tarea rocas

29-10-2015

Diego González Alegría

UNIVERSIDAD TÉCNICA FEDERICO SANTA MARÍA CAMPUS SANTIAGO SAN JOAQUÍN

MECÁNICA DE ROCASSEGUNDO SEMESTRE AÑO 2015

Una empresa minera solicita su opinión experta para evaluar la estabilidad de un talud de rumbo N45E y manteo 70NW. Se han tomado datos de rumbo y manteo de las estructuras presentes en el terreno para ver cómo afectarán en su estabilidad.

a) Utilizando el software Dips plotee los polos de las estructuras planares cuyas orientaciones están tabuladas en el archivo “Datostarea1dips”.

b) Analice el diagrama de contornos de densidad de polos y defina los Sets de estructuras principales.

c) ¿Qué sets de estructuras esperaría que fuese el más perjudicial y por qué?d) ¿identifique si existen mecanismos de inestabilidad presentes?

-Desarrollo:

Gráfica de Polos:



Con los datos entregados en la tabla de Rumbo y Manteo, se transformaron en datos de Dip y Dip direction. Con lo que se obtuvieron los polos de cada discontinuidad para así determinar los focos de densidad y mostrar la mayor concentración de puntos ubicados según muestra el programa.

-Diagrama de contornos de densidad de polos:

En este resultado entregado por el programa, se parecía la distribución de su totalidad de los polos, asimismo cada la falla de discontinuidades las que fueron representadas como familias (1, 2, 3, 4). Además de los polos, se pudo obtener el análisis de la densidad que va representado según el tono de color que toma y se subdivide en rangos de concentración.

Con esta información se puede decir que el sector con mayor tonalidad representa una mayor aglomeración de los polos de las discontinuidades, con lo que se obtienen los sectores por donde pasan la mayor cantidad de discontinuidades las que fueron clasificadas en familias

Roseta de densidades y orientación:



Roseta de densidades y orientación:

La representación gráfica de la roseta indica la cantidad de discontinuidades presentes en el macizo rocoso en una orientación cartográficas determinada.

Si bien se podría asumir que al estar presente una mayor concentración de polos en un sector determinado, debiesen pasar más discontinuidades por el sector opuesto, que generen dichos polos, lo que es correcto, pero es incierto. Dado que no siempre por existir una mayor cantidad de discontinuidades, mayor será el riesgo de ese lugar a desplomarse. La estabilidad no se basa solamente en la cantidad sino que en cuál es la que genera el mayor efecto.

Sets de estructuras principales:



Se puede ver claramente los 3 sets de discontinuidades presentes en el análisis del macizo rocoso

Estos Sets están compuestos por un conjunto de polos que comparten similitudes de orientaciones y de estructura.

Las curvas de orientación del análisis anterior son relativamente similares a los planos de discontinuidades que se obtuvieron en los sets de estructuras principales al momento de ser proyectadas.

Se obtienen las orientaciones en dip y dip direction de todos los sets que se analizaron y se obtiene lo siguiente



El set de discontinuidades está delimitado por una cota inicial y una final, con el propósito de establecer un posicionamiento de estas áreas de estudio se tienen las tablas:

Set Dip Dip Direction Cota1 33 250 Cota Inicial2 39 56 Cota Inicial3 41 154 Cota Inicial

Tabla 1: Tabla que muestra la cota inicial de los 3 set que definen al macizo rocoso.

Set Dip Dip Direction Cota1 88 24 Cota Final2 81 130 Cota Final3 82 233 Cota Final

Tabla 2: Tabla que muestra la cota final de los 3 set que definen al macizo rocoso.

Análisis de densidad de puntos y Sets de estructuras:

Intersección entre familias 1 y 2:



En la imagen se observa la orientación de Talud y a las dos familias de discontinuidades se denota que tienen de sus palmos de discontinuidades que tienen un punto de intersección delante de la inclinación del talud, lo que corresponde a un mecanismo efectivo de inestabilidad

Además se puede determinar que se está en presencia de una cuña, ya que queda determinada por 3 planos, dos de discontinuidades y uno de afloramiento del talud.

El ángulo de análisis utilizado para la determinación del mecanismo de inestabilidad es del orden de 30 grados.

Proyección Tridimensional:

A modo de facilitar el análisis de las intersección de los planos de discontinuidades, se utiliza la herramienta para proyectar tridimensionalmente con lo que se muestra la formación de la cuña, la que se encuentra por delante del talud, en su respectiva orientación del manteo con lo que cumple las condiciones de inestabilidad al mostrar una cara de afloramiento



Intersección entre familias 1 y 3 :



En este caso, los planos forman una cuña pero esta intersección ocurre antes del afloramiento del talud y por ende se estaría formando una cuña dentro del macizo rocoso. Cabe destacar que esta formación no trae como consecuencia una inestabilidad perjudicial


Análogamente se tiene la proyección tridimensional de las proyecciones de las intersecciones de los planos de discontinuidades de la familia 1 y la familia 3 con respecto al talud del macizo rocoso. En la imagen se observa la cuña por detrás del talud, por lo cual no muestra una cara de afloramiento por ende no cumple las condiciones mínimas de inestabilidad.



Intersección entre familias 2 y 3:

Al igual que en el caso anterior los planos forman una cuña, pero no corresponde a un mecanismo de inestabilidad porque la intersección ocurre antes del afloramiento del talud, la cuña asociada a esta intersección de planos se genera en el interior del macizo rocoso no mostrando un afloramiento en el talud.




Análisis entre familia 2 y talud

Al descartar las familias 1 y 3 por su baja relevancia de inestabilidad, se toma el talud y la familia 2. Con lo que se puede notar que hay una falla plana la que se genera al tener una familia de discontinuidad por delante del talud sin intersectarlo, al observar la proyección se observa una intersección entra las estructuras estudiadas. Siendo esta intersección la que posee un ángulo de análisis de mecanismos de inestabilidad que es de 30 grados respecto al talud, además al proyectar el área de análisis del ángulo se aprecia que no existe la intersección entre la familia 2 y el talud por lo que se cumple la condición de falla plana asociada a un mecanismo de inestabilidad.



Criterio de 30° utilizado para el análisis que de la siguiente manera al agregárselo a la gráfica




Sets de estructuras perjudicial:

El mecanismo de inestabilidad que genero el set 1, es el de falla plana dado que tanto el rumbo del talud, como el rumbo del plano de falla, son muy similares, es decir, son planos que cumplen casi la condición de paralelismo, quedando esto corroborado por el ángulo del talud que es mayor al del plano de falla

Dado esta condición es por lo que se dedujo que el set número 1, es el set que presenta una mayor cantidad de polos en comparación a los otros dos sets y además es deducible que es el set de estructura más perjudicial, ya que es el único set capaz de formar la falla plana generada con el talud en tal orientación.

También se debe de tener en cuenta el radio de inestabilidad de 30 grados respecto al talud, ya que al proyectar el área de análisis del ángulo, no ocurre una intersección entre la familia 2 y el talud, lo que no hace más que confirmar que se está en presencia de un mecanismo de inestabilidad (Plano de falla).

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