Conceptos BásicosLitológico (UCS) y Condición de Esfuerzos
GRUPO
COLOR
LITOLOGIAS
BRECHAS
Métodos Empíricos
RQD - Rock quality designation 10-100
Jn - Joint set number 0.5-20
Jr - Joint roughness number 0.5-4
Ja - Joint alteration number 0.75-20
Jw - Joint water reduction factor 0.1-1
SRF - Stress reduction factor 0.5-400
RDQ Jr Jw
Jn Ja SRF
Estimación sI
0.56
0.728
0.84
0.9257142857
0.985
1.0355555556
1.068
Sheet1
Sheet2
Sheet3
Mathews’ Stability Number, N
Esfuerzo Principal Mayor (σ1)
Comentarios:
Se observan algunos sectores con mayor concentración de esfuerzos en el techo d elos caserones analizados, valores que bordean los 50 [MPa]
*σ1 insitu = 30 [MPa]
Comentarios:
Se observan algunos sectores con bajo confinamiento en el techo de los caserones del lado oeste.
Los sectores de mayor desconfinamiento coinciden con las cajas de los caserones y con la cercanía al contacto primario-secundario en algunos puntos
*σ3 insitu = 12.4 [MPa]
Comentarios:
El Factor de Seguridad en el techo de los caserones presenta valores que bordean 1.1 a 1.3 en el sector de material primario, sin embargo en el sector de secundario algunos sectores del techo presentan valores menores a 1.0
*Criterio de aceptabilidad Pilares: FS ≥ 1.3
Factor de Seguridad (FS)
ANÁLISIS DE CUÑAS CASERON ESTE
ANALISIS DE CASERONES
Ejercicio: Determinar la estabilidad de dos Caserones de ancho 30 m. alto 50 m. y largo 60 m. en roca granodiorita.
GDRB I : GSI = 60 σci= 150 Mpa Em=20 GPa v=0,22
Esfuerzos : H = 600 m , KN-S = 1,2 , K E-W=1,5
50 m
50 m
15 m
TAREA 2
Un diseño de explotación por caserones considera explotar dos caserones de dimensiones ancho 40 m , alto 80 metros y 90 m de longitud ubicados a una profundidad de 200m.
Se determina la siguiente medición de esfuerzos en la base del sector
ESFUERZOS PRINCIPALES
MPa
AZIMUT(°)
INCLINACIÓN (°)
σ1
24
288
14
σ2
18
18
1
σ3
14
189
75
Por condiciones de diseño se tiene la siguiente geometría de los caserones:
200 m
90 m
40 m
80 m
30 m
10 m
Evaluar la estabilidad del pilar
40 m
90 m
40 m
90 m
30 m
RQD
JN
A
0,5-1,0
B
Pobre
3
D
Buena
6
Nota: i) Donde el RQD es registrado o medido como menor o igual a 10 (incluyendo el 0),
F
G
12
ii) Intervalos de 5, por ejemplo: 100, 95, 90, etc., dan un grado de exactitud suficiente.
H
4 o más sistemas de fracturas, fracturación densa y aleatoria, etc.
15
iii) RQD = 115 - 3,3JV (En los túneles PRV se usa el FF en reemplazo del JV).
J
3. Número de Rugosidad de las Fracturas
JR
a) Contacto entre las paredes.
b) Contacto entre las paredes después de un cizalle menor a 10 cm.
A
JA
B
3
a) contacto entre las paredes (sin minerales de relleno solamente costras).
C
0.75
D
1
E
1.5
C
2
F
G
3
Nota: La descripción se refiere a escalas pequeñas e intermedias, en ese orden.
(inablandable).
c) No hay contacto entre las paredes al producirse el cizalle.
E
Recubrimiento de arcillas ablandables o de baja fricción, p.e., caolinita o mica,
4
H
Zona que contiene minerales de arcilla, de espesor suficiente para
1
también clorita, talco, yeso, grafito, etc., y pequeñas cantidades de arcilla
impedir el contacto de las paredes.
expansivas (recubrimiento sin continuidad de 1- 2 mm de espesor o menos).
J
Zona arenosa, de grava o roca triturada, de espesor suficiente para
1
b) Contacto entre las paredes, antes de 10 cm de cizalle (delgado relleno mineral).
impedir el contacto de las paredes.
F
4
Nota: i) Se añade 1 se el espaciamiento medio del set de fracturas más relevantes es
G
Rellenos arcillosos muy consolidados, duros (continuos pero < 5 mm de espesor).
6
Rellenos arcillosos de mediana a baja consolidación, blandos (continuos, pero
8
ii) JR= 0,5 se puede usar para fracturas planas y estriadas, y que estén alineados
menor a 5 mm de espesor).
con la condición de que estas estén orientadas para resistencia mínima.
J
Rellenos de arcillas expansivas, p.e., montmorillonita (continuos pero < 5 mm
6
espesor). El valor de JA depende del porcentaje de partículas tamaño arcilla
6. Factor de Reducción de Esfuerzos
SRF
expansiva.
a) Zonas de debilidad que intersecta la excavación y que pueden causar que el
c) Sin contacto entre las paredes después de el cizalle (rellenos de mineral)
macizo se desestabilice cuando se construye el túnel.
K
Zonas o capas de roca desintegrada o triturada. Fuertemente consolidada.
6
A
Múltiple ocurrencia de zonas de debilidad, que contienen arcillas o roca quí-
10
L
Zonas o capas de arcillas y roca triturada o desintegrada.
8
micamente desintegrada, roca de contactos muy mala (a cualquier profundidad).
Relleno mediano o bajamente consolidado o blando.
B
Zonas únicas de debilidad, que contienen arcillas o roca químicamente desin-
5
M
Zonas o capas de arcillas y roca triturada o desintegrada.
8-12
Arcilla expansiva. El JA depende del porcentaje de partículas tamaño
C
Zonas únicas de debilidad, que contienen arcillas o roca químicamente desin-
2,5
N
10
D
Múltiples zonas de cizalle en roca competente (sin arcilla), con perdida de
7,5
O
Zonas o capas de continuas de arcillas. Mediana a bajamente consolidadas.
13
P
Zonas o capas continuas de arcillas. Arcilla expansiva. El JA depende
13-20
E
Zonas únicas de cizalle en roca competente (sin arcilla); profundidad < 50 m.
5
F
Zonas únicas de cizalle en roca competente (sin arcilla); profundidad > 50 m.
2,5
G
5
JW
A
1
H
2,5
J
1
B
Infiltración o presiones medianas, con lavado ocasional de los rellenos
0.66
K
Esfuerzo grande, estructura muy cerrada. Generalmente favorable para la esta-
0,5-2
M
Lajamiento y "rock burst" después de unos pocos minutos en roca masiva.
50-200
D
0.33
N
Fuerte "rock burst" y deformación dinámica inmediata en roca masiva.
200-400
rellenos.
c) Roca deformable (squeezing rock): flujo plástico en roca competente
E
0,2-0,1
decayendo con el tiempo.
0,1-0,05
P
10-20
Nota: i) Los factores C a F son estimaciones groseras. Se incrementa
d) Roca espansiva (swelling rock): la acción química expansiva depende de
el JW si se mide en drenes instalados.
la presencia de agua.
ii) Los problemas causados por el hielo no son considerados.
R
10-15
Nota: i) JR y JA es aplicado al set de fracturas o discontinuidades que es menos favorable para la estabilidad desde el punto de vista de la orientación y resistencia al cizalle
ii) JV es la cantidad de fracturas por unidad de volumen, que se estima sumando la cantidad de fracturas por metro de cada sistema de fracturas.
ii) JV es la cantidad de fracturas por unidad de volumen, que se estima sumando la cantidad de fracturas por metro de cada set de fracturas.
Q =
RQD
x
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
11.251.51.7522.252.5
K
Stability Number, N