GEOESTADSTICA

UNIVERSIDAD PRIVADA DEL NORTEFACULTAD DE INGENERAESCUELA ACADMICO PROFESIONAL DE INGENIERA DE MINAS

CURSO: GEOESTADSTICACICLO: VII

TTULO DE LA PRCTICA:APLICACIN A LA GEOESTADSTICA A LA ESTIMACIN DEL COMPORTAMIENTO GEOMECNICO DEL MACIZO ROCOSO CARRETERA SAN PABLO KILOMETRO 24

DOCENTE: Ing. Vctor Gerardo Rivasplata Melgar

ALUMNOS: Abanto Tolentino, Jayr.Choln Minchn, Jhonatan.Cruz Urrunaga, Ivan.Rodrguez Palacios, Flor.Saldaa Ortiz, lizTapia Vallejos, Luis.

Cajamarca, 30 de Noviembre de 2015

ContenidoI.RESUMEN2II.INTRODUCCIN3III.OBJETIVOS4A.Objetivo general:4B.Objetivos especficos:4IV.INSTRUMENTOS UTILIZADOS.5V.MARCO TERICO:7A.Q de Barton7B.Definicin de Semivariograma:7C.Modelos de Semivariogramas:7D.Histograma:7E.Kurtosis:7VI.Procedimiento8A.En Campo8Toma de puntos GPS8Toma de fotos.8Descripcin del macizo.8a)Estudio realizado con el Q de Barton parmetros8Tablas para q de Barton8b)Procedimiento Representativo Para la Toma de:11VII.RESULTADOS14A.ANLISIS ESTADSTICOS:16QQ PLOPT: 16TREND ANLISIS.17A.INTERPOLACIN DE LOS DATOS17MODELO ESFRICO:17B.MAPA DE PREDICCION:20VIII.CONCLUSIONES21IX.RECOMENDACIONES22X.BIBLIOGRAFA23XI.LINKOGRAFA23

RESUMENEl siguiente informe presenta la estimacin de un mapeo geomecnico para ver la calidad del macizo rocoso de la Carretera San Pablo, kilmetro 24 en el distrito de Tumbaden; para ello utilizaremos Q de Barton por el mtodo lineal; por lo que es un mtodo que surge a partir de una estadstica.Para ello se empleara la plataforma del software ArcGis, donde se aplicara el mtodo del Kriging para calcular e interpretar los semivariogramas, la varianza, la desviacin estndar, la interpolacin y la estimacin Geoestadstica. En este caso hemos aplicado modelo esfrico, nos han dado datos como la Prediccin, la Varianza, la Desviacin Estndar y Normal QQplot para su interpretacin. Finalmente, con este modelo se ha podido realizar el contorneo de las muestras de DIP Y DIP DIRECTION del kilmetro 24, carretera a san pablo, y as poder analizar la estabilidad de taludes.Estas muestras has sido tomada en el tramo de 3 kilmetros en las cuales hemos sacado datos como de DIP Y DIP DIRECCIN del macizo rocoso presentado; con el propsito de hacer una estimacin del comportamiento geomecnico del macizo roco.

INTRODUCCIN La zona de investigacin est ubicada en la provincia san pablo y distrito de Tumbaden en la zona 17 S A unos 3576 m.s.n.m. con coordenadas minimas UTM: 756497.00m Este y 9217438.00 m Norte, y coordenadas mximas UTM 757521.00m Este y 9218174.00m. Norte. En el departamento de Cajamarca en forma general presenta un clima hmedo, templado y soleado durante el da y frio por las noches, con temperatura que fluctan entre 2C a 21C, la temporada de lluvias se extiende entre los meses de noviembre y abril.Para el desarrollo de este informe tomaremos en cuenta diferentes puntos de muestreo de los taludes y as poder identificar que zonas con gran estabilidad y aquellas que no la son mediante la ayuda de Arcgis.Aplicaremos la teora brindada en clase, para poder realizar las identificaciones de las zonas. De tal modo consideraremos todas las muestras en general tomadas por todos los grupos, as mismo. Tomaremos en cuenta los mtodos exponencial, cuadrtico, esfrico.Por concluir daremos a entender cul de los modelos utilizados tiene un menor error e interpretacin de la estabilidad de taludes de la carretera a san pablo kilmetro 24.

OBJETIVOSObjetivo general:Analizar la aplicacin de la geoestadstica a la estimacin del comportamiento geomecnico del macizo rocoso carretera san pablo, kilmetro 24Objetivos especficos:Contrastar el mtodo Geoestadstico de KRIGING durante la estimacin de puntos mediante un modelo de variograma para la obtencin de datos.Identificar e interpretar el modelo Geoestadstico esfrico. identificar e interpretar el margen de error que presenta.

INSTRUMENTOS UTILIZADOS.

BRUJULALa brjula es un instrumento que sirve de orientacin y que tiene su fundamento en la propiedad de las agujas magnetizadas. Por medio de una aguja imantada seala el Norte magntico, que es diferente para cada zona del planeta, y distinto del Norte geogrfico. Utiliza como medio de funcionamiento al magnetismo terrestre. La aguja imantada indica la direccin del campo magntico terrestre, apuntando hacia los polos norte y sur. Es intil en las zonas polares norte y sur, debido a la convergencia de las lneas de fuerza del campo magntico terrestre.

GPSEl SPG o GPS (Global Positioning System: sistema de posicionamiento global) o NAVSTAR-GPS[1] es un sistema global de navegacin por satlite (GNSS) que permite determinar en todo el mundo la posicin de un objeto, una persona o un vehculo con una precisin hasta de centmetros (si se utiliza GPS diferencial), aunque lo habitual son unos pocos metros de precisin. El sistema fue desarrollado, instalado y actualmente operado por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos.

PICOTAHerramienta formada por una pieza de metal ahusada con un ojo en el centro, por donde se inserta un mango. Se usa para cavar o para romper ciertas clases de roca

FLEXMETRO DE 5MTRS El flexmetro es un instrumento de medicin el cual es conocido con el nombre de cinta mtrica, con la particularidad de que est construido por una delgada cinta metlica flexible, dividida en unidades de medicin, y que se enrolla dentro de una carcasa metlica o de plstico. En el exterior de esta carcasa se dispone de disponen de un sistema de freno para impedir el enrollado automtico de la cinta, y mantener fija alguna medida precisa de esta forma.

LIBRETA DE CAMPOLa libreta o minuta de campo constituye el material de apoyo sobre el que se vaca toda la informacin de campo, observaciones, croquis, mediciones de altura de los equipos, prismas, copiado de coordenadas, y muchos otros. La libreta de campo, debe ser de dimensiones pequeas y de tapa dura que permita la escritura sobre ella.

CMARA FOTOGRFICA

Una cmara fotogrfica o cmara de fotos es un dispositivo utilizado para capturar imgenes o fotografas. Es un mecanismo antiguo para proyectar imgenes, en el que una habitacin entera desempeaba las mismas funciones que una cmara fotogrfica actual por dentro, con la diferencia que en aquella poca no haba posibilidad de guardar la imagen a menos que esta se trazara manualmente.

WINCHA DE 50MTRSLa wincha es un instrumento de medicin el cual es conocido con el nombre de cinta mtrica, con la particularidad de que est construido por una delgada cinta metlica flexible, dividida en unidades de medicin, y que se enrolla dentro de una carcasa metlica o de plstico. En el exterior de esta carcasa se dispone de disponen de un sistema de freno para impedir el enrollado automtico de la cinta, y mantener fija alguna medida precisa de esta forma.

MARCO TERICO:Q de BartonEl sistema consiste en dar al terreno una serie de parmetros que sustituiremos en una frmula para as formar un ndice denominado Q que es con el que podremos disear el sostenimiento, la variacin del ndice Q no es como en el caso del RMR una variacin lineal, en este caso se da una variacin exponencial.Definicin de Semivariograma: El semivariograma, conocido tambin como variograma, es la herramienta central de la geoestadstica. Dada una variable regionalizada Z(X) que cumpla la Hiptesis Intrnseca entonces existe la funcin semivarianza y se define como sigue:

Modelos de Semivariogramas:Modelo esfrico: Se usa para modelar fenmenos continuos. Es el ms usado en la prctica, alcanza la meseta S a una distancia finita h=a. Su ecuacin est dada por la siguiente expresin y su representacin grfica se muestra en la siguiente figura. (Londoo y Vldes, 2012).

Histograma: En trminos generales muchos de los mtodos de anlisis Geoestadsticos requieren que la distribucin de los datos sea normal o este normalizada. Dentro de las descripciones univariadas el histograma es muy til y la herramienta histograma del Arcmap permite graficar la frecuencia absoluta de los atributos de los datos y dar informacin acerca de medidas estadsticas.Kurtosis: Es una medida de la concentracin de la distribucin entorno a la media, si la variable es normal el valor del coeficiente es cero. Valores mayores que cero indicarn que la distribucin tiende a concentrarse en torno a la media ms que una distribucin normal, mientras que valores menores que cero indicarn que tienden a desplazarse.

Procedimiento

En Campo Toma de puntos GPSEsta labor se realiza paralelamente al mapeo geomecnico pues los puntos de distribucin debe ser referente a los mismos puntos donde se ha hecho el estudio geomecnico.Toma de fotos.Como todo proceso esto se da de forma paralela al proceso para que as poder describir la zona y poderla representarla de una forma de ideal y concisa. Descripcin del macizo.Esta labor se realiza paralelamente al mapeo geolgico geomecnico y a la elaboracin de los registros lineales, en el cual se anotan las caractersticas litolgico estructurales del macizo rocoso. Con el propsito de que la informacin consignada sea la ms objetiva posible.En este proceso se ha tomado: familias de discontinuidades DIP Y DIP DIRECTION para cada uno de ellos de tal manera realizar la estimacin geomecnico del macizo rocoso.

Estudio realizado con el Q de Barton parmetros

Tablas para q de Barton Jn NUMERO DE DISCONTINUIDADES

Jr FACTOR DE RUGOSIDAD DE LAS DISCONTINUIDADES

Ja FACTOR DE ALTERACION DE LAS DISCONTINUEDADES

Jw presencia de agua subterrnea/superficial en las discontinuidades

SRF

Procedimiento Representativo Para la Toma de:DIP y DIP DIRECTION. Descripcin geolgica del macizo rocoso.Nmero de fracturas Numero de discontinuidades (Jn)Factor de rugosidad de las discontinuidades (Jr)Coeficiente de rugosidad de la junta/discontinuidad (JRC)Facto de alteracin de las discontinuidades (Ja)Presencia de agua subterrnea/ superficial (Jw)Parmetro SRF

Punto N 1

Punto N 2

Toma de DID Y DID DIRECTION

Punto N 3Toma de rugosidad Toma de DID Y DID DIRECTION

Punto N 3Toma de rugosidad Toma de discontinuidades

Toma de DID Y DID DIRECTION

Punto N 4Toma de discontinuidades Toma de DID Y DID DIRECTION

Punto N 5

Toma de DID Y DID DIRECTIONToma de rugosidad

Toma de discontinuidades

Punto N 6

14

9

Toma de discontinuidades Toma de DID Y DID DIRECTION

I. RESULTADOS NxyzRQDJnJrJaJwSRFQ BARTONLN_QBARTONRMRLN_RMRD1DD1D2DD2D3DD3COMENTARIOS

1756,5979,217,2603,633131232101163694652505825376178roca desintegrada, humeda, entre las fallas se encontr arena

2756,6879,217,4923,618136321514947943035774323roca fracturada, vegetacion al borde y en la sperficie

3757,0409,217,8673,58233351016260415319arcilla, lutitta de color plomo alterada

4757,1819,218,1263,5411333215198585426326roca pura, 20 m aproximadamente de vegetacin, seco

5757,4959,218,1853,531133337130375414360presencia de musgo, arena a 3 metros aproximadamente vegetacin

6756,5959,217,2283,632176521017148247425455334

7756,7099,217,5043,61786521515047948130225314

8756,9909,218,0563,464863371926442526465300

9756,7099,217,5043,6171765115121359254317045182

10756,5379,217,0073,6491312031511-13848734585265

11756,4979,217,4383,61613121215182634833257426584288

12756,6409,217,4523,609136121511636945529827224

13756,7979,217,5403,5983165010-1354Gran presencia de agua

14757,0119,217,7163,59231671012637344281

15757,1709,218,1203,57213416101525948191876

16757,4309,218,1723,52413631151985854853535136

17757,0399,217,9193,52417652151106586477SW82NW

18756,7409,217,5603,609131562151394774

19757,0349,217,8193,5758363101534804

20757,2269,218,1513,525133631511305884

21757,5219,218,1743,52013363101874844

22756,5099,217,4093,6173313110-13446326Lisa, granito con limo color amarillento

23756,5279,217,4893,6028632112150478392572Arenisca oxidada. Presencia de mucho cuarzo cristalizado de beta.

24756,9889,217,5453,607361173215048485485se encuentra al costado de una quebrada. Arenisca oxidada.

25757,1319,218,1083,540333343204842683Arenisca limosa humeda. Por goteo.

26757,2769,218,1563,527335373525842175Arenisca limosa, mojada.

27756,5269,217,3863,632396415182624Material arciloso con tres familias de discontinuidades, las dos primeras con direccin NE y la ultima NO.

28756,8009,217,5443,617831410172614Bastante arcilla con una familia de discontinuidad con direccin de inclinacin NE.

29757,0249,217,7603,578331210152584Lutitas con direccion de inclinacion de la discontinidad NO.

30757,1099,218,0923,54136327152594Arenas con direccin de inclinacin de las discontinuidades NO.

31757,2379,218,1443,5338314151102654Volcnico piroclstico con direccion de inclinacin de la discontinuidad NE.

A. ANLISIS ESTADSTICOS: Determinar si la base de datos se va trabajar en logartmica o en base normal?.

Interpretacin: En la figura observamos que la media y la mediana tienen valores similares la cual nos indica que nuestra data lo trabajaremos en base normal. Adems si calculamos el coeficiente variacin obtenemos 0.71047 que es igual a 71.047 % siendo menor al 75% la cual indica que la data no necesita una transformacin log-normal. Asimetra es -0.38439, la cual indica que la desviacin respecto a la media es mayor para los valores inferiores.QQ PLOPT: Interpretacin: Se puede observar que los valores estn alrededor de la lnea de normalizacin lo cual indica que no est muy influenciado por altos o bajos errticos generando una buena distribucin normal.

TREND ANLISIS.

UTILIZAMOS LA HERRAMIENTA TREND ANLISIS PARA VER LA DISTRIBUCIN DE LOS DATOS

Interpretacin: Los datos tendrn una distribucin cuadrtica ya que las curvas son parbolas

A. INTERPOLACIN DE LOS DATOSMODELO ESFRICO:

Interpretacin: Meceta = 2.43m aprox El alcance = 0.6 m El sill = 2.4951m por que no hemos trabajado con efecto pepia Sill parcial= 2.4951m Efecto pepita =0.00mInterpretacin Presenta una mala correlacin del valor predictivo en relacin al valor promedio real. Esta relacin se ve influenciada por bajos y altos errticos los cuales se constituyen como anomalas dentro de la poblacin, esto podra significar que la toma de muestras no ha sido muy reciproca o que falten ms muestras en la zona de estudio.

Interpretacin Entre el error y el promedio real, no existe una correlacin adecuada, podemos observar que el margen de error con respecto al promedio es bastante alto; lo que indica que existe error en la toma de muestreo.

Interpretacin Podemos observar que los datos estn alrededor de Lnea de regresin la cual muestra una orientacin casi normal salvo algunos altos errticos, esto quiere decir que el trabajo que hemos hecho sin transformar a una distribucin log-normal, es relativamente correcta..

Resumen del modelo esfrico del SEMIVARIOGRAMA

B. MAPA DE PREDICCION:

0.001 0.01: EXCEPCIONALMENTE MALA. 0.01 0.04 EXTREMADAMENTE MALA. 0.1 0.4 MUY MALA 0.4 1 MALA 1 4 REGULAR 4 10 BUENA 10 40 MUY BUENA 100 400 EXTREMADAMENTE BUENA 400 1000 EXCEPCIONALMENTE BUENA InterpretacinDel mapa de prediccin referimos que el macizo rocoso est constituido en su gran mayora por roca de gran calidad; la cual est distribuida por roca de calidad regular a muy buena y esto predice un comportamiento ideal en la estabilidad de taludes.

II. CONCLUSIONES De las toma de datos concluimos que en del estudio geomecnico del talud en la zona del kilmetro 24 tiene en gran mayora el macizo rocoso en buena calidad. Por lo consiguiente el mtodo de KRIGING es uno de los mtodos ms precisos para estimacin de puntos. El proceso de llevar un modelo sistemtico aleatorio hace que el anlisis de muestras sea ms preciso. Hemos usado el mtodo esfrico ya que este es el ms ideal para variables mineras El margen de error presentado es bastante alto ya que puede darse por un error en la toma de datos o por la falta de datos.

III. RECOMENDACIONES

Tomar con ms seriedad la toma de datos para evitar tener error tan alto. Tratar en lo posible que las muestras sean equidistantes, de tan manera extraccin de datos de la poblacin este distribuida uniformemente. Si de ser necesario transformar a log-normal para disminuir el error. Percatarse durante la toma de puntos GPS este en el sistema WGS84.

IV. BIBLIOGRAFA

Apuntes tomados en clase. Londoo, L ; Valdes Juan. 2012: Geoestadistica Aplicada: Generacin de mapas de interpolacin para el estudio de fenmenos distribuidos espacialmente, Alemania, pp. 14-15.

V. LINKOGRAFA

http://help.arcgis.com/es/arcgisdesktop/10.0/help/index.html#/na/00r90000001n000000/, Algunas aplicacin del ArcGis.