RESUMEN

Para la fragmentacin de rocas se hace necesario la utilizacin de explosivos los cualespueden generar alteraciones como vibraciones, onda area y proyecciones de roca quealgunas Circunstancias pueden originar daos en las estructuras prximas los sitios deexplotacin.

El objetivo principal de este estudio es establecer si las perturbaciones originadas por lasvoladuras superan o no el umbral de dao estipulado por las normas vigentes. Si el nivelde vibraciones registrado fuera menor que el criterio de prevencin, podr incrementarseprogresivamente la carga operante hasta que las intensidades de vibracin fueran igualesal valor mximo permitido.

ABSTRACT

For the limestone fragmentation these becomes necessary of explosives which cangenerate Alterations like vibrations, air wave and rock projections that somecircumstances can originate Damages in the structures next to the operation sites. Theprimary target of this study is to establish if the disturbances originated by the blastssurpass or not the threshold of damage stipulated by the

Effective norms. If the level of vibrations registered outside smaller than the preventioncriterion, will be able to be increased the operating load progressively until the intensitiesof vibration were equal to the allowed maximum value.

INTRODUCCIN

La voladura es usada con bastante frecuencia en la industria minera, la razn fundamentales que esta tcnica contina siendo la ms efectiva y la que permite obtener mayoresproducciones de material a extraer , superiores a cualquier medio de arranque mecnicoalternativo como lo son: martillos demoledores, rozadoras, excavadoras hidrulicas otractores. Uno de los principales inconvenientes de su utilizacin es que, comoconsecuencia directa, se produce la generacin de vibraciones en el medio circundanteadems de otros problemas medioambientales como ruido, onda area, polvo y/oproyecciones; y esto se atena con la existencia de vida animal o humana a losalrededores por la cual son controladas. La energa de los explosivos desde hace muchoes utilizada para cumplir diferentes tipos de trabajo, por ejemplo: en la minera suobjetivo principal es quebrar la roca, en la industria de la soldadura se usa para unir dosmateriales disimilares, y as existen una diversidad de casos. Sin embargo, mediante elanlisis de la eficiencia resultante de una voladura, podemos observar, que la energa noes utilizada en su totalidad en el momento de realizar su trabajo, como resultado, parte deesta energa ser liberada en forma de vibraciones y golpe de aire. Hasta el momento sehan realizado varias investigaciones con el fin de poder predecir los niveles de lasvibraciones producto de una voladura; desde el ao 1930, el US Bureau of Mines hapuesto grandes esfuerzos en investigar con profundidad varios aspectos que seencuentren involucrados directa o indirectamente con en el tema. Todos estos estudiosson realizados con el principal objetivo de no solo evitar que los niveles de vibracionesde ciertas voladuras excedan a los lmites preestablecidos, sino tambin, con el fin depoder evitar problemas sociales, ya que dichas vibraciones adems de causar fallas enciertas estructuras tambin generan malestar a las personas que viven cerca a algunaoperacin minera.

OBJETIVOSOBJETIVO ESPECIFICOOBJETIVOS ESPECIFICOSS

1. VIBRACIONES

Se entiende por vibraciones los fenmenos de transmisin de energa mediante lapropagacin de un movimiento ondulatorio a travs de un medio. El fenmeno devibraciones queda caracterizado por una fuente o emisor, esto es, un generador devibraciones, y por un objeto o receptor de las mismas. El fenmeno de las vibraciones semanifiesta mediante un movimiento ondulatorio.

La detonacin de una masa de explosivo confinada en el interior de un barreno localizadoen un macizo rocoso, genera de una forma casi instantnea un volumen de gases a unapresin y temperatura enormes. Esta aparicin brusca de una presin elevada sobre lasparedes del barreno acta como un choque o impacto brusco, que se manifiesta en formade onda de deformacin a travs de la masa en torno al barreno. Esa onda de deformacin/ tensin trasmitida es cilndrica, en el caso de carga cilndrica distribuida en el barreno,o esfrica, en caso de carga puntual o esfrica, aunque a considerable distancia delbarreno con relacin a su longitud puede considerarse la explosin reducida a un puntoy en consecuencia la onda de propagacin como esfrica. En definitiva, la tensinsoportada por un elemento material ser funcin inversa de la distancia.

Se puede admitir que la transmisin de la vibracin a partir de una distancia de barrenosrelativamente pequea, es en forma prcticamente elstica, mediante ondas bsicamenteelsticas, con despreciable consumo de energa.

1.1.PARMETROS DE LA VIBRACINLos parmetros de la vibracin son las propiedades fundamentales del movimiento que

se utilizan para describir el carcter del movimiento del suelo. Estos son:desplazamiento, velocidad, aceleracin y frecuencia. Al tiempo que una onda ssmicapasa a travs de la roca, las partculas de la roca vibran, o se mueven de su punto dereposo. Esto es desplazamiento. Cuando la partcula es desplazada y se mueve, tieneentonces una velocidad y puede ejercer una fuerza, que es proporcional a la aceleracinde la partcula. Estos parmetros fundamentales de la vibracin se definen a continuacin.

1.2.FACTORES QUE AFECTAN LA VIBRACIN

Existen dos factores principales que afectan el nivel de vibracin resultante de unadetonacin o de una carga explosiva, estos son:

La distancia y el tamao de la carga. El sentido comn nos indica que es ms seguro estarlejos de una voladura que cerca de ella. El sentido comn tambin nos indica que unacarga grande de explosivos ser ms peligrosa que una carga pequea.

Cantidad de explosivo que denota simultneamente

El factor ms intuitivo que influir en la generacin de vibraciones producidas porvoladuras es la cantidad de explosivo detonado en la voladura a la vez. En cambio, estevalor no coincide con la carga total de la voladura, puesto que debido a la secuencia de

detonacin diseada, no detonan todos los barrenos a la vez. Est demostrado que lavibracin generada por dos barrenos detonados con un retardo de 8 ms entre s, no suponeuna mayor vibracin en el terreno, puesto que las ondas no se solapan y se puedenconsiderar disparos independientes. As, aquellos barrenos que detonan con un retardo de8 ms o menos, implica un solape de las ondas de vibracin, y, por tanto, un mayor valoren la vibracin generada. As, se denomina carga operante a la suma de todos los barrenosque detonan en una ventana de 8 ms, suponiendo, en este caso que el efecto sera elequivalente a la vibracin generada por la suma de dichos barrenos.

Grado de confinamientoEl grado de confinamiento influye en la generacin de vibraciones puesto que un mayorgrado de confinamiento implica una mayor dificultad en fragmentar y mover la roca, porlo que la energa generada por la detonacin se transformar en energa ssmica que setransmitir por el terreno. Visto desde el lado opuesto, un menor grado de confinamiento,implicar que la energa de la detonacin se transformar con mayor facilidad en energade fragmentacin as como en energa mecnica empleada en desplazar la roca volada.

Caractersticas de la rocaOtro factor que tiene gran influencia en la generacin de vibraciones es elcomportamiento de la roca en la cual se ha producido la alteracin ssmica. Esto es debidoa que cada tipo de roca transmite de manera diferente las vibraciones, debidoprincipalmente a su composicin y a su densidad.

La densidad de la roca hace que cuanto mayor sea la densidad del medio, mayor capacidadde transmitir las ondas de vibracin.

Relacin carga distanciaInvestigaciones extensivas han llevado a determinar la relacin matemtica entre el nivelde vibracin, el tamao de la carga y la distancia. El boletn de la Agencia de Minas deEE.UU. (escrito por Nichols, Johnson y Duval en 1971) expresa esta relacin.

V= H ( )Donde:

V = velocidad de la partcula esperada (in/s) D = distancia de la voladura al sensor, medida en cientos de pies (pies) W = carga mxima del explosivo por retardo (lb) a = exponente del peso de la carga b = exponente del factor de pendiente H = interseccin de la velocidad de partcula.

2. CARACTERSTICAS DE LA VIBRACIONESEn los aspectos tericos de la generacin y propagacin de las vibraciones producidas enlas voladuras de rocas es preciso indicar que se trata de una forma aproximada al problemapues los fenmenos reales son muchos ms complejos debido al superposicin dediferentes tipos de ondas y mecanismos modificadores.

2.1.tipos de ondas ssmicas generadas

Las vibraciones generadas en las voladuras se transmiten atreves de los materiales comoondas ssmicas cuyo frente se desplaza radialmente a partir del punto de detonacin. Lasdistintas ondas ssmicas se clasifican en dos grupos ondas internas y ondassuperficiales.

ONDAS INTERNAS: estas ondas son las denominadas primarias o de compresin. Estasondas se propagan dentro de los materiales produciendo alternativamente comprensionesy rarefacciones y dando lugar a un movimiento de las partculas en la direccin depropagacin de las ondas. Son las ms rpidas y producen cambios de volumen, pero node forma en el material a travs del que se propagan.

Figura 1: ondas de compresin P

ONDAS TRANSVERSALES: tambin llamadas ondas de cizallamiento S que danlugar a un movimiento de las partculas perpendicular a la direccin de propagacin dela onda.

Figura 2 ondas cizallamiento S

La velocidad de las ondas transversales est comprendida entre la de las ondaslongitudinales y de las ondas superficiales. Los materiales a causa de estas ondasexperimentan cambios de forma, pero no de volumen.

Las ondas de tipo superficial que se generan normalmente en las voladuras de rocas son:las ondas RAYLEIGH-R y las ondas love Q. otros tipos de onda son las ondassuperficiales son las ondas canal y las ondas stonelly que carecen de importancia por lapoca informacin que tiene.

ONDAS RAYLEIGH: estas ondas son las que imprimen a las partculas en movimientosegn a la trayectoria elptica, con un sentido contrario al de la propagacin de la onda.Ondas love: estas ondas son ms rpidas que las ondas rayleigh y dan lugar a unmovimiento de partculas en una direccin transversales las de propagacin.

Las velocidades de las ondas P y S pueden calcularse a partir de las caractersticaselsticas de los materiales con las siguientes expresiones

Vcp = .( ). .( )Vcs= . .( )

Donde :

=densidad de la roca = coeficiente de poison E = mdulo de Young Vcp y Vcs = velocidad de propagacion de las ondas longuitunidales y

trnsversales.

Consideraciones

Para un material cuyo coeficiente de poison sea de 0.25 puede afirmarse que Vcp es1.73 veces Vcs , y que la velocidad de las ondas rayleigh es de 0.9 Vcs en cuanto aldistribucion de energia las ondas de tipo rayleigh transportan entre 70 y 80% de laenerjia total.2.2.PARAMETROS DE LAS ONDAS

El paso de una onda sismica por el miedio rocoso produce en cada punto de este nmovimiento que se conoce como vibracion.una simplificacion para el estudio de lasvibraciones generadas por las voladuras consiste en considerar estas como ondas de tiposinusoidal.

Amplitud

Es la distancia que las partculas se mueven hacia delante o atrs en un movimiento devaivn, medido generalmente en mm.

Desplazamiento = Velocidad de particula

La rapidez con la que una partcula se mueve cuando deja su punto de reposo. Empiezaen cero, se eleva a un mximo y regresa a cero. La velocidad de la partcula se mide enmilmetros por segundo.

AceleracinEs el rango al cual la velocidad de la partcula cambia. La fuerza ejercida por la partculaque vibra es proporcional a la aceleracin de la partcula. La aceleracin se mide enfracciones de g, la aceleracin de la fuerza de gravedad.

FrecuenciaEs el nmero de veces que una partcula se desplaza hacia delante y atrs se denominaoscilacin o ciclo. El nmero de oscilaciones que sufre una partcula cuando es sometidaa una onda de vibracin es medido en ciclos por segundo o Herz (Hz).

2.2.1. Principales componentes de una onda

La longitud de onda para una velocidad de propagacin.

= vc. ts

vc = velocidad de propagacin ts = nmero completo de oscilaciones (la frecuencia es la inversa del periodo)

2.2.2. PARMETROS DE LAS ONDASLas propiedades fundamentales que describen el movimiento de las ondas se denominanparmetros de las ondas. Estos se miden y cuantifican cuando se analiza el movimientode las ondas o vibracin. Considrese el movimiento armnico simple ilustrado yrepresentado por la ecuacin:

Y=A

Y= desplazamiento en cualquier tiempo T, medido desde la lnea cero o eje cero. A= amplitud o valor mximo de y t = tiempo = 2 T= periodo o tiempo para una oscilacin completa o ciclo f= frecuencia, el nmero de vibraciones u oscilaciones que ocurren en un segundo,

conocido como Hertz (HZ).El periodo y la frecuencia son recprocos, por lo tanto:

f = O T =

Una Carga Explosiva acta como una Fuente Ssmica

2.2.3. ONDAS SSMICAS1. Atenuacin geomtrica

La densidad de la energa en la propagacin de los pulsos generados por la detonacin deuna carga de explosivo disminuye con forme las ondas encuentran o afectan a mayoresvolmenes de roca.

En un medio homogneo elstico e isotrpico la amplitud cae debido a la amortiguacingeomtrica, siendo su cada para los distintos tipos de ondas dominantes, proporcional a:

1/DS, para ondas internas en un medio (sami) infinito. 1/DS0.5 para ondas rayleigh. 1/DS2, para ondas internas propagndose a lo largo de una superficie libre.

Donde DS es la distancia desde la fuente ssmica.

2. Amortiguacin inelstica

El la naturaleza los macizos rocosos no constituyen para la propagacin de lasvibraciones un medio elstico, isotrpico y homogneo. Por el contrario, aparecennumeroso efectos inelsticos que provocan una prdida de energa durante la propagacinde las ondas, que se suma a la debida atenuacin.

Son numerosas las causas de esta atenuacin inelstica teniendo cada una de ellasdiferente grado de influencia.

Atenuacin en rocas saturadas debido al movimiento del fluido con respecto a lamatriz.

Flujo en el interior de las grietas Reflexin en rocas porosas o con grandes huecos.

1 absorcin de energa en sistemas que experimentan cambios de fases.

3. CARACTERSTICAS DE LA ONDA AREALa onda area es la onda de presin que va asociada a la detonacin de una cargaexplosiva mientras que el ruido es la parte audible e infrasnica del espectro, desde 20Hza 20Hz. Las ondas areas son vibraciones en el aire de baja frecuencia, con valoresgeneralmente por debajo de los 20Hz.

Las fuentes de perturbaciones son las siguientes

Movimiento del terreno provocado por la explosin Escape de los gases por el barreno al proyectarse el retacado. Escape de los gases a travs de las grietas creadas en el frente del macizo rocoso. Detonacin del cordn iniciador al aire libre Desplazamiento del frente del banco al propagarse la voladura. Colisin entre los fragmentos proyectados.

La combinacin de las vibraciones asociadas a estas fuentes da lugar a un frente mvil desobrepresin del aire que se desplaza desde el punto de voladura. Como el aire escomprensible, absorbe parte de la energa de la onda de presin para liberarlaposteriormente mediante la expansin de esos gases calientes, causando una depresinen dichos puntos.

Las caractersticas de la onda area no son fciles de predecir, pues intervienen factorestales como los climatolgicos, topogrficos etc., que junto al propio diseo de la voladurapueden resultar distintos en cada caso.

La onda area, como sea indicado contiene una considerable cantidad de energa de bajafrecuencia que puede llegar a producir daos directamente sobre las estructuras, pero porlo general son ms comunes las vibraciones de alta frecuencia que se manifiestan comoruido de ventanas, vajillas, puertas etc.

3.2. Duracin de la Vibracin

La duracin de la vibracin depende de dos factores principales la duracin de latronadura y la distancia entre el punto de monitoreo y la tronadura. La forma de la ondade vibracin se complica al propagar (reflejos), y su duracin se extiende.

3.3. Velocidad de Propagacin

La velocidad de propagacin describe la velocidad con la cual la onda se desplaza a travsde la roca. Cuando se usan mltiples gefonos para medir velocidad de propagacin, ladistancia de separacin de los gefonos debe ser lo suficientemente grande para permitirun clculo preciso.

Por ejemplo, si los gefonos estn separados a slo 10 metros, la diferencia de tiempo deviaje entre un gefono y otro se espera que sea de aproximadamente 2-3 ms. Un error enla medicin de la diferencia de tiempo de arribo de 0,5 ms representa un error de 0.5/2-3,o 17-25%.

4. VARIABLES QUE AFECTAN A LAS CARACTERSTICAS DE LASVIBRACIONES

Las variables que afectan a las caractersticas de las vibraciones son prcticamente lasmismas que influyen sobre los resultados de la voladura, clasificndose en dos gruposque sean controlables o no controlables.

1) GEOLOGA LOCAL Y CARACTERSTICAS DE LAS ROCAS

La geologa local del entorno del macizo rocoso y las caractersticas geomecanicas tienenuna influencia grande sobre las vibraciones.

En los macizos rocosos homogneos y masivos las vibraciones se propagan en todas lasdirecciones, pero en estructuras geolgicas complejas la propagacin de las ondas puedenvariar con la direccin y por consiguiente presentan diferentes ndices de amortiguacin.

La presencia de suelos de recubrimiento de la fundacin de sustrato rocoso afectageneralmente alas intensidad y frecuencia de las vibraciones. Los suelos tienen mdulode elasticidad inferiores a de las rocas y es por ello que las velocidades de propagacinde las ondas disminuyen en esos materiales.

2) PESO DE LA CARGA OPERANTELa magnitud de las vibraciones terrestres y areas en un punto determinado vara segnla carga explosiva que es detonada y la distancia que es de dicho punto que es igual a lavoladura. En voladuras donde se emplean ms de un numero de detonador, es la mayor

carga por retardo la que influye directamente en la intensidad de las vibraciones y no lacarga empleada en la voladura y siempre que el intervalo de retardo sea suficientementegrande para que no exista interferencia obstructivas entre las ondas generadas por losdistintos grupos de barrenos.

El peso de la carga operante es el factor individual ms importante que afecta a lageneracin de las vibraciones. La relacin que existe entre la intensidad.

3) DISTANCIA AL PUNTO DE LA VOLADURA

La distancia a las voladuras tiene, al igual que la carga, una gran importancia sobre lamagnitud de vibraciones.

Conforme la distancia aumenta la intensidad de las vibraciones disminuyen de acuerdo auna ley de tipo:

v

Donde el valor de b, segn l US. Bureau of Mines, es de orden 1.6

4) CONSUMO ESPECIFICO DE EXPLOSIVO

Frente a problemas de vibraciones algunos usuarios plantean reducir el consumoespecifico de las voladuras pero no hay nada ms alejado a la situacin de nivel mnimopues se han llegado a registrar voladuras en las que bajando el consumo de explosivo aun 20% con respecto al optimo, de vibracin medidos se han multiplicado por dos y trescomo consecuencia del gran confinamiento y mala distribucin espacial del explosivoque origina una falta de energa para desplazar y esponjar una roca fragmentada.

5) TIPOS DE EXPLOSIVOS

Existe una correspondencia entre las velocidades de partculas y las tenciones inducidasen las rocas, y tal constante de proporcionalidad es la impedancia del medio rocoso.

La primera consecuencia prctica es aquellos explosivos que generan presiones debarrenos ms bajas que provocaran niveles de vibracin inferiores. Estos explosivos sonlos de baja densidad y de detonacin, por ejemplo: EL ANFO. Si se compara una mismacantidad de ANFO con un HIDROGEL comn, o u HIDROGEL aluminizados, laintensidad de las vibraciones generadas por el primero es dos veces y 2.4 veces menorrespectivamente.

6) TIEMPO DE RETARDOEl intervalo de retardo entre la detonacin de barrenos puede referirse al tiempo de retardonominal o al tiempo de retardo efectivo.

El primero es la diferencia entre los tiempos nominales de iniciacin, mientras que eltiempo de retardo efectivo efectivo es la diferencia de los tiempos de llegada de los pulsosgenerados por la detonacin de los barrenos no disparados con periodos consecutivos.En el caso simple de una fila de barrenos estos parmetros estn relacionados con lasiguiente expresin:

te= tn

te = tiempo de retardo efectivo tn =tiempo de retardo nominal S = espaciamiento = ngulo entre ala lnea de progresin de la voladura y la posicin del

captador. VC = velocidad de propagacin de las ondas ssmicas

7) variables geomtricas de las voladurasLas variables geomtricas de diseo de voladura tienen una considerableinfluencia sobre las vibraciones generadas.

Dimetro de perforacin Altura de banco Piedra y espaciamiento Sobreperforacion Retacado desacoplamiento Inclinacin de los barrenos Tamao de las voladuras

5. ESTIMANDO LA VELOCIDAD DE PARTICULA (PPV)Las frmulas permiten estimar la velocidad de partcula que probablemente resulte de ladetonacin de un peso de la carga de explosiva dado, a una distancia dada. Obviamentela frmula de Dupont dar un resultado ms alto para la velocidad de partcula esperada.De esto se desprende que, estas frmulas sirven nicamente cmo guas, y no tienen laintencin de dar nmeros exactos.

S X COS

VC

6. VELOCIDAD DE PROPAGACION VS. VELOCIDAD DE PARTICULA

La velocidad de propagacin: Es ms conocida. Es la velocidad a la cual viajauna onda ssmica a travs de la tierra desde la voladura al sensor y ms all. Elrango general de valores es de 300 a 7.000 m/s. El valor es aproximadamenteconstante para un rea dada.

La velocidad de partcula: Es bastante diferente. Una partcula de roca vibra enuna rbita elptica alrededor de su punto de reposo. Un ejemplo simple delmovimiento de la partcula y su velocidad, es el movimiento de un pescador en unbote.

La rapidez a la cul oscila es la velocidad de la partcula. La velocidad de partculase mide en milmetros por segundo (mm/s) y es el parmetro que mide elsismgrafo.

Las voladuras retardadas trabajan o reducen la vibracin del terreno porque laonda ssmica generada por un retardo ya ha viajado una distancia considerable,debido a su velocidad de propagacin,antes de que detone el siguiente retardo. Lasegunda onda ssmica viaja a la misma velocidad de propagacin que la primeray, por lo tanto, nunca puede alcanzarla. De esta manera las ondas ssmicas ovibraciones se separan.

7. DISTANCIA ESCALADA

La distancia escalada es un desarrollo posterior de la Ley de Propagacin de la Agenciade Minas de los EE.UU. y es una manera prctica y sencilla para controlar la vibracin.La distancia escalada se define por la siguiente relacin:

Donde:

Ds=Distancia escalada d=Distancia de la voladura a la estructura (m) w=Peso mximo de la carga por retardo (Kg)

La distancia escalada es similar a la distancia normal en que: entre ms alto sea el valor,es ms segura. Los valores altos (DS > 22.7) indican condiciones de vibracin segurascon poca probabilidad de dao, mientras que los valores bajos (DS < 11) indican unpeligro mayor con altas probabilidades de dao. La Agencia de Minas de los E.U. propusouna distancia escalada de 22.7 cmo un lmite seguro para las vibraciones por voladura.Este es un lmite conservador, pero muchas agencias reguladoras estn usando unadistancia escalada de 27.5 para mayor seguridad.

La distancia escalada se calcula fcilmente a partir de la distancia y el peso de la carga.

La frmula de la distancia escalada se puede utilizar para calcular distancias seguras parauna carga dada.

Ejemplo 2Normalmente, una cantera utiliza una carga de 200 Kg por retardo. Est comenzando unnuevo desarrollo habitacional a una distancia de 360 metros Cumple la cantera con lanorma?

DATOS DE VIBRACINLa cantera est considerando el pedir un cambio en la norma ya que no puede disparar demanera efectiva con menos de 200 Kg por retardo. Cul ser la distancia que cumplacon la norma?

Entonces la cantera pide que los edificios del desarrollo habitacional se construyan 29metros ms atrs.

7. FACTORES QUE TIENEN EFECTO SOBRE LA VIBRACION1) Burden2) Espaciamiento3) Sobre perforacin.4) Longitud del taco5) Material del taco6) Altura del banco7) Nmero de tacos intermedios8) Geometra de la carga9) Longitud de la columna de explosivo10) Tipo de roca11) Propiedades fsicas de la roca12) Energa del explosivo13) Nmero de reforzadores14) Composicin del detonador15) Reforzadores16) Factores geolgicos17) Nmero de taladros por fila18) Nmero de columnas19) Tipo de iniciador20) Retardo de fila y columna21) Retardos dentro del taladro22) Precisin del iniciador23) Distancia a la estructura24) ngulo de la cara con respecto a la estructura

La lista de arriba indica la importancia de la ejecucin de un diseo de voladura en elcampo. Los cambios en el burden, espaciamiento, taco, longitud de la columna deexplosivo, nmero de filas, nmero de taladros y tipos de retardos pueden cambiar lavibracin generada. La ejecucin precisa del diseo de la voladura con poca tolerancia ydesviaciones en el diseo de taladro a taladro, pueden reducir drsticamente la vibracin.Los registros de vibracin pueden comenzar a parecerse uno a otro si se controla lavariabilidad en los parmetros de diseo.

8. MEDIDAS DE VIBRACIONES PRODUCIDAS POR VOLADURAS

Es preciso hacer aqu una distincin entre aspectos bien diferenciados del fenmeno dela vibracin. Uno de ellos es la propagacin o transmisividad de la vibracin por el medioy otro es el movimiento propio que el paso de la vibracin genera en las partculas delmedio. Cabe entonces diferenciar entre dos tipos de velocidades:

a) Velocidad de onda o de propagacin es aquella con la que la vibracin se propagapor el medio.

b) Velocidad de partcula es aquella relativa a las oscilaciones que experimenta lapartcula, excitada por el paso de la onda de energa vibratoria.

Como ya se ha dicho, una partcula sometida a una vibracin, experimenta un movimientooscilante del que sus parmetros medibles pueden ser desplazamiento, velocidad,aceleracin de partcula y la frecuencia del movimiento ondulatorio. Conociendocualquier pareja de estos parmetros, se puede deducir el valor del resto, por integraciny/o derivacin. De todos los parmetros posibles de medida, universalmente se toma lavelocidad de vibracin como el que mejor representa el nivel de vibracin y daosproducidos, para edificaciones. No obstante es imposible hoy da establecer un criteriofiable que no considere las frecuencias dominantes en la vibracin. Las vibraciones realesno se corresponden a un movimiento armnico puro, pero cualquier seal recibida por elcaptador se puede representar como la suma de una serie de movimientos armnicosindividuales, que se conoce con desarrollo en serie de Fourier de la seal.

9. FACTORES QUE AFECTAN A LAS VIBRACIONESLos parmetros que afectan a la generacin de vibraciones generadas por voladura sepueden enumerar a continuacin

9.2. CANTIDAD DE EXPLOSIVO QUE DETONASIMULTNEAMENTE

El factor ms intuitivo que influir en la generacin de vibraciones producidas porvoladuras es la cantidad de explosivo detonado en la voladura a la vez. En cambio, estevalor no coincide con la carga total de la voladura, puesto que debido a la secuencia dedetonacin diseada, no detonan todos los barrenos a la vez. Est demostrado que lavibracin generada por dos barrenos detonados con un retardo de 8 ms entre s, no suponeuna mayor vibracin en el terreno, puesto que las ondas no se solapan y se puedenconsiderar disparos independientes. As, aquellos barrenos que detonan con un retardo de8 ms o menos, implica un solape de las ondas de vibracin, y, por tanto, un mayor valoren la vibracin generada. As, se denomina carga operante a la suma de todos los barrenosque detonan en una ventana de 8 ms, suponiendo, en este caso que el efecto sera elequivalente a la vibracin generada por la suma de dichos barrenos.

9.3. GRADO DE CONFINAMIENTO

El grado de confinamiento influye en la generacin de vibraciones puesto que un mayorgrado de confinamiento implica una mayor dificultad en fragmentar y mover la roca, porlo que la energa generada por la detonacin se transformar en energa ssmica que setransmitir por el terreno. Visto desde el lado opuesto, un menor grado de confinamiento,implicar que la energa de la detonacin se transformar con mayor facilidad en energade fragmentacin as como en energa mecnica empleada en desplazar la roca volada.

9.4. CARACTERSTICAS DE LA ROCAOtro factor que tiene gran influencia en la generacin de vibraciones es elcomportamiento de la roca en la cual se ha producido la alteracin ssmica. Esto es debidoa que cada tipo de roca transmite de manera diferente las vibraciones, debidoprincipalmente a su composicin y a su densidad.

La densidad de la roca hace que cuanto mayor sea la densidad del medio, mayor capacidadde transmitir las ondas de vibracin.

En relacin a la capacidad de transmitir las ondas de vibracin, existe un parmetro quepuede determinarse en campo para cada tipo de roca que es la velocidad ssmica delmacizo rocoso. Este parmetro se obtiene mediante la generacin de un impulso en elmacizo rocoso y midiendo la respuesta a una distancia conocida. Midiendo el tiempo quetarda en recorrer dicha distancia se obtiene la velocidad de transmisin de las ondas.

9.5. DISTANCIA AL LUGAR DE LA DETONACINResulta evidente que un factor fundamental en la determinacin de las vibracionesproducidas es la distancia al lugar de la detonacin. As, es clave escoger los puntos devibracin sobre todo cuando estos puntos son puntos especialmente sensibles a serafectados por las vibraciones en el terreno.

De este modo, es un factor determinante en el diseo adecuado de la voladura cuando ellugar de disparo se encuentra cerca de ncleos habitados o instalaciones industrialesespecialmente sensibles. En el otro extremo se situara el caso en el que la voladura seencuentra en lugares aislados o remotos, donde una mayor generacin de vibraciones noinfluye de manera notable en el entorno

9.6. GEOLOGA DEL TERRENOLa generacin de vibraciones por voladura tambin se ve afectada por la estructurageolgica del macizo rocoso, puesto que una gran fracturacin o estratificacin, hace queexistan multitud de planos de reflexin de las ondas, actuando cada contacto entreestratos, o entre juntas, como un plano de discontinuidad del medio.Por otro lado, cada tipo de roca tiene un comportamiento diferente en funcin de lascaractersticas tensionales del medio. En este aspecto existen rocas ms plsticas y otrasms elsticas, de modo que son capaces de absorber las ondas vibratorias de mododiferente, y, por tanto, de transmitirlas tambin de modo diferente.

10. LAS TRES COMPONENTES DE VIBRACIN EN EL INTERIOR DELMACIZO AL SER SOMETIDO A DETONACIONES DE UNA CARGAEXPLOSIVA

11.1.VELOCIDAD DE PARTCULAAnalizando el fenmeno de las vibraciones, es importante hacer una distincin entre dosaspectos que aunque son bien diferenciados, suele caerse en el error de confundirlos yhasta usarlos equivocadamente al momento de realizar ciertos clculos. Nos referimos ala propagacin o transmisividad de la vibracin por el medio, y al movimiento propioque genera el paso de dichas vibraciones encada una de las partculas por dicho medio.Por lo tanto, es fundamental comprender que existe una separacin entre los conceptosde velocidad de propagacin (velocidad con la que la vibracin se propaga por un medio)y la velocidad de partcula (aquella relativa a las oscilaciones que experimenta lapartcula, excitada por el paso de la onda de energa vibratoria).Grficamente, se puedeapreciar con mayor claridad la diferencia existente entre las definiciones de velocidad depropagacin y de partcula.

11.2.EFECTOS DE LA VOLADURA

En general, las voladuras generan vibraciones en el macizo rocoso, las cuales puedentener diferentes efectos negativos sobre infraestructuras (desde edificios hastacentrales hidroelctricas), y adems, ocasionar daos a las mismas estructuras de la masarocosa, como fallas y diaclasas, las cuales podran dar origen a deslizamientos en losbancos de minas a cielo abierto; todos esto puede traer consecuencias graves, tanto a lamaquinaria como a los trabajadores.

11.3.ANLISIS DE LA VELOCIDAD PICO PARTCULAAl efectuar la medicin del nivel de vibraciones es necesario definir qu magnitudfsica debe de ser cuantificada, entre las cuales tenemos el desplazamiento, la velocidady la aceleracin. Las velocidades Pico Partcula o tambin llamadas VPP, estn definidascomo el valor mximo de cualquiera de las tres magnitudes mencionadas que varadurante cierto intervalo de tiempo. De todos los parmetros mencionados,universalmente, se considera a la velocidad de vibracin como la mejor representante delnivel de una vibracin y los daos que pueda causar, tanto a edificaciones como apersonas.

Los efectos en una voladura estn referidos a la cantidad de vibraciones producidas enuna masa rocosa, las cuales son medidas mediante las velocidades ssmicas. Por talmotivo, se puede encontrar una relacin directa entre la naturaleza del dao producidopor dichas vibraciones y la velocidad pico partcula, medida en el disparo de la voladura.

Generalmente, los lmites propuestos por distintas normativas son establecidos en base alas medidas de las VPP (Velocidad Pico Partcula), por lo que, la correcta medicin yalmacenamiento de este parmetro no solo es considerado importante, sino tambincrtico para cualquier operacin minera.

11.4.GENERACIN DE LAS VIBRACIONES.La liberacin sbita de cualquier forma de energa en el terreno desencadena lapropagacin (en todas las direcciones), de ondas volumtricas y superficiales que actansobre personas y estructuras prximas con amplitudes de vibracin que dependen devarios factores as:

a. Cantidad de energa liberada por el fenmeno que la ocasiona.b. Distancia entre el origen y el punto donde se registran los eventos.c. Resistencia dinmica de las estructuras y sus componentes ms frgiles.d. Propiedades trasmisoras o Disipadoras de los terrenos

involucrados.

12. EFECTO DE LAS VIBRACIONES SOBRE EL MACIZO ROCOSO

Las vibraciones tienen un doble mbito de actuacin sobre los macizos rocosos, por unlado afectan a la integridad de las rocas o parmetros resistentes de estas y por otro,pueden llegar a provocar colapsos en los taludes al introducir acciones desestabilizadoras.

En cuanto al primer aspecto, la velocidad crtica de vibracin puede determinarseconociendo la velocidad de propagacin de las ondas longitudinales en el macizo, ladensidad y la resistencia a traccin de la roca.= =

Foto 33.6. Daos producidos en una voladura de precorte por sobrecarga de sta.

Donde:

RT = Resistencia a traccin. = Densidad del medio. VC = Velocidad de propagacin de las ondas longitudinales. As, para una roca con = 2.6 t/ y VC = 4500 m/s

( ) = ( )0.117

Segn Oriard (1970) el umbral de daos en taludes de roca se sita en los 60 cm/seg develocidad de partcula.

Posteriormente, Bauer y Calder (1971) dan los criterios recogidos en la Tabla 33.10.En la Fig. 33.42 se indican, con carcter general, los daos previsibles por efecto de lasvibraciones en funcin de la carga mxima detonada por unidad de retardo y la distanciadesde el centro de gravedad de la voladura al punto de estudio.

En cuanto a la estabilidad de los taludes, sta se determina por la relacin entre las fuerzasactivas que tienden a producir el deslizamiento o rotura, y las fuerzas resistentes que seoponen a la movilizacin de las masas implicadas. Aunque el comportamiento de un taludfrente a los efectos dinmicos es complejo, por los numerosos factores que concurren,uno de los mtodos simplificados para calcular el coeficiente de seguridad consiste ensuponer que la aceleracin o velocidad debida al sesmo de la voladura se traduce en unafuerza esttica en una direccin definida y proporcional al peso de la masa deslizante.

VELOCIDAD DE PARTCULA(cm/seg)

DAOS PREVISIBLES

< 2525-6060-250>250

- No hay peligro en roca sana.- Puede aparecer descostramiento de lajas por rotura a traccin.- Grandes roturas por traccin y algunas grietas radiales.- Agrietamiento total del macizo rocoso.

Figura 33.42. Variacin de la velocidad de la partcula mxima y daos previsibles conla distancia y carga por retardo (Langefors y Kihlstrom)

Para el caso de un bloque apoyado sobre un plano inclinado, Fig. 33.43 la expresin queda el Factor de Seguridad FS, depreciando el efecto de la componente vertical delmovimiento vibratorio, es:

= + + +

Para el caso particular de cohesin nula y con los siguientes valores = 32 y =37 el Factor de Seguridad es 1,2, pero si actan las vibraciones con una componentelongitudinal = 6 mm/s con una frecuencia de 25 Hz FS pasa a ser 0,98 y seproduce el deslizamiento del bloque.

Segn el tipo de rotura, es posible desarrollar modelos de clculo para determinar losFactores de Seguridad para diferentes niveles de vibracin o viceversa. Fig. 33.44.

Foto 33.7. Ruinas de taludes en una explotacin en la que no se realizaron voladurasde contorno.

Donde:= Cohesin= Superficie de contacto del bloque.= Peso del bloque.= Angulo de talud. = Angulo de friccin.= Angulo provocado por la componente longitudinal de lasvibraciones.

Figura 33.43. Efecto desestabilizador de las vibraciones en un bloque apoyado sobre eltalud.

13. EQUIPOS DE MEDIDA DE LAS VIBRACIONES GENERADAS PORVOLADURA

Para recoger la oscilacin generada por el terreno se emplean equipos de medidadenominados sismgrafos.

Una serie de sensores o elementos para captar el ruido y las vibraciones delterreno transformndolos en impulsos elctricos (micrfonos, velocmetrosy acelermetros).

Un amplificador de la seal. Un mdulo de memoria para el almacenamiento de datos. Algunos modelos incorporan un sistema de impresin que visualiza y

gestiona los datos.

Para captar las vibraciones del terreno pueden utilizarse sismgrafos o acelermetros.

Los gefonoselectrodinmicos son los ms usados en la actualidad y estn basados en eldesplazamiento relativo de una bobina en el interior de un campo magntico lo que generauna fuerza electromotriz (f.e.m.) proporcional a la velocidad de desplazamiento. Uno delos elementos (el imn o la bobina) se fija al aparato y, con ste, al terreno, mientras queel otro est libremente suspendido de aquel y por tanto permanece inmvil. De esta forma,la velocidad de partcula resulta ser proporcional a la f.e.m. generada.

Los sismgrafos actuales llevan incorporado tres gefonos colocados perpendicularmenteentre s para captar la vibracin producida en las direcciones del espacio. As se puederecoger la respuesta en la direccin longitudinal, vertical y transversal adems de la ondaarea por medio de un micrfono.

Los acelermetros se basan en el cambio de ciertas propiedades fsicas de algunassustancias cuando son sometidas a esfuerzos de presin y se caracterizan por dar respuestatanto a altas como a bajas frecuencias. As los acelermetros piezoelctricos consistenen un material de este tipo (cuarzo o ciertos materiales cermicos), en el que el esfuerzode presin producido por el movimiento brusco del terreno, genera una separacin decargas elctricas, que se transforma en una corriente o diferencia de potencialproporcional a la aceleracin del movimiento. Un circuito electrnico de integracinadicional permite convertir los valores de aceleracin en valores de velocidad(velocmetros), y stos, a su vez en valores de desplazamiento.

MEDICIN CON GEFONOSLos gefonos dan una medicin directa de la velocidad, y consisten por lo general de unsistema de bobina fija, y un imn soportado por resortes. El dispositivo no mide bien lasamplitudes de las frecuencias bajas (< ~10 Hz) ni altas (> 200 Hz).

14. CONTROL DE VIBRACIONES

Al responsable de las voladuras le gustara tener medios adecuados y convenientes paracontrolar las vibraciones. Las frmulas descritas arriba son los medios para tal control yhan llevado al desarrollo de otras tcnicas.

14.1.Voladuras Retardadas

Antes de discutir esas tcnicas, debemos de considerar las voladuras retardadas. Con eldesarrollo del iniciador de retardo, particularmente los retardos de milisegundos, sedesarroll un mtodo por el cual una carga grande de explosivo puede ser detonada enuna serie de cargas pequeas, en lugar de una sola carga grande.

Ejemplo 1

Una voladura consta de: 40 barrenos, 120 Kg de explosivo por barreno con una cargatotal de 4.800 Kg y que se dispara instantneamente. Se puede calcular nivel de vibracinprobable a una distancia de 300 metros.

Solucin

Si se utilizan dos retardos ms MS3 y MS4, reduciendo el nmero de barrenos por retardoa 10 y la carga por retardo a 1,200 Kg, se puede calcular la velocidad de partculaprobable:

De esta manera se puede lograr una reduccin significativa en el nivel de vibracin conel uso de retardos Por qu las voladuras retardadas reducen la vibracin? La respuestaes bastante sencilla, pero para comprenderla se debe entender la diferencia entre velocidadde partcula y velocidad de propagacin

14.2.CONTROL DE VIBRACIONES PRODUCIDAS POR VOLADURAS

El control de vibraciones producidas por voladuras se realiza por medio del cumplimientode normativa especfica al respecto, en forma de criterio de prevencin de daos.

El criterio de prevencin de daos est contenido en la Norma UNE 22.381.93 Controlde vibraciones producidas por voladuras. El nivel de seguridad es funcin de lafrecuencia principal y de la estructura considerada.

El campo de aplicacin de esta Norma se establece para aquellos casos de voladurasespeciales en que se requiera la realizacin de un estudio de vibraciones.

Segn el tipo de actividad, la presente norma es de aplicacin a los trabajos conexplosivos que se puedan clasificar en:

Trabajos de explotacin en minas y canteras, tanto en labores de extraccin demateriales como en labores complementarias

Trabajos de construccin en obras pblicas. Trabajos de demolicin y especiales, en los que generalmente se emplean

pequeas cargas (demoliciones en general, taqueos, regeneracin de pozos, etc.)

En relacin a la posibilidad de realizar ensayos previos mediante explosivos con vistas ala obtencin de datos para un estudio de vibraciones, hay que tener en cuenta que, enalgunos trabajos, se puede alterar significativamente el elemento a volar con las pruebas.Este punto se tendr en cuenta a la hora de definir el tipo de estudio requerido. Estascircunstancias se presentan sobre todo en los trabajos de demolicin y especiales.

As, las estructuras segn la citada Norma pueden clasificarse en los siguientes grupos:

Grupo I: Edificios y naves industriales ligeras con estructuras de hormignarmado o metlicas.

Grupo II: Edificios de viviendas, oficinas, centros comerciales y de recreo.Estructuras de valor arqueolgico o histrico que por su naturaleza no presentenespecial sensibilidad a las vibraciones.

Grupo III: Estructuras de valor arqueolgico o histrico que por su naturalezapresenten especial sensibilidad a las vibraciones.

Es interesante destacar que para el resto de estructuras no recogidas en esta Norma elestudio de vibraciones se ajustar a los criterios de la Administracin encargada de velarpor la seguridad de las personas y las instalaciones, en funcin del objetivo del proyectoy del tipo de estructuras que previsiblemente puedan estar afectadas.

Las vibraciones derivadas de voladuras son oscilaciones transitorias y no peridicas quese propagan por el terreno a una velocidad caracterstica del mismo o velocidad depropagacin. Se definen como parmetros caractersticos de la vibracin en esta normalos siguientes:

Valor pico de la velocidad de vibracin en su mayor componente. Frecuencia principal de la vibracin.

El valor pico de la velocidad de vibracin corresponde a la mxima desviacin del registrotanto positiva como negativamente sobre el origen. Si el registro de la vibracin fuera enaceleracin o desplazamiento tendra que ser integrado o derivado para obtener el registrode velocidad.

Dado que la vibracin es un movimiento espacial, es necesario realizar, al menos, unamedicin de las tres componentes en tres direcciones perpendiculares entre s, quenormalmente suelen ser:

Direccin vertical. Direccin longitudinal o componente horizontal en direccin a la voladura. Direccin transversal o componente horizontal perpendicular a la longitudinal.

Analizando los tres registros se seleccionar aquella componente que presente un mayorvalor pico.

Al ser este tipo de vibraciones no peridicas, participan en ellas diferentes frecuencias,entre las cuales hay que seleccionar una frecuencia principal caracterstica, que varacon el tipo de terreno y con la distancia, siendo tanto ms baja cuanto ms blando sea elterreno (velocidad ssmica baja) y cuanto ms distante est el punto de registro.

Esta frecuencia principal se puede determinar por diferentes mtodos, entre los que semencionan los siguientes:

Anlisis de Fourier de la seal, cuyo algoritmo aplicado al clculo por ordenadorse conoce como FFT.

Espectro de respuesta de la seal de velocidad. El mtodo del semiperodo, que consiste en determinar el tiempo entre el

posterior al valor pico de la seal. Asignando ese valor al semiperodo de lacalcular sta segn las frmulas siguientes:

Estos parmetros caractersticos de la vibracin servirn para su comparacin con elcriterio de prevencin de daos.

Puede darse la circunstancia de que un registro presente varios picos de velocidad devibracin del mismo orden y con diferentes frecuencias. En este caso, habra queconsiderar la menor de las frecuencias. Esta circunstancia queda cubierta si se realiza unanlisis de Fourier o de respuesta.

Los lmites del criterio de prevencin de daos son los siguientes:

Excepcionalmente, se podran aprobar niveles superiores a los indicados en casosconcretos mediante la presentacin de un informe detallado y tcnicamente justificado(v.g. anlisis de la respuesta en estructuras especialmente diseadas, acuerdos entre lapropiedad de la estructura y la empresa operadora, etc.).

15. RECOMENDACIONES PARA REDUCIR LOS NIVELES DE VIBRACIONDEL TERRENO Y ONDA AEREA

Aunque cada caso debe ser objeto de un anlisis particular, se enumeran a continuacinlas principales medidas que pueden tomarse para aminorar las vibraciones generadaspor las voladuras:

Minimizar la carga de explosivo por unidad de microrretardo.

Reduciendo el dimetro de perforacin.

Acortando la longitud de los barrenos.

Figura 33.47. Voladuras con cargas seccionadas dentro de los barrenos.

Seccionando las cargas dentro de los barrenos e inicindolas en tiemposdistintos. Fig. 33.47.

Utilizando el mayor nmero de detonadores o tiempos de retardo posible, conexplosores secuenciales o rels de micror retardo si se supera la serie comercialde detonadores elctricos.

Figura 33.48. Voladuras mltiples con el mismo nmero de barrenos y diferentesduraciones.

Reducir el nmero de barrenos con detonadores instantneos, ya que stospresentan menor dispersin que los nmeros ms altos de la serie.

Elegir un tiempo de retardo entre barrenos y filas efectivas que evite una fuertesuperposicin de ondas y permita un buen desplazamiento de la roca.

Disponer la secuencia de iniciacin de modo que sta progrese desde el extremoms prximo a la estructura a proteger alejndose de la misma.

Figura 33.49. Secuencias de encendido con relacin a la estructura a proteger.

Utilizar el consumo especfico adecuado, ya que una disminucin de ste puedeaumentar el confinamiento de las cargas y por consiguiente, la intensidad de lasvibraciones. Obviamente, un consumo excesivo da lugar a una sobrecargainnecesaria acompaada de grandes efectos perturbadores.

Disponer el esquema con una relacin H/B > 2. Controlar la perforacin para que las mallas coincidan con las nominales. Emplear sobreperforaciones con las longitudes mnimas necesarias para un buen

arranque. Disponer los frentes con la mayor superficie libre posible. Crear pantallas o discontinuidades entre las estructuras a proteger y los macizos

a volar. Al igual que con las vibraciones terrestres, las recomendaciones parareducir el nivel de onda area son:Minimizar la carga de explosivo por unidad de microrretardo. (Ver la partecorrespondiente a vibraciones terrestres).

Elegir los tiempos de retardo de modo que la voladura progrese a lo largo delfrente a una velocidad inferior a la del sonido en el aire (< 340 m/s).

Figura 33.50. Progresin de una voladura a lo largo de un frente y simulacinde la onda area.

Foto 33.8. Desplazamiento del frente en una voladura de un solo barreno deuna campaa vibrogrfica.

Aumentar el confinamiento de las cargas de explosivos con longitudes deretacado grandes > 25D, pero no excesivas, y emplear material inerteadecuado.

Evitar el empleo de cordn detonante, y cuando ste sea necesario cubrirlo conarena fina con un espesor mnimo de 7 a 10 cm.

Foto 33.9. Pruebas en campo para medir la efectividad de reduccin de ruido y ondaarea de una cubierta de arena, sobre cordn detonante.

No disparar las voladuras cuando la direccin del viento sea crtica. Seleccionar esquemas y secuencias que eviten el reforzamiento de ondas.

Figura 33.51. Interposicin de pantallas entre las voladuras y los puntosreceptores.

Inspeccionar el estado de los frentes antes de las voladuras para corregir lascargas en los barrenos con piedras menores que las nominales.

Controlar la carga de explosivo en terrenos con coqueras para eliminar lasconcentraciones puntuales.

Disponer pantallas de tierra o vegetales entre las voladuras y los puntosreceptores. Fig. 33.51.

16. NORMATIVA DE CONTROL DE VIBRACION

Las siguientes normas de vibracin son el resultado de ms de 70 aos de investigaciny estudio hechos por cientficos reconocidos. La primera investigacin significativa lainici la Agencia de Minas de los EE.UU. (USBM) en 1930 y culmin en 1942 con lapublicacin del Boletn 4421 Efectos Ssmicos de las Voladuras en Canteras. Este y otrosprogramas sern descritos brevemente. En todos los pases del entorno Europeo y en lamayora de los pases desarrollados existen normativas especficas que tienen comofinalidad regular las vibraciones generadas por la prctica de diferentes actividades,proponiendo criterios de limitacin de las mimas, e incluso, en ciertos casos, brindandopautas sobre el mejor procedimiento a seguir si se va a realizar un proyecto que lleveimplcito el uso de explosivos. Trabajos realizados en diversos pases Europeos, enCanad, USA y en Australia propusieron diferentes valores de velocidad mxima departcula, tratando de esta manera evitar daos a construcciones. Los valores propuestosse sitan usualmente entre el rango de 10 50 mm/s.

Las normas internacionales de los pases del entorno Europeo ms destacadas son lassiguientes: Alemania: DIN 4150 Francia: GFEE Gran Bretaa: BS 7385 Suecia: SS460 48 66 Portugal NP-2074 Internacional: ISO 2631 Estados Unidos: USBM RI 8507 Norma Unin Europea OtrosEn la mayora de estas normas, los criterios generales de limitacin de vibraciones sonbastante parecidos. Entre dichos criterios podemos resaltar los siguientes:

Variacin de la velocidad de vibracin lmite (VPP) con la frecuencia, de formadirectamente proporcional a la misma.

Establecimiento de unos criterios de clculo de la frecuencia predominantebasados en hallar el espectro de frecuencias mediante un anlisis FFT de losregistros de vibraciones.

A pesar de las similitudes en los criterios utilizados para la determinacin de los diferenteslmites, cada norma posee algn rasgo que la hace peculiar y que de la misma manera,suele representar alguna circunstancia particular del pas o zona de origen. Por ejemplo,podramos mencionar algunos casos como: la consideracin especial de las varias casasde madera existentes en EEUU, la alta frecuencia del nmero de voladuras en Suecia, laponderacin por factores socioculturales en Gran Bretaa, entre otros.

El USBM es una organizacin lder en el campo de la investigacin de los efectos de unavoladura, analizando desde hace varias dcadas la generacin de vibraciones, supropagacin y el impacto que tienen en las diferentes estructuras que existen.

Una nueva sntesis del USBM fue hecha por Fogelson en 1971, en el cual inclua elanlisis de nuevos datos pero se mantena como lmite los 50 mm/s (VPP), bajo el cual,la probabilidad de daos era muy pequea mostrados en el cuadro siguiente.

Sin embargo, fue en el ao 1980 donde el USBM rev este valor, el cual era visto bastantealto en otras partes del mundo e incluso para algunos estados norteamericanos; y decideintroducirle la frecuencia, considerndolo como un parmetro tan importante como lavelocidad de partcula.

Los valores que se propusieron son mostrados en el cuadro siguiente.

Tabla .valor mximo de velocidad de particula segn propuesta del U:S. Buureau ofMines en 1980.

Debido a que el dao en las estructuras se encuentra directamente relacionado a lasvelocidades de la partcula y al nivel de la frecuencia, el USBM cre un grfico donde secombinan ambos parmetros, para as, establecer los lmites donde es posible que ocurrauna falla.Adems de las normas ya citadas, existen una serie de normativas, casi siempre detipo local, que regulan la emisin e inmisin de vibraciones, y tambin de ruido, enncleos urbanos. Estas normas son prcticamente todas iguales y ms sencillas depredecir; suelen excluir la ejecucin de voladuras, ya que se refieren a vibraciones yruidos continuos, originados por mquinas, trfico rodado, personas, etc.

Adems de las normas ya citadas, existen una serie de normativas, casi siempre detipo local, que regulan la emisin e inmisin de vibraciones, y tambin de ruido, enncleos urbanos. Estas normas son prcticamente todas iguales y ms sencillas depredecir; suelen excluir la ejecucin de voladuras, ya que se refieren a vibraciones yruidos continuos, originados por mquinas, trfico rodado, personas, etc.