INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA
UNIDAD PROFESIONAL ZACATENCO
TRABAJO PRIMER PARCIAL DE MECÁNICA DE ROCAS
GRUPO _______________ FECHA_______________________
NOMBRE DEL ALUMNO: ______________________________________________________________________________________________
PROFESOR: ARMANDO SUÁREZ SÁNCHEZ
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1.- PARA LA CONDUCCIÓN DE AGUA POTABLE SE REQUIERE LA CONSTRUCCIÓN DE UN TÚNEL DE SECCIÓN CIRCULAR DE 5.35 m DE
DIÁMETRO, SE PIDE SELECCIONAR LA ELEVACIÓN MÁS IDONEA CON BASE A LOS SIGUIENTES DATOS; TOMANDO EN CUENTA QUE LA
COTA DEL BROCAL ES DE 2,851 msnm. AL FINAL SE REQUIEREN SUS CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES SOBRE EL TIPO DE
SOSTÉN TOMANDO EN CUENTA EL ÍNDICE DE CALIDAD DE LA ROCA Y EL TIPO DE MAQUINARIA O ELEMENTO A USAR PARA
EFECTUAR LA EXCAVACIÓN DE ACUERDO A LO QUE PROPONE DEERE. (VALOR 2.00 PUNTOS).
AVANCE DE
PERFORACIÓN
m
ELEVACIÓN
msnm LONGITUD TOTAL
RECUPERADA
m
RECUPERACIÓN
% LONGITUD TOTAL
DE FRAGMENTOS
>10 cm
m
RQD
%
0.00 – 2.95 2.66 1.90
2.95 – 5.60 2.44 1.71
5.60 – 8.65 2.95 1.59
8.65 – 11.45 2.50 2.41
11.45 – 14.50 2.87 1.53
14.50 – 17.55 2.75 1.05
17.55 – 20.55 2.43 1.33
20.55 – 23.45 2.35 1.81
23.45 – 26.45 2.55 2.04
26.45 – 29.35 2.75 2.49
29.35 – 32.30 2.76 2.75
32.30 – 35.35 2.87 2.59
35.35 – 38.40 2.88 1.88
2.- SE PROYECTA LA CONSTRUCCIÓN DE UN TÚNEL DE SECCIÓN EN HERRADURA DE 5.00X7.00 m, QUE VA A CONDUCIR AGUA A 29. m DE
PROFUNDIDAD. EL RUMBO DEL EJE LONGITUDINAL DEL TÚNEL ES NW57°. LA ROCA POR EXCAVAR ES CLASIFICADA COMO LUTITA,
CON UN SISTEMA DE FISURAS. LA SEPARACIÓN MEDIA DE LAS FISURAS ES DEL ORDEN DE LOS 216 cm; SE ESTIMA QUE SE
PRESENTARÁ UN GASTO POR CADA 176 cm DE EXCAVACIÓN DE 170 MILILITROS DE AGUA POR SEGUNDO. ADEMÁS DE CAMPO Y
LABORATORIO SE REPORTAN LOS SIGUIENTES RESULTADOS:
- RUMBO DE LAS FISURAS O DISCONTINUIDADES NE33°
- ECHADO DE LAS DISCONTINUIDADES 33°
- DUREZA DE LAS CARAS DE LAS FISURAS IGUAL QUE EL RESTO DE LA ROCA, SIN ALTERACIÓN
- SUPERFICIE DE LAS CARAS DE LAS FISURAS MUY RUGOSAS SIN RELLENO
- SEPARACIÓN ENTRE LAS CARAS DE LAS FISURAS 0.1 mm
- RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN SIMPLE (18 312.20, 17 959.90 Y 18 002.30 lb/in²)
- LONGITUD DE LAS DISCONTINUIDADES 280 cm
EL AVANCE DEL TÚNEL TENDRÁ EL MISMO SENTIDO DEL ECHADO DE LAS DISCONTINUIDADES PARA EL FRTENTE 1; EL INDICE DE
CALIDAD DE LA ROCA DETERMINARLO DE ACUERDO A LAS SIGUIENTES DIMENSIONES DE LOS NÚCLEOS EN UN AVANCE DE 37.34 A
40.41 m DE PROFUNDIDAD: 1.15, 0.093, 0.205, 0.11, 0.56, 0.25, 0.089, 0.052 Y 0.553 m; CON BASE A LO ANTERIOR SE REQUIEREN
DETERMINAR LOS CLAROS MÁXIMO Y MÍNIMO, Y SUS CORRESPONDIENTES TIEMPOS DE SOSTÉN QUE PUEDIERA QUEDAR ABIERTA LA
EXCAVACIÓN SIN REFUERZO O ADEME, EN BASE A ESTO, DETERMINAR EL CLARO ACTIVO CONSIDERANDO QUE LA EXCAVACIÓN SE
REALIZARÁ EN DOS FRENTES SI EL CLARO MÁXIMO DETERMINADO ES MAYOR QUE EL ANCHO DE LA SECCIÓN B, CONSIDERAR COMO
CLARO ACTIVO EL VALOR DEL ANCHO B Y DETERMINAR EL TIEMPO DE SOSTÉN CORRESPONDIENTE. AL FINAL SE REQUIEREN SUS
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES DE SOSTÉN Y LA METODOLOGÍA PARA REALIZAR LA EXCAVACIÓN DE ACUERDO AL CLARO
ACTIVO PROPUESTO, ASÍ COMO LA DESCRIPCIÓN DE LAS ETAPAS PARA COLOCAR LOS ELEMENTOS DE SOSTÉN. (VALOR 2.50
PUNTOS)
3.-APLICAR EL CRITERIO DE BARTON PARA DETERMINAR EL CLARO MÁXIMO SIN ADEME DE UN TÚNEL PARA LA INSTALACIÓN DE UNA
PLANTA DE TRATAMIENTO SUBTERRANEA DE SECCIÓN HERRADURA DE 4.50X6.00 m; EL TÚNEL SERÁ EXCAVADO A 29 m DE
PROFUNDIDAD EN UNA ANDESITA CON DOS SISTEMAS DE FISURAS MÁS UNA AISLADA PRESENTANDO MÚLTIPLES ZONAS DE
DEBILIDAD. LAS CARAS DE LAS FISURAS EXHIBEN SUPERFICIES DE FRICCÓN ONDULADAS Y SUAVES, ADEMÁS HAN SIDO
METEORIZADAS, POR LO QUE TIENEN MENOR DUREZA QUE EL RESTO DE LA ROCA. LAS FISURAS SE ENCUENTRAN A CADA 290 cm DE
SEPARACIÓN; LA ABERTURA DE LAS FISURAS ES DEL ORDEN DE 1.90 mm; ADEMÁS SE ENCUENTRAN RELLENAS POR UN MATERIAL
ARENOARCILLOSO. LA RESISTENCIA MEDIA A LA COMPRESIÓN SIMPLE ES DE 45 MPa; EL INDICE DE CALIDAD DE LA ROCA ES DE 45%.
SE ESTIMA QUE SE PRESENTARÁ UNA FILTRACIONES DE AGUA A UNA PRSION DE 33 lb/in SI EL CLARO MÁXIMO SIN ADEME
CALCULADO ES MENOR QUE EL ANCHO B DE LA SECCIÓN, CONSIDERAR LA DIMENSIÓN DE B COMO EL NUEVO CLARO ACTIVO,
INDICANDO EL TIPO DE SOSTÉN. AL FINAL ES NECESARIO QUE DEN SUS CONCLUSIONES Y RECOMENDCIONES DE LA METODOLOGÍA
A SEGUIR PARA LA REALIZACIÓN DE LA EXCAVACIÓN Y LA COLOCACIÓN DE LOS ELEMENTOS DE SOSTÉN. (VALOR 2.50 PUNTOS).
4.-DESCRIBA BREVEMENTE EN QUE CONSISTEN LOS MÉTODOS SÍSMICO DE REFRACCIÓN Y DE RESISTIVIDAD ELÉCTRICA. INDIQUE LAS
VENTAJAS Y DEVENTAJAS DE CADA UNO DE ELLOS. (VALOR 1.50 PUNTOS).
5.- ¿QUÉ INFLUENCIA TIENE LA PRESENCIA DE UN ANTICLINAL Y UN SINCLINAL EN LA ESTABILIDAD DE UN TÚNEL, SI EL EJE DEL TUNEL
ATRAVIESA PERPENDICULARMENTE AL PLANO AXIAL DE ÉSTAS ESTRUCTURAS? EXPLICAR. (VALOR 1.50 PUNTOS).