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Universidad de La Serena Escuela de Ingeniería Civil Departamento de Minas Mecánica de Rocas Clasificación Geomecánica del Macizo Rocoso en base a una línea de detalle Felipe Alejandro Brito Marín Ing. Civil de Minas 18.352.126-8 Laboratorio L-3 Profesor: Federico Brunner

Informe 1 - Clasificación Geomecánica RMR.pdf

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  • Uni

    Universidad de La Serena

    Escuela de Ingeniera Civil

    Departamento de Minas

    Mecnica de Rocas

    Clasificacin Geomecnica del

    Macizo Rocoso en base a

    una lnea de detalle

    Felipe Alejandro Brito Marn

    Ing. Civil de Minas

    18.352.126-8

    Laboratorio L-3

    Profesor: Federico Brunner

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    1. ABSTRACT

    First, it begins with data on-site, with the method called line of detail. Then, data are transcribed to the

    Dips software, which will help us chart the planes of discontinuity and generate the set of fractures.

    Secondly, his average Dip Direction is calculated for each set and average Dip, which help us to

    determine some sort of slip, also calculate average spacing between discontinuities and the length of

    these, to be able to weigh them according to Bieniawski's RMR classification. These averages will be

    adjusted according to the Anderson-Darling, to define a normal behavior. Finally the calculation of the

    index RMR will be generated to classify rock mass according to its quality Geomechanics.

    2. INTRODUCCIN

    El conocimiento del estado Geomecnico del macizo rocoso ayuda al diseo de la operacin

    minera, para evaluar ciertos riesgos antes, durante y despus de dicha operacin. La seguridad del

    personal y de los equipos que se ocupan en el proceso, est fuertemente ligada a la prevencin de

    posibles movimientos de material y para ello el conocimiento del comportamiento del macizo rocoso es

    muy importante.

    Para clasificar geomecnicamente un macizo existen muchos parmetros, de los cuales unos son

    ms preponderantes que otros. Por lo mismo, se han generado varios ndices que clasifican a los

    macizos rocosos, de los cuales se pueden diferenciar para el tipo de minera, ya que existen ndices por

    ejemplo para clasificar taludes o tneles. Algunos se enfocan en las caractersticas fsicas del material y

    otros en las orientaciones de las discontinuidades.

    Uno de los ndices ms utilizados es el RMR (Rock Mass Rating) de Bieniawski (1973). Este ndice

    posee cinco parmetros, unos ms predominantes que otros, por su alto grado de participacin en la

    caracterizacin y estabilidad de las masas rocosas.

    Dentro de este ndice ms usado est el anlisis de la orientacin de las discontinuidades, la

    distancia entre ellas, la presencia de material de relleno y tambin el agua, quien juega un papel muy

    importante, ya que genera alta inestabilidad cuando se le encuentra en altas cantidades.

    Este modelo me permite determinar las zonas donde existirn o donde haya ms probabilidades de

    ocurrencia de algn desprendimiento de material, gracias a los datos de orientacin de

    discontinuidades y la ayuda de software que nos ayudan a modelar, para as disear un plan de accin

    para fortificar la zona y evitar catstrofes.

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    3. MARCO TERICO.

    3.1. CLASIFICACIN GEOMECNICA RMR:

    El sistema de clasificacin RMR, Bieniawski (1973), fue desarrollado para la caracterizacin

    del macizo rocoso y para proporcionar una herramienta de diseo para tneles. El sistema ha

    evolucionado debido a una mejor comprensin de la importancia de los diferentes parmetros y el

    aumento experiencia.

    El esquema de Bieniawski utiliza cinco parmetros de clasificacin:

    1. Resistencia de la Roca Intacta Es la resistencia a la compresin Uniaxial de la roca

    intacta.

    2. ndice de la Calidad de Roca . Descrito en seccin 3.2.

    3. Espaciamiento de las Juntas o Estructuras . Es el espaciamiento entre las Estructuras,

    Grietas, Fracturas, Juntas o Discontinuidades.

    4. Condiciones de las Juntas . Condiciones como continuidad, Meteorizacin, Apertura

    y Relleno de las mismas.

    5. Condiciones de Agua . Se intenta dar cuenta de la influencia de la presin de las

    aguas subterrneas o el flujo, de la estabilidad de excavaciones subterrneas en trminos

    de la tasa observada de flujo dentro de la excavacin.

    3.1.1. Tablas de puntajes asociados a los cinco parmetros de Bieniawski:

    3.1.1.1. Resistencia a la Compresin Uniaxial:

    Puntaje Comentarios

    < 1 0

    Resistencia muy Baja 1 a 5 1

    5 a 25 2

    25 a 50 4 Resistencia Baja

    50 a 100 7 Resistencia Moderada

    100 a 250 12 Resistencia Alta

    > 250 15 Resistencia muy Alta

    Tabla 1: Puntaje Ponderado para el parmetro RCU.

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    Figura 1: Puntaje o rating asociado a la resistencia en copresin uniaxial

    de la roca intacta, (Bieniaswki, 1989).

    3.1.1.2. . Rock Quality Designation:

    Calidad del Macizo (%) Puntaje

    MUY MALA Calidad geotcnica < 25 3

    MALA Calidad geotcnica 25 a 50 8

    REGULAR Calidad geotcnica 50 a 75 13

    BUENA Calidad geotcnica 75 a 90 17

    EXCELENTE Calidad geotcnica 90 a 100 20

    Tabla 2: Puntaje Ponderado para el parmetro RQD.

    Figura 2: Puntaje o rating asociado al indice de calidad

    RQD del macizo roco (Bieniawski, 1989).

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    3.1.1.3. . Espaciamiento de las Estructuras.

    Descripcin del Espaciamiento [mm] Puntaje

    MUY JUNTO a EXTREMADAMENTE JUNTO < 60 5

    JUNTO 60 a 200 8

    MODERADO 200 a 600 10

    SEPARADO 600 a 2000 15

    MUY SEPARADO > 2000 20

    Tabla 3: Puntaje Ponderado para el parmetro s.

    Figura 3: Puntaje o rating asociado al espaciamiento

    entre las estructuras, s(Bieniaswki, 1989).

    3.1.1.4. . Condiciones de las Discontinuidades. Gua para una Evaluacin Detallada del

    Puntaje Asociado a .

    Parmetro de la Estructura Condicin o Cractersticas & Puntaje o Rating

    Persistencia o Extensin [m] < 1 1 a 3 3 a 10 10 a 20 > 20

    6 4 2 1 0

    Apertura o Espesor [mm] 0 < 0,1 0,1 a 1 1 a 5 > 5

    6 5 4 1 0

    Rugosidad Muy Rugosa Rugosa Algo Rugosa Lisa Pulida

    6 5 3 1 0

    Material de Relleno Ninguno

    Duro < 5mm

    Duro 5 mm

    Balndo < 5mm

    Blando 5 mm

    6 4 2 2 0

    Intemperizacin o Alteracin Fresca

    Algo Alterada

    Alteracin Moderada

    Muy Alterada

    Descompuesta

    6 5 3 1 0

    Tabla 4: Puntaje Ponderado para el parmetro JC.

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    3.1.1.5. . Condiciones de Aguas.

    Descripcin [lt/min] Puntaje

    Condicin Completamente Seca 0 0 15

    Condicin Humeda < 10 < 0,1 10

    Condicin Mojada 10 a 25 0,1 a 0,2 7

    Goteos 25 a 125 0,2 a 0,5 4

    Infiltraciones de Agua > 125 > 0,5 0

    Tabla 5: Puntaje Ponderado para el parmetro WC.

    es la cantidad de flujo que se infiltra en un tramo de tnel de 10 m de longitud.

    es la presin del agua.

    es el esfuerzo principal mayor.

    3.1.2. CLCULO DE RMR.

    Para calcular el ndice RMR se aplica la siguiente frmula:

    Donde es el puntaje asociado al parmetro .

    Por lo tanto se define la calidad geotcnica de los macizos rocosos en una escala que vara

    desde 0 a 100, y considera 5 clases:

    Calidad Geotcnica Clase RMR RMR

    Macizos de Calidad Muy Mala V 0 RMR 20 8

    Macizos de Calidad Mala IV 20 < RMR 40 6

    Macizos de Calidad Regular III 40 < RMR 60 5

    Macizos de Calidad Buena II 60 < RMR 80 5

    Macizos de Calidad Muy Buena I 80 < RMR 100 5

    Tabla 6: Clasificacin Geotcnica del Macizo segn valor RMR.

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    3.2. CLASIFICACIN DE DEERE RQD

    La clasificacin de Deere (1968) o del ndice RQD (del ingls Rock Quality Designation, en

    espaol Designacin de la Calidad de la Roca) se fundamenta en el grado de fracturamiento de la

    roca, para valorar la calidad del macizo rocoso. Para obtener el ndice RQD, se realizan

    perforaciones con dimetro mnimo de 54 mm, los tramos de testigo obtenidos de la perforacin

    se miden y se contabilizan. Para ser

    contabilizadas la longitud de los

    trozos generados por las

    discontinuidades deben ser

    mayores a 10 centmetros.

    Es un ndice de obtencin

    rpida y forma parte de otras

    clasificaciones, como la de

    Bieniawski detalla en la seccin 3.1,

    hay que tener precaucin en la

    calidad del macizo obtenida, debido

    a que en la perforacin influyen

    factores, como son: la mecnica del

    sondeo y forma en que se lo

    ejecut, que pueden producir

    roturas en el testigo.

    Cuando no se dispone de sondeos, una aproximacin del RQD se obtiene por la expresin

    dada por Palmstrom.

    Siendo el nmero total de juntas que se encuentran en un metro cbico del macizo

    rocoso, si hay dificultad en observar, se lo puede obtener contando las discontinuidades de cada

    familia que hay en una longitud determinada.

    En general el coeficiente se puede expresar segn la siguiente frmula:

    Siendo el espaciamiento entre discontinuidades, y en el caso la suma

    de los espaciamientos de un cierto grupo de discontinuidades que pertenecen a una familia.

    3.3. Proyeccin Estereogrfica de los planos de Fractura:

    La proyeccin estereogrfica es un sistema de representacin grfico en el cual se proyecta

    la superficie de una esfera sobre un plano mediante haces de rectas que pasan por un punto, o

    foco. El plano de proyeccin es tangente a la esfera, o paralelo a ste, y el foco es el punto de la

    esfera diametralmente opuesto al punto de tangencia del plano con la esfera.

    Las representaciones estereogrficas son una herramienta para representar estructuras de

    3 dimensiones en 2 dimensiones. No cuantifica el tamao de las estructuras ni su posicin

    Figura 4: Ejemplo del clculo del RQD por la

    obtencin de testigos

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    espacial. En las cuales los planos de fracturas cortan a la espera pasando por su centro, los cuales

    se ubican segn su Manteo y Direccin de Manteo.

    Figura 5: Representacin de una lnea como punto y

    un plano como lnea sobre el hemisferio sur de la esfera.

    3.3.1. Red Schmidt

    Es una de representaciones planares que se obtiene de las proyecciones estereogrficas,

    y se caracteriza por ser equiarial, o sea, cada cuadrcula representa la misma rea.

    Figura 6: Red Schmidt equiarial.

    En la red se grafican los planos segn su Rumbo, Direccin de Manteo y Manteo. Los

    rumbos son medidos por los ngulos exteriores de la red y los manteos son medidos en el

    ecuador, ya que es en esta zona donde poseen los grados verdaderos y no distorsionados

    como en el resto de rectas que pasan por el centro.

    Adems de graficar los planos que quedan representados como curvas, se ubican y

    grafican sus polos, que son la interseccin de la recta perpendicular al plano de fractura y la

    esfera, quedando representada como un punto, que al ser perpendicular se grafica 90

    despus de encontrar la cresta de la fractura.

  • Pgina 9

    La ventaja de graficar los polos crece cuando se desean representar una familia de

    fracturas, y que con el grafico de las curvas se vuelve engorroso su anlisis.

    Figura 7: Representacin de una familia de discontinuidades v/s representacin de sus polos.

    3.3.2. Software Dips

    Este programa desarrollado por Rocscience Software se basa en la representacin de

    estereogrfica de planos de discontinuidades. Graficando los polos de dichas

    discontinuidades y agrupndolos bajo el raciocinio de densidades de polos, encerrndolo con

    lneas de iso-densidad, para mostrarnos las familia o set de discontinuidades.

    Figura 8: Representacin de familias o set de discontinuidades.

  • Pgina 10

    3.4. Deslizamiento

    3.4.1. Deslizamiento Planar:

    Las condiciones geomtricas para la ocurrencia

    de este tipo de rotura son las siguientes, tal como

    lo indican Hoek y Brown (1981):

    3.4.1.1.1.

    Dnde:

    = ngulo que forma el plano de falla con la

    horizontal (buzamiento de la discontinuidad).

    = inclinacin de la cara del talud con la

    horizontal.

    = ngulo de friccin interna del macizo rocoso

    en la superficie de deslizamiento.

    3.4.1.1.2. El plano de falla debe tener un rumbo

    aproximadamente paralelo ( 20) con

    relacin al plano del talud.

    3.4.2. Deslizamiento por Cua:

    Se produce un deslizamiento de un bloque en

    forma de cua formado por dos planos de

    discontinuidades a favor de la lnea de

    interseccin.

    Condicin Bsica:

    Los dos planos deben aflorar en la superficie

    del talud y cumplir la condicin de:

    Siendo el buzamiento de la lnea de

    interseccin.

    Se presenta en macizos con varias familias de

    discontinuidades.

    Figura 9: a) Deslizamiento planar,

    b)Representacin estereogrfica de un deslizamiento planar

    Figura 10: a) Deslizamiento de cua, b) Representacin estereogrfica de un

    deslizamiento de cua.

    a)

    b)

    a)

    b)

  • Pgina 11

    3.4.3. Vuelco de Estratos o Toppling:

    Se producen en taludes donde los estratos

    presentan buzamiento contrario a la inclinacin del

    talud y direccin sub-paralela o paralela al mismo.

    Se caracteriza por una rotacin de la columna o

    bloque de roca sobre su base, bajo la accin de la

    gravedad, fuerzas desarrolladas por rocas adyacentes

    o empuje del agua al penetrar en las discontinuidades.

    Las condiciones bsicas que debe cumplir son:

    3.4.3.1.1.

    3.4.3.1.2. El plano de falla debe tener un rumbo

    aproximadamente paralelo ( 20) con

    relacin al plano del talud.

    Figura 12: Presentacin de informacin estructural geolgica y evaluacin preliminar

    de la pendiente de estabilidad propuesta para un Open Pit (Hoek & Bray 1977). Fuente: Open pit mine Planning & Design. Volume 1 Fundamentals.

    Figura 11: a) Vuelco de estratos, b) Representacin estereogrfica del

    vuelco de estratos.

    a)

    b)

  • Pgina 12

    3.5. El test de Anderson-Darling:

    Fue descrito en 1952 por Theodore W. Anderson y Donald A. Darling. Es uno de los tests

    estadsticos ms utilizados para detectar la mayora de alejamientos de la normalidad. Puede

    utilizarse en tamaos muestrales de observaciones.

    Se utiliza para valora si una muestra procede de una distribucin especfica. El test de

    Anderson-Darling (AD) no concluye que la distribucin sea normal, sino que los datos examinados

    hacen improbable que la distribucin no sea la normal.

    Suposiciones:

    3.5.1. La muestra es aleatoria:

    Hiptesis nula

    procede de una poblacin que se distribuye normalmente, con media y varianza no especificadas.

    : La distribucin de la que procede la muestra no es normal.

    Clculo del estadstico A2

    Dnde: S es:

    ( )

    es el tamao muestral.

    es la funcin de distribucin acumulada.

    Realizacin del test

    1. Ordenar los datos de de menor a mayor:

    { }

    2. Calcular la media y la desviacin estndar s de las observaciones.

    3. Estandarizar los datos (transformarlos a un conjunto de media 0 y desviacin tpica 1):

    4. Calcular la probabilidad de la distribucin acumulada de , conociendo

    significado de .

    5. Calcular o, para muestras pequeas, :

    ( )

    NOTA 1: Si s =0 o cualquier entonces no puede calcularse (es

    indefinido).

    6. Comparar con el valor crtico de en la Tabla 7: si la hiptesis hace referencia a la normalidad,

    entonces el valor crtico es 0,751. Si , se rechaza la hiptesis de normalidad con un

    riesgo . Para muestras pequeas se puede calcular el denominado estadstico de

    Anderson-Darling ajustado, multiplicando por un factor que depende de :

    (

    )

  • Pgina 13

    Tabla 7: Valores crticos prueba Anderson-Darling

    Fuente: Simulation Modeling and Analysis

    4. Desarrollo

    4.1. RMR macizo Rocoso

    4.1.1. Mtodo:

    La toma de datos del

    macizo se ha realizado bajo

    el procedimiento llamado

    lnea de detalle, el cual

    consiste en extender una

    lnea sobre el macizo con la

    ayuda de una regla, cinta

    graduada o dibujndola con

    tiza. Los datos son

    registrados y posteriormente

    introducidos al programa

    DIPS de Rocscience

    Software, detallado en

    3.3.2.

    Figura 13: Mtodo lnea de Detalle. Fuente: Open pit mine Planning &

    Design. Volume 1 Fundamentals

  • Pgina 14

    4.1.2. Caractersticas del Macizo Rocoso:

    4.1.2.1. Proyeccin Estereogrfica de las Familias de Discontinuidades:

    En la Figura 14 se presenta el grfico del agrietamiento en un plano bidimensional, por proyeccin

    estereogrfica mediante la aplicacin del

    software Dips.

    Se detallan en la Tabla 9 los Manteos (Dip)

    y Direcciones de Manteo (Dip Direction)

    promedios que entrega el software de cada

    Familia o Set.

    4.1.2.2. Resistencia a la Comprensin Uniaxial:

    El resultado de los ensayos a la comprensin Uniaxial nos arroja que el macizo resiste una

    compresin de 80 [MPa] con un puntaje asignado de 8 segn Figura 1.

    Set Dip Dip Direction

    1 74 265

    2 72 329

    3 84 82

    4 80 142

    5 76 171

    Tabla 9: Informacin de las Familias de Discontinuidades

    Figura 14: Proyeccin estereogrfica de las cinco familias de discontinuidades.

  • Pgina 15

    4.1.2.3. Clculo del nmero de grietas por Metro Cbico de Roca :

    El representa la media del nmero de grietas por metro cbico en el macizo rocoso, la

    misma cantidad que es un nmero preponderante dentro de los clculos ya que nos da una

    idea concisa del grado de fracturacin del macizo.

    En la Tabla 10 se resume la longitud y el nmero de grietas de cada familia medidas in situ:

    Set 1 2 3 4 5

    Total Total Espaciamiento [m] 16,21 17,23 14,40 10,75 10,07

    Nmero de Discontinuidades 22 53 17 7 18

    1,357 3,076 1,181 0,651 1,788 8,0530

    Tabla 10: Nmero de Discontinuidades y Espaciamientos

    El clculo del se lo realiza segn la ecuacin:

    Sustituyendo en la frmula:

    El resultado es:

    [

    ]

    4.1.2.4. Espaciamiento de las Discontinuidades:

    En la Tabla 11 se sealan el promedio ajustado del espaciamiento de las discontinuidades

    para los cinco Set de fracturas y sus puntajes segn Figura 3.

    Set Espaciamiento [mm] Puntaje

    1 154,62 7,5

    2 293,08 9

    3 847,06 13,5

    4 66,00 6

    5 593,08 11,5

    Tabla 11: Espaciamientos ajustados

  • Pgina 16

    4.1.2.5. Condicin de las Discontinuidades :

    La Tabla 12 presenta un resumen de las caractersticas de las discontinuidades que se

    utilizan para la determinacin del RMR y adems de los valores que se le designan segn Tabla

    4.

    Set 1 2 3 4 5

    Persistencia o Extensin [m]

    1,37 1,26 2,19 0,66 1,62

    4 4 4 6 4

    Apertura o Espesor [mm]

    14,5 5,7 0,0 0,0 0,0

    0 0 6 6 6

    Rugosidad Lisa o Plana Lisa o Plana Lisa o Plana Lisa o Plana Lisa o Plana

    1 1 1 1 1

    Material de Relleno

    Duro

    Duro

    Ninguno Ninguno Ninguno

    2 2 6 6 6

    Intemperizacin o Alteracin

    Fresca Fresca Fresca Fresca Fresca

    6 6 6 6 6

    Total 13 13 23 25 23

    Tabla 12: Condicin de y puntaje asociado

    4.1.2.6. Condicin de Aguas :

    El macizo rocoso se encuentra completamente seco, por lo que su puntaje asociado segn

    Tabla 5 es 15.

    4.1.3. Clculo del RQD de Deere a partir de la frmula de Palmstrom:

    El RQD Rock Quality Designation, (Deere, 1982), es un ndice de estimacin de la calidad del

    macizo rocoso a partir de perforaciones rotativas con extraccin de testigos, pero al no contar

    con sondeos se puede calcular con la siguiente expresin dada por Palmstrom:

    Segn la Tabla 10, las cinco Familias de Discontinuidades medidas in situ, obtienen un

    [ ].

    Siendo el nmero total de juntas por metro cbico, que se puede obtener sumando las juntas

    que hay por metro, de cada familia de las existentes en el lugar de observacin.

    Con lo que al sustituir en la ecuacin del RQD se obtiene:

    Segn el Figura 2 se le asigna un puntaje igual a 17,5.

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    4.1.4. Clculo de RMR del Macizo Rocoso:

    En la Tabla 13 se resumen los parmetros a utilizar en el clculo del RMR con sus respectivos

    puntajes asociados.

    Parmetros Valoracin

    (1)Resistencia de la Roca Intacta 8

    (2)ndice RQD 17,5

    (3)Espaciamiento entre Estructuras 9,5

    (4)Condiciones de las estructuras 19,4

    (5)Condicin de Aguas 15

    RMR=(1)+(2)+(3)+(4+(5) 69,4

    Tabla 13: Calculo de RMR.

    Por todo lo anterior y considerando el error cometido segn Tabla 6, el Macizo se clasifica en

    la Clase II, con una calidad Buena.

    4.2. Determinacin de problemas estructurales en el talud: a partir de la informacin entregada por la

    lnea detalle.

    4.2.1. Deslizamiento de fallas Planas

    Ocupando la informacin de los Grficos de Dip y Dip Direction con medias ajustadas se dice

    que los Set de Fracturas pueden generar deslizamientos si el talud cumple con el ngulo de

    Reposo, Direccin de Reposo y ngulo de Friccin necesario que se indica en la Tabla 14:

    Set ngulo de Talud ngulo Medio de Set ngulo de Friccin Direccin de Reposo

    1 79,05 74,50 4,55 69,95 294,49 243,15

    2 79,62 73,27 6,35 66,92 364,03 294,31

    3 86,49 83,71 2,78 80,93 109,65 53,77

    4 85,02 80,14 4,88 75,26 164,58 119,42

    5 86,60 81,23 5,37 75,86 197,43 141,83

    Tabla 14: Necesidades del Talud para generar Deslizamientos Planares

    ngulos de Talud y ngulo de friccin son calculados a partir de la media sus desviaciones

    estndar, correspondiendo suma para el ngulo de Talud y resta para ngulo de Friccin. La

    direccin de reposo se estima por su media las desviaciones estndar y la condicin 20

    detallada en 3.4.1.1.2.

    4.2.2. Formacin de Cuas Biplanares:

    A continuacin en la Tabla 15 se detalla las generaciones de cuas por la combinacin de dos

    Set y se sealan sus respectivos Dip y Dip Direction (estos valores son sacados directamente

    de la interseccin de los planos generados por los set desde el software Dips, con la

    herramienta Measure Angle).

  • Pgina 18

    Planos Generadores Dip Dip Direction

    Set 1

    Set 2 71 303

    Set 5 70 24

    Set 4 65 209

    Set 2 Set 3 69 6

    Set 3 Set 4 81 134

    Set 5 76 150

    Set 4 Set 5 76 189

    Tabla 15: Descripcin de Cuas generadas.

    4.2.3. Vuelco de Estratos o Toppling:

    Ocupando la condicin 3.4.3.1.1. y despejando , se concluye que para que se produzca

    volcamiento de estratos entonces la frmula (12) debe ser mayor que el ngulo de manteo

    de las discontinuidades y adems los manteos de los estratos y talud deben ser opuestos.

    Set Direccin de Manteo Talud

    1 69,95 114,49 63,15

    2 66,92 184,03 113,31

    3 80,93 289,65 233,77

    4 75,26 344,58 299,42

    5 75,86 17,43 321,83

    Tabla 16: Condicin para generar volcamiento de estratos, en funcin de ngulo de Talud y ngulo de Friccin interna, adems de la

    Direccin del Talud.

    La direccin de Manteo se estima desde la Tabla 14, ocupando la direccin de manteo de las

    discontinuidades y rotndolas en 180.

  • Pgina 19

    5. Base de Datos: Ajustados con AD

    5.1. Set 1:

    5.1.1. Dip Direction:

    5.1.2. Dip:

    5.1.3. Espaciamiento discontinuidades:

    5.1.4. Largo discontinuidades:

    5.2. Set 2:

    5.2.1. Dip Direction:

    5.2.2. Dip:

    5.2.3. Espaciamiento discontinuidades:

    0

    0,01

    0,02

    0,03

    0,04

    0,05

    0,06

    0,07

    0,08

    0

    1

    2

    3

    4

    5

    257 259 261 263 265 267 269 271 273 275

    Dis

    tr.

    No

    rmal

    Fre

    cue

    nci

    a

    Dip Direction

    Media de Dip Direction Set 1

    Frecu

    Distr

    Media:264,82

    Desv. Stand: 5,671

    0,00

    0,01

    0,02

    0,03

    0,04

    0,05

    0,06

    0,07

    0,08

    0,09

    0,10

    0

    1

    2

    3

    4

    5

    66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84

    Dis

    tr.

    No

    rmal

    Fre

    cue

    nci

    a

    Dip

    Media de Dip Set 1

    Frec.

    Distr.

    Media:74,50

    Desv. Stand: 4,554

    0,00

    0,50

    1,00

    1,50

    2,00

    2,50

    3,00

    3,50

    4,00

    4,50

    0

    1

    2

    3

    0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30

    Dis

    tr.

    No

    rmal

    Fre

    cue

    nci

    a

    Espaciamiento

    Media de Espaciamiento Set 1

    Frec.

    Distr.

    Media:0,15 [m]

    Desv. Stand: 0,010 [m]

    0

    0,05

    0,1

    0,15

    0,2

    0,25

    0,3

    0,35

    0,4

    0,45

    0,5

    0

    1

    2

    3

    4

    40 68 99 129 160 190 221 252 282 313 343 374

    Dis

    tr.

    No

    rmal

    Fre

    cue

    nci

    a

    Largo [cm]

    Media de Largo Set 1

    Frecue

    Distr

    Media:1,37 [m]

    Desv. Stand: 0,839 [m]

    0

    0,005

    0,01

    0,015

    0,02

    0,025

    0,03

    0

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    297 304 311 318 325 332 339 346 353 360

    Dis

    tr.

    No

    rmal

    Fre

    cue

    nci

    a

    Dip Direction

    Media de Dip Direction Set 2

    Frec

    Distr

    Media:329,17

    Desv. Stand: 14,859

    0

    0,01

    0,02

    0,03

    0,04

    0,05

    0,06

    0,07

    0

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    9

    56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76 78 80 82

    Dis

    tr.

    No

    rmal

    Fre

    cue

    nci

    a

    Dip

    Media de Dip Set 2

    Frec

    Distr

    Media:73,27

    Desv. Stand: 6,350

  • Pgina 20

    5.2.4. Largo discontinuidades:

    5.3. Set 3:

    5.3.1. Dip Direction:

    5.3.2. Dip:

    5.3.3. Espaciamiento discontinuidades:

    5.3.4. Largo discontinuidades:

    0

    0,5

    1

    1,5

    2

    2,5

    0

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75

    Dis

    tr.

    No

    rmal

    Fre

    cue

    nci

    a

    Espaciamiento [cm]

    Media de Espaciamiento Set 2

    Frec

    Distr

    Media:0,29 [m]

    Desv. Stand: 0,177 [m]

    0

    0,1

    0,2

    0,3

    0,4

    0,5

    0,6

    0,7

    0

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    40 70 100 130 160 190 220 250 280 310

    Dis

    tr.

    No

    rmal

    Fre

    cue

    nci

    a

    Largo [cm]

    Media de Largo Set 2

    Frec

    Distr

    Media:1,26 [m]

    Desv. Stand: 0,660 [m]

    0

    0,01

    0,02

    0,03

    0,04

    0,05

    0,06

    0

    1

    2

    3

    4

    5

    67 69 71 73 75 77 79 81 83 85 87 89 91 93 95 97

    Dis

    tr.

    No

    rmal

    Fre

    cue

    nci

    a

    Dip Direction

    Media de Dip Direction Set 3

    Frec

    Distr

    Media:81,71

    Desv. Stand: 7,935

    0

    0,01

    0,02

    0,03

    0,04

    0,05

    0,06

    0

    1

    2

    3

    4

    5

    67 69 71 73 75 77 79 81 83 85 87 89 91 93 95 97

    Dis

    tr.

    No

    rmal

    Fre

    cue

    nci

    a

    Dip Direction

    Media de Dip Direction Set 3

    Frec

    Distr

    Media:81,71

    Desv. Stand: 7,935

    0

    0,1

    0,2

    0,3

    0,4

    0,5

    0,6

    0

    1

    2

    3

    0 31 60 91 121 152 182

    Dis

    tr.

    No

    rmal

    Fre

    cue

    nci

    a

    Espaciamiento [cm]

    Media de Espaciamiento Set 3

    Frec

    Distr

    Media:0,85 [m]

    Desv. Stand: 0,758 [m]

    0

    0,05

    0,1

    0,15

    0,2

    0,25

    0,3

    0,35

    0

    1

    2

    3

    40 68 99 129 160 190 221 252 282 313 343 374 405 433

    Dis

    tr.

    No

    rmal

    Fre

    cue

    nci

    a

    Largo [cm]

    Media de Largo Set 3

    Frec

    Distr

    Media:2,19 [m]

    Desv. Stand: 1,392 [m]

  • Pgina 21

    5.4. Set 4

    5.4.1. Dip Direction:

    5.4.2. Dip:

    5.4.3. Espaciamiento discontinuidades:

    5.4.4. Largo discontinuidades:

    5.5. Set 5:

    5.5.1. Dip Direction:

    5.5.2. Dip:

    0

    0,02

    0,04

    0,06

    0,08

    0,1

    0,12

    0,14

    0,16

    0,18

    0

    1

    2

    3

    4

    137 138 139 140 141 142 143 144

    Dis

    tr.

    No

    rma

    l

    Fre

    cue

    nci

    a

    Dip Direction

    Media de Dip Direction Set 4

    Frec

    Distr

    Media:142,00

    Desv. Stand: 2,582

    0

    0,01

    0,02

    0,03

    0,04

    0,05

    0,06

    0,07

    0,08

    0,09

    0

    1

    2

    3

    4

    75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85

    Dis

    tr.

    No

    rma

    l

    Fre

    cue

    nci

    a

    Dip

    Media de Dip Set 4

    Frec

    Distr

    Media:80,14

    Desv. Stand: 4,880

    0

    2

    4

    6

    8

    10

    12

    14

    16

    18

    0

    1

    2

    3

    3 4 5 6 7 8 9

    Dis

    tr.

    No

    rma

    l

    Fre

    cue

    nci

    a

    Espaciamiento [cm]

    Media de Espaciamiento Set 4

    Frec

    Distr

    Media:0,07 [m]

    Desv. Stand: 0,025 [m]

    0

    0,2

    0,4

    0,6

    0,8

    1

    1,2

    1,4

    1,6

    0

    1

    2

    3

    30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100

    Dis

    tr.

    No

    rmal

    Fre

    cue

    nci

    a

    Largo [cm]

    Media de Largo Set 4

    Frec

    Distr

    Media:0,66 [m]

    Desv. Stand: 0,282 [m]

    0

    0,01

    0,02

    0,03

    0,04

    0,05

    0,06

    0

    1

    2

    3

    4

    158 165 172 179

    Dis

    tr.

    No

    rmal

    Fre

    cue

    nci

    a

    Dip Direction

    Media de Dip Direction Set 5

    Frec

    Distr

    Media:169,63

    Desv. Stand: 7,796

    0

    0,01

    0,02

    0,03

    0,04

    0,05

    0,06

    0,07

    0,08

    0

    1

    2

    3

    4

    72 74 76 78 80 82 84 86 88

    Dis

    tr.

    No

    rmal

    Fre

    cue

    nci

    a

    Dip

    Media de Dip Set 5

    Frec

    Distr

    Media:81,23

    Desv. Stand: 5,372

  • Pgina 22

    5.5.3. Espaciamiento discontinuidades:

    5.5.4. Largo discontinuidades:

    6. Conclusiones

    Claramente cuando se comenzaron a

    registrar los datos, no se tena seguridad si

    las discontinuidades se ubicaban bajo un

    patrn. Pues la implementacin de la

    representacin estereogrfica de las

    discontinuidades con la ayuda del software

    Dips, mostr que seguan 5 patrones y que

    se ajustaban bajo un comportamiento de

    distribucin normal.

    La implementacin del ndice RMR nos

    permiti ponderar los cinco parmetros que

    este sistema define de una forma sencilla,

    logrando determinar que el macizo rocoso

    presentaba una calidad BUENA.

    Adems se pudo determinar la existencia de

    deslizamiento de material, si y solo si, el

    talud cumple ciertas condiciones

    estructurales.

    Y gracias a la Figura 12 podemos explicar de

    forma prctica que para diferentes rumbos y

    manteos que posee el talud alrededor del

    Open Pit, cada set puede generar

    movimientos de material diferentes. Y con

    esto determinar el espacio fsico del rajo

    donde se producirn.

    7. Referencias:

    Brady B.H.G. and Brown E.T. (2004) Rock

    Mechanics for Underground mining.

    Kluwer Academic Publishers, pp. (59-

    60, 63, 78).

    Hustrulid, W and Kuchta, M. (1998) Open pit

    mine Planning & Design. Volume 1

    Fundamentals, Netherlands, A.A.

    Balkema, Rotterdam, pp (298,309).

    Milne D, Hadjigeorgiou J. and Pakalnis R. -

    Rock Mass Characterization for

    Underground Hard Rock Mines, pp (2-

    3)

    Merchn Pesntez & Snchez Molina (2013),

    Tesis: Evaluacin de la Estabilidad de

    los taludes en un sector de la cantera

    de materiales ptreos Las Victorias.

    Palmstrom, Arild. - Measurements of and

    correlations between Block Sixe and

    Rock Quality designation (RQD).

    Ramrez Oyanguren & Monge (2004)

    Mecnica de Rocas: Fundamentos e

    Ingeniera de Taludes.

    Sagaseta C., Snchez J.M. & Caizal J.,

    (2001) A general analytical solution for

    the required anchor force in rock

    slopes with toppling failure.

    0

    0,1

    0,2

    0,3

    0,4

    0,5

    0,6

    0,7

    0,8

    0,9

    0

    1

    2

    3

    7 38 66 97 127

    Dis

    tr.

    No

    rmal

    Fre

    cue

    nci

    a

    Espaciamiento [cm]

    Media de Espaciamiento Set 5

    Frec

    Distr

    Media:0,59 [m]

    Desv. Stand: 0,519 [m]

    0

    0,1

    0,2

    0,3

    0,4

    0,5

    0,6

    0,7

    0

    1

    2

    3

    4

    5

    60 91 121 152 182 213 244

    Dis

    tr.

    No

    rmal

    Fre

    cue

    nci

    a

    Largo [cm]

    Media de Largo Set 5

    Frec

    Distr

    Media:1,62 [m]

    Desv. Stand: 0,619 [m]