7/23/2019 Presentacin - Curso Geologa Estructural
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Diplomado Tcnicas
Modernas en
Excavacin de Tneles
GEOLOGAESTRUCTURAL
RELATOR: ANDREA RUSSO
GELOGO, Ph. D.
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INTRODUCCINPorciones de la corteza terrestre de diferentes
dimensiones, forma y composicin pueden ser vistascomo elementos estructurales ordenados en el espacioe interactuando entre ellas para formar unadeterminada estructura.
tomos cristal
Clastos de rocas roca clstica
Mismo estrato con diferente inclinacin pliegue
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Cuando las estructuras son consecuencia de la gnesis
de un macizo rocoso se habla de estructuras primarias.
Cuando las estructuras son consecuencias de procesosde deformacin posteriores se habla de estructuras
secundarias.
La geologa estructural se ocupa del estudio de lasestructuras secundarias.
INTRODUCCIN
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COMPORTAMIENTO DE LOSMATERIALES
Cuando un volumen de roca es sujeto a un campo de
esfuerzos, este experimentar unas deformaciones queson proporcionales a la intensidad de los esfuerzos, eltiempo de aplicacin y la temperatura.
El tipo de deformacin que se producir ser diferentede acuerdo al tipo de comportamiento de losmateriales.
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COMPORTAMIENTO ELSTICOEl comportamiento elstico se observa cuando la
deformacin producida en un material es completamenterecuperada una vez que termine la aplicacin del esfuerzoque la produjo.
La deformacin en los materiales elsticos no vara con el
tiempo y es perfectamente reversible.
La deformacin que experimentan los materiales elsticos eistropos es representada por la ley de Hooke
= *E
Donde es el esfuerzo aplicado, es la deformacin y E esel mdulo de Young.
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COMPORTAMIENTO ELSTICO
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COMPORTAMIENTO PLSTICO
En el caso del comportamiento plstico, los materiales
muestran en una fase inicial durante la cual presentanun comportamiento elstico. Si durante esta fase setermina el esfuerzo, la deformacin ser perfectamentereversible.
Si el esfuerzo continua se llegar a un punto a partirdel cual el material presentar una deformacin de tipopermanente (deformacin plstica), esto se puedeobservar en el cambio de pendiente en la curvaesfuerzos deformacin.
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COMPORTAMIENTO PLSTICO
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COMPORTAMIENTO VISCOSOCuando dos probetas de un mismo material estn
sujeta a un mismo esfuerzo pero en tiempo diferentes,mostrarn al final de la aplicacin de la carga,deformaciones distintas. Las deformaciones sernmayores cuanto mayor habr sido el tiempo.
Este comportamiento se define como viscoso.
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COMPORTAMIENTO VISCO-ELSTICO
En el comportamiento elstico perfecto existe una totalrecuperacin de la deformacin cuando se termina deaplicar la carga.
En el comportamiento viscoso perfecto existe solodeformacin permanente y los esfuerzos viscosos sonfuncin de la velocidad de deformacin.
En realidad muchos materiales tienen un comportamientoque resulta de la combinacin de los dos comportamientossimples.
Cuando se carga un material visco-elstico en una prueba delarga duracin, sin haber alcanzado el yeldpoint o el puntode ruptura, en el momento que se descarga el material solouna parte de la deformacin es recuperada.
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COMPORTAMIENTO VISCO-ELSTICO
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PLEGAMIENTO Y FISURACINDE LOS MATERIALES
El inicio del comportamiento plstico de un material
est condicionado por la temperatura y presin deconfinamiento.
En pruebas de laboratorio se observa que en muchas
rocas no se puede producir deformacin plstica pordebajo de una cierta temperatura y/o de una ciertapresin de confinamiento. Cuando la probeta sefractura al alcanzar una cierta carga, entonces presentaun comportamiento frgil, en caso contrario estamosen presencia de un comportamiento dctil.
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PLEGAMIENTO Y FISURACINDE LOS MATERIALES
En la corteza terrestre la presin y la temperatura
aumentan con la profundidad, por lo tanto se puedeesperar que las rocas se comporten frgilmente ensuperficie y dctilmente en profundidad.
De echo se observa que las porciones de cortezasdeformadas en profundidad han sido afectadas pordeformaciones relevantes sin fracturamiento, mientrasque en superficie aumentan las evidencias decomportamiento frgil.
Las estructuras mas importantes originadas son lospliegues y las fallas.
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PLEGAMIENTO Y FISURACINDE LOS MATERIALES
Los pliegues se originan en un rgimen compresivo
actuante sobre rocas estratificadas, en caso de rocasmacizas y de gran espesor el plegamiento se puedeoriginar con grandes radios de curvaturas.
Existen dos tipos de pliegues, el anticlinal y el sinclinaly dependiendo de la forma pueden tomar diferentesnombres.
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PLEGAMIENTO Y FISURACINDE LOS MATERIALES
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PLEGAMIENTO Y FISURACINDE LOS MATERIALES
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PLEGAMIENTO Y FISURACIN
DE LOS MATERIALES
Las fallas constituyen fracturas en el macizo rocoso que
presentan un movimiento relativo entre los dosbloques originados por la falla.
Se diferencian tres tipos de fallas, la falla directa, la
falla inversa y la falla transcurrente.
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PLEGAMIENTO Y FISURACIN
DE LOS MATERIALES
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PLEGAMIENTO Y FISURACIN
DE LOS MATERIALES
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PLEGAMIENTO Y FISURACIN
DE LOS MATERIALES
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PLEGAMIENTO Y FISURACIN
DE LOS MATERIALES
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ESTRUCTURAS PENETRATIVAS
Las estructuras penetrativas se definen en este modo
dado que estas penetran la totalidad del macizo rocosodeformado.
Cuando constituyen el resultado de una deformacin
homognea, estas se caracterizan por una distribucinuniforme y por ende por una periodicidad.
La periodicidad es especificada indicando la distancia
media o espaciamiento entre dos elementosestructurales contiguos o su frecuencia.
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ESTRUCTURAS PENETRATIVAS
La frecuencia representa el numero de estructuras
presentes en la unidad de largo medida en la direccinperpendicular a estas.
Entre las estructuras penetrativas se encuentran el
clivaje y la esquistosidad.
El clivaje est constituido por un conjunto deestructuras generalmente plano paralelas con una
espaciamiento de pocos centmetros. Este es frecuenteobservarlo en los pliegues.
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ESTRUCTURAS PENETRATIVAS
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ESTRUCTURAS PENETRATIVAS
El termino esquistosidad se utiliza para indicar el
particular tipo de estructura plano paralela quecaracteriza muchas rocas metamrficas, en las cuales sehan producido importantes procesos de recristalizacin
y cambios de composicin.
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ESTRUCTURAS PENETRATIVAS
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ESTRUCTURAS PENETRATIVAS
Otros tipos de estructuras penetrativas estn
representados por los sistemas de diaclasas.
Un set de diaclasas est constituido por una asociacinde fracturas planas y paralelas que no muestran
evidencia de deslizamiento a lo largo de ellas.
Un macizo rocoso puede presentar ms sets dediaclasas con diferentes orientaciones, en este caso se
habla de un sistema de diaclasas. En afloramiento sepresentan como verdaderas fracturas y puedenpresentar un espaciamiento y una extensin variable.
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ESTRUCTURAS PENETRATIVAS
Se considera que las diaclasas pueden producirse por la
disminucin de los esfuerzos en los macizos rocosossuperficiales debido a un levantamiento tectnico o ala erosin.
Otra causa de la formacin de las diaclasas puede ser elenfriamiento, con consecuente contraccin, de cuerposmagmticos.
La superficies de las diaclasas pueden presentarirregularidades debidas a su propagacin intermitente.
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ESTRUCTURAS PENETRATIVAS
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ESTRUCTURAS PENETRATIVAS
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LOS DATOS Y SU PROCESAMIENTODurante la observacin de las estructuras en terreno se
presenta la necesidad de poder representargrficamente la orientacin de estas poseen en elespacio, con el fin de poderla representar en un mapa ysucesivamente poder procesar esta informacin.
La orientacin de una estructura en el espacio serepresenta mediante el rumbo y el manteo o medianteel trend y el plunge.
Esta representacin de las estructuras es utilizada encartografa. En geologa estructural se utilizan lasproyecciones estereogrficas.
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LOS DATOS Y SU PROCESAMIENTO
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LOS DATOS Y SU PROCESAMIENTO
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LOS DATOS Y SU PROCESAMIENTO
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PROYECCIONES ESTEREOGRFICAS
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PROYECCIONES ESTEREOGRFICAS
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PROYECCIONES ESTEREOGRFICAS
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PROYECCIONES ESTEREOGRFICAS
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MAPEO ESTRUCTURAL EN
TUNELESPara realizar el mapeo estructural en tneles se instala
una huincha mtrica de 50m aproximadamente a laaltura de la gradiente.
Dado que la informacin a levantar debe estar
referenciada a un sistema de coordenadas, es necesarioreferenciar el cero de la huincha a una planchatopogrfica o una interseccin de galera.
Las estructuras se registran de acuerdo a la distanciaque indique la huincha a cada lado del tnel.
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MAPEO ESTRUCTURAL EN
TUNELESLas estructuras que se levantan en el mapeo, son
aquellas que atraviesan todo el tnel.Los elementos a levantar son:
Rumbo, manteo e inclinacin, relleno mineralgico,espesor, halo de alteracin y en el caso de las fallas,indicadores cinemticos y zona de dao.
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MAPEO ESTRUCTURAL EN
TUNELES
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DEFINICIN DE DOMINIOS
ESTRUCTURALESUn dominio estructural queda definido por un
volumen de macizo rocoso en el cual las estructuraspresentan una orientacin bien definida.
Los limites de un dominio estructural quedan
definidos por cambios en la orientacin de lasestructuras o la aparicin o desaparicin de uno o mssets estructurales.
La caracterizacin de un dominio estructural se harmediante un ploteo de polos, con su concentracin,una roseta de rumbos y la determinacin de los sets.
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DEFINICIN DE DOMINIOS
ESTRUCTURALESUn dominio estructural queda definido por un
volumen de macizo rocoso en el cual las estructuraspresentan una orientacin bien definida.
Los limites de un dominio estructural quedan
definidos por cambios en la orientacin de lasestructuras o la aparicin o desaparicin de uno o mssets estructurales.
La caracterizacin de un dominio estructural se harmediante un ploteo de polos, con su concentracin,una roseta de rumbos y la determinacin de los sets.
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DEFINICIN DE DOMINIOS
ESTRUCTURALES
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DEFINICIN DE DOMINIOS
ESTRUCTURALES
DEFINICIN DE DOMINIOS
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DEFINICIN DE DOMINIOS
ESTRUCTURALES
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DIPS Y STEREONETPara la realizacin de las proyecciones estereogrficas
existen softwares que facilitan este trabajo:El ms utilizado en geotecnia es el DIPS.
STEREONET tiene ms uso en geologa estructural.
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