taludes en macizos rocosos

8/19/2019 Taludes en Macizos Rocosos

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TALUDES EN MACIZOS ROCOSOS

ESTUDIO DE LA ESTABILIDADMEDIANTE PROYECCIÓN

ESTEREOGRÁFICA


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INTRODUCCIÓN• Roca o macizo rocoso constituido por dos elementos:• Roca matriz

• Discoti!i"a"#s• Las discontinuidades $o%i#ra la resistencia, deformabilidad y

la permeabilidad del macizo.

• La r#sist#cia en las discontinuidades es irior a la roca matriz

en:• Resistencia al corte

• Resistencia a la tracción: disminuye tanto que se considera que noadmite tracciones

• D#&orma%i'i"a" ( )#rm#a%i'i"a" es ma(or en lasdiscontinuidades que en la roca matriz

• Forma "# rot!ra muy influenciada por la existencia de las

"iscoti!i"a"#s


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TIPOS DE MACIZOS ROCOSOSTres tipos:• Número de discontinuidades es muy grande, y los bloques de roca

matriz son muy pequeos: rot!ra simi'ar a a la de un s!#'o*!i el número discontinuidades es pequeo, pero la resistencia de laroca matriz es similar a la discontinuidad "roca blanda#: ≈≈≈≈ s!#'o.

• Roca matriz muy resistente, con pocas o ninguna discontinuidad.Las que existen est$n cerradas y posiblemente rellenas de materialduro ⇒ o suelen dar )ro%'#mas de i#sta%i'i"a" "# ta'!"#s a

ni%el &ngenier'a (i%il

• )xisten discontinuidades "no muc*as# y la resistencia de +stas es

inferior a la resistencia de la roca matriz ⇒ "omia 'a &orma "#rot!ra " es la situación m$s frecuente#


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DISCONTINUIDADES• !e pueden asimilar a un )'ao

• No se presentan de forma aleatoria, generalmente se presentanformando &ami'ias:

• Las discontinuidades se presentan m$s o menos paralelas,

debido a la estratificación• (on una determinada frecuencia

• ebido a los mo%imientos tectónicos aparecen familias que

pueden estar relacionadas entre s'.• Las &ami'ias est$n co+!$a"as entre s'

• Tambi+n aparecen "iscoti!i"a"#s ais'a"as: p.e. fallas

• !e considera la σσσσtracci, -. y la resistencia a cortante ττττ


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TALUDES EN MACIZOS ROCOSOS• Taludes macizos rocosos con una o %arias familias

de discontinuidades• -til representar plano del talud y las familias de

discontinuidades en proyección estereogr$fica

• bser%ando orientación e inclinación de lasdiscontinuidades y su posición relati%a respecto

al plano del talud:• educir tipo de rotura m$s probable• btener magnitudes angulares : c$lculo /!


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DEFINICIÓN DE UN PLANO• Buzamiento: $ngulo que forma con la

*orizontal la l'nea de m$xima pendiente

• Rumbo: recta intersección del plano con

un plano *orizontal de referencia

• Dirección de buzamiento: $ngulo,

medido en el sentido de las agu0as delrelo0, entre el Norte y la proyección de la

l'nea de m$xima pendiente considerada

siempre en el sentido *acia el que

desciende el plano

1n plano queda definido por su buzamiento y su orientación"dirección de buzamiento o $ngulo de rumbo y sentido de

buzamiento#


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PROYECCIÓN ESTEREOGRÁFICA• !e supone que el plano pasa por

el centro de la esfera dereferencia

• !ólo se considera el *emisferioinferior de la esfera

• 2lano definido por el c'rculom$ximo: intersección del planocon la esfera de referencia

efinir el plano por el polo: punto intersección de la semiesfera conuna recta perpendicular al plano por el centro de la misma


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PROYECCIÓN ESTEREOGRÁFICA• La proyección de una recta es la

proyección del punto intersecciónde la misma con la semiesfera dereferencia

• La representación de planos yrectas se *ace con la ayuda deuna plantilla

• 2royección estereogr$fica

conser%a $ngulos

2lantilla se obtiene trazando los meridianos y paralelos de unaesfera con cierta equidistancia angular "34#


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R)2R)!)NT5(&6N ) 1N 2L5N

PLANO DEFINIDO POR DIRECCIÓN DE BUZAMIENTO Y BUZAMIENTO•Norte en el norte de la plantilla.•7arcar el $ngulo de la dirección de buzamiento en papel %egetal•!e *ace coincidir la dirección de buzamiento del plano a representar con e0e 89)de la plantilla

•!e mide el $ngulo del buzamiento desde la circunferencia exterior en e0e 89)•!e traza el c'rculo m$ximo coincidente con uno de los meridianos de la plantilla


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R)2R)!)NT5(&6N ) 1N 2L5N

PLANO DEFINIDO POR RUMBO/ BUZAMIENTO Y SENTIDO DE BUZAMIENTO•Norte en el norte de la plantilla.•7arcar el $ngulo del rumbo en papel %egetal•!e *ace coincidir el rumbo del plano a representar con e0e N9! de la plantilla•efinir el sentido de buzamiento del plano" según el Norte en papel %egetal#

• !e mide el $ngulo del buzamiento desde la circunferencia exterior en e0e 89)•!e traza el c'rculo m$ximo coincidente con uno de los meridianos de la plantilla

!e coloca el papel transparente sobre la plantilla. !e *ace coincidir los centros!e define en el papel transparente la dirección Norte


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R)(T5 &NT)R!)((&6N ) ! 2L5N!

•La recta intersección de dos planos es el punto intersección de las proyecciones dedic*os planos•La dirección de buzamiento de dic*a recta se obtiene uniendo dic*o punto con elcentro de la proyección. !e mide desde el Norte *asta dic*a recta en sentido*orario.•&nclinación de la recta intersección: girar el papel %egetal *asta que el puntointersección que representa la recta quede en el e0e 89) de la plantilla. )l $ngulose mide desde la circunferencia exterior.


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T)N(&6N )L ;N


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=REPRESENTACIÓN ESTAD0STICA DE DISCONTINUIDADES

• 7acizo rocoso con una o %arias familias de discontinuidades

• Los polos de esas familias se agrupan en zonas definidas del

gr$fico

• La dirección de la familia de discontinuidades est$ representada

por el punto de m$xima concentración de polos.

= ESTACIONES GEOMECÁNICAS


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)!L&>57&)NT 2L5NESTUDIO CINEMÁTICO(ondición necesaria para que se produzcadeslizamiento plano:

irecciones de buzamiento parecidasuzamiento de discontinuidades menor que elbuzamiento del talud

PROECCI!N ESTEREO"RÁ#IC$

Talud?

@

3

D 1#rsor %!zami#to "# ! )'ao

D2 2osible inestabilidad

D3 )stable con independencia de

par$metros resistentes

D4 )stable independientemente de



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)!L&>57&)NT 2L5NCÁ%CU%O DE% #$CTOR DE SE"URID$D;ngulo m$ximo entre dirección de buzamiento deltalud y de la discontinuidad 3.52roblema bidimensional: rebanada de anc*o unidad,limitado por planos perpendiculares al plano del taludL'mites laterales resistencia despreciable

C$SO "ENER$%&= 2resiones de agua en superficie de rotura

=


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)!L&>57&)NT )N (1A5ESTUDIO CINEMÁTICO(ondición necesaria para que se produzcadeslizamiento en cua:

irecciones de buzamiento parecidasuzamiento de la arista intersección que definela cua debe ser menor que el buzamiento deltalud


Talud&?3

&?@

&3@

I 1#rsor it#rs#cci, "# ! )'ao

I23 2osible inestabilidad

I24 )stable con independencia de


I34 )stable :caso l'mite


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)!L&>57&)NT )N (1A5C$SO "ENER$%

Sección vertical del taludpor la línea de intersección

D F

Btg B N Atg A N B A Bc A A Ac

T

tg N Lc FS

''''''' φ φ φ ⋅+⋅+⋅+⋅=

⋅+⋅=

Geometría de la cuña

c’A y c’B = cohesión efectiva en la superficies de deslizamiento

φ’A y φ’B =ángulo de rozamiento interno efectivo en las superficies de

deslizamiento

AA y AB=áreas de las superficies de deslizamiento

NA=WA- WHA – UA - VA es la reacción normal efectiva sobre el plano A.

NB=WB- WHB – UB - VB es la reacción normal efectiva sobre el plano B.

FD=WVD +WHD +VD es la resultante de las componentes de las fuerzas

que tienden a producir deslizamiento.


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B1)L( ) )!TR5T!

(ondición necesaria para que se produzca deslizamiento en cua:Rumbo talud y discontinuidades similares"@C4#eslizamiento entre estratos


N 1#rsor orma' "# ! )'ao

N2 2osible inestabilidadN3 )stable con independencia de


N4 )stable independientemente depar$metros resistentes

Talud

N3

N?

N@D@C4

9@C4

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