UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA FACULTAD DE INGENIERÍA DE MINAS, GEOLOGÍA Y CIVIL
ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE MINAS
CURSO
: Mecánica de Rocas
DOCENTE
: M. Sc. Ing. Grover Rubina Salazar AYACUCHO PERÚ 2012
LEVANTAMIENTO GEOMECÀNICO DEL TUNEL DE TOTORILLA MECÀNICA DE ROCAS
INTEGRANTES DEL GRUPO I LUNES
N°
APELLIDOS Y NOMBRES
01
AYALA DELGADO, Rusell
02
CCARHUAYPIÑA ROJAS, Ezequiel
03
CABRERA HUAMANI, Marisa.
04
CURI TOPRRES, Yefrey
05
HERENCIA CHIPANA, Pavel
06
HUASHUAYO HINOSTROZA, Dino
07
LAURENTE PALOMINO, Mauser
08
MARIN FALCONI, koke
09
MENDEZ BARZOLA Michael
10
MENDOZA VALVARDE, Miguel
11
PALOMINO HINOSTROZA, Iván
12
PEÑA VARGAS, Franco
13
QUIPE CORDOVA ,carlos
14
QUISPE POZO, Teófanes
16
RODRIGUEZ PAIHUA, Jhonatan.
17
ROJAS CACERES, Edwin
18
TACURI HUAMANI Jhon
19
TECCI SUAREZ, Reneé
20
TINCO CAMPOS, Líz Magaly
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DEDICATORIA Al Dios Supremo por darnos la vida, y rodearnos de personas idóneas en nuestra formación.
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INTRODUCCIÓN
Determinar las características estructurales de una masa rocosa de un tunel, depende mucho del tipo de roca y su estado físico, esto influirá en la seguridad con que se trabaja y así evitar accidentes lamentables; paraello es necesario recolectar datos geológicos estructurales a fin de evaluarlo mediante la clasificación geomecánica. Para tal fin y proceso de aprendizaje como estudiantes, nos constituimos en la Localidad de Totorilla, específicamente en el túnel de totorilla, bajo la dirección del Ing. Grover Rubina Salazar docente del curso, quien no dio explicaciones concisas sobre el trabajo a realizar. En el presente trabajo detallamos de manera clara la información obtenida en el campo, como proceso ydesimplificar cálculo para determinar su clasificación, para acordetambién con la su tecnología el trabajo se utilizó el programaasimismo Dips, que nosestar dio valoraciones para el cálculo de la clasificación Geomecánica. Como también en la parte final damos nuestras impresiones, recomendaciones conclusiones y adjuntamos las fotografías que corroboraran el trabajo realizado en el campo.
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CONTENIDO DEDICATORIA ................................................................................................................................................................... 2 INTRODUCCIÓN................................................................................................................................................................ 3 1.
INVESTIGACIÒN TEÒRICA ................................................................................................................................ 7 1.1. CONCEPTOS BÁSICOS................................................................................................................................. 7 1.2. CARACTERÍSTICAS DE LA MASA ROCOSA............................................................................................ 7 1.3. RASGOS GEOLÓGICOS................................................................................................................................ 9 1.4. PROPIEDADES DE LAS DISCONTINUIDADES. ........................................................................................ 9 1.5. SISTEMA DE CLASIFICACIÓN DEL MACIZO ROCOSO ........................................................................ 13 1.5.1.
CLASIFICACIÓN GEOMECÁNICA DE BIENIAWSKI.............................................................. 13
1.5.2.
CLASIFICACIÓN GEOMECÁNICA DE BARTON..................................................................... 17
1.5.3.
GSI. .................................................................................................................................................. 21
Tabla de Barton............................................................................................................................. 18
2.
INVESTIGACIÒN TECNOLÒGICA ................................................................................................................... 25 PROGRAMA DIPS PROGRAM PHASE 2
3.1.
TÍTULO................................................................................................................................................................ 38
3.2.
OBJETIVOS........................................................................................................................................................ 38
3.3.
UBICACIÓN........................................................................................................................................................ 38
3.4.
COORDENADAS UTM 18 L ............................................................................................................................ 39
3.5.
HISTORIA DEL TUNEL.................................................................................................................................... 39
3.6.
CARACTERÍSTICAS GEOLÓGICAS ............................................................................................................. 39 3.6.1. GEOMORFOLOGÌA ................................................................................................................................. 39 3.6.2. RIESGOS NATURALES .......................................................................................................................... 40 3.6.3. GEOLOGÌA REGIONAL .......................................................................................................................... 40 3.6.4. GEOLOGÌA LOCAL .................................................................................................................................. 40 3.6.5. GEOLOGÍA ESTRUCTURAL .................................................................................................................. 40 3.6.6. GEOLOGÌA HISTÒRICA ......................................................................................................................... 40 3.6.7. FISIOGRAFIA ............................................................................................................................................ 41 3.6.8. ESTRATIGRAFIA ..................................................................................................................................... 41
4.
INVESTIGACIÓN DE CAMPO........................................................................................................................... 43 4.1. EQUIPOS E INSTRUMENTOS DE USO EN EL CAMPO..................................................................... 43 4.2. METODOLOGÌA DE TRABAJO................................................................................................................. 43
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4.3. MEDICIONES GEOTÈCNICAS ESTRUCTURALES.............................................................................. 44
REGISTRO LINEAL.......................................................................................................................................... 50
REGISTRO DE DATOS DIPS ........................................................................................................................................ 52 RESULTADOS PROGRAMA DIPS ............................................................................................................................... 55 PARÀMETROS DE CLASIFICACIÒN........................................................................................................................... 60 PARÁMETROS OBTENIDOS........................................................................................................................................ 61 DIPS DOCUMENT INFORMATION .............................................................................................................................. 62 4.3.1. CÁLCULO DE RMR.................................................................................................................................. 64 4.3.2. CÀLCULO DEL RQD................................................................................................................................ 66 4.3.3. CÁLCULO Q DE BARTÓN ...................................................................................................................... 67 4.3.4. CÀLCULO GSI .......................................................................................................................................... 67 5.
CLASIFICACIÓN GEOMECÁNICA ................................................................................................................... 69
6.
RECOMENDACIONES DE SOSTENIMIENTO............................................................................................... 71
CONCLUSIONES............................................................................................................................................................. 72 RECOMENDACIONES ................................................................................................................................................... 73 BIBLIOGRAFÍA Y PÁGINAS CONSULTADAS........................................................................................................... 74
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INVESTIGACIÓN TEÒRICA
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1. INVESTIGACIÒN TEÒRICA
1.1.
CONCEPTOS BÁSICOS La roca es un conjunto de sustancias minerales que formando masas, constituye gran parte de la corteza terrestre. Según su srcen, 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”.
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 1.2.
CARACTERÍSTICAS 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 delas rocas sedimentarias, lasde 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.
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Los principales tipos de discontinuidades presentes en la masa rocosa son: Planos de estratificación. Dividen en capas o estratos a las rocas sedimentarias. 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.
PLANO DE ESTRATIFICACIÓN
En la Fig. 1 Se observa los planos de estratificación en la parte superior del túnel.
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FRACTURA
En la Fig. 2 Se observa la primera fractura en la entrada del tunel.
1.3.
RASGOS GEOLÓGICOS. 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 srcen a los conos volcánicos
1.4.
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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BUZAMIENTO
RUMBO
En la Fig. 3 . Al lado izquierdo se observa la medición del buzamiento de la fractura y al lado derecho se observa la medición del rumbo de la fractura
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 mas grandes. En la Fig. 4 Se observa la medición del espaciamiento entre juntas y/o fracturas
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Persistencia Es la extensión en área o tamaño de una discontinuidad cuanto menor sea la persistencia, la masa rocosa será mas estable y cuanto mayor sea, será menos estable.
En la Fig. 5 Se observa la medición de la persistencia de la fractura
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.
En la Fig. 5 Se observa la rugosidad en la fractura como también en el macizo rocoso.
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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.
En la Fig. 6 Se observa la apertura de la fractura
Relleno. Son los materiales que se encuentran dentro de la discontinuidad. Cuando éstos son más duros, ésta es más competente.
En la Fig. 7 Se observa la fractura sin relleno
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Meteorización Denominada también intemperización, está relacionada con la modificación que sufre la superficie de la roca o en sus proximidades, debido a la acción de agentes atmosféricos. El grado de la meteorización dependerá de las condiciones climatológicas, morfológicas y la composición de la masa rocosa. 1.5.
SISTEMA DE CLASIFICACIÓN DEL MACIZO ROCOSO Es un típica acercamiento sistemático para evaluardey clasificación comunicar ladel naturaleza de la masa de la roca. Diseñando sistemas macizo rocoso para la comunicación de ideas
1.5.1. CLASIFICACIÓN GEOMECÁNICA DE BIENIAWSKI Fue presentada por el Ingeniero Bieniawski en 1973 y modificada sucesivamente en1976, 1979, 1984 y 1989. Permite hacer una clasificación de las rocas 'in situ' y estimar el tiempo de mantenimiento y longitud de un vano. Se utiliza usualmente en la construcción de túneles, de taludes y de cimentaciones. Consta de un índice de calidad RMR (Rock Mass Ratting), independiente de la estructura, y de un factor de corrección El RMR se obtiene estimando cinco parámetros:
La resistencia a compresión simple de la roca Que puede ser determinada golpes de picota o con otros procedimientos como los ensayos con de laboratorio. Muy Alta. : Solo se astilla con varios golpes de astilla Alta : Se rompe con más de 3 golpes de picota Media : Se rompe con 1 a 3 golpes de picota Baja : Se indenta superficialmente con la punta de la picota Muy Baja : Se indenta profundamente con la picota
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El RQD (rock quality designation) Fue desarrollado por Deere para proveer una estimación cuantitativa de calidad de la masa de la roca a partir de un taladro. RQD es el porcentaje de sumar las piezas mayores a 100 mm (4 pulgadas) y dividir entre la corrida total entre 100. El taladro debe tener como mínimo54.7 mm o 2.15 pulgadas de diámetro y ser taladrado de un tubo doble.
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RQD fue el primer sistema que hizo un intento en describir lo quebrado del macizo rocoso. Es un parámetro importante para dos sitemas más útiles de clasificación.
El espaciamiento de las discontinuidades. La condición de las discontinuidades (juntas), referidas en este caso a la persistencia, apertura, rugosidad, relleno y meteorización. La presencia de agua subterránea. Corrección por orientación Se hace una corrección teniendo en cuenta la dirección de la excavación y las discontinuidades que se presentan. Si la excavación avanza cruzando en forma más o menos perpendicular al sistema principal de discontinuidades y el buzamiento de éstas es empinado a favor del avance, no se requiere ninguna corrección, por que ésta es la condición más favorable para la estabilidad de la excavación. Si el buzamiento fuera menos empinado (< 45°), la corrección sería (-2). Si la excavación avanza cruzando en forma más o menos perpendicular al sistema principal de discontinuidades y el buzamiento de estas es empinado en contra del avance, la corrección sería (-5). Si el buzamiento fuese menos empinado (< 45°), la corrección sería (-10). Si la excavación avanza cruzando en forma más o menos paralela al sistema principal de discontinuidades y el buzamiento de éstas es empinado, la corrección sería (-12), por que ésta es la condición más
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desfavorable para la estabilidad de la excavación. Si el buzamiento fuese menos empinado (< 45°), la corrección sería (-5). En general, si el sistema principal de discontinuidades se presenta con bajo buzamiento (< 20°), la corrección sería (-5). Al resultado de cada uno de los parámetros se le asigna, según las tablas, un valor y se suman todos ellos para obtener el índice de calidad RMR sin correcciones. A este valor se le debe restar un factor de ajuste en función de la orientación de las discontinuidades.
SISTEMA DE VALORACIÓN DE LA MASA ROCOSA RMR (SEGÚN BIENIASKI. 1989) A. PARÁMETROS DE CLASIFICACIÓN Y SUS VALORACIONES índice de Resisten resistencia > 10M Mpa 4 - 10 Mpa 2 - 4 Mpa 1 - 2 Mpa cia del bajo carga material puntual de la 1 Resistencia a roca 100 - 250 25 - 50 50 - 100 Mpa intacta la compresión > 250 Mpa Mpa Mpa simple Puntuación 15 12 7 4 RQD Calidad del Testigo 25 % 90 % - 100% 75 % - 90% 50 % - 75% de Perforación 50% 2 Puntuación 20 15 10 8 Espaciado entre 60 - 200 3
discontinuidades Puntuación
Condiciones de las Discontinuidades (ver E)
4
Puntuación Afluencia por 10 m de longitud del tunel (1/m) Agua (presión de Subterran agua en las 5 juntas)/ⱷ ea
> 20 2m
0.615 -2m Superficies Superficies ligeramente muy rugosas rugosas Discontinuas. Separación No hay < 1 mm separación Paredes Paredes ligeramente intactas meteorizada s 30 25
5 -25 Mpa 2
1-5 Mpa
<1 Mpa
1
0
< 25 % 5
200 - 10 600 mm
mm < 605mm 8 Superficies Superficies pulidas o ligeramente relleno de Relleno de Falla rugosas falla < 5 suave > 5 mm de Separación < mm de espesor o 1mm Paredes espesor o Separación > 5 mm altamente Separació Cpntinuas meteorizadas n 1 - 5 mm Continuas 20 10 0
Ninguna
< 10
10 - 25
25 - 125
> 125
0
< 0.1
0.1 - 0.2
0.2 - 0.5
> 0.5
Húmedo
Mojado
Goteando
Fluyendo
10
7
4
0
principal mayor) Condiciones Completamen Generales te Seco Puntuación 15
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Para este bajo rango es preferible un ensayo de compresión simple
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B. AJUSTE DE LA PUNTUACIÓN PARA LA ORIENTACIÓN DE DISCONTINUIDADES (Ver F) Orientaciones de rumbo y Muy Muy Favorable Regular Desfavorable buzamiento favorable desfavorable Túneles y minas 0 -2 -5 -10 -12 Puntuaciones Cimentaciones 0 -2 -7 -15 -25 Taludes 0 -5 -25 -50
Valoración Categoría Descripción
Categoría
C. CLASES DE MACIZOS ROCOSOS 100 -81 80 - 61 60 - 41 I II III Roca muy Roca buena Roca regular buena D. SIGNIFICADO DE LAS CLASES DE ROCA I II III
40 - 21 IV Roca mala
< 21 V Roca muy mala
IV
V
1 semana para tramo de 5 m
10 horas para tramo de 2.5 m
30 min para tramo de 1 m
300 - 400
200 - 300
100 - 200
< 100
35 - 45
25- 35
15 - 25
< 15
Tiempo promedio de auto soporte
20 años para tramo de 15 m
1 año para un tramo de 10 m
Cohesión del macizo rocoso (kpa)
> 400
Ángulo de fricción del macizo rocoso (grados)
> 45
E. LINEAMIENTOS PARA LA CLASIFICACIÓN DE LAS CONDICIONES DE DISCONTINUIDAD Longitud de discontinuidad (persistencia) puntuacion Separación (apertura) puntuación Rugosidad Puntuación Relleno (relleno de falla) Puntuación Meteorización Puntuacióo
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<1m
1-3m
3 - 10 m
10 - 20 m
> 20m
6 Ninguna 6 Muy Rugosa 6
4 < 0.1 mm 5
2 0.1 - 1.0 mm 4 Ligeramente Rugosa 3
2 1 - 5 mm 1
0 > 5 mm 0
Lisa
Pulida
6
5
3
1
Rugosa
5 1 0 Relleno Relleno Relleno duro > Relleno Ninguna duro < 5 blando < 5mm blando > 5mm mm 5mm 6 4 2 2 0 No Ligeramente Moderadamente Altamente Descompuesta meteorizada meteorizada meteorizada meteorizada 0
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F. EFECTO DE LA ORIENTACIÓN DE RUMBO Y BUZAMIENTO DE LAS DISCONTINUIDADES EN LA PERFORACIÓN DE TUNELES Rumbo perpendicular al eje del tunel Rumbo paralelo al eje del tunel Excavación hacia el buzamiento 45-90°
Excavación hacia el buzamiento buz 20 - 45°
Muy favorable
Favorable Excavación contra el buzamiento buz 2 45 90|°
Excavación contra el buzamiento 45 - 90° Regular
1.5.2.
Buzamiento 45 90° Muy desfavorable
Buzamiento 20 - 45° Regular
Buzamiento 0 - 20° independiente del rumbo Regular
CLASIFICACIÓN GEOMECÁNICA DE BARTON Basándose en una gran cantidad de casos tipo de estabilidad en excavaciones subterráneas, el Norgerian Geotechnical Institute (N.G.I.), propuso un índice para determinar la calidad del macizo rocoso en túneles y taludes. Esta clasificación utiliza seis parámetros para definir la clase de macizo: RQD : índice de calidad de la roca. Jn : índice del número de familias de fracturas Jr : índice de rugosidades en las fracturas Ja : índice de alteración de las paredes de las fracturas Jw : índice del caudal afluente (Se trata de una medición de la presión del agua que tiene un efecto negativo en la resistencia al esfuerzo cortante de las fisuras debido a la reducción en el esfuerzo efectivo normal. El agua puede causar además, un ablandamiento de las arcillas e incluso posiblemente su lavado) SRF
: índice del estado de tensión del macizo. SRF toma el valor de: (1) la carga que se disipa en el caso de una excavación dentro de una zona de fallas y de roca empacada en arcillas; (2) los esfuerzos en una roca competente; (3) las cargas compresivas en rocas plásticas incompetentes El valor numérico de éste índice Q se define por:
( ) () El primer cociente (RQD ⁄ Jn ), representa la estructura del macizo, es
una medida rudimentaria tamañoy de los bloques o de las con dos valores extremosdel (100/0.5 10/20) con un factor de partículas diferencia de 400.
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El segundo cociente (Jr ⁄ Ja), representa la rugosidad y las características de la fricción de las paredes de las fisuras o de los materiales de relleno. El tercer cociente (Jw / SRF), representa la influencia del estado tensorial Tabla de Barton TABLAS DE BARTON CUADRO Nº 19 Nùmero de Familias A.
Masivo, sin o con pocas juntas
B.
Una familia de juntas
Observaciones
1. Para cruces en túneles utilizar (3XJn)
2
C.
Una familia y algunas juntas ocasionales D. Dos familias de juntas E. Dos familias y algunas juntas F.
Jn
0,5- 1
Tres familias de juntas
3 4 6 9
G. Tres familias y algunas juntas
2. para portales utilizar ( 2 X Jn)
12
H.
Cuatro familias o más, roca muy fracturada, terrones de azúcar
15
I.
Roca triturada terrosa
20 CUADRO Nº 20
Número de Rugosidad de las juntas
Jr
contacto entre las dos caras de la junta.
Observaciones
1. se añade 1.0 si el espaciamiento medio juntas es mayor de 3m.
Contacto entre las dos caras dela junta mediante un desplazamiento lateral de 10 cm A.
Juntas Discontinuas.
4
B.
Juntas Rugosa o Irregular Ondulada
3
C.
Suave Ondulada
D.
Espejo de falla, ondulada
1,5
E.
Rugosa o irregulares plana
1,5
F.
Suave plana
G.
Espejo de falla o superficie de fricción plana
2
2. Jr = 0.5 se puede usar para juntas de fricción planas y que tengan alineaciones orientadas para resistencia mínima.
1 0,5
Sin contacto entre las dos caras de la junta desplazados lateralmente H.
Zona que contiene minerales arcillosos de espesor suficientemente gruesa para impedir el contacto entre las dos caras.
1
I.
Zona arenosa de grava o roca triturada suficientemente gruesa para impedir el contacto entre las dos caras de la junta.
1
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CUADRO Nº 21 Número de alteraciòn de juntas A. B. C. D. E.
F. G. H. I.
Ja
Contacto entre las dos caras de la junta. Junta sellada, dura, sin reblandamiento relleno impermeable, ejm. Cuarzo. Caras de la junta únicamente manchadas. Las caras de la junta están alteradas ligeramente y contienen minerales no reblandecibles, partículas de arena, roca desintegrada libre de arcilla. Recubrimiento de limo o arena arcillosa, pequeña fracción arcillosa no reblandecible. Recubrimiento de minerales blandos o de baja fricción, ejm. Caolinita, mica,arcillosos clorita, talco y pequeñas cantidades de arcilla expansivas, los recubrimientos son discontinuos con espesores de 1 – 2mm. Contacto entre las dos caras de la junta con menos de 10 cm de desplazamiento lateral Partículas de arena, roca desintegrada, libre de arcilla. Fuertemente sobre consolidados, rellenos de minerales arcillosos no reblandecidos los recubrimientos son continuos menores de 5 mm. De espesor Sobre consolidados media a baja, reblandamiento, relleno de mineral arcilloso. Los recubrimientos son continuos menores de 5 mm de espesor. Relleno de arcilla expansivas, ejm. Montmorillonita, espesor continuo de 5 mm. El valor Ja depende del porcentaje de partículas el tamaño de la arcilla expansiva. No existe contacto entre las dos caras de la junta cuando esta es cizallada
J.
Zonas o bandas de roca desintegrada o machacada y arcilla. K. Zonas blandas de arcilla limosa o arenosa con pequeña fracción de arcilla sin reblandamiento. L. Zonas o capas gruesas de arcilla.
r (Aprox.)
0,75 1
25º-35º
2 25º-30º 3
20º-25º
4 8º - 16º 4
25º-30º
6
16º -24º
8
8º - 16º
8 -12
6º - 12º
6 –8 8-12
6º - 24º
5 10-13 13 -20
6º - 24º 6º - 24º
Observaciòn 1. Los valores de ∅r el ángulo de fricción residual, se indican como Guía aproximada de las propiedades mineralógicas de los productos de la alteración si es que están presentes los valores de ∅r el ángulo de fricción residual, se indican como Guía aproximada de las propiedades mineralógicas de los productos de la alteración si es que están presentes los valores de ∅r el ángulo de fricción residual, se indican como Guía aproximada de las propiedades mineralógicas de los productos de la alteración si es que están presentes
CUADRO Nº 22
Factor de reducción por presencia de agua en las juntas A. B. C. D. E.
Excavaciones secas o de fluencia poco importante, menos de v5 l/min. Localmente. Fluencia presión media, ocasional elevado de os rellenos de las juntas. Fluencia grande o presión alta, considerable lavado de los rellenos de las juntas. Fluencia o presión de agua o excepcionalmente altas con las voladuras disminuyendo en el tiempo. Fluencia o presión de aguas excepcionalmente altas y continuas sin disminución.
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Jw
Presión de agua kg/ cm ^ 2
1
<1
0,65
1-2.5
0,33
2.5 - 10
0,1-0,2
> 10
0,05-0,1
> 11
Observaciones
1.
2.
los factores de C a E, Son estimados aprox. Aumenta Jw si se instalan drenes. los problemas especiales causados por la presencia de hielo no se toman en consideración
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CUADRO Nº 23 Factor de Reducciòn de esfuerzos SRF Observaciones Zonas dèbiles que intersectan la excavaciòn y pueden causar caìdas de bloques, segùn avanza 1. Redùzcanse estos valores SRF de 25% - 50% si las zonas de fractura la misma Varias zonas dèbiles conteniendo arcilla o solo se intersectan pero no cruzan la A. roca desintegrada quimicamente, roca muy 10 excavaciòn suelta alrededor (cualquier profundidad) Sòlo una zona débil conteniendo arcilla o roca Para un campo virgen de esfuerzos B. desintegrada químicamente(profundidad de 5 2. fuertemente anisotrópico, medidas: excavación menor de 50 m) Sòlo una zona débil conteniendo arcilla o roca Cuando 5< 1/ 3<10, reduscase: C. desintegrada químicamente(profundidad de 2,5 excavación mayor de 50 m) A 0.8 δc y δt Varias zonas de fractura en roca competente D. (libre de arcilla), roca suelta alrededor 7,5 (cualquier profundidad) Cuando 1 y 3>10 reduscase: Sòlo una zona fracturada en roca competente A 0.6 cy t E. (libre de arcilla), (profundidad de excavación 5 Donde: menor de 50 m) c:resistencia copresiva Sòlo una zona fracturada en roca competente t:esfuerzo a la traccion F. (libre de arcilla), (profundidad de excavación 2,5 1:esfuerzo principal mayor mayor de 50 m) Juntas abiertas sueltas, muy fracturadas, etc ( δ3:esfuerzo principal menor G. 5 a cualquier profundidad) CUADRO Nº 24 Factor de reducciòn de esfuerzos SRF Observaciones Roca competente, problemas de 3. Hay pocos casos esfuerzos reportados donde el techo debajo de la H. Esfuerzo bajo, cerca de la superficie > 200 > 13 2,5 superficie sea I. Esfuerzo medio 200-10 13-0,66 1,0 menor que el ancho del claro. Se Esfuerzo grande, estructura muy J. cerrada (generalmente favoravle para sugiere que el SRF sea aumentado de la estabilidad de los hastiales) 10,5 0,66 - 0,33 0,5 - 2 2,5 a 5 para estos Desprendimiento moderado de la roca K. casos, ver H masiva 5 - 2,5 0,33 - 0,16 05-10 Desprendimiento intenso de la roca L. masiva < 2,5 <0,16 10 - 20 Roca fluyente, fujo plàstico de roca incompetente bajo la influencia de altas presiones litostàticas M. presiòn de flujo moderado 5 - 10 N. Presiòn de flujo intenso 10 - 20 Roca expansiva, actividad actividad quìmica, expansiva dependiendo de la presencia de agua O. presiòn de expansiòn moderado P. Presiòn de expansiòn intensa
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5 - 10 10 - 15
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1.5.3. GSI. El Índice de Resistencia Geológica GSI considera dos parámetros: y la condición de la estructura de la masa rocosa la condición superficial de la misma. a) La estructura de la masa rocosa considera el grado de fracturamiento o la cantidad de fracturas (discontinuidades) por metro lineal, según esto, las cinco categorías consideradas se definen así:
Masiva o Levemente Fracturada (LF)
Moderadamente Fracturada (F)
Muy Fracturada (MF)
Intensamente Fracturada (IF)
Triturada o brechada (T)
b) La condición superficial de la masa rocosa involucra a la resistencia de la roca intacta y a las propiedades de las discontinuidades: resistencia, apertura, rugosidad, relleno y la meteorización o alteración. Según esto, las cinco categorías consideradas se definen así:
Masa rocosa Muy Buena (MB)
Masa rocosa Buena (B) Masa rocosa Regular (R)
Masa rocosa Mala (M)
Masa rocosa Muy Mala (MM)
SOSTENIMIENTO SEGÚN GSI sin soporte o perno ocasional perno sistemático perno y malla cuadro de madera cuadro de madera a 1.2 -1.5
C O N D I C I O N E S
ESTRUCTURA
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Levemente fracturada LF/B
LF/R LF/P
Moderadamente fracturada F/B
F/R
(A) F/P
(A) F/MP
Muy fracturada MF/B
(A) MF/R
(A) MF/P
(A) MF/MP
(A) IF/P
(A) IF/MP
Intensamente fracturada (A) IF/R
NOTA: Cabe señalar que entre los diferentes criterios de clasificación geomecánica existen relaciones matemáticas para su correlación. Por ejemplo, el RMR de Bieniawski (1989) está correlacionado al Q (índice de calidad de la masa rocosa) de Barton (1974), por la expresión
.
Despejando el valor que Q en la ecuación anterior resulta.
toma el valor de . Por otro lado, el RMR de Bieniawski (1989) está correlacionado al GSI de Hoek y Marinos 2000), por la expresión GSI = RMR - 5, para el caso RMR > 23 y considerandocondiciones secas.
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Clasificación según RQD (ROCK QUALITY DESIGN)
Cuando no se dispone de sondaje diamantino
Dónde:
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INVESTIGACIÓN TECNOLÒGICA
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2. INVESTIGACIÒN TECNOLÒGICA
2.1. SOFTWARE DIPS El software DIPS analiza las características geo-estructurales del macizo rocoso a estudiar con la cual nos será un apoyo en la toma de decisiones para las operaciones en Mina, nos permite identificar las familias principales de discontinuidades con la ayuda de sus elementos de Trazado de Polo el cual grafica los polos de los planos de discontinuidades, el Trazado Esparcido el cual agrupa los polos más cercanos para una evaluación mas organizada, el Trazado de Contorno el cual nos permite apreciar las concentraciones de los polos estadísticamente, el Trazado de planos principales en el cual graficamos las familias principales de discontinuidades. Las demás opciones tales como gráficos, consultas, editar contornos, opciones estereográficas nos ayudan a mejorar el estudio sobre los datos obtenidos y puestos a evaluación. El trazado de rosetas nos indica el rumbo en que van los planos principales de discontinuidades ayudándonos a tomar igualmente decisiones para trabajar adecuadamente y seguro. La interpretación de los gráficos es sumamente importante y más aún la experiencia por parte del usuario permite obtener conclusiones correctas de lo que esta pasando en la estructura estudiada y dar posibles recomendaciones para su trabajo.
2.1.1. ANÁLISIS GRAFICO Y ESTADÍSTICO DE ORIENTACIÓN DE DATOS El programa DIPS fue diseñado por el Grupo de Ingeniería de Rocas del Departamento de Ingeniería Civil de la Universidad de Toronto. DIPS está diseñado para el análisis interactivo de la orientación de base de datos geológicos. El programa es capaz de muchas aplicaciones y esta diseñado para el usuario principiante y ocasional, y para el usuario experimentado en proyecciones estereográficas quien desea utilizar herramientas mas avanzadas en el análisis de datos geológicos.
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DIPS permite al usuario analizar y visualizar el dato estructural siguiendo las mismas técnicas usadas en el manual estereográfico. En adición, este tiene muchos rasgos computacionales, tanto como contornos estadísticos de orientación grupal, excelente orientación y cálculo confidencial, variabilidad grupal, y análisis atribuidos con características cualitativas y cuantitativas.
El DIPS viene equipado con suficiente funcionabilidad al proveer soluciones a los más complejos problemas en las áreas de ciencia de la Tierra o Ingeniería requiriendo el análisis de la base de datos de la orientación. El DIPS posee aplicaciones obvias en los campos de: Investigaciones de Estabilidad/inestabilidad en Minería o operaciones de trabajo en carretera. Exploración mineral en sistemas de MENA estructuralmente controlados. Análisis geométricos en terrenos deformados. 2.1.2. CARACTERÍSTICAS, VENTAJAS Y DESVENTAJAS Entre las características más resaltantes tenemos:
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1. La versión básica y avanzada que puede disponer el usuario según el grado de experiencia en el uso del programa 2. Los tipos de proyecciones que usa: EQUIAREAL (conservación
de
áreas
proyectadas)
que
permite una evaluación estadística de los datos geométricos-geológicos. Un punto A sobre la superficie de la esfera se proyecta al punto B A
trasladándolo en un arco centrado en el punto de contacto de la esfera y de un plano horizontal sobre el que esta esfera descansa. Si se repite
B PROYECCIÓN EQUIAREAL
esta operación en varios puntos localizados por la intersección de círculos latitudinales y longitudinales de espaciamiento igual sobre la esfera, se obtendrá una red de áreas iguales. En la proyección EQUIANGULAR (conservación de ángulos) la proyección B de un punto A que se encuentra sobre la superficie de una esfera se define como el punto donde el plano horizontal que pasa
B
A
por el centro de la esfera queda perforado por una PROYECCIÓN EQUIANGULAR
línea que va de A al zenit de la esfera, y se obtiene una red de ángulos iguales. 3. El cálculo de la concentración estadística de polosse pueden hacer de dos tipos: Sea utilizando la distribución de SCHMIDT o la de FISHER. Siendo la primera recomendable usar en cantidades considerables de datos de una forma más rápida. En cambio si los datos son limitados la grafica en Schmidt saldría con contornos imperfectos y que conducirían al error. 4. Escoger las coordenadas globales a utilizarse en ciertos trabajos, bien mediante la dirección e inclinación, la dirección de buzamiento y buzamiento, o por el rumbo y buzamiento con cierta orientación. 5. Si se trabaja en el hemisferio inferior o superior de la proyección estereográfica. Viendo en si las ventajas se tendrían:
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Su sencillez, su potencia de análisis de gráficos y estadístico de datos estructurales.
Rapidez en el calculo de gráficos, dibujo entre otros
Y en las desventajas vemos:
El formato libre de los archivos del DIPS permiten el análisis de algunas cuantas bases de datos de orientación.
Dejando el análisis de cuñas mas detallado a otros programas como el UNWEDGE
2.1.3. INGRESO DE DATOS Dips está integrado a una interfase de hojas de cálculo, haciendo que datos simplificados entren si el usuario es familiar con las operaciones comunes de hojas de cálculo. La hoja de cálculo del Dips es también llamado la vista cuadricula. Orientación de formato de datos Dips permite el uso del manejo del formato de las coordenadas orientadas con la opción Convención debajo del menú Configuración. Manejo de la convención debajo del menú Configuración Si la convención es el Vector Polo, las coordenadas estarían en formato Dirección/inclinación y el cursor muestra la localización directamente.
La orientación del cursor mostrado en la barra Estado. Si la convención es vector plano, las coordenadas corresponderían al formato de orientación global del documento actual (Buzamiento/Dirección buzamiento, Rumbo/Buzamiento derecho, Rumbo/buzamiento izquierdo) y representa el plano correspondiente para la localización del cursor (polo).
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La orientación del cursor mostrado en la barra Estado. La convención puede también cambiarse usando el cuadro de dialogo de control Trabajo. Este deja al usuario especificar el formato de orientación global. Cambiando el formato de orientación global en el cuadro de dialogo Control de trabajo Corrección tendencia Terzaghi La opción Peso cuña Terzaghi, disponible en el menú Vista y en la Barra de herramientas Vista, pueden ser aplicados a los argumentos de contorno y roseta, representado por la tendencia muestreando introducido por la colección de orientación de dato transversal.
Ilustración de peso cuña Terzaghi– peso sobre cuña (superior) y peso bajo cuña (inferior) contornos de muestra de datos
Corrección de declinación La declinación en el cuadro de diálogo Control de trabajo puede ser usado para corrección de azimut. Este es típicamente usado para corregir la declinación magnética, pero puede ser usado para ajustar la cuadricula norte.
2.1.4. TRAZADO EN ESTEREOGRAFÌA Las formas principales de visualización de datos en Dips son las diversas opciones de trazado disponible en el menú Vista y barra de herramientas Vista: trazado de
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Polo, esparcir, contorno, Roseta, y de planos principales. El trazado de Contorno puede además ser visto sobre puesto con uno de los otros trazados. Trazado de polos Un trazado de polo es la más básica representación del dato de orientación (par de datos de orientación en las primeras dos columnas de un archivo Dips). En un trazado de polo, los puntos son marcados en una estereografía que corresponde a la orientación de cada característica lineal o polos representando planos. Trazado de dispersión Un trazado disperso permite visualizar el análisis de la distribución de polos de símbolos trazados representando el número de polos aproximadamente coincidentes dados en la orientación. Los símbolos en el trazado corresponden a la rejilla de localizaciones actual, y las cantidades representadas son el número de polos dentro de un espaciamiento en medio de la cuadricula de la rejilla de puntos. Estas ubicaciones, en general, no corresponderían exactamente a las ubicaciones de los polos trazados en el Trazado de polos. Trazado de contornos Un trazado de contorno es la principal herramienta en el Dips para el análisis significativo y/o concentraciones máximas de polos. Este ha sido usado para visualizar los datos de grupo de orientación no evidentes inmediatamente desde un Trazado de Polos o un Esparcido de Polos. Los contornos representa estadísticamente concentraciones de polos, calculados usando los métodos de distribución (Fisher o Schmidt) especificado en el cuadro de diálogo Opciones Estereográficos. Un Peso Terzaghi puede ser aplicado al Contorno de Polos a corregir datos de tendencias muestreadas desde una colección de datos y generando un peso al contorno del polo si los archivos del Dips contienen información cruzada. Trazado de planos principales La opción de Trazado de Planos Principales en Dips permite al usuario ver solo planos en un estereografía limpia, sin polos o contornos. En adición, una lista de
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orientaciones de planos es demostrada en la leyenda, dada por la corriente Convención. 2.1.5. PROYECCIONES En
el
cuadro
Estereografía,
el
de usuario
opciones puede
seleccionar el método de proyección preferido. Cuadro
de
diálogo
Opciones
de
Estereografía Dips permite al usuario analizar datos de orientación con dos proyecciones esféricas: “equiangular” y “equiareal”.
2.1.6. ANÀLISIS ATRIBUCION DE CARACTERÌSTICAS CONSULTA DE DATOS La opción Consulta de datos permite al usuario crear interrogantes a buscar por algún subset de datos en un archivo Dips. Si la interrogante es exitosa, un nuevo archivo Dips inmediatamente sería generado, y una nueva vista cuadricular demostraría el dato seleccionado. ANÀLISIS ESTADÌSTICO Un trazado de contorno es la principal herramienta en Dips para analizar el significado y/o concentraciones máximas de polo. Este es usado para visualizar el grupo de datos orientados no inmediatamente desde el Trazado de Polos o uno Esparcido. Los contornos representan la concentración de polos estadísticos, usando el método de Distribución (Fischer o Schmidt) especificado en el Diálogo Opciones Estereográficas.
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USUARIO DEFINIENDO SET WINDOWS PARA J UNTAS Sets Añadir set Windows permite al usuario dibujar windows alrededor de un grupo de datos en la estéreo fasilla, por el motivo de obtener datos de orientaciones significadas (polos) dentro del windows. Las orientaciones significadas pueden hacer el trazado
como polos o
planos en la estéreo fasilla, y sets de estadísticas (conos confidenciales y variables)
pueden
ser
trazados
(Opción Editar sets) o listar (opción Información de Vista). TRAZADO DE ROSETAS Otro ampliamente usado es la técnica para representar orientaciones es la llamada Roseta. La roseta convencional inicia con un plano horizontal, representado por el ecuador de laes estereografía. histograma radial (conlasegmentos de arcos(exterior) en lugar círculo de barras) recubierto enUneste círculo, indicando densidad de planos intersecando esta cara horizontal. Los límites de la orientación radial (azimut) de los segmentos de arcos corresponden a los rangos de rumbo del plano o grupo de planos siendo representados por el segmento. En otras palabras, el diagrama de roseta es un histograma radial de rumbo de densidad o frecuencia. Nota: Dips ha removido el requerimiento que la base del plano de la roseta sea horizontal. El plano puede ser orientado a alguna orientación en el espacio. La roseta entonces representa la orientación aparente de las líneas de intersección . entre la base del plano de la roseta y los planos de la serie de datos
ANÀLISIS DE DIACLASACIÒN El proceso seguido el siguiente: los valoresen deel dirección buzamiento de cada con unaeldeDIPS las es discontinuidades medidas campo sey introducen en el programa, y éste, automáticamente, los representa en forma polar.
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El proceso para determinar la posición de cada polo es la siguiente. Primero se establece la situación de la discontinuidad en proyección estereográfica (en rojo) y posteriormente se busca su polo (verde), el cual se encuentra a 90º yendo siempre perpendicular al plano de la discontinuidad trazada y en sentido opuesto a la dirección de buzamiento. (Figura) Cada polo representa una de las discontinuidades medidas en el campo. El siguiente paso consiste en la búsqueda de las zonas de máxima concentración de estos polos. A cada una de estas zonas el programa le asocia una familia de discontinuidades con una dirección y buzamiento determinadas, siendo éste, el valor promedio de toda la nube de puntos seleccionada. Por último el programa muestra una representación de las familias de discontinuidades, con sus respectivas direcciones, las cuales son las que posteriormente se utilizarán en el programa (p.ej UNWEDGE) para la determinación de la estabilidad de las posibles cuñas que se formen. En resumen, el objeto del programa DIPS es la determinación de la orientación de las diferentes familias de discontinuidades presentes en el macizo, y que resultan del análisis de todos los datos medidos en el campo.
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PROGRAMA Phase2 Phase2 versión 6,0 es un programa en 2 dimensiones parael análisis del esfuerzo sobre los elementos finitos; plásticos o elásticos, ya sean excavaciones subterráneos o de superficie en roca o suelo. Se puede utilizar para una amplia gama de proyectos de ingeniería y ahora incluye una función de elemento de filtración de agua subterránea y análisis de estabilidad del talud. Se puede crear fácilmente modelos complejos y analizarlos rápidamente, por ejemplo, los túneles en roca débil, potencia cavernas subterráneas, minas a cielo abierto y las pendientes, taludes, y mucho más. También se puede modelar una gran variedad de tipos de soporte para rocas y suelo. Se puede incluir tipos de pernos de anclaje, pernos en cable, Split sets y tiebacks. Elementos de línea se pueden aplicar en el modelado de shotcrete, capas de concreto, sistema de aceros, paredes de contención de estructuras, etc. Pilas pueden ser modeladas usando una combinación de líneas y elementos comunes, utilizando la nueva opción de interfaz estructural. a) Modelado: Límites Varios tipos de límites se definen en Phase2 con el fin de crear el modelo geométrico: -
Exteriores (abarca todas las demás entidades del modelo) Excavación Material
-
Etapa Junta Interfaz Estructural Piezométrico
Todos los modelos requieren una frontera exterior. Otros tipos de límites se definen, según sea necesario.
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b) Modelado: Etapas La opción Etapas en Phase2, permite el modelado secuencial de remoción o excavación de material, de hasta 300 etapas separadas, que permiten modelar pernos y revestimientos de forma secuencial. Las unidades están definidas por el usuario. Siendo la usada por defecto las siguientes: Unidades métricas (stress) - MPa, kPa, tonnes/m2 Unidades imperiales (stress) - ksf, psf, tons/ft2 c) Mallado Phase2 incorpora un estado opción de generación de mallas bidimensionales de elementos finitos, la cual puede generar mallas ya sea triangular o cuadrangular. El avanzado algoritmo de mallado utilizado en Phase2 simplifica enormemente la tarea de generación de mallas para el usuario - una malla de alta calidad se puede generar con un solo clic del mouse. La malla puede ser personalizada fácilmente si es necesario. Malla: configuración de malla Los principales parámetros de configuración de la malla se especifican en el cuadro de diálogo Configuración de malla. Esto le permite elegir el tipo de malla (Graduado, uniformes o radial) y Tipo de Elemento (3-nodos o 6-nodos Triángulos, o 4-nodos u 8 nodos cuadriláteros).
Malla: Tipo de malla En el cuadro de diálogo Configuración de malla puede elegir uno de 3 diferentes tipos de malla: Graduado, uniformes o radial. Graduado es aplicable para las excavaciones subterráneas que sin utilizan los límites de excavación. Mallado uniforme (por es adecuado para los modelos definirse explícitamente los límites de excavación ejemplo, excavaciones superficiales, aguas subterráneas, los modelos de la estabilidad de los
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taludes). Mallado radial es una opción especializada que pueden ser utilizadas para excavaciones circular o casi circular.
d) Inicio del Phase2 La entrada de datos para el programa es a través de coordenadas (X,Y). Como se ve en el grafico siguiente:
e) Configuración del proyecto El cuadro de diálogo configuración del proyecto se utiliza para configurar los principales parámetros de análisis para el modelado en Phase2 (Seleccione: Análisis →
Configuración del proyecto)
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GENERALIDADES
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3.
GENERALIDADES
3.1.
TÍTULO “MAPEO GEOMECÁNICO TUNEL DE TOTORILLA”
3.2.
OBJETIVOS Determinar y definir las características geológicas del Túnel de Totorilla Determinar los tipos deroca que constituye el Túnel Totorilla Determinar la parámetros para la Clasificación Geomecánica Representar estereográficamente las diferentes fracturas
3.3.
UBICACIÓN Ubicado en la zona sur central de los andes peruanos. Departamento Provincia Distrito Localidad
: Ayacucho : Huamanga : Ayacucho : Totorilla
Túnel totorilla
FUENTE: GOOGLE EARTH
VER ANEXO 1( PLANO DE UBICACIÒN)
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FUENTE: GOOGLE EARTH
3.4.
COORDENADAS UTM 18 L E: 587065.00 m N: 8547705.85 m
3.5.
HISTORIA DEL TUNEL Fue planeado como líneadel ferrocarril para unir Huancayo y Ayacucho, En 1912, el Gobierno de don Augusto B. Leguía, continuo la construcción, proponiendose a inaugurarlo en 1924, conocasión de la celebración del centenario de la batallade Ayacucho tomando como base la línea longitudinal de la sierra. Pero, por desiciòn del entonces ministro de fomento, la ruta fue desviada a Huancavelica con el propósito de fortalecer la explotación minera de la zona huancavelicana.
3.6.
CARACTERÍSTICAS GEOLÓGICAS
3.6.1.
GEOMORFOLOGÌA Geomorfológicamente el territorio de totorilla, está conformado por colinas bajas disectadas (Cln-Baj), colinas altas disectadas (Cln-Alt) y valle intermedio (V-Int). Del total del territorio el 75.0 % representa colina baja; 20.0 % colina alta y 5.0 % valle intermedio.
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VER ANEXO 2( MAPA GEOLÒGICO)
3.6.2. RIESGOS NATURALES El territorio no presenta riesgos naturales 3.6.3. GEOLOGÌA REGIONAL A nivel regional, se observa la presencia de rocas volcánico-sedimentarias, identificándose en la columna estratigráfica la Formación Ayacucho, Formaciòn socos y Huanta. En el periodo Cretácico de la era Mesozoica, se produjo el “Plegamiento Peruano de los Andes. En el Eógeno del Terciario se presenta el
Plegamiento Incaico, se produce enseguida una gran actividad volcánica, los andes se levantan alcanzando una altura de 2,000 a 3,000 msnm. En el Cuaternario periodo Neógeno (Plioceno Inferior) se llevo a cabo el Plegamiento Quichuano, en esta etapa se produce una gran precipitación de naturaleza aluviónica que produce grandes erosiones, lo que dio srcen al actual paisaje.
3.6.4. GEOLOGÌA LOCAL A nivel local la presencia de rocas volcánico sedimentarias identificándose Los afloramientos de puzolanas se encuentran en el sur del Perú, en el departamento de Ayacucho. La serie sedimentaria que tiene el estrato de toba dacítica de posibles propiedades puzolánicas pertenece estratigráficamente a la Formación Ayacucho del Terciario superior. 3.6.5. GEOLOGÍA ESTRUCTURAL Las unidades litoestratigráficas descritas se encuentran inclinadas hacia el Este con buzamientos entre 60 y 70 º al NW y rumbo promedio N70ºE. En el ítem siguiente Investigacion de campo se presentan en forma detallada los resultados de la caracterización de la masa rocosa, en el que se incluye las características estructurales del área Las unidades litoestratigráficas descritas se encuentran detallada los resultados de la caracterización de la masa rocosa, en el que se incluye las características estructurales del área 3.6.6. GEOLOGÌA HISTÒRICA Ayacucho fue antiguamente un fondo marino en que agitaba un mar poco profundo que poco a poco se rellenaba con el material acarreado de cordilleras antiguas del Este y del Oeste. Los afloramientos de puzolanas se encuentran en el sur del Perú, en el departamento de Ayacucho. La serie sedimentaria que tiene el estrato de toba dacítica de posibles propiedades puzolánicas pertenece estratigráficamente a la Formación Ayacucho del Terciario superior. Una de las características de esta formación es la lenticularidad de sus estratos. El paquete de toba dacítica tiene
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estrecha relación genética y litológica con las explosiones efusivas de los volcanes vecinos al lago que conformaba la cuenca Ayacucho. La posición estructural de este horizonte en el área de estudio es bastante favorable y su buzamiento varía desde sub horizontal hasta los 15º y su grosor desde 35 a 50 m. Litológicamente corresponde a una toba de naturaleza dacítica de color rosado claro o blanco, textura porfirítica con fenos defeldespatos en una pasta compuesta principalmente de vidrio volcánico, cristales de cuarzo y feldespatos. 3.6.7. FISIOGRAFIA De modo general, la fisiografía es varaida y la topografía accidentada; presentando heteregeonidad del medio natural, específicamente en la zona de estudio se presenta valles interandinos. Presentadndo el clima estepa VER ANEXO 3( MAPA FISIOGRÀFICO) 3.6.8. ESTRATIGRAFIA
VER PLANO 4( COLUMNA ESTRATIGRÀFICA)
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INVESTIGACIÓN DE CAMPO
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4. INVESTIGACIÓN DE CAMPO 4.1.
EQUIPOS E INSTRUMENTOS DE USO EN EL CAMPO
Wincha 50mts
Brújula Libreta de Campo
Picota Linterna
Cordel
Flexo metro
4.2.
Eclímetro
METODOLOGÌA DE TRABAJO El procedimiento para aplicar la Clasificación Geomecánica es el siguiente:
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Dividir el macizo rocoso en dominios estructurales (zonas de características geológicas similares como tipo de roca, espaciado, etc.). Obtener los parámetros de clasificación mediante la medición de las características 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.
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El sexto parámetro, la influencia del buzamiento discontinuidades, se utilizara para ajustar el RMR básico.
de
las
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.
4.3.
MEDICIONES GEOTÈCNICAS ESTRUCTURALES Para cada set estructural identificado se determinará la medición de :
Relleno. Apertura.Espaciamiento Rugosidad Persistencia Orientación Obtener información conexa , tipo de roca estratigrafía`, y geológicos que serán de ayuda para el informe final.
Asimismo se registra los datos siguientes:
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REGISTRO DE DATOS DEL TUNEL DE TOTORILLA Tra mo
UBICACIÓN
Lado Izquierdo Lado Izquierdo Lado Izquierdo Lado Izquierdo Lado Izquierdo
Nº De Disconti nuidad
AZIMUT
1
287
RUMBO
73ºNW
BUZAMIENTO
ESPACIA DO (m)
36ºSW
PERSISTENCI A (m)
3,7 0,87
2
310º
50º NW
88º NE
1,14 1,4
3
294º
66º NW
32º NE
5,8 1,72
4
39º
39º NE
88º NW
1,91 1,05
5
11º
11º NE
86º NW
0,9
RUGOSIDAD
Ligeramente rugosa Ligeramente rugosa Ligeramente rugosa Ligeramente rugosa Ligeramente rugosa
APERTURA (mm)
RELLENO
1
sin relleno
Aglomerado
3
sin relleno
Aglomerado
10
sin relleno
1
sin relleno
0,5
sin relleno
3
sin relleno
3
sin relleno
5
sin relleno
8
sin relleno
3
sin relleno
5
sin relleno
5
sin relleno
11
sin relleno
12
sin relleno
Aglomerado puzolana rosadablanca puzolana rosadablanca puzolana rosadablanca puzolana rosadablanca puzolana rosadablanca puzolana rosadablanca puzolana rosadablanca puzolana rosadablanca puzolana rosadablanca puzolana rosadablanca puzolana rosadablanca
0,37 Lado Izquierdo Lado Izquierdo Lado Izquierdo Lado Izquierdo Lado Izquierdo Lado Izquierdo Lado Izquierdo
6
36º
36º NE
62º SE
2,62 0,86
7
318º
42º NW
82º NE
2,8 0,82
8
302º
58º NW
37º NE
2,3 1
9
304º
56º NW
72º NE
3,2 0,72
10
25º
25º NE
74º SE
2,2 0,25
11
320º
40 NW
87º SW
2,64 0,65
12
315º
45º NW
54º NE
5,5 0,6
techo techo
GRUPO I -LUNES
1 2
304º 305º
56º NW 55º NW
82º NE 59º SW
5,8 0,4 0,5
3,5
Ligeramente rugosa Ligeramente rugosa Ligeramente rugosa Ligeramente rugosa Ligeramente rugosa Ligeramente rugosa Ligeramente rugosa Ligeramente rugosa Ligeramente rugosa
TIPO DE ROCA
Página 37
LEVANTAMIENTO GEOMECÀNICO DEL TUNEL DE TOTORILLA MECÀNICA DE ROCAS
techo
3
300º
60º NW
73º NE
3,2
techo
4
305º
55º NW
66º NE
2,8
1
342º
18º NW
72º NE
2,9
2
317º
43º NW
89º SW
0,45
Lado Izquierdo Lado Izquierdo Lado Izquierdo Lado Izquierdo Lado Izquierdo Lado Izquierdo Lado Izquierdo Lado Izquierdo Lado Izquierdo Lado Izquierdo Lado Izquierdo Lado
GRUPO I -LUNES
3,1 3,6 1,8 4
322º
38º NW
64º NE
3,5 2
5
313º
47º NW
65º NE
4 1,25
6
330º
30º NW
60º NE
4,3 1,72
7
301º
59º NW
64º SW
3 2,5
8
310º
1
315º
2
320º
3 4 5
345º 325º 317º
50º NW
50º NE
45°NW
49°NE
40°NW
58°NE
15°NW
42°NE
35°NW
75°NE
43°NW
33°NE
5
2,5
3,4 3,5
3,93 1,5 0,56 2,45
1,3 3,6
Ligeramente rugosa Ligeramente rugosa Ligeramente rugosa Ligeramente rugosa Ligeramente rugosa Ligeramente rugosa Ligeramente rugosa Ligeramente rugosa Ligeramente rugosa Ligeramente Rugosa Ligeramente Rugosa Ligeramente Rugosa Ligeramente Rugosa Ligeramente
5
sin relleno
4
sin relleno
0,5
sin relleno
0,8
sin relleno
0,4
sin relleno
0,3
sin relleno
0,4
sin relleno
1
sin relleno
5
sin relleno
10
sin relleno
8
sin relleno
4
sin relleno
3 3
sin relleno sin relleno
puzolana rosadablanca puzolana rosadablanca puzolana rosada y blanca puzolana rosada y blanca puzolana rosada y blanca puzolana rosada y blanca puzolana rosada y blanca puzolana rosada y blanca puzolana rosada y blanca puzolana rosada blanca puzolana rosada blanca puzolana rosada blanca puzolana rosada blanca puzolana rosada
Página 38
LEVANTAMIENTO GEOMECÀNICO DEL TUNEL DE TOTORILLA MECÀNICA DE ROCAS
Izquierdo Lado Izquierdo Lado Izquierdo Lado Izquierdo Lado Izquierdo Lado Izquierdo Lado Izquierdo Lado Izquierdo Lado Izquierdo Lado Izquierdo Lado Izquierdo Lado Izquierdo
GRUPO I -LUNES
6
5º
7
340º
8 9 10 11 12 13 14 15 16
345º 355º 318º 43º 335º 330º 340º 353º 350º
5°NE
76°SE
20°NW
64°NE
15°NW
54°NE
5°NW
61°NE
42°NW
85°NE
43°NE
74°NW
25°NW
61°NE
30°NW
70°NE
20°NW
71°NE
7°NW
66°NE
10°NW
71°NE
0,62 1,48 0,58 3,6 1,6 3,45 0,75 3,6 1,96 3,6 0,49 1,1 1,43
2,7
1,67 3,6 1,17 2,93 1,4 2,15 1,2
2,94
Rugosa Ligeramente Rugosa Ligeramente Rugosa Ligeramente Rugosa Ligeramente Rugosa Ligeramente Rugosa Ligeramente Rugosa Ligeramente Rugosa Ligeramente Rugosa Ligeramente Rugosa Ligeramente Rugosa Ligeramente Rugosa
3
sin relleno
7
sin relleno
5
sin relleno
10
sin relleno
15
sin relleno
2
sin relleno
3
sin relleno
4
sin relleno
3
sin relleno
2
sin relleno
2
sin relleno
blanca puzolana rosada blanca puzolana rosada blanca puzolana rosada blanca puzolana rosada blanca puzolana rosada blanca puzolana rosada blanca puzolana rosada blanca puzolana rosada blanca puzolana rosada blanca puzolana rosada blanca puzolana rosada blanca
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LEVANTAMIENTO GEOMECÀNICO DEL TUNEL DE TOTORILLA MECÀNICA DE ROCAS
MODELAMIENTO GEOMECÀNICO PROGRAMA PHASE 2
GRUPO I - LUNES
Página 40
LEVANTAMIENTO GEOMECÀNICO DEL TUNEL DE TOTORILLA MECÀNICA DE ROCAS
MODELAMIENTO GEOMECANICO CON EL SOFTWARE PHASES En primer lugar crear la excavación de la siguiente manera: Seleccione: Límites → Añadir Excavación
Introduzca las siguientes coordenadas en la línea rápida en la parte inferior derecha de la pantalla.
En
esta
parte
ingresa coordenadas
Dándonos
se las
de
la
como
resultado la siguiente sección.
GRUPO I - LUNES
Página 41
LEVANTAMIENTO GEOMECÀNICO DEL TUNEL DE TOTORILLA MECÀNICA DE ROCAS
Ahora vamos a crear la frontera exterior. En Phase2, la frontera exterior puede ser generada automáticamente, o definida por el usuario.
GRUPO I - LUNES
Página 42
LEVANTAMIENTO GEOMECÀNICO DEL TUNEL DE TOTORILLA MECÀNICA DE ROCAS
El siguiente paso es generar la malla de elementos finitos. En Phase2, mallado es un simple proceso de dos pasos. En primer lugar, hay que discretizar las fronteras y, a continuación, la malla se puede generar.
Luego de introducir los valores dar click enDISCRETIZE y para generar la malla click en MESH.
GRUPO I - LUNES
Página 43
LEVANTAMIENTO GEOMECÀNICO DEL TUNEL DE TOTORILLA MECÀNICA DE ROCAS
Muestra la malla de esfuerzos que soporta el inicio del túnel.
Field Stress Paramenters : El stress sobre el terreno determina las condiciones de stress inicial in situ, antes de la excavación.
Se hace un Click a Field
Stress
Parameters, poder
para
agregar
los
res ectivos datos.
GRUPO I - LUNES
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LEVANTAMIENTO GEOMECÀNICO DEL TUNEL DE TOTORILLA MECÀNICA DE ROCAS
Para realizar el análisis hacer click en COMPUTER cuando se complete los cálculos se procederá a hacer click en INTERPRET para poder visualizar los respectivos campos de esfuerzo en el túnel.
Click en Compute.
Luego Click en Interpret.
MIRADA A LOS DIFERENTE CAMPOS DE ESFUERZOS QUE SE PRODUCEN Interpretación de Sigma 1
GRUPO I - LUNES
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LEVANTAMIENTO GEOMECÀNICO DEL TUNEL DE TOTORILLA MECÀNICA DE ROCAS
Interpretación de Strength Factor Tension
Muestra el factor de fuerza que soporta el inicio del túnel, siendo los mas altos la base de este. Interpretación de Maximun Shear Strain
GRUPO I - LUNES
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LEVANTAMIENTO GEOMECÀNICO DEL TUNEL DE TOTORILLA MECÀNICA DE ROCAS
Interpretación de Horizontal Displacement
Interpretación de Vertical Displacement
GRUPO I - LUNES
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LEVANTAMIENTO GEOMECÀNICO DEL TUNEL DE TOTORILLA MECÀNICA DE ROCAS
Interpretación de Max. Shear
Podemos la
observar
malla
de
esfuerzos como puntos y dándonos una
referencia
cómo se comporta la excavación frente a estos esfuerzos.
NOTA: En el presente modelamiento solo se uso la sección del túnel totorilla más no los parámetros necesarios para el procesamiento del programa, las cuales se tomaron valores estimados al criterio, ya que no se contaron con los ensayos necesarios en el laboratorio de mecánica de rocas para hallar dichos valores.
GRUPO I - LUNES
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LEVANTAMIENTO GEOMECÀNICO DEL TUNEL DE TOTORILLA MECÀNICA DE ROCAS
PROCED IMIENTOS Y CLASIFICACI ÒN CON EL PROGRAMA DIPS
GRUPO I - LUNES
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LEVANTAMIENTO GEOMECÀNICO DEL TUNEL DE TOTORILLA MECÀNICA DE ROCAS
GRUPO I - LUNES
REGISTRO LINEAL
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LEVANTAMIENTO GEOMECÀNICO DEL TUNEL DE TOTORILLA MECÀNICA DE ROCAS
GRUPO I - LUNES
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LEVANTAMIENTO GEOMECÀNICO DEL TUNEL DE TOTORILLA MECÀNICA DE ROCAS
REGISTRO DE DATOS DIPS
GRUPO I - LUNES
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LEVANTAMIENTO GEOMECÀNICO DEL TUNEL DE TOTORILLA MECÀNICA DE ROCAS
GRUPO I - LUNES
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LEVANTAMIENTO GEOMECÀNICO DEL TUNEL DE TOTORILLA MECÀNICA DE ROCAS
GRUPO I - LUNES
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LEVANTAMIENTO GEOMECÀNICO DEL TUNEL DE TOTORILLA MECÀNICA DE ROCAS
RESULTADOS PROGRAMA DIPS
TRAZADO DE POLOS
DIAGRAMA DE DISPERSIÒN DE POLOS – SISTEMA ECUATORIAL
DIAGRAMA DE DESNSIDAD DE POLOS
GRUPO I - LUNES
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LEVANTAMIENTO GEOMECÀNICO DEL TUNEL DE TOTORILLA MECÀNICA DE ROCAS
DIAGRAMA DE ROSETAS QUE MUESTRA LA ORIENTACIÒN PREFERENCIAL DE LOS PLANOS EN LAS UNIDADES AFLORADAS CON RUMBOS DOMINANTES
FUENTE: GRUPO I GRÀFICO ESTADÌSTICO MOSTRANDO LOS PORCENTAJES DE LAS DIRECCIONES DE BUZAMIENTO
FUENTE: GRUPO I
GRUPO I - LUNES
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LEVANTAMIENTO GEOMECÀNICO DEL TUNEL DE TOTORILLA MECÀNICA DE ROCAS
GRUPO I - LUNES
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LEVANTAMIENTO GEOMECÀNICO DEL TUNEL DE TOTORILLA MECÀNICA DE ROCAS
GRUPO I - LUNES
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LEVANTAMIENTO GEOMECÀNICO DEL TUNEL DE TOTORILLA MECÀNICA DE ROCAS
GRUPO I - LUNES
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LEVANTAMIENTO GEOMECÀNICO DEL TUNEL DE TOTORILLA MECÀNICA DE ROCAS
PARÀMETROS DE CLASIFICACIÒN VALORACIÓN DEL ESPACIAMIENTO: 2 De 0.6 A 2 m VALORACIÓN DE LA PERSISTENCIA: 2 De 1 A 3 m VALORACIÓN DE LA TERMINACIÓN: 2 Roca Intacta VALORACIÓN DE LA APERTURA: 4 De 1 a 5 mm VALORACIÓN DEL RELLENO: 1 Limpio VALORACIÓN DEL RELLENO: 1 De Ninguno VALORACIÓN DE LA RUGOSIDAD: 4 Ligeramente Rugoso
GRUPO I - LUNES
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LEVANTAMIENTO GEOMECÀNICO DEL TUNEL DE TOTORILLA MECÀNICA DE ROCAS
VALORACIÓN DE LA ONDULACIÓN: 2 Poco Ondulada VALORACIÓN DE LA METEORIZACIÓN: 1 Seco VALORACIÓN DEL AGUA SUBTERRANEA: 1 Seco
PARÁMETROS OBTENIDOS
Orientación promedio de los sets de discontinuidades Familias 37 polos Espaciamiento promedio : 0.6 a 2 m Persistencia promedio : 1 – 3 m. Terminación promedio : Roca Intacta Apertura promedio = : 1 – 5 mm Tipo de Relleno promedio : Limpio Espesor de Relleno promedio : Ninguno Rugosidad promedio : Ligeramente Rugosa Ondulación promedio : Poco Ondulada Meteorización promedio : Seco Agua Subterránea promedio : Seco Número de golpes necesarios para romper la muestra: 1 golpe del martillo de geólogo. J/M = 2, juntas por metro lineal.
GRUPO I - LUNES
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LEVANTAMIENTO GEOMECÀNICO DEL TUNEL DE TOTORILLA MECÀNICA DE ROCAS
DIPS DOCUMENT INFORMATION
GRUPO I - LUNES
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LEVANTAMIENTO GEOMECÀNICO DEL TUNEL DE TOTORILLA MECÀNICA DE ROCAS
GRUPO I - LUNES
Página 63
LEVANTAMIENTO GEOMECÀNICO DEL TUNEL DE TOTORILLA MECÀNICA DE ROCAS
4.3.1. CÁLCULO DE RMR CÁLCULO DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN NDICE DE RESISTENCIAS RANGO RESIS. GRADO IDENTIFICACIÓN DE CAMPO COMP. MPA Deleznable con golpes firmes con la punta de martillo R1 de geólogo se desconcha con una cuchilla 1.0 – 5.0 Se desconcha con dificultad con cuchilla. Marcas R2 poco profundas en la roca con golpe firme del martillo 5 - 25 (de punta) No se raya ni desconcha con cuchillo. La muestra se R3 rompe con golpe firme del martillo 25 - 50 La muestra se rompe con mas de un golpe del R4 martillo 50 – 100 Se requiere varios golpes de martillo para romper la R5 muestra 100 –250 R6 250 Solo se rompe esquirlas de la muestra con el martillo
Valor (Kg/cm2) VALORACIÓN
> 2500 15
RESISTENCIA A LA COMPRESION 1000 - 2500 500 - 1000 250- 500 12 7 4
50 - 250 2
10 - 50. 1
< 10 0
J/M VALORACIÓN
0 40
1 34
2 31
3 29
4 28
5 27
6 26
7 25
8 24
9 23
J/M VALORACIÓN
10 22
11 21
12 20
13 19
14 18
15 17
16 17
17 16
18 15
19 14
J/M VALORACIÓN
20 14
21 13
22 13
23 12
24 12
25 11
26 11
27 10
28 10
29 9
J/M VALORACIÓN
30 9
31 9
32 8
33 8
34 8
35 7
36 7
37 7
38 7
39 7
J/M VALORACIÓN
40 6
41 6
42 6
43 6
44 6
45 6
PERSISTENCIA VALORACIÓN
GRUPO I - LUNES
< 1m 6
1-3m 4
3 - 10 m 2
10 - 20 m 1
> 20m 0
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APERTURA VALORACION
0 6
< 0.1 mm 5
0.1 - 1 mm 4
1 - 5 mm 1
> 5 mm 0
RUGOSIDAD VALORACION
Muy Rugosa 6
Rugosa 5
Ligeramente Rugosa 3
Lisa 1
Espejo de falla 0
RELLENO
No hay
Duro < 5 mm
Duro > 5mm
VALORACIÓN
6
4
2
Blanco < 5 mm 2
Blando > 5mm 0
METEORIZACIÓN
No afecto
Ligero
Moderado
VALORACIÓN
6
5
3
Alto 1
Descompuesto 0
AGUA
Seco
VALORACION
15
Goteando 4
Chorreando 0
Ligeramente Humedo 10
Humedo 7
Índice de Deere Resistencia J/Metro Lineal Persistencia Apertura Rugosidad Relleno Meteorización Agua Subterránea RMR
4 31 4 1 3 6 6 15 70
PARÁMETRO PARA CALCULAR EL RMR SEGÚN LA ORIENTACIÓN DE LAS DISCONTINUIDADES DIRECCIÓN PERPENDICULAR AL EJE DEL TUNEL DIRECCIÓN PARALELA AL EJE DEL TUNEL BUZAMIENTO EXACAVACIÓN HACIA EL EXCAVACIÓN CONTRA BUZAMIENTO EL BUZAMIENTO Buzamiento
Buzamiento Buzamiento Buzamiento Buzamiento Buzamiento
45°- 90°
20° - 45°
45° - 90°
20° - 45°
45° - 90°
20°- 45°
0
-2
-5
-10
6
7
GRUPO I - LUNES
0° 20° CUALQUIER DIRECCION
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LEVANTAMIENTO GEOMECÀNICO DEL TUNEL DE TOTORILLA MECÀNICA DE ROCAS
Fig. 8 la orientación de las fracturas y la excavación del túnel es hacia el buzamiento por tanto no existe corrección.
Corrección: 0 Rumbo Perpendicular al Eje / Dirección según Buzamiento 45° - 90° 4.3.2. CÀLCULO DEL RQD
= 90 RQD calidad de la roca < 25 % muy mala 28 - 50 % mala 50 - 75% 75 - 90 % 90 - 100%
GRUPO I - LUNES
regular buena muy buena
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LEVANTAMIENTO GEOMECÀNICO DEL TUNEL DE TOTORILLA MECÀNICA DE ROCAS
4.3.3. CÁLCULO Q DE BARTÓN
4.3.4. CÀLCULO GSI
GRUPO I - LUNES
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LEVANTAMIENTO GEOMECÀNICO DEL TUNEL DE TOTORILLA MECÀNICA DE ROCAS
CLASIFICACIÒN GEOMECÀNICA
GRUPO I - LUNES
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LEVANTAMIENTO GEOMECÀNICO DEL TUNEL DE TOTORILLA MECÀNICA DE ROCAS
5. CLASIFICACIÓN GEOMECÁNICA Según el RMR 100 - 81 I DESCRIPCIÓN Muy Buena
RMR
80 - 61 II
Regular
40 - 21 IV Mala
20 V Muy Mala
Según el Q PATRON CALIDAD DEL MACIZO ROCOSO 0.001 – 0.01 0.01 – 1 0.1 - 1 1–4 4 - 10 10 – 40 40 – 100 100 - 400 400 – 1000
Buena
60 - 41 III
GEOMECÁNICO DEL MACIZO ÍNDICE Q Roca excepcionalmente mala Roca Extremadamente mala Roca Muy Mala Roca mala Roca media Roca buena Roca muy buena Roca extremadamente buena Roca excepcionalmente buena
Segùn GSI
Levemente fracturada Buena (muy resistente fresca)
GRUPO I - LUNES
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LEVANTAMIENTO GEOMECÀNICO DEL TUNEL DE TOTORILLA MECÀNICA DE ROCAS
RECOMENDACIONES DE SOSTENIMIENTO
GRUPO I - LUNES
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LEVANTAMIENTO GEOMECÀNICO DEL TUNEL DE TOTORILLA MECÀNICA DE ROCAS
6. RECOMENDACIONES DE SOSTENIMIENTO SOSTENIMIENTO SEGÚN RMR Clase de Masa Rocosa I Muy Buena 81 - 100 II Buena 61 – 80
III Regular 41 - 60
VI- Mala RMR: 21 40
V- Muy mala RMR: <20
Pernos de roca (20 mm de diámetro completamente inyectados)
Excavación
Shotcrete
Cimbras
Frente completo 3 m de Generalmente no se requiere ningún sostenimiento excepto avance pernos esporádicos Frente completo 1 – 1.5 m Localmente, pernos de de avance. 3 m en la corona, Sostenimiento completo a espaciados a 2.5 m 20 m del frente. con malla de alambre ocasionalmente Socavón en el tope y Pernos sistemáticos banqueo de 4m de longitud, 1.5 – 3 m de avance en el espaciados 1.5 – 2.0 Socavón Iniciar el m en la corona y en Sostenimiento después las de cada voladura paredes, con malla de Completar el alambres en la corona sostenimiento a 10 m del frente Socavón en el tope y Pernos sistemáticos banqueo 1.0 – 1.5 m de de 4 – 5 de longitud avance en el Socavón Instalar el sostenimiento espaciados a 1 – 1.5 con el avance de la m en la corona y en excavación, 10 m del las paredes, con malla frente de avance. de alambres
50 mm en la corona, donde sea requerido 50 – 100 mm en la corona y 30 mm en las paredes
100 – 150 mm en la corona y 100 mm en las paredes
Arcos ligeros a medianos espaciados a 1.5 m donde sean requeridos
Galerías múltiples 0.5 – 1.0 m de avance en el socavón de tope Instalar el sostenimiento con el avance de la excavación. Shotcrete tan pronto como sea posibles después de la voladura
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 marchavants de ser necesario. Cerrar la sección
Pernos sistemáticos de 5 -6 m de longitud espaciados 1 – 1.5 m en la corona y en las paredes. Pernos en el piso
Ninguno
Ninguno
SOSTENIMIENTO SEGÚN GSI sin soporte o perno
GRUPO I - LUNES
ocasional
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LEVANTAMIENTO GEOMECÀNICO DEL TUNEL DE TOTORILLA MECÀNICA DE ROCAS
CONCLUSIONES 1. Se concluye que de acuerdo a la clasificación geomecánica de Bieniawski RMR El macizo rocoso del túnel totorilla esroca buena, se utilizó el índice de Deere. 2. Se concluye que con los resultado previos se prevé que debería tener un tipo de sostenimiento con pernos sistemáticos y/o 3. No se pudo hallar el RQD, por cuanto no tenemos datos registrales de las discontinuidades por metro cúbico. Por ende sólo se halló por medio de fórmulas matemáticas el Q de Barton, que también nos dio como resultado roca buena. 4. La mayoría de los polos se encuentran en el cuadrante SE puesto que el buzamiento de las fracturas se encuentra opuestas.
GRUPO I - LUNES
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LEVANTAMIENTO GEOMECÀNICO DEL TUNEL DE TOTORILLA MECÀNICA DE ROCAS
RECOMENDACIONES
GRUPO I - LUNES
Tener mucho cuidado en zonas de alta vulnerabilidad Utilizar cierto equipo de protección Registrar con mucha cautela los datos evitando errores. Trabajar de manera organizada en el proceso de recolección de datos
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BIBLIOGRAFÍA Y PÁGINAS CONSULTADAS
GRUPO I - LUNES
Diapositivas de la Universidad Nacional de Ingeniería Es.scribd.com/doc/61458414/Trabajo-Rocas-II-MOROCOCHA es.wikipedia.org/.../Clasificación_geomecánica_de_Bienawiski_o_ R. Uso del programa Dips www.rocscience.com
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LEVANTAMIENTO GEOMECÀNICO DEL TUNEL DE TOTORILLA MECÀNICA DE ROCAS
ANEXOS
GRUPO I - LUNES
Página 75
LEVANTAMIENTO GEOMECÀNICO DEL TUNEL DE TOTORILLA MECÀNICA DE ROCAS
1.
Plano de Ubicaciòn de la zona
GRUPO I - LUNES
Página 76
LEVANTAMIENTO GEOMECÀNICO DEL TUNEL DE TOTORILLA MECÀNICA DE ROCAS
2.
Mapa Geològico de la zona
GRUPO I - LUNES
Página 77
LEVANTAMIENTO GEOMECÀNICO DEL TUNEL DE TOTORILLA MECÀNICA DE ROCAS
3.
Mapa fisiográfico de la zona
GRUPO I - LUNES
Página 78
LEVANTAMIENTO GEOMECÀNICO DEL TUNEL DE TOTORILLA MECÀNICA DE ROCAS
4.
Plano estratigràfico
GRUPO I - LUNES
Página 79
LEVANTAMIENTO GEOMECÀNICO DEL TUNEL DE TOTORILLA MECÀNICA DE ROCAS
5.
Plano de discontinuidades
GRUPO I - LUNES
Página 80
LEVANTAMIENTO GEOMECÀNICO DEL TUNEL DE TOTORILLA MECÀNICA DE ROCAS
5. Fotografías del Trabajo de Campo
SALIDA DEL TUNEL TOTORILLA
ENTRADA DEL TUNEL TOTORILLA
GRUPO I - LUNES
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LEVANTAMIENTO GEOMECÀNICO DEL TUNEL DE TOTORILLA MECÀNICA DE ROCAS
Puzolana rosada
Aglomerado Puzolana blanca
DESCRIPCIÓN DE LAS ROCAS
TECHO DEL TUNEL PRESENTA POSIBLE DESPRENDIMIENTO DE ROCAS
GRUPO I - LUNES
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LEVANTAMIENTO GEOMECÀNICO DEL TUNEL DE TOTORILLA MECÀNICA DE ROCAS
DOCENTE Y ALUMNOS DEL CURSO DE MECÁNICA DE ROCAS, AL FINAL DE LA PRÁCTICA
GRUPO I - LUNES
Página 83