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$metros resistentes
D4 )stable independientemente de
par$metros resistentes
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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$%&= 2resiones de agua en superficie de rotura
=
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)!L&>57&)NT )N (1A5ESTUDIO CINEMÁTICO(ondición necesaria para que se produzcadeslizamiento en cua:
irecciones de buzamiento parecidasuzamiento de la arista intersección que definela cua debe ser menor que el buzamiento deltalud
PROECCI!N ESTEREO"RÁ#IC$
Talud&?3
&?@
&3@
I 1#rsor it#rs#cci, "# ! )'ao
I23 2osible inestabilidad
I24 )stable con independencia de
par$metros resistentes
I34 )stable :caso l'mite
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)!L&>57&)NT )N (1A5C$SO "ENER$%
Sección vertical del taludpor la línea de intersección
D F
Btg B N Atg A N B A Bc A A Ac
T
tg N Lc FS
''''''' φ φ φ ⋅+⋅+⋅+⋅=
⋅+⋅=
Geometría de la cuña
c’A y c’B = cohesión efectiva en la superficies de deslizamiento
φ’A y φ’B =ángulo de rozamiento interno efectivo en las superficies de
deslizamiento
AA y AB=áreas de las superficies de deslizamiento
NA=WA- WHA – UA - VA es la reacción normal efectiva sobre el plano A.
NB=WB- WHB – UB - VB es la reacción normal efectiva sobre el plano B.
FD=WVD +WHD +VD es la resultante de las componentes de las fuerzas
que tienden a producir deslizamiento.
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B1)L( ) )!TR5T!
(ondición necesaria para que se produzca deslizamiento en cua:Rumbo talud y discontinuidades similares"@C4#eslizamiento entre estratos
PROECCI!N ESTEREO"RÁ#IC$
N 1#rsor orma' "# ! )'ao
N2 2osible inestabilidadN3 )stable con independencia de
par$metros resistentes
N4 )stable independientemente depar$metros resistentes
Talud
N3
N?
N@D@C4
9@C4
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