GEOMECÁNICA EN MINERÍA
SUPERFICIAL
- GUÍAS PARA EL DISEÑO DE EXCAVACIONES A CIELO ABIERTO -
INDICE
I. Modelo geológico......................................................................................................................
II. Modelo estructural……………………………………………………………………………………………………………..…
III. Modelo del macizo rocoso........................................................................................................
IV. Modelo hidrogeológico.............................................................................................................
V. Modelo geotécnico....................................................................................................................
VI. Análisis de estabilidad................................................................................................................
VII. Métodos de diseño de taludes..................................................................................................
VIII. Bibliografía.................................................................................................................................
IX. Talleres de aplicación.................................................................................................................
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395
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Nº
Diap.
Objetivo Principal:
Proporcionar a los participantes los conceptos a través de fundamentos teóricos y
prácticos necesarios para conocer y comprender los modelos que componen la Evaluación
de Estabilidad de Taludes como parte importante en la toma de decisiones estratégicas en
las empresas mineras. No se pretende profundizar en cada tema aquí tratado.
Metas para los participantes:
Comprender los respectivos modelos que componen la estabilidad de taludes para
minería superficial.
Mostrar ejemplos en la industria minera aplicativos en la ingeniería práctica.
Ser capaces, posteriormente, a profundizar cada ítem aquí mostrado aplicando modelos
cada mas complejos.
INTRODUCCIÓN
El Proceso de Diseño del talud (Read & Stacey, 2009)
Modos de
fallo
Angulo inter
rampas
Talud
general (tajo)
Analisis de
estabilidad
Diseños
finales
Configuracion
de Banco
Dominio
Geotecnico
Modelo
Geotecnico
Diseño de
sectores
Implementacion
Cierre
Equipamiento
Capacidades
planeamiento
de mina
Taludes
parciales(banco)
Talud general
(tajo)
EstructuraFuerza
Evaluacion de
riesgo
Despresurizacion
Monitoreo
voladura
Drenaje
Estructura
Fuerza
Hidrogeologia
Esfuerzo in situ
Modelo de
diseño
Movimiento
Regulaciones
Geología Estructura Macizo rocoso Hidrogeología
MODELOS
DOMINIOS
DISEÑOS
ANALISIS
IMPLEMENTACION
PR
OC
ES
OS
IN
TE
RA
CT
IVO
S
INTRODUCCIÓN
I. MODELO GEOLÓGICO
I. Modelo Geológico
1. MODELO GEOLOGICO
El propósito es el de relacionar la geología física regional y los eventos que conducen
a la formación de los cuerpos mineralizados efectuando su descripción de los depósitos
atendiendo a su génesis, distribución y la naturaleza de los suelos de recubrimiento y tipos
de rocas en la zona, incluyendo los efectos de alteración y erosión.
La preparación de modelo es fundamental para el proceso de diseño de los taludes y
requiere un entendimiento básico de los conceptos esenciales de la geología física.
Este proceso debe realizarse por profesionales con conocimientos geológicos en minería
a tajo abierto como ingenieros geólogos de exploración o ingenieros geotécnicos,
esperándose de ellos el entendimiento de la formación de los cuerpos mineralizados,
Principalmente la geometría tridimensional, los diferentes tipos de roca, descripción del
entorno físico del lugar, características básicas del tipo de yacimiento, aspectos
geotécnicos de construcción, causas y efectos de la sismicidad regional así como los
esfuerzos derivados.
I. Modelo Geológico
1. MODELO GEOLOGICO
El proceso tradicional que debe seguirse para recoger los datos necesarios y
construir uno de los componentes Modelo Geológico del Modelo Geotécnico.
Siendo el propósito vincular la geología física regional y los eventos que conducen a
la formación de un depósito mineral y a la descripción de la mina a escalas de
génesis, distribución, naturaleza de los suelos de cobertura, tipos de rocas in situ,
así como los efectos de alteración y erosión.
I. Modelo Geológico
1. MODELO GEOLOGICO
ENTORNO FÍSICO
Una parte muy importante de la creación del Modelo Geológico, es la necesidad de
describir adecuadamente el entorno físico del lugar del un proyecto, muchas minas
situadas en localidades de proceso geomorfológico complejo y climático asociados a
fenómenos de alteración modificando su evolución.
I. Modelo Geológico
1. MODELO GEOLOGICO
SONDEO DIAMANTINO A ROTACION INCLINADO PARA
ACOPIO DE DATOS EN EL DISEÑO
I. Modelo Geológico
1. MODELO GEOLOGICO
Ubicación Geográfica
Evolución Tectónica
Factor climático
Geomorfología
Topografía y
Sistemas de drenaje.
I. Modelo Geológico
1. MODELO GEOLOGICO
AMBIENTES DE LOS CUERPOS MINERALIZADOS.
Existe un gran número de tipos de Yacimientos minerales, cada cual con diferentes
características;
Es de entenderse que un conocimiento detallado de los atributos geotécnicos de
cada tipo, es impracticable, sin embargo un conocimiento práctico de las
clasificaciones, pueden darnos importantes datos.
I. Modelo Geológico
1. MODELO GEOLOGICO
DEPÓSITOS PORFIRITICOS.
A nivel mundial, los depósitos de pórfido, tales como los de las minas
de Chuquicamata, Escondida en Chile, y la mina de Bingham Canyon en
EE.UU, son quizá la fuente más conocida de cobre.
Depósitos se producen en dos tipos de configuraciones principales dentro
de los belts orogénicos (zonas plegadas en montañosas que
forman: arcos los márgenes continentales).
I. Modelo Geológico
1. MODELO GEOLOGICO
I. Modelo Geológico
Los Sistemas de Pórfido se forman cuando las intrusiones magmáticas intruyen en
la roca de caja que rodea al depósito a través de interacciones hidrotermales. Los
magmas asociados a las intrusiones.
Pueden variar ampliamente en su composición, pero en general son félsicas, y
muestran una textura caracterizada por grandes cristales situados en profundidad.
1. MODELO GEOLOGICO
Se clasifican en tres formas:
De tipo Plutónico, depósitos de pórfidos de cobre que se encuentra en
la configuración batolíticas. Un batolito es una gran masa plutónica con una extensión
en área de mas de 100 km2 de génesis compleja. La mineralización se
produce principalmente en una o más fases del desarrollo de la roca plutónica.
I. Modelo Geológico
1. MODELO GEOLOGICO
Depósitos volcánicos de pórfido de cobre, que se encuentra en las bases de
volcanes. La mineralización se presenta tanto en las rocas volcánicas y asociados de
intrusiones ígneas profundas, que derivan del mismo magma madre (plutones
magmáticos).
I. Modelo Geológico
1. MODELO GEOLOGICO
I. Modelo Geológico
•Depósitos de pórfidos de cobre, que se producen cuando los niveles de existencias
post orogénicas se dan en rocas no relacionadas.
•La mineralización puede haberse realizado dentro del cuerpo en su totalidad en la roca o
en una combinación de ambos.
1. MODELO GEOLOGICO
I. Modelo Geológico
DEPOSITOS EPITERMALES.
Los depósitos epitermales se forman en el medio ambiente cerca de la superficie, por lo
general a menos de 1 km de la superficie de zonas volcánicas, técnicamente en el
cambio de zonas. Son el producto de la baja temperatura (50 ° a 300 ° C) de la actividad
hidrotermal generada a partir de sub intrusiones volcánicas.
Los depósitos epitermales tienden a ocurrir como sistemas de vetas pequeñas del
orden de centímetros de potencia, las menas minerales son de alta ley .
1. MODELO GEOLOGICO
I. Modelo Geológico
Los sistemas de alta sulfuración se relacionan con las especies de azufre oxidado y por
lo general se encuentran cerca a los respiraderos volcánicos y están asociados
con oro, cobre y plata, y en menor medida bismuto y teluro.
Los sistemas de baja sulfuración son distales a los respiraderos volcánicos, comúnmente
asociadas a los tipos de líquidos que están involucrados en las aguas termales, contienen
reducidas especies de azufre y están asociados con oro y plata, y en menor medida, de
arsénico, selenio y mercurio.
1. MODELO GEOLOGICO
Atributos de los depósitos epitermales que tienen más probabilidades de influir en la
estabilidad de los taludes del tajo son el alto grado de fracturación y la alteración de la roca
caja.
En estas condiciones, las condiciones de ruptura a través de la alteración debilitada de
roca con o sin control estructural parcial puede ser igual de propensos que las fallas de
estructura controlada.
I. Modelo Geológico
1. MODELO GEOLOGICO
Las rocas del sistema epitermal, sufren fracturas durante largos periodos de
tiempo de actividad hidrotermal.
Por lo general la mineralización se produce en los rellenos de venas silíceas y en
fisuras irregulares de ramificación o cerca de las redes de vetillas que componen
los stockworks.
Las vesículas formadas a partir de burbujas de gas atrapadas por enfriamiento de
las lavas, así también poros y fisuras pueden actuar como elementos de
recepción.
I. Modelo Geológico
1. MODELO GEOLOGICO
I. Modelo Geológico
Debido al alto grado de fracturación y la actividad hidrotermal, las rocas de caja pueden
ser modificadas (hidromecánica del tipo de yacimiento).
En las rocas félsicas como la riodacita, latita o riolita, la alteración se caracteriza por el
cambio de minerales félsicos a sericita; la introducción o sustitución de los minerales
félsicos por sílice y la introducción de feldespatoides en el sistema; los minerales comunes
forman parte de las alteraciones, formándose carbonatos y caolín (montmorillonita).
1. MODELO GEOLOGICO
El proceso de alteración dominante en rocas volcánicas maficas e intermedias
como el basalto, andesita y dacita, se denomina propilitización, que proviene de
la baja presión y temperatura, produciendo clorita y epidota como minerales de
alteración mas abundantes.
Otros productos de alteración en la zona propilitica incluyen sericita, alunita,
zeolita, adularia, sílice y pirita.
I. Modelo Geológico
1. MODELO GEOLOGICO
Atributos de los depósitos epitermales que tienen más probabilidades de influir
en la estabilidad de los taludes del tajo, son el alto grado de fracturación y
la alteración de la roca caja.
En estas condiciones, las posibilidades de ruptura a través
de la alteración debilitada de la roca con o sin control estructural parcial
pueden ser igual de propensos que las fallas de estructura controlada.
I. Modelo Geológico
1. MODELO GEOLOGICO
I. Modelo Geológico
PROSPECCION EN UN AFLORAMIENTO DE
MINERALES DE COBRE
1. MODELO GEOLOGICO
I. Modelo Geológico
KIMBERLITAS
Los diamantes fuera de la roca se cristalizan en el manto superior bajo una presión
extrema, el proceso se produce sólo si la litosfera presenta al menos 120 kilómetros de
espesor (Evans, 1993).
Estos son atrapados por el magma ascendente que transporta a la corteza, la
evidencia de su origen externo viene de África del Sur, en la localidad de Kimberley con
una edad de 90 millones de años, pero con incrustaciones de diamantes de más de 2 mil
millones de años (Kramer, 1979. en Misra, 2000).
1. MODELO GEOLOGICO
Kimberley, que alberga depósitos de diamantes de importancia económica
esta localizado en el escudo estable, (cratón) en grandes áreas con antigüedad
mayor a 2,4 millones de años (Misra, 2000).
Kimberley contiene potasio y el volumen de la roca
ultramáfica híbrida, aumenta desde las profundidades del manto y emplaza en forma
explosiva si llega al medio ambiente muy cerca de la superficie (Winter 2001).
1. MODELO GEOLOGICO
Las características de los depósitos de kimberlita que tienen más
probabilidades de influir en la estabilidad de taludes de tajo, son las zonas de
contacto litológico, que por lo general cuenta con zonas muy fracturadas.
Interacción entre ambos materiales
1. MODELO GEOLOGICO
I. Modelo Geológico
DEPOSITOS VOLCANICOS DE SULFUROS MASIVOS
En elementos volcánicos de sulfuros masivos (VMS) los depósitos están relacionados
con los entornos submarinos volcánicamente activos de las principales zonas orogénicas.
Los metales se precipitan de soluciones hidrotermales como el cobre, zinc, plomo,
plata y oro. El estaño, el cadmio, antimonio y bismuto también aparecen en segundo
orden como sub-productos.
I. Modelo Geológico
1. MODELO GEOLOGICO
I. Modelo Geológico
Los típicos depósitos VMS, presentan un montículo de sulfuro en forma de
lente cubierto con una zona de alteración en el límite inferior bien desarrollado.
También muestra un patrón distinto de zonificación, que va desde el hierro al cobre, a
continuación cobre, plomo y zinc; finalmente, el zinc y bario que se mueve hacia arriba
y hacia afuera de la fuente hidrotermal (Robb, 2005).
En los casos típicos, los depósitos de sulfuros pueden aparecer en forma plana o en
forma tabular, apilados uno encima del otro.
1. MODELO GEOLOGICO
Depósitos de VMS también pueden ser clasificados como proximales o
distales.
Una combinación de la temperatura, la salinidad y el grado de mezcla con
agua de mar hará que los fluidos submarinos puedan ser más o menos
densos que el agua del mar. Depósitos proximales al arco se forman
cuando las soluciones minerales densas precipiten cerca de la eyección.
I. Modelo Geológico
1. MODELO GEOLOGICO
Fluidos menos densos se dispersarán y precipitaran, formando un
depósito distal a la zona de eyección.
La tendencia hacia el cobre, domina minerales de sulfuro de hierro
y disminuye con la distancia del lugar del flujo, como resultado de la
mezcla de agua marina y el mineral proveniente de fluidos hidrotermales.
I. Modelo Geológico
1. MODELO GEOLOGICO
La característica de un depósito de VMS que tiene más probabilidades de influir
en la estabilidad de un talud es la zona de contacto inferior con
alteración subyacente, que puede formar taluds potencialmente inestables de
la mina.
Por consiguiente, la geometría del yacimiento debe estar bien establecida al
principio del proceso de planificación de minas.
I. Modelo Geológico
1. MODELO GEOLOGICO
I. Modelo Geológico
LOS DEPOSITOS SKARN.
Un compuesto principalmente de minerales de silicatos asociados a depósitos de
magnetita y calcopirita se encuentran en Suecia (Robb 2005).
La palabra ahora, se refiere a asociaciones minerales de silicato formado por el
reemplazamiento metasomático de rocas carbonatadas a una
temperatura de 400°C a 650°C, durante el contacto regional o los procesos de
metamorfismo asociados con un Plutón intrusivo.
1. MODELO GEOLOGICO
En cuanto a la posición tectónica, la mayoría de skarns que aparecen, se
encuentran en las márgenes continentales y arcos de islas, formando ya
sea durante o al final, de un período orogénico.
Los Skarns se clasifican como endoskarn o exoskarn, dependiendo de
la ubicación de los minerales, he aquí la relación del plutón que se sustituyen
por los líquidos que fluyen en el plutón.
I. Modelo Geológico
1. MODELO GEOLOGICO
Los Skarns se clasifican:
endoskarn
exoskarn.
I. Modelo Geológico
1. MODELO GEOLOGICO
I. Modelo Geológico
Masa irregular formada en la zona de contacto entre las
rocas ígneas y las encajantes, su morfología es irregular,
aunque se halla condicionada por el contacto entre ambas
rocas
1. MODELO GEOLOGICO
I. Modelo Geológico
DEPOSITOS ESTRATOLIGADOS.
El Cinturón de Cobre de Zambia (ZCB) es típico de estos depósitos. El ZCB es uno de los
mayores depósitos de sedimentos alojados en regiones estratiformes de cobre y uno de los
grandes distritos metalogénico en el mundo.
Yacimientos de cobre y cobalto se encuentran en pizarras y areniscas, con la mayoría de
los yacimientos situados en lo que se denomina la pizarra "cinturón". La mineralización se
presenta en forma de sulfuros de hierro y varios metales, cobre, minerales de cobalto y
otros minerales
1. MODELO GEOLOGICO
La Calcopirita es el mineral de sulfuro principal. Diferentes concentraciones de
minerales se producen a lo largo de los planos de estratificación con las leyes de mineral
de cobre que van desde tres por ciento al seis por ciento y hasta 15 y 20 por ciento
entre algunas localidades.
En los márgenes del depósito, los sulfuros de cobre y cobalto dan lugar a pirrotita y
pirita. Una zonificación de sulfuro de distinta naturaleza ocurre con respecto a la
costa. La tierra es estéril, con calcosina que ocurren en el entorno de aguas poco
profundas, seguido de bornita y calcopirita más lejos en la cuenca.
I. Modelo Geológico
1. MODELO GEOLOGICO
La pirrotita se produce en regiones muy alejadas de la línea de costa. Una zonificación
distinta de la distribución tanto de metal y la mineralogía se observa coherente con los
cambios de facies regresiva.
I. Modelo Geológico
1. MODELO GEOLOGICO
I. Modelo Geológico
CONSIDERACIONES GEOTECNICOS
Cuando en el marco natural mencionados anteriormente, se ha establecido cada tipo
de roca en el lugar del proyecto, se subdivide en unidades coherentes o dominios sobre la
base de una combinación de uno o todos los siguientes:
El tipo de roca (litología);
Las estructuras principales (fallas y pliegues);
1. MODELO GEOLOGICO
Mineralización (minerales y residuos) del macizo rocoso;
Alteración, incluyendo todos los eventos pre y postmineralización;
Procesos de intemperie, y
Las propiedades geomecánicas.
I. Modelo Geológico
1. MODELO GEOLOGICO
El objetivo final del modelo es proporcionar un nivel de diseño de límites
dimensionales y los atributos que caracterizan a las propiedades geomecánicas y tipo de
roca en el sitio.
Al elaborar el modelo, es importante reconocer que en muchos yacimientos minerales
la sobrecarga puede tener una geología totalmente diferente a la del mineral y la roca
huésped.
Ejemplos de ello son las gravas outwash conglomeraticas en la Mina al Sur, de
Chile, y los depósitos coluviales en Olympic Dam, en Australia del Sur. También puede
haber Saprolitos potentes por encima de yacimientos en ambientes tropicales.
I. Modelo Geológico
1. MODELO GEOLOGICO
EJEMPLO DE LA MINERALIZACION DE GEOLOGIA BASICA UNIDA POR LA
SUPERPOSICION DE LA LITOLOGIA (2 TIPOS), LA MINERALIZACION (2 TIPOS), Y
LA ALTERACION (2 TIPOS).
Ejemplo de la definición básica de las unidades geológicas mediante la superposición
de la litología (2 tipos), mineralización (2 tipos), y la alteración (2tipos), (Flores y
Karzulovic, 2003).
I. Modelo Geológico
1. MODELO GEOLOGICO
I. Modelo Geológico
Para ilustrar el grafico expuesto, se utiliza la mineralización, la alteración
y la erosión de las dos litologías diferentes para definir siete unidades
geológicas básicas:
1. MODELO GEOLOGICO
I. Modelo Geológico
El primer paso en el proceso de construcción de modelos, es recopilar los datos de
campo, toda la cartografía, incluyendo datos básicos de la exploración del yacimiento y los
programas de perforación geotécnica en un proyecto geológico.
Este proyecto se puede incorporar en una de tres dimensiones (3D) modelo sólido
geológico usando uno de los sistemas disponibles de modelado como Vulcan ™, Data
Mine, Surpac o compatibles.
1. MODELO GEOLOGICO
En este proceso se asignan los datos en Autocad importados como archivos DXF,
para que el geólogo puede conectar la falla, litológicas y otros rastros limite geológico y
construir sobre las huellas en 3D para construir figuras modeladas i triangulaciones.
Una vez que el arco de triangulaciones hecho es fácil cortarlas para enfrentar a los
depósitos o en secciones. El proceso completo se ilustra en la siguiente serie
de figuras a continuación, con ejemplos de diferentes yacimientos mineros.
I. Modelo Geológico
1. MODELO GEOLOGICO
I. Modelo Geológico
Modelo Geológico del Goldstrike Minas Betze pilares a Cielo Abierto
1. MODELO GEOLOGICO
I. Modelo Geológico
Corte Geológico del sector Este de la Goldstrike Mines. Tajo a Cielo Abierto, sección transversal a
través de la pared este de la fosa.
1. MODELO GEOLOGICO
I. Modelo Geológico
Un problema de modelado sobre el nivel de confianza en la información geológica que
aparece en la sección transversal.
Previa a los gráficos por ordenador se implantó en la elaboración, mapas geológicos y
secciones transversales fueron dibujados a mano.
Con estos mapas dibujados a mano y secciones transversales que era una práctica habitual
para designar sólo confirmadas o reconocidas como los conatctos geológicos y estructuras.
1. MODELO GEOLOGICO
Desde la introducción de sistemas de gráficos por ordenador, esta práctica ha sido
postergada, todos los límites del arco se muestran como líneas continuas, con el
resultado de que la falta de certeza en características tales como las fronteras litológicas
y fallas importantes no se refleja en el dibujo (plan o sección).
1. MODELO GEOLOGICO
I. Modelo Geológico
De acuerdo con esta escala, es razonable suponer que (los límites geológicos que se
muestra en la parte superior de 200 pies del arco de sección transversal basada en la
exposición de superficie y las intersecciones de perforación del agujero y puede
considerarse como bien establecido.
1. MODELO GEOLOGICO
I. Modelo Geológico
I. Modelo Geológico
Sección transversal del SI mostrando interpretación de
límites estratigráficos y estructurales los taladros y los niveles
estimados de seguridad de datos con la profundidad
1. MODELO GEOLOGICO
I. Modelo Geológico
Sección mostrando interpretaciones de límites
estratigráficos y estructurales, los taladros y los niveles estimados
de seguridad de datos con la profundidad
1. MODELO GEOLOGICO
I. Modelo Geológico
Modelo sólido codificado por color para mostrar
la distribución 3D de los tipos de rocas en un entorno
de mina.
1. MODELO GEOLOGICO
I. Modelo Geológico
Diagrama de cerca 3D que muestra las relaciones
estratigráficas entre el alféizar de una gabro y una pila
sedimentaria que ha sido invadido por un umbral gabro y una
chimenea de kimberlita.
1. MODELO GEOLOGICO
I. Modelo Geológico
Sólido modelo con una columna sedimentaria, mostrando
un sill intrusivo de Gabro y el límite de contacto superior del
conducto de Kimberlita
1. MODELO GEOLOGICO
I. Modelo Geológico
1. MODELO GEOLOGICO
I. Modelo Geológico
1. MODELO GEOLOGICO
I. Modelo Geológico
Se muestra la distribución 3Dde los tipos de rocas en
relación con el depósito a cielo propuesto en el proyecto de
níquel en el oeste de Australia Occidental (Nickel West, 2007).
1. MODELO GEOLOGICO
SISMICIDAD REGIONAL
DISTRIBUCIÓN DE LOS TERREMOTOS
Existe una serie de casos donde los terremotos han provocado deslizamientos de
tierra en las laderas naturales, pero no se han identificado efectivamente terremotos
originando fallas de taludes en las grandes minas a cielo abierto.
I. Modelo Geológico
1. MODELO GEOLOGICO
Esta situación ha generado un debate considerable sobre la necesidad de realizar
análisis sísmico de taludes en minas de tajo abierto.y es la razón principal porque
la carga sísmica es a menudo ignorada e inadvertida en el diseño de taludes.
Si un gran terremoto ocurriera próximo a la talud de un tajo abierto los
efectos pueden ser importantes, sobre todo si los materiales incompetentes como el
suelo, están involucrados.
I. Modelo Geológico
1. MODELO GEOLOGICO
I. Modelo Geológico
La carga sísmica es a menudo ignorada e inadvertida en el diseño de
taludes. Si un gran terremoto ocurriera próximo al talud de un tajo abierto los
efectos pueden ser importantes,
Sobre todo si los materiales incompetentes como el suelo, están involucrados.
Además, las infraestructuras de las minas, especialmente las presas de relaves
pueden ser y han sido afectadas por los terremotos. La documentación de la
sismicidad regional y su integración con el modo geológicas es importante.
1. MODELO GEOLOGICO
I. Modelo Geológico
La mayoría de los terremotos son causados por la interacción
entre dos placas de la corteza y se concentran en los cinturones geográficos
definidas por los límites de las placas.
Ahora se describe el planeta y las grandes placas de la corteza. Para el
lector interesado un modelo de actualización digital de los límites de placas se
pueden obtener a partir de las Bird (2003).
1. MODELO GEOLOGICO
I. Modelo Geológico
Grandes placas erustal del mundo, con flechas que
indican las direcciones relativas de movimiento
(Waltham, 1994)
1. MODELO GEOLOGICO
I. Modelo Geológico
S muestra la distribución mundial de terremotos e ilustra la relación geográfica
entre los terremotos y los límites de las placas.
Hay cuatro tipos básicos límites de las placas:
divergentes,
transformación,
convergente y de
subducción.
1. MODELO GEOLOGICO
I. Modelo Geológico
Distribución mundial de los terremotos (Waltham,1994)
1. MODELO GEOLOGICO
I. Modelo Geológico
RIESGO SISMICO
Los terremotos generan cuatro tipos de movimiento de tierra (Wiegel,1970):
1. Movimientos de suelos que logran desencadenar deslizamientos o movimientos
similares en la superficie, que pueden destruir estructuras por la simple
desestabilización de su fundación.
1. MODELO GEOLOGICO
I. Modelo Geológico
2. Desplazamientos repentinos de fallas que puedan ocurrir en la superficie del
suelo y alteran las estructuras tales como carreteras y puentes.
3.- El movimiento del suelo que resulta de la consolidación del subsuelo por los
asentamientos, que dañan las estructuras a través de la deformación excesiva de
sus cimientos.
4.- Aceleraciones de tierra que pueden inducir a las fuerzas de inercia de una
estructura para dañarlo.
1. MODELO GEOLOGICO
I. Modelo Geológico
Los dos primeros efectos son efectos estáticos. El tercer efecto puede ser estática y
dinámica, y el cuarto es dinámico.
Para efectos de la evaluación de riesgos, los siguientes datos deben incluirse en el
modelo:
- Los lugares y las magnitudes de todos los terremotos históricos y recientes en la región
de interés.
1. MODELO GEOLOGICO
I. Modelo Geológico
Localización epicentros de
los terremotos asociados
epicentros asociados a la
zona de subducción Peru –
Chile y próxima a
Antofagasta – Chile
(USGS, 2007)
1. MODELO GEOLOGICO
I. Modelo Geológico
Profundidad de los
sismos
1. MODELO GEOLOGICO
I. Modelo Geológico
Distribución de sismos por
magnitudes en el área de
estudio.
1. MODELO GEOLOGICO
I. Modelo Geológico
Distribución
acumulada de
magnitudes en el
área de estudio.
1. MODELO GEOLOGICO
I. Modelo Geológico
La magnitud, periodo de retorno, valor máximo de aceleración y la distancia del sitio
del proyecto del terremoto máximo creíble y del terremoto máximo probable que se
produzcan durante la vida útil del proyecto.
Esta información debe ser complementada por la probabilidad de cada
uno de estos eventos y sus correspondientes aceleraciones pico en tierra se
supere durante la vida del proyecto.
1. MODELO GEOLOGICO
I. Modelo Geológico
Conecte a tierra las curvas de aceleración para la máxima credibilidad y los
terremotos del proyecto, de la cual las curvas de velocidad y el desplazamiento se
puede obtener.
1. MODELO GEOLOGICO
I. Modelo Geológico
Curva de aceleración del
terreno para un terremoto
máximo creíble asociadas
1. MODELO GEOLOGICO
I. Modelo Geológico
TENSIÓN REGIONAL
El campo de esfuerzos virgen en un macizo rocoso inalterado su origen está
determinado por una serie compleja de eventos controlados por la gravedad y
activa los procesos geológicos en la corteza terrestre.
Como era de esperar hay un amplio cuerpo de literatura sobre el origen y la
medición de la tensión virgen, ningún tratamiento detallado de lo que está más
allá del ámbito de aplicación de minería a cielo abierto.
1. MODELO GEOLOGICO
I. Modelo Geológico
Para el lector interesado y Amadei. Stephansson (1997) proporciona un resumen
completo sobre el terreno de las tensiones en la corteza terrestre, los métodos para
medir y monitorear los esfuerzos y su importancia en el rock de ingeniería, geología y
geofísica.
Una base de datos global contemporánea de la tensión tectónica de la corteza
terrestre morir también es mantenida por el Mundial de Stress, Mapa del Proyecto
(Reinecker y cois, 2005), emite el estrés en mapas de varias regiones, incluyendo
América, África, Asia, Australia y Europa.
1. MODELO GEOLOGICO
I. Modelo Geológico
En minería, la aplicación del principio in situ las mediciones de la tensión
virgen y cualquier seguimiento posterior después de la masa de roca ha sido
alterada es subterránea.
El conocimiento se utiliza para evaluar la estabilidad de excavaciones
subterráneas y su susceptibilidad de esfuerzo inducido por fallos como
rockbust, colapso de los pilares, y slabbing lado de la pared.
1. MODELO GEOLOGICO
I. Modelo Geológico
Medida In situ las mediciones de esfuerzos incluyendo: fracturamiento overcoring
hidráulica, perforación de asignación para la emisión acústica (efecto Kaiser)
1. MODELO GEOLOGICO
Perforación inducida por fracturas
terremoto, medidas de coordinación, y
FRC datos geológicos.
II. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
2. MODELO ESTRUCTURAL
El segundo componente del modelo Geotécnico es el Modelo Estructural (Figura3.1).
El propósito del modelo estructural es para describir la orientación y distribución
espacial de los defectos estructurales que probablemente puede influir la estabilidad
de las taluds del tajo.
Esto incluye aquellas fracturas y fallas que presenta.
II. Modelo Estructural
Debido a las diferencias en escala entre los bancos, inter-rampas y taluds globales,
el modelo estructural tiene que ser configurado en al menos dos superposiciones que
se muestran:
1. Los atributos de espaciado más estrecho de fallas y fracturas que ocurre dentro
de cada ámbito estructural en ángulo aparente.
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
2. Las características estructurales importantes como a través de las fallas y
pliegues que puede ser usada en subdividir la mina seleccionando un número de
ámbitos estructurales, cada uno de los cuales está caracterizado internamente por
una característica estructural reconocible compuesto más estrechamente de fallas
y fracturas. Límites litológicos y la forma del tajo también puede influir en la
selección de los límites del ámbito.
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
Ambos de estas superposiciones tendría que ser sustentado por un esbozo de
la geología regional poniendo concisamente los acontecimientos tectónicos y
fallas importantes y/o pliegues aquello que ha controlado o influyó el estilo y forma
del yacimiento, de evolución a través de la mineralización.
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
Estructuras Importantes
Las estructuras Importantes incluyen los pliegues y fallas que es continuo a lo
largo de falla y abajo del buzamiento a través del sitio de mina, y características
como la laminación de las estructuras que se asociaron con rocas metamórficas
como pizarras, fillita y esquistos. La terminología básica utilizó para describir estas
características está perfilada a continuacion.
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
Pliegues
Es una de las más comunes estructuras que ocurren, se encuentran en
deformaciones de rocas. Ellas se forman con fracturas planares tales como estratos
esquistosos y desviados con formas de onda curvi-planar o estructuras curvilíneas.
Pueden desarrollarse solos o en multi-capas. Pueden ocurrir por gravedad slumping y
puede tener una variedad ancha de geometrías y medidas.
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
El flexuramiento es inducido por una compresión que actúa en un ángulo
alto(perpendicular) a las capas, mientras que pandeo es un flexuramiento inducido por la
compresión que actúa en un ángulo bajo a los estratos.
La orientación de la compresión principal para (a) doblando y (b)
pandeo de capas planares (Blyth)
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
El flexuramiento también puede ocurrir en la forma de un pliegue cubierto cuándo, por
ejemplo, sedimentos de la cobertura es más rígido que el basamento flexible en
respuesta a componentes de movimiento vertical a lo largo de basamento fallas
Cuando el nombre implica, gravedad slumping implica el corredero de una masa abajo
una talud bajo la influencia de gravedad y es más común en un entorno de submarino.
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
(a) y (b), esquemas de Bloque de hipotéticos cubertura-pliegues, el resultado de fallas normal
en el basamento; (c), Cubierta-geometría de pliegue asociada con bloque fallado en el
basamento; y (d) cobertura-pliegues sobre fallas inversas en el basamento (Blyth & deFreitas
1984)
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
La terminología básica utilizó para definir los pliegues
Los términos usados describen la geometría de un perfil de pliegue: h = bisagra i = punto de
inflexión; c = cresta; t = canal; α= ángulo inter limbo; L longitud de onda; A= amplitud (Blyth &
Freitas)
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
(a & b), Longitud de onda (L) y amplitud (A) de un pliegue; (c), el esquema que muestra la
dependencia del patrón de afloramiento del pliegue en la orientación del Plano de erosión (Blyth &
Freitas 1984)
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
Los diferentes pliegues de formas más comunes
Tipos de pliegues asimétricos con diferir limbo longitudes y posiciones de charnela
de superficie (Blyth & deFreitas, 1984)
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
Pliegues con cierre hacia arriba(a, c & e). Pliegues con cierre hacia Abajo (b, d & f). Las
flechas indican dirección de mas jóvenes. Vistas de plan de erosionados anticlinal (g) Y
sinclinal(h) (Blyth & de Freitas, 1984)
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
Antiforma y Sinforma en plegamiento abierto íntegro, con grados correspondientes de
agudeza de pliegues y la charnela de plegamientos (Blyth & deFreitas, 1984)
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
Formas de Pliegue, (a) paralelos (b) Chevron (c) similar (d) vertical (e) inclinado
(f) recumbente (g) torció superficie axial (Blyth & deFreitas, 1984)
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
Simetría de Pliegue, (a), simétrico y (b), asimétrico
Los esquemas que ilustran plunge, (a & b) sinclinal (c & d) anticlinal (e) Esquema de
bloque erosionado de anticlinal y sinclinal, con estratos duros (patrón de ladrillo)
características de superficie de la conformación superficie erosionada encima (Blyth &
deFreitas, 1984)
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
Cuando el perfilado por Lisle y Leyshon (2004), nos muestra cómo la simetría de
pliegue puede ser reconocida por las orientaciones del normales a la superficie
plegada tomada en una sucesión de ubicaciones a través del pliegue.
Si el pliegue es simétrico, cuándo dibuja en el stereonet los polos del normales al
pliegue la posición cierra a un solo o más el círculo grande conocido como el plano
de perfil.
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
A su vez, el polo del plano de perfil proporciona el usuario con la dirección del eje
de pliegue. Si los polos no pueden ser equipados a un círculo grande, entonces el
pliegue no es simétrico.
El grado de tensión del pliegue se refleja en el circulo grande, con la gama de
orientaciones para un pliegue tensionado siendo más grande que para un pliegue
abierto.
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
En la misma manera, planar limbos de un pliegue espectáculo dos grupos de polos
mientras que pliegues abiertos muestra patrones más difusos. Si el limbos del
pliegue tiene longitudes desiguales un grupo de los polos en el avión de perfil
probablemente puede ser más pronunciados que el otro.
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
Se muestra los diferentes clases de pliegue basados en el plunge y el buzamiento
de la superficie axial, ambos de los cuales son indetaluds de la transparencia o
grado de curvatura del pliegue.
Las clasificaciones basados en el plunge puede variar de escaso buzamiento a
vertical. Las clasificaciones basaron en el buzamiento de la superficie axial puede
variar de a íntegro a recumbente.
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
Stereonet representación de un pliegue simétrico
(Lisle & Leyshon, 2004)
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
Stereonet representación de estilos diferentes de plegables (Lisle &
Leyshon, 2004)
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
Stereonet representación de diferir orientaciones de pliegue (Lisle &
Leyshon, 2004
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
Fallas
La definición de diccionario de una falla es una superficie de fractura o zona a lo
largo de un apreciable desplazamiento que ha tenido lugar. Para propósitos de
ingeniería aun así, cualquier movimiento es una falla, reconociendo que incluso un
menor (escala pequeña) la falla puede tener importancia de manera considerable en
ingeniería.
La palabra ”apreciable” levanta la cuestión de cuánto es apreciable. Para propósitos
de diseño de talud una escala sugerida.
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
Escala sugerida de magnitud de falla
Longitud (m) Descripción
<1 Menor (escala pequeña)
1-10 Banco
10 - 100 Banco a inter-rampa
100-1000 Inter-rampa en general
>1000 Escala regional
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
Los componentes del desplazamiento de una falla está medido en términos de
desplazamiento vertical, desplazamiento horizontal y desplazamiento inclinado(total).
Componentes de desplazamiento de falla (Blyth & de Freitas, 1984)
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
Sistemas de clasificación de la falla reconocen un padre el estado hidrostático de
tensión en la tierra / corteza tal que la magnitud de las tensiones horizontales en
cualquier profundidad dada en la corteza es igual al vertical geostatica la tensión
inducida en profundidad por carga gravitacional.
La magnitud de las tensiones horizontales (σ2 y σ 3) relativo a la tensión vertical (σ 1)
puede cambiar en uno de tres maneras.
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
Si la tensión diferencial es suficientemente grande estas variaciones darán lugar
a tres fallas principales, normales, empujadas (inversas), y de rumbo
(transformantes)
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
Direcciones de tensión para fallas normales, de
empuje (inversos) y fallas de rumbo
(transformantes) (Blyth & deFreitas, 1984)
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
Falla normal
El cual es una extensión lateral donde ambos la disminución de tensiones
horizontal en magnitud, pero no por la misma cantidad ( σ 1 > σ 2 > σ 3). Las
culpas normales pueden ocurrir en cualquier entorno geológico. Forman graben, y
en afloramiento o perforaciones resultado de exposiciones en una pérdida aparente
de estratos.
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
Relación de fallas a ejes de tensión principal (a) de empuje (b) normal (c) de
rumbo (Blyth & de Freitas, 1984)
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
Falla inversa, el cual es una falla inversa si la inclinación de superficie de falla es
mayor que 45°. Ambos aumento de tensiones horizontal en magnitud, pero no por la
misma cantidad( σ 1 > σ 2 > σ 3).. Fallas inversas son propio de empujes y entornos
de cinturón del pliegue y resultado en la repetición de estratos.
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
3. Falla de rumbo (transcurrente, lágrima, llave inglesa o transformante), donde el
plano de falla es aproximadamente vertical y el movimiento es en la dirección de
falla (izquierdo o derecho lateral) Un aumento de tensión horizontal en magnitud
mientras la otra tensión horizontal disminuciones en magnitud ( σ 1 > σ 2 > σ 3)
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
Desarrollo de (a) empujado y (b) encima-empujado, con repetición de
estratos (Blyth & deFreitas, 1984)
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
Estructuras Metamórficas
Rocas Metamórficas como pizarras, fillitas y esquistos exhiben una fisibilidad
planar que en escala de mina puede tener un efecto importante en la estabilidad
del inter-rampa y de la inclinación de los bancos del tajo. La terminología utilizada
para describir la textura fisil de estas rocas metamórficas puede ser confundida y
está aclarado abajo.
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
Pizarra. Un grano fino, roca con perfecta esquistosidad.
Fillita. Una roca de grano fino esquistosa, a veces con incipiente segregación
bandeada con un brillo lustroso de mica y clorita a lo largo de la superficie de
esquistosidad.
Esquisto. Fuertemente esquistosa, roca normalmente bien lineada, generalmente
con segregación desarrollada en capas . Contiene abundante minerales
micaceos.
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
Una característica de estas descripciones es la distinción hecho entre esquistosidad
(o foliación), segregación bandamiento o estratificación, y lineación, los cuales pueden
ser descritos como sigue.
Esquistocidad. Una fisibilidad planar en la roca es causado por la orientación de los
cristales minerales en la roca con su dimensión más grande sub-paralelo al plano de
esquistosidad. Note aquello -las superficies son sinónimas con esquistosidad, pero
tener una connotación más ancha en aquel el plazo está aplicada a cualquier conjunto.
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
Segregación bandeada. Una estructura laminada que resulta de la segregación
de un simple ensamble mineral de composición contrastada durante
metamorfismo a las capas alternas paralelas a la esquistosidad.
2. MODELO ESTRUCTURAL
Segregación bandeada. Una estructura laminada que resulta de la segregación
de un simple ensamble mineral de composición contrastada durante
metamorfismo a las capas alternas paralelas a la esquistosidad.
Lineación. Alineación paralela de elementos lineales en alguna dirección dentro
de la esquistosidad, por ejemplo, cristales prismáticos de hornblenda o epidota,
varilla-gusta agregado de cuarzo, o ejes de micropliegues.
II. Modelo Estructural
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
Fabrica.
El banco de tejido en escala estructural que se produce dentro de los dominios
principales se incluyen las camas de micro pliegues y fallas de menor importancia,
las articulaciones, esquistocidad y clivaje. Las principales características de algunas
estructuras comunes menores veces y junturas se detallan a continuación:
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
Estructuras plegadas menores
Estructuras menores plegadas son comunes e incluyen crucero de fractura,
cortes de tensión, las estructuras boudinage, y caras de fricción.
Clivaje de fractura consiste en una serie de fracturas paralelas (o conjugado
tijeras) se formó en un estrato incompetente (por ejemplo, la pizarra) en respuesta
a los pliegues de unos estratos competentes (areniscas)
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
Cortes de tensión se puede formar, por extensión, en la envolvente o en otras
rocas cercanas frágiles en respuesta al plegamiento. Si la división es paralela o
sub-paralela al plano de axial asociadas a veces, lo que se conoce como
división axial del plano.
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
Debido a la cantidad y dirección de las tensiones alrededor de la tapa puede variar,
el axial - plano de clivaje pueden converger o divergen desde el arco interior de la
tapa. Cuando esto ocurre, los polos de los planos de corte se muestran una mayor
difusión, a raíz de una gran perpendicular al eje del pliegue.
Como señaló Lisle y Leyshon (2004), las intersecciones de las camas-división, sin
embargo, siguen siendo alineado en paralelo a las bisagras veces.
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
Crucero de fractura en una roca más débil doblado entre más
fuerte estratos, con la relación entre la tensión y tensiones
tangenciales (Blyth y de Freitas, 1984)
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
Stereonet representación de
los pliegues y escote (Lisle y
Leyshon, 2004)
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
Estructuras se forman por extensión durante el flexuramiento de un material
frágil.
Tensión en estratos competentes (b) boudin estructuras con cuarzo (q)
entre boudins (c) lineaciones
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
Caras de fricción son alineaciones que reflejan el movimiento o la dirección de
estratos o estructuras adyacentes durante el plegamiento o falla.
Juntas
Las articulaciones se desarrollan en respuesta a tres procesos geológicos
principales:
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
Deformaciones resultantes de los procesos orogénicos;
Deformación resultante de procesos epirogénicos (levantamiento amplio y por
elevación),
La contracción causada por el enfriamiento o desecación
Juntas en las rocas sedimentarias reflejan el alivio de la tensión que se quedó
en las rocas después de la deformación(epirogenico).
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
El sistema operativo de base ortogonal de unión con orientación perpendicular a la
estratificación y normal el uno al otro.
No obstante, otros conjuntos también pueden estar presentes, en función de
eventos de deformación posterior. Las juntas de las rocas ígneas pueden reflejar
tanto la contracción de enfriamiento, la contracción que se pueden recoger en la
extensión (es decir, la apertura de la tensión de las junturas), o procesos de
deformación después del enfriamiento que se ha producido.
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
• Hay diferentes estilos de mineral, cada uno con su propio conjunto de características
estructurales que pueden repercutir en la estabilidad de los taludes del tajo.
• Muchas de estas características son comunes entre los estilos y la mayoría de los
casos puede estar relacionada con la naturaleza intrusiva, sedimentaria y
metamórfica de los ambientes geológicos diferentes.
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
Intrusivo
Las rocas intrusivas y la actividad sub volcánica y la mineralización con los depósitos
de pórfido y epitermal y skarn están relacionadas con fallas y zonas altamente
fracturadas que forman las vías de la intrusión y los fluidos mineralizantes. Estas
estructuras forman el esqueleto básico del modelo estructural y posiblemente tendrá
que mayor impacto en los diseños de la talud.
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
Otras preguntas que debe plantearse y los elementos que se añaden a la estructura
como el modelo se desarrolla incluyen los siguientes.
1¿El yacimiento representa unas fases únicas o múltiples de la tectónica y la
mineralización?
2¿Las zonas de alteración y las fronteras se extienden ampliamente en las rocas de
caja lateral para el cuerpo de mineral o están confinados a las fallas y las zonas de
fractura? Esta es una cuestión particularmente importante, sobre todo en depósitos
epitermales.
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
3. ¿Cuál es la relación entre las articulaciones y las estructuras más
importantes? Fueron las articulaciones y defectos formado por los regímenes
misma tensión o por separado en diferentes momentos y bajo diferentes
condiciones de estrés?
Sedimentario
En ambientes sedimentarios, los atributos que pueden influir en la estabilidad
de los taludes del tajo se incluyen las siguientes.
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
1. Los contactos entre diferentes unidades litológicas, incluyendo los planos de
estratificación y discordancias. De particular interés son las posibles zonas
débiles que pueden ocurrir en los límites entre las zonas más fuertes y más
débiles (por ejemplo, fangolitas pizarra o arenisca) y discordancias que presentan
horizontes de edad del suelo.
2. Pliegues, ya sea simple o compleja, que puede formar inmersión de talud.
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
3. Las juntas, con perpendicularmente conjunto orientado a la ropa de cama y
normal a cada aviones liberación proveedora de manera desfavorable en camas
orientadas (por ejemplo, la inmersión de la talud).
4. Clivaje. De manera similar a las juntas, las divisiones (clivajes) pueden
proporcionar planos liberación en estratificación desfavorablemente orientada.
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
5. Fallas, incluyendo todas las fallas regionales importantes. Estos pueden
proporcionar superficies de lanzamiento, pero también puede representar
Planos de fallos importantes, por ejemplo, fallas inversas en ambientes
orogénicos plegada y corrida. Fallas de empuje, no sólo repetir las camas, pero
geotécnicamente pueden formar Planos principales de la debilidad a través de
distancias que se han medido en términos de kilómetros.
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
Metamórfica
Los atributos de rocas metamórficas que pueden tener un impacto en la estabilidad
de las taluds son similares a los encontrados en ambientes sedimentarios,
especialmente con respecto a la inmersión, taluds resultantes de plegado. Por lo tanto,
las cuestiones geotécnicas principales tienen que ver con la integridad de la fisibilidad
plana que se asocia con pizarras, filitas y esquistos.
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
La Esquistosidad se desarrolla en las anfibolitas y gneises, pero son menos obvios
que en esquistos típicos. Otras estructuras que debemos ser conscientes de incluir,
son zonas estrechas de la deformación y dislocación como cataclasitas y milonitas que
se han formado por la dinámica de los procesos metamórficos durante el fallamiento y
plegamiento, y las articulaciones y divisiones.
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
Modelado de sólidos
• Modelado sólido tridimensional de uso en geología Estructural uno de los sistemas
de modelización disponibles comercialmente, se ha convertido en un proceso
rutinario en la mayoría de los sitios de minas y oficinas de diseño.
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
En cuanto al modelo geológico, el primer paso en el proceso para recopilar toda la
asignación de campos y datos básicos de perforación estructural en el plan geológico
de la fosa.
Este plan se pueden incorporar en una de tres dimensiones (3D) modelo sólido
geológica usando cualquiera de los sistemas de modelado antes mencionados.
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
3D modelo sólido de un cuerpo son (rojo oscuro) intersectada
por una secuencia de fallas normales
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
Cuerpo de mineral (rojo oscuro) como líneas en contra
de un pozo propuesta final
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
LA PROYECCIÓN ESTEREOGRÁFICA
Lineamientos generales
Modelado estructural es un ejercicio de la geometría tridimensional que
requieran la aplicación de cualquiera de la geometría descriptiva o trigonometría.
Un número de ayudas tabulares y gráficos pueden ayudar a construir estas
soluciones (Badgley, 1958), pero característico que a menudo son difíciles de
manipular en tres dimensiones.
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
El método de proyección estereográfica fue utilizado principalmente por
cristalógrafos y mineralogistas, pero en la geología estructural en la década de
1950 fue propuesto por Phillips (1960).
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
La atracción principal de la proyección estereográfica es que es fácil de usar.
Rápidamente se pueden aportar soluciones a los complejos problemas geométricos
en el campo o en la oficina, y es la herramienta ideal para el trazado y conouring
conjuntos de datos estructurales.
Debido a su potencia y flexibilidad, es RECOMENDADOS como herramienta básica
para todos los análisis a cielo abierto de modelado estructural.
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
Es fácilmente adaptado a las soluciones de informática y se ha incorporado
una serie de paquetes de software disponibles en el mercado.
Probablemente la más conocida, si el este y sin duda el más ampliamente
utilizado en la industria de la minería a cielo abierto es la Rocsience Inc
Progrma DIPS tm (Rocsience, 2003).
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
Zonas ciegas
La aparición de las juntas que tienen bajos ángulos de intersección (alfa) con el
agujero de perforación plantea la cuestión de las zonas ciegas. La zona ciega de un
taladro es el lugar geométrico de los polos de las juntas que son paralelos a los
agujeros de lugar y no puede ser visto por el agujero de perforación.
Con demasiada frecuencia la presencia y el efecto de las zonas ciegas son ignoradas
o no se reconocen cuando las estructuras en un tajo abierta se está modelando.
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
Terzaghi : corrección para el espaciamiento de juntas
Cuando el espacio de las juntas (fracturas) se miden a partir de perforación de hoyos (o a
lo largo de una línea de exploración afloramiento), el número de observaciones de las
juntas de cualquier conjunto es una función del ángulo de intersección (inclinación) entre
ese conjunto y el eje del taladro.
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
En concreto, el número de intersección con un taladro de longitud dada
disminuye a medida que el ángulo de inclinación disminuye de forma que:
FORMULA
Donde:
Α = inclinación de las juntas en el hoyo del taladro
D = El espacio entre las juntas
L= La longitud del hoyo del taladro
Nα= El numero de juntas intersecadas por el taladro.
d
LsenN
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
Por lo tanto, en un hoyo de perforación vertical, las gamas Nα entre L / d para las
juntas horizontales, de los cuales α es de 90 º, y cero para las juntas verticales, de
los que α es igual acero(Terzaghi, 1965).
Sin corrección adecuada se puede hacer para las juntas con ángulos bajos de α.
Si un grupo de diversas perforaciones orientadas está disponible, Terzaghi (1965)
sugiere que:
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
a) En general se recomienda no tener en cuenta los polos de las juntas con un
ángulo de inclinación (α) de menos de 20 º a 30 º, porque las articulaciones
de las mismas, si es abundante, se cruzan en un ángulo más alto por uno o
más de los otros agujeros , y
b) Los datos del grupo de agujeros proporcionará una mejor base para estimar
el espacio de las articulaciones tales.
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
MODELADO DE RED DE FRACTURA DISCRETA
Fractura de redes discretas (DFN), modelado explícitamente representa cómo las
fallas y las articulaciones reconocido por el modelo estructural espacial se
distribuyen dentro de la masa rocosa.
Otros usos importantes incluyen la estimación de las distribuciones de tamaño de
bloque para el análisis de la fragmentación y la determinación de las condiciones de
flujo en las masas de roca dura.
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
El modelado de DFN en la literatura comúnmente incluye:
1. - FracMan (Golder Associates, Inc., 2007)
2. - Jointstats (Brown 2007)
3.- 3FLO (Billum et al , 2005), and
4.- SIMBLOC (Hamdi &du Mouza, 2004 )
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
El juego de herramientas de modelado FracMan DFN fue desarrollado y lanzado por
primera vez por Golder Associates, Inc. en 1986. Fue desarrollado inicialmente para
aplicaciones de ingeniería de minas y civil, y ha sido ampliamente utilizado en petróleo
y gas y proyectos de medio ambiente, incluida la gestión de residuos radiactivos.
Más recientemente se ha aplicado a la estabilidad de las taluds y los problemas de
un túnel, en la predicción de la fragmentación in situ y la gestión de las aguas
subterraneas.
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
Software JointStats fue desarrollado por Julio Kruttschnitt. Centro de
Investigación (JKMRC), Universidad de Queensland.
El software original acepta estándar de datos estructurales de un mapeo de la
cara o scanline pozo,
Ofrecer una estructura y una masa de roca de propiedades de materiales de base
de datos que permite la incertidumbre de los datos para evaluar y determinar los
límites de confianza para los datos especificados y / o los atributos dentro de un
dominio único geotécnicos
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
Los Hitos en este programa incluyen la ampliación de los existentes
JointStats base de datos para incluir las medidas cuantitativas de los
parámetros del macizo rocoso y los datos estructurales recogidos usando
técnicas digitales.
3FLO fue desarrollado por Itasca Consultores SA (Francia), principalmente
para los análisis hidrogeológicos de los medios fracturados.
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
El código es capaz de generar su propia DFN y tiene muchas características
similares al estándar de códigos de Itasca, incluyendo la construcción en Poisson
lenguaje de programación.
Base Fracman, JointStats 3FLO y su modelización en el modelo de disco al azar,
donde se define el tamaño de la discontinuidades circular por el radio de la
discontinuidad y de los lugares están determinados por un proceso estocástico, por
lo general el proceso de Poisson.
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
En forma indetalud de los demás y los centros de disco se generan en el
espacio usando una ley de distribución uniforme. La orientación de los discos se
simula después de la media y las desviaciones estándar de la ley de distribución
que se ajusta a las mediciones de campo reales.
El radio del disco se estima a partir de la distribución de la longitud de
seguimiento. La intensidad conjunta se calcula sobre la base de la frecuencia
lineal media y la distribución de radio. Aplicaciones conocidas de este código han
sido principalmente para bloquear la distribución de tamaños.
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
DEFINICIÓN ESTRUCTURAL DE DOMINIO
Directrices Generales
• La información contenida en el modelo estructural se utiliza para subdividir las rocas
en la mina en un selecto número de dominios estructurales, cada uno con límites
bien definidos y se caracteriza internamente por unos tejidos reconocibles
estructurales que lo diferencian claramente de sus vecinos.
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
Todas las características descritas en los apartados anteriores se deben utilizar
para ayudar a definir cada dominio.
Estos incluyen:
Contactos de minas escala de puntuación cambios en la geología, incluyendo
cambios en la litología (por ejemplo, entre las rocas ígneas y sedimentarias sub-
volcánicas y rocas intrusivas intrusión), los cambios en los perfiles de
meteorización, y los cambios en los estilos de alteración;
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
Fallas de minas escala que podrán dividir las rocas en la mina en diferentes
bloques estructurales;
Estructuras plegadas de remoción de escala, haciendo especial hincapié en los
cambios en la orientación de los pliegues;
Estructuras metamórficas de Minas escala, también con énfasis en los cambios en
el orientación de las estructuras;
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
Desnivel. y fallas entre la rampa de la escala, los pliegues y las estructuras
metamórficas, y
Escala de desniveles juntos división y micro-Construcciones como para
parásitos o segundo pliegues formados en los miembros de cualquier inter-rampa
o pliegues escala de las minas.
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
Todas estas características se han identificado a partir de la cartografía y el
afloramiento de perforación, y se almacena en la base de datos de tres
dimensiones estructurales.
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
EJEMPLO DE APLICACIÓN
Límites primarios de dominio
Ilustra los dominios de la estructura primaria reconocidos en el Codelco Norté
Chuquicamata mina en el norte de Chile. En este ejemplo el dominio ha estado
dando nombres, pero más seguido que no serán identificados por números.
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
Los limites mostraron tomar cuenta la litología y la forma del hoyo, pero
primariamente son basados en fallas mayores mapeadas en el hoyo sobre un
numero de años combinado con los resultados del mapeado de la superficie,
perforación orientada al agujero central de registro y mapeo subterráneo que se
llevó a cabo entre 2003 y 2005.
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
La mina de Chuquicamata ha sido usada como ejemplo, por que muestra la
claridad que puede ser lograda cuando una establecida y validada base de datos
estructurada tridimensionalmente esta disponible con que trabajar. Obviamente, tal
claridad no será posible en la pre-viabilidad y tempranas etapas de viabilidad del
desarrollo del proyecto, pero el ejemplo ilustra el diseño del objetivo maduro o
hecho.
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
Stereonets que ilustran la diferencias en la orientación de las fallas que
dividen la Fortuna Granodiorita en el Muro Oeste del hoyo dentro de los
dominios de La Fortuna Norte Y Sur.
Las diferencias en la orientación vistas en los stereonets pueden ser dichas
parcelas trazan en el revestimiento del hoyo en 2005. Las fallas muestran en
azul haber trazado longitudes de mas de 1.0 km. Las fallas muestran en rojo
haber trazado extensiones mejores que 1 km.
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
Orientación de las
mayores estructuras
en el dominio de la
fortuna norte
CHUQUICAMATA
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
Orientación de mayor
estructura en el
dominio de Fortuna
sur de la mina de
Chuquicamata.
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
Fabrica dentro de los dominios primarios
Una vez que los dominios de los límites han sido seleccionados, las
estructuras de escala del desnivel y de inter-rampa dentro de cada dominio
deben ser asesorado para asegurarse que la estructura interna de la fábrica de
los dominios claramente distinguidos desde su vecino. Este proceso debería ser
exhaustivo y llevado a cabo bien uno de los dos a cambios en los desniveles
primarios o subdivisiones de dominios.
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
Orientación de menores fallas en el dominio de
Fortuna Norte de la mina de Chuquicamata.
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
Orientación de las fallas menores del dominio de la Fortuna
Sur de la mina de Chuquicamata.
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
Orientación de las uniones en el dominio de la
Fortuna Norte de la mina de Chuquicamata
2. MODELO ESTRUCTURAL
II. Modelo Estructural
Orientación de uniones en el dominio de la
Fortuna Sur de la mina de Chuquicamata.
2. MODELO ESTRUCTURAL
III. MODELO DEL MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
INTRODUCCIÓN
• El propósito de este modelo es la base de datos de las propiedades de
ingeniería de la masa de roca para su uso en los análisis de estabilidad que
se utilizarán para preparar los diseños de taludes en cada etapa del
desarrollo del proyecto.
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
Esto incluye las propiedades de las partes intactas de roca que constituyen el
macizo rocoso anisótropo, las estructuras que atraviesan el macizo rocoso y
separar las piezas individuales de roca intacta entre sí, y la masa de roca en sí.
Un atributo fundamental de cualquier masa de roca que siempre se debe tener
en cuenta es que para una mayor estructura de las rocas es probable que sea
de control primario, mientras que para la resistencia más débil en rocas puede
ser el factor de control.
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
Esto significa que la masa de roca puede fallar en cualquiera de las tres formas
posibles:
1. Falla Estructuralmente controlada, donde la ruptura se produce sólo a lo largo
de las articulaciones de las fallas. Este es el caso de las diapositivas y planos
de cuña, que es más probable que ocurra en el banco y la escala entre la
rampa. En este caso la resistencia de las estructuras es el parámetro más
importante para evaluar la estabilidad de los taludes.
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
2. Falla con control parcial estructural, donde la ruptura se produce en parte por la
masa de roca y en parte a través de las estructuras, por lo general a otras
cosas-la rampa y la escala global. En este caso la resistencia de la masa de
roca y las estructuras son importantes para evaluar la estabilidad de los taludes.
3. Falla de control estructural limitado, donde la ruptura se produce sobre todo a
través del macizo. Esto puede ocurrir en la-rampa o talud
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
a escala global, ya sea en masas de roca muy fracturada o débil
compuesta predominantemente de materiales blandos o alterados. En
este caso la fuerza de la masa de roca es el parámetro más importante
para evaluar la estabilidad de las laderas.
Por lo tanto, al establecer para determinar las propiedades de ingeniería
geotécnica del macizo rocoso, la resistencia de la masa de roca y el mecanismo
potencial de falla debe ser considerado en el programa de muestreo y pruebas.
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
Cuando se muestree y pruebe la roca intacta, también es importante diferenciar
entre "índice", "conductividad" y las propiedades "mecánicas".
1. Indice de propiedades son propiedades que no definen el comportamiento mecánico
de la roca, pero son fáciles de medir y proporcionar una descripción cualitativa de la
roca y, en algunos casos, puede estar relacionado con la conductividad y / o
mecánica de la roca.
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
2. Propiedades de conductividad son propiedades que describen el flujo de fluido
a través de la roca. Un ejemplo es la conductividad hidráulica
3. Las propiedades mecánicas son propiedades que describen cuantitativamente
la resistencia y deformabilidad de la roca. El ejemplo más común es la resistencia
a la compresión uniaxial, que es uno de los parámetros más utilizados en la
ingeniería de rocas.
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
En ingeniería de talud las propiedades de las rocas más comúnmente
utilizados son los siguientes.
1. Indice de propiedades
oLa porosidad, n
oPeso unitario , ɣ
oVelocidad de la onda P, Vp
oVelocidad de las ondas S, Vs
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
2. Propiedades mecánicas, que se describen
oResistencia a la tracción, TS o σt
oIndice de fuerza de punto de carga, I
oFuerza compresión uniaxial, UCS o σc
oLa fuerza compresión triaxial, TCS
oEl módulo de Young, E, y el coeficiente de Poisson, v
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
Índice de propiedades
Porosidad
La porosidad de la roca, n, se define como la proporción del volumen de vacíos
(Vv) y el volumen total (Vt) de la muestra. La porosidad es tradicionalmente
expresada como un porcentaje.
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
Goodman (1989) indica que en las rocas sedimentarias varía de cerca de 0
hasta un 90 por ciento, dependiendo del grado de consolidación de la
cementación, con un 15 por ciento de ser un "típico valor promedio" de piedra
arenisca.
La Tiza es una de las más porosas de todas las rocas, con porosidades en
algunos casos de más del 50 por ciento. Parte del material volcánico, por
ejemplo, piedra pómez y tobas, fueron gasificados así como se encontraron y
también puede presentar porosidades muy altas, pero la mayoría de
magmáticos las rocas volcánicas tienen una baja porosidad.
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
Las Rocas cristalinas, incluyendo calizas y evaporitas y rocas ígneas y
metamórficas, también tienen porosidades baja, con una gran proporción de los
espacios vacíos a menudo se crean grietas planas o fisuras. En esta proporción
rocas del espacio vacío a menudo se crean por las grietas o fisuras planas.
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
El ISRM recomienda los procedimientos para la medición de la porosidad de la
roca, estos se describen en Brown (1981). Una discusión detallada de la porosidad
se puede encontrar en Lama y Vutukuri (1978
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
Peso unitario
• La unidad de peso de la roca ɣ, se define como el cociente entre el peso (W) y
el volumen total (Vt) de la muestra:
• La densidad de la roca, p, se define como el cociente entre la masa (M) y el
volumen total (Vt) de la roca:
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
• El peso específico de la roca, Gs, se define como el cociente entre el peso de
la unidad (ɣ) y el peso unitario del agua (ɣw):
• El ISRM recomienda los procedimientos para la medición de la unidad de peso
de la roca, Estos se describen en la Brown (1981). Una discusión detallada de
la unidad de peso se pueden encontrar en Lama y Vutujuri (1978).
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
Porosidad de algunas rocas (Modificado por Goodman, 1989)
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
Peso unitario de algunas rocas
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
Velocidad de la onda
La velocidad de las ondas elásticas en la roca se puede medir en el
laboratorio. Velocidad de la onda es una de las propiedades del índice más
utilizado de la roca, y se ha correlacionado con el índice de otros y las
propiedades mecánicas de la roca (Zhang, 2005).
En laboratorio de velocidades de ondas P, varían desde menos de 1 km/seg en
rocas porosas a más de 6km/seg en rocas duras.
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
Las velocidades de onda son significativamente más bajos para las rocas con
micro grietas que las rocas porosas, sin grietas, pero con el mismo espacio vacío
total. Por lo tanto Fourmaintraux (1976) propuso un procedimiento basado en la
comparación de los valores teóricos y medidos de Vp para evaluar el grado de
fisuración en las muestras de roca en términos de un índice de calidad IQ:
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
Donde Vp es la velocidad medida de la onda P y VP. T es la velocidad teórica de
la onda P, que puede ser calculada a partir de:
Donde VP es la velocidad de la onda P del componente mineral "i", que tiene una
proporción de volumen Ci en la roca.
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
Promedio de velocidad de la onda P en minerales formadores de roca
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
Los experimentos de Fourmaintraux en establecer que el coeficiente intelectual
se ve afectada por los poros de la muestra de roca de acuerdo a:
Donde np es la porosidad de la roca no fisurada expresada como un porcentaje.
Sin embargo, si hay incluso una pequeña fracción de las grietas o fisuras plana, la
ecuacion anterior se rompe.
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III. Modelo de Macizo Rocoso
Debido a esta extrema sensibilidad del coeficiente intelectual de fisuras, y se
basan en mediciones de laboratorio y observación microscópicas de fisuras,
Forumaintraux propuso el gráfico como base para describir el grado de fisuración
de una muestra de roca.
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
Clasificación del régimen de fisuras en las muestras de roca teniendo en cuenta la calidad de
índice de coeficiente intelectual y la porosidad de la roca (Forumaintraux 1976).
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
Tanto la velocidad de la onda P (Vp) y la velocidad de las ondas S (Vs) se
puede determinar en el laboratorio, con Vp es el más fácil de medir. ASTM D2845-
95 describe la determinación de laboratorio de las velocidades de pulso
ultrasónico y constantes elásticas de la roca, y Brown (1981) describe los métodos
sugeridos por el ISRM para determinar la velocidad del sonido.
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III. Modelo de Macizo Rocoso
Ondas P y las velocidades de ondas S de algunas rocas
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III. Modelo de Macizo Rocoso
Propiedades mecánicas
Resistencia a la tracción
La resistencia a la tracción de la roca se mide por la "indirecta" pruebas de resistencia
a la tracción, ya que es muy difícil llevar a cabo una verdadera prueba de tensión directa
(Lama et al, 1974). Estos "indirectos" tests de resistencia a la tracción aplicar
compresión para generar tensión y compresión combinada en el centro de la muestra de
roca.
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
Una grieta de partida en esta región se propaga paralela al eje de la carga y las
causas del fracaso de la muestra (Fairhurst, 1964, Mellor & Hawkes, 1971).
La Brasilian test es el método más utilizado para medir la resistencia a la
tracción de la roca. Las muestras son discos con caras planas y paralelas. Ellos
son cargados diametralmente a lo largo de la línea de contactos (en
contraposición a los contactos punto de la otra manera de prueba similares
diametral punto de carga).
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
El diámetro del disco debe ser al menos de 50 mm y la relación entre el
diámetro D para el espesor de aproximadamente 2:1. Una tasa de carga
constante de 0.2kN/second se recomienda, como las rupturas que muestra en
15 segundos a 30 segundos, por lo general a lo largo de una fractura simple de
tracción tipo alineado con el eje de carga. La resistencia a la tracción está dada
por:
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
Donde P es la carga de compresión, y D y t son el diámetro y el espesor del disco.
La prueba se ha encontrado para dar una resistencia a la tracción superior a la de
un ensayo de tracción directa, probablemente debido al efecto de las fisuras como
fisuras cortas debilitar una muestra de la tensión directa con más severidad que
debilitan una muestra división de tensión
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
. A pesar de la fuerza es una buena aproximación a la resistencia a la tracción de
la roca.
ASTM D3967-95a se describe el método de prueba estándar para resistencia a la
tracción de las muestras de roca y Brown (1981) describe los métodos sugeridos
por el ISRM para determinar la resistencia a la tracción indirecta.
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
Además de la prueba brasileña, varias correlaciones se han desarrollado para
estimar la resistencia a la tracción de la roca. Dos de los más comunes son
(Zhang 2005):
Dónde está la resistencia a la compresión uniaxial y es, es el índice de carga
punto de fuerza de la roca. Estas correlaciones se deben utilizar con
precaución.
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III. Modelo de Macizo Rocoso
PLT (Carga Puntual)
Es una estimación indirecta de la resistencia a la compresión uniaxial de la
roca. La prueba de carga punto se puede realizar en las muestras en forma de
base (las pruebas diametrales y axial), bloques de corte (las pruebas de
imprenta) o trozos irregulares (la prueba de masa irregular). Las muestras se
rompió por una carga concentrada aplicada a través de un par de esférica
truncada, platos cónicos.
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
La prueba se puede realizar en el campo con equipo portátil o en el
laboratorio. La carga de punto de índice de fuerza, que viene dado por:
Donde P es la carga que rompe con el modelo y De un diámetro de
base equivalente, dada por:
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
Donde D es el diámetro de base y A es el mínimo de superficie de sección
transversal de un plano a través de la muestra y los puntos de contacto del
cristal de exposición. Is varía con De. Por lo tanto, es preferible llevar a cabo
pruebas diametral en especímenes de de 50 a 55 mm de diámetro.
Brady y Brown (2004) indican que el valor de I mide un diámetro D se
puede convertir en un equivalente a un equivalente de 50 mm por la relación
núcleo:
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
Dónde está la carga de punto de índice de fuerza medido para un núcleo de
diámetro equivalente D diferentes de 50 mm. No se recomienda el uso de
diámetros de núcleo más pequeño de 40 mm para las pruebas de carga
puntual (Bieniawski, 1984).
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
Varias correlaciones se han desarrollado para estimar la resistencia a la
compresión uniaxial de la roca, forman el índice de carga punto de fuerza
(Zhang 2005), pero el más comúnmente utilizado es el siguiente:
Donde I es la carga de punto de índice de fuerza de De = 50 mm
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
Debe tener mucho cuidado ejercido en la realización de pruebas de punto de
carga y la interpretación de los resultados de tales correlaciones con una
ecuación. En primer lugar, existe una considerable evidencia anecdótica y
documentado que sugiere que no hay factor de conversión único y que es
necesario para determinar el factor de conversión en un lugar por lugar y tipo de
roca en roca tipo base.
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
En segundo lugar, como señala Brady y Brown (2004), la prueba es aquella
en la que la fractura es causada por la tensión inducida y es esencial que un
modo coherente de fallo se produce si los resultados obtenidos a partir de
muestras diferentes sean comparables.
Rocas blandas y rocas altamente anisotrópicas o rocas que contienen los
planos marcados de debilidad, tales como los planos de estratificación
puedan dar resultados falsos.
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
Un alto grado de dispersión es una característica general de los resultados de
PLT y un gran número de determinaciones individuales a menudo por encima de
100, son necesarios con el fin de obtener índices confiables.
Para rocas anisotrópico, es común para determinar un índice de anisotropía de
la fuerza, que se define como el cociente entre el decir que los valores medidos
perpendicular y paralela a los planos de debilidad.
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III. Modelo de Macizo Rocoso
Resistencia a la compresión uniaxial
Compresión uniaxial de muestras de roca cilíndrica preparada a partir de
perforación es probablemente la prueba más ampliamente realizado en la roca.
Se utiliza para determinar la resistencia a la compresión uniaxial (resistencia a
compresión) el módulo de Young, E, y la relación de Posisson. La resistencia a la
compresión uniaxial está dada por:
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III. Modelo de Macizo Rocoso
Donde P es la carga que provoca el fracaso de la muestra de roca cilíndrica,
D es el diámetro de la probeta, y A es área de la sección transversal.
Correcciones para tener en cuenta el aumento de la superficie de la sección
son comúnmente insignificante si la ruptura se produce antes.
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
ASTM D2938-95 y D3148-96 describe los métodos de prueba estándar para
resistencia a la compresión uniaxial y el módulo elástico de las muestras de roca.
Brown (1981) describe los métodos sugeridos por el ISRM para determinar la
resistencia a la compresión uniaxial y deformabilidad de la roca. Brady y Brown
(2004) resume las características esenciales de este procedimiento
recomendado.
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
1. Las muestras deben estar en lo cierto cilindros circular que tiene una altura a
diámetro de 2.5 a 3.0 y un diámetro de preferencia no menor que el tamaño del
núcleo NMLC (51 mm). el diámetro de la muestra debe ser de al menos 10
veces el grano más grande en la roca.
2. Los extremos de la muestra debe ser plana dentro de 0.02mm. 0.001 radianes
o 0,05 mm en 50 mm de ser perpendicular al eje de la muestra.
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
3. El uso de materiales de nivelación o tratamientos finales superficie que no sea
a máquina no está permitido.
4. Las muestras se almacenarán durante no más de 30 días y luego y probado
en su contenido de humedad natural. Esto requiere una protección adecuada
de los daños y la pérdida de humedad durante el transporte y
almacenamiento.
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
5. La carga uniaxial se debe aplicar a la muestra a una tasa constante de carga
de 0.5MPa/segundo a 1.0MPa/segundo.
6. Carga axial y las deformaciones axiales y radiales o circunferenciales deben
ser registradas durante la prueba.
7. Debe haber por lo menos cinco repeticiones de cada prueba.
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
Además, todas las muestras deben ser fotografiados y todos los defectos visibles
registrado antes de la prueba. Después de la prueba, la muestra se debe volver a
fotografiar y registrar todos los planos de falla. Sólo los resultados de la prueba
donde se puede demostrar que el hecho se produjo a través de la roca intacta y
no por defectos en la muestra deben ser aceptado.
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
Resultados obtenidos de un ensayo de compresión uniaxial sobre la
roca.
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
La resistencia uniaxial de la roca disminuye con el tamaño de muestra cada vez
mayor. Se da por supuesto que T se refiere a 50 mm de diámetro de la muestra.
Una relación aproximada entre la resistencia a la compresión uniaxial y el diámetro
de la muestra para las muestras entre 10 mm y 200 mm de diámetro, está dada
por Hoek y Brown (1980) como:
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III. Modelo de Macizo Rocoso
Donde σc es la resistencia a la compresión uniaxial de una muestra de 50 mm de
diámetro y σcD es la resistencia a la compresión uniaxial medido en una muestra
con un diámetro D (en mm).
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
Influencia del tamaño de
la muestra de la fuerza de
compresión uniaxial de la
roca (Hoek & Brown,
1980).
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
En rocas anisotrópicas, por ejemplo, filita, esquisto, pizarra, y la pizarra,
varios ensayos de compresión uniaxial se realizan en base orientada a los
varios ángulos de foliación o cualquier otro plano de debilidad.
La fuerza es por lo general cuando la foliación o planos débiles hacer y
ángulo de 30 ° con la dirección de la carga más grande y cuando los planos
son paralelas o perpendiculares al eje.
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
Esto permite la definición de los límites inferior y superior de T y permite
tomar decisiones, basándose en criterios técnicos, en cuanto a qué valor es
el más adecuado.
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
Resistencia a la compresión triaxial
La prueba de resistencia a la compresión triaxial define la envolvente de rotura
de Mohr- Coulomb y por lo tanto proporciona los medios para determinar la
fricción y la cohesión los parámetros de resistencia al corte de roca intacta.
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
Mohr envolvente de falla definida por Mohr en los circulos de falla
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
En la compresión triaxial, cuando la muestra de roca no sólo se carga axial,
sino también radialmente por una presión de confinamiento mantiene constante
durante la prueba, la falla se produce sólo cuando la combinación de esfuerzo
normal y esfuerzo de corte es tal que el círculo de Mohr es tangente a la
envolvente de rotura. Por lo tanto un círculo representa una condición estable.
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
La prueba de compresión triaxial se lleva a cabo en una muestra cilíndrica
preparada de la misma manera que para la prueba de compresión uniaxial. La
muestra se coloca dentro de un recipiente a presión y una presión del líquido,
S3, se aplica a su superficie. Una chaqueta, por lo general hecha de un
compuesto de caucho, se utiliza para aislar a la muestra de roca del fluido de
confinamiento.
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
La tensión axial, sn, se aplica a la muestra por un carnero que pasa a través de
un arbusto en la parte superior de la celda y las tapas de acero templado. La
presión de poros, u, se puede aplicar o medida a través de un conducto que en
general se conecta con el modelo que a través de la base de la célula.
Deformación axial de la muestra de roca puede ser convenientemente
supervisada por transformadores variable diferencial (LVDT) montado en el interior
(de preferencia) o fuera de la célula.
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
Las cepas locales axial y circunferencial se puede medir por la tensión
resistencia eléctrica indicadores unido a la superficie de la pieza de roca.
Vista de corte transversal de la célula triaxial rock diseñada por Hoek y
Franklin (1968), (de Brady y Brown, 2004).
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
La presión de confinamiento se mantiene constante y la presión axial mayor
hasta que la muestra no. Además de la fricción y la cohesión (c) los valores
definidos por la envolvente de rotura de Mohr, la prueba de compresión triaxial
puede proporcionar los siguientes resultados: el mayor (Si) y menores (S3)
principales tensiones efectivas por el hecho, las presiones de poros (u ), una curva
de tensión-deformación axial, una curva de tensión-deformación radial.
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
Presiones de poros casi nunca se mide al analizar muestras de roca. Las
mediciones son muy difíciles e imprecisos en las rocas con una porosidad menor
del cinco por ciento.
También están cargados lo suficientemente lento como para evitar el exceso
de presiones de poros que pueden provocar la ruptura prematura y poco realista
de baja resistencia.
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
Designación ASTM D2664-95a se describe el método de prueba estándar
para resistencia a la compresión triaxial de muestras de roca sin drenaje, sin
mediciones de la presión de poros. Brown (1981) describe los métodos
sugeridos por un ISRM para determinar la resistencia de la roca en la
compresión triaxial, y un procedimiento de revisión se publicó después (ISRM,
1983).
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
En todos los ensayos de compresión triaxial en roca, los procedimientos se
recomiendan las siguientes.
1. La máxima presión de confinamiento debe variar de cero a la mitad de la
resistencia a la compresión no confinada de la muestra. Por ejemplo, si el valor
de P es de 120 MPa, a continuación, la máxima presión de confinamiento no
debe exceder los 60 MPa.
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
2. Los resultados deben ser confinada de por lo menos cinco diferentes
presiones de confinamiento. Por ejemplo, 5, 10, 20, 40 y 60Mpa si la máxima
presión de confinamiento es 60Mpa.
3. Al menos dos pruebas se llevarán a cabo para cada presión de confinamiento
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
Constantes elásticas, módulo de Young y el coeficiente de Poisson
Como se muestra el módulo de Young de la muestra varía a lo largo del
proceso de carga y no es una única constante. Este módulo se puede definir
de varias formas las más comunes son:
- El módulo de tangente de Young, E, definida como la inclinacion de la curva
de tensión deformación en un porcentaje fijo, por lo general un 50 por ciento
de
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
la resistencia a la compresión uniaxial.
- Módulo Promedio de Young, E, definida como la talud media de la más o
menos porción recta de la curva de tensión-deformación.
- Módulo secante de Young, E, definida como la talud de la recta que une el
origen de la curva de tensión-deformación hasta el punto de la curva en un
porcentaje fijo de la resistencia a la compresión uniaxial.
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
La primera definición es la más ampliamente utilizada y, en este texto se
considera que E es igual a E. correspondientes a cualquier valor del módulo de
Young, un valor de relación Poisson puede ser calculado como:
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
Donde σ es la tensión axial, E es la deformación axial y E es la tensión radial.
Debido a la simetría axial de la muestra, la deformación volumétrica, E, en
cualquier etapa de la prueba se puede calcular como:
La resistencia a la compresión uniaxial, módulo de Young y la proporción de
veneno para algunas rocas.
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
Resistencia a la compresión uniaxial, módulo de Young y el coeficiente de
Poisson
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
Utilizando los valores de E y V del módulo de corte (G) y el módulo Bulk (K) de la
roca se puede calcular como:
De ondas P y las velocidades de ondas S se puede utilizar para calcular las
propiedades elásticas dinámicas:
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
Donde p es la densidad de la roca, Ed es el módulo de la dinámica de Young,
Di-s es el módulo de corte dinámico, y vd es la dinámica de la relación de
Poisson. Por lo general Ed es mayor que E y el EDE relación varía de 1 a 3..
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
Correlacion entre Estatica E y Dinamica Ed
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
El contenido de humedad puede tener un gran efecto en la compresibilidad
de las rocas, la disminución de E con el aumento de contenido de agua.
Vasarhelyi (2003, 2005) indica que la relación entre E en condiciones de
saturación y seco es de 0,75 para algunas areniscas británicos y cerca de 0.65
para algunos británicos calizas del Mioceno. En el caso de las rocas arcillosas o
las rocas con alteración argílica este efecto podría ser aun mayor.
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
Una serie de clasificaciones con resistencia de rocaa la compresión uniaxial
y el módulo de Young se han propuesto. Probableme nte el más utilizado es la
clasificación de la fuerza de módulo propuesto por Deere y Miller (1966). Esta
clasificación define las clases de roca en términos de la resistencia a la
compresión uniaxial y la relación del módulo.
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
- Si E/σc< 200, la roca tiene un bajo ratio (región L)
- Si 200< E/σc< 500, la roca tiene un ratio medio (región M)
- Si 500< E/σc, la roca tiene un alto ratio (región H)
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
Tabla de clasificación de la roca en términos de resistencia a la
compresión uniaxial y módulo de Young
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
Condiciones especiales
Rocas blandas y suelos residuales
Macizo degradado con alteracion argílica como Saprolitos, puede fallar de una
manera "similar al suelo". En estos casos los procedimientos de ensayo
descritos en las secciones anteriores pueden no ser suficientes, especialmente
si la roca tiene alto contenido de humedad.
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
Si este es el caso, puede ser necesario realizar pruebas de tipo mecanica de
suelo y tener en cuenta las presiones de poros y tensiones efectivas en lugar de
los ensayos de tipo de roca. Si es así, las decisiones de muestreo y las pruebas
deben ser conscientes de la naturaleza del material y las condiciones climáticas en
el sitio del proyecto. Al planificar la investigación, los puntos que deben tenerse en
cuenta son los siguientes.
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
1. Por lo general, los análisis de suelo son los análisis de estabilidad de taludes
efectiva el estrés. Análisis eficaz el estrés suponer que el material está
plenamente consolidado y en equilibrio con el sistema existente y el estrés que la
falta se produce cuando, por alguna razón, tensiones adicionales se aplican
rápidamente, con poco o ningún drenaje ocurriendo. Por lo general, el estrés
adicional son las presiones de poros generados por la caída de la lluvia repentina
o prolongada.
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
Para estos análisis la prueba de laboratorio de concentración apropiada son
los consolidados no drenados. (CU) Prueba triaxial, durante el cual se
miden las presiones de poros.
2 . Teoría de la mecánica del suelo y los procedimientos de pruebas de
laboratorio se han desarrollado casi exclusivamente con materiales
transportados que han perdido su forma original. Por el contrario, los suelos
residuales con frecuencia conservan algunas de las características de la
roca madre del que se derivaron.
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
3. En las situaciones donde el análisis de estabilidad se han realizado sólo sobre
la base de los resultados representante CU prueba triaxial, estructuras persistente
relictos de residuales o altamente degradado y hidrotermal (argílico) los perfiles
alterados pueden y con frecuencia han demostrado ser fuentes inesperadas de la
inestabilidad, especialmente en climas húmedo y tropical.
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
4. Alto porcentaje de huecos, materiales plegables como Saprolitos, hierro
lixiviado, suave o depósitos y de grano fino, masas de roca rubblised siempre
plantear la cuestión de reblandecimiento del suelo rápidamente, lo que puede
conducir a un colapso repentino, si hay una rápida, positiva o negativamente los
cambios en la tensión . Repentinos aumentos transitorios en la presión de poros
también puede conducir a la falla rápida, esta condición se conoce como
licuefacción estática.
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III. Modelo de Macizo Rocoso
5. Otra peculiaridad de los materiales con relaciones de alto vacío, como
saprolitos, que no debe pasarse por alto, es el efecto de succión del suelo en
el esfuerzo efectivo y resistencia al corte disponible. Con saporlitos, fuertes
presiones de poro negativas (succión del suelo) se desarrollan cuando el
contenido de humedad cae por debajo de 85%, lo que explica por qué
muchos taludes en saprolito mantendrán estable en los ángulos de inclinación
y altura superior a que se espera de un análisis esfuerzos efectivos.
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
6. El muestreo de rocas blandas y materiales de alta relación de vacíos del
suelo debe ser planificada y ejecutada con gran cuidado. Para estos tipos de
materiales, muestras de bloques de alta calidad en lugar de muestras de tubo
de pared delgada se debe considerar con el fin de reducir los efectos de las
cepas de la compresión y la consiguiente alteración de la muestra.
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III. Modelo de Macizo Rocoso
7. Se debe tener en la preparación de argílico, saprolitico y halloysita suelos
volcánicos de rodamientos y / o degradado y alterado las rocas para los
límites de Atterburg pruebas.
Horno de secado de estos materiales pueden cambiar la estructura de los
minerales de arcilla, que proporcionará resultados incorrectos. Esto puede
evitarse si las muestras se secan al aire.
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
Rocas degradables
Ciertos materiales se degradan cuando se exponen al aire y / o agua. Estos
incluyen la arcilla rica, materiales de baja resistencia, tales como pizarras
esmectítica y gubia de fallas y algunos kimberlitas.
Las pruebas estándar de la degradabilidad como saciar la durabilidad y resistencia
estática puede dar una indicación de la susceptibilidad de estos materiales a la
degradación.
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III. Modelo de Macizo Rocoso
Sin embargo, se ha encontrado que simplemente dejando muestras de
núcleos expuestos a los elementos es una manera directa y práctica de evaluar
la degradabilidad.
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III. Modelo de Macizo Rocoso
Prueba de la degradación de la base expuesta
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
Donde hay alto contenido de yeso anhidrita en la masa rocosa, el
potencial de la solución de estos minerales y la degradación consiguiente
también debe tenerse en cuenta al evaluar su resistencia a largo plazo.
El permafrost
Estabilidad de taludes suele mejorar cuando la masa de roca se
encuentra en un estado permanentemente congelado.
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
Sin embargo, en condiciones de deshielo, la capa activa se debilitará. Por lo
tanto, para propósitos de diseño en entornos de permafrost, es necesario
determinar los parámetros de resistencia al corte (fricción y la cohesión) y
contenido de humedad y suelo, tanto en los estados congelados y no
congelados. Además, es necesario conocer:
- El espesor y profundidad de la zona de congelados, incluidos el grosor y la
profundidad de la congelación de activos y la capa de deshielo;
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
- El contenido de hielo-ricos o pobres;
- La temperatura del aire anual y mensual. Las diferencias en las temperaturas
del aire anual y mensual de llevar a un comportamiento diferente del
permafrost en las diferentes regiones;
- El flujo de agua cercanos que un daño del permafrost;
- La cubierta de nieve y las precipitaciones.
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
- El gradiente geotérmico, y
-¿Cómo se comporta el hielo en la superficie libre. Hace que se derrita y el flujo
o lo hace permanecer en el lugar?
Pruebas de resistencia de materiales permafrost requiere especializada en la
manipulación, almacenamiento y servicios de laboratorio. Las muestras deben
mantenerse en un estado de congelación de la colección de la prueba.
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III. Modelo de Macizo Rocoso
• LAS DISCONTINUIDADES en la masa de roca esta dada por que tiene cero o baja
resistencia a la tracción. Esto incluye, tales como juntas, fallas, planos de
estratificación, esquistosidad planos, y las zonas erosionadas o alterado. Términos
recomendados para el espaciamiento de defecto y el diafragma (grosor).
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
Debe de tener un sistema de clasificación recomendada y diseñado
específicamente para permitir a las descripciones de ingeniería pertinentes y
concordantes de defectos.
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
En la ingeniería de taludes, las propiedades de defecto más comúnmente
utilizados son los parámetros de corte de Mohr-Coulomb de la junta (ángulo de
fricción, y la cohesión, para fines de modelación numérico de la rigidez de los
defectos deben también ser evaluados. La resistencia al cortante se puede medir
por el laboratorio y en ensayos in situ, evaluación desde la parte posterior-análisis
de las fallas estructurales controlados o evaluados de una serie de métodos
empíricos.
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
Laboratorio y ensayos in situ tienen el problema de los efectos de escala
como la superficie a prueba es generalmente mucho menor que la que podría
ocurrir en el campo.
Por otro lado, la inestabilidad estructural talud controlada requieren una
interpretación muy cuidadosa de las condiciones que provocan la junta y el
valor para evaluar el valor más probable de los parámetros de resistencia al
corte.
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
Los valores evaluados a partir de métodos empíricos también requieren
una evaluación cuidadosa.
Medición de resistencia al corte
La resistencia al corte de las discontinuidades suave puede ser evaluado
utilizando el criterio de rotura de Mohr-Coulomb, en la que se le da la máxima
resistencia al corte por:
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
Donde Øj y Cj son ángulo de rozamiento y la cohesión de la discontinuidad
de la condición de fuerza máxima, y T es la cohesión de la discontinuidad
de la condición de fuerza máxima, es el valor medio de la tensión efectiva
normal que actúa en el plano de la estructura . El criterio se ilustra como
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
Mohr-Coutomb resistencia al corte de los defectos de los
ensayos de corte directo.
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
En un estado residual, o cuando la fuerza máxima se ha superado y
desplazamientos relevantes han tenido lugar en el plano de la estructura, la
resistencia al corte está dada por:
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
Donde Øjres y Cjres son el ángulo de rozamiento y la cohesión de la
condición residual y T es el valor medio de la tensión efectiva normal que
actúa en el plano de la estructura, hay que señalar que en la mayoría de los
casos C es pequeño o cero, lo que significa que:
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III. Modelo de Macizo Rocoso
ASTM D4554-90 (revisada en 1995) describe el método de prueba
estándar para la determinación in situ de la fuerza cortante directo de los de
la junta y
ASTM D5607-95 escribe el método de prueba estándar para resistencia al
corte directo se apoya la realización de laboratorio de muestras de roca que
contiene la junta . Brown (1981) describe los métodos sugeridos por el ISRM
para determinar la resistencia al corte directo en laboratorio e in situ.
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
Idealmente, las pruebas de resistencia al corte debe hacerse a gran escala
por los ensayos in situ en las discontinuidades aisladas, pero estas pruebas
son caras y no se suelen llevar a cabo.
Además del alto costo, los siguientes factores a menudo se opone a los
ensayos in situ de corte directo que se llevarán a cabo:
- Exposición de la discontinuidad de prueba
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
- proporcionar una adecuada reacción de la aplicación de la carga
normal y cortante, y
- garantizar que el esfuerzo normal se mantiene de forma segura como
el desplazamiento de corte se lleva a cabo.
La alternativa es llevar a cabo pruebas de laboratorio de corte directo.
Sin embargo, no es posible poner a prueba las muestras
representativas de las discontinuidades en el laboratorio y un efecto de
escala es inevitable.
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
El ángulo de fricción de la junta basico se mide mejor en las
discontinuidades naturales mediante pruebas de laboratorio de corte directo.
A veces el mismo equipo de particular cuadro de corte utilizados para las
muestras del suelo de prueba se utiliza para analizar muestras de roca que
contienen discontinuidades, pero las pruebas con las máquinas tiene los
siguientes inconvenientes:
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
- Dificultad de montaje muestra de roca discontinuidad en el aparato;
- Dificultad para mantener las distancias necesarias entre las mitades superior e
inferior de la caja durante el corte, y
- La capacidad de carga de la mayoría de máquinas diseñadas para los suelos de
pruebas es probable que sea insuficiente para las pruebas de roca.
El dispositivo más utilizado para el ensayo de corte directo de las
discontinuidades es la caja de portátil de corte directo
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
Aunque es muy versátil, este dispositivo cuenta con los siguientes
problemas:
-La carga normal se aplica a través de un gato hidráulico en la caja superior
y actúa en contra de un bucle de cable de conexión en el cuadro inferior.
Este sistema de carga de resultados en el aumento de la carga normal en
respuesta a la dilatación de las discontinuidades en bruto durante el corte.
Ajuste continuo de la carga normal es necesario durante toda la prueba;
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
- Como los desplazamientos de corte aumentan la aplicación "normal" la carga
se aleja de la forma vertical y correcciones para esto pueden ser necesarias;
- Las restricciones a la circulación horizontal y vertical en el corte son tales
que los desplazamientos deben ser medidos en un número relativamente
grande de lugares si corte preciso y desplazamientos normales son
necesarios.
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
- La caja de corte es un poco insensible y difícil de utilizar con el relativamente
esfuerzos bajos aplicados en la mayoría de las aplicaciones de estabilidad de
taludes, ya que fue diseñado para operar en un rango de tensiones normales 0-
154 MPa.
El equipo de prueba de corte directo utilizado por Hencher y Richards (1982)
es más adecuado para las pruebas de corte directo de las discontinuidades. El
equipo es portátil y puede utilizarse en el campo si es necesario.
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
Directo equipo de corte del tipo de las utilizadas por Hencher y
Richards (1982) para las pruebas de corte directo de juntas.
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
El típico procedimiento de ensayo de corte directo consiste en el uso de yeso
para fijar las dos mitades de la muestra en un par de cajas de acero. Especial
cuidado es tomar para asegurar que las dos piezas están en su posición original,
adaptado y el paralelo de la discontinuidad en la dirección de la carga de corte.
Una carga normal constante entonces se aplica mediante el voladizo, y la carga
de corte incrementa gradualmente hasta que la falla produzca el deslizamiento.
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
La medición de los desplazamientos verticales y horizontales del
bloque superior con respecto a la inferior se puede hacer con
indicadores de nivel de línea, pero más preciso y mediciones continuas
se puede hacer con transformadores lineales variables diferenciales.
Una práctica común es probar cada muestra tres o cuatro veces en
cada vez mayores cargas normales.
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
Cuando el esfuerzo cortante residual se ha establecido para una carga
normal de la muestra se pone a cero, aumento de la carga normal, y otros
ensayos de corte directo se llevó a cabo. No obstante, hay que señalar que
este procedimiento de prueba de varias etapas tiene un efecto de daño
acumulado en la superficie del defecto y pueden no ser apropiados para los
defectos no sin problemas.
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
Los resultados se expresan normalmente como corte curvas de esfuerzo
cortante de desplazamiento-de la que se determinan el pico y los valores
residuales de esfuerzo cortante.
Cada prueba produce un par de corte (t) y tension normal , que se traza para
definir la intensidad de la falla, por lo general como un criterio de rotura de Mohr-
Coulomb.
Se muestra un resultado típico de un ensayo de corte directo sobre una
discontinuidad, en este caso con una de 4 mm de espesor relleno de limo
arenoso.
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
Resultados de un ensayo de corte directo en un defecto (en este caso con
una de 4 mm de espesor relleno de limo arenoso).
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
El esfuerzo de corte, así como una tensión ligeramente inferior al corte
residual. Las curvas de tensión normal esfuerzo de corte sobre la parte superior
izquierda muestra el pico y residual sobres resistencia al corte. El desplazamiento
de rotura de desplazamiento a lo normal en la parte inferior derecha muestra la
dilatación causada por la rugosidad de la discontinuidad.
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
La fórmula para calcular el área de contacto es el siguiente.
Donde A es el área de contacto, 2a y 2b son los ejes mayor y
menor de la elipse, y b, es el desplazamiento de corte familiar.
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
Las pruebas de compresión triaxial (esfuerzo-deformación) de los defectos
que contiene núcleos de perforación se puede utilizar para determinar la
resistencia al corte de las venas y otros defectos rellenos con el
procedimiento de describir, Goodman (1989), si el plano de falla se define
por la junta, entonces la tensión normal y de esfuerzos cortantes en el plano
de falla puede ser calculado utilizando el polo del círculo de Mohr. Si este
procedimiento se aplica los resultados de varias pruebas de la cohesión y el
ángulo de fricción del defecto se puede determinar.
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
III. Modelo de Macizo Rocoso
3. MODELO DE MACIZO ROCOSO
IV. MODELO HIDROGEOLÓGICO
IV. Modelo Hidrogeológico
La presencia de las aguas subterráneas puede afectar a las excavaciones de tajo
abierto:
1. Puede causar cambios en la tensión efectiva de la masa rocosa donde se ha
excavado, aumentando la posibilidad de fallas de taludes que conducen a otras
medidas correctoras, para compensar la reducción de la fuerza global del macizo
rocoso.
4. MODELO HIDROGEOLÓGICO
IV. Modelo Hidrogeológico
2. Se pueden crear condiciones de saturación:
- Perdida de acceso a todas las partes de la mina del área de trabajo;
- El uso mayor de los explosivos, o el uso de explosivos especiales, y el
aumento explosivo
-Fallas debido a los agujeros de chorro húmedo
- Neumáticos para el acarreo
4. MODELO HIDROGEOLÓGICO
IV. Modelo Hidrogeológico
- Aumento de los daños a los neumáticos e ineficiente transporte.
-Condiciones de trabajo inseguros.
Aspectos como la presencia de las aguas subterráneas y la presencia de
presión de poros resultante puede afectar al diseño de un tajo abierto.
Las aguas subterráneas por lo general tienen un efecto perjudicial sobre la
estabilidad de taludes.
4. MODELO HIDROGEOLÓGICO
IV. Modelo Hidrogeológico
La presión del líquido en centro de las discontinuidades y espacios de
poros en la masa rocosa reduce la presión efectiva.
Las aguas subterráneas está contenida dentro de la porosidad primaria
intersticial de la propia formación. Macizo rocoso degradado o alterado pueden
presentar aun mas espacios intersticiales entre los granos, en particular en la
zona de alteración de la arcilla a la intemperie.
4. MODELO HIDROGEOLÓGICO
IV. Modelo Hidrogeológico
Además, altamente fracturadas y rocas pueden presentar similares
características hidrogeológicas de los estratos porosos comúnmente
conocidos como medio poroso equivalente.
Dentro de los estratos porosos, la presión de poso se ejerce sobre la roca
intacta
4. MODELO HIDROGEOLÓGICO
IV. Modelo Hidrogeológico
POROSIDAD
• Dentro de la mayoría saturados de las formaciones porosas como la arenisca,
limolita, limos o pizarra y dentro de los sedimentos clásticos no consolidados no
consolidados tales como arena, limo y arcilla, prácticamente todos las aguas
subterráneas está contenida de los espacios porosos primaria intersticial de la
propia formación.
4. MODELO HIDROGEOLÓGICO
IV. Modelo Hidrogeológico
Macizo: degradado o alterado, también pueden presentar espacios
intersticiales entre los granos, en particular en la zonas de “alteración de la
arcilla a la intemperie además, altamente fracturadas.
Similares características hidrogeológicas de los estratos porosos (comúnmente
conocida como medio poroso equivalente) Dentro de los estratos porosos, la
presión de poro se ejerce sobre la masa de roca intacta.
4. MODELO HIDROGEOLÓGICO
IV. Modelo Hidrogeológico
La porosidad total (n) de la masa rocosa en estos lugares es principalmente
controlada por los espacios intersticiales entre los granos, que suele oscilar
entre un 10% a 30% del volumen total de la formación (n=0,1-0,3), pero
puede ser hasta un 50% (n=0,5) en los materiales de grano fino.
4. MODELO HIDROGEOLÓGICO
IV. Modelo Hidrogeológico
Sin embargo, sobre todo para los materiales de arcilla, la porosidad drena
por lo general representa solo una pequeña proporción de porosidad total.
Gran parte de las aguas subterráneas puede ser sostenido por la tensión
superficial y no puede libremente de drenaje por gravedad.
Dentro de la mayoría la roca saturada competentes (roca dura),
formaciones, incluyendo metamórfica ígneas, configuración de cemento
castico y carbonato, prácticamente todas las aguas subterráneas se
encuentra dentro de fracturas.
4. MODELO HIDROGEOLÓGICO
IV. Modelo Hidrogeológico
Como no hay porosidad primaria importante, la presión de poro se ejerce
solo en las superficies de fractura de alto orden, por lo general contiene
abundante y la fractura de pequeña abertura y de conjunto = macizo rocoso,
La porosidad total(n) depende de la frecuencia acumulada, de fracturas y
juntas por lo general puede oscilar de macizo a macizo.
4. MODELO HIDROGEOLÓGICO
IV. Modelo Hidrogeológico
- de 0,1% a 3% del total de la formación volumen (n 0,001 a 0,03). Un metro
cubico de la masa rocosa por lo tanto puede contener 1 a 30 litros de agua
subterránea.
La mayoría de taludes de tajo se componen de una combinación de material no
consolidado y macizo rocoso “poroso”.
4. MODELO HIDROGEOLÓGICO
IV. Modelo Hidrogeológico
LA PRESION DE POROS EN LA INGENIERIA A TAJO ABIERTO
La presión de poros, se define como la presión de las aguas subterráneas que
ocurre internamente.
La presión de poro se puede producir en los espacios intersticiales entre los
granos (estratos poros), en las fracturas abiertas y conjuntos (roca competente).
La presión de poros es cero en el nivel freático, positiva por debajo del nivel
freático, y negativa por encima de mesa de agua. La presión de poro un parámetro
integral de toda evaluación de macizo rocoso en ingeniería de taludes.
4. MODELO HIDROGEOLÓGICO
IV. Modelo Hidrogeológico
- Cambia la tensión efectiva de la masa rocosa en la ladera.
- Puede causar un cambio en el volumen de la material del talud.
- Puede causar un cambio en la carga hidrostática.
4. MODELO HIDROGEOLÓGICO
IV. Modelo Hidrogeológico
Estos factores suelen ser menos importantes, sin embargo el cambio
volumétrico puede ser importante cuando las rocas arcillosas.
La relación entre la resistencia al corte de una masa de roca o suelo y la
presión de poro se expresa en la ley de Mohr-Coulomb en combinación con el
concepto de tensión efectiva desarrollada por Terzaghi en la forma de la
ecuación:
4. MODELO HIDROGEOLÓGICO
IV. Modelo Hidrogeológico
t = (sn-u) c tag f
4. MODELO HIDROGEOLÓGICO
El ángulo de fricción interna y cohesión son propiedades de resistencia del
material en cualquier punto de la superficie de falla potencial.
Si la presión de poro se reduce, sin cambios en la tensión total, que dará lugar
a un aumento de la tensión total, que dará lugar a un aumento de la tensión
normal efectiva y un aumento de la resistencia al corte en los aviones fracaso,
con una mejora de la estabilidad de los taludes.
IV. Modelo Hidrogeológico
El almacenamiento elástico o almacenamiento confinado se aplica en
nivel freático pero sigue por encima de la parte superior de la roca, el
almacenamiento especifico está en función de la expansión elástica de la
masa rocoso y la comprensibilidad del agua, es muy pequeña en
comparación al almacenamiento.
4. MODELO HIDROGEOLÓGICO
IV. Modelo Hidrogeológico
Bajo condiciones de confinamiento, la cantidad de agua liberada por
unidad de superficie área de la disminución de la roca unidad en la cabeza se
le conoce como el almacenamiento especifico, almacenamiento
compresibilidad del agua, y es muy pequeño en comparación al
almacenamiento.
4. MODELO HIDROGEOLÓGICO
IV. Modelo Hidrogeológico
Cuando un sistema de aguas subterráneas confinadas se bombea, la masa
rocosa permanece completamente saturada hasta la superficie.
El acuífero reacciona ante el aumento de la tensión efectiva y la expansión del
agua de la disminución de la presión.
4. MODELO HIDROGEOLÓGICO
IV. Modelo Hidrogeológico
CONTROL DE PRESION DE PORO
Debajo del nivel freático, la presión de poros se determina midiendo la altura
de una columna de un punto dado profundidad y la ubicación) en el macizo
rocoso. En general, punto más profundo es la masa de agua, mayor es la
presión de poro.
En cualquier situación dada, la distribución de la presión de poro varía
lateralmente, a raíz de los cambios en elevación del nivel freatico.
4. MODELO HIDROGEOLÓGICO
IV. Modelo Hidrogeológico
Todas las minas que se excavan por debajo del nivel de agua necesitan algún tipo
de despresurización.
La escala del esfuerzo de desagüe depende de los siguientes tres factores.
1. Las características hidrogeológicas de la masa rocosa en la que la excavación se
lleva cabo.
4. MODELO HIDROGEOLÓGICO
IV. Modelo Hidrogeológico
2. La profundidad de excavación por debajo de la mesa de agua.
3. La resistencia de los materiales que forman los taludes del tajo.
En climas secos donde se localizan minas excavadas debajo del nivel
freático, la evaporación se puede hacer cargo de todo el bombeo.
4. MODELO HIDROGEOLÓGICO
IV. Modelo Hidrogeológico
En otras minas, las principales operaciones de bombeo son necesidades
primarias para la operación.
Este es el caso en el Goldstrike y las minas de Lone Tree en Canadá
Cuenca de Nevada y Rango, EEUU, Rheinbraun de lignito de la cuenca del
Ruhr en Alemania que han bombeo por encima de 2500 L/S.
4. MODELO HIDROGEOLÓGICO
IV. Modelo Hidrogeológico
Desagüe de minas y el control de presión de poros están relacionadas
entre si, categorías son reconocidos por las minas a tajo abierto, basado
en su entorno hidrogeológico:
Categoría1: Minas excavado por debajo de la mesa de agua en rocas
permeables que hidráulicamente están interconectadadas. Para esta
categoría, el programa de remisión general de desagüe adecuada puede
reducir la presión neutra en todos los taludes del tajo, que no requiere
medidas adicionales localizadas para disipar la presión de poro.
4. MODELO HIDROGEOLÓGICO
IV. Modelo Hidrogeológico
Avanzada la reducción del nivel freático mediante pozos de drenaje por
gravedad las causas de los espacios poros en el macizo rocoso esta excavando.
Si la permeabilidad del macizo rocoso es alta y las discontinuidades están
conectadas hidráulicamente, el NF será drenado permitiendo un análisis en
esfuerzos efectivos.
4. MODELO HIDROGEOLÓGICO
IV. Modelo Hidrogeológico
Categoría2: : Minas excavadas por debajo de la mesa de agua que tienen
una baja permeabilidad en sus paredes.
El mayor problema es el diseño y operación de pozos verticales
4. MODELO HIDROGEOLÓGICO
IV. Modelo Hidrogeológico
A medida que la excavación de mina se profundiza, las presiones de poros
por la totalidad o parte de talud puede ser necesario controlar el uso de
medidas localizadas.
Un ejemplo de esta categoría es la mina en Sleeper Nevada, donde más de
1300 l/s se bombea de los pozos de desagüe instalados en gravas
permeables y tobas volcánicas. Pero en el drenaje de roca arcillosa alterada
el drenaje es muy localizado.
4. MODELO HIDROGEOLÓGICO
IV. Modelo Hidrogeológico
Categoria3: Minas excavadas por debajo de la mesa de agua que han con
paredes permeables atravesada con una formación impermeable.
Estas zonas pueden dar lugar a presiones de poro residuales. Este fue en el
caso en la pared norte de la mina de oro KoriKollo en Bolivia.
4. MODELO HIDROGEOLÓGICO
IV. Modelo Hidrogeológico
Categoria4: Minas excavadas por debajo de la mesa de agua con barreras
verticales forman barreras impermeables oponiéndose al flujo de las aguas
subterráneas.
La presión de poro no se disipa en todos los taludes del tajo, considerando
estas fronteras no drenantes como infinitas.
4. MODELO HIDROGEOLÓGICO
IV. Modelo Hidrogeológico
Categoría5: Las minas excavadas por encima de la mesa de agua donde la
precipitación estacional o recarga conduce a las agua subterráneas delimitado por
los intervalos estratigráficos.
Para esta categoría, el control de la presión de poro y la Infiltración localizada de
precipitación puede acumularse con menos capas permeables.
4. MODELO HIDROGEOLÓGICO
IV. Modelo Hidrogeológico
Esto también puede ocurrir cuando hay recarga “artificial” desde las
instalaciones, tales como fugas de tuberías o tizón zonas cercanas encima del
nivel del tajo.
Hay muchos ejemplos de esta categoría en la configuración de las minas a tajo
abierto en material tropical durante el desarrollo temprano, donde la recarga de la
precipitación local pueden dar lugar a poros permanentes o transitorios.
4. MODELO HIDROGEOLÓGICO
IV. Modelo Hidrogeológico
DESPRESURISAR
• De los factores principales que enfrentan el control de estabilidad de taludes, la
presión de poro es el parámetro que a menudo puede ser fácilmente modificada.
Otros parámetros tales como litología, la estructura y la fuerza inherente de los
materiales geológicos (resistencia, la fricción y cohesión) normalmente no se puede
cambiar.
4. MODELO HIDROGEOLÓGICO
IV. Modelo Hidrogeológico
PASOS PARA DESARROLLAR UN PROGRAMA DE DESPRESURIZACION TALUD
Un enfoque típico para la aplicación de un programa despresurización a un talud es
el siguiente.
- Paso 1: Recolectar datos hidrogeológicos y desarrollar un modelo conceptual
general para el lugar de la mina área. Las minas requieren un conocimiento general
de las condiciones hidrogeológicas y la necesidad de recopilar datos para el
sistema de aguas subterráneas.
4. MODELO HIDROGEOLÓGICO
IV. Modelo Hidrogeológico
Si no se exigen las condiciones especificas de despresurización y la evaluación
de impacto. . Un modelo conceptual de las aguas subterráneas se requiere a
menudo por las agencias reguladoras.
Paso 2: Determinar la necesidad y el alcance de una programa de
despresurización de taludes. Este paso requiere la integración de la planificación
minera y de la información geotécnica con el modelo hidrogeológico conceptual.
4. MODELO HIDROGEOLÓGICO
IV. Modelo Hidrogeológico
La relación costo-beneficio de un programa despresurización de taludes es
normalmente evaluado de la siguiente manera:
• Los ángulos de inclinación, calcular los factores de seguridad asociados
suponiendo que no hay despresurización aparte del drenaje pasivo a la
talud como la minería avanzada;
• Analizar los datos disponibles para determinar la viabilidad y el costo
potencial de la despresurización del talud.
4. MODELO HIDROGEOLÓGICO
IV. Modelo Hidrogeológico
• Calcularlos ángulos de la talud y los factores de seguridad correspondiente en el
supuesto reducido las presiones de poros, como resultado de la despresurización
de activos.
• Evaluar diferencia en el diseño del talud y los costos para un drenaje,
parcialmente drenado, y completamente drenado, decantación.
• Preparar una estimación de costos para lograr la despresurización de la
simulación, y comparar.
4. MODELO HIDROGEOLÓGICO
IV. Modelo Hidrogeológico
Paso 3: Llevar a cabo alternativas de ángulos
Paso 4: Elaborar un modelo conceptual hidrogeológico.
Paso 5: Desarrollar un modelo hidrológico numérico del talud, según sea
necesario.
Paso 6: Diseñar e implementar las medidas necesarias para la despresurización
de oportunidad el diseño del talud, la seguridad de maximizar los costos de
extracción.
4. MODELO HIDROGEOLÓGICO
IV. Modelo Hidrogeológico
Las medidas típicas utilizadas. Para despresurización.
Paso 7: Realizar el seguimiento de las presiones de poro antes y durante la
excavación del tajo.
4. MODELO HIDROGEOLÓGICO
IV. Modelo Hidrogeológico
Principios
LEY DE DARCY
La ley de Darcy es la ecuación básica que rige el flujo de agua subterránea a
través del suelo o roca. Estados de Darcy, ley donde la tasa de volumen de
flujo saturado (Q) de las aguas subterráneas es directamente proporcional a la
sección transversal (A) a través del cual flujo se está produciendo, y el
gradiente hidráulico (i)
4. MODELO HIDROGEOLÓGICO
IV. Modelo Hidrogeológico
El gradiente hidráulico es la diferencia en la cabeza entre dos puntos de la
trayectoria del flujo dividida por la distancia (medida a lo largo de la dirección
flujo) entre ellos. Por lo tanto, la ley de Darcy se puede escribir:
Q = K i A
La constante de proporcionalidad, K, es la permeabilidad. El gradiente hidráulico
(i) es determinado por ∆h/L
4. MODELO HIDROGEOLÓGICO
IV. Modelo Hidrogeológico
Ilustración simple de la ley de Darcy
4. MODELO HIDROGEOLÓGICO
IV. Modelo Hidrogeológico
Ilustración de Pozos Piezometricos y perdidas de carga
4. MODELO HIDROGEOLÓGICO
IV. Modelo Hidrogeológico
Ilustración de campo de flujos de
agua subterráneas.
En la Figura la tasa de flujo a través de la unidad permeable puede
ser calculada usando la ley de Darcy:
Q = KiA = K x b x w x (∆h/L)
4. MODELO HIDROGEOLÓGICO
IV. Modelo Hidrogeológico
Ilustración de Transmisividad
4. MODELO HIDROGEOLÓGICO
IV. Modelo Hidrogeológico
Ilustración de flujo de agua subterráneo no confinado.
4. MODELO HIDROGEOLÓGICO
IV. Modelo Hidrogeológico
Diagrama que muestra la variación lateral de la presión de poros
como resultado del flujo de aguas subterráneas.
4. MODELO HIDROGEOLÓGICO
IV. Modelo Hidrogeológico
Ilustración de Anisotropía
4. MODELO HIDROGEOLÓGICO
IV. Modelo Hidrogeológico
Secuencia de sobrecarga típica de los ajustes del lugar de la mina.
4. MODELO HIDROGEOLÓGICO
IV. Modelo Hidrogeológico
Ejemplos de zonas altas desarrolladas en un talud a través de
una secuencia de capas.
4. MODELO HIDROGEOLÓGICO
IV. Modelo Hidrogeológico
Simple ilustración de la fractura bajo condiciones de flujo
uniforme (masa de roca que contiene tres idealizada,
conjuntos mutuamente ortogonales fractura).
4. MODELO HIDROGEOLÓGICO
IV. Modelo Hidrogeológico
Influencia de las fallas de alto ángulo en el flujo de las
aguas subterráneas
4. MODELO HIDROGEOLÓGICO
IV. Modelo Hidrogeológico
Ilustración de la despresurización de la talud de una actividad a
cielo abierto
4. MODELO HIDROGEOLÓGICO
IV. Modelo Hidrogeológico
La relación entre el flujo de agua subterránea, el tiempo y el espacio se puede
expresar por la relación:
4. MODELO HIDROGEOLÓGICO
V. MODELO GEOTÉCNICO
V. Modelo Geotécnico
La información conservada por cada componente del Modelo Geotécnico
Efecto escala
Sensibilidad de cada modelo
COnfiabilidad
5. MODELO GEOTÉCNICO
V. Modelo Geotécnico
Información de los
componentes y salida
del Modelo Geotécnico
5. MODELO GEOTÉCNICO
V. Modelo Geotécnico
Valores representativos de diseño
Dominio Geotécnico y el Sector de Diseño.
Macizo rocoso valores de resistencia, incluyendo la carga (Is50), los valores
uniaxial y triaxial para la roca intacta, la información de clasificación geomecanica
5. MODELO GEOTÉCNICO
V. Modelo Geotécnico
La orientación, la distribución espacial y los valores de la fuerza de la zona de
cizallamiento para las estructuras principales, incluyendo la resistencia al corte
5. MODELO GEOTÉCNICO
V. Modelo Geotécnico
Los datos de la presión de poro por agua derivados de la hidrogeología
regional,
El propósito de los modelos calibrados es predecir las distribuciones de presión
de poro en cada dominio para la entrada en la talud el análisis de estabilidad
5. MODELO GEOTÉCNICO
V. Modelo Geotécnico
Elaboración del Modelo
La construcción del modelo geotécnico es un proceso paso a paso de traer
capas sucesivas individualmente o combinaciones de conjuntos de datos
individuales en un modelo sólido en 3D que usa cualesquiera de los sistemas de
modelado disponibles.
5. MODELO GEOTÉCNICO
V. Modelo Geotécnico
Capa 1 Contactos
5. MODELO GEOTÉCNICO
V. Modelo Geotécnico
Capa 2 Alteración
5. MODELO GEOTÉCNICO
V. Modelo Geotécnico
Las fallas forman los limites a cinco dominios Estructurales, cada uno de los
cuales tienen un genero estructural diferente de manera particular, que es
representada por cinco stereonets.
5. MODELO GEOTÉCNICO
V. Modelo Geotécnico
Capa 3, datos
Estructurales
5. MODELO GEOTÉCNICO
V. Modelo Geotécnico
Capa 4 Resistencia
5. MODELO GEOTÉCNICO
V. Modelo Geotécnico
Frecuencia de juntas
5. MODELO GEOTÉCNICO
V. Modelo Geotécnico
Condición
de juntas
5. MODELO GEOTÉCNICO
V. Modelo Geotécnico
Resistencia de
Macizo Rocoso
5. MODELO GEOTÉCNICO
V. Modelo Geotécnico
Unidades
hidrogeológicas
5. MODELO GEOTÉCNICO
V. Modelo Geotécnico
El modelo geotécnico entonces es terminado trayendo las unidades individuales
juntas. Será observado que los cuadrantes izquierdos correctos y más bajos
superiores tienen unidades similares, debido a la semejanza de los dominios
estructurales en estos dos cuadrantes.
5. MODELO GEOTÉCNICO
V. Modelo Geotécnico
Modelo Geotécnico
Completado
5. MODELO GEOTÉCNICO
V. Modelo Geotécnico
Aunque sea popular lo importado estadísticamente, la precaución tiene que ser
ejercida. La técnica Kriging y variogramas son importantes para el modelado de
bloque de cuerpo de mineral, donde la información de grado por lo general es
ordenada y situados juntos. Estadísticamente, el proceso no es apuntado al uso
geotécnico, donde la información a menudo es dispersa.
5. MODELO GEOTÉCNICO
V. Modelo Geotécnico
Modelo de bloque de parámetros geotécnicos (cortesía
BHPBilliton, Nickel West)
5. MODELO GEOTÉCNICO
V. Modelo Geotécnico
Ejemplo de los valores RMR
5. MODELO GEOTÉCNICO
V. Modelo Geotécnico
Esquema mostrando como el
bloque del macizo rocoso
depende del volumen considerado
5. MODELO GEOTÉCNICO
V. Modelo Geotécnico
(Hoek et al, 2002)
5. MODELO GEOTÉCNICO
V. Modelo Geotécnico
Efecto de la resistencia del macizo rocoso (Sjoberg, 1999)
5. MODELO GEOTÉCNICO
Ensayos biaxiales en 2D con muestras de diferente tamaño
(cortesía del grupo de consultaría Itasca, Inc)
5. MODELO GEOTÉCNICO
V. Modelo Geotécnico
Resultados de ensayos realizados en pruebas de muestra biaxial 2D
indicadas en la figura 5.2.5 (Cortesía del grupo de consultaría Itasca, Inc.)
5. MODELO GEOTÉCNICO
V. Modelo Geotécnico
VI. ANÁLISIS DE ESTABILIDAD
VI. Análisis de Estabilidad
6. ANÁLISIS DE ESTABILIDAD
VI. Análisis de Estabilidad
6.1 CONCEPTO DE FACTOR DE SEGURIDAD
VI. Análisis de Estabilidad
6.2 PRESIONES DE PORO
VI. Análisis de Estabilidad
6.3 ANÁLISIS DE BLOQUE Y TALUD INFINITO
VI. Análisis de Estabilidad
6.4 ANÁLISIS DE SUPERFICIE CIRCULAR
VI. Análisis de Estabilidad
6.5 ANÁLISIS DE CORTES
VI. Análisis de Estabilidad
6.6 SELECCIÓN Y USO DE MÉTODOS DE EQUILIBRIO LÍMITE
VI. Análisis de Estabilidad
6.7 ANÁLISIS SÍSMICO
VI. Análisis de Estabilidad
6.8 ANÁLISIS TRIDIMENSIONAL
VI. Análisis de Estabilidad
6.9 ESTABILIDAD DE TALUDES EN ROCA
VI. Análisis de Estabilidad
6.10 ANÁLISIS COMPUTACIONAL
VI. Análisis de Estabilidad
6.11 ANÁLISIS PROBABILÍSTICO DE TALUDES
VII. MÉTODOS DE DISEÑO DE TALUDES
VII. Método de Diseño de Taludes
7. Método de Diseño de Taludes
• El propósito de este item es delinear los pasos esenciales que se utilizan en la
formulación de criterios de diseño de talud del tajo. Una parte integral de este
proceso consiste en el análisis de estabilidad de taludes en roca en una mina a tajo
abierto con las condiciones geológicas, característica de la estructura, el material y la
información hidrogeológica que se ha reunido en el modelo geotécnico.
VII. Método de Diseño de Taludes
7. Método de Diseño de Taludes
Diseño de taludes a diferentes escalas, implicitamente ya se encuntra considerado la
altura (H) y el ancho de berma (W):
• A nivel de angulo de cara de banco (BFA)
• A nivel inter rampa (IRA)
• A nivel global (OA)
VII. Método de Diseño de Taludes
El objetivo fundamental del proceso de diseño talud es permitir un diseño seguro
y económico para las paredes del tajo en el banco, entre la rampa y escala global
del talud.
La formulación de criterios de diseño del talud fundamentalmente consiste en el
análisis de los modos de falla que podrían afectar el talud del banco, entre la
rampa y escala en general.
7. Método de Diseño de Taludes
VII. Método de Diseño de Taludes
El nivel de estabilidad se evalúa y se compara con los criterios de aceptación
designados en los diferentes niveles por los propietarios y/o reguladores.
El proceso de diseño de talud empieza con la división del modelo geotécnico de
la zona de tajo proyectado "Dominio Geotécnico " de similares características
propiedades geológicas, estructurales y materiales.
7. Método de Diseño de Taludes
VII. Método de Diseño de Taludes
Para cada uno de estos dominios, los modos potenciales de falla son
evaluados y diseños en las respectivas escalas (banco, entre la rampa, en
general) son a continuación, formulado a base de los niveles de aceptación
requerido (por ejemplo, el factor de seguridad, la probabilidad de falla) contra la
inestabilidad.
Una vez que se han definido de dominio, sus respectivas características se
pueden utilizar para formular el enfoque de diseño de base.
7. Método de Diseño de Taludes
VII. Método de Diseño de Taludes
Esto, en esencia implica una evaluación de los factores críticos que
determinarán el modo de falla potencial(s) en contra de los elementos de talud,
serán diseñados.
7. Método de Diseño de Taludes
VII. Método de Diseño de Taludes
7. Método de Diseño de Taludes
VII. Método de Diseño de Taludes
ROCA BLANDA
• Menos susceptible a la orientación de la pared a menos que presente
estructuras principales.
• Comience por evaluar la inclinacion general.
• Ajustar la configuración general del banco y / o IRA.
• La altura del banco o el ángulo se puede controlar.
• Banqueos Múltiples (apilamiento) poco probable.
• Las Presiones de agua probablemente desempeñan un papel importante
7. Método de Diseño de Taludes
VII. Método de Diseño de Taludes
ROCA MODERADA A DURA
• La sectorización es necesaria.
• Control estructural de BFAs.
• El diseño de captación basada en la cantidad fallas anticipadas: mínimas pueden
ser reguladas.
• Altura de banco controlado por equipos.
• Banqueo múltiple (apilamiento) puede ser posible, especialmente en la roca fuerte.
7. Método de Diseño de Taludes
VII. Método de Diseño de Taludes
Al evaluar los posibles mecanismos de falla, un atributo fundamental de cualquier
masa de roca que siempre debe tener en cuenta es que para una mayor estructura
de las rocas es probable que sea el control primario, puede ser el factor de control,
incluso a la escala de banco.
7. Método de Diseño de Taludes
VII. Método de Diseño de Taludes
Cuando se espera que la estructura sea un factor de control, la orientación de
talud puede influir en los criterios de diseño, en este caso una nueva subdivisión de
un dominio en los sectores de diseño se requiere normalmente, con base en
consideraciones cinemáticas relacionadas con el potencial para hacer el corte de
estructuras (planos) o combinaciones (cuñas), o Volcamiento en las funciones de
control.
7. Método de Diseño de Taludes
VII. Método de Diseño de Taludes
La "sectorización" puede reflejar los controles en todos los niveles, desde la
escala de banco, donde la fabrica proporciona el control principal para los
ángulos de la cara del banco, hasta la escala global de talud, donde puede ser
una estructura particular importante puede ser anticipada por la influencia de
una serie de orientaciones en talud con un dominio.
7. Método de Diseño de Taludes
VII. Método de Diseño de Taludes
Sólo para los tajos en las rocas débiles, donde se anticipa la resistencia del
macizo rocoso, como el factor de control en el diseño de talud, que se inicie el
proceso de diseño con los análisis para establecer el ángulo de talud total y
entre la rampa que cumplan los criterios de aceptación para la estabilidad.
Estos ángulos serían traducidos en la escala en las configuraciones de la cara
de banco.
7. Método de Diseño de Taludes
VII. Método de Diseño de Taludes
Las combinaciones de bancos ofrecen un talud entre la rampa, que simplemente
puede representar la altura entre las rampas de acceso en el tajo. Sin embargo, en
los tajos más grandes con mayores taludes, el diseñador puede elegir un talud para
proporcionar más flexibilidad o la estabilidad mediante la incorporación de más
amplias "bermas geotécnicas" (bermas de gestión de riesgos) en los intervalos de
altura libre en la pared.
7. Método de Diseño de Taludes
VII. Método de Diseño de Taludes
Este enfoque es de uso frecuente para las fases de diseño pre-minería, cuando
los datos son limitados. También es frecuentemente para garantizar el acceso a el
un talud para el control de la superficie del agua, la limpieza y la instalación de
pozos de drenaje o de las instalaciones de vigilancia.
Normalmente los ángulos entre la rampa que se proporcionan a los planificadores
de la mina, como los criterios básicos de diseño un talud.
7. Método de Diseño de Taludes
VII. Método de Diseño de Taludes
Sólo cuando las rampas se han añadido el ángulo de talud global se convierte
en evidente. Por lo tanto, para el diseño inicial de las minas y la labor de
evaluación, un ángulo de talud general, que incluye el ángulo entre la rampa,
aplanado por dos a tres grados en la cuenta de las rampas, se pueden utilizar
para el análisis del cono Whittle y otros estudios similares.
7. Método de Diseño de Taludes
VII. Método de Diseño de Taludes
Otros factores que deben tenerse en cuenta para los diseños de un talud
podría incluir:
oEquipo de excavación (controles de operación en altura del banco);
oCapacidades de Equipo y operador;
oRequisitos de control de la Superficie de agua (ancho banco);
oLimitaciones del planificación de Minas (control de mineral y la altura resultante
de la minería);
7. Método de Diseño de Taludes
VII. Método de Diseño de Taludes
Análisis de diseño
La formulación de los criterios de diseño del talud para cada elemento de la
pared del tajo implica la realización de análisis de la estabilidad en el nivel de
aceptación necesario (Factor de Seguridad o Probabilidad de incumplimiento),
según la definición política de la empresa, estándares de la industria o los
requisitos reglamentarios.
7. Método de Diseño de Taludes
VII. Método de Diseño de Taludes
El tipo (s) de análisis utilizados para los respectivos elementos es en gran parte
por el modo de falla anticipado, la magnitud del talud, los datos disponibles y el nivel
del proyecto, el proceso suele ser iterativo, que implica la interacción con los
planificadores de la mina.
Los principales tipos de análisis disponibles para el diseñador y aplicaciones
típicas incluyen:
7. Método de Diseño de Taludes
VII. Método de Diseño de Taludes
Análisis cinemático, que se basan en proyecciones estéreo gráfico y sobre
todo se aplican a el diseños de banco;
Aplicación del equilibrio limite aplicado a;
o Control estructural de fallas en el diseño de bancos, y entre rampa, y
o Entre la rampa y taludes en general donde se controla el estabilidad de
masa rocosa, con o sin anisotropía estructural, y
7. Método de Diseño de Taludes
VII. Método de Diseño de Taludes
Análisis numéricos utilizando elementos finitos y métodos distintos
elementos para el evaluación y / o el diseño de la entre rampa y taludes en
general.
El análisis de estabilidad puede entonces constituir la base de una
evaluación del riesgo posterior que incorpora la mitigación de los factores para
lograr niveles aceptables de riesgo en términos de seguridad y economía.
7. Método de Diseño de Taludes
VII. Método de Diseño de Taludes
Los métodos de diseño utilizados en cada una de estas situaciones se
describen a continuación en los dos secciones: análisis cinemático, que se
ocupan del control estructural del banco y fallas entre la rampa y análisis del
macizo rocoso, que se refieren a la entre rampa y fallas en general un talud
controlada por la fuerza del macizo rocoso o una combinación del macizo
rocoso y las estructuras principales.
7. Método de Diseño de Taludes
VII. Método de Diseño de Taludes
Bancos
• La función principal de los bancos es proporcionar un ambiente seguro para el
equipo y personal que necesariamente deben trabajar cerca de la cara del talud. En
consecuencia, deben satisfacer las necesidades de:
• Acceso a largo plazo a lo largo de los bancos para los operadores que participan en
las actividades como control de un talud.
7. Método de Diseño de Taludes
VII. Método de Diseño de Taludes
• Fiabilidad, lo que requiere caras de banco y crestas de banco
estables. Las variables que controlan la estabilidad de las caras de
banco y las crestas son la geometría de la junta y la resistencia al corte
de las juntas;
• Seguridad, que exige anchura de banco suficiente para detener y
mitigar el peligro de caídas de rocas y contener cualquier derrame que
ha bajado por encima de los bancos.
7. Método de Diseño de Taludes
VII. Método de Diseño de Taludes
Configuración de los
Componentes del Banco
7. Método de Diseño de Taludes
VII. Método de Diseño de Taludes
Proceso de diseño para el
ángulo de banco en rocas de
moderadas a fuertes
7. Método de Diseño de Taludes
VII. Método de Diseño de Taludes
Altura de los bancos de entre 10 metros y 18 metros son comunes en los la mayoría
de las grandes minas a tajo abierto. Quince metros es quizás la más común, pero la
decisión final se hace generalmente haciendo coincidir la altura con la capacidad del
equipo de excavación (por ejemplo, palas de cable o hidráulicas y camiones) que se
utilizarán en la mina.
7. Método de Diseño de Taludes
VII. Método de Diseño de Taludes
Los bancos (bermas) deben ser lo suficientemente amplios como para detener caida
de rocas potencialmente peligrosas y contener cualquier Volcamiento que se espera
de bancos más arriba. También debe permitir el acceso a largo plazo para las
características tales como movimiento de un talud y las estaciones de monitoreo de
aguas subterráneas.
7. Método de Diseño de Taludes
VII. Método de Diseño de Taludes
Definición y el
ángulo efectivo del
banco (Ryan y
Pryor, 2000)
7. Método de Diseño de Taludes
VII. Método de Diseño de Taludes
Volcamiento a escala de banco en las juntas de granodiorita
7. Método de Diseño de Taludes
VII. Método de Diseño de Taludes
Ejemplo de fallas
de cuña en un
talud Inter -
Rampa.
7. Método de Diseño de Taludes
VII. Método de Diseño de Taludes
Falla de cuña en todo el talud.
7. Método de Diseño de Taludes
VII. Método de Diseño de Taludes
Volcamiento de flexión desarrollado a través de taludes Inter-rampa
en rocas de filitas alteradas.
7. Método de Diseño de Taludes
VII. Método de Diseño de Taludes
7. Método de Diseño de Taludes
VII. Método de Diseño de Taludes
7. Método de Diseño de Taludes
VII. Método de Diseño de Taludes
7. Método de Diseño de Taludes
VIII. BIBLIOGRAFÍA
8. BIBLIOGRAFIA
VIII. Bibliografía
(*) Dentro de las mas importantes aquí citadas
IX. TALLER DE APLICACIÓN
9.1. TALLER APLICADO: EJEMPLO SOFTWARE SWEDGE
IX. Taller Aplicativo a Minería
Análisis interactivo de la posibilidad de fallas en cuña en taludes rocosos.
Una falla en cuña en un talud puede ser definida
por:
- La intersección de dos planos deslizantes
- La superficie del talud
- La superficie de la parte alta del terreno
- Una grieta de tensión opcional
- Altura de la cuña, sea determinada por la
altura de un banco, por la persistencia de
los planos deslizantes o por el ancho del
banco
IX. Taller Aplicativo a Minería
9.1. TALLER APLICADO: EJEMPLO SOFTWARE SWEDGE
-Presión de agua
-Fuerzas externas y sísmicas
-Refuerzo de pernos pasivos o activos
-Aplicación de shotcrete
-Análisis Determinístico y Probabilístico
En todos los casos se asume falla del tipo traslacional. Movimientos tipo vuelco o
rotacionales no son tomados en cuenta
IX. Taller Aplicativo a Minería
9.1. TALLER APLICADO: EJEMPLO SOFTWARE SWEDGE
CREANDO UN ARCHIVO
IX. Taller Aplicativo a Minería
9.1. TALLER APLICADO: EJEMPLO SOFTWARE SWEDGE
VISTA 3D
Se puede rotar la vista 3D
Mover el plano hacia
afuera del talud
Maximizar la vista
IX. Taller Aplicativo a Minería
9.1. TALLER APLICADO: EJEMPLO SOFTWARE SWEDGE
CONFIGURANDO EL PROJECTO
Por el momento trabajar
con Análisis Determinístico
IX. Taller Aplicativo a Minería
9.1. TALLER APLICADO: EJEMPLO SOFTWARE SWEDGE
INGRESANDO DATOS GEOMÉTRICOS
IX. Taller Aplicativo a Minería
9.1. TALLER APLICADO: EJEMPLO SOFTWARE SWEDGE
REMOVIENDO GRIETA DE TENSIÓN
IX. Taller Aplicativo a Minería
9.1. TALLER APLICADO: EJEMPLO SOFTWARE SWEDGE
INGRESANDO UNA NUEVA CUÑA
IX. Taller Aplicativo a Minería
9.1. TALLER APLICADO: EJEMPLO SOFTWARE SWEDGE
INGRESANDO UNA NUEVA CUÑA
IX. Taller Aplicativo a Minería
9.1. TALLER APLICADO: EJEMPLO SOFTWARE SWEDGE
OPCIÓN DE ANÁLISIS DE BANCOS
IX. Taller Aplicativo a Minería
9.1. TALLER APLICADO: EJEMPLO SOFTWARE SWEDGE
INGRESANDO DATOS DE PRESIÓN DE AGUA
Caso asumido para tormenta severa
IX. Taller Aplicativo a Minería
9.1. TALLER APLICADO: EJEMPLO SOFTWARE SWEDGE
INGRESANDO DATOS DE FUERZA EXTERNA
Puede también ser
ingresada vía aplicando
refuerzo activo en caso la
fuerza aplicada ayude a la
estabilidad
IX. Taller Aplicativo a Minería
9.1. TALLER APLICADO: EJEMPLO SOFTWARE SWEDGE
INGRESANDO DATOS DE FUERZA SÍSMICA
IX. Taller Aplicativo a Minería
9.1. TALLER APLICADO: EJEMPLO SOFTWARE SWEDGE
PROYECCIÓN ESTEREOGRÁFICA DE LOS PLANOS
ESTUDIADOS
Los planos pueden importarse de un archivo DIPS (*.dwp)IX. Taller Aplicativo a Minería
9.1. TALLER APLICADO: EJEMPLO SOFTWARE SWEDGE
INFORMACIÓN DE ANÁLISIS
IX. Taller Aplicativo a Minería
9.1. TALLER APLICADO: EJEMPLO SOFTWARE SWEDGE
ANÁLISIS PROBABILÍSTICO
IX. Taller Aplicativo a Minería
9.1. TALLER APLICADO: EJEMPLO SOFTWARE SWEDGE
INGRESANDO GRIETA DE TENSIÓN
IX. Taller Aplicativo a Minería
9.1. TALLER APLICADO: EJEMPLO SOFTWARE SWEDGE
INGRESANDO DATOS DEL TALUD Y FUERZAS
Se generarán nuevos resultados salvo que el modo
pseudo-aleatorio sea seleccionado
PROBABILIDAD DE FALLA:
IX. Taller Aplicativo a Minería
9.1. TALLER APLICADO: EJEMPLO SOFTWARE SWEDGE
GENERANDO HISTOGRAMAS
IX. Taller Aplicativo a Minería
9.1. TALLER APLICADO: EJEMPLO SOFTWARE SWEDGE
GENERANDO CURVAS ACUMULATIVAS
IX. Taller Aplicativo a Minería
9.1. TALLER APLICADO: EJEMPLO SOFTWARE SWEDGE
GENERANDO GRÁFICAS DE DISPERSIÓN
IX. Taller Aplicativo a Minería
9.1. TALLER APLICADO: EJEMPLO SOFTWARE SWEDGE
ANALISIS DE REFUERZO - PERNOS
IX. Taller Aplicativo a Minería
9.1. TALLER APLICADO: EJEMPLO SOFTWARE SWEDGE
ANALISIS DE REFUERZO - PERNOS
Se puede optimizar la ubicación del perno respecto a la cuña
•También se puede buscar un determinado factor de seguridad
•Los pernos activos pueden ser modelados también como fuerzas externas
•Se pueden agregar múltiples pernos que se consideran que actúan en el centroide
de la cuña
IX. Taller Aplicativo a Minería
9.1. TALLER APLICADO: EJEMPLO SOFTWARE SWEDGE
ANALISIS DE REFUERZO - SHOTCRETE
Seleccionar la opción Shotcrete en el menú Support
El shotcrete sólo se aplica en la cara del talud
La fuerza máxima se obtiene sumando las longitudes de las trazas de las
juntas 1 y 2 en la cara del talud y multiplicándolas por el espesor del
shotcrete y la resistencia al corte
IX. Taller Aplicativo a Minería
9.1. TALLER APLICADO: EJEMPLO SOFTWARE SWEDGE
MODIFICANDO EL TAMAÑO DE LAS CUÑAS
Se analizará lo que está por defecto sin considerar grietas de
tensión
IX. Taller Aplicativo a Minería
9.1. TALLER APLICADO: EJEMPLO SOFTWARE SWEDGE
MODIFICANDO EL TAMAÑO DE LAS CUÑAS
Se puede ver la
dimensión de las
cuñas
IX. Taller Aplicativo a Minería
9.1. TALLER APLICADO: EJEMPLO SOFTWARE SWEDGE
MODIFICANDO EL TAMAÑO DE LAS CUÑAS
Se puede ver la reducción en el tamaño de las
cuñas y el incremento en factor de seguridad
Desactivar el análisis de bancos
IX. Taller Aplicativo a Minería
9.1. TALLER APLICADO: EJEMPLO SOFTWARE SWEDGE
MODIFICANDO EL TAMAÑO DE LAS CUÑAS
Escalando las Cuñas
Analysis – Scale Wedge
IX. Taller Aplicativo a Minería
9.1. TALLER APLICADO: EJEMPLO SOFTWARE SWEDGE
MODIFICANDO EL TAMAÑO DE LAS CUÑAS
Escalando las Cuñas
Suponiendo que la longitud
de la traza de la junta 1 es
10 m.
IX. Taller Aplicativo a Minería
9.1. TALLER APLICADO: EJEMPLO SOFTWARE SWEDGE
9.1. TALLER APLICADO: EJEMPLO SOFTWARE SWEDGE
IX. Taller Aplicativo a Minería
www.rocscience.com
9.2. TALLER APLICADO: EJEMPLO SOFTWARE FLAC
IX. Taller Aplicativo a Minería
9.2. TALLER APLICADO: EJEMPLO SOFTWARE FLAC
IX. Taller Aplicativo a Minería
9.2. TALLER APLICADO: EJEMPLO SOFTWARE FLAC
IX. Taller Aplicativo a Minería
9.2. TALLER APLICADO: EJEMPLO SOFTWARE FLAC
IX. Taller Aplicativo a Minería
www.itascactg.com
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