UNIVERSIDAD PRIVADA DEL NORTEFACULTAD DE INGENERIAESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS

CURSO: MECNICA DE ROCAS 1CICLO: VIITITULO DE LA PRCTICA:FALLA PLANAR, FALLA DE CUA Y FALLA DE VOLTEO

DOCENTE: Ing. Arturo Lino ZapanaALUMNO: Machuca Cotrina, Paola

Cajamarca, 1 de Mayo del 2015.

Estabilidad de taludes

La estabilidad de un talud se determina por la relacin existente entre las fuerzas que tienden a producir la inestabilidad y las fuerzas resistentes producidas por las caractersticas del macizo rocoso.

La relacin as explicitada da origen al denominado principio de equilibrio lmite.

Fuerzas provocadoras de la inestabilidad:

Esfuerzos debido al campo tectnico residual. Accin gravitacional. Presencia de agua, etc.

Fuerzas resistentes del macizo rocoso:

cohesin friccin del material

Los mtodos frecuentemente utilizados en el anlisis de estabilidad de taludes en roca, buscan determinar el equilibrio lmite entre las rocas factibles de derrumbar.Se han desarrollado modelos para superficies de falla que plantean procedimientos de anlisis para la estabilidad de bloques limitados por planos de discontinuidades geolgicas (fallas, fracturas,).

Una metodologa de anlisis alternativa implica recurrir a la experiencia acumulada en diferentes faenas mineras para obtener datos sobre altura, ngulo de talud, y su estabilidad en el tiempo.Lo anterior ha permitido desarrollar modelos de comportamiento de taludes en funcin de su estabilidad.

Para los estudios de estabilidad de taludes en rocas se pueden enfocar en la geologa estructural. Determinar las propiedades de las discontinuidades. Anlisis cinemtico (influencia de las discontinuidades en la estabilidad).

Dimensiones de talud vs. Longitud de la discontinuidad

En proyectos de infraestructura: Diseos con inclinaciones de talud constante. Para cambios geolgicos en el corte de talud (diseo para condicin crtica, refuerzo).

Cuntas discontinuidades deben ser levantadas para el diseo?

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

Efectos de las discontinuidades en la estabilidad de talud:

Volcamiento de estratosAlto fracturamiento (bloques pequeos).Deslizamiento de bloques

Orientacin de las discontinuidades: El primer paso en la investigacin de discontinuidades en un talud, es analizar su orientacin, identificar series de discontinuidades; o discontinuidades singulares (fallas) que pueden formar bloques inestables de roca.Orientacin de un plano: Rumbo y buzamiento (plano): strike/dip (N30E-50SE) 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:

Rumbo-buzamientoN30W 40 SW Direccin del buzamiento buzamiento

240/40

IDENTIFICACION DE MECANISMOS DE FALLA:En los macizos rocosos, los modos en que falla el macizo y la estabilidad del mismo son controlados en una gran manera por la interseccin de las discontinuidades presentes, con la superficie de excavacin.Estas discontinuidades al intersectarse con las superficies de excavacin pueden formar bloques que no revistan ningn peligro para la operacin, pero otras configuraciones de bloques pueden ser de real peligro para la operacin.Cuas y bloques en condicin de deslizamiento potencial.

Concertacin de polos y planos de las estructuras principales.

Anlisis probalistico de deslizamiento de cuas y bloques software swedge

Zonificacin de tipos de deslizamientos segn la condicin estructural.

Desplazamiento de taludes:Fase 1Fase 1

A) FALLA PLANAR

La falla planar consiste en el movimiento de un bloque de suelo o rocas a lo largo de una superficie de falla bien definida, estos derrumbes pueden ocurrir lenta o rpidamente.Los deslizamientos planares en macizos rocosos consisten en el deslizamiento como una unidad o unidades (bloques) talud abajo, a lo largo de una o mas superficies planas.En general, durante los periodos iniciales de la falla se generan grietas de traccin con un pequeo desplazamiento, luego se pueden observar escarpes frescos que dejan los bloques con posterioridad al movimiento. En algunos casos, este movimiento deja sn vegetacin a la zona deslizada y los escombros expuestos al pie del talud.Para que pueda hablarse de falla planar y pueda aplicarse el mtodo de anlisis que se describe acontinuacion, se deben cumplir las siguientes condiciones:Condiciones de la falla planar:1) Inclinacin del talud debe ser mayor que la inclinacin de plano de deslizamiento.

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

3) Tolerancia de 20 en la direccin del talud.

4) Conforme la altura de talud aumenta, la distribucin relativa de la cohesin a la resistencia total disminuye. Para taludes muy altos, el ngulo de talud estable se aproxima al ngulo de rozamiento .5) En los casos que existieran grietas de traccin en la cabeza del talud, se debern usar las funciones dada por hoek.

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 = 25m Macizo rocoso en roca sedimentaria con bajo grado de fracturamiento cuyo comportamiento est gobernado por la presencia de estructuras geolgicas. Levantamiento de 303 datos estructurales. Talud a disear con orientacin:Buzamiento = 45Direccin de inclinacin = 135Talud = 80/135

Cono de friccin:

B) FALLA DE CUA:Este tipo de falla abarca el colapso de taludes en el cual los cuadros estructurales hacen que el deslizamiento ocurra con un rumbo transversal a la cresta del talud, a lo largo de la lnea de interseccin de dos planos.

La mecnica de falla que abarca el deslizamiento de una cua a lo largo de la lnea de interseccin de dos familias de discontinuidades se presenta de una manera simple, desafortunadamente, las ecuaciones que se presentan para ilustrar dicha mecnica son de valor prctico limitado a causa de que las variables usados para definir la geometra de la cua no son de fcil medicin en el campo.Principales tipos de ocurrencia:Falla en un solo banco:

Son de ocurrencia frecuente e imposibles de eliminar completamente, se presentan como pequeos deslizamientos de roca que afectan a un solo banco. Usualmente no tienen influencia en las operaciones de minado.Falla en varios bancos:

La presencia de dos o ms familias de discontinuidades que se interceptan o combinan con estructuras mayores (fallas, plegamientos) representan mucho ms peligro que las fallas en un solo banco ya que pueden abarcan el movimientos de grandes masas rocosas.

A simple vista, la deteccin de la posible direccin de falla es difcil de realizar, es necesario ejecutar un anlisis estereogrfico a partir de los datos recogidos en el mapeo geotcnico.

Es de vital importancia incorporar un programa de mapeo sistemtico de los bancos que conforman el talud a fin de determinar las principales estructuras que pueden ocasionar el deslizamiento.

Condiciones de la falla en cua:1) Los planos de discontinuidad deben salir a la cara del talud.

= inclinacin de la lnea de interseccin. = inclinacin del talud.

2) >

Lnea de interseccin.

3) ngulo de friccin interna.

taludPlano APlano BCirculo de friccin

4) tolerancia de 20 en la direccin de deslizamiento de la cua respecto a la direccin de inclinacin del talud.

El anlisis cinemtico de la cua estabilidad mediante stereonet construcciones.

Identificacin de cuas potenciales:

se hace un anlisis estereogrfico de tres estructuras geolgicas. Si hay ms de tres planos, entinces trabaje con triples y realice un anlisis separado para cada triple.

Hallara forma de un tringulo formado por las tres estructuras geolgicas dibujadas en el stereonet. Las cuas potenciales tienen dos modos bsicos de colapso: corredizas o declinantes. El potencial para el colapso de cuas depende de la interaccin de las estructuras geolgicas con la excavacin de la mina. La forma de cualquier inestabilidad potencial es determinada por la interaccin de tres estructuras geolgicas. El tamao de cualquier inestabilidad potencial es determinado por el intervalo y la direccin de la excavacin de la mina.Ejemplo: una cua declinante

Las cuas corredizas se formaran en las paredes de la labor.

Las cuas declinante de formaran en el techo de la labor.

La medida de la orientacin con la brjula.

La medida de la brjula del campo que usa orientacin.

La proyeccin estereogrfica

El anlisis de orientacin de junturas con la proyeccin estereogrfica,

Representacin estructural

C) FALLA POR VOLCAMIENTO DE ESTRATOS:

Condiciones de falla por volcamiento:1) Inclinacin del talud e inclinacin de estratos mayor a 65.

2) La estratificacin tenga buzamiento contrario a la inclinacin del talud, pero con rumbos paralelos o subparalelos en una tolerancia de 30.

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