GUA PARA LA ESTIMACIN DE ESFUERZOS IN SITUJ.F. AbelSiempre es necesario hacer una estimacin razonable de la orientacin y magnitud de los esfuerzos in situ sin los beneficios de la medicin de los esfuerzos. La siguiente gua es preparada para estimar la orientacin de los esfuerzos principales en 3 dimensiones usando el ambiente geolgico. Responder las siguientes preguntas: (Consideraciones: S = sigma (esfuerzo); 100 ft = 30 m)

1. Cul es el tipo de roca?

gnea Es probable un esfuerzo horizontal alto (Ir a 2).Metamrfica Es probable un esfuerzo horizontal alto (Ir a 6).Sedimentaria Es posible un esfuerzo horizontal alto (Ir a 10).

2. Hay fallamiento cercano (< = 100 ft)?

S => S(max) est aproximadamente paralela a la falla de rumbo (Ir a 3)

NO => (Ir a 4)

3. Fallamiento Normal o Inverso y fallamiento de Rumbo?

Normal=> S(int) est en direccin del manteo en la falla.=> S(min) est en direccin normal al plano de falla.=> (Ir a 18)

Falla Inversa o de Rumbo=> S(int) est en direccin normal al plano de falla.=> S(min) est en direccin del manteo en el plano de falla.=> (Ir a 18)

4. Existe un set de fracturas persistente y predominante?

S=> S(max) se encuentra en el plano de este conjunto principal de fracturas.=> S(int) se encuentra en el plano de este conjunto principal de fracturas.=> S(min) est normal al plano de este conjunto principal de fracturas.=> (Ir a 5)

NO=> Los esfuerzos principales se encuentran alineados con los conjuntos defracturas ortogonales? (La clasificacin de los conjuntos de fracturas basados enespaciamiento promediocerrado corresponde a una clasificacin alta)=> S(max) est paralelo a la lnea de interseccin entre los dos rangos ms altos de los conjuntos de fracturas, y se ubica normal al rango ms bajo del conjunto de fracturas.=> S(min) est normal al rango ms alto del conjunto de fracturas, es decir, el conjunto de fracturas con el espaciamiento promedio ms cerrado.=> S(int) est ortogonal a S(max) y S(min).=> (Ir a 18)

5. Rango de los conjuntos de fracturas restantes basados en el espaciamiento promedio.

=> S(max) est en el plano del conjunto de fracturas de ms alto rango y aproximadamente normal al conjunto de fractura ortogonal de ms bajo rango.=> S(int) est ortogonal a S(max) y S(min).=> (Ir a 18)

6. Hay una persistente orientacin de foliacin local?

S=> S(max) se encuentra en el plano de la foliacin.=> (Ir a 7)

NO=> (Ir a 2)

7. Hay un conjunto de fracturas presente en el plano de la foliacin?

S=> S(min) est aproximadamente normal a la foliacin.=> (Ir a 9)

NO=> (Ir a 8)

8. Un conjunto de fracturas es persistente y predominante?

S=> S(max) se encuentra en el plano de este conjunto principal de fracturas.=> S(int) se encuentra en el plano de este conjunto principal de fracturas.=> S(min) est normal al plano de este conjunto principal de fracturas.=> (Ir a 9)

NO=> Los esfuerzos principales se encuentran alineados con los conjuntos de fracturasortogonales. (La clasificacin de los conjuntos de fracturas est basada en el espaciamiento promedio)=> S(min) est normal al conjunto de fracturas de ms alto rango, es decir, el conjuntode fracturas con el espaciamiento promedio ms cerrado.=> S(max) est en el plano del conjunto de fracturas de ms alto rango yaproximadamente normal al conjunto de fracturas ortogonal de ms bajo rango.=> S(int) est ortogonal al S(max) y S(min).=> (Ir a 18)

9. Clasificacin de los conjuntos de fracturas restantes basados en el espaciamiento promedio.

=> S(max) est paralelo a la lnea de interseccin entre la foliacin y el conjunto defracturas predominante.=> S(int) est ortogonal a S(max) y S(min).=> (Ir a 18)

10. El rea en estudio est cerca de una falla (< = 100 ft)?

S=> S(max) se encuentra paralelo a la lnea de interseccin entre el plano de falla y laestratificacin. => S(min) est normal a la falla y la estratificacin.=> S(int) se encuentra en el plano de la falla y ortogonal a S(max) y S(min).=> (Ir a 18)

NO=> (Ir a 11)

11. El estrato, en el cual los esfuerzos principales estn siendo estimados, es ms rgido que los estratos adyacentes, y menor que 10 veces en espesor (en pies), como la razn entre el mdulo del estrato (Eb) y el mdulo promedio de los estratos adyacentes (Ea)?

S=> S(max) y S(int) se encuentran en el plano de la estratificacin.=> S(min) est normal a la estratificacin.=> (Ir a 12)

NO=> (Ir a 13)

12. Rango de fracturas de estratificacin cruzada basada en el espaciamiento promedio.

=> S(max) se encuentra paralelo a la lnea de interseccin entre la estratificacin y elconjunto de fracturas de estratificacin cruzada de ms alto rango.=> S(int) est ortogonal a S(max) y S(min).=> (Ir a 18)

13. El estrato, en el cual los esfuerzos principales estn siendo estimados, es menos rgido que el promedio de rigidez de los estratos adyacentes, y menor que 10 veces en espesor (en pies) como la razn entre el mdulo promedio de los estratos adyacentes (Ea) y el mdulo del estrato mismo (Eb)?

S=> S(max) est normal al plano de la estratificacin.=> (Ir a 14)

NO=> (Ir a 15)

14. Clasificacin de las fracturas que atraviesan la estratificacin basadas en espaciamiento promedio.

=> S(int) se encuentra paralelo a la lnea de interseccin entre la estratificacin y el conjunto de fracturas que atraviesan la estratificacin de ms alto rango.=> S(min) est normal al conjunto de fracturas que atraviesan la estratificacin de ms alto rango.=> (Ir a 18)

15. Estrato en el cual los esfuerzos principales estn siendo estimados es masivo: (>= 10*Ea/Eb [ft]).

S=> S(max) es casi perpendicular a la estratificacin.=> (Ir a 16)

NO=> (Ir a 11)

16. La estratificacin es del tipo planar.

S=> Clasificacin de fracturas que atraviesan la estratificacin basado en elespaciamiento promedio.=> S(int) est horizontal y se encuentra en el plano del rango ms alto de fractura que atraviesa la estratificacin.=> S(min) est horizontal y normal al rango ms alto de fractura que atraviesa la estratificacin.=> (Ir a 18)

NO=> (Ir a 17)

17. Hay conjuntos de fracturas atravesando la estratificacin?

S=> Clasificacin del conjunto de fracturas que atraviesan la estratificacin basado en elespaciamiento promedio.=> S(int) se encuentra en el plano de la estratificacin y en el plano de la ms alta clasificacin del conjunto de fracturas que atraviesan la estratificacin.=> S(min) se encuentra en el plano de la estratificacin y normal a la ms alta clasificacin del conjunto de fracturas que atraviesan la estratificacin.=> (Ir a 18)

NO=> S(int) est paralelo al rumbo de la estratificacin.=> S(min) est perpendicular al rumbo de la estratificacin.

18. Las orientaciones de esfuerzos principales que se han estimado son slo Estimaciones, sujetas a cambios cuando los esfuerzos medidos actan.

Un mtodo para estimar la magnitud de los esfuerzos principales en 3 dimensiones es tomar los resultados de cada orientacin y responder lo siguiente:

S(ovb) = Overburden Stress (Esfuerzo Litosttico o Vertical) => S(ovb) = S(v) = (rho)*(g)*(h)

19. Cul es el tipo de roca?

gnea(Ir a 20)Metamrfica(Ir a 22)Sedimentaria(Ir a 24)

20. Hay fallamiento cercano (< = 100 ft)?

S=> (Ir a 21)

NO=> S(max) es aproximadamente (> =) 1 *S(ovb)=> S(int) es aproximadamente S(ovb) => S(min) es aproximadamente (< =) S(ovb)=> (Ir a 28)

21. Fallamiento Normal o Inverso y fallamiento de Rumbo?

Normal=> S(max) es aproximadamente (< =) 2*S(ovb)=> S(int) es aproximadamente S(ovb) => S(min) es aproximadamente (< =) S(ovb)=> (Ir a 28)

Inversa y de Rumbo=> S(max) es aproximadamente (> =) 2*S(ovb)=> S(int) es aproximadamente 1 *S(ovb) => S(min) es aproximadamente (> =) S(ovb)=> (Ir a 28)

22. Hay fallamiento cercano (< = 100 ft)?

S=> (Ir a 23)

NO=> S(max) es aproximadamente (< =) 2*S(ovb)=> S(int) es aproximadamente (> =) S(ovb) => S(min) es aproximadamente S(ovb)=> (Ir a 28)

23. Fallamiento Normal o Inverso y fallamiento de Rumbo?

Normal=> S(max) es aproximadamente (> =) 2*S(ovb)=> S(int) es aproximadamente 1 *S(ovb) => S(min) es aproximadamente (> =) S(ovb)=> (Ir a 28)

Inversa y de Rumbo=> S(max) es aproximadamente (< =) 3*S(ovb)=> S(int) es aproximadamente (< =) S(ovb) => S(min) es aproximadamente (< =) 1 *S(ovb)=> (Ir a 28)

24. Hay fallamiento cercano (< = 100 ft)?

S=> (Ir a 25)

NO=> (Ir a 26)

25. Fallamiento Normal o Inverso y fallamiento de Rumbo?

Normal=> S(max) es aproximadamente (> =) S(ovb)=> S(int) es aproximadamente S(ovb) => S(min) es aproximadamente (< =) S(ovb)=> (Ir a 28)

Inversa y de Rumbo=> S(max) es aproximadamente (> =) 1 *S(ovb)=> S(int) es aproximadamente (> =) S(ovb) => S(min) es aproximadamente S(ovb)=> (Ir a 28)

26. El espesor del estrato en el cual los esfuerzos principales estn siendo estimados es menor en 10 veces a la razn (en pies) entre el mayor mdulo del(os) estrato(s) y el mdulo del(os) estrato(s) menor?

S=> (Ir a 27)

NO=> S(max) es aproximadamente S(ovb)=> S(int) es aproximadamente (< =) S(ovb) => S(min) es aproximadamente (< =) S(ovb)=> (Ir a 28)

27. La rigidez (mdulo) del estrato en el cual los esfuerzos principales estn siendo estimados (Eb) es mayor que la rigidez promedio (mdulo) de los estratos adyacentes (Ea)?

S=> S(max) es aproximadamente (> =) (Eb/Ea) S(ovb)=> S(int) es aproximadamente (< =) (Eb/Ea) S(ovb) => S(min) es aproximadamente S(ovb)=> (Ir a 28)

NO=> S(max) es aproximadamente S(ovb)=> S(int) es aproximadamente (> =) (Eb/Ea) S(ovb) => S(min) es aproximadamente (< =) (Eb/Ea) S(ovb)=> (Ir a 28)

28. En la estimacin de la magnitud de los esfuerzos principales in situ en 3 dimensiones es improbable lograr una visin realmente precisa. Sin embargo, un error entre la medicin y la estimacin de esfuerzos debe ser muy grande antes que la ubicacin geomtrica de las concentraciones de esfuerzos sea extremadamente alterada. Sin la estimacin de la magnitud y la orientacin de los esfuerzos, es imposible aproximar la desconocida estabilidad de la roca; esfuerzo aplicado versus resistencia in situ.

J.F. Abel.