Es el conjunto de los bloques de matriz rocosa y de las Es el conjunto de los bloques de matriz rocosa y de las discontinuidades de diverso tipo que afectan
discontinuidades de diverso tipo que afectan al medio rocoso.al medio rocoso. Mecánicamente los macizos rocosos son medios discontinuos , Mecánicamente los macizos rocosos son medios discontinuos , anisótropos y heterogéneos .
anisótropos y heterogéneos . PrácticamePrácticamente pueden considerarse quente pueden considerarse que presentan una resistencia a la tracción nula .
MATRIZ ROCOSA
MATRIZ ROCOSA
E
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CONFORMACION DE LA MATRIZ CONFORMACION DE LA MATRIZ ROCOSA ROCOSA MATERIALES MATERIALES CLASTICOS CLASTICOS MATERIALES MATERIALES NO CLASTIVOS NO CLASTIVOS •• ARCILLASARCILLAS •• ARENASARENAS •• CARBONATOSCARBONATOS •• CALCIOCALCIO •• SILICESILICE
DISCONTINUIDAD
DISCONTINUIDAD
Las discontinuidades son cualquier plano
Las discontinuidades son cualquier plano de origende origen mecánico o sedimentario que independiza o separa mecánico o sedimentario que independiza o separa loslos bloques de matriz rocosa o
bloques de matriz rocosa o en un macizo rocoso. A en un macizo rocoso. A la vezla vez afectan la resistencia , permeabilidad y durabilidad. afectan la resistencia , permeabilidad y durabilidad.
DEFORMACION POR FRACTURA DEL
MACIZO ROCOSO :
DEFORMACION DEL MACIZO ROCOSO
a) Fallas :
DEFORMACION DEL MACIZO ROCOSO
a) Fallas :
DEFORMACION DEL MACIZO ROCOSO
b) pliegues :
DEFORMACION DEL MACIZO ROCOSO
b) pliegues :
DEFORMACION DEL MACIZO ROCOSO
b) pliegues :
CALIDAD DEL MACIZO
Se considera que un suelo o roca es blando o duro, según su resistencia a la compresión esté en los siguientes rangos:
Suelo blando menos de 4 Kg/cm2 Suelo duro entre 4 - 10 Kg/cm2 Roca blanda de 10 a 375 Kg/cm2
Roca intermedia de 375 a 700 Kg/cm2 Roca dura más de 700 Kg/cm2
Es la posición espacial y se da con el rumbo y buzamiento de la superficie de discontinuidad. Es importante ver la actitud de los bloques y fracturas para
efectos de estabilidad.
ESPACIADO
El espaciado se define como la distancia entre dos
planos de
discontinuidad de una misma familia, medida en la
dirección
perpendicular a dichos planos.
Normalmente este valor se refiere al espaciado
medio o
PERSISTENCIA
La
continuidad
o
persistencia
de
un
plano de discontinuidad
es
su
extensión
superficial,
medida
por la longitud según
la dirección del plano y
según su buzamiento.
RUGOSIDAD
Es la aspereza o irregularidad de la superficie de
PERFILES DE
RUGOSIDAD
Medida de la rugosidad
Existen otros métodos más precisos que
permiten realizar medidas cuantitativas de la
ondulación y la rugosidad:
Perfiles lineales
RESISTENCIA DE LAS PAREDES DE LA
DISCONTINUIDAD
Se refiere a la resistencia de la pared de una discontinuidad, la cual influye en su resistencia al corte y su deformabilidad.
Depende del tipo de matriz rocosa, del grado de alteración y de la existencia o no de relleno.
Existen dos procedimientos para caracterizar la resistencia de las paredes de una discontinuidad.
a) El martillo de Schmidt
Con este dispositivo se determina la dureza al rebote de la roca intacta, aplicándolo directamente sobre la
b) Prueba de índices manuales:
Estas pruebas deben ser realizadas en las paredes de las discontinuidades con el martillo del geólogo.
APERTURA
Es la separación entre las paredes rocosas de una discontinuidad o el 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.
APERTURA Y ANCHO DE UNA DISCONTINUIDAD
No hay nada, ni material ni hueco en las paredes de discontinuidad.
Existe una distancia entre ambas paredes de la discontinuidad, sin ningún tipo de material.
Existe un material de relleno entre ambas paredes de la discontinuidad.
RELLENO
Son los materiales que se encuentran dentro de la discontinuidad.
Cuando los materiales son suaves, la masa rocosa es menos competente y cuando éstos son más duros, ésta es más competente. Un parámetro en el material de relleno es su grado de cementación.
El comportamiento mecánico de las discontinuidades depende en gran medida de las características del relleno, las mas importantes de las cuales son: • ESPESOR • MINERALOGIA • GRANULOMETRIA • HUMEDAD Y PERMEABILIDAD • DESPLAZAMIENTOS CORTANTES
Tabla de índices de campo para suelos según el
ISRM
FILTRACIONES
EN LA PARED
ROCOSA DE
UNA GALERIA
SUBTERRANEA
FILTRACIONES
Valoración de la filtración
Descripción
I La discontinuidad está muy cerrada y seca, el flujo de agua a través de ellas no parece posible
II La discontinuidad esta seca sin evidencia de flujo de agua.
III La discontinuidad esta seca pero muestra evidencias de flujo de agua, es decir, está teñida por la corrosión.
IV La discontinuidad esta húmeda pero no esta presente el agua libre. V La discontinuidad muestra filtración, ocasionalmente goteo de agua,
pero sin flujo continuo.
VI La discontinuidad muestra un flujo continuo de agua. (Estimar l/min y describir la presión como baja, media, alta).
FILTRACIONES A TRAVES DE DISCONTINUIDADES SIN
RELLENO
Valoración de la filtración
Descripción
I Los materiales de relleno están severamente consolidados y secos, flujos significativos parecen improbables debido a la muy baja permeabilidad.
II Los materiales de relleno están húmedos, pero no hay presencia de agua libre.
III Los materiales de relleno están húmedos, ocasionalmente goteo de agua.
IV Los materiales de relleno muestran signos de lavado, flujo continuo de agua (estimar en l/min.).
V Los materiales de relleno están lavados localmente, flujo de agua
considerable a lo largo de los canales de lavado (estimar l/min y describir la presión: baja, mediana, alta).
VI Los materiales de relleno están lavados completamente, se experimentan presiones de agua muy altas, especialmente en la primera exposición
FILTRACIONES A TRAVES DE DISCONTINUIDADES CON
RELLENO
Valoración de la filtración
Descripción
I Paredes y techo secos, filtraciones no detectables. II Filtraciones menores, especificar goteos en las
discontinuidades.
III Afluencias medianas, especificar las discontinuidades con flujo continuo (estimar l/min/10 m de longitud de excavación).
IV Afluencias mayores, especificar las discontinuidades con fuertes flujos (estimar l/min/10 m de longitud de excavación). V Flujo excepcionalmente alto, especificar las fuentes de flujos
excepcionales (estimar l/min/10 m de longitud de excavación).
FILTRACIONES EN MASA ROCOSA: EJEMPLO, EN LA PARED
DE UN TUNEL
NÚMERO DE FAMILIAS O DE
SISTEMAS
COMPORTAMIENTO MECANICO Y APARIENCIA DE LA MASA ROCOSA
Terminología
I masiva, ocasionalmente juntas aleatorias
II una familia de juntas
III una familia de juntas mas juntas aleatorias
IV dos familias de juntas
V dos familias de juntas mas juntas aleatorias
VI tres familias de juntas
VII tres familias de juntas mas juntas aleatorias
VIII cuatro o mas familias de juntas
Descripción J v(juntas/m3)
Bloques muy grandes <1.0
Bloques grandes 1 -3 Bloques de tamaño
mediano
3 -10 Bloques pequeños 10 -30 Bloques muy pequeños >30 Valores de J v>60 podría representar roca
triturada, típico de zonas trituradas libres de arcillas.
Según Palsmtrom(1974), el RQD y el J v están
relacionados así:
TAMAÑO DE BLOQUES
TAMAÑO Y FORMA DE BLOQUES
Masivo = pocas juntas o espaciamiento muy amplio
B loqueado= aproximadamente equidimensional
Tabular = una dimensión considerablemente mas pequeña que las otras dos
Columnar = una dimensión considerablemente mas grande que las otras dos
Irregular = amplia variación del tamaño y forma de los bloques
Triturado= severamente fracturado, tipo “cubo de azúcar”