Este documento estudia las condiciones de dimensionamiento y soporte para una mina subterránea de pizarra en Galicia. Se caracterizó la roca masa y se calculó el ancho estable de los pilares usando métodos empíricos y de elementos finitos. Los resultados mostraron una relación parabólica entre el ancho del pilar y la longitud de la mina. Los estudios de estabilidad en una cámara aislada mostraron un comportamiento elástico en la periferia sin tracciones. Aunque la estabilidad de la mina es bu
Este documento trata sobre la exploración del subsuelo y su importancia para la ingeniería de fundaciones. Explica que la exploración del subsuelo incluye la caracterización geotécnica mediante la cual se determinan parámetros como la geología, estratigrafía y propiedades de los suelos. También describe métodos de exploración como perforaciones, ensayos de penetración estándar y geofísica, los cuales permiten establecer las condiciones del suelo y su distribución espacial, información fundamental para el diseño
una breve investigación de laboratorios subterráneos, sus parámetros, características, etc. con enfoque más estructural y en el proyecto ANDES principalmente...
Este documento discute cómo las propiedades del suelo influyen en el diseño de cimentaciones. Algunas propiedades importantes son la profundidad de cimentación, la capacidad portante, los asentamientos permitidos y la expansión del suelo. El documento también cubre temas como el diseño de zapatas conectadas, el cálculo de áreas de zapata y la influencia de sales en el suelo.
Este documento describe los criterios y métodos para realizar estudios geotécnicos para proyectos de caminos naturales. Explica que los estudios geotécnicos deben incluir datos geológicos, ensayos de campo y de laboratorio para caracterizar los suelos. También describe los diferentes tipos de ensayos de campo como calicatas, penetraciones dinámicas y sondeos mecánicos, y los ensayos de laboratorio para determinar las propiedades de los suelos. Finalmente, especifica los ensayos requeridos según el tipo de
Respuesta sísmica de suelos (*) estratificados en régimen no lineal.pdfRoxiVillegas
Este artículo analiza la respuesta sísmica de suelos estratificados en régimen no lineal. Presenta un modelo unidimensional para estudiar la amplificación dinámica del suelo debido a un terremoto, tomando en cuenta el comportamiento no lineal del suelo a través de un algoritmo de integración directa en el dominio del tiempo. El objetivo es obtener el espectro de respuesta en la superficie a partir del movimiento conocido en la roca base, considerando parámetros como las propiedades no lineales del suelo y la profundidad de
El documento describe el análisis de estabilidad de taludes en rocas calizas en el Km 6 de la carretera Puno-Moquegua. El macizo rocoso está formado por rocas calizas plegadas de la Formación Ayabaca y controlado por tres sistemas de diaclasas. Los análisis RMR, Sistema Q y GSI muestran una calidad regular a buena para el macizo. Sin embargo, el análisis estereográfico indica inestabilidad de los taludes debido a los altos valores de buzamiento,
El documento describe diferentes métodos de exploración geotécnica del subsuelo, incluyendo investigación de campo, cartografía, exploración directa e indirecta mediante pruebas SPT, apiques, trincheras, pozos, geofísica y toma de muestras. Explica en detalle el ensayo de penetración estándar SPT, factores de corrección y su aplicación para diferentes tipos de suelos. También cubre métodos geofísicos como sísmica, geoeléctrica y su interpretación.
El documento describe los métodos utilizados en un estudio geotécnico, incluida la exploración directa a través de calicatas, posteadoras y ensayos SPT, y la exploración indirecta mediante métodos geofísicos como la refracción sísmica. Explica los procedimientos para realizar estos métodos, como la colocación de geófonos y la interpretación de curvas de tiempo-distancia para determinar las velocidades sísmicas en el subsuelo.
Este documento trata sobre la exploración del subsuelo y su importancia para la ingeniería de fundaciones. Explica que la exploración del subsuelo incluye la caracterización geotécnica mediante la cual se determinan parámetros como la geología, estratigrafía y propiedades de los suelos. También describe métodos de exploración como perforaciones, ensayos de penetración estándar y geofísica, los cuales permiten establecer las condiciones del suelo y su distribución espacial, información fundamental para el diseño
una breve investigación de laboratorios subterráneos, sus parámetros, características, etc. con enfoque más estructural y en el proyecto ANDES principalmente...
Este documento discute cómo las propiedades del suelo influyen en el diseño de cimentaciones. Algunas propiedades importantes son la profundidad de cimentación, la capacidad portante, los asentamientos permitidos y la expansión del suelo. El documento también cubre temas como el diseño de zapatas conectadas, el cálculo de áreas de zapata y la influencia de sales en el suelo.
Este documento describe los criterios y métodos para realizar estudios geotécnicos para proyectos de caminos naturales. Explica que los estudios geotécnicos deben incluir datos geológicos, ensayos de campo y de laboratorio para caracterizar los suelos. También describe los diferentes tipos de ensayos de campo como calicatas, penetraciones dinámicas y sondeos mecánicos, y los ensayos de laboratorio para determinar las propiedades de los suelos. Finalmente, especifica los ensayos requeridos según el tipo de
Respuesta sísmica de suelos (*) estratificados en régimen no lineal.pdfRoxiVillegas
Este artículo analiza la respuesta sísmica de suelos estratificados en régimen no lineal. Presenta un modelo unidimensional para estudiar la amplificación dinámica del suelo debido a un terremoto, tomando en cuenta el comportamiento no lineal del suelo a través de un algoritmo de integración directa en el dominio del tiempo. El objetivo es obtener el espectro de respuesta en la superficie a partir del movimiento conocido en la roca base, considerando parámetros como las propiedades no lineales del suelo y la profundidad de
El documento describe el análisis de estabilidad de taludes en rocas calizas en el Km 6 de la carretera Puno-Moquegua. El macizo rocoso está formado por rocas calizas plegadas de la Formación Ayabaca y controlado por tres sistemas de diaclasas. Los análisis RMR, Sistema Q y GSI muestran una calidad regular a buena para el macizo. Sin embargo, el análisis estereográfico indica inestabilidad de los taludes debido a los altos valores de buzamiento,
El documento describe diferentes métodos de exploración geotécnica del subsuelo, incluyendo investigación de campo, cartografía, exploración directa e indirecta mediante pruebas SPT, apiques, trincheras, pozos, geofísica y toma de muestras. Explica en detalle el ensayo de penetración estándar SPT, factores de corrección y su aplicación para diferentes tipos de suelos. También cubre métodos geofísicos como sísmica, geoeléctrica y su interpretación.
El documento describe los métodos utilizados en un estudio geotécnico, incluida la exploración directa a través de calicatas, posteadoras y ensayos SPT, y la exploración indirecta mediante métodos geofísicos como la refracción sísmica. Explica los procedimientos para realizar estos métodos, como la colocación de geófonos y la interpretación de curvas de tiempo-distancia para determinar las velocidades sísmicas en el subsuelo.
Este documento describe técnicas para generar registros de rayos gamma de alta calidad de afloramientos rocosos, con el objetivo de mejorar la comprensión de las correlaciones entre registros de pozos subterráneos. Detalla dos métodos para registrar afloramientos, así como ejemplos de correlación logarítmica de estratos lenticulares lateralmente discontinuos y continuos. También examina la detección de lóbulos deposicionales, canales y ciclos de compensación, y la correlación de registros en entornos geoló
Este documento describe la aplicación de la geomecánica para mejorar el sistema operativo de la mina Madrugada en Perú. Se realizaron estudios geológicos y de geomecánica para determinar las características del macizo rocoso y seleccionar un método de explotación adecuado. Los resultados mostraron que el macizo rocoso tiene una calidad media-alta y se recomienda el método de corte y relleno ascendente convencional para la explotación de la mina.
Este documento describe el análisis de la amplificación sísmica en el subsuelo de Concepción y Talcahuano, Chile. Los autores modelaron los perfiles estratigráficos de dos sitios usando datos de sondajes. Aplicaron registros sísmicos en roca para simular la respuesta en la superficie. Los resultados mostraron una importante amplificación dinámica en Concepción no considerada en la normativa, consistente con el mayor daño observado en edificios altos. La misma metodología reprodujo aproximadamente el espectro med
Este documento describe varias clasificaciones geomécanicas para la evaluación de macizos rocosos y la selección del método de sostenimiento para túneles. Presenta las clasificaciones "antiguas" de Terzaghi, Lauffer y Deere, las cuales se basaban principalmente en cerchas metálicas. Luego describe las clasificaciones "modernas" de RSR, RMR y Q, las cuales intentan mayor objetividad mediante la combinación de atributos geológicos, geométricos y tensionales en un índice numérico que relacion
Este documento resume los principales métodos de exploración geotécnica directa e indirecta. Describe exploraciones directas como calicatas, pozos abiertos, ensayos de penetración estándar (SPT), cono Peck, DPL y cono Sowers. También cubre exploraciones indirectas como prospección sísmica. Explica la metodología general de un estudio geotécnico e incluye detalles sobre equipos, procedimientos y factores de corrección para la interpretación de resultados.
Este documento presenta un resumen de 3 oraciones del trabajo de tesis titulado "Análisis de la estabilidad de taludes de la carretera Huaraz – Casma en el tramo Chacchán y Yupash, aplicando los principios geotécnicos". El documento describe el contexto físico y geológico del área de estudio, la metodología utilizada, el marco teórico relevante y los resultados del análisis de estabilidad de taludes realizado en el tramo de carretera entre Chacchán y Yupash
Este documento presenta información sobre la estabilidad de taludes en roca y la importancia de la investigación geológica estructural. Explica cómo determinar las propiedades de las discontinuidades en la roca, analizar su influencia en la estabilidad mediante un análisis cinemático y establecer los objetivos de la investigación geológica para el diseño de taludes seguros. También describe métodos como el análisis estereográfico para interpretar datos estructurales y cómo identificar mecanismos de falla que podrían
Se modeló una estructura regular de hormigón armado en 6 zonas sísmicas diferentes. Al aumentar la zona sísmica, aumentaron las secciones de vigas y columnas requeridas así como el acero de refuerzo para cumplir con los límites de deriva. El costo total varió de un 100% en la Zona 1 a un 155% en la Zona 6, mostrando que la zona sísmica tiene un impacto considerable en el costo de diseño de una estructura.
El documento describe las investigaciones geomecánicas realizadas en la mina Cerro Lindo en Perú, la cual extrae sulfuros masivos usando el método de sublevel stoping. Se han establecido zonificaciones geomecánicas del macizo rocoso volcánico y de sulfuros usando el índice RMR, lo que permite establecer controles adecuados para las excavaciones. También se describe el control estructural ejercido por sistemas de fallas en la estabilidad de las labores y la aplicación de relleno en pasta para explot
Este documento compara los valores del ángulo de reposo medidos a través de cuatro métodos diferentes para seis tipos de arena. El ángulo de reposo es importante para proyectos de ingeniería porque determina la inclinación máxima estable de masas de suelo. Los métodos evaluados son: ASTM C1444, Cornforth (1973), Santamarina & Cho (2001) y la práctica nacional chilena. Los resultados muestran que los métodos ASTM y Cornforth dan valores similares y más altos, mientras que la práctica nacional da valores
ANALISIS ESTRUCTURAL PAVIMENTO FLEXIBLE CON DETERIORO POR MEDIO DE DEFLEXIONESEmilio Castillo
Este documento presenta los resultados de la evaluación estructural de un pavimento flexible utilizando dos equipos de deflectometría: la Viga Benkelman, que funciona bajo carga estática, y el FWD, que funciona bajo carga dinámica. Se analizaron las deflexiones obtenidas con ambos equipos y se calculó el número estructural y módulo resiliente del pavimento mediante retrocálculo. Adicionalmente, se evaluó la influencia de factores como la temperatura y el estado del pavimento en las mediciones. El documento
Este documento resume los principales métodos de exploración y ensayos geotécnicos para la investigación de suelos. Describe brevemente la exploración de campo, la toma de muestras, y los ensayos in situ y de laboratorio utilizados para caracterizar las propiedades de los suelos como la resistencia al corte, compresibilidad y permeabilidad. Entre los ensayos mencionados se incluyen la penetración estándar SPT, el cono estático CPT, la veleta, el presurímetro PMT y el dilatómetro
Este documento describe el procedimiento para medir la deflexión y curvatura de un pavimento flexible usando una viga Benkelman. La viga Benkelman mide la deflexión vertical del pavimento cuando un camión cargado pasa sobre él. El documento explica cómo configurar y usar la viga Benkelman y un camión para realizar las mediciones, incluida la colocación de marcas en la viga para indicar puntos de medición adicionales.
El documento presenta información sobre la aplicación de métodos geofísicos como la refracción sísmica y MASW para caracterizar las propiedades dinámicas del subsuelo en proyectos de ingeniería geotécnica. Explica conceptos como la velocidad de ondas sísmicas, módulos elásticos y su relación con el tipo de suelo. Además, muestra ejemplos de líneas geofísicas realizadas, los resultados obtenidos e interpretaciones sobre la naturaleza de las capas del terreno.
Presentación para el taller "Minería metálica a gran escala y recursos hídricos: Aspectos técnicos fundamentales en los estudios de impacto ambiental, medidas de prevención y monitoreo ambiental", realizado en mayo de 2017 en Lima, Perú.
Exposición de Rossio García, especialista en Geomecánica; fue transmitida en VIVO para la comunidad del Portal de Ingeniería. Para poder ver la charla, ingresa al siguiente enlace: http://www.youtube.com/watch?v=j0Csw5ACwHI
Este trabajo de investigación busca determinar la influencia de la voladura basada en las clasificaciones geomecánicas en la mina Cia. Consorcio Minero Horizonte-U/P Culebrillas. Actualmente la voladura se realiza de manera empírica sin considerar modelos matemáticos que involucren las condiciones del macizo rocoso. El objetivo general es evaluar cómo las clasificaciones geomecánicas pueden ser incorporadas en el diseño de voladuras para mejorar los resultados y reducir problemas como tiros soplados. Los objetivos
son los métodos que frecuentemente desarrolla el ingeniero de
suelo para auscultar en forma directa en el sitio el subsuelo donde
se pretende construir una obra civil o el estudio de su entorno.
Este documento describe el ensayo de penetración estándar (SPT), incluyendo su historia, procedimiento, aplicaciones y resultados. El SPT mide el número de golpes requeridos para penetrar una cuchara normalizada en el suelo y se usa comúnmente para caracterizar suelos granulares. El documento explica cómo se realiza el sondeo y el muestreo del SPT, y discute cómo los resultados se pueden usar para estimar la densidad y resistencia de varios tipos de suelos.
Esta breve guía, da un recorrido por soluciones elásticas de kirsch, esfuerzos bidimensionales, analisis de estabilidad, resistencia de macizo rocoso, roca intacta, estructuras y finalmente sistemas de clasificación geomecánicos
Trabajo N 8 Tecnicas de investigacion del Suelo en Campo.pdfFrankPanocaPaniura1
Este documento presenta diferentes técnicas de investigación de suelos en campo como exploraciones con ensayos SPT y CPT, ensayos de placa de carga, corte in situ y otros. Explica los procedimientos, equipos, parámetros medidos y cómo interpretar los resultados para determinar propiedades físicas del suelo como resistencia, módulo de elasticidad y consistencia. El objetivo es obtener información geotécnica del suelo en sitios de interés para proyectos de infraestructura.
Este documento describe técnicas para generar registros de rayos gamma de alta calidad de afloramientos rocosos, con el objetivo de mejorar la comprensión de las correlaciones entre registros de pozos subterráneos. Detalla dos métodos para registrar afloramientos, así como ejemplos de correlación logarítmica de estratos lenticulares lateralmente discontinuos y continuos. También examina la detección de lóbulos deposicionales, canales y ciclos de compensación, y la correlación de registros en entornos geoló
Este documento describe la aplicación de la geomecánica para mejorar el sistema operativo de la mina Madrugada en Perú. Se realizaron estudios geológicos y de geomecánica para determinar las características del macizo rocoso y seleccionar un método de explotación adecuado. Los resultados mostraron que el macizo rocoso tiene una calidad media-alta y se recomienda el método de corte y relleno ascendente convencional para la explotación de la mina.
Este documento describe el análisis de la amplificación sísmica en el subsuelo de Concepción y Talcahuano, Chile. Los autores modelaron los perfiles estratigráficos de dos sitios usando datos de sondajes. Aplicaron registros sísmicos en roca para simular la respuesta en la superficie. Los resultados mostraron una importante amplificación dinámica en Concepción no considerada en la normativa, consistente con el mayor daño observado en edificios altos. La misma metodología reprodujo aproximadamente el espectro med
Este documento describe varias clasificaciones geomécanicas para la evaluación de macizos rocosos y la selección del método de sostenimiento para túneles. Presenta las clasificaciones "antiguas" de Terzaghi, Lauffer y Deere, las cuales se basaban principalmente en cerchas metálicas. Luego describe las clasificaciones "modernas" de RSR, RMR y Q, las cuales intentan mayor objetividad mediante la combinación de atributos geológicos, geométricos y tensionales en un índice numérico que relacion
Este documento resume los principales métodos de exploración geotécnica directa e indirecta. Describe exploraciones directas como calicatas, pozos abiertos, ensayos de penetración estándar (SPT), cono Peck, DPL y cono Sowers. También cubre exploraciones indirectas como prospección sísmica. Explica la metodología general de un estudio geotécnico e incluye detalles sobre equipos, procedimientos y factores de corrección para la interpretación de resultados.
Este documento presenta un resumen de 3 oraciones del trabajo de tesis titulado "Análisis de la estabilidad de taludes de la carretera Huaraz – Casma en el tramo Chacchán y Yupash, aplicando los principios geotécnicos". El documento describe el contexto físico y geológico del área de estudio, la metodología utilizada, el marco teórico relevante y los resultados del análisis de estabilidad de taludes realizado en el tramo de carretera entre Chacchán y Yupash
Este documento presenta información sobre la estabilidad de taludes en roca y la importancia de la investigación geológica estructural. Explica cómo determinar las propiedades de las discontinuidades en la roca, analizar su influencia en la estabilidad mediante un análisis cinemático y establecer los objetivos de la investigación geológica para el diseño de taludes seguros. También describe métodos como el análisis estereográfico para interpretar datos estructurales y cómo identificar mecanismos de falla que podrían
Se modeló una estructura regular de hormigón armado en 6 zonas sísmicas diferentes. Al aumentar la zona sísmica, aumentaron las secciones de vigas y columnas requeridas así como el acero de refuerzo para cumplir con los límites de deriva. El costo total varió de un 100% en la Zona 1 a un 155% en la Zona 6, mostrando que la zona sísmica tiene un impacto considerable en el costo de diseño de una estructura.
El documento describe las investigaciones geomecánicas realizadas en la mina Cerro Lindo en Perú, la cual extrae sulfuros masivos usando el método de sublevel stoping. Se han establecido zonificaciones geomecánicas del macizo rocoso volcánico y de sulfuros usando el índice RMR, lo que permite establecer controles adecuados para las excavaciones. También se describe el control estructural ejercido por sistemas de fallas en la estabilidad de las labores y la aplicación de relleno en pasta para explot
Este documento compara los valores del ángulo de reposo medidos a través de cuatro métodos diferentes para seis tipos de arena. El ángulo de reposo es importante para proyectos de ingeniería porque determina la inclinación máxima estable de masas de suelo. Los métodos evaluados son: ASTM C1444, Cornforth (1973), Santamarina & Cho (2001) y la práctica nacional chilena. Los resultados muestran que los métodos ASTM y Cornforth dan valores similares y más altos, mientras que la práctica nacional da valores
ANALISIS ESTRUCTURAL PAVIMENTO FLEXIBLE CON DETERIORO POR MEDIO DE DEFLEXIONESEmilio Castillo
Este documento presenta los resultados de la evaluación estructural de un pavimento flexible utilizando dos equipos de deflectometría: la Viga Benkelman, que funciona bajo carga estática, y el FWD, que funciona bajo carga dinámica. Se analizaron las deflexiones obtenidas con ambos equipos y se calculó el número estructural y módulo resiliente del pavimento mediante retrocálculo. Adicionalmente, se evaluó la influencia de factores como la temperatura y el estado del pavimento en las mediciones. El documento
Este documento resume los principales métodos de exploración y ensayos geotécnicos para la investigación de suelos. Describe brevemente la exploración de campo, la toma de muestras, y los ensayos in situ y de laboratorio utilizados para caracterizar las propiedades de los suelos como la resistencia al corte, compresibilidad y permeabilidad. Entre los ensayos mencionados se incluyen la penetración estándar SPT, el cono estático CPT, la veleta, el presurímetro PMT y el dilatómetro
Este documento describe el procedimiento para medir la deflexión y curvatura de un pavimento flexible usando una viga Benkelman. La viga Benkelman mide la deflexión vertical del pavimento cuando un camión cargado pasa sobre él. El documento explica cómo configurar y usar la viga Benkelman y un camión para realizar las mediciones, incluida la colocación de marcas en la viga para indicar puntos de medición adicionales.
El documento presenta información sobre la aplicación de métodos geofísicos como la refracción sísmica y MASW para caracterizar las propiedades dinámicas del subsuelo en proyectos de ingeniería geotécnica. Explica conceptos como la velocidad de ondas sísmicas, módulos elásticos y su relación con el tipo de suelo. Además, muestra ejemplos de líneas geofísicas realizadas, los resultados obtenidos e interpretaciones sobre la naturaleza de las capas del terreno.
Presentación para el taller "Minería metálica a gran escala y recursos hídricos: Aspectos técnicos fundamentales en los estudios de impacto ambiental, medidas de prevención y monitoreo ambiental", realizado en mayo de 2017 en Lima, Perú.
Exposición de Rossio García, especialista en Geomecánica; fue transmitida en VIVO para la comunidad del Portal de Ingeniería. Para poder ver la charla, ingresa al siguiente enlace: http://www.youtube.com/watch?v=j0Csw5ACwHI
Este trabajo de investigación busca determinar la influencia de la voladura basada en las clasificaciones geomecánicas en la mina Cia. Consorcio Minero Horizonte-U/P Culebrillas. Actualmente la voladura se realiza de manera empírica sin considerar modelos matemáticos que involucren las condiciones del macizo rocoso. El objetivo general es evaluar cómo las clasificaciones geomecánicas pueden ser incorporadas en el diseño de voladuras para mejorar los resultados y reducir problemas como tiros soplados. Los objetivos
son los métodos que frecuentemente desarrolla el ingeniero de
suelo para auscultar en forma directa en el sitio el subsuelo donde
se pretende construir una obra civil o el estudio de su entorno.
Este documento describe el ensayo de penetración estándar (SPT), incluyendo su historia, procedimiento, aplicaciones y resultados. El SPT mide el número de golpes requeridos para penetrar una cuchara normalizada en el suelo y se usa comúnmente para caracterizar suelos granulares. El documento explica cómo se realiza el sondeo y el muestreo del SPT, y discute cómo los resultados se pueden usar para estimar la densidad y resistencia de varios tipos de suelos.
Esta breve guía, da un recorrido por soluciones elásticas de kirsch, esfuerzos bidimensionales, analisis de estabilidad, resistencia de macizo rocoso, roca intacta, estructuras y finalmente sistemas de clasificación geomecánicos
Trabajo N 8 Tecnicas de investigacion del Suelo en Campo.pdfFrankPanocaPaniura1
Este documento presenta diferentes técnicas de investigación de suelos en campo como exploraciones con ensayos SPT y CPT, ensayos de placa de carga, corte in situ y otros. Explica los procedimientos, equipos, parámetros medidos y cómo interpretar los resultados para determinar propiedades físicas del suelo como resistencia, módulo de elasticidad y consistencia. El objetivo es obtener información geotécnica del suelo en sitios de interés para proyectos de infraestructura.
1.-Métodos-de-Análisis-de-Estabilidad-de-Taludes(2).pdfJorge Luis Arevalo
Este documento presenta información sobre el cálculo de la estabilidad de taludes en suelos. Explica los diferentes tipos de movimientos de taludes como caídas de rocas, inestabilidad superficial e inestabilidad global. También describe factores que afectan la estabilidad como la topografía, geología, aguas subterráneas, clima, vibraciones e historia de cambios. Finalmente, ofrece detalles sobre el análisis de estabilidad de taludes superficiales y medidas para mejorar la estabilidad.
Este documento presenta un análisis de la estabilidad de excavaciones subterráneas en la mina Animón utilizando proyecciones estereográficas. Realiza un muestreo de campo de las discontinuidades rocosas y un análisis estadístico para determinar las familias de discontinuidades, sus orientaciones y parámetros geométricos y geotécnicos. Luego, evalúa la posibilidad cinemática de fallamiento de bloques rocosos mediante proyecciones estereográficas y determina el factor de seguridad para me
El documento describe los aspectos de diseño y metodología de excavación para un túnel. Se especifica una sección típica en forma de bóveda de 2.20 m de base y 2.80 m de alto. Se detallan los elementos de sostenimiento como pernos, malla metálica y cimbras de acero. También se describe el proceso de excavación que incluye control topográfico, perforación, voladura, limpieza y sostenimiento, usando equipos como perforadora manual, scooptram y explosivos como emulnor y fulminante.
El documento describe el diseño típico de un túnel, incluyendo la forma de sección transversal en bóveda, los elementos de sostenimiento como pernos y malla metálica, y el método de excavación con perforadora manual. Explica que la forma de bóveda es favorable para la estabilidad y proporciona detalles sobre el tamaño típico de la sección, 2.20m de ancho por 2.80m de alto. También describe el ciclo de trabajo de excavación, que incluye perforación, voladura, limpieza
El documento describe el diseño típico de un túnel, incluyendo la sección transversal, los métodos de excavación y sostenimiento. Se especifica una sección en bóveda de 2.20m de ancho y 2.80m de alto. Se detallan los equipos de perforación, voladura y evacuación según el tamaño de la sección y características de la roca. Finalmente, se explica el ciclo de trabajo que incluye control topográfico, perforación, voladura, ventilación y limpieza antes de instalar el s
Este documento presenta los resultados de un estudio de prospección geofísica del subsuelo de un lote donde se proyecta construir un conjunto habitacional en Santiago de Cali. El estudio encontró tres capas principales: una capa superior de suelo de 1-1.5 metros de espesor, una capa intermedia de saprolito compacto de 3-4 metros, y una capa inferior de roca meteorizada. La construcción se apoyará sobre la capa rocosa inferior, que tiene una capacidad de carga de 4.5 K/Cm2. El área tiene alto
Exploracion_Geotecnica.ppt Bases de la geotecnia aplicadajfxm62mh6r
Este documento describe la metodología de un estudio geotécnico, incluyendo exploraciones directas de campo como calicatas, posteadora y ensayos SPT y CPT, así como ensayos de laboratorio. Explica que un estudio geotécnico involucra el reconocimiento geológico, planificación de exploraciones, recopilación de datos, ejecución de ensayos de laboratorio e interpretación para evaluar las propiedades de los suelos. También presenta correlaciones entre los resultados de ensayos SPT y CPT y la
Este documento presenta los resultados de un estudio de mecánica de suelos realizado para determinar las características geotécnicas del suelo donde se cimentará una escuela en Huancayo, Perú. La investigación incluyó exploraciones de campo, ensayos de laboratorio en suelos extraídos y el análisis sísmico de la zona. Se concluye que los suelos tienen buena capacidad portante y se clasifican principalmente como limos arenosos y arenas limosas, con napa freática a profundidades mayores de
Este documento describe los diferentes aspectos del diseño geotécnico para excavaciones de túneles y su sostenimiento. Explica la importancia de realizar investigaciones geológicas y geotécnicas para caracterizar el macizo rocoso y predecir su comportamiento durante la excavación. También presenta diferentes metodologías de diseño geotécnico utilizadas en Austria, Perú y otros países. Finalmente, introduce varios sistemas de clasificación geotécnica de rocas como los de Bieniawski, Laubscher y Barton, los cuales
Levantamientos en cateo, prospección, exploración, preparación y explotación.
Triangulación
Levantamientos de mallas para mapeo geológicos.
Elementos de vías de comunicación
Levantamiento de puntos inaccesibles. Problema de Pothenot..
Determinación de rumbos y buzamientos en mapeos de afloramientos superficiales con brújula y GPS
Simbología geológica
Perfiles y secciones topográficos y geológicos.
El documento describe los procesos involucrados en la industria petrolera, incluyendo la exploración, extracción y perforación. La exploración implica investigaciones sísmicas, gravimétricas y magnéticas para mapear la geología subterránea. La extracción requiere separar el petróleo, gas y agua una vez extraídos del subsuelo. Finalmente, la perforación consiste en excavar pozos cilíndricos de varios metros de profundidad para acceder a los yacimientos petrolíferos.
Este documento describe los criterios para mejorar el diseño de pilares en minas subterráneas. Explica las diferentes teorías históricas sobre cómo los pilares soportan las cargas, incluidas la teoría de la viga, la teoría del arco de presión y la teoría del fallamiento. También discute los tres tipos comunes de fallamiento de pilares, los avances recientes en mecánica de rocas y diseño de soportes, y los factores que afectan la resistencia de los pilares.
El documento describe los procesos de exploración, extracción y producción de petróleo. La exploración incluye investigaciones sísmicas, gravimétricas y magnéticas para mapear el subsuelo. La extracción implica perforación, cementación e instalación de tuberías. El petróleo extraído se separa de sedimentos y gas para almacenamiento y transporte a refinerías u otros destinos.
Estimación Empírica y Analítica de Sobre ExcavaciónIvo Fritzler
Este documento presenta información sobre el halo de daño o zona plástica alrededor de excavaciones subterráneas. Explica conceptos como elipsoide de deformación, metodologías para estimar el halo de daño como Kirsch y Martin et al., y contiene ejemplos y ejercicios resueltos. El objetivo es estimar la extensión de la zona dañada alrededor de túneles y pilares para dimensionar correctamente el soporte de excavaciones.
El documento describe el comportamiento de un tramo de la autopista Guadalajara-Colima que cruza zonas lacustres. Se realizaron estudios previos como pruebas de suelos, terraplenes de prueba y pruebas de placa para determinar las propiedades del suelo blando y evaluar materiales para construir terraplenes estables. Se construyó el tramo usando escorias volcánicas en lugar de métodos convencionales. Los estudios de comportamiento a lo largo de 28 años mostraron un desempeño satisfactorio similar a p
El estudio de suelos evaluó las características geotécnicas y de fundación del subsuelo de un proyecto multifamiliar en Santiago de Cali. Se realizaron sondeos y pruebas de laboratorio que identificaron tres estratos: una capa vegetal, un saprolito de 7-8 metros compuesto de limos con fragmentos rocosos, y debajo roca fresca. No se detectó nivel freático a 10 metros. La capacidad portante del suelo fue estimada usando métodos de Schmertmann y de Terzaghi, arroj
Este documento presenta los resultados de un ensayo de corte directo realizado por estudiantes de ingeniería civil de la Universidad Nacional de Cajamarca para determinar la resistencia al esfuerzo cortante de un suelo. El ensayo siguió el procedimiento estándar ASTM D3080-90 e incluyó la preparación de la muestra, el marco teórico sobre la resistencia al corte de los suelos, el procedimiento del ensayo y cálculos, y las conclusiones obtenidas.
Este documento presenta un análisis de la estabilidad de los taludes de la Costa Verde en Lima, Perú. Incluye estudios geológicos, geomorfológicos, de sismicidad e ingeniería de suelos como ensayos de campo y de laboratorio. Se realizó una zonificación de riesgos que clasificó los taludes como de bajo, medio, elevado o muy elevado riesgo. Los análisis de estabilidad utilizaron programas informáticos y mostraron factores de seguridad estáticos y pseudoest
Ofrecemos herramientas y metodologías para que las personas con ideas de negocio desarrollen un prototipo que pueda ser probado en un entorno real.
Cada miembro puede crear su perfil de acuerdo a sus intereses, habilidades y así montar sus proyectos de ideas de negocio, para recibir mentorías .
ACERTIJO DESCIFRANDO CÓDIGO DEL CANDADO DE LA TORRE EIFFEL EN PARÍS. Por JAVI...JAVIER SOLIS NOYOLA
El Mtro. JAVIER SOLIS NOYOLA crea y desarrolla el “DESCIFRANDO CÓDIGO DEL CANDADO DE LA TORRE EIFFEL EN PARIS”. Esta actividad de aprendizaje propone el reto de descubrir el la secuencia números para abrir un candado, el cual destaca la percepción geométrica y conceptual. La intención de esta actividad de aprendizaje lúdico es, promover los pensamientos lógico (convergente) y creativo (divergente o lateral), mediante modelos mentales de: atención, memoria, imaginación, percepción (Geométrica y conceptual), perspicacia, inferencia y viso-espacialidad. Didácticamente, ésta actividad de aprendizaje es transversal, y que integra áreas del conocimiento: matemático, Lenguaje, artístico y las neurociencias. Acertijo dedicado a los Juegos Olímpicos de París 2024.
En la ciudad de Pasto, estamos revolucionando el acceso a microcréditos y la formalización de microempresarios informales con nuestra aplicación CrediAvanza. Nuestro objetivo es empoderar a los emprendedores locales proporcionándoles una plataforma integral que facilite el acceso a servicios financieros y asesoría profesional.
Examen de Selectividad. Geografía junio 2024 (Convocatoria Ordinaria). UCLMJuan Martín Martín
Examen de Selectividad de la EvAU de Geografía de junio de 2023 en Castilla La Mancha. UCLM . (Convocatoria ordinaria)
Más información en el Blog de Geografía de Juan Martín Martín
http://blogdegeografiadejuan.blogspot.com/
Este documento presenta un examen de geografía para el Acceso a la universidad (EVAU). Consta de cuatro secciones. La primera sección ofrece tres ejercicios prácticos sobre paisajes, mapas o hábitats. La segunda sección contiene preguntas teóricas sobre unidades de relieve, transporte o demografía. La tercera sección pide definir conceptos geográficos. La cuarta sección implica identificar elementos geográficos en un mapa. El examen evalúa conocimientos fundamentales de geografía.
Examen de Selectividad. Geografía junio 2024 (Convocatoria Ordinaria). UCLM
Ejercicios de-expocicion-final
1. Cuaderno Lab. Xeolóxico de Laxe
Coruña. 1994. Vol. 19, pp. 419-435
Dimensionamiento y sostenimiento de minas
subterráneas de pizarra
Dimension and support of underground
slate mines
TABOADA CASTRO,].; GUTIERREZ BLANCO, F.; GONZALEZ NICIEZA, C.;
TORAÑO ALVAREZ,].
We've studied the conditions about dimensions and support ofan underground
mine of roofing slate in Galice, worked by rooms with continuous pillars.
The rock mass was characterized by the empiric and analitic methods, calculating
the stable pillar wide along the mine by the theory ofattributed area and by a
model offinite elements, where the breaking criterion ofHoek and Brown was
applied. The result was a parabolic relationship between pillar wide and mine
length.
Stability studies in an isolated stope give an elastic performance on the
periphery of the room, without tractions.
Although the stability ofthe mine is good, a systematic support is recommended
on the basis of bolts, that will be reinforced with projected concret at the top,
and a singular treatment of the detected wedges.
Key words: slate, underground mine, support, stability.
TABOADA CASTRO,]. (Universidad de Vigo. Departamento de Ingeniería de materiales, Mecánica aplicada
y Construcción. Lagoas-Marcosende, apartado 62. 36280 VIGO (Pontevedra). GUTIERREZ BLANCO, F.)
EPTISA. cl Arapiles, 18. 28015 MADRID). GONZALEZ NICIEZA, C.; TORAÑO ALVAREZ,].(Universidad
de Oviedo. Departamento de Explotación y Prospección de Minas. cl Independencia, 13. 33004 OVIEDO).
2. 420 Taboada, et al.
En la actualidad, todas las explotaciones
de pizarra existentes en España se realizan a
cielo abierto, por lo que las reservas econó-
micamente explotables son limitadas, exis-
tiendo numerosas explotaciones, cuyos ratios
estéril/mineral se acercan peligrosamente al
ratio límite económico.
Estas explotaciones a cielo abierto debe-
rán cesar su actividad en un plazo relativa-
mente breve, a no ser que se ponga en
marcha una minería mixta, es decir, que
antes de llegar al ratio límite se cree un
sistema de explotación rentable de interior,
que permita beneficiar los recursos del yaci-
miento no rentables económicamente a cie-
lo abierto (véase figura 1).
eDAD. LAB. XEOL. LAXE 19 (1994)
Se trata de un empeño totalmente
innovador yaque no existe en España ningu-
na mina subterránea de pizarra en funciona-
miento, ni en el extranjero con yacimientos
similares a los aquí analizados.
Por otra parte, la minería subterránea
tiene la ventaja adicional de reducir consi-
derablemente las ingentes cantidades de
escombro generadas en las explotaciones de
pizarra, ya que a los estériles de capa, que en
la mayor parte de los casos superan el 90%,
hay que sumar los estériles suprayacentes o
desmonte, constituyendo los vertidos de
estéril uno de los problemas medioam-
bientales más acuciantes del sector minero,
según TABüADA et al (1988).
CIELO ABIERT<..
18000
16000
14000
12000
1ססoo
8000
6000
2000
SnuACION ACTUAL
PREVlSION SUBTERRANEA
o~----+-----+----~----+-----;--+-----t----t--------4
o 5 10 15 20
IlATIO m3It
25 30 35
Fig. 1. Curva del Break-Even.
En este trabajo se trata de estudiar las
condiciones necesarias de dimensionamiento
y sostenimiento para la explotación subte-
rránea de los yacimientos de pizarra españo-
les. Para ello hemos seleccionado un yaci-
miento-tipo, al que aplicaremos el sistema
de explotación por cámaras y pilares barrera.
CARACTERIZACION GEOTECNICA
El yacimiento-tipo estudiado, presenta
en su columna estratigráfica las dos capas de
pizarra que casi exclusivamente se explotan
en la Formación Agüeira, y conforman, jun-
to con las Pizarras de Luarca, los mejores
3. eDAD. LAB. XEOL. LAXE 19 (1994) Minas subterráneas de pizarra 421
DISEÑO DE LAS CAMARAS EN
AVANCE
Para obtener el ancho del pilar, supo-
niéndolo inmerso en el mineral a extraer,
usamos la fórmula:
s = Sección del techo a soportar
S' = Sección del pilar
A = Ancho de la cámara
L = Largo del pilar
W = Ancho del pilar
Para el dimensionamiento de las cáma-
ras de explotación se realizan dos tipos de
cálculo.
• Método empírico.
• Análisis mediante modelo de elemen-
tos finitos.
El método empírico está basado en la
teoría del área atribuida, la cual proporcio:"
nará unaprimera aproximación del ancho de
cámaras en función de un ancho del pilar
central para una altura prefijada.
Obtenidos los anchos aproximados se
llevarán a un modelo de elementos finitos, el
cual proporcionará el estado tensional de la
roca circundante a las cámaras y el del pilar
central, permitiendo una optimización en el
diseño.
Teoría del área atribuida
La teoría del área atribuida supone que
los pilares han de soportar todo el peso del
terreno suprayacente, obteniéndose una re-
lación de áreas en el caso de pilares o macizos
corridos que viene dada por la expresión:
A+W
W
(A+W)·L
LW
s
S'
siendo:
yacimientos españoles, según PEREZ-
ESTAUN (1978).
La capa del Miembro inferior, actual-
mente explotada a cielo abierto, tiene una
potencia de 20 m en flanco y 37m en la
charnelade un anticlinal aplastado yvergente
al norte que conforma la estructura del
yacimiento. El flanco está limitado al sur
por una falla que condiciona la explotación,
yen dirección longitudinal hay una familia
de fallas normales que hacen que la capa
descienda de cota hacia el oeste a razón de
4,55 (véase figura 2).
La caracterización geotécnica de los ma-
teriales se ha realizado en dos etapas.
En la primera se ha asignado una serie de
parámetros geotécnicos a cada tipo litológi-
co, a partir de unos valores promedio de los
resultados arrojados por los diversos ensayos
de laboratorio realizados. En ellos ha queda-
do patente la marcada anisotropía de la
pizarra y su diferente comportamiento a
favor oen contra de la esquistosidad de flujo,
según GARCIA (1986). Los parámetros ob-
tenidos en cada unidad estratigráfica se re-
sumen en la tabla 1.
La segunda se basa en el levantamiento
geomecánico de las discontinuidades del
macizo rocoso y en la evaluación de las
características geotécnicas, en base a las
clasificaciones geomecánicas de Bieniawski
(1974) y Barton (1977) y sus índices de
calidad, comprobando la correlación entre
ambos índices para este tipo de materiales,
(véase tabla 2).
El modelo hidrogeológico del macizo se
caracteriza por la exclusiva permeabilidad
secundaria por fracturas, con flujos vertica-
les inexistentes y horizontales débiles, que
hacen prever la escasez de agua en la excava-
ción.
4. eUAD. LAB. XJ',OL. LAXE 19 (199
4
)
422 Taboada, et aL
J1..I----------~
i'
N
a-
/4
,/
o::::::::.~---:-e:/ I --ro-
/1
/
S
Fig.
2
. Bloque diagrama estructural.
I
I
I
I
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I
I
I
I
6. CALIDAD DEL MACIZO ROCOSO
UNII)ADES
CLASIFICACION BIENIAWSKI
CLAsn~ICACION
ESlRATIGRAFICAS BARTON
INDICERMR CALIDAD CLASE C(Kp/cm2)
+ INDICEQ
1 Pizarra, arenisca y cuarcita 70 Buena 11 3,5 40 17,97
11 Pizarra capa Fraguiña 66 Buena 11 3-3,5 35-40 11,52
III Pizarra con Jaminaciones (techo) 70 Buena JI 3,5 40 17,97
IV Arenisca, pizarra y cuarcita 65 Buena 11 3-3,5 35-40 10,31
V Pizarra filoneta 55 Media 111 2,5-3 30-35 3,39
VI Cuarcita 65 Buena 11 3-3,5 35-40 10,31
VII Pizarra con laminaciones 54 Media 11,1 2,5-3 30-35 3,04
VIII Pizarra grano Inuy fino 53 Media 111 2,5-3 30-35 2,12
IX Pizarra, arenisca y cuarcita 46 Media 111 2,5-3 30-35 1,29
X Pizarra con cantos 31 Mala IV 1,5 20 0,24
T A~LA 2. Parámetros de las clasificaciones geomecánicas.
~
N
~
~~
~
~
ro
rt
~
(j
c
>
~
~
>
~
~
tr1
~
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>
g
t--'
O
t--'
O
O
e
7. eVAD. LAB. XEOL. LAXE 19 (1994)
w= A
R hó
-----1
ZKó Zó
en donde:
Z = Distancia de la capa a la superficie
(profundidad)
h = Altura del pilar
d = Densidad media de las rocas
suprayacentes
d' = Densidad media de la roca o mineral a
beneficiar
R = Carga de rotura (sp)
K = Coeficiente de seguridad
El principal problema que se desprende
de la teoría del área atribuida es calcular la
carga de rotura del pilar sp.
Para el cálculo de la resistencia del pilar
se aplica la formulación general al uso, que
permita la extrapolación de los. ensayos de
compresión sobre probetas a las condiciones
reales de la mina.
Al aplicar esta Teoría a nuestro modelo
de dos cámaras de 38mde alto en la charnela
y dos de 20 m de alto en el flanco hemos
tenido en cuenta las siguientes considera-
ciones:
La altura de montera Z, aumenta según
la cavidad en sentido longitudinal ·como
consecuencia de la topografía superficial y
de la pendiente, no despreciable, de 4,500
hacia el interior con que se llevará la ex-
plotación. Esto supone un efecto de dismi-
nución del ancho de cámara estable, al ír
aumentando el peso que ha de soportar el
pilar, conforme se vaya profundizando en la
cavidad subterránea.
Si se desea mantener un factor de seguri-
dad constante, es necesario adoptar una de
las dos opciones siguientes:
Minas subterráneas de pizarra 425
a) Ir aumentando el ancho del pilar
manteniendo la dirección o línea de los
hastiales, esto haría que el eje de la cavidad
se desviara hacia el exterior.
b) Mantener el ancho del pilar constan-
te e ir disminuyendo el ancho de la cámara
según se· avanza, lo que daría lugar a una
desviación del eje de la cavidad hacia el
interior.
En el supuesto de tomar un factor de
seguridad de 2,5 y de mantener un ancho de
pilar constante (caso b), se observa una dis-
minución del ancho de cámara muy acele-
rado, lo que daría lugar a un ratio o tasa de
extracción excesivamente bajo.
En nuestro caso ladistanciaentre hastiales
opuestos de las dos cámaras es constante e
igual a85 m, debido a que esta distancia
constante se ha hecho ligeramente inferior
al ancho de la charnela, tal que:
85 = 2A + W
Para cualquier ancho inicial de pilar Wo
y después de sucesivas iteraciones se llega a
la convergencia de anchos de pilar -anchos
de. cámara con un coeficiente de seguridad
K = 2,5.
Análogamente se .realiza~ los cálculos
para .las dos cámaras de 20 m de altura y
ancho inicial de.23 m, en este caso se ha
mantenido una distancia constante entre
hastiales opuestos de las dos cámaras de 54
m, afin de no alcanzarlabandade crenulación
asociada a la falla inversa.
A la vista de los resultados, tanto para las
cámaras de 38 m como para las de 20 m, se
observa una ley lineal por lo que se obtienen
. a continuación las rectas de regresión co-
rrespondientes del ancho de cámara en
función de la longitud del pilar que evi-
dentemente coincide con la longitud de
explotación o de avance en mina, por tratar-
se de un .pilar corrido o pilar costilla.
8. 426 Taboada, et al.
a) Cámaras de 38 m de altura
A38 = 36,97392 - 0,02981 L38
Coeficiente de correlación r == 1,00
Ancho de pilar W 38
= 85 - 2A38
=11,05216 + 0,05962 L38
b) Cámaras de 20 m de altura
A20
= 24,04790 - 0,01488 L20
Coeficiente de correlación r == 1,00
Ancho de pilar W 20
= 54 - 2A20
= 5,90420 + 0,02976 L20
Se ha previsto dejar un macizo entre los
dos grupos de cámaras. El independizar,
desde un punto de vista tensional, ambas
parejas de cámaras, mediante el abandono
de un macizo central de 30 metros de ancho,
resulta muy simplificativo en orden a:
• Diseño de las labores mineras.
• Mayor extracción en el avance con un
coeficiente de seguridad superior que en la
retirada.
• Mayor aprovechamiento de lacharnela
donde existe la pizarra de mejor calidad (no
se sacrifica parte de la charnela en pos de un
aprovechamiento más integral del yaci-
miento).
• Anchos de cámara más grandes, lo que
supone talleres más adecuados y de mayor
capacidad y facilidad de maniobra.
Como contrapartida se presenta un me-
noraprovechamiento integral del yacimiento
a largo plazo.
Análisis mediante modelo de elementos
finitos
El diseño de las cámaras se lleva a cabo
mediante un criterio semiempírico basado
en el análsis tensional, por medio de un
modelo contínuo diferencial de elementos
finitos (malla de elementos triangulares y
nodos), al que se le introducen las
eDAD. LAB. XEÜL. LAXE 19 (1994)
características geométricas del hueco o exca-
vaciónasícomo los parámetrosgeomecánicos
obtenidos a partir de modelos o formulacio-
nes preexistentes de contrastada fiabilidad.
Una vez obtenida la reordenación del estado
tensional del macizo rocoso, alrededor del
hueco de excavación, se aplica para la ob-
tención del factor de seguridad el criterio
empírico de rotura de E. Hoeky E.T. Brown
(1980).
En este criterio de rotura, la ecuación
empírica que define la relación entre las
tensiones principales viene definida por la
siguiente expresión:
O" 1 = 0"3 + JmO"C0"3 + sO"~
()1 es la tensión principal mayor
()3 es la tensión principal menor
()c es la resistencia a compresión simple
de la roca matriz
m, s son constantes empíricas, que depen-
den de la roca y del macizo rocoso
Paralaobtención del perfil ancho de cáma-
ra-ancho de pilar, queproporcioneunfactor de
seguridad de 2,5 en avance, se han realizado
siete secciones o mallas a las que se les han
aplicadodiferentesestadosdecarga,enfunción
de la profundidad de las labores, obteniéndose
tras sucesivos tanteos, aquellas dos profundi-
dades paralas que el diseño de cámara tengaen
su pilar, factores de seguridad ligeramente
superior e inferior al valor requerido. Poste-
riormente, y para determinar la profundidad
exacta a la que el pilar adquiere el factor de
seguridad 2,5, se realiza una simple
interpolación lineal, la que por otra parte es lo
suficientemente precisa, dada la proximidad
de los valores obtenidos.
Al objeto de proporcionar una mayor
9. eDAD. LAB. XEOL. LAXE 19 (1994)
utilidad a la futura ejecución del laboreo, se
han obtenido las distintas secciones estables
en función de la longitud de avance en mina,
aprovechándose el hecho de que esta ·ltima
estádirectamente relacionada con laprofun-
didad de mina o espesor de montera.
A la vista de los resultados, se desprende
que la relación ancho de cámara-longitud de
mina sigue una ley o función parabólica, que
se ajustará determinando la parábola de
regresión del ancho de cámara(A) en función
de la longitud de avance en mina (L).
Para el ajuste de laparábola de regresión,
se desprecian los decimales obtenidos en la
relación anterior, así como los 4,5f de pen-
diente con que se llevará el avance, pues el
error cometido es mínimo.
La ecuación de la parábola de regresión
responde, con un coeficiente de correlación
próximo al, a:
A = 35,69648 - 0,04160L + 2,33679 .
. 10-5 L2
Minas subterráneas de pizarra 427
Por otro lado, la parábola de regresión
tiene validez hasta su vértice o punto donde
su tangente es nula, esto es, hasta una lon-
gitud de 890 m, para la cual el ancho de
cámaras es de 17 metros aproximadamen-
te.
Finalmente y dado que el ancho de pilar
es W = 85 - 2A, se obtiene sustituyendo en
la expresión de la parábola de regresión, el
ancho de pilar en función de la longitud de
avance en mina:
W = 13,60704 + O, 08320L - 4,67358 .
10-5 L2
En la figura 3 se representan las curvas de
regresión del ancho de cámara en función de
la longitud de mina, obtenidas para las
cámaras de 38 m de altura por los dos
métodos utilizados. El modelo de elementos
finitos proporciona un ancho más ajustado y
conservador.
TeoÑld.1 AMa Atribuida
Modelo de ••mento.finlto.
40
3&
30
i 26
i
! 20
!
I
16
10
&
o
o 100 200 300 400
IDNGI-..D OEMINA (m)
&00 800
Fig. 3. Curva ancho de cámara-longitud de mina.
10. 428 Taboada, et al.
Siguiendo el mismo proceso de cálculo,
en las cámaras de 20 m de altura se obtiene
una relación parabólica entre el ancho de
pilar y la longitud de avance, con un coefi-
ciente de correlación cercano a la unidad.
La expresión obtenida es:
W= 7,2842 + 0,0415 L - 2,3595 . 10-5
L2
Ante los resultados del cálculo, yen base
a las dimensiones del yacimiento, se ha
adoptado la configuración en planta que se
expresa en la figura 4.
Las cámaras gemelas del flanco se
dimensionan según los cálculos, con un
pilar central variable, y dentro de un bloque
explotable de 54 m de ancho.
En la charnela, y ante la posibilidad de
continuar la explotación más allá de los 400
m de longitud de mina investigados, se ha
elegido, dentro del bloque de 85 m de ancho
explotable, mantener las dimensiones de
una de las cámaras, y reducir las de otra,
conforme aumentan los anchos de pilar se-
gún la ley calculada.
De esta forma, a partir de 350 m de
avance, la explotación por la charnela con-
tinuará con una sola cámara de 38 m de
altura y 35 m de ancho, lo que facilita y
concentra las labores mineras.
ANALISIS DE UNA CAMARA
Para el diseño de una sola cámara princi-
pal se parte de una dimensión en altura de 38
m impuesta por el yacimiento.
En la optimización de las tensiones alre-
dedor de lacavidad interviene exlusivamente
la forma de la misma, es decir, es indepen-
diente de su tamaño, inversamente a como
ocurre en el dimensionamiento del pilar
entre cámaras.
Lo anterior no significa que el tamaño de
eDAD. LAB. XEOL. LAXE 19 (1994)
la cámara no intervenga en la seguridad de
la misma, ya que al no ser el macizo perfec-
tamente elástico ni estar desprovisto de
diaclasas o fracturas, la estabilidad de la
unidad estará directamente relacionada con
el tamaño de los bloques y cuñas que se
puedan originar, que a su vez serán mayores
conforme se aumenten las dimensiones de la
cámara.
Entrando en el análisis por forma y supo-
niendo un campo tensional «in situ» de tipo
hidrostático, las formas de una explotación
en túnel que adquieren una distribución de
tensiones más estable, son el círculo y el
óvalo, por lo que en el diseño de la cámara
subterránease ha tendido hacia estas formas.
Procederemos a abordar el estudio de la
cavidad subterránea mediante un modelo de
elementos finitos que proporcione las ten-
siones principales en la periferia.
En cuanto a las profundidades estudia-
das, han sido hasta 300 metros, que se
corresponde con una longitud de mina de
aproximadamente 400 metros.
El espesor de elemento de periferia que
se ha analizado alrededor de la cavidad es de
2,50 m, el cual se considera suficientemente
representativo.
De los resultados obtenidos, se despren-
de que todos los elementos de periferia se
encuentran a compresión, o lo que es lo
mismo, para el campo tensional estudiado
no existen tracciones en ningún punto. Por
lo que se refiere al estado de compresión, la
distribución de tensiones principales alre-
dedor de la cavidad no da hasta los 400
metros de longitud ningún área sobrecarga-
da, siendo el factor de seguridad mínimo
obtenido según HOEK y BROWN, de
1,54, correspondiente a un elemento de
hombros.
11. 300
200
330
25
50
100
o
L. MINA(m)
LIMI!E DE ESTUDIO 400m
Minas subterráneas de pizarra 429
as30 I.54
CUAD. LAB. XEOL. LAXE 19 (1994)
J CAMARAS
: GEMELAS
1
I I
:1695'
Fig. 4. Disposición en planta de las cámaras de explotación.
12. 430 Taboada, et al.
DISEÑO DEL SOSTENIMIENTO
El sostenimiento requerido se aborda
mediante· las recomendaciones de Barton,
en función del índice de calidad «Q» y de la
dimensión equivalente.
El índice de calidad «Q» del macizo
rocoso o índice de Barton, se puede obtener
o partir de la correlación existente entre éste
y el índice RMR de Bieniawski, o también
de forma directa, resultando en nuestro caso
un índice Q igual a 12.
Definiremos la dimensión equivalente:
eVAD. LAB. XEOL. LAXE 19 (1994)
el sostenimiento necesario en hastiales es de
la categoría 11a.
Los parámetros que aplicamos para la
bóveda son:
RQD/]n = 35/12 > 10
Ancho/ESR= 35/1,6 > 15
Por lo que el sostenimiento recomenda-
do consiste en pernos de anclaje tensados,
espaciados de 1,5 a 2 metros aproximada-
mente, hormigón proyectado en espesor de
5 a 10 cm y malla electrosoldada (mallazo).
Para los hastiales:
38
De (Hastiales) = -- =24m
1,6
De = Dimensión de la excavación (diámetro
o altura en metros) / Tipo de excavación
(ESR)
Las dimensiones particulares que nos
ocupan son de 38 metros de altura y 35m de
diámetro y en cuanto al tipo de excavación
minera permanente (tipo B), con un valor de
ESR = 1,6
De lo anterior se deduce que las dimen-
siones equivalentes para la bóveda y los
hastiales son:
De (Bóveda) =
35-=22m
1,6
RQD/]n = 80/12 > 30
Se recomiendan pernos de anclaje repar-
tido sin tensión, espaciados de 1,5 a 2 m
aproximadamente y tela metálica.
La longitud de los pernos de anclaje se
obtiene a partir de las expresiones de Barton
en bóveda y hastiales.
Para la bóveda L = 2 + 0,15 A/ESR =
= 2 + 0,15 .35/1,6 = 5,30 m
Para los hastiales L = 2 + 0,15 H/ESR =
= 2 + 0,15 . 38/1,6 = 5,60 m
Se proponen, pués, pernos de anclaje de
5,60 metros de longitud tanto para la bóve-
da como para los hastiales.
Según RAMIREZ (1984), la categoría
del sostenimiento para el techo o bóveda
debe ser del tipo 14°
En cuanto a los hastiales, y dado que en
general son más estables que la corona o
bóveda, se les adjudica un índice de calidad
«Q» superior, tal que para Q> 10, se emplea
el valor Q' = 5Q = 60; para dicho valor de Q'
INTERACCION SOSTENIMIENTO-
ROCA
Para el análisis que se realiza a continua-
ción se utiliza el criterio de rotura de Hoek
y Brown. Dicho análisis contiene una serie
de limitaciones o supuestos básicos, que por
otra parte son imprescindibles para simpli-
ficar un problema con muchas variables o
factores y darle solución.
13. eDAD. LAB. XEüL. LAXE 19 (994) Minas subterráneas de pizarra 431
Entre los supuestos básicos más impor-
tantes con que nos encontramos es que la
solución solamente es de forma estrictamen-
te correcta para un túnel de sección circular
en el que el campo de tensiones horizontales
y verticales «in situ» fuera del tipo
hidrostático (tensiones iguales).
Se define la presión crítica como:
Pcrít =po-Mac
En cuanto a M se define por la expresión:
Si pi > P crít la deformación alrededor del
túnel es elástica.
Si pi< Pcrít se pesenta un debilitamiento
plástico alrededor del túnel.
En nuestro caso, considerando Pi =0, es
decir, que no hay sostenimiento, pi>pcrít
hasta los 400 m de longitud, y la deforma-
ción alrededor del túnel es elástica.
La semiconvergencia viene dada por la
expresión:
TABLA 3. Presiones críticas según la longitud
de mina.
Llamando pi a la presión radial uniforme
que se supone que el sostenimiento ejerce
sobre las paredes del túnel tenemos:
En la tabla 3 se calculan las presiones
críticas correspondientes a las diferentes
longitudes de mina analizadas.
L Mina (m) M pr.rít(Mpa)
50 0,0378 -0,627890
100 0,0424 -0,572620
200 0,0537 -0,452935
300 0,0636 -0,240180
400 0,0744 -O 02620
1+ v
~. =r .. -E-(P O
- p,)
1 10 1
Donde:
E el macizo rocosoID
vM
: módulo de Poisson
Po: magnitud de la tensión «in situ»
ri
: radio equivalente del túnel.
y sustituyendo los distintos valores de
po para las diferentes profundidades, en la
tabla 4 se muestran las expresiones de las
líneas características de la excavación.
Las líneas características anteriores, se
acomodan tanto a los hastiales como a la
bóveda y al muro, ya que la roca alrededor
del túnel no se fractura.
Según lo anterior yen el supuesto de que
no se colocara ningún tipo de sostenimien-
to, las convergencias que se podrían produ-
cir para cada uno de los estados se expresan
en la tabla 5.
TABLA 4. Líneas características de la excava-
ción
LINEA LMina(m) Il¡ (mm)
A 50 3,0776-0 0090 Pi
B 100 3,5700-0,0090 Pi
e 200 4 8010-0 0090 Pi
D 300 5 9090-0,0090 Pi
E 400 7 1400-00090 Pi
1
r:;;::2 mp O m
2
V(4) +~+s-8
M=
Donde:
ae resistencia a compresión simple de la
roca inalterada
m, s : constantes del macizo rocoso en su
estado original.
pO: magnitud de la tensión «in situ»
14. 432 Taboada, et al.
LMina(m) convergencia 2Jli
SO 6mm
lOO 7mm
200 10 mm
300 12 mm
400 14 mm
TABLA 5. Convergencias según la longitud de
mina.
Por otra parte, se observa que la transi-
ción de un estado elástico a otro plástico ( y
para Pi =0) se produce para Po = MO'c que
sustituyendo en la expresión de M se obtie-
ne:
Para M < VS /2 ~ estado elástico
M < VS /2 ~ estado plástico
Se puede definir un coeficiente relacio-
nado con la seguridad de no plastificación
VS/2tal como cuyos valores depen-
Mi
diendo de la longitud de mina se relacionan
en la tabla 6.
LMina (ro) JSfi
Mi
50 2,01
100 1,79
200 1,41
300 1,19
400 1,02
TABLA 6. Coeficientes de seguridad de no
plastificación.
A pesar de que el macizo se comporta
inicialmente de forma elástica, es recomen-
dable un sostenimiento sistemático en base
a las recomendaciones de Barton, tal que
eVAD. LAB. XEOL. LAXE 19 (1994)
aumente la seguridad de la excavación en
cuanto a:
• Caídas de bloques y piedras desde la
bóveda; ya que dado el método de explota-
ción en el que a techo se llevará una galería
de avance, en una extensión dificil de definir
de la roca en la zona de clave, el macizo
quedará fracturado o microfracturado por
los efectos de la voladura y por lo tanto con
pérdidas en sus características resistentes.
• Sujeción de cuñas como consecuencia
del diaclasado y que no hayan sido observa-
das durante la fase de excavación, por consi-
guiente sin ningún tratamiento especial.
• Mantener el macizo rocoso alrededor
de la cavidad en estado elástico (el coeficien-
te de seguridad obtenido anteriormente se
verá aumentado).
• Eliminar los efectos correspondientes
a la anisotropía y falta de homogeneidad del
macizo rocoso y que no se contemplan en los
modelos de cálculo.
• En el supuesto de que la roca alrededor
del túnel llegara a la plastificación y por
tanto a fracturarse, la misión del sosteni-
miento sería la de mantenerla en su posición
original ligando ymanteniendo laseparación
de los bloques individuales, y en difinitiva,
limitando la dilatación y por ende la
fracturación o rotura.
En la figura 5, a escala bilogarítmica, se
representan las líneas características que
proporcionaría el sostenimiento, que indi-
can los efectos que el mismo tendría sobre el
macizo rocoso.
ESTUDIO DE CUÑAS INESTABLES
Para el desarrollo de este punto se ha
seguido el criterio marcado en los estudios
realizados por Hoek y Brown.
15. eDAD. LAB. XEüL. LAXE 19 (1994)
1000
Minas subterráneas de pizarra 433
UNEA8 CARACTERlSTICAS DE LA EXCAVACION
100
10
/ LINEAS CARACTERlSTICAS DEl SOSTENIMIENTO
BOVEDA
10 J11
{mm,>
100
Fig. 5. Líneas características de la excavación y del sostenimiento propuesto.
Las caídas de bloques y cuñas son debidas
a la gravedad y dependerán de la geometría
y tamaño de la excavación, de la estructura
del macizo rocoso yde las tensiones existentes
alrededor del hueco excavado. La forma de
los bloques que aparecendepende del número
de planos que delimitan cada bloque y de la
orientación y buzamiento de los mismos.
En cuanto a las tensiones, éstas pueden
llegar a alcanzar un punto donde se produce
el debilitamiento de la roca circundante y
han de ser tenidas en cuenta siempre que los
esfuerzos superen la quinta parte de la resis-
tencia a compresión uniaxial de la roca. En
nuestro caso, las máximas tensiones se pro-
ducen en los elementos esquina formados
por la intersección de los hastiales con la
solera, así como en la parte superior de la
bóveda.
En el primero de los casos, las posibles
inestabilidades que se originen no revisten
gravedad dada su proximidad a la solera. En
el otro caso, las máximas tensiones que se
originan, en la parte superior de la zona de
bóveda no superan en ningún caso los 27,1
MPa, correspondientes a la quinta parte de
la resistencia a compresión uniaxial de la
pizarra con laminaciones de arenisca, que
conforma la roca de techo de la excavación.
Por todo ello, las roturas que. puedan
producirse como consecuencia únicamente
de la estructura del macizo, se regirán por
criterios geométricos; y por tanto en el
análisis que a continuación se realiza no se
considerará la influencia de las tensiones
que actúan sobre los bloques y cuñas, y es
igualmente válido para cualquiera de las
cámaras contempladas en el estudio.
La forma más habitual de los bloqq.es es
la piramidal, ya que para su formación sólo
se requieren tres planos de discontinuidad
de diferentes familias, más el plano del techo
o hastial de la excavación. Cuando caen estos
bloques, deslizan sobre uno de los planos de
discontinuidad o sobre la intersección de
dos de los planos. También pueden des-
16. 434 Taboada, et al.
prenderse directamente de la coronación,
sin producirse rozamiento alguno durante el
proceso de caída (caída libre).
En el techo, la condición necesaria para
que estas cuñas sean inestables, cuando exis-
te deslizamiento, es que la inclinación del
plano o de la línea de intersección de los
planos sobre los que se produce el desliza-
miento sea mayor que el ángulo de fricción,
cuyo valor medio calculado para nuestro
caso es de 2500 , según los ensayos de resis-
tencia al corte a través de las juntas. Las
cohesiones se consideran nulas.
Para evaluar la forma y el volumen de las
cuñas potencialmente inestables, así como
lafuerza de anclaje precisaparaestabilizarlas
y orientación con la que se ha de colocar, se
estudian a continuación dos casos corres-
pondientes a las dos cuñas más desfavorables
(ABe y DJF), que a su vez son la envolvente
de otras cuñas de menor entidad. Estos dos
casos son estudiados para el techo, hastiales
y frente de excavación.
Por otra parte, el haber seleccionado
estos dos tipos de cuña permite analizar,
para cuñas que se desprendan del techo, el
caso de una cuña que cae por deslizamiento
(DJF) a favor de un plano -J4-; y otro de una
cuña que cae sin deslizamiento (ABC).
Para cada una de las situaciones que se
plantean se ha determinado el máximo ta~
maño de la cuña formada y calculado su
volumen, para el caso de que los planos que
intervengan tengan una continuidad y un
espaciado determinado, establecido a partir
de valores promedio de los datos reales de
espaciado y continuidad máxima observa-
dos en campo.
En la tabla 7 se especifican las caracterís-
ticas de las juntas que intervienen en la cuña
tipo ABC, y los resultados de los cálculos de
estabilización con un coeficiente de seguri-
dad de 1,3.
eVAD. LAB. XEOL. LAXE 19 (994)
CUÑAABC
CARACl'ElUSTICAS DE LAS JUNTAS QUE INTERVIENEN
ruNTA ORIENTACION CONTINUIDAD MAXIMA ESPACIADO
F 250/60 20m >4m
J 24/68 8m 01-2m
J 95/83 4m O1-4 m
CUÑA
TECHO HASTIAL HASTIAL FRENTE
ABe IZOUIERDO DERECHO
PESO lO 95 25 O 40
ORlENTACION 0190 203/48 275/63
DEL PERNO
FUERZA DE 12,5 18,6 3,5
ANCLAJE lO
TABLA 7. Medidas paraestabilizarlas cuñas tipo
ABe.
En la tabla 8 se muestran las caracterís-
ticas de las juntas que intervienen en la cuña
tipo FDJ, y los resultados obtenidos
(FS = 1,3).
CUÑAFDJ
CARAcrERISTICAS DE LAS JUNTAS OUE INTERVIENEN
JUNTA ORIENTACION CONTINUIDAD MAXIMA ESPACIADO
F 250/60 20m >4m
J 352/68 20m OS-2m
J 312185 2m O5-2 m
CUÑA TECHO HASTIAL HASTIAL FRENTE
FDJ IZQUIERDO DERECHO
PESO m 38 116 33
ORIENTACION 312/65 214121 50129
DEL PERNO
FUERZADE 3,4 4,0 1,6
ANCLAJE(t)
TABLA 8. Medidas paraestabilizarlas cuñas tipo
FDJ.
Dado que los cálculos anteriores se reali-
zan a partir de datos obtenidos por el trata-
miento estadístico de los valores reales de las
discontinuidades observadas en afloramien-
tos, los resultados no dejan de tener un
cierto valor teórico para el interior del ma-
cizo; por lo que sería recomendable, para
ajustarse a la realidad, realizar un levanta-
miento geológico detallado de todos los
planos importantes de discontinuidad que
vayan apareciendo durante la excavación de
la galería de avance; y representar dichos
17. eDAD. LAB. XEOL. LAXE 19 (994)
planos según su posición y tamaño real en
una planta del techo y hastiales. Este méto-
do permite obtenerunanálisis determinístico
de laestabilidad controladapor laestructura;
y saber la forma, tamaño y posición real de
las cuñas y bloques inestables, y así poder
calcular con mayor exactitud el tipo de
sostenimiento.
CONCLUSIONES
A la hora de proyectar una explotación
subterránea de pizarra por cámaras y pilares
barrera, el dimensionamiento de cámaras y
pilares se ha hecho a partir de la teoría del
área atribuida, para obtener una primera
aproximación y aplicando las teorías de
HOEK y BROWN a un modelo de elemen-
tos finitos, de donde se ha obtenido una ley
parabólica para la evolución del ancho del
pilar en función de la longitud de mina.
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Minas subterráneas de pizarra 435
En cuanto al estado tensional de una
cámara en forma de óvalo, teniendo en cuen-
ta los condicionantes o limitaciones im-
puestos en el estudio, se deduce que la
excavación es autoestable, permaneciendo
el macizo rocoso alrededor de la cavidad en
estado elástico, lo que supone que las de-
formaciones que se produciránsonpequeñas.
De todas formas, se propone un sosteni-
miento sistemático a base de pernos de
anclaje repartido en hastiales y hombros, y
pernos de anclaje junto con hormigón pro-
yectado en bóveda para minimizar los efec-
tos de las voladuras en la galería de entrada,
asícomo paraprevenir la formación de cuñas
noobservadas enlas primeras fases de labores,
y aumentar el factor de seguridad.
Paralelamente a este sostenimiento sis-
temático, deben localizarse y estudiarse las
numerosas cuñas que se forman, fijándolas
con pernos de anclaje debidamente orienta-
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Recibido: 22-1-94
Aceptado: lO-X-94