Supervised and Unsupervised Methods

Las discontinuidades sistemáticas se presentan en familias con orientación y características más o menos homogéneas. La orientación relativa y el espaciado de las diferentes familias de un macizo rocoso definen la forma de los bloques que conforman el macizo. La orientación de las discontinuidades con respecto a las estructuras u obras de ingeniería condiciona la presencia de inestabilidades y roturas a su favor.

La Figura 14 muestra que la orientación de una discontinuidad en el espacio queda definida por la dirección de buzamiento (dirección de la línea de máxima pendiente del plano de discontinuidad respecto al norte y se mide siguiendo la dirección de las agujas del reloj desde el norte, y varía entre 0°-360°) y por su buzamiento (inclinación respecto a la horizontal de dicha línea y se mide mediante el clinómetro, con valores entre 0°-90°).

Figura 14. Medida de la orientación de discontinuidades.

Fuente. Manual de campo para la descripción y caracterización de macizos rocosos en

6.3.2 Espaciado

El espaciado entre los planos de discontinuidad condiciona el tamaño de los bloques de matriz rocosa y, por tanto, define el papel que ésta tendrá en el comportamiento mecánico del macizo rocoso, y su importancia con respecto a la influencia de las discontinuidades.

 Si el espaciado es muy grandes, de varios metros, en los procesos de deformación y rotura prevalecerán las propiedades de la matriz rocosa o de los planos de discontinuidad según la escala de trabajo considerada y la situación de la obra de ingeniería con respecto a las discontinuidades;

 si el espaciado es menor (varios decímetros a 1 o 2 metros) el comportamiento del macizo lo determinarán los planos de debilidad; por último

 si el espaciado es muy pequeño el macizo estará muy fracturado y presentará un comportamiento «isótropo», controlado por las propiedades del conjunto de bloques más o menos uniformes.

Colocando la cinta métrica perpendicular a las trazas de los planos de cada familia, se mide la distancia d, que deberá ser corregida para calcular el espaciado real:

e = d senα

Dónde:

e= espaciado real.

d= distancia media medida con la cinta.

α= ángulo entre la línea de medición y la dirección de la familia.

También puede representarse un histograma con los espacios de todas las discontinuidades medidas utilizando la terminología recomendada por la Sociedad Internacional de Mecánicas de Rocas (SIMR) (Brown, 1981).

Tabla 1. Espaciamiento de las discontinuidades recomendada por SIMR19 (Brown, 1981). Descripción Espaciado (mm) Muy separadas >2 m Separadas 0,6-2 m Moderadas 0,2-0,6 m Próximas 0,06-0,2 m Muy próximas 0,02-0,06 m

Fuente. Fundamentos e ingeniería de taludes.

19

6.3.3 Persistencia (Dimensiones)

Este concepto hace referencia al grado de continuidad de las discontinuidades; en promedio determina la extensión para la cual el material rocoso y las discontinuidades afectan separadamente las propiedades mecánicas de la masa. Para la medida de la dimensión se recomienda medir la longitud de la discontinuidad, hasta su interrupción en el caso que sea visible, tanto a lo largo del buzamiento como a lo largo de la dirección de capa20.

La persistencia para diferentes familias de discontinuidad puede considerarse como: la imagen 3 muestra las discontinuidades persistentes, sub-persistentes, y no persistente.

Imagen 3. Persistencia de las discontinuidades, pared bloque 6 oriente, Nivel 190.

Fuente. Autor del proyecto

6.3.4 Rugosidad

La rugosidad de una discontinuidad tiene una gran influencia sobre su resistencia al corte; esta influencia es tanto menor cuanto mayor sea su apertura y el espesor de relleno21.

La SIMR (Brown, 1981)22 propone una clasificación con dos escalas para determinar la rugosidad de las discontinuidades (Figura 15):

 Escala intermedia, para observaciones de varios metros de longitud;

20

JUAN ORTRGA OLARTE, Profesor asociado UNAL. Caracterización Geológica de macizo rocoso; Cap. 11 Pag. 234.

21

GONZALEZ DE VALLEJO, L. I. Ingeniería Geológica, 2004.

22

comprende tres grados de rugosidad: escalonada, ondulada y plana.

 Escala pequeña, para observaciones de varios centímetros; comprende los siguientes grados: rugosa, lisa o suave y pulida o espejo de falla.

Figura 15. Descripción de la rugosidad en las discontinuidades

Fuente. Ingeniería geológica, Luis I González de Vallejo 2004.

6.3.5 Abertura

Este parámetro puede ser muy variable en diferentes zonas de un mismo macizo rocoso; mientras que en superficie la abertura puede ser alta, ésta se reduce con la profundidad, pudiendo llegar a cerrarse. La influencia de la abertura en la resistencia al corte de la discontinuidad es importante incluso en discontinuidades muy cerradas, al modificar las tensiones efectivas que actúan sobre las paredes. Los procesos de desplazamiento en la discontinuidad o de disolución pueden dar lugar a aberturas importantes.

Tabla 2. Conceptos e imágenes de los diferentes tipo de aberturas en las discontinuidades

Discontinuidad Cerrada; no hay nada de material ni hueco en las paredes de la discontinuidad.

Discontinuidad Abierta; existe una distancia entre ambas paredes de la discontinuidad, sin ningún material.

Discontinuidad Rellena; existe material de rellano entre ambas paredes de la discontinuidad.

Fuente. Autor del proyecto

6.3.6 Relleno

Es material presente entre las paredes de las discontinuidades y de propiedades distintas a la de la roca, aunque algunas veces se presenta duro generalmente es más blando que el macizo rocoso generándole una disminución de su resistencia23.

6.3.7 Filtración

EI agua en el interior de un macizo rocoso procede generalmente del flujo que circula por las discontinuidades24 la tabla 3 muestra el grado de filtración que está presentando las discontinuidades en el talud.

23

GONZALEZ DE VALLEJO, L. I. Ingeniería Geológica, 2004.

24

Tabla 3. Filtraciones en las discontinuidades

Código Descripción

1 Discontinuidad seca 2 Discontinuidad húmeda 3 Discontinuidad con goteo

4 Discontinuidad con flujo constante

Fuente. Recolección de información Geotécnica para minas CDJ, CET, CMU Y Calenturitas,

Dubier Cardona López 2008.