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geo mecánica
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CURSO-TALLER ONLINE INTERNACIONAL
"MAPEO GEOMECANICO PARA TUNELES Y/O EXCAVACIONES SUBTERRANEAS
Presentado por: Ing. Guillermo Rodrguez C. Especialista en Geomecnica y Geotecnia
CENTRO DE CAPACITACION DE GEOMECANICA Y GEOTECNIA CCGG
TIPOS DE MAPEOS
CLASIFICACIN DE DISTINTOS TIPOS DE MAPEOS
MAPEO
GEOLGICO
GEOTCNICO / GEOMECANICO
MAPEO GEOLGICO RUTINARIO
MAPEO GEOLGICO DE SONDAJES
MAPEO DE DISCONTINUIDADES MAYORES
CARACTERIZACIN DE ESTRUCTURAS MAYORES
MAPEO DE GRIETAS
MAPEO DE CELDA ESTACION Y LNEA DE DETALLE
MAPEO GEOTCNICO DE SONDAJES
MAPEO PARA LA VOLADURA
CLASIFICACIN MACIZO ROCOSO (RMR, GSI, Q)
Anlisis del Mapeo
PARA QU
CUNDO
QU TIPO
QU ESCALA
DISTINTOS MAPEOS DISTINTOS OBJETIVOS
?
OBJETIVO
PROCESAMIENTO
DE LA INFORMACIN
MAPEO
ANLISIS
DEFINICIN NUEVO
PROGRAMA DE MAPEO
SECUENCIAS DEL MAPEO
OBJETIVOS DE MAPEO
Modelo geolgico de la mina (litologa, mineralizacin, distribucin, otros parmetros)
Mapeo de discontinuidades
Modelo de discontinuidades mayores
Recomendaciones para voladura
Clasificar el macizo rocoso
Identificar en detalle una geometra o volumen (ej. una cua)
Complementar informacin acerca de un aspecto geolgico relevante para un proyecto (ej. patrn estructural, desviacin de una falla mayor (en rumbo o manteo), profundidad de una zona de suelo, zona de quebrada, etc)
MAPEO GEOLGICO
Objetivos
Conocer en detalle la geologa de la mina.
Parmetros a mapear
Tipo de roca, discontinuidades mayores y menores, alteracin, mineralizacin, otro
Cundo se mapea
Cada vez que tengo nuevos desarrollos o avances
MAPEO GEOLGICO
Uso y aplicaciones en geomecnica
Modelo geolgico global de la mina y definicin de parmetros relevantes
Orienta a zonificar por distintas unidades geolgicas con caractersticas geotcnicas distintas
Apoyo para anlisis de detalle infraestructura minera (ejemplo secuencia voladura, sostenimiento, etc.)
MAPEO GEOLGICO
EJEMPLO DE ZONIFICACIN GEOTCNICA.
ZONA GEOTCNICA 3 ZONA GEOTCNICA 2 ZONA GEOTCNICA 1
ROCA IV
ROCA III ROCA II
ROCA I
MAPEO GEOLGICO
APOYO DE MAPEO GEOLGICO
PARA DEFINIR SISTEMA DE
FORTIFICACIN EN GALERAS
CON ALTO GRADO DE
FRACTURAMIENTO Y
CONCENTRACIN DE FALLAS
EN DISTINTAS UNIDADES
LITOLGICAS
(TOBAS, ANDESITAS, INTRUSIVO) INTRUSIVO
TOBAS
ANDESITAS
5 m
MAPEO DISCONTINUIDADES MAYORES
Objetivos
Establecer un modelo estructural global de la mina (preferentemente 3D)
Parmetros a mapear
Fallas mayores, diques, contactos o planos de estratificacin con caractersticas de falla (rumbo, manteo, espesor salbanda y zona fracturada). en general cualquier discontinuidad mayor
Cuando se mapea
Cada vez que se tenga un desarrollo nuevo, a fin de actualizar y validar modelo
MAPEO DISCONTINUIDADES MAYORES
Uso y aplicaciones en geomecnica
Deteccin de posibles mecanismos de inestabilidad
Anlisis de estabilidad global o a escala mayor
Interpretacin de resultados de monitoreo geomecnico
Apoyo al diseo
MAPEO DISCONTINUIDADES MAYORES
EJEMPLO DE SUPERFICIES DE FALLAS 3D
MAPEO DISCONTINUIDADES MAYORES EJEMPLO DE MODELO ESTRUCTURAL 3D
EJEMPLO DE SUPERFICIES
DE FALLAS
INTERSECTADAS CON
NIVEL DE MINA
SUBTERRNEA EN
SECTORES DE NUEVOS
PROYECTOS.
PERMITE ANTICIPARSE A LAS
FALLAS MAYORES QUE
AFECTARN DISEOS E
INFRAESTRUCTURA
MAPEO DISCONTINUIDADES MAYORES EJEMPLO DE MODELO ESTRUCTURAL 3D
EJEMPLO DE
SUPERFICIES DE FALLAS
Y PLANOS DE
ESTRATIFICACIN
PERMITEN ANTICIPAR
POTENCIALES
MECANISMOS DE
INESTABILIDAD Y
MODIFICAR LOS DISEOS
TOPOGRAFA ACTUAL
DISEO FASE 1
DISEO FASE 3
CARACTERIZACIN DE ESTRUCTURAS MAYORES
Objetivos
Describir en forma detallada las caractersticas de las estructuras mayores que impactan en el comportamiento geomecnico de un macizo rocoso
Parmetros a mapear
Desviaciones en orientacin (rumbo, manteo), espesores de salbanda y zona fracturada, contactos, tipo de relleno, sinuosidades, otros
Cuando se mapea
en todas las discontinuidades mayores. cada vez que se tenga
un desarrollo nuevo.
CARACTERIZACIN DE ESTRUCTURAS MAYORES IMPACTO EN GEOMECNICA
BRECHA DE FALLA Y CALCITA
ZONA FRACTURADA ASOCIADA
BRECHA DE FALLA
ZONA FRACTURADA ASOCIADA
SALVANDA
CASO 1. FALLA MAYOR CON RELLENO DE SALBANDA Y BRECHA DE FALLA, ZONA FRACTURADA ASOCIADA Y RAMIFICACIONES.
CASO 2. FALLA MAYOR CON RELLENO DE BRECHA DE FALLA Y CALCITA. REDUCIDA ZONA FRACTURADA ASOCIADA Y BORDES RECTOS.
CARACTERIZACIN DE ESTRUCTURAS MAYORES -
EJEMPLO
MAPEO DE GRIETAS Objetivos
actualizar el modelo geotcnico de la mina
establecer relaciones con el monitoreo
anticiparse a eventos geomecnicos
la aparicin de una grieta es en general el primer indicio visible de un fenmeno de inestabilidad
Parmetros a mapear
coordenadas (x, y, z), tipo (escaln, tensin), apertura, largo, profundidad, rumbo y manteo
Cuando se mapea
una vez que aparece, se deber realizar un seguimiento continuo
Uso y aplicaciones en geomecnica
detectar niveles y lmites de actividad geomecnica, predecir eventos, definir monitoreo
MAPEO DE GRIETAS
GRIETA ASOCIADA A FALLA MAYOR CON EVIDENCIA DE DESPLAZAMIENTO
MAPEO DE GRIETAS
GRIETAS ASOCIADAS A FALLAS MAYORES - EVIDENCIA
DEFORMACIN AFLORAMIENTO
MAPEO DE CELDA Y LNEA DE DETALLE
Objetivos
obtener, caracterizar y cuantificar estadsticamente las
discontinuidades del macizo rocoso
Parmetros a mapear
Discontinuidades (mayores, menores) y sus caractersticas (ver
cartilla)
Cuando se mapea
Para definir la ingeniera bsica y de detallle de un proyecto
en forma dirigida, cuando se manifiestan cambios importantes en
la geologa para optimizar un proyecto
MAPEO DE CELDA Y LNEA DE DETALLE
Uso en geomecnica
Anlisis probabilstico (ngulo cara de banco)
Anlisis estructural
Ajustes a los parmetros de diseo (ajuste por orientacin a parmetro RMR)
Orientacin de camaras
Orientacin de taludes
MAPEO LINEAL DE DETALLE
MAPEO DE CELDA ESTACION
MAPEO DE CELDA Y LNEA DE DETALLE
EJEMPLO DE REPRESENTACIN ESTEREOGRFICA DE MAPEO DE LNEA
MOSTRANDO CONCENTRACIN DE POLOS Y PLANOS REPRESENTATIVOS
PARA CADA SISTEMA DOMINANTE
MAPEO GEOTCNICO DE SONDAJES
Objetivos
Construir modelo geotcnico de la mina
Parmetros a mapear
rqd, % recuperacin, fracturamiento, otros parmetros (ver cartilla).
En caso de sondaje orientado, se puede obtener la orientacin de discontinuidades
MAPEO GEOTCNICO DE SONDAJES
Cuando se mapea
Rutinario
Usos y aplicaciones en geomecnica
modelo geotcnico
MAPEO GEOTCNICO DE SONDAJES
EJEMPLO DE CARTILLA DE MAPEO GEOTCNICO DE SONDAJES
MAPEO GEOTCNICO DE SONDAJES
ZONIFICACIN POR RQD OBTENIDO A PARTIR DE ANLISIS GEOESTADISTICO
50 m
RQD 90% - 100%
RQD 75% - 90%
RQD 50% - 75%
RQD 25% - 50%
MAPEO PARA LA VOLADURA
Objetivos
Entregar las variables geolgicas que influyen directamente en el resultado de la tronadura
Parmetros a mapear
Tipos de roca, fallas y discontinuidades mayores,
dureza, grado de fracturamiento, orientacin de
sistemas principales
Cundo se mapea
previo a cada disparo
MAPEO PARA LA VOLADURA SUBTERRANEA
VISTA EN PLANTA DISPARO 1060-04
N
ESCALA
25 M
MAPEO PARA LA VOLADURA SUPERFICIAL
MAPEO DISPARO 1060-04
ESCALA
25 M
N
46
45
44
78
80
ZONA 1
Roca Andesita, Dureza R3-R4 (Moderadamente dura), Fracturada en bloques preformados tamao promedio 50 cm2
ZONA 2
Roca Andesita, Dureza R3-R4, Fracturada en bloques tamao
promedio 1 m. Sistemas mantean hacia cara libre
ZONA 3
Roca Traquita, Dureza R5 (muy dura), Bajo
fracturamiento, Masiva
CLASIFICACIN DEL MACIZO ROCOSO
CLASIFICACIN DEL MACIZO ROCOSO
Objetivos
Cuantificar la calidad del macizo rocoso a travs de parmetros de origen empricos (propiedades ndices)
Usos y aplicaciones en geomecnica
zonificar geotcnicamente el macizo rocoso en unidades de
similar comportamiento entrega parmetros para diseo de
excavaciones entrega datos cuantitativos para diseo de sostenimiento
CLASIFICACIN DEL MACIZO ROCOSO
Parmetros
Propiedades mecnicas de la roca y las caractersticas de las
discontinuidades
Ejemplo de mtodos
ROCK MASS RATING (RMR, BIENIAWSKI, 1989)
ROCK MASS RATING (RMR, LAUBSCHER, 1990)
GEOLOGICAL STRESS INDEX (GSI, HOEK, 1990)
QUALITY NUMBER (Q, BARTON, 1990)
CLASIFICACIN DEL MACIZO ROCOSO BIENIAWSKI (RMR)
Se asigna un puntaje a los siguientes parmetros
(a) RQD : Rock Quality Designation
(b) RCS: Resistencia a la Compresin Simple
(c) Espaciamiento (por sistemas)
(d) Condicin de aguas
(e) JC: condicin de fracturas (espesor, continuidad, relleno, rugosidad, alteracin de paredes)
Adems se mapea orientacin de discontinuidades (rumbo y manteo) por sistemas
CLASIFICACIN DEL MACIZO ROCOSO BIENIAWSKI (RMR)
EL VALOR DE RMR, QUEDA DETERMINADO POR LA SUMATORIA DE LOS PUNTAJES
ASIGANDOS A LOS DISTINTOS PARMETROS, SEGN TABLA DE CLASIFICACIN DE
BIENIAWSKI
RMR = A + B + C + D + E
EJEMPLO DE MAPEO TPICO DE RMR (BIENIAWSKI)
CLASIFICACIN DEL MACIZO ROCOSO
RMR 0 a 20 MUY MALA CALIDAD GEOTCNICA
RMR 21 a 40 MALA CALIDAD GEOTCNICA
RMR 41 a 60 REGULAR CALIDAD GEOTCNICA
RMR 61 a 80 BUENA CALIDAD GEOTCNICA
RMR 81 a 100 MUY BUENA CALIDAD GEOTCNICA
MAPEO GEOMECANICO SUBTERRANEO
ZONIFICACIN GEOTCNICA POR RMR
MAPEO GEOMECANICO SUPERFICIAL
ZONIFICACIN GEOTCNICA POR RMR
N
ZONA I
ZONA II
ZONA III
ZONA IV
ZONA V
ZONA VI
ZONA VII
ZONA VIII
ZONA IX
ZONA X
FALLA
RMR = 45
INFLUENCIA QUEBRADA
RMR = 41
RMR = 41
RMR = 31
RMR = 35
RMR = 27
RMR = 42
RMR = 41
RMR = 31
RMR = 37
MAPEO GEOMECANICO SUPERFICIAL
TOPOGRAFA INICIAL
TOPOGRAFA ACTUAL
TOPOGRAFA FINAL
A B
VISTA EN PERFIL ZONIFICACIN GEOTCNICA POR RMR
GRACIAS
Guillermo Rodrguez Cayllahua E-mail: [email protected] https://www.facebook.com/capacitacion.geomecanica