Metodos Sugeridos Para La Descripcion Cuantitativa de Las Discontinuidades de La Masa Rocosa

Es el conjunto de los bloques de matriz rocosa y de las discontinuidades de diverso tipo que afectan al medio rocoso. Mecánicamente los macizos rocosos son medios discontinuos , anisótropos y heterogéneos . Prácticamente Prácticamente pueden considerarse que presentan una resistencia a la tracción nula .

MATRIZ ROCOSA Es el material rocoso sin discontinuidades o bloq bloque uess de roca roca entr entre e disc discon onti tinu nuid idad ades es.. CONFORMACION DE LA MATRIZ ROCOSA MATERIALES CLASTICOS

• ARCILLAS • ARENAS

MATERIALES NO CLASTIVOS

• CARBONATOS • CALCIO • SILICE

DISCONTINUIDAD Las discontinuidades son cualquier plano de origen mecánico o sedimentario que independiza o separa los bloques de matriz rocosa o en un macizo rocoso. A la vez 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

DEFORMACION DEL MACIZO ROCOSO b) pliegues :

DEFORMACION DEL MACIZO ROCOSO b) pliegues :

DEFORMACION DEL MACIZO ROCOSO b) pliegues :

DEFORMACION DEL MACIZO ROCOSO

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



El concreto corriente es de sólo 210 Kg/cm2,

ORIENTACIÓN 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 modal de los valores medidos para las

Espaciado

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.

Persistencia

RUGOSIDAD 

Es la aspereza o irregularidad de la superficie de la discontinuidad.

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

 Método

de los discos

Método de los discos

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 discontinuidad.

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.

Clasificación de apertura:

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 FILTRACIONES EN LA PARED ROCOSA DE UNA GALERIA SUBTERRANEA

FILTRACIONES A TRAVES DE DISCONTINUIDADES SIN RELLENO 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 CON 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 EN MASA ROCOSA: EJEMPLO, EN LA PARED DE UN TUNEL 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).

NÚMERO DE FAMILIAS O DE SISTEMAS

COMPORTAMIENTO MECANICO Y APARIENCIA DE LA MASA ROCOSA

Terminología I

masiva, ocasionalmente juntas aleatorias

II III

una familia de juntas 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

IX

i

d

i

TAMAÑO DE BLOQUES Descripción Bloques muy grandes

J v(juntas/m3)

30

Valores de J v>60 podría representar roca triturada, típico de zonas trituradas libres de arcillas.

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”

Según Palsmtrom(1974), el RQD y el J v están relacionados así: