Resumen parcial 3 de Geotecnia PDF

TEMA 8: AGUA SUBTERRÁNEA CICLO HIDROGEOLÓGICO El agua subterránea comienza como precipitación Es almacenada en el suelo y el subsuelo (rocas) Suelo = sólidos + poros Roca = matriz + poros + fisuras...

TEMA 8: AGUA SUBTERRÁNEA CICLO HIDROGEOLÓGICO El agua subterránea comienza como precipitación Es almacenada en el suelo y el subsuelo (rocas) Suelo = sólidos + poros Roca = matriz + poros + fisuras NIVEL FREÁTICO Aquella superficie a presión atmosférica bajo la cual el suelo/roca se encuentra completamente saturado (poros/fisuras rellenos de agua) fluctúa con la época lluviosa y la época seca suele adaptarse a la topografía manantiales o nacientes CAPILARIDAD El suelo por encima del N.F. suele estar húmedo debido al fenómeno de la capilaridad en el que el agua asciende y está presente en los poros interconectados ZONA NO SATURADA En la zona de suelo no saturado se da descenso del agua vertical por gravedad ZONA SATURADA Bajo el nivel freático la totalidad de los poros/fracturas del suelo/roca están llenos de agua y el terreno se encuentra saturado ACUÍFERO Suelo o roca que forma un estrato, grupo de estratos o parte de un estrato y que almacena agua (permeable y saturado) TIPOS ACUITARDO: Suelo o roca que forma un estrato, grupo de estratos o parte de un estrato de baja permeabilidad que almacena una gran cantidad de agua pero casi no la transmite ACUICLUIDO: Suelo o roca que forma un estrato, grupo de estratos o parte de un estrato de muy baja permeabilidad que almacena agua pero actúa como una barrera al flujo de agua subterránea. ACUIFUGO: Suelo o roca que forma un estrato, grupo de estratos o parte de un estrato que no almacena agua y actúa como una barrera al flujo de agua subterránea NIVEL FREÁTICO COLGADO Nivel freático local producto de la presencia de un estrato de baja permeabilidad (acuitardo/acuicludo) o impermeable (acuifugo) ACUÍFERO LIBRE El nivel de agua se encuentra por debajo del techo de la formación permeable. Superficie de agua a presión atmosférica ACUÍFERO CONFINADO Condiciones artesianas. Nivel de agua en el acuífero está por encima del techo de la formación. Se denomina nivel piezométrico NIVEL PIEZOMÉTRICO o producto del confinamiento local de un acuífero por un estrato sobreyacente impermeable o de baja permeabilidad. o NP no está gobernado por el NF local sino por el NF en un punto donde el acuifero no está confinado Nivel de agua en el acuífero está por encima del ACÚIFERO SEMICONFINADO techo de la formación. Hay recarga vertical desde la formación semipermeable superior.  CUANDO HAY FLUJO 𝑣2 𝑝 o ℎ 𝑇 = 2𝑔 + 𝛾𝑤 + ℎ o ℎ 𝑇 = 𝑐 arg 𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 o 𝑣 = 𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒𝑙 𝑓𝑙𝑢𝑗𝑜 o 𝑝 = 𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 𝑑𝑒𝑙 𝑓𝑙𝑢𝑖𝑑𝑜 o 𝛾𝑤 = 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑢𝑛𝑖𝑡𝑎𝑟𝑖𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑎𝑔𝑢𝑎 CARGA HIDRÁULICA TOTAL O NIVEL o ℎ = 𝑒𝑙𝑒𝑣𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑠𝑜𝑏𝑟𝑒 𝑢𝑛 𝑝𝑡𝑜 𝑑𝑒 𝑟𝑒𝑓𝑒𝑟𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 PIEZOMÉTRICO PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN DE ENERGÍA o Constante en ▪ Vertical de un almacenamiento de agua libre ▪ Vertical de un medio permeable saturado, homogéneo e isotrópico 𝑝 o ℎ 𝑇 = 0 + 𝛾𝑤 + ℎ NIVEL PIEZOMÉTRICO EN A 𝑝𝐴 o 𝑁𝑃𝐴 = 0 + 𝛾𝑤 + 𝑧𝐴 = 0 + 𝑧𝐴 NIVEL PIEZOMÉTRICO EN B 𝑝 (𝑧𝐴 −𝑧𝐵)𝛾𝑤 o 𝑁𝑃𝐵 = 𝛾𝑤𝐵 + 𝑧𝐵 = 𝛾𝑤 CAP. CAP. CAP. FORMACIONES ALMACENAR TRANSMITIR DRENAJE CARACT. ACUÍFEROS ALTA ALTA ALTA Gravas, arenas, calizas, lavas muy fracturadas ACUITARDOS ALTA BAJA MEDIA/B Limos, arenas AJA limosas, arenas arcillosas ACUICLUIDOS ALTA NULA MUY Arcillas, limos BAJA arcillosos ACUIFUGOS NULA NULA NULA Granitos, gneises y otras rocas compactas sin fracturas PARÁMETROS HIDROGEOLÓGICOS PERMEABILIDAD Medida de la facilidad con la que el agua subterránea puede fluir a través de una masa de suelo o roca dada Unidades: L/T Tipos o INTERGRANULAR: flujo laminar entre granos en arenas, gravas, areniscas mal cementadas y calizas jóvenes porozas o POR FRACTURAS: : A través de las discontinuidades en casi todas las rocas. Flujo errático en fallas, flujo laminar en areniscas y basaltos jóvenes con sistemas densos de discontinuidades MATERIAL PERMEAMBLE: poros deben estar interconectados para permitir el flujo del agua PERMEABILIDAD EN ROCAS: o INTERGRANULAR: roca intacta (poros intactos), de poca importancia por ser de menor magnitud en comparación a la permeabilidad del macizo rocoso o o FRACTURAS: macizo rocoso (cantidad de diaclasas, apertura), cambia dependiendo de la dirección, en rocas sedimentarias es mayor paralela a la estratificación VALORES TÍPICOS PERMEABILIDAD POROSIDAD Porosidad no es permeabilidad Es el volumen total de espacio vacío en un material Los poros pueden estar llenos de aire o agua 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝑝𝑜𝑟𝑜𝑠 𝑝𝑜𝑟𝑜𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 = 𝑛 = 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝑝𝑜𝑟𝑜𝑠 𝑐𝑜𝑛𝑒𝑐𝑡𝑎𝑑𝑜𝑠 𝑝𝑜𝑟𝑜𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑒𝑓𝑒𝑐𝑡𝑖𝑣𝑎 = 𝑛𝑒 = 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 TRANSMISIVIDAD Capacidad de transmitir agua de los acuíferos T=k*b o T= transmisividad (L2/T) o k= permeabilidad o b= espesor del acuífero COEFICIENTE DE Capacidad para liberar agua de un acuífero confinado ALMACENAMIENTO Adimensional, se expresa en % Al bajar el nivel piezométrico o acuífero se descomprime o agua se expande 𝑉𝑙𝑖𝑏𝑒𝑟𝑎𝑑𝑜 o 𝑆 = ∆𝑁𝑃 ⋅𝐴 o 𝑆 = ∆𝑉𝑤 + ∆𝑉𝑎 ▪ Vw: volumen cedido por expansión de agua ▪ Va: volumen cedido por descompresión del acuífero RENDIMIENTO ESPECÍFICO Capacidad para liberar agua de un acuífero libre Adimensional, se expresa en % Coincide con la porosidad eficaz, menor que la porosidad Agua disponible para que drene por gravedad DETERMINACIÓN DE PARÁMETROS HIDROGEOLÓGICOS IMPORTANCIA DE Fundamentales para: PARÁMETROS o Drenajes (Presas) HIDROGEOLÓGICOS o Infiltraciones (Túneles, excavaciones) o Estanqueidad de embalses (Presas) o Caudales de bombeo (Excavaciones) o Tránsito de contaminantes ENSAYOS DE INYECCIÓN SUELOS: o Pruebas en perforaciones o excavaciones ▪ Pruebas de carga constante o variable ROCAS o Pruebas en perforaciones ▪ Lugeon y otrs ENSAYOS DE BOMBEO Ensayos en régimen permanente y en régimen variable Son el método más confiable para determinar permeabilidad regional de un acuífero, transmisividad y en ensayos en régimen variable el coeficiente de almacenamiento ENSAYOS CON TRAZADORES Se utilizan en el estudio de fugas de embalses, presas, túneles. También para estudiar un acuífero. Se puede incluso determinar permeabilidad en algunos casos. Se inyecta en un punto del acuífero y se observa su llegada a otro punto del mismo acuífero TIPOS: trazadores radioactivos, colorantes, sales solubles, trazadores sólidos en suspensión CONTAMINACIÓN DE ACUÍFEROS CONTAMINACIÓN DE Se produce cuando contaminantes naturales o producidos por ACUÍFEROS el hombre alcanzan un acuífero. Entre otros: o Contaminación salina o Contaminación con residuos químicos asociados a la agricultura (pesticidas, fertilizantes, residuos animales) o Contaminación con residuos químicos industriales o Contaminación con lixiviados o Contaminación con aguas residuales DESDE LA SUPERFICIE DEL Vertido voluntario sobre el terreno TERRENO Fugas en conducciones e instalaciones superficiales Fugas por accidentes industriales Accidentes en el transporte de sustancias DESDE LA ZONA NO Fugas del alcantarillado industrial SATURADA Fugas en tuberías y tanques enterrados Inyección de residuos en el terreno Contaminante se mueve: o Verticalmente hacia la superficie freática DESDE LA ZONA SATURADA A partir de otros cuerpos de agua conectados con el acuífero Contaminante se mueve: o A favor del flujo, usualmente horizontal TEMA 9: PRINCIPIOS DE MECÁNICA DE ROCAS INTRODUCCIÓN A LA MECÁNICA DE ROCAS MECÁNICA DE “La mecánica de rocas es la rama de la ingeniería que estudia las ROCAS propiedades y el comportamiento mecánico de la roca intacta y el macizo rocoso y su respuesta a las fuerzas aplicadas en su entorno” Reciente (1960s) Fallas que impulsaron su desarrollo: VAOINT (1963, 2500 muerte) y MALPASSET (1959, 450 muertes) Creación de la Sociedad Internacional de Mecánica de Rocas (ISRM) APLICACIONES Estabilidad de taludes Cimentaciones (Represas, puentes) Túneles y galerías Cavernas (casas de máquinas subterráneas y otros) Explotación geotérmica Minería a cielo abierto o subterránea OBJETIVOS Caracterización del macizo rocoso: o Roca intacta (lab) o macizo rocoso (in situ) Predicción del comportamiento geomecánico del macizo rocoso: modelos analíticos, modelos observacionales, modelos empíricos Monitoreo (auscultación) durante construcción y operación de la obra: Comprobar premisas de diseño APORTE DE LA Tipo de roca (litología) da indicación de rangos de parámetros típicos como GEOLOGÍA resistencia a la compresión, resistencia a la tracción, módulo de elasticidad Petrografía da indicación de presencia de minerales problemáticos: o Cuarzo o Montmorillonita u otras arcillas o Pirita o Micas TIPO DE ROCA: Textura cristalina (aumenta resistencia) CARACT. Arenisca probablemente cementada (aumenta deformabilidad y INGENIERILES susceptibilidad a la alteración, disminuye la resistencia) Foliación, planos de estratificación (disminuye resistencia, deformabilidad y resistencia al corte) Rocas sedimentarias (aumenta resistencia con la antigüedad) TIPO DE ROCA: Caliza (aumenta permeabilidad e inyectabilidad) POTENCIALES Rocas estratificadas (aumenta inestabilidad de taludes) PROBLEMAS Lutitas y limolitas (influencian negativamente cimentaciones y excavaciones INGENIERILES subterráneas o a cielo abierto) Basalto columnar (disminuye estabilidad de taludes, aumenta permeabilidad y se requiere uso de refuerzo) NATURALEZA DE Los macizos rocosos están compuestos de roca intacta y discontinuidades. LA ROCA  Discontinuidad: Cualquier plano de origen mecánico o sedimentario que independiza o separa bloques de roca intacta (fallas, planos de estratificación, juntas, etc.), generalmente con una resistencia a la tracción muy baja o nula El comportamiento de los macizos rocosos se rige por la combinación del comportamiento de la roca intacta y las discontinuidades. Cual predomine dependerá de las características del macizo y sus propiedades y, en particular, de la escala de la obra. En macizos rocosos formados por bloques duros de alta resistencia las discontinuidades controlarán el comportamiento del macizo rocoso. En macizos muy fracturados con roca blanda la presencia de las discontinuidades no es tan relevante Igual sucede en macizos con pocas discontinuidades y roca blanda. ROCA INTACTA ROCA INTACTA VS. MACIZO o Depende de resistencia de minerales que la componen y como están ROCOSO unidos o Ensayos de laboratorio MACIZO ROCOSO o Depende principalmente de las características de sus discontinuidades o Ensayos in-situ COMPLEJIDAD Debido a la presencia de discontinuidades la roca no es un material CHILE DE LAS ROCAS Y (continuo, homogéneo, isotrópico, lineal elástico) sino DIANE (discontinuo, FACTORES A anisotrópico, inelástico). CONSIDERAR EN Los macizos rocosos son un medio discontinuo a diferencia de los suelos. EL DISEÑO Incluso la propia roca intacta pese a considerarse continua es heterogénea y anisótropa por su fábrica y microestructura mineral. No aplican los principios de la mecánica del sólido. El ingeniero de rocas se apoya en la geología estructural, trabajo de campo, ensayos in situ y de laboratorio. Se utilizan tanto criterios de resistencia empíricos y modelos numéricos para predecir el comportamiento del macizo rocoso. La experiencia del ingeniero de rocas es fundamental  PROPIEDADES GEOMECÁNICAS DE LA ROCA INTACTA PROPEDADES ÍNDICE DE LA ROCA Se identifican visualmente los minerales constituyentes NTACTA Y SU DETERMINACIÓN y si es necesario se toman muestras para secciones delgadas (microscopía óptica y electrónica, difracción de rayos X) Tamaño de grano y color. Se debe eliminar la capa alterada superficial. Meteorización POROSIDAD, PESO ESPECÍFICO: porosidad decrece con edad y profundidad de las rocas PERMEABILIDAD DURABILIDAD: DURABILIDAD Fragmentos de roca son sometidos a ciclos de humedecimiento, secado y desmoronamiento de 10 min. El índice de durabilidad ID representa el porcentaje de material retenido en peso seco después de uno o dos ciclos de desmoronamiento. RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN La resistencia a la compresión inconfinada, simple o INCONFINADA uniaxial denominada 𝜎𝑐 o UCS en inglés consiste en fallar una probeta sin confinamiento lateral y determinar su resistencia a la compresión inconfinada, su módulo de Young y el coeficiente de Poisson VALORES DE REFERENCIA o Corresponden a roca sana no alterada. ▪ o En rocas sedimentarias σc se incrementa con la edad debido a mayor litificación y menor porosidad ESTIMACIÓN DE LA RESISTENCIA INCONFINADA A partir de pruebas de campo Correlación con martillo Schmidt y ensayo de carga puntual o Superficie fresca y limpia sin alteración ni fracturas o Aplicar perpendicularmente al plano a medir o ISRM recomienda 10 medidas en cada superficie ensayada tomándose como valor representativo el promedio de los 5 valores superiores o Con la media se entra en el gráfico de Miller ENSAYO DE CARGA PUNTUAL (PLT) Aplicable en núcleos de 50 mm Si d es distinto a 50 mm 𝑃 𝑑 0.45 o 𝐼𝑠(50) = 𝐹 𝑑2 , 𝐹 = (50) o 𝜎𝑜 = 22𝐼𝑠(50) Si son muestras no cilíndricas, usar diámetro equivalente 4 o 𝑑𝑒 = √𝜋 𝑊𝐷 ENSAYOS TRIAXIALES 𝜎1 > 𝜎2 = 𝜎3 Permite calcular c y 𝜙 Es dúctil cuando 𝜎3 > 𝜎𝑐 ENSAYOS A TRACCIÓN TRACCIÓN DIRECTA o L/D 2,5 a 3 o D > 54mm o Al menos 5 ensayos TRACCIÓN INDIRECTA o Más sencillo que tracción directa o Requisitos de preparación de muestra similares VELOCIDAD DE ONDAS P Indicativa de la calidad de la roca  Se puede relacionar linealmente con la resistencia a la compresión inconfinada En rocas alteradas la velocidad de las ondas P se puede reducir a la mitad o incluso un tercio Ensayo de laboratorio permite obtener también E MÓDULO DE ELASTICICIDAD Y POISSON PROPIEDADES DE LAS DISCONTINUIDADES DISCONTINUIDADES Cualquier plano de origen mecánico o sedimentario que independiza o separa bloques de roca intacta. Pueden aparecer sistemáticamente en familias o singularmente TIPOS DE DISCONTINUIDADES SISTEMÁTICAS o Planos de estratificación ▪ o Planos de esquistosidad  o Diaclasas o juntas ▪ o Contacto litológico SINGULARES o Fallas ▪ o Diques CARACTERÍSTICAS Orientación Espaciamiento Persistencia Rugosidad Resistencia de las paredes Grado de alteración Abertura Relleno Filtraciones ORIENTACIÓN Rumbo (strike): Se da con respecto al N (o azimutal) Buzamiento (dip): 0°-90° Dirección del buzamiento (dip direction): azimutal Se establece a partir de valores estadísticos representativos. Se deben tomar suficientes medidas Se puede representar mediante proyección estereográfica entre otros ESPACIAMIENTO Distancia promedio entre dos planos de una misma familia medida en la dirección perpendicular a dichos planos. Condiciona el tamaño y forma de los bloques de roca intacta Se puede mapear en afloramientos o en núcleos de perforaciones El comportamiento del macizo rocoso dependerá de la escala de la obra y el tamaño de los bloques o Espaciamientos de varios metros: Regirá la roca intacta o las discontinuidades según la escala de la obra  o Espaciamientos de decímetros a 1-2m: Regirán las discontinuidades o Espaciados muy pequeños: El macizo se comportará como un material isótropo, continuo Se debe medir perpendicularmente a la familia al menos en una longitud de 3 m Longitud de muestreo debe ser diez veces superior a espaciamiento previsto Diseño de plantillas de voladura: o Resistencia de la roca intacta Diseño de bermas: o Altura talud similar a longitud de discontinuidades. o Se utiliza geometría y características de discontinuidades que afloran en talud. o Controlado por una discontinuidad. Diseño del talud: o Dimensiones son mayores a la longitud de una discontinuidad individual. o Resistencia del macizo rocoso. PERSISTENCIA Medida de la longitud continua de la discontinuidad en superficie según su buzamiento. Importante para estabilidad de taludes porque define junto con el espaciamiento el tamaño de los bloques que se pueden deslizar Se mide en afloramientos. Es difícil de medir puesto que se ven los planos según un buzamiento aparente Pueden terminar o no en otra discontinuidad. Las discontinuidades singulares suelen ser muy persistentes. RUGOSIDAD Medida de la ondulación (gran escala) y rugosidad a pequeña escala de las discontinuidades. Debe medirse en el campo en longitudes de al menos 2 metros Se utiliza para estimar la resistencia al cortante de los planos de discontinuidad A mayor rugosidad, mayor resistencia al cortante Si la discontinuidad está rellena, la rugosidad pierde importancia RESISTENCIA DE LAS PAREDES Influye en la resistencia al corte de la discontinuidad Función de: o Tipo de roca intacta o Grado de alteración o Existencia o no de relleno Martillo Schmidt Índices de campo (Entre R0 a R6 )  Debe elegirse zona representativa desde el punto de vista de meteorización y frecuencia / relevancia GRADO DE ALTERACIÓN Influye en la resistencia al corte de la discontinuidad (y también de la roca intacta) ABERTURA Distancia perpendicular que separa las paredes de una discontinuidad abierta (rellena de aire o agua). Puede medirse en afloramientos, núcleos (si la recuperación es excelente) o en perforaciones con cámara. En afloramientos, se mide con una regla graduada en milímetros. Debe medirse para cada familia de discontinuidades RELLENO/ANCHO Material que rellena las discontinuidades cuya presencia gobierna el comportamiento de la discontinuidad. Gran variabilidad: o Arcillas (montmorilloníticas, bentoníticas, otras) o Fallas y brechas de falla en rocas como granitos, dioritas, basaltos, calizas, etc. Pueden contener arcilla además de los fragmentos angulares. De describirse o Naturaleza del relleno, mineralogía, tamaño de grano. o Ancho o espesor o Resistencia (índices de campo o laboratorio) o Contenido de humedad (muestrear para laboratorio) o Permeabilidad (cualitativamente) o ¿Desplazamiento? FILTRACIONES Agua procede principalmente de las fracturas abiertas por lo que la ubicación de las filtraciones genera información acerca de la abertura  Las estimaciones de flujo permiten anticipar infiltraciones durante la construcción (inundaciones, requerimientos de bombeo). Agua disminuye la resistencia al corte de las discontinuidades Estado general agua freática o Seco, ligeramente húmedo, húmedo, goteando, agua fluyendo SISTEMAS DE CLASIFICACIÓN GEOMECÁNICA SISTEMAS DE Medio de categorización en forma simplificada de la aptitud de un CLASIFICACIÓN macizo para una aplicación dada GEOMECÁNICA Empíricos: basados en bases de datos Estimación inicial de bajo coste Se basan en la observación directa del macizo rocoso (características de las discontinuidades) y ensayos índice (resistencia de la roca intacta) Útiles en etapas preliminares y de factibilidad cuando casi no hay información Algunos de los sistemas proveen datos que se utilizan en los criterios de falla LIMITACIONES Un único número no es suficiente para describir la anisotropía del macizo No consideran los mecanismos de falla, interacción roca – soporte, ni la deformación del macizo roco Fruto de una base de datos que puede ser de una geología distinta a la propia (otras latitudes), o características geométricas distintas En macizos rocosos alterados, tectonizados o blandos tienden a sobrestimar las propiedades geomecánicas RECOMENDACIONES Se debe utilizar el sistema adecuado y verificarlo con al menos otro más No aplicar si no se tienen todos los datos de entrada TIPOS FORMATO o Descriptivo: La información de entrada consiste principalmente en descripciones. o Numérico: Se les asignan valores numéricos a los parámetros de entrada dependiendo de sus características o Basado en comportamiento: La información de entrada se basa en el comportamiento del macizo rocoso en un túnel GENERAL O FUNCIONAL (dirigido a una aplicación específica) RMR vs Q ROCK QUALITY Intenta describir el fracturamiento del macizo DESIGNATION (RQD) Mide los fragmentos mayores a 10 cm de largo en el núcleo de una perforación Se deben descartar fragmentos alterados e ignorar fracturas inducidas Se debe medir a lo largo de la línea de centro Según ISRM tamaño mínimo NX (D 54,7 mm) Se expresa en porcentaje ∑ 𝑙𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑𝑒𝑠 𝑓𝑟𝑎𝑔𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜𝑠 >10 𝑐𝑚 𝑅𝑄𝐷 = ⋅ 100 𝑙𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 RMR ROCK MASS RATING SEIS PARÁMETROS o Resistencia a la compresión inconfinada de la roca intacta o RQD o Espaciamiento de las discontinuidades  o Características de las discontinuidades (persistencia, abertura, rugosidad, relleno, alteración) o Condiciones hidrogeológicas o Orientación de las discontinuidades con respecto a la excavación Varía de 0-100 5 clases (I-V) RATING FOR STRENGTH OF INTACT ROCK RATINGS FOR RQD RATINGS FOR DISCONTINUITY SPACING CORRELATION BETWEEN RQD AND DISCONTINUITY SPACING RMR = RMRbasico + correción por orientación SIGNIFICADO PRÁCTICO REQUISITOS Se debe dividir el macizo en zonas con características geológicas similares y clasificar cada zona por aparte Deben utilizarse valores promedio al evaluar las propiedades del RMRbásico Se realiza para cada familia de discontinuidades identificada en el macizo La corrección por orientación de las discontinuidades se hace con la familia dominante o crítica desde el punto de vista de la estabilidad de la excavación Si ninguna domina se utiliza un promedio de los puntajes de cada familia individual LIMITACIONES Conservador  Base de datos versión 1989 es de 351 casos incluyendo túneles, cavernas, minas, taludes y cimentaciones, pero se concentra en minas de carbón, excavaciones y túneles a baja profundidad APLICACIONES DEL RMR c y phi Correlaciones con módulo de deformación del macizo rocoso Criterio de ruptura de Hoek-Brown Extensión del RMR propuesta por Romana para taludes Tiempo sin soporte (stand-up time) para túneles Soporte permanente en túneles Túneles o Tiempo sin soporte (stand-up time) o Claro sin soporte o Sugerencias para la excavación y soporte SISTEMA Q SISTEMA Q Desarrollado por Barton et al 1974 con varias actualizaciones (1993, 2000, 2002) Dirigido a excavaciones subterráneas Toma en cuenta seis parámetros: 𝑅𝑄𝐷 𝐽 𝐽 o 𝑄=[ ] [𝐽𝑟 ] [𝑆𝑅𝐹 𝑤 ] 𝐽𝑛 𝑎 o Jn: número de familias de discontinuidades o Jr: índice de rugosidad de las discontinuidades o Ja: índice de alteración de las discontinuidades o Jw: factor de reducción por presencia de agua en las discontinuidades o SRF (Stress reduction factor): factor que considera el estado de esfuerzos del macizo rocoso 𝑅𝑄𝐷 o [ ] : 𝑡𝑎𝑚𝑎ñ𝑜 𝑟𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑣𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑜𝑠 𝑏𝑙𝑜𝑞𝑢𝑒𝑠 𝐽𝑛 𝐽𝑟 o [𝐽 ] : 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 𝑏𝑙𝑜𝑞𝑢𝑒𝑠 𝑑𝑖𝑠𝑐𝑜𝑛𝑡𝑖𝑛𝑢𝑖𝑑𝑎𝑑𝑎𝑑 − 𝑓𝑎𝑣𝑜𝑟𝑎𝑏𝑙𝑒 𝑎 𝐽𝑤 o [𝑆𝑅𝐹 ] : 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 𝑏𝑙𝑜𝑞𝑢𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑑𝑖𝑠𝑐𝑜𝑛𝑡. 𝑚𝑒𝑛𝑜𝑠 𝑓𝑎𝑣𝑜𝑟𝑎𝑏𝑙𝑒 CALIDAD DE LA ROCA SEGÚN Q REQUISITOS Se debe dividir el macizo en zonas con características geológicas similares y clasificar cada zona por aparte RQD en intervalos de 5. Valores menores a 10 se registran iguales a 10 Jr y Ja se calculan para cada familia de discontinuidades. Se utiliza el menor valor de Jr/Ja. Si la familia con el menor valor no es la más desfavorable se utiliza el valor Jr/Ja de la más desfavorable SRF: Caso b) la resistencia a la compresión inconfinada y a la tracción deben evaluarse en la dirección que es desfavorable para la estabilidad. LIMITACIONES Conservador Específico para túneles y cavernas con techo de arco Dificultad para estimar SRF Versión original se limitaba a soporte de pernos, concreto lanzado con o sin malla electrosoldada. Versiones a partir de 1993 incluyen concreto lanzado con fibras La mayoría de los casos provienen de Escandinavia Túneles de drill and blast (voladura) APLICACIONES Correlaciones con módulo de deformación del macizo rocoso Correlación con la presión sobre el soporte Tiempo sin soporte (stand-up time) para túneles Soporte permanente en túneles Máximo claro sin soporte 2 ⋅ 𝐸𝑆𝑅 ⋅ 𝑄0.4 2+0.15 𝐵 Longitud de pernos de anclaje 𝐿 = 𝐸𝑆𝑅 RECOMENDACIONE S DE SOPORTE EN TÚNELES GSI Y CRITERIO DE RUPTURA H-B RESISTENCIA DEL MACIZO ROCOSO Dependiendo del grado de fracturación, el comportamiento y resistencia del macizo rocoso dependerá de: o Resistencia de la roca intacta o Resistencia al cortante de 1 familia de discontinuidades o Resistencia al cortante de 2 ó 3 familias de discontinuidades o Resistencia global de un sistema de bloques rocosos con comportamiento isotrópico Se puede evaluar en forma aproximada mediante: o Métodos empíricos basados en experiencias y ensayos de laboratorio (Apoyados en Criterios de rotura uno de los cuáles es el de Hoek - Brown) o Clasificaciones geomecánicas (p. ej. RMR) o Modelos matemáticos basados en retroanálisis de fallas o Modelos físicos CRITERIO DE RUPTURA DE Criterio de resistencia en términos de los esfuerzos principales 𝜎1 𝑦 𝜎2 Originalmente desarrollado para túneles en roca dura (1980) Criterio empírico para macizos fracturados que se basa en: o Teoría de microfracturas en roca frágil de Griffith o Observación del comportamiento de macizos rocosos en campo y laboratorio  Túneles, taludes y cimentaciones Se apoya en el Geological Strength Index (GSI) para enlazar el criterio de ruptura con las observaciones geológicas en el campo 𝜎3 𝑎 𝜎1 = 𝜎3 + 𝜎𝑐𝑖 (𝑚𝑏 𝜎𝑐𝑖 + 𝑠) o (𝜎1 − 𝜎3)2 = +𝜎𝑐𝑖 ⋅ 𝑚𝑖 ⋅ 𝜎3 + 𝜎𝑐𝑖 𝜎1, 𝜎3: 𝑒𝑠𝑓𝑢𝑒𝑟𝑧𝑜𝑠 𝑝𝑟𝑖𝑛𝑐𝑖𝑝𝑎𝑙𝑒𝑠 𝑚𝑏 , 𝑠, 𝑎: 𝑐𝑜𝑛𝑠 tan 𝑡 𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑚𝑎𝑡𝑒𝑟𝑖𝑎𝑙 𝑑𝑒𝑙 𝑚𝑎𝑐𝑖𝑧𝑜 𝑟𝑜 cos 𝑜 (𝐺𝑆𝐼−100) o 𝑚𝑏 = 𝑚𝑖 ⋅ exp [ (28−14𝐷) ] (𝐺𝑆𝐼−100) o 𝑠 = exp [ (9−3𝐷) ] 𝐺𝑆𝐼 −20 1 1 − o 𝑎 = 2 + 6 (𝑒 15 −𝑒 3 ) 𝜎𝑐𝑖: 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑎 𝑙𝑎 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑟𝑜𝑐𝑎 𝑖𝑛𝑡𝑎𝑐𝑡𝑎 o 𝑚𝑖 : 𝑐𝑜𝑛𝑠 tan 𝑡 𝑒 𝑑𝑒𝑙 𝑚𝑎𝑡𝑒𝑟𝑖𝑎𝑙 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑙𝑎 𝑟𝑜𝑐𝑎 𝑖𝑛𝑡𝑎𝑐𝑡𝑎 o Tabla CRITERIO Criterio H-B es válido para falla frágil Promedio transición de frágil a dúctil se da a 𝜎1 = 3.4𝜎3 Funciona como guía para seleccionar presión máxima de confinamiento para ensayos triaxiales FACTOR D D: factor que depende de la perturbación por voladura y relajación de esfuerzos a la que ha sido sometido el macizo rocoso D no debe aplicarse a la totalidad del macizo rocoso en que se desarrolla la obra sino que se debe hacer por zonas de perturbación homogénea. Valores extremos son: o D = 0 macizos rocosos no perturbados o D = 1.0 macizos rocosos perturbados GSI (GEOLOGICAL STRENGTH INDEX) Sistema de clasificación geomecánica que utiliza la información geológica de campo del macizo, a saber, la estructura o grado de fracturamiento y la condición de la superficie de las discontinuidades para estimar las constantes mb , s y a. Concebido para macizos muy fracturados con bloques angulares interconectados en los que el proceso de falla es controlado por el deslizamiento y rotación de los bloques sin falla relevante de la roca intacta. | MÓDULO DE Con datos de Ei DEFORMACIÓN DEL 𝐷 1− 2 MACIZO ROCOSO (MPa) o 𝐸𝑟𝑚 = 𝐸𝑖 (0.02 + (60+15𝐷−𝐺𝑆𝐼) ) 1+𝑒 11 Sin datos de Ei 𝐷 1− 5 o 𝐸𝑟𝑚 = 10 ( 2 (75+25𝐷−𝐺𝑆𝐼) ) 1+𝑒 11 TEMA 10: ESTABILIDAD DE TALUDES MOVIMIENTOS DE LADERA MODOS DE MOVIMIENTOS Desprendimientos (Falls) Vuelcos (Topples) Deslizamientos (Slides): Rotacional y traslacional Desplazamientos laterales (Spread) Flujos (Flow) MODOS DE MOVIMIENTO Cada uno de los tipos de movimiento de ladera puede darse en: o Suelo (Earth: Suelo predominantemente fino; mín 80% 2mm) o Roca (Rock) DESPRENDIMIENTOS Principalmente en roca, a lo largo de discontinuidades, planos de estratificación, fallas, etc. preexistentes Influenciadas por presencia de agua, meteorización y gravedad. En suelos ocurren en taludes verticales por grietas de tensión o retracción VUELCOS Principalmente en roca. Estratos verticales. Buzamiento discontinuidades hacia dentro de talud. Influenciados por presencia de agua, fuerzas de rocas adyacentes y gravedad. DESLZAMIENTOS ROTACIONAL Ocurren en suelos, derrubios o macizos rocosos muy fracturados. Superficie de ruptura es cóncava hacia arriba en forma de cuchara Dependiendo del tipo de suelo y contenido de humedad puede convertirse en un flujo TRASLACIONAL La superficie de rotura es planar, preexistente (planos de estratificación, contactos litológicos, discontinuidades, etc.) y tiene baja resistencia al cortante Someros pero extensos Pendiente no necesariamente debe ser elevada DESPRENDIMIENTOS LATERALES Ocurren en terreno muy plano o de pendientes bajas. Modo de ruptura dominante es extensión lateral acompañada por fracturas de cortante. Falla causada por licuefacción o pérdida de resistencia del material subyacente FLUJOS SUELO Presencia de agua Material se licúa y desplaza Forma característica de “reloj de arena” Usualmente en materiales finos en condiciones saturadas pero puede ocurrir en materiales granulares secos DERRUBIOS Menos de 50% finos. Combinación de suelo no consolidado, roca y agua. Movimiento rápido Causados usualmente por escorrentía producto de alta precipitación Asociados a laderas montañosas de pendientes altas Debris flows volcánicos = lahar MATERIALES MUY ALTERADOS Muy lento  Imperceptible a simple vista COMPLEJOS Combinación de dos o más modos de movimiento CAUSAS CAUSAS PRINCIPALES Agua (Cambios en nivel freático, etc.) Actividad sísmica Actividad volcánica PROYECCIÓN ESTEREOGRÁFICA-CONCEPTOS BÁSICOS PROYECCIÓN ESTEREOGRÁFICA PLANOS->ARCOS, polos se pueden representar como puntos PROYECCIÓN POLAR PROYECCIÓN ECUATORIAL CIRCUITO PRIMITIVO (EXTERNO) GRANDES CÍRCULOS (LONGITUD) PEQUEÑOS CÍRCULOS (LATITUD) PROYECCIÒN DE UN PLANO Entre menor el buzamiento del plano más cerca del círculo primitivo está el gran círculo que lo representa Entre mayor el buzamiento del plano más cerca del centro de la esfera está el gran círculo que lo representa EL POLO DE UN PLANO PROYECCIÒN DE UNA LÌNEA LÌNEAS A PUNTOS Polo es un punto que representa una línea perpendicular a un plano PROYECCIONES POLARES Usadas para ploteo directo de polos de planos No permite proyectar planos en 2D (grandes círculos) CONTEO DE POLOS Conteo de polos –> densidad –> contornos Permite identificar familias de discontinuidades ANALISIS DE ADMISIBILIDAD CINEMÁTICA TIPOLOGÍA DE FALLA EN TALUDES Planar, cuña, volcamiento, circular Se añade el gran círculo de la cara del talud al diagrama con los polos Se deben eliminar planos irrelevantes Se identifica el tipo de falla ADMISIBILIDAD CINEMÁTICA ¿se puede mover o no el bloque? Envolvente de afloramiento: o Lugar geométrico de todos los polos de planos cuyos buzamientos y direcciones de buzamiento  hacen que intersequen el plano de la cara del talud (afloren) Envolvente de falla planar o Se debe cumplir que: ▪ Polos de planos de discontinuidades se ubiquen dentro de la envolvente de afloramiento ▪ La dirección de buzamiento de la cara del talud y la dirección de buzamiento del plano de la discontinuidad no difieren en más de 20º (casi paralelos) ▪ El buzamiento de la cara del talud es mayor que el buzamiento de la discontinuidad y mayor que el ángulo de fricción de la discontinuidad Envolvente de volcamiento o Dirección de buzamiento de las discontinuidades debe estar a menos de 10º de la dirección de buzamiento de la cara del talud o Debe cumplirse que dónde ▪ ψf: buzamiento de la cara del talud ▪ φj: ángulo de fricción de la discontinuidad ▪ ψp: buzamiento del plano de la discontinuidad Envolvente de falla en cuña: (se debe cumplir que) o Polos de líneas de intersección de planos de discontinuidad se ubican dentro de la envolvente de afloramiento o El buzamiento de la cara del talud es mayor que el buzamiento de la línea de intersección de las discontinuidades y este mayor que el ángulo de fricción de la discontinuidad o 𝜑𝑓𝑖 > 𝜑𝑖 > 𝜙 FALLA PLANAR: CONO DE Toma en cuenta el ángulo de fricción FRICCIÓN Si el polo está en el cono de fricción el plano tiene un buzamiento menor al ángulo de fricción y el bloque será estable FALLA PLANAR: ÁNGULO DE Si el polo está dentro del cono de fricción la cuña se FRICCIÓN desliza. PROYECCIÓN ESTEREOGRÁFICA-APLICACIONES PROYECCIÓN ESTEREOGRÁFICA Herramienta para el análisis de los datos que describen las estructuras geológicas y permitir su uso en el diseño. Con estructuras geológicas nos referimos a planos de estratificación, diaclasas, y fallas que ocurren naturalmente en las rocas. Se usa el término genérico discontinuidades para referirse a estas estructuras geológicas. Las podemos describir con buzamiento y dirección del buzamiento PERMITE representar las discontinuidades en 2D identificar familias de discontinuidades analizar la potencial inestabilidad de un talud (análisis cinemático) EVALUACIÓN DEL POTENCIAL DE Recolección de datos en campo para describir las FALLA DE UN TALUD DE ROCA discontinuidades. (Muestreo en línea o en ventanas), representación en 2D e identificación de familias de discontinuidades Estudio de la relación espacial entre las discontinuidades y la cara del talud. (Análisis cinemático) Si cinemáticamente hay posibilidad de deslizamiento, se pasa a hacer análisis más detallados que consideran el agua, soporte y dan FS. LIMITACIONES DEL ANÁLISIS Examina únicamente la orientación de las CINEMÁTICO discontinuidades y no sus dimensiones (persistencia). o ¿Discontinuidades intersecan o no la cara del talud? No considera fuerzas externas como presión de agua, fuerzas de pernos u otro soporte MÉTODOS DE ESTABILIZACIÓN DE TALUDES MECANISMOS DE FALLA EN FALLA POR RESISTENCIA AL CORTE TALUDES/LADERAS EN SUELOS DEFORMACIÓN EXCESIVA REPTACIÓN FALLA POR RESISTENCIA AL ROTACIONAL CORTE TRASLACIONAL COMPUESTA DEFORMACIÓN EXCESIVA Consolidación en rellenos cohesivos, rotura de granos en rellenos granulares de gran altura MECANISMOS DE FALLA EN FALLA POR RESISTENCIA AL CORTE TALUDES/LADERAS: ROCAS o Roca muy fracturada (4+ familias): rotacional o traslacional o Roca fracturada (1-3): falla en cuña o falla planar VOLCAMIENTO Y CAÍDA DE BLOQUES COMPUESTO CÓDIGO GEOTÉCNICO DE Establece requisitos mínimos para evaluación, TALUDES Y LADERA DE COSTA investigación, análisis y diseño de taludes y análisis de RICA laderas para garantizar un nivel adecuado de seguridad Aplicable a taludes en corte o relleno y a laderas Alcance deja por fuera movimientos en masa activos de gran magnitud (avalanchas, flujos de detritos, etc.) Utiliza metodología de “esfuerzos de trabajo” (ASD) PROCESO DE ANÁLISIS DE 1. Investigación geotécnica ESTABILIDAD DE TALUDES Y 2. Identificación de superficie de ruptura previa o potencial LADERAS o Definición de mecanismos de falla 3. Definición del modelo geotécnico 4. Análisis estabilidad 5. Medidas de estabilización FACTORES DE SEGURIDAD DEPENDEN DE MÍNIMOS DE TALUDES Y LADERAS Tipo de Talud/ladera (Carreteras, edificios, etc. o presas pequeñas y diques) Permanente o temporal (taludes) Nivel de riesgo (función de la amenaza o impacto sobre vidas humanas y pérdidas ambientales y económicas) MEDIDAS DE ESTABILIZACIÓN DE Tanto en laderas como en taludes (corte y relleno) se TALUDES requiere estabilidad para obras como autopistas, ferrocarriles, desarrollos residenciales y comerciales entre otros. Fallas de taludes pueden causar pérdidas humanas, ambientales o económicas. ¿Cuándo son necesarias las medidas de estabilización de un talud?  o Cuando el FS obtenido según la evaluación geotécnica de la estabilidad es inferior al FS mínimo según normas DEFINICIÓN DE MEDIDAS DE DEPENDEN DE: ESTABILIZACIÓN DE TALUDES Y o Modo de falla y sus características LADERAS o Dimensiones talud o Importancia de la obra o Vida útil de la obra o Urgencia de intervención o Limitaciones por impactos ambientales o Disponibilidad y costo de materiales o Limitaciones de espacio en el sitio o Seguridad del personal o Logística y tiempos de construcción o Costos de mantenimiento MÉTODOS o Modificación de la geometría del talud o Drenajes o Pernos, anclajes y muros anclados o Muros o Estructuras resistentes enterradas (pilotes, pilas, tablestacas) o Revestimiento superficial del talud o Barreras y estructuras de impacto MODIFICACIÓN DE LA GEOMETRÍA SUELOS DEL SALUD o Reducir pendiente o Eliminar peso en la cresta o Incrementar peso al pie del talud (escollera) o Bermas BERMAS EN SUELOS o Restringen la extensión de la falla del talud a una zona específica o Sirven para colocar estructuras para el manejo de aguas (por ej. cunetas) o Permiten el mantenimiento del talud o Deben tener pendientes hacia adentro del talud para que desprendimientos se dirijan a su interior y agua pueda ser canalizada y evacuada EN ROCA o Eliminar peso en la cresta o Bermas o Remoción de salientes (voladura) o Remoción de árboles con raíces en grietas o Remoción de bloques sueltos (manual o mecanizada) BERMAS EN ROCAS o Reducir la energía cinética de los bloques de roca que puedan desprenderse  o Sirven para colocar estructuras para el manejo de aguas (por ej. cunetas) o Permiten el mantenimiento del talud o Deben tener pendientes hacia adentro del talud para que desprendimientos de bloques se dirijan a su interior y agua pueda ser canalizada DRENAJES Muy efectivos puesto que agua es el principal desencadenante de inestabilidad de taludes. El agua: o Disminuye la resistencia de los suelos o Desestabiliza ejerciendo presión en grietas de tracción y superficies de rotura o Aumenta el peso de la masa inestable o Eleva el nivel freático y las presiones de poro o Erosiona el pie de los taludes o Lava relleno de discontinuidades o Reblandece el terreno TIPOS o SUPERFICIALES ▪ Zanjas drenantes ▪ Cunetas ▪ DISEÑO DEBE INCLUIR Colectores Estructuras de disipación de energía Manejo de sedimentos o PROFUNDOS ▪ Drenes horizontales ▪ Galerías de drenaje, pozos verticales Diseño de drenes horizontales debe: ▪ En rocas interceptar la mayor cantidad de discontinuidades posible ▪ Verificar que no se supere el gradiente crítico por lo que se deben proteger con geotextiles o filtros granulares ▪ Dimensionamiento considera geología, hidrogeología y geotecnia PERNOS, ANCLAJES Y MUROS PERNOS ANCLADOS o Pasivos: Pre-refuerzo de taludes en roca previo a la excavación. Completamente inyectados, sin tensionar o Activos: Estabilización de bloques sueltos en taludes en roca. Bulbo en roca sana, tensionados MUROS MUROS RÍGIDOS o Voladizo o De gravedad MUROS FLEXIBLES o Gaviones o Llantas  o Celosías MUROS DE SUELO REFORZADO o Tiras metálicas o Geomalla u otros geosintéticos o Columnas de suelo mejoradas con cemento ESTRUCTURAS RESISTENTES , ENTERRADAS REVESTIMIENTO SUPERFICIAL DEL Mallas (taludes en roca) TALUD Concreto lanzado (taludes en roca) Vegetación (taludes en suelos) BARRERAS Y ESTRUCTURAS DE IMPACTO SLOPE MASS RATING (SMR) MANUEL ROMANA Propone en 1997 una extensión al sistema RMR de Bienawski para su uso en taludes Convierte al RMR en una clasificación geomecánica de taludes. RMR da lineamientos para la corrección por orientación únicamente en túneles. En taludes sólo se definía cualitativamente siendo responsabilidad del ingeniero seleccionar si se trataba de una orientación favorable, desfavorable, etc. SLOPE MASS RATING (SMR) Considera la diferencia entre los rumbos de la cara del talud y de las familias predominantes de discontinuidades Considera la diferencia entre los buzamientos de la cara del talud y de las familias predominantes, ya que esa diferencia controla si las discontinuidades afloran o no en la cara del talud Considera la relación entre el buzamiento de las discontinuidades y los valores normales de la fricción (para roturas planas y/o en cuña). Compara los esfuerzos tangenciales (a lo largo de juntas con riesgo de rotura por volcamiento) con la fricción que puede desarrollarse en ellas 𝑆𝑀𝑅 = 𝑅𝑀𝑅𝑏 + (𝐹1 ⋅ 𝐹2 ⋅ 𝐹3) + 𝐹4 o F1, F2, F3, dpenden de la orientación de la cara del talud y las familias de discontinuidades o F4 depende del método de excavación F1 Depende del paralelismo entrel el rumbo de las juntas y el de la cara del talud. Varía entre 1 (rumbos paralelos)-0.15 (ángulo entre ambos rumos es mayor de 30° y la probabilidad de rotura) 2 𝐹1 = (1 − 𝑠𝑒𝑛|𝛼𝑗 − 𝛼𝑠 |) 𝛼𝑗 , 𝛼𝑠 : 𝑑𝑖𝑟𝑒𝑐𝑐𝑖𝑜𝑛𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑏𝑢𝑧𝑎𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑗𝑢𝑛𝑡𝑎 𝑦 𝑑𝑒𝑙 𝑡𝑎𝑙𝑢𝑑 F2 Depende del buzamiento de la junta en la rotura plana. En cierto sentido es una medida de la probabilidad de la resistencia a  esfuerzo cortante de la junta. Varía entre 1 (buzamiento mayor a 45°)-0.15(juntas con buzamiento menor a 20°) 𝐹2 = 𝑡𝑔2 (𝛽𝑗 ) F3 Refleja la relación entre los buzamientos de la junta y el talud Valores siempre negativos En roturas planas: expresa probabilidad que las juntas afloren en el talud Condiciones normales: buzamiento medio de la familia de juntas es igual a la del talud (afloran algunas pocas juntas) Cuando el talud buza más que las juntas, casi todas afloran Cond. muy desfavorables 𝐹3 = −60, 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝛽𝑠 − 𝛽𝑗 > 10° Cond. Desfavorables 𝐹3 = −50, 𝑝𝑎𝑟𝑎 0 < 𝛽𝑠 − 𝛽𝑗 < 10° La diferencia con el valor de F3 “normal” es muy grande CUIDADOS AL USAR SLOPE Cuando aparecen diferentes familias de juntas en el talud se ha MASS RATING (SMR) de calcular el SMR para cada familia tomando el valor más desfavorable. Si el flujo de agua es irregular y/o la roca no está meteorizada en su totalidad también debe tomarse el valor más desfavorable En rocas que presentan zonas meteorizadas y sanas, la clasificación debe ser aplicada dos veces: para la situación inicial de roca sana y para la situación futura de roca meteorizada. CORRELACIONES 5 clases de estabilidad 6 categorías de posibles medidas de sostenimiento/estabilización