Geomecnica Latina S.A.ZONIFICACION

GEOMECNICA

VARIABLES QUE AFECTAN LA ESTABILIDAD DE UNA EXCAVACIONMACIZO ROCOSO- TENSIONES ORIGINALES EN EL REA DE EXCAVACIN (SOBRECARGA, TECTONISMO)-CARACTERSTICAS GEOMECANICAS DE LAS FORMACIONES ROCOSAS (RESISTENCIA, DEFORMACION, FRACTURAMIENTO, DISCONTINUIDADES)- PRESENCIA DE AGUA

EXCAVACIN- GEOMETRIA Y FUNCIN-PROCEDIMIENTO DE CONSTRUCCINFORMA Y MOMENTO DE COLOCACIN DEL SOPORTE

SOPORTE- CARACTERSTICAS DEL CONTACTO Y DE LA INTERACCIN ROCA- SOPORTE- FLEXIBILIDAD Y RESISTENCIA DE LOS SISTEMAS DE SOPORTE

ACCIONES PROPIAS DE LA MINERA- EFECTO DE EXCAVCIONES CERCANAS (CAMBIO DE TENSIONES)-DISEO ADECUADO DE PUENTES Y PILARES- EFECTOS DINMICOS (FRECUENCIA Y MAGNITUD DE VOLADURAS)- EFECTOS DEL TIEMPO

FACTORES QUE DETERMINAN LACALIDAD DE LA ROCAA - FACTORES GEOLGICOSLITOLOGALOS DIFERENTES TIPOS DE ROCA SEGN SU ORIGEN EXHIBEN VARIADAS CARACTERSTICA DE RESISTENCIA, SEAN ESTAS GNEAS, SEDIMENTARIAS O METAMRFICASALTERACINLA RESISTENCIA DE UNA ROCA SE MODIFICA POR EL EFECTO ALTERADOR DEL AGUA, LA CUAL PUEDE PRODUCIR UNA LIXIVIACIN, METEREORIZACIN O UNA ALTERACIN HIDROTERMALFRACTURAMIENTOSEGN EL ORIGEN DE LOS PLANOS DE FRACTURAS SE DISTINGUEN FALLAS Y DIACLASAS

B - ORIENTACIN DE LA EXCAVACIN FRENTE A PLANOS DE DISCONTINUIDADES DE UN MACIZO ROCOSOCONDICINDE LAS DISCONTINUIDADES- JUEGO DE DIACLASAS CON SUB-TIPOS, SEGU SUS FRECUENCIAS- PLANOS DE ESTRATIFICACIN NO SOLDADOS- PLANOS DE ESQUISTOSIDAD NO SOLDADOS- FALLAS PARALELAS O PERPENDICULARES A LOS ESTRATOS- ESTRATOS DE ROCA DE MENOR CALIDAD AL RESTO- FAJAS DE ROCA ALTERADA QUIMICAMENTE

FORMAS EN QUE LA EXCAVACIN CORTA A LAS DISCONTINUIDADES- EJE DE EXCAVACIN PARALELO A DISCONTINUIDADES SUB-VERTICALES- EJE DE EXCAVACIN PARALELO A DISCONTINUIDADES SUB-HORIZONTALES- EJE DE EXCAVACIN PERPENDICULARES A DISCONTINUIDADES SUB-VERTICALES- EJE DE EXCAVACIN PERPENDICULAR A DISCONTINUIDADES SUB- HORIZONTALES

ORIENTACIN DE LAS DISCONTINUIDADES EN RELACIN A LA LABOR

ORIENTACIN DESFAVORABLE DE LAS DISCONTINUIDADES RESPECTO DE UNA LABOR

C - INFLUENCIA DEL AGUAEL AGUA INFILTRADA EN LA CORTEZA TERRESTRE POR MEDIO DE FALLAS, DIACLASAS, ETC. PUEDE PRODUCIR UN ACUIFERO SEGN LA PERMEABILIDAD DE LA ROCALA ESTABILIDAD DE LA ROCA ES FABORABLE SI LA EXCAVACIN ATRAVIESA UNA ZONA DE ROCA COMPETENTE PERO SE DETERIOPRA AL AL AUMENTAR LA HUMEDADD - FRACTURAMIENTO DE LA ROCAEN GENERAL AL EXCAVAR UN MATERIAL ANISOTRPICO, PLSTICO Y HETEROGNEO PRESENTA INESTABILIDADES, LA ROCA FALLA POR RUPTURA O POR DEFORMACIN- RUPTURA FRGIL- RUPTURA POR CORTE- DEFORMACION POR CONSOLIDACIN DE RELLENO- DEFORMACIN DE LA MATRIZ ROCOSACOMPORTAMIENTOS AL MOMENTO DE FALLAR:- COMPORTAMIENTO FRAGILCOMPORTAMIENTO PSEUDO-PLASTICO

SUPERFICIES DE DISCONTINUIDADES LISAS O RUGOSAS

PRESENCIA DE AGUA

PARAMETROS GEOMECANICOS DE LAS ROCASPARAMETROS RESISTIVOS- RESISTENCIA A LA COMPRESIN Rc (Kg/cm2)- RESISTENCIA A LA TRACCIN Rt (Kg/cm2)

PARMETROS DEFORMACIONALES- MODULO DE YOUNG E (Kg/cm2)- MODULO DE POISSON v

PARAMETROS FRICCIO-COHESIVOS- COHESIN C (Kg/cm2)-ANGULO DE FRICCIN INTERNA f ()Rc RtEvC f

SISTEMAS DE CLASIFICACIN DE CALIDAD DE ROCA

CLASIFICACIN R.Q.D.EL GELOGO NORTEAMERICANO D. DEERE,QUE DESARROLLABA SU TRABAJO PROFESIONAL EN EL MBITO DE LA MECNICA DE ROCAS, POSTULA QUE LA CALIDADNESTRUCTURAL DE UN MACIZO ROCOSO PUEDE SER ESTIMADA A PARTIR DE LA INFORMACIN DADA POR LA RECUPERACIN DE TROZOS INTACTOS DE SONDAJES DIAMANTINOS. SOBRE ESTA BASE PROPONE EL NDICE CUANTITATIVO RQD (ROCK QUALITY DESIGNATION) EL CUAL DEFINE COMO EL PORCENTAJE DE TESTIGO RECUPERADO EN PIEZAS SANAS Y CON UNA LONGITUD MAYOR O IGUAL A 100 mm, EN RELACIN A UNA LONGITUD BASE DE 3 METROS.

S Longitud total en trozos > 100 mmR.Q.D.(%) = ----------------------------------------------------- x 100Longitud (3m)BASANDOSE EN RANGOS DE VALORES DE RQD, EL MEDIO ROCOSO ES CARACTERIZADO SEGN SU CALIDAD DE ACUERDO AL SIGUIENTE CUADRO:RQD (%) CALIDAD DE ROCA100 - 90MUY BUENA90 - 75BUENA75 - 50MEDIANA50 - 25MALA25 - 0MUY MALA

LA APLICACIN DE ESTE CONCEPTO DE DESIGNACIN DE CALIDAD DE ROCA, DADA SU SIMPLEZA, FUE AMPLIAMENTE ACEPTADA Y DE GRAN DIVULGACIN HASTA HOY.EVIDENTEMENTE LA SIMPLICIDAD DEL MTODO INVOLUCRA UNA SERIE DE LIMITACIONES PUESTO QUE NO CONSIDERA FACTORES IMPORTANTES COMO LA ORIENTACIN DEL SONDAJE EN RELACIN A LOS PLANOS DE DEBILIDAD, PRESENCIA DE AGUA, RELLENO DE FRACTURAS, ETC., LOS CUALES TIENEN INFLUENCIA EN LA CORRECTA CLASIFICACIN DEL TERRENO.SE DEBE HACER PRESENTE QUE ES RECOMENDABLE DETERMINAR EL RQD EN BASE A TESTIGOS DE DIAMETRO IGUAL O MAYOR A 50 mm.

AL NO DISPONER DE SONDAJES DIAMANTINOS, EL RQD PUEDE CALCULARSE, DEFINIENDO UN RQD SUPERFICIAL SEGN LA SIGUIENTE EXPRESIN:RQD (%) = 115 - 3.3 x JvDONDE:Jv = N DE JUNTAS POR METRO CUBICOJv = Jx + Jy + JzPARA Jv < 5 ==> RQD = 100

CLASIFICACIN DE BIENIAWSKY (RMR)LAS PARMETROS CONSIDERADOE POR ESTA CLASIFICACIN SON: RESISTENCIA A LA COMPRESIN : RESISTENCIA DE UN TESTIGO DE ROCA SANA (SIN PLANOS DE DEBILIDAD) EN UN ENSAYO DE COMPRESIN UNIAXIAL. JUNTAS por METRO (J/m) : INCORPORA EL CONCEPTO DESARROLLADO POR DEERE (RQD) Y SEPARACIN ENTRE FRACTURAS, EN ESTE CONTEXTO SE DEFINE COMO FRACTURA A TODO TIPO DE DISCONTINUIDAD. PERSISTENCIA DE FRACTURA : PERMANENCIA DE LA CONTINUIDAD A TRAVES DEL MEDIO ROCOSO. ABERTURA DE FRACTURA : DISTANCIA ENTRE LAS PAREDES DE UNA FRACTURA (ESPESOR DE LA DISCONTINUIDAD). RUGOSIDAD : DEFINIDO COMO LA TEXTURA DE LOS PLANOS DE LAS DISCONTINUIDADES RELLENO DE FRACTURAS : CONSIDERA EL ESPESOR Y DUREZA DEL MATERIAL DE SALVANDA. METEORIZACIN : CAMBIOS EN LA CALIDAD DE LA ROCA POR PROCESOS NATURALES, QUMICOS Y/O MECNICOS, LOS CUALES DETERMINAN EL COMPORTAMIENTO ESTRUCTURAL DEL MACIZO ROCOSO. EFECTO DEL AGUA : FLUJO DE AGUA MEDIDO CUALITATIVAMENTE SOBRE UN TRAMO DE TUNEL ORIENTACIN DE FRACTURAS : POSICIN GEOMTRICA DE LAS DISCONTINUIDADES EN RELACIN AL AVANCE DEL TUNEL.LA METODOLOGA DE CLASIFICACIN CONSISTE EN:1 - SELECCIONAR PARA CADA PARAMETRO EL VALOR (RATING) 2 - LA SUMA DE TOTAL DE ESTOS VALORES (RATING) CLASIFICAR A LA ROCA EN EL CORRESPONDIENTE RANGO DE CALIDAD

PLANTILLA DE CLASIFICACIN RMR

CLASES DE MACIZOS ROCOSOS EN FUNCIN DEL RATING TOTAL

Hoja1

RATING100 - 8180 - 6160 - 4140 - 21< 20

CLASEIIIIIIIVV

TIPO DE ROCAMUY BUENABUENAREGULARMALAMUY MALA

COHESION (Kpa)> 300200 - 300150 - 200100 - 150< 100

ANGULO DE

FRICCIN> 4540 - 4535 - 4030 - 35< 30

INTERNA ()

Hoja2

Hoja3

LUZ MAXIMA DE EXCAVACIN ESTABLEEL ANLISIS DE NUMEROSOS CASOS DE EXCAVACIONES SIN REFUERZO CON DISTINTO INDICE RMR, HA DEFINIDO UNA FORMULA PARA LA LUZ MXIMA (CLARO) DE EXCAVACION SIN REFUERSO SEGN LA SIGUIENTE EXPRESIN:CLARO (m) = ESR x 0.035 x RMRRMR < 60CLARO (m) = ESR x ( 0.4 x RMR - 22 )RMR > 60DONDE:CLARO: LUZ MXIMA DE EXCAVACIN ESTABLERMR: RATING DEL MACIZO ROCOSOESR: PARMETRO DE SEGURIDAD SEGN EL TIPO DE EXCAVACIONEVALUACIN DEL ESR (Excavation Suport Ratio)

Hoja1

TIPO DE EXCAVACINESR

EXCAVACION MINERA TEMPORAL3 - 5

POZOS VERTICALES DE SECCIN CIRCULAR2.5

EXCAVCIONES MINERAS PERMANENTES1.6

TUNELES CARRETEROS1.3

CAVERNAS HIDROELCTRICAS1.0

INSTALACIONES NUCLEARES0.8

Hoja2

Hoja3

TIEMPO DE PERMANENCIA DE LA LABOR SIN SUSTENTACIN

CLASIFICACIN DEL NGI (Q)UN SISTEMA ESTRUCTURAL DE MACIZOS ROCOSOS ORIENTADO TAMBIEN A SERVIR EN LA CONSTRUCCIN DE TUNELES, FUE DESARROLLADO POR BARTON, LIEN Y LUNDEN, INVESTIGADORES DEL NGI (NORWEGIAN GEOTECHNICAL INSTITUTE), BASANDOSE EN EXTENSIVOS ESTUDIOS EN TERRENO Y UN GRAN NMERO DE CASOS DE ESTABILIDAD DE EXCAVACIONES SUBTERRANEAS

EL SISTEMA PROPUESTO, CONSIDERA SEIS PARMETROS PARA DEFINIR LA CALIDAD DE UN MEDIO ROCOSO, TALES COMO: RQD: PARMETRO DEFINIDO POR DEERE Jn: INDICE DE NMERO DE FAMILIAS DE FRACTURAS Jr: INDICE DE RUGOSIDAD Ja: INDICE DE ALTERACIN DE LAAS PAREDES DE LAS FRACURAS Jw: INDICE DE FLUJO DE AGUASRF: INDICE DEL ESTADO DE TENSIN DEL MACIZO ROCOSO (STRESS REDUCTION FACTOR)

PLANTILLA PARA CLASIFICACIN DELNGI (Q)

EL PARMETRO Jn REPRESENTA EL NUMERO DE CONJUNTOS DE FRACTURAS, A MENUDO ESTE INDICE SE VE AFECTADO POR FOLIACIN, ESQUISTOCIDADES, ESTRATIFICACINES, ETC. ANTE ESTOS FENMENOS DEBE EFECTUARSE UN ANLISIS ORIENTADO A DEFINIR SI ES LCITO CONSIDERARLOS COMO UN CONJUNTO O BIEN COMO FRACTURAS ERRTICAS, DEPENDIENDO DE LA CANTIDAD QUE SE DETECTEN

CONTROL ESTRUCTURAL DEFINIDO POR TRES ESTRUCTURAS

LOS PARMETROS J r Y Ja QUE REPRESENTAN LA RESISTENCIA AL CIZALLE , DEBERN SER RELEVANTES PARA EL CONJUNTO DE FRACTURAS MS DBILES O PARA DISCONTINUIDADES RELLENAS CON ARCILLAS.

EL VALOR Jr / Ja EST RELACIONADO FUNDAMENTALMENTE CON LA SUPERFICIE DONDE MS PROBABLEMENTE SE PUEDE INICIAR EL FALLAMIENTO.

1234556CUA CRTICATAJORELLENOFORMACIN DE CUAS Y BLOQUES CRTICOS

LA CALIDAD DEL MACIZO ROCOSO QUE SE DESIGN POR LA LETRA Q, SE OBTIENE A PARTIR DEL PRODUCTO DE LOS TRES CUOCIENTES SIGUIENTES:

RQD / Jn : REPRESENTA LA ESTRUCTURA DEL MACIZO ROCOSO; ES UNA MEDIDA APROXIMADA DEL TAMAO DE LOS BLOQUES.

Jr / Ja : REPRESENTA LAS CARCTERSTICAS DE FRICCIN DE LAS PAREDES DE UNA FRACTURA O DEL MATERIAL DE RELLENO

Jw / SRF: ES UN COMPLICADO FACTOR EMPRICO QUE RELACIONA LOS ESFUERZOS ACTIVOS DEL MEDIO ROCOSO. EL INDICE SRF ES UNA MEDIDA DE: 1 EL PESO MUERTO CUANDO LA LABOR PASA A TRAVES DE ZONAS DE FALLA Y ESTRUCTURAS CON ARCILLA, 2 ESFUERZOS EN ROCAS COMPETENTES Y 3 CARGAS CONVERGENTES EN ROCAS CON COMPORTAMIENTO PLSTICO.EL INDICE Jw ES UNA MEDIDA DE LA PRESIN DE AGUAQ = (RQD / Jn) x (Jr / Ja) x (Jw/ SRF)

EL VALOR DE Q PUEDE VARIAR APROXIMADAMENTE ENTRE 0,0001 Y 1000, DENTRO DE ESTE RANGO SE DEFINEN NUEVE CALIDADES DE ROCA, TAL COMO SE MUESTRA EN LA TABLA SIGUIENTE:CALIDAD DE ROCAVALOR DEL INDICE QEXCEPCIONALMENTE MALA0.0001 - 0.01EXTREMADAMENTE MALA0.01 - 0.1MUY MALA0.1 - 1.0MALA1.0 - 4.0REGULAR4.0 - 10.0BUENA10.0 - 40.0MUY BUENA40.0 - 100.0EXTREMADAMENTE BUENA100.0 - 400.0EXCEPCIONALMENTE BUENA400.0 - 1000.0

EL ANLISIS DE NUMEROSOS CASOS DE EXCAVACIONES SIN REFUERZO, EN ROCA CON DIFERENTE INDICE Q , HA DEFINIDO UNA FORMULA PARA EL CLARO MXIMO DE EXCAVACIN SIN REFUERZO SEGN LA SIGUIENTE EXPRESIN: 0.4CLARO (m) = 2 x ESR x Q

ANALOGAMENTE, EL VALOR CRTICO DE Q PARA UN CLARO DE EXCAVACIN DADO PUEDE EXPRESARSE SEGN LA SIGUIENTE FORMULACIN: 2.5Qc = ( CLARO / 2 x ESR )

Fin de la 1ra ParteOpcin de Preguntas