al grado de fracturamiento medido según el R.Q.D. o la cantidad de fracturas por metro y modificando su terminología de acuerdo a estos conceptos: • • • • • •
Masiva (M) – Menos de 2 fracturas / mt, RQD (90 - 100). Levemente fracturada (LF) de 2 a 6 fracturas / mt , RQD ( 70 - 90) Moderadamente fracturada (F) de 6 a 12 fracturas / mt, RQD (50 a 70). Muy fracturada (MF) de 12 a 20 fracturas / mt , RQD (25 a 50). Intensamente fracturada (IF) con mas de 20 fracturas / mt, RQD (0 a 25). Triturada y brechada en zonas de falla, sin RQD, incluyéndose además las condiciones de trabazón de los bloques que se mencionan en las tablas originales.
Con respecto al parámetro de condición de las Discontinuidades, se ha asociado este a la resistencia de la roca intacta, determinada en forma muy sencilla y practica con golpes de picota o su indentación o disgregación de la misma, usando la siguiente terminología: •
• • •
•
Muy buena (MB) Extremadamente resistente, solo se astilla con golpes de picota. Buena (B) Muy resistente, se rompe con varios golpes de picota. Regular (R) Resistente, se rompe con 1 o 2 golpes de picota. Pobre (P) Pobre, moderadamente resistente, se indenta superficialmente con la picota. Muy pobre (MP) Blanda a muy blanda, se indenta profundamente con golpes de picota o se disgrega fácilmente, incluyéndose al igual que en el parámetro anterior las condiciones de las discontinuidades mencionadas en la tabla original.
De esta manera con el uso del flexómetro y la picota se obtendrá rápidamente una clasificación del macizo rocoso. Ver tablas.
Tabl descripti a original del GSI
Clasificación: F /B – FF/R
Tabl estimativ a original del GSI
Clasificación: 60 ± 5
Tabl descripti a modificada del G I
Clasificación: F/ – MF/R
Tabl estimativ a modific da del GSI
Clasificación: 60 ± 5
Sostenimiento
Sostenimiento según RMR Clase de masa rocosa
Excavación
I- Muy buena RMR: 81 – 100 II- Buena RMR: 61 – 80
Frente completo 3 m de avance Frente completo 1 – 1.5 m de avance. Sostenimiento completo a 20 m del frente Socavón en el tope Pernos sistemáticos de 4 y banqueo m de longitud, 1.5 – 3 m de espaciados 1.5 – 2.0 m avance en el en la corona y en las socavón paredes, con malla de Iniciar el alambres en la corona sostenimiento después de cada voladura Completar el sostenimiento a 10 m del frente Socavón en el tope Pernos sistemáticos de 4 y banqueo – 5 m de longitud 1.0 – 1.5 m de espaciados a 1 – 1.5 m avance en el en la corona y en las socavón paredes, con malla de Instalar el alambres sostenimiento con el avance de la excavación, 10 m del frente de avance. Galerías múltiples Pernos sistemáticos de 5 0.5 – 1.0 m de -6 m de longitud avance en el espaciados 1 – 1.5 m en socavón de tope la corona y en las Instalar el paredes. Pernos en el sostenimiento con piso el avance de la excavación. Shotcrete tan pronto como sea posibles después de la voladura
III- Regular RMR: 41 - 60
VI- Mala RMR: 21 - 40
V- Muy mala RMR: <20
Pernos de roca Shotcrete Cimbras (20 mm de diámetro, completamente inyectados) Generalmente no se requiere ningún sostenimiento exc epto pernos esporádicos Localmente, pernos de 3 50 mm en la Ninguno m en la corona, corona, donde espaciados a 2.5 m con sea requerido malla de alambre ocasionalmente 50 – 100 mm en la corona y 30 mm en las paredes
Ninguno
100 – 150 mm en la corona y 100 mm en las paredes
Arcos ligeros a medianos espaciados a 1.5 m donde sean requeridos
150 – 200 mm en la corona, 150 mm en las paredes y 50 mm en el frente
Arcos medianos a pesados espaciados a 0.75 m con encostillado de acero y marchavantes de ser necesario. Cerrar la sección (invert)
Sostenimiento según el N.G.I (Q) Barton, Lien y Lunde introdujeron un parámetro para relacionar el índice Q, con el comportamiento de una excavación subterránea y sus necesidades de sostenimiento. Dimensión Equivalente: De. De =
Ancho,diametro o altura (m) de la excavacion Relacion de sostenimiento de la excavacion (ESR)
El ESR (Excavation Support Ratio) es un parámetro análogo al inverso del factor de seguridad empleado en el diseño de taludes. Determinación del ESR
Para nuestro ejemplo de una excavación minera: Ancho de la excavación = 6m. Tipo de excavación = Acceso minero permanente ESR = 1.6 De =
6 3.75 1.6
Q = 3.48
=
Recomendaciones de Sostenimiento según el índice Q
Inicialmente se Barton propuso la siguiente tabla para la estimación de las categorías de sostenimiento, basadas en el índice Q de Calidad.
Esta tabla a su vez trabaja con la siguiente guía :
Sb
=
Bulonado local
B
=
Bulonado sistemático
(utg)
=
Bulones de anclaje repartido sin tensión
(tg)
= Bulones tensados (bulones de expansión en macizos rocosos competentes y de anclaje repartido en los de mala calidad.
S
= Hormigón proyectado
Grimstad y Barton (1993), propusieron una nueva guía de sostenimiento que se indica a continuación:
Tipos de Sostenimiento para el índice Q N° 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Sostenimiento Sin sostenimiento Pernos localizados Anclaje sistemático Anclaje sistemático con 40 a 100 mm de hormigón lanzado no reforzado Hormigón lanzado con fibra reforzada, 50 a 90 mm y anclaje Hormigón lanzado con fibra reforzada, 90 a 120 mm y anclaje Hormigón lanzado con fibra reforzada, 120 a 150 mm y anclaje Hormigón lanzado con fibra reforzada, > 150 mm, con arcos reforzados de hormigón lanzado y anclaje Hormigón armado
Relación del G.S.I. con los índices Q y RMR No existe una relación exacta entre los valores numéricos de las diferentes clasificaciones existentes, debido a los diferentes parámetros que se utilizan, sin embargo, se da a continuación las más usadas: RMR = 9 Ln Q +44………………. (1)
Bieniawski , 111 casos históricos.
GSI = RMR89 (seco) –5………… (2) En base a estas relaciones de condiciones hipotéticas se han elaborado los ábacos correspondientes. SRF = 1, secas o ligeramente húmedas Jw = 1 o valuación por condiciones hidrogeológicas = 15 Orientación de fracturas favorables (Corrección = 0). Relación del G.S.I (Modificado) con los anchos de abertura autoportante y los tiempos de colocación del soporte Según el Índice Q la relación estimada para determinar la máxima abertura autoportante, es la siguiente: Máximo ancho sin sostenimiento = 2 ESR Q 0.4 ……………….(3)
Para el ejemplo: ESR = 1.6 Q = 3.48 Luz máxima = 2 (1.6) (3.48)0.4 = 5.27 m
La siguiente tabla nos brinda el sostenimiento según la clasificación de la masa rocosa por los sistemas RMR, Q y GSI.
Según el grafico se requiere: Pernos de 1.5 cm x 1.5 m.
CONCLUSIONES
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•
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•
Se debe considerar que existen condiciones o parámetros que son considerados en un sistema y no en otro, por lo cual, la relación G.S.I. con los índices Q y RMR solo se da en condiciones de tensiones moderadas (SRF = 1) secas o ligeramente húmedas (Jw = 1 o valuación por condiciones hidrogeológicas = 15) y con orientación de fracturas favorables (Corrección = 0). El comportamiento de un macizo rocoso es función de las propiedades intrínsecas de los materiales que la constituyen, de los planos de discontinuidad que los afectan y de las condiciones geológicas. Son estas características las que llevan al desarrollo de los índices geomecánicos. Los índices de clasificación más comunes (Q y RMR) consideran parámetros que el GSI no toma en cuenta. Estos índices pueden complementar los valores hallados por el GSI y ajustarlo más a una condición real. El GSI es una herramienta diseñada para una rápida toma de decisiones, en cuanto a soporte se refiere, dentro del campo minero, es decir, en labores temporales. Debido a que el GSI solo toma dos parámetros, este siempre debe estar sujeto a correcciones dadas por el ambiente geológico y naturaleza de la obra, tales correcciones por lo general son: por presión, por orientación, presencia de agua y por trabajos en zonas de falla.
ANEXOS
Pared rocosa con manchas de malaquita y venillas de calcita
Vista panorámica de la zona de estudio.
Panoramica de la zona de estudio – Centraminas
Habitante de la zona, cerca de la zona de mapeo.
