Estabilidad en Taludes

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    01-Jan-2016

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  • Ing. MIC. Jairo Martn Espitia

    ESTABILIDAD DE TALUDES

    UNIDAD 2. GEOLOGA ESTRUCTURAL E INTERPRETACIN DE DATOS

    UPTC

    Escuela de Ingeniera de Minas

  • Propiedades de las discontinuidades.

  • Influencia de las discontinuidades en la estabilidad.

  • Dimensiones del talud vs. Longitud de la discontinuidad.

    Objetivos de la investigacin geolgica:

    Determinar las propiedades de las discontinuidades.

    Anlisis cinemtico (influencia de las discontinuidades en la estabilidad).

    Casi todos los estudios de estabilidad de taludes en roca podran enfocarse a la geol. estructural:

  • Objetivos de la investigacin geolgica:

    Diseos con inclinaciones de talud constante.

    Para cambios geolgicos en el corte del talud (diseo para condicin crtica, refuerzo).

    En proyectos de infraestructura:

  • Objetivos de la investigacin geolgica:

    Inspeccin del terreno (disposicin de las estructuras).

    Lugares donde hay afloramientos y estructura uniforme (al menos 20 brindan informacin de la orientacin). Con un adicional de 50 a 100 mediciones para definir las caractersticas principales.

    Cuntas discontinuidades deben ser levantadas para el diseo?:

    Lugares donde gran cantidad de discontinuidades pueden ser levantadas, incluidas fallas y plegamientos, o contactos entre diferentes tipos de rocas (en estos casos varios cientos de datos deben ser levantados en orden de definir las propiedades de cada unidad).

  • Efectos de las discontinuidades en la estabilidad del talud:

    J1J2

    a. Deslizamiento de bloques

    b. Alto fracturamiento (Bloques pequeos)

    c. Volcamiento de estratos

  • Udachnaya mine ("udachnaya" meaning lucky) is the largest diamond deposit in

    Russia. More than 600 m (2006).

  • Orientacin de discontinuidades:

    El primer paso en la investigacin de discontinuidades en un talud, es analizar su orientacin, identificar series de discontinuidades, discontinuidades singulares (fallas) que puedan formar bloques inestables de roca.

    Orientacin de un plano:Rumbo y buzamiento (Plano): Strike/dip (N30E - 50 SE).

    Buzamiento/Direccin de buzamiento: Dip/Dip direction (50/120).

    Orientacin de una lnea:Inclinacin: Plunge.

    Direccin: Trend.

  • Toma de datos en campo de las estructuras geolgicas:

    N30W 40 SW

    240 / 40

    Rumbo - Buzamiento

    Direccin del buzamiento - Buzamiento

  • ANLISIS ESTEREOGRFICO:

    Campos de

    aplicacin

    Definicin de las estructuras geolgicas predominantes

    Determinacin de la direccin de los esfuerzos principales.

    Identificacin de mecanismos de falla probables y anlisis cinemtico de bloques inestables.

    Clculo de parmetros de correccin del mtodo RMR de clasificacin de macizos rocosos para su aplicacin a taludes.

    Representacin de disposiciones estructurales en el espacio interior de una esfera de dimetro cualquiera y debidamente orientada, para resumir toda la informacin geolgica en un plano diametral horizontal.

    TALUDES?

  • ANLISIS ESTEREOGRFICO

  • NRumbo

    Dir. Buzamiento

  • Red estereogrfica meridiana

    N30W 40 SWRumbo - Buzamiento

    N

    W E

    S

  • Red estereogrfica meridiana

    W E

    S

    40 90 Polo

    N30W 40 SWRumbo - Buzamiento

  • Red estereogrfica meridiana

    W E

    S

    N30W 40 SWRumbo - Buzamiento

  • Red estereogrfica meridiana

    W E

    S

    N30W 40 SWRumbo - Buzamiento

  • Diagrama de frecuencia de polos

    Diagrama de contornos

  • Tarea:.

    - Determinar la inclinacin y direccin de inclinacin de la lnea de interseccin, y el ngulo entre los siguientes planos:

    - 50/080 y 50/160

  • IDENTIFICACIN DE MECANISMOS DE FALLA:Diferentes mecanismos de falla en taludes son asociados con diferentes estructuras geolgicas, siendo importante que el diseador pueda identificarlos desde el principio.

    Falla planar

  • IDENTIFICACIN DE MECANISMOS DE FALLA:Diferentes mecanismos de falla en taludes son asociados con diferentes estructuras geolgicas, siendo importante que el diseador pueda identificarlos desde el principio.

    Falla en cua

  • IDENTIFICACIN DE MECANISMOS DE FALLA:Diferentes mecanismos de falla en taludes son asociados con diferentes estructuras geolgicas, siendo importante que el diseador pueda identificarlos desde el principio.

    Falla por volcamiento de estratos

  • ANLISIS CINEMTICO:

    Falla planar.

    Falla en cua.

    Falla por volcamiento de estratos.

    Falla circular (curva).

    Falla por flexin de estratos.

    Cados de roca.

    Mecanismos de falla

  • MECANISMOS DE FALLA EN TALUDES EN ROCA:

    Falla planar.

  • Condiciones de falla planar.

    1. Inclinacin del talud debe ser mayor que la inclinacin de plano de deslizamiento.

    E

    E

  • Buzamiento < pendiente Buzamiento > pendiente

    DE

    E

    D

    E

    D

    DE

  • 2. Inclinacin de la superficie de falla sea mayor que el ngulo de friccin interna a lo largo de la discontinuidad.

    D!I

    Circulo de friccin

    I

    D

  • 3. Tolerancia de 20 en la direccin de inclinacin del talud.

    20 20

    Dir. inclin. Talud

    RUMBO DE ESTRATIFICACION

    PERPENDICULAR AL RUMBO DEL TALUD DE CORTE

    210 155195 175

  • Anlisis de estabilidad de talud en roca a partir de anlisis estereogrfico y cinemtico con el programa DIPS:

    DATOS GENERALES:

    Inclinacin de talud final = 45.

    Altura de talud = 25 m.

    Macizo rocoso en roca sedimentaria con bajo grado de fracturamiento cuyo comportamiento esta gobernado por la presencia de estructuras geolgicas.

    Levantamiento de 303 datos estructurales.

    Talud a disear con orientacin:

    Buzamiento= 45.

    Direccin de inclinacin = 135.

    Trabajo en clase: Talud 80/135.

  • Talud:

    45/135

  • Cono de friccin de polos (35)

  • Vector de peso Cono de friccin = I

    Cono de friccin

    Vector normal al plano

  • Cono de friccin de polos (35)

    Envolvente

  • Zona de falla planar

  • Falla por volcamiento.F U

    EN

    T E: S

    u ar e

    z J .

    (1 9

    9 8) :

    De s

    l i za m

    i en t

    o s y

    Es t

    a bi - l

    i da d

    de

    T al u

    d es

    e n Z

    o na s

    Tr o

    p ic a

    l es .

    Inclinacin o volteo

  • Condiciones de falla por volcamiento.

    1. Inclinacin del talud e inclinacin de estratos mayor a 65.

  • 2. Estratificacin tenga buzamiento contrario a la inclinacin del talud, pero con rumbos paralelos subparalelos en una tolerancia de 30.

    E

    D

    ED

  • Cono de variabilidad

  • Polos en la regin de volcamiento

  • Polos en la regin de volcamiento

  • Falla en cua.

    RECTA DE INTERSECCION DE LOS

    DOS PLANOS

  • Condiciones de falla en cua:

    1. Los planos de discontinuidad deben salir a la cara del talud.

    E

    E: Inclinacin del talud.

    D: Inclinacin de la lnea de interseccin.

    D

  • Dir. lnea de interseccin de los planos

    E: Inclinacin del talud.D: Inclinacin de la lnea de interseccin.

    2. E > D.

    talud

    Plano A Plano B

    talud

    Plano A Plano B

    E DE

    D

  • talud

    Plano A Plano B

    3. D!I

    D I

    Circulo de friccin

    D: Inclinacin de la lnea de interseccin.

    I: Angulo de friccin interna.

    I

  • 4. Tolerancia de 20 en la direccin de deslizamiento de la cua respecto a la direccin de inclinacin del talud.

    158

    2020

    196Dir. inclin. Talud

    Dir. Inclin. Lnea de interseccin

    talud

    Plano APlano B

  • Cono de friccin plano

  • Cono de friccin plano

    Zona de falla en cua

  • Zona de falla en cua

  • Cono de friccin plano

    Zona de falla en cua

  • Ing. MIC. Jairo Martn Espitia

    ESTABILIDAD DE TALUDES

    UNIDAD 2. GEOLOGA ESTRUCTURAL E INTERPRETACIN DE DATOS

    UPTC

    Escuela de Ingeniera de Minas