ANALYSIS

Para las fallas planas F3 expresa la probabilidad de que las juntas afloren en el talud. Se supone que las condiciones son “normales” cuando el buzamiento medio de la familia de la juntas es igual al del talud, y por tanto aflorarán algunas pocas juntas. Cuando el talud buza más que las juntas, casi todas afloran y las condiciones “serán muy desfavorables” lo que supone un valor de F3 de -60 (para bs-bj>10°), o “desfavorables” lo que supone un valor de F3 de -50 (para 0<bs-bj<10°). La diferencia con el valor de F3 “normal” (que es de -25) es muy grande.

Para la falla por vuelco no se supone que puedan existir condiciones desfavorables, ya que el vuelco rara vez produce fallas bruscas y en muchos casos los taludes con vuelcos de estratos se mantienen.

Se ha utilizado la condición de Goodman-Bray (1977) para evaluar la probabilidad de vuelco. Sin embargo se ha observado que muchos vuelcos se producen para valores ligeramente distintos, lo que puede

49 interpretarse como que la resistencia al esfuerzo cortante se reduce uno 5%, sea por el hecho de que en muchos taludes volcados las juntas están meteorizadas, o porque el ángulo de rozamiento experimente una ligera reducción en el caso de fallas rotacionales (Goodman, 1976). La citada condición de Goodman- Bray sólo es válida para el caso de fallas con pie (toe) volcado (que son más frecuentes en la práctica), pero no para el caso de pie deslizante donde la superficie basal del macizo roto aflora en el talud con el aspecto de una junta deslizada.

Cuadro Nº 26. Factor de ajuste para las juntas (Romaña, 1985)

Caso Muy favorable Favorable Normal Desfavorable Muy

desfavorable P T aj-as aj-as-180° >30° 30°-20° 20°-10° 10°-5° <5° P/T F1 0.15 0.40 0.70 0.85 1.00 P bj <20° 20°-30° 30°-35° 35°-45° >45° F2 0.15 0.40 0.70 0.85 1.00 T F2 1 1 1 1 1 P T bj-bs bj-bs >10° <110° 10°-0° 110°-120° 0° >120° 0° (-10°) <10° ….. P/T F3 0 -6 -25 -50 -60 Leyenda: P: falla plana T: falla por vuelco.

as: dirección de buzamiento del talud. bs: buzamiento del talud.

aj: dirección de buzamiento de las juntas. bj: buzamiento de las juntas.

Cuadro Nº27. Factor de ajuste según el método de excavación (romaña, 1985) Método Talud natural Precorte Voladura

suave Voladura mecanizada Voladura deficiente F4 +15 +10 +8 0 -8

Cuadro Nº28. Clases de estabilidad según el SMR (Romaña, 1985)

Clase Nº V IV III II I

SMR 0-20 21-40 41-60 61-80 81-100

Descripción Muy mal Mala Normal Buena Muy buena

Estabilidad Totalmente inestable Inestable Parcialmente estable

Estable Totalmente estable Fallas Grandes roturas por

planos continuos o por masa. Juntas o grandes cuñas Algunas juntas o muchas cuñas Algunos bloques Ninguna

50 8.5.5. El factor de ajuste según el método de excavación, F4, ha sido establecido empíricamente (cuadro Nº27):

Los taludes naturales son más estables, a causa de los procesos previos de erosión sufridos por el talud, y de los mecanismos internos de protección que muchos de ellos poseen (vegetación, desecación superficial, drenaje torrencial, etc. F4=+15

El precorte aumenta la estabilidad de los taludes en media clase F4=+10.

Las técnicas de voladura suave (recorte), bien ejecutadas, también aumentan la estabilidad de los taludes, F4=+8.

Las voladuras normales aplicadas con métodos razonables no modifican la estabilidad, F4=0 Las voladuras defectuosas son muy frecuentes y pueden dañar seriamente a la estabilidad, F4=-8

La excavación mecánica de los taludes por ripado sólo es posible cuando el macizo rocoso está muy fracturado o la roca es blanda. Con frecuencia se combina con prevoladuras poco cuidadas. Las caras del talud presentan dificultad de acabado. Por ello el método ni mejora ni empeora la estabilidad, F4=0.

El valor final del índice de clasificación SMR es:

(

)

La clasificación no tiene instrucciones específicas para las fallas en cuña. El procedimiento a seguir es obtener el índice SMR para cada una de las familias de las juntas. Se adoptará para el talud el valor menor del índice SMR obtenido para cada familia de juntas.

En rocas meteorizadas y en las evolutivas la clasificación debe ser aplicada dos veces: para la situación inicial de roca sana y para la situación futura de roca meteorizada. Los índices obtenidos serán distintos. Según el valor del índice SME se obtiene 5 clases de estabilidad, definidas simplificadamente en el cuadro Nº28.

Los valores límites del SMR encontrados empíricamente para cada forma de falla son:

CUADRO Nº29. FALLAS PLANAS CUADRO Nº30. FALLAS EN CUÑA

SMR >60 Ninguna SMR>75 Muy pocas

60 >SMR> 40 Importantes 75 >SMR> 49 Algunas 40 >SMR> 15 Muy grandes 55 >SMR> 40 Muchas

CUADRO Nº31. FALLAS POR VUELCO CUADRO Nº32. FALLAS CIRCULARES (tipo suelo)

SMR >65 Ninguno SMR>30 Ninguna

65 >SMR> 50 Menores 30 >SMR> 10 Posible 40 >SMR> 30 Muy grandes

Todos los taludes con valores del SMR inferior a 20 se caen rápidamente. No se han encontrado taludes con valores del SMR inferiores a 10 que indica que son físicamente factibles.

51 USAR ROCK MASS CLASSIFICATION SYSTEMS (sistemas de clasificación de la masa rocosa)

 Los dos sistemas mas usadas para la clasificación de la masa rocosa son RMR de Bieniaski (1976, 1989) y Q de Barton y otros (1974).

 Ambos métodos incorporan geológico, geométrico y diseño/ parámetros de la ingeniería para hallar el valor cuantitativo de la calidad e la masa rocosa.

 RMR utiliza fuerza compresiva directo mientras que Q considera solamente fuerza mientras que se relaciona con la tensión in situ en roca competente.

 Ambos esquemas se ocupan de la geología y la geometría de la masa de la roca, obteniendo resultados levemente diferentes.

 Ambos consideran el agua subterránea.

 Ambos incluyen un cierto componente de la fuerza material de la roca. ÍNDICE DE FUERZA DE GEOLOGYCAL (GSI)

La fuerza de una masa rocosa unida depende de:

 Las características de los pedazos intactos de la roca.

 La libertad de estos pedazos a resbalar y a girar bajo condición de una diversa tensión .

 Esta libertad es controlada por la forma geométrica de los pedazos intactos de la roca como la pared y como la condición de las superficies que separan los pedazos.

 Las superficies ásperas de la discontinuidad darán lugar a una masa mucho más fuerte de la roca que una que contenga las partículas redondeadas rodeadas por el material fracturado y alterado.  El índice de fuerza geológico (GSI), introducido por Hoek (1995) y Hoek, Kaiser y Bawden (1995)

proporciona un sistema para estimar la REDUCCIÓN EN LA FUERZA DE LA MASA ROCOSA PARA LAS CONDICIONES GEOLÓGICAS DIFERENTES.

Blocky : buena unión en la masa rocosa no perturbada consistido por bloques cúbicos formados por 3 sistemas de discontinuidades perpendiculares. Decreasing surface quality= disminución de la calidad superficial.

52

VERY BLOCKY : macizo rocoso parcialmente alterado. Bloques en contacto de forma angular formados por cuatro o más familias de discontinuidades

BLOCKY /DISTURBED: macizo alterado, plegado y fracturado con múltiples discontinuidades que forman bloques angulosos y con baja proporción de finos.

53

DESINTEGRADO: macizo rocoso muy fracturado formado por bloques angulares y redondeados con alto contenido de finos.

54 6.19. ÍNDICE DE FUERZA GEOLÓGICO (GSI)

Hoek y otros, (1995) presentados el índice de fuerza geológico, más completo a su criterio de falla de la roca generalizado y la manera de estimar los parámetros s, a y mb. Este GSI estima la reducción de la fuerza de la masa rocosa para diversas condiciones geológicas. Estos valores son presentados mas detalladamente en el apéndice 2:1 (tabla A2:8, A2:10, A2:12, A2:13 y A2:14).

Se muestra a tres maneras diferentes de calcular el GSI:

1) Usando el grado de la masa rocosa para masas de roca de una mejor calidad (GSI>25)

Para RMR76 >18

GSI= RMR