Predicción fotogramétrica de las propiedades de fractura de rocas y validación con pruebas de corte métricas
Autores: Uotinen, Lauri; Torkan, Masoud; Baghbanan, Alireza; Hernández, Enrique Caballero; Rinne, Mikael
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Predicción fotogramétrica de las propiedades de fractura de rocas y validación con pruebas de corte métricas
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Ciencias de la Tierra y Geología
Palabras clave
Comprensión
Comportamiento de masas rocosas articuladas
Resistencia al corte
Fracturas en roca
Niveles de tensión normal
Tensión de corte máxima
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
Una comprensión precisa del comportamiento de las masas rocosas articuladas es importante en muchas aplicaciones que van desde el almacenamiento geológico profundo de residuos nucleares, hasta la minería profunda y los proyectos de geoingeniería urbana. La rugosidad de las fracturas rocosas y la coincidencia de las superficies de fractura son los principales contribuyentes a la resistencia al corte de las fracturas rocosas. En esta investigación, se realizaron pruebas de corte por empuje con tres niveles de tensión normal de 3.6, 6.0 y 8.5 kPa en dos muestras de granito con fracturas tensiles inducidas artificialmente y bien coincidentes, de tamaños de 500 mm x 250 mm y 1000 mm x 500 mm. La muestra grande alcanzó en promedio un -60% de estrés de corte pico más débil que la muestra de tamaño mediano, y se observó un fuerte efecto negativo de escala en la resistencia al corte pico. La rugosidad de las superficies se midió utilizando un perfilómetro y fotogrametría. El método basado en perfilómetro corregido por escala (coeficiente de rugosidad de juntas, JRC) subestima el ángulo de fricción pico para las losas de tamaño mediano en un -27% para la muestra mediana y un -9% para la muestra grande. El método basado en fotogrametría produce una estimación con errores de -7% (mediana) y +12% (grande). El método basado en fotogrametría es un método objetivo que produce consistentemente estimaciones utilizables para el JRC y el ángulo de fricción pico.
Descripción
Una comprensión precisa del comportamiento de las masas rocosas articuladas es importante en muchas aplicaciones que van desde el almacenamiento geológico profundo de residuos nucleares, hasta la minería profunda y los proyectos de geoingeniería urbana. La rugosidad de las fracturas rocosas y la coincidencia de las superficies de fractura son los principales contribuyentes a la resistencia al corte de las fracturas rocosas. En esta investigación, se realizaron pruebas de corte por empuje con tres niveles de tensión normal de 3.6, 6.0 y 8.5 kPa en dos muestras de granito con fracturas tensiles inducidas artificialmente y bien coincidentes, de tamaños de 500 mm x 250 mm y 1000 mm x 500 mm. La muestra grande alcanzó en promedio un -60% de estrés de corte pico más débil que la muestra de tamaño mediano, y se observó un fuerte efecto negativo de escala en la resistencia al corte pico. La rugosidad de las superficies se midió utilizando un perfilómetro y fotogrametría. El método basado en perfilómetro corregido por escala (coeficiente de rugosidad de juntas, JRC) subestima el ángulo de fricción pico para las losas de tamaño mediano en un -27% para la muestra mediana y un -9% para la muestra grande. El método basado en fotogrametría produce una estimación con errores de -7% (mediana) y +12% (grande). El método basado en fotogrametría es un método objetivo que produce consistentemente estimaciones utilizables para el JRC y el ángulo de fricción pico.