Defectos Rocosos

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  • DEFECTOS ROCOSOS

    Isabel Reig RamosProfesor Titular - UPM

    DEFECTOS ROCOSOS

    Isabel Reig RamosProfesor Titular - UPM

  • 2NDICENDICE1. TIPOS DE DEFECTOS: singulares y estadsticos

    2. TIPOS DE PARMETROS ESTADSTICOS PARA DESCRIBIR EL MEDIO

    ROCOSO

    3. NMERO DE FAMILIAS DE DISCONTINUIDADES

    4. ORIENTACIN: representacin grfica y vectorial de los defectos

  • 31. TIPOS DE DEFECTOS: Singulares y Estadsticos1. TIPOS DE DEFECTOS: Singulares y Estadsticos

    LA MAYORA DE LOS MACIZOS ROCOSOS SE COMPORTAN COMO UN MEDIO DISCONTINUO, ESPECIALMENTE CERCA DE LA SUPERFICIE.

    LOS DEFECTOS, QUE HACEN AL MACIZO DISCONTINUO, DETERMINAN EN GRAN MANERA EL COMPORTAMIENTO MECNICO.

    ES ESENCIAL LA DESCRIPCIN CUIDADOSA DE LA ESTRUCTURA DEL MACIZO ROCOSO, Y DE LA NATURALEZA Y MORFOLOGA DE SUS DEFECTOS O DISCONTINUIDADES.

  • 41. TIPOS DE DEFECTOS: Singulares y Estadsticos1. TIPOS DE DEFECTOS: Singulares y Estadsticos

    SE PUEDEN DISTINGUIR DOS ESCALAS EN LOS TIPOS DE DEFECTOS O DISCONTINUIDADES DE LAS ROCAS:

    Escala microscpica: afecta al comportamiento de la roca matriz(fisuras, huecos,). Reduce la resistencia y deformabilidad.

    Escala macroscpica: se habla de macrodefectos o discontinuidades. Cualquier plano de separacin en el macizo rocoso.

    Condicionan y gobiernan el comportamiento del macizo rocosoen lo que se refiere a resistencia, deformacin y permeabilidad (disminuye la resistencia al corte y la resistencia a traccin, y aumenta la deformabilidad y la permeabilidad).

  • 51. TIPOS DE DEFECTOS: Singulares y Estadsticos1. TIPOS DE DEFECTOS: Singulares y Estadsticos

    Discontinuidad que afectan al macizo rocoso: pueden ser de origen sedimentario (superficies de estratificacin o laminacin), diagentico o tectnico (diaclasas, fallas, diques)

    Sistemticas (defectos estadsticos):

    Aparecen agrupadas en familias. Las discontinuidades de una misma familia son paralelas o subparalelas entre s.

    Se caracterizan por sus valores medios de orientacin y por sus caracters-ticas fsicas y resistentes.

    Singulares (fallas, zonas de debilidad, ):

    Aparecen en pequeo nmero Suelen ser ms continuas y persistentes que las discontinuidades

    sistemticas.

  • 61. TIPOS DE DEFECTOS: Singulares y Estadsticos1. TIPOS DE DEFECTOS: Singulares y Estadsticos

    Falla: defecto singular

    Estratificacin: defecto estadstico

  • 71. TIPOS DE DEFECTOS: Singulares y Estadsticos1. TIPOS DE DEFECTOS: Singulares y Estadsticos

  • 81. TIPOS DE DEFECTOS: Singulares y Estadsticos1. TIPOS DE DEFECTOS: Singulares y Estadsticos

  • 91. TIPOS DE DEFECTOS: Singulares y Estadsticos1. TIPOS DE DEFECTOS: Singulares y Estadsticos

    Defectos Estadsticos o Sistemticos:

    No puede pretender dar un estudio detallado de cada uno de ellos por lo que es necesario hacer un anlisis de tipo estadstico de su conjunto.

    En las conclusiones debe tenerse en cuenta que los parmetros de descripcin, en realidad, no son nmeros sino parmetros de poblaciones estadsticas, con las implicaciones consecuentes en relacin a la fiabilidad y los mrgenes de seguridad.

  • 10

    2. TIPOS DE PARMETROS ESTADSTICOS2. TIPOS DE PARMETROS ESTADSTICOS

    Se pueden dividir en dos grupos:

    Parmetros relativos al sistema macizo-familias de defectos: Nmero de familias de discontinuidades Orientacin Espaciamiento Tamao y forma de los bloques Persistencia

    Parmetros relativos a las familias de defectos en s: Apertura Rugosidad Estado de las paredes de las juntas Relleno de la discontinuidad Condiciones hidrulicas

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    2. TIPOS DE PARMETROS ESTADSTICOS2. TIPOS DE PARMETROS ESTADSTICOS

    A: Tipo de roca

    B: Resistencia a compresin simple

    C: Alteracin

    D: Tipo de discontinuidad (falla, estratificacin,)

    E: Orientacin de la discontinuidad (buzamiento y direccin de buzamiento)

    F: Rugosidad

    G: Apertura

    H: Tipo de relleno y apertura

    I: Espaciado

    J: Continuidad (persistencia)

    K: Nmero de discontinuidades

    L: Tamao y forma del bloque

    M: Presencia de agua, humedad

  • 12

    3. NMERO DE FAMILIAS DE DISCONTINUIDADES3. NMERO DE FAMILIAS DE DISCONTINUIDADES

    Las discontinuidades o defectos se suponen planas.

    Se entiende por familia de defectos el conjunto de los planos de debilidad que son aproximadamente paralelos y tienen el mismo origen.

  • 13

    3. NMERO DE FAMILIAS DE DISCONTINUIDADES3. NMERO DE FAMILIAS DE DISCONTINUIDADES

    El nmero de familias define la forma y el tamao de los bloques.

  • 14

    3. NMERO DE FAMILIAS DE DISCONTINUIDADES3. NMERO DE FAMILIAS DE DISCONTINUIDADES

    El nmero de familias y su orientacin domina el comportamiento mecnico del medio rocoso y es determinante:

    En los problemas de estabilidad de tneles, presas y taludes.

    En los problemas de cimentaciones.

  • 15

    3. NMERO DE FAMILIAS DE DISCONTINUIDADES3. NMERO DE FAMILIAS DE DISCONTINUIDADES

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    3. NMERO DE FAMILIAS DE DISCONTINUIDADES3. NMERO DE FAMILIAS DE DISCONTINUIDADES

    El nmero de familias puede describirse segn el siguiente esquema:

    Roca masiva con singularidades Una familia Una familia y singularidades Dos familias Dos familias ms singularidades Tres familias Tres familias ms singularidades Cuatro o ms familias; macizo fuertemente diaclasado Roca machacada; macizo parecido a un suelo

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    3. NMERO DE FAMILIAS DE DISCONTINUIDADES3. NMERO DE FAMILIAS DE DISCONTINUIDADES

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    4. ORIENTACIN: Definiciones4. ORIENTACIN: Definiciones

    El concepto de orientacin de un plano se refiere a los ngulos que los planos tericos que representan las discontinuidades forman con un plano horizontal de referencia y con la direccin del Norte geogrfico situada en ese plano. Estos ngulos son el buzamiento y el rumbo del plano, respectivamente, y para su medida se utiliza la brjula con clinmetro o el diaclasmetro.

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    4. ORIENTACIN: Definiciones4. ORIENTACIN: Definiciones

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    4. ORIENTACIN: Definiciones4. ORIENTACIN: Definiciones

    Se entiende por rumbo, , el ngulo que forma una lnea horizontal en el plano del defecto con el Norte.

    Se mide en grados () siguiendo la direccin de las agujas del reloj. Los valores varan de 0 a 360 y es necesario indicar hacia donde va el buzamiento (E, W, S, N).

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    4. ORIENTACIN: Definiciones4. ORIENTACIN: Definiciones

    Se entiende por buzamiento, , el ngulo formado por la lnea de mxima pendiente del plano de la discontinuidad con uno horizontal.

    Se mide en grados y los valores varan de 0 a 90.

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    4. ORIENTACIN: Definiciones4. ORIENTACIN: Definiciones

    Actualmente se prefiere hablar de rumbo de su buzamiento o direccin de buzamiento, B, en lugar de rumbo, , y se refiere al ngulo que forma la proyeccin horizontal de la lnea de mxima pendiente del plano del defecto, en sentido descendente, con la direccin del Norte.

    El rumbo del plano y el rumbo de su buzamiento (o direccin de buzamiento) forman un ngulo de 90.

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    4. ORIENTACIN: Definiciones4. ORIENTACIN: Definiciones

    Ejemplo: 120/50 es un plano con una direccin de buzamiento (o rumbo de su

    buzamiento) de 120 y un buzamiento de 50.

    30E/50SE es un plano con rumbo de 30 hacia el este y un buzamiento de 50 hacia el Sur-Este ( 150W/50SE).

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    4. ORIENTACIN: Representacin grfica de los defectos4. ORIENTACIN: Representacin grfica de los defectos

    Sobre planos topogrficos donde se incluye la cartografa geolgica de la zona de estudio, se representa cada discontinuidad singular y algunas de las sistemticas (aunque lo ms adecuado es incluir el diagrama de polos) mediante un smbolo indicativo de su rumbo y buzamiento.

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    4. ORIENTACIN: Representacin grfica de los defectos4. ORIENTACIN: Representacin grfica de los defectos

    Sobre una esfera ideal de referencia:

    Concepto crculo mximo de una discontinuidad:

    Los planos de las discontinuidades se consideran en relacin a una esfera ideal de referencia. Se trasladan paralelamente a s mismos hasta hacerlos pasar por el centro de la esfera. De esta manera, los planos cortan a la esfera en un crculo mximo.

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    4. ORIENTACIN: Representacin grfica de los defectos4. ORIENTACIN: Representacin grfica de los defectos

    Sobre una esfera ideal de referencia:

    Concepto polo de una discontinuidad:

    Se considera la recta normal al plano que pasa por el centro. Esta recta corta a la esfera en dos puntos. Se escoge el que est situado en el hemisferior inferior. A este punto se le denomina polo del plano. Los polos son ahora una nueva representacin de los planos de los defectos (ms simple).

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    4. ORIENTACIN: Representacin grfica de los defectos4. ORIENTACIN: Representacin grfica de los defectos

    Dos tipos bsicos de representacin se utilizan en Mecnica de Rocas para transformar, la superficie de la esfera de referencia,y las figuras en ella representadas, en el plano del dibujo: estereogrfica o isogonal y de Schmidt o equireal.

    a) Proyeccin esterogrfica o isogonal: consiste en proyectar los puntos de la esfera sobre su plano ecuatorial desde un foco de proyeccin situado en el cenit de la esfera.

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    4. ORIENTACIN: Representacin grfica de los defectos4. ORIENTACIN: Representacin grfica de los defectos

    Se escoge un sistema cartesiano ortogonal con el eje OX (+) = direccin Norte, eje OY (+) = direccin Este, y eje OZ (+) = vertical hacia abajo:

    Representar la discontinuidad 146/57:

    Radio de la esfera = 45 mm (valor arbitrario)