GEOTECNIA

Universidad Nacional del altiplano – Puno

FACULTAD INGENIERIA GEOLOGICA Y METALURGICA

ESCUELA PROFESIONAL INGENIERIA GEOLOGICA

GEOTECNIA I:

ESTABILIDAD DE TALUDES EN ROCAS “KM 6 CARRETERA PUNO-MOQUEGUA”

PRESENTADO POR:

CAYLLAHUA MAMANI, Pedro

DOCENTE:

DOCENTE: ING. ERASMO G. CARNERO CARNERO

SEMESTRE: IX

AÑO 2013

RESUMEN

El macizo de la zona de Salcedo, en el Km3 de la carretera Puno Moquegua, formado por rocas calizas de la Formación Ayabaca, ha sido afectado por fuerzas compresivas del el tectonismo Andino, a consecuencia de este esfuerzo compresivo los estratos de roca caliza se plegaron formando una estructura de tipo pliegue anticlinal.

El macizo se encuentra controlado por tres sistemas de diaclasas, uno de ellos pertenece al plano de estratificación y se encuentra con dirección paralelo al eje del pliegue y a la falla regional que se encuentra en el flanco Este del afloramiento.

Las clasificaciones geomecánicas realizada por los métodos RMR, Sistema Q y GSI, muestran valores de estimación de calidad regular a buena para el macizo rocoso.

El análisis estereográfico muestra que los taludes del afloramiento se presentan inestables debido a los valores altos de buzamientos de las discontinuidades y del talud. Se producirán deslizamientos planares, por cuña y volteo.

1.- INTRODUCCION

1.1 Planteamiento del problema

El afloramiento de rocas calcáreas de la Formación Ayabacas a la altura del Km. 6 de la carretera Puno-Moquegua es estable y puede realizarse en ella cualquier tipo de obras de ingeniería o ser usado como cantera de roca caliza.

1.2 Objetivos

Determinar y realizar el análisis de estabilidad para el talud en el corte de carretera en donde se ubicó el afloramiento de la roca caliza, esta unidad litológica se encuentra ubicada en el Km. 6 de la carretera Puno – Moquegua

1.3 Justificación

Para la elaboración del siguiente trabajo es necesario realizar el análisis de estabilidad de taludes en el afloramiento para de esa manera conocer los parámetros de ángulo del talud en la cual esta puede permanecer estable, estas características son de mucha importancia puesto que de esa manera se puede saber si este tipo de roca, es decir la caliza puede o no ser explotable, cualquiera fuese la forma de extracción de este tipo de roca y determinar si este recurso puede o no ser económicamente explotable.

1.4 METODOLOGÍA DE INVESTIGACIÓN

Para la realización de este trabajo ha sido conveniente dividirlo en diferentes fases, para su mejor elaboración y comprensión.

1.4.1 PRIMERA FASE

• OBTENCION Y ANALISIS DE INFORMACIÓN:

En este aspecto se ha realizado la respectiva revisión bibliográfica, para su mejor entendimiento y el conocimiento acerca de la zona de trabajo, es decir re ah procedido a la recopilación en cuanto al aspecto geológico del área de estudio, sabiendo que este aspecto quien cuenta con mayor información acerca de la geología es el Boletín Nº 55 elaborado por el INGEMMET, seguido a ello se procedió a la obtención de información acerca del motivo de la practica el cual es estabilidad de taludes en rocas.

1.4.2 SEGUNDA FASE

• TRABAJO DE CAMPO:

Para la realización del estudio acerca de Estabilidad de Taludes en Roca, se ha procedido a la toma de datos, es decir realizando los ensayos in situ tomando en cuenta los parámetros para obtener buenos resultados y una buena interpretación acerca de los datos obtenidos en campo, para ello se ha requerido de la toma de datos estructurales, caracterización y toma de actitudes, con los instrumentos adecuados como brújula de tipo Brunton, GPS, flexómetro, tomando la medida de las discontinuidades, abertura, el contenido de humedad, el grado de alteración y la resistencia de la roca con el instrumento que es el martillo de geólogo, estas características presenta el macizo rocoso.

1.4.2 TERCERA FASE

• TRABAJO DE GABINETE

Para poder realizar el trabajo completo acerca del tema de Estabilidad de Taludes en roca se procedió a lo siguiente a lo siguiente:

- Ploteo de los datos obtenidos en campo manualmente en las falsillas denominados estereogramas, dentro de ello se encuentran la elaboración del diagrama, ploteo de datos, conteo de puntos (concentración de puntos o familias principales), diagrama de polos y planos. Cálculo de las puntuaciones de los parámetros para la clasificación del Macizo Rocoso, realizando el cálculo de RMR para la clasificación del tipo de roca.

- Para la clasificación del Macizo Rocoso y el Análisis de Estabilidad, en la clasificación del macizo rocoso se ha realizado según los siguientes autores como son Bieniawski, Barton y GSI. Para hacer el análisis de estabilidad del talud se ha realizado en estereogramas y/o falsillas. Una vez finalizada todos los procesos anteriores se pasa a la elaboración del informe tomando en cuenta todos los datos tomados en campo.

1.5 TERMINOLOGIA FUNDAMENTAL

- Estabilidad.- Se entiende por estabilidad a la seguridad de la masa que puede ser terrosa o rocosa, para las diferentes inclinaciones del talud corresponden a diferentes tipos de macizo rocoso.

- Deslizamiento.- Se denomina deslizamiento a la rotura y al desplazamiento del suelo situado en la base del talud, los deslizamientos pueden producirse de forma lenta o rápida.

- Polo de un plano.- Es el punto en el cual la superficie de la esfera es intersecada por una normal al plano en referencia. En este sentido la orientación de un plano puede ser representada por su círculo mayor o por su polo.

- Rumbo.- El rumbo se puede definir como línea que resulta por la intersección del plano geológico por un plano horizontal.

- Buzamiento.- Es el ángulo que forma el plano a medir con respecto a un plano horizontal, y debe ir acompañado por el sentido en el que el plano buza.

REVISION DE LITERATURA

La mayoría de los métodos de análisis de estabilidad de taludes, que se basan en el equilibrio límite se diferencia unos de otros en función de hipótesis adicionales adoptadas, como por ejemplo aquellas que se encuentran relativas a la superficie de ruptura, las fuerzas actuantes utilizadas en algunas ecuaciones de equilibrio o el tipo de esfuerzo solicitante utilizados para los cálculos a realizarse.

Los factores geomecánicos en general en los macizos rocosos presentan anisotropía en sus características de resistencia, permeabilidad y deformabilidad, en mayor grado que los macizos terrosos.

2.1 ROCK MASS RAINTING (RMR)

El método Rock Mass Rainting (RMR) fue desarrollado por Bieniawski (1972). Este método permite, de forma sencilla, estimar la calidad del macizo rocoso, mediante la cuantificación de parámetros de fácil medición, los cuales se establecen en campo de manera rápida y con costos económicos.

Con el valor del RMR es posible establecer algunas propiedades geotécnicas preliminares del macizo, para analizar la estabilidad del macizo rocoso. La tabla de clasificación geomecánica que Bieniawski propone es la siguiente:

CUADRO Nº 01

CLASIFICACION GEOMECANICA RMR (BIENIAWSKI, 1989)

1 RESISTENCIA A LA MATRIZ ROCOSA (MPa) ENSAYO DE CARGA PUNTUAL > 10 10 _ 4 4 _ 2 2 _ 1 COMPRESION SIMPLE (MPa)

COMPRESION SIMPLE >250 250 _ 100 100 _ 50 50 _ 25 25 _ 5 5 _ 1 <1

PUNTUACION 15 12 7 4 2 1 0

2 RQD 90 % _ 100 % 75 % _ 90 % 50 % _ 75 % 25 % _ 50 % < 25 %

PUNTUACION 20 17 13 6 3

3 SEPARACION DE DIACLASA > 2 m 0.6 - 2 m 0.2 - 0.6 m 0.06 - 0.2 m < 0.06 m

PUNTUACION 20 15 10 8 5

4 ESTADO DE LAS DISCONTINUIDADES LONG DE LA DISCONTINUIDAD < 1 m 1 - 3 m 3 - 10 m 10 - 20 m > 20 m

PUNTUACION 6 4 2 1 0

ABERTURA Nada < 0.1 mm 0.1 - 1.0 mm 1 - 5 mm > 5 mm

PUNTUACION 6 5 3 1 0

RUGOSIDAD Muy Rugosa Rugosa Ligeramente Rugosa Ondulada Suave

PUNTUACION 6 5 3 1 0

RELLENO Ninguno Relleno duro < 5 mm Relleno duro > 5 mm Relleno blando < 5 mm Relleno blando >

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