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Estructura del macizo rocoso
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INTRODUCCIONINTRODUCCION
Los estudios de Mecánica de Rocas tienenfundamentalmente como base la colección
de datos geológicos que definen:a) los tipos de roca,b) Las discontinidades estructuralesc) Las propiedades de los materiales.
Los métodos de acopio de datos geologicosno han cambiado mucho en los últimos 25años y no hay un sustituto aceptable parael mapeo de campo y el logeo.
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ESTRUCTURA DEL MACIZOESTRUCTURA DEL MACIZO
ROCOSOROCOSO
Cuando hablamos de roca, nos referimosa un material diferente a otros usadosen ingeniería, principalmente por lapresencia de fracturas de un tipo uotro que originan discontinuidad dentrode la masa de roca.
Los siguientes términos nos darán unamejor idea:
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Roca intacta, material que se
encuentra sin discontinuidades. Ejm.testigo diamantino.
Roca in situ o masa rocosa, materialdonde se encuentran fallas,fracturas, junturas, diaclasas,plegamientos y cualquier otro tipo deelementos estructurales. Esta masa
rocosa es discontinua, a menudoheterogénea y anisotrópica.
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ROCA INTACTA
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ROCA INTACTA
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MATERIAL IN SITUMATERIAL IN SITU
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-la fragmentación optimizando lavoladura.
La naturaleza y la distribución de las
estructuras en la masa rocosa seconoce como estructura rocosa.Esta estructura rocosa tendrá unefecto dominante en la respuesta de la
masa rocosa a las operaciones minerasporque van a influir en:
-la definición del método de minado,
-las dimensiones de las excavaciones,-el adecuado sostenimieto,
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Los ejemplos del macizo rocoso
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Los ejemplos del macizo rocoso
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Los ejemplos del macizo rocoso
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Los ejemplos del macizo rocoso
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Los ejemplos del macizo rocoso
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Los ejemplos del macizo rocoso
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PRINCIPALES ESTRUCTURASPRINCIPALES ESTRUCTURAS
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Dividen las rocas sedimentarias
en capas o estratos, representan
interrupciones durante la
sedimentación, son persistentes.
PLANOS DE ESTRATIFICACION
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PLEGAMIENTOSPLEGAMIENTOS
Son estructuras que cambian la
posición de los estratos porflexión que resulta de la
aplicación de fuerzas tectónicas
postdeposicionales.
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FALLASFALLAS
Son fracturas donde se identifican
desplazamientos de la roca en amboslados de dicha fractura. Pueden
tener grandes dimensiones o pueden
restringirse a nivel local.
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FALLAS
FALLA
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ZONAS DE CIZALLAMIENTOZONAS DE CIZALLAMIENTO
Son bandas dematerial de
potencia variable,dondeanteriormente seprodujo una falla
de cizalla.Representanzonas de aliviodel stress.
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FRACTURASFRACTURAS--JUNTURASJUNTURAS
Son las estructuras mas comunes en
las rocas y las de mayor significadoestructural. Las junturas son roturasde la roca donde no se observadesplazamiento. Las junturas pueden
estar abiertas, rellenas o pegadas.
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En mecánica de rocas es comun usar
el término discontinuidad como untérmino colectivo para todas lasestructuras que tienen cero o muybaja resistencia a la tracción.
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PROPIEDADES GEOMECANICASPROPIEDADES GEOMECANICAS
IMPORTANTES DE LASIMPORTANTES DE LAS
DISCONTINUIDADESDISCONTINUIDADES
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ORIENTACIONORIENTACION
Es el azimut de la línea del
buzamiento o máxima pendiente de ladiscontinuidad. Se emplea la siguientenotación: tres dígitos para la direccióny dos dígitos para el buzamiento. Ejm.
235/15, 125/35.
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ORIENTACION DE DISCONTINUIDADESORIENTACION DE DISCONTINUIDADES
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ESPACIAMIENTOESPACIAMIENTO
Se refiere a la distancia entre
discontinuidades adyacentes y se tomacomo el promedio de espaciamiento deun conjunto particular de fracturas. Elespaciamiento es determinante en el
tamaño de los bloques dentro del macizorocoso y para algunas propiedades comofragmentación, permeabilidad, etc.
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PERSISTENCIAPERSISTENCIA
Término usado para indicar la
extensión o el tamaño de lasdiscontinuidades dentro de un plano,es uno de los parámetros másimportantes de la masa rocosa pero
tambien uno de los mas difíciles dedeterminar, se puede cuantificar latraza en superficies expuestas.
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FALLAS REGIONALESFALLAS REGIONALES
GRAN PERSISTENCIAGRAN PERSISTENCIA
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Pagina # 2 9DISCONTINUIDADES MAYORESDISCONTINUIDADES MAYORES
PERSISTENCIA INTERMEDIAPERSISTENCIA INTERMEDIA
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DISCONTINUIDADES MENORESDISCONTINUIDADES MENORES
MENOR PERSISTENCIAMENOR PERSISTENCIA
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RUGOSIDAD (Roughness)RUGOSIDAD (Roughness)
Medida relativa a la forma de presentaciónde la cara de las discontinuidades. Estapropiedad tiene gran influencia en la
resistencia al corte en discontinuidades sindesplazamiento y sin relleno.
La importancia de la rugosidad se hacemenor cuando:
a) Se incrementa la aberturab) El espesor del relleno se incrementa
c) Existe un desplazamiento previo
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Cuando se realiza el registro de
propiedades de las discontinuidades,debe distinguirse entre pequeñas
irregularidades superficiales de las
grandes ondulaciones superficiales en
las discontinuidades.
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PERFILES DEPERFILES DE
RUGOSIDADRUGOSIDAD
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APERTURAAPERTURA
Distancia perpendicular entre las
caras de una discontinuidad.Aberturas grandes pueden serresultado de desplazamientos endiscontinuidades con fuerte
aspereza.
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DISCONTINUIDADDISCONTINUIDADCERRADACERRADA
DISCONTINUIDADDISCONTINUIDADABIERTAABIERTA
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RELLENORELLENO
Material que separa las paredes deuna discontinuidad, puede ser:
calcita, clorita, arcillas, brechas,cuarzo, pirita, etc.El relleno tendrá gran influencia enla resistencia al corte.
Con excepción de las vetas, lamayoría tienen baja resistencia alcorte que las que se encuentranlimpias y cerradas.
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DISCONTINUIDAD CON RELLENODISCONTINUIDAD CON RELLENO
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a) Mineralogía del material de relleno
b) Tamaño de las partículasc) Contenido de agua y permeabilidad
d) Desplazamiento previo
e) Rugosidad de las paredesf) Ancho del rellenog) Fracturamiento,cuarteo o alteración
de las cajas
La calidad del relleno depende de laspropiedades del material de relleno,siendo las siguientes las másimportantes:
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ACOPIO DE DATOS ESTRUCTURALESACOPIO DE DATOS ESTRUCTURALES
Si no es posible llamar a unespecialista en mecánica de rocas,el acopio de datos estará a cargode un Ing. de minas o geólogo parael trabajo de campo. En cualquiercaso, dicho profesional debe estar
familiarizado con las técnicasusadas en la toma de datos y conlas dificultades que se presentan.
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Para entender la estructura de lamasa rocosa se estudiará la geologíalocal y regional de la mina tal como seconoce desde la etapa de
exploraciones.Esto permite conocer la litología y lasestructuras principales dentro delárea. Esta información será
complementaria a los cuidadososmapeos superficiales y subterráneos ylogueo de taladros perforados paraeste propósito.
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PRESENTACION DE DATOSPRESENTACION DE DATOS
ESTRUCTURALESESTRUCTURALES
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Para la presentacion de los datosgeologico-estructurales, esconveniente usar las técnicas deproyección esférica donde un plano
en tres dimensiones se representapor un gran círculo en unaproyección en dos dimensiones.Tenemos dos métodos:
a)Proyección a igual ángulob)Proyección a igual área
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Cada métodotiene sus
ventajas ydesventajas,su usodependerádel tipo
particular deanálisis
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El análisis puede hacersemanualmente o por computadora
con el programa DIPS o similar,pero en ambos casos cuando seescoja un método, el análisis seterminará con el mismo método.
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Ploteo de 61 polos en proyección a igual área
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Contornos de densidad para obtener
orientaciones promedio
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Promedio de orientaciones de 3 juegosde discontinuidades
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MAPEO DE SUPERFICIES EXPUESTASMAPEO DE SUPERFICIES EXPUESTAS
Durante las primeras etapas de unproyecto no hay acceso a laboressubterráneas, los afloramientos
superficiales se usarán para obtenerinformación de las propiedades yestructura de la masa rocosa. Estassuperficies estarán intemperizadas y
su calidad puede ser diferente alsubsuelo. Se validará estainformación preliminar consubsecuentes observaciones en lamina subterránea.
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Fin de Seccion
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Dominio Estructural
Es la masa de rocas delimitada por discontinuidades
geológicas dentro de la cual la estructura es prácticamentehomogéneo.
Estructura del macizo rocoso
Es el conjunto de fallas diaclasas, pliegues y demásCaracterísticas geológicas que definan una determinada
región.
Superficie de Discontinuidad
Aparecen durante la formación de la roca oposteriormente debido a causas tectónicas dentro de lascuales tenemos los siguientes:
• Estrato
• Plano de laminacion
• Esquistocidad
• Foliacion
• Pizanocidad
• Fracturas(Fallas, Juntas)
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Pagina # 5 1CaracterCaracterí í sticas geomecsticas geomecáánicas de las discontinuidadesnicas de las discontinuidades
•Espaciado. de las discontinuidades, es el efecto
determinante del tamaño de los bloques de roca distanciaentre fracturas de un mismo set.
•Rugosidad. de una discontinuidad, es un factor muyimportante, determinante de la resistencia al corte. se mideen la superficie de la fractura.
•Apertura. es la distancia perpendicular que separa lasparedes adyacentes de la roca de una discontinuidadabierta.
•Relleno. es el material de meteorización que se alojan en lafractura
•Ondulaciones. mide el grado de ondulación de la fractura
•Persistencia. es el grado de continuidad de la fractura.
•Meteorización. viene a ser el grado de alteración de lafractura
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Los modos de fracaso
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Los ejemplos del macizo rocoso
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Los ejemplos del macizo rocoso