problemas de ingeniería de rocas

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Problemas de ingeniería de Rocas Tabla 1: Problemas típicos, Parámetros Críticos, Métodos de Análisis y Criterio de Aceptabilidad para Taludes Estructure Problemas Típicos Parámetros Críticos Métodos de Análisis Criterio de Aceptabilidad Deslizamientos Fallas complejas a lo largo de superficies circulares o casi circulares que relacionan deslizamientos en fallas u otras características estructurales así como la falla de materiales intactos. - Presencia de fallas regionales - Resistencia al corte de los materiales a lo largo de una superficie de falla - Distribución del agua subterránea en el talud,  particularmente en respuesta a las lluvias o a la imersión del  pie del talud - carga sísmica  potencial Métodos de equilibrio límite que permiten superficies de falla no circulares y que  pueden ser usadas  para estimar los cambios en el factor de seguridad como resultado del drenaje o los cambios de perfil del talud. Métodos numericos como el de elementos finitos o discretos  pueden ser usados  para investigar los mecanismos de falla y la historia del desplazamiento del talud. El valor absoluto del factor de seguridad tiene  poca significación,  pero la tasa de cambio del mismo  puede ser usada  para juzgar la efectividad de las medidas de refuerzo. Monitoreo de largo plazo de los desplazamientos de superficie y por debajo de la superficie en los taludes es el único medio prctico para evaluar el comportamiento del talud y las medidas de refuerzo. Taludes en suelos o en roca muy fracturada La falla es circular con forma de cuchara en los suelos en macizos rocosos muy fracturados. - La altura y el ángulo de la superficie del talud -La resistencia al corte de los materiales a lo largo de las superfies de falla - La distribución del agua subterránea en el talud - Potencial recarga o carga sísmica Métodos de equilibrio de dos dimensiones que incluyen la  búsqueda automática de la superficie de falla y son usados para estudios  paramétricos del factor de seguridad. Los análisis de  probabilidad, los análisis de equilibrio límite en tres dimensiones o los análisis numéricos de esfuerzos son ocasionalmente usados para investigación de  problemas de taludes inusuales. El factor de seguridad > 1.3 'temporal' para taludes con mínimo riesgo de daño. El factor de seguridad de > 1.5 'permanente" para taludes con significativo riesgo de daño. Donde los desplazamientos sean críticos, los análisis de deformación del talud pueden ser requeridos y grandes factores de seguridad serán aplicados en estos casos.

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  • Problemas de ingeniera de Rocas

    Tabla 1: Problemas tpicos, Parmetros Crticos, Mtodos de Anlisis y Criterio de

    Aceptabilidad para Taludes

    Estructure Problemas

    Tpicos

    Parmetros

    Crticos

    Mtodos de

    Anlisis

    Criterio de

    Aceptabilidad

    Deslizamientos

    Fallas

    complejas a lo

    largo de

    superficies

    circulares o

    casi circulares

    que relacionan

    deslizamientos

    en fallas u

    otras

    caractersticas

    estructurales

    as como la

    falla de

    materiales

    intactos.

    - Presencia de

    fallas

    regionales

    - Resistencia al

    corte de los

    materiales a lo

    largo de una

    superficie de

    falla

    - Distribucin

    del agua

    subterrnea en

    el talud,

    particularmente

    en respuesta a

    las lluvias o a

    la imersin del

    pie del talud

    - carga ssmica

    potencial

    Mtodos de

    equilibrio lmite

    que permiten

    superficies de falla

    no circulares y que

    pueden ser usadas

    para estimar los

    cambios en el

    factor de

    seguridad como

    resultado del

    drenaje o los

    cambios de perfil

    del talud. Mtodos

    numericos como

    el de elementos

    finitos o discretos

    pueden ser usados

    para investigar los

    mecanismos de

    falla y la historia

    del

    desplazamiento

    del talud.

    El valor absoluto

    del factor de

    seguridad tiene

    poca significacin,

    pero la tasa de

    cambio del mismo

    puede ser usada

    para juzgar la

    efectividad de las

    medidas de

    refuerzo.

    Monitoreo de

    largo plazo de los

    desplazamientos

    de superficie y por

    debajo de la

    superficie en los

    taludes es el nico

    medio prctico para

    evaluar el

    comportamiento

    del talud y las

    medidas de

    refuerzo.

    Taludes en suelos o en

    roca muy fracturada

    La falla es

    circular con

    forma de

    cuchara en los

    suelos en

    macizos

    rocosos muy

    fracturados.

    - La altura y el

    ngulo de la

    superficie del

    talud

    -La resistencia

    al corte de los

    materiales a lo

    largo de las

    superfies de

    falla

    - La

    distribucin del

    agua

    subterrnea en

    el talud

    - Potencial

    recarga o carga

    ssmica

    Mtodos de

    equilibrio de dos

    dimensiones que

    incluyen la

    bsqueda

    automtica de la

    superficie de falla

    y son usados para

    estudios

    paramtricos del

    factor de

    seguridad.

    Los anlisis de

    probabilidad, los

    anlisis de

    equilibrio lmite

    en tres

    dimensiones o los

    anlisis numricos

    de esfuerzos son

    ocasionalmente

    usados para

    investigacin de

    problemas de

    taludes inusuales.

    El factor de

    seguridad > 1.3

    'temporal' para

    taludes con

    mnimo riesgo de

    dao. El factor de

    seguridad de > 1.5

    'permanente" para

    taludes con

    significativo

    riesgo de dao.

    Donde los

    desplazamientos

    sean crticos, los

    anlisis de

    deformacin del

    talud pueden ser

    requeridos y

    grandes factores

    de seguridad sern

    aplicados en estos

    casos.

  • Taludes de roca

    fracturada

    El

    deslizamiento

    planar o de

    cuas sobre

    una

    caracterstica

    estructural o a

    lo largo de la

    interseccin

    de dos de

    estas

    caractersticas.

    - Altura del

    talud, ngulo y

    orientacin

    - Buzamiento y

    rumbo de

    caractersticas

    estructurales

    - Distribucin

    del agua

    subterrnea en

    el talud

    - Cargas

    ssmicas

    potenciales

    - Secuencia d

    ela excavacin

    e instalacin

    del soporte

    Los anlisis del

    equilibrio lmite

    que determinan

    los deslizamientos

    en tres

    dimensiones son

    usados para

    estudios

    paramtricos del

    factor de

    seguridad. Los

    anlisis de

    probabilidad de

    falla, basados en

    la distribucin de

    las orientaciones

    estructurales y los

    esfuerzos de corte,

    son tiles para

    algunas

    aplicaciones.

    Un factor de

    seguridad de > 1.3

    para taludes

    "temporales" con

    un mnimo riesgo

    de dao. Un factor

    de seguridad de >

    1.5 'permanente'

    para taludes con

    un significativo

    riesgo de dao. La

    probabilidad de

    falla del 10 al 15%

    puede ser

    aceptable para

    taludes de minas

    superficiales

    donde el costo de

    limpieza es menor

    que el costo de

    estabilizacin.

    Taludes con con juntas

    verticales

    DEsplome de

    columnas

    separadas del

    macizo rocoso

    por

    caractersticas

    estructurales

    de gran

    buzamiento y

    son paralelas o

    casi paralelas

    a la cara del

    talud.

    - Altura del

    talud, ngulo y

    orientacin

    - Buzamiento y

    rumbo de

    caractersticas

    estructurales

    - Distribucin

    del agua

    subterrnea en

    el talud

    - Carga ssmica

    potencial

    Anlisis de

    aquilibrio lmite

    crudo o modelos

    de bloques

    simplificados son

    tiles para estimar

    el potencial de

    desplome y

    deslizamiento.

    Modelos

    elementos

    discretos o

    geometra del

    talud simplificada

    puede ser usada

    para explorar los

    mecanismos de

    falla por

    desplome.

    No hay criterio

    disponible

    aceptable para

    fallas por

    desplome aunque

    un desplome

    potencial es

    usualmente obvio.

    El monitoreo de

    los

    desplazamientos

    del talud es la

    nica prctica que

    puede determinar

    el comportamiento

    del talud y la

    efectividad de las

    medidas de

    remediacin

    Rocas grandes libres

    (bolones) en taludes

    de roca

    Rocas flojas

    sobre taludes

    que deslizan,

    ruedan, caen y

    rebotan.

    - La geometra

    del talud

    - Presencia de

    bolones de roca

    flojos

    - Coeficientes

    de restitucin

    del material

    que forman el

    talud

    - Presencia de

    estructuras para

    contener las

    cadas y los

    rebotes de la

    roca

    Clculos de

    trayectorias de las

    rocas que caen o

    rebotan basadas en

    los cambios de

    velocidad en cada

    impacto

    generalmente

    adecuado.

    Anlisis de Monte

    Carlo de varias

    trayectorias

    basadas en la

    variacin de la

    geometra del

    talud y las

    propiedades de la

    superficie dan

    La localizacin de

    las rocas cadas o

    la distribucin de

    un gran nmero de

    rocas cadas darn

    una indicacin de

    la magnitud del

    problema de

    potenciales

    derrumbes y de la

    efectividad de las

    medidas de

    remedio como las

    mallas.

    contrafuertes y

    muros al pie del

    talud.

  • informacin til

    en la distribucin

    de las rocas que

    han cado.

    Tabla 2: Problemas Tipicos, Parmetros Crticos, Mtodos de Anlisis y Criterio

    de Aceptabilidad para Presas y Cimientos

    Estructure Problemas

    Tpicos

    Parmetros

    Crticos

    Mtodos de

    Anlisis

    Criterios de

    Aceptabilida

    d

    Presas Zoneadas de

    Relleno

    Falla circular

    o casi circular

    de una presa,

    particularment

    e durante un

    vaciado

    rpido. Falla

    del cimiento

    en zonas

    dbiles.

    Tubificacin

    y erosin del

    dique inicial o

    centro de la

    presa.

    - Presencia de

    zonas

    permeables

    dbiles en los

    cimientos

    - Resistencia al

    corte,

    durabilidad,

    graduacin y

    ubicacin de

    materiales de la

    presa,

    particularmente

    filtros

    - Efectividad de

    la cortina de

    cemento y del

    sistema de

    drenaje

    - Estabilidad de

    los taludes del

    reservorio

    Anlisis de la filtracin

    son requeridos para

    determinar la presin

    del agua y la

    distribucin de la

    velocidad a travs de

    la presa y de las obras

    anexas.

    Mtodos de equilibrio

    lmite debieran ser

    usados en estudios

    paramtricos de

    estabilidad.

    Los mtodos

    numricos pueden ser

    usados para investigar

    la respuesta dinmica

    de la presa durante

    algn terremoto.

    El factor de

    seguridad > 1.5

    para la poza

    llena con un

    estado estable

    de filtracin; >

    1.3 para el fin

    de la

    construccin

    sin carga del

    reservorio y

    presiones de

    poros en los

    cimientos no

    disipadas; >

    1.2 para un

    probable flujo

    mximo con

    estadoe stable

    de filtracin y

    > 1.0 para poza

    llena con

    estado estable

    de filtracin

    carga

    horizontal

    mxima

    ssmica creible

    seudo-esttica.

    Presas de Gravedad

    La falla por

    corte de la

    interfase entre

    el concreto y

    la roca o del

    cimiento de

    roca.

    Formacin de

    grietas de

    tensin en el

    taln de la

    presa.

    Filtracin a

    travs de la

    presa y obras

    anexas.

    - Presencia

    zonas dbiles

    permeables en el

    macizo rocoso

    - Resistencia al

    corte en la

    interfase entre el

    concreto y la

    roca

    - Resistencia al

    corte del macizo

    rocoso

    - Efectividad de

    la cortina de

    cemento y del

    sistema de

    drenaje

    Estudios paramtricos

    usando mtodos de

    equilibrio lmite que

    debieran ser usados

    para investigar

    deslizamientos sobre la

    interfase entre el

    concreto y la roca, y

    deslizamientos en

    bases dbiles de los

    cimientos. Un gran

    nmero superficies de

    ensayo son necesarias

    a menos que un

    anlisis de falla no

    circular con deteccin

    automtica de la

    El factor de

    Seguridad

    contra fallas

    del cimiento

    debiera

    exceder 1.5

    condiciones de

    operacin

    normales con

    poza llena con

    tal que valores

    de resistencia

    de corte

    conservadores

    sean usados(c

    0). Factor de seguridad > 1.3

  • - Estabilidad de

    los taludes del

    reservorio

    superficie de falla

    crtica sea disponible.

    para una

    mxima

    avenida

    probable

    (PMF).

    Factor de

    Seguridad de >

    1 para mxima

    carga extrema

    de terremoto y

    PMF.

    Arch dams

    Falla de corte

    en los

    cimientos o

    presa. Falla de

    arco debido a

    la

    sedimentacin

    diferencial de

    los cimientos.

    Filtracin a

    travs del

    cimiento o de

    la presa.

    - Presencia de

    zonas dbiles,

    deformables o

    permeables en el

    macizo rocoso

    - Orientacin,

    inclinacin y

    resistencia de

    corte de

    caractersticas

    estructurales

    - Efectividad de

    la cortina de

    cemento y del

    sistema de

    drenaje

    - Estabilidad de

    los taludes del

    reservorio

    Mtodos de equilibrio

    lmite son usados para

    estudios paramtricos

    de modos de

    deslizamiento

    tridimensionales en los

    cimientos, incluyendo

    la influencia de la

    presin de agua y del

    refurzo.

    Anlisis numrico tri-

    dimensional son

    requeridos para

    determinar los

    esfuerzos y

    desplazamientos en el

    arco de concreto.

    Factor de

    seguridad

    contra la falla

    del cimiento de

    > 1.5 para

    condiciones

    operativas con

    poza llena y >

    1.3 para

    condiciones

    mximas de

    flujo probable

    con tal que los

    valores de

    resistencia al

    corte

    conservadores

    sean usados (c

    0). Esfuerzos y

    deformaciones

    en el arco de

    concreto

    debierans er

    usados dentro

    de los niveles

    de trabajo

    permitidos

    definidos en

    las

    especificacione

    s de concreto.

    Cimientos de taludes

    de roca

    Falla de talud

    resultado de

    una carga

    excesiva en el

    cimiento.

    Asentamiento

    diferencial

    debido a la

    deformacin

    anisotrpica

    de la roca de

    los cimientos.

    - Orientacin,

    inclinacin y

    resistencia al

    corte de las

    caractersticas

    estructurales en

    el macizo rocoso

    que forma los

    cimientos

    - Presencia de

    capas inclinadas

    con propiedades

    de deformacin

    significativamen

    te diferentes

    Anlisis de equilibrio

    lmite de fallas

    planares o de cua

    potenciales en el

    cimiento o en taludes

    adyacentes que sean

    usados para estudios

    paramtricos del factor

    de seguridad.

    Anlisis numricos

    pueden ser usados en

    la deformacin del

    cimiento,particularmen

    te para macizos

    rocosos anisotrpicos.

    Factor de

    seguridad

    contra

    cualquier

    deslizamiento

    de alguna cua

    potencial en el

    cimiento

    debiera

    exceder a 1.5

    para

    condiciones

    normales de

    operacin. El

    asentamiento

  • - Distribucin

    del agua

    subterrnea en el

    talud

    diferencial

    debiera estar

    dentro de

    lmites

    especificados

    por ingenieros

    estructurales.

    Cimientos en roca

    dbil o suelo

    Falla de la

    capacidad

    portante

    resultado por

    corte en el

    suelos o roca

    dbil por

    debajo de los

    bloques del

    cimientos.

    - La resistencia

    al corte del suelo

    o de materiales

    rocosos

    fracturados

    - Distribucin

    del agua

    subterrnea en el

    cimiento de

    suelo o roca

    - Condiciones de

    carga en los

    cimientos y

    carga potencial

    ssmica

    Anlisis de equilibrio

    lmite usando tajadas

    inclinadas y

    superficies de falla no

    circularesson usados

    para estudios

    paramtricos del factor

    de seguridad.

    Anlisis numricos

    pueden ser requeridos

    para determinar

    deformaciones,

    particularmente para

    materiales de

    cimientos

    anisotrpicos.

    Falla de la

    capacidad

    portante no

    deberia ser

    permitida para

    condiciones de

    carga

    normales.

    El

    asentamiento

    diferencial

    debiera

    ubicarse entre

    lmites

    especificados

    por ingenieros

    estructurales.

    Table 3: Problemas Tpicos, Parmetros Tpicos, Mtodos de Anlisis y Criterios

    de Aceptabilidad para Ingeniera de Excavaciones Civiles Subterrneas

    Estructura Problemas

    Tpicos

    Parmetros

    Tpicos

    Mtodos de

    Anlisis

    Criterio de

    Aceptabilidad

    Proyectos

    Hidroenergticos de

    Tneles de Presin.

    Filtracin

    excesiva de

    tneles con

    sostenimiento de

    concreto o sin l.

    Ruptura o

    torcimiento de

    cobertura de

    acero debia a la

    deformacin de

    la roca o presin

    externa.

    - Relacin de

    presin

    hidrulica

    mxima en un

    tnel al

    esfuerzo

    principal

    mnimo en la

    roca

    circundante

    - Longitud de

    la cobertura de

    acero y

    efectividad del

    cemento

    - Niveles de

    agua

    subterrnea en

    el macizo

    rocoso

    Determinacin

    de la profundidad

    de cobertura

    mnima a lo

    largo del tnel de

    presin para

    mapas

    topogrficos

    hechos

    cuidadosamente.

    Anlisis de

    esfuerzos de

    secciones a lo

    largo del eje

    transversal de un

    tnel.

    Comparicin

    entre los

    esfuerzos

    mnimos

    principales y la

    presin

    hidrulica

    dinmica

    mxima para

    La cobertura de

    acero es necesaria

    donde el esfuerzo

    principal mnimo

    en la roca es

    menor que 1.3

    veces la mxima

    cabeza esttica

    para operaciones

    de hidroelctricas

    tpicas o de 1.15

    pra aoperaciones

    con muy baja

    presin dinmica.

    Los ensayos de

    presin hidrulica

    e taladros en el

    extremo

    calculado de la

    capa de acero es

    esencial para

    chequear lo que

    se asume en el

    diseo.

  • determinar la

    longitud de la

    cobertura de

    acero.

    Tneles en roca suave

    La falla de la

    roca donde el

    esfuerzo es

    excedido por

    esfuerzos

    inducidos.

    Expansin,

    protucin o

    excesivo cierre si

    el soporte es

    inadecuuado.

    - La resistencia

    del macizo

    rocoso y de las

    caractersticas

    individuales de

    la estructura

    - Expansin

    potencial,

    particularmente

    en rocas

    sedimentarias

    - Mtodos de

    excavacin y

    secuencia

    - Capacidad y

    secuencia de

    instalacin de

    sistemas de

    soporte

    Anlisis de

    esfuerzos usando

    mtodos

    numricos para

    determinar la

    extensin de

    zonas de falla y

    los

    desplazamientos

    probablesd en el

    macizo rocoso.

    Anlisis de la

    interaccin del

    soporte de roca

    usando formas

    cerradas o

    mtodos

    numricos para

    determninar la

    capacidad y

    secuancia de la

    instalacin del

    soporte y para

    estimar los

    desplazamientos

    en el macizo

    rocoso.

    La capacidad de

    soporte instalado

    debiera ser

    suficiente para

    estabilizar el

    macizo rocoso y

    limitar el cierre a

    un nivel

    aceptable. Las

    mquinas

    tuneleras y las

    estructuras

    internas deben ser

    disedas como

    resultado de la

    expansin o

    deformacin

    dependiente del

    tiempo. El

    monitoreo de las

    deformaciones es

    un aspecto

    importante del

    control de la

    construccin.

    Tneles superficiales

    en roca fracturada

    Cadas

    generadas por

    gravedad o cuas

    que deslizan o

    bloques

    definidos por la

    interseccin de

    caractersticas

    estructurales.

    Materiales o

    rocas

    superficiales

    inadecuadamente

    sostenidos.

    - Orientacin,

    inclinacin y

    resistencia al

    corte de las

    caractersticas

    estructurales en

    el macizo

    rocoso

    - Calidad de la

    perforacin y

    del disparo

    durante la

    excavacin

    Tecnica de

    proyeccin

    esfrica o

    mtodos

    analticos son

    usados para

    determinar y

    visualizar todas

    las cuas

    potenciales en el

    macizo rocoso

    alrededor del

    tnel.

    Anlisis de

    equilibrio lmite

    de cuas crticas

    son usadas para

    estudios

    paramtricos del

    modo de falla, el

    factor de

    seguridad y los

    requerimientos

    de soporte.

    Factor de

    seguridad,

    incluyendo los

    efectos del

    refuerzo, debiera

    exceder 1.5 para

    deslizamientos y

    2.0 para cuas por

    caer y bloques.

    La secuencia de

    instalacin del

    soprte es crtica y

    las cus y bloques

    debieran ser

    identificados y

    soportados antes

    que estn

    totalmente

    expuestos por la

    ecavacin.

    El monitoreo de

    los

    desplazamientos

    es de menor

    valor.

  • Grandes cavernas en

    roca fracturada

    Las cuas

    generadas por

    fallas o

    deslizantes o el

    macizo rocoso

    fallado por corte

    o tensin,

    dependen del

    espaciamiento de

    las

    caractersticas

    estructurales y

    de la magnitud

    de los esfuerzos

    in situ.

    - La forma y la

    orientacin de

    la caverna en

    relacin con la

    orientacin,

    inclinacin y

    resistencia al

    corte de las

    caractersticas

    estructurales en

    el macizo

    rocoso

    - Los esfuerzos

    in situ en el

    macizo rocoso

    - Secuencia de

    excavacin y

    soporte y

    calidad de la

    perforaci y

    voladura

    Tcnicas de

    proyeccin

    esfrica o

    mtodos

    analticos son

    usados para la

    determinacin y

    visualizacin de

    toda cua

    potencial en el

    macizo rocoso.

    Los esfuerzos y

    desplazamientos

    inducidos por

    cada etapa de

    excavacin de

    una caverna son

    determinados por

    anlisis

    numricos y

    usados para

    estimar los

    requerimientos

    de soporte para

    el techo y pardes

    de la caverna.

    Se consigue un

    diseo aceptable

    cuando el modelo

    numrico indica

    que la extensin

    de la falla ha sido

    controlada por el

    soporte instalado,

    que el soporte no

    est sobrecargado

    y que los

    desplazamientos

    en el macizo

    rocos se

    estabilicen.

    El monitoreo del

    desplazamiento es

    esencial para

    confirmar la

    prediccin de los

    diseos.

    Disposicin

    subterrnea de

    desechos nucleares

    EL

    fracuramiento de

    la roca debido a

    los esfuerzos y/o

    inducidos por

    razones trmicas

    alrededor de las

    excavaciones

    resultan en un

    incremento de la

    permeabilidad y

    en una

    probabilidad

    mayor de fuga

    radioactiva.

    - La

    orientacin,

    inclinacin,

    permeabilidad

    y resistencia al

    corte de las

    caractersticas

    estructurales en

    el macizo

    rocoso

    - Esfuerzos in

    situ y trmicos

    en la roca que

    circunda las

    excavaciones

    - La

    distribucin del

    agua

    subterrnea en

    el macizo

    rocoso

    Los anlisis

    numricos son

    usados para

    calcular el

    esfuerzo y los

    desplazamientos

    inducidos por la

    excavacin y por

    las cargas

    termales de los

    reservorios de

    desechos. Los

    patrones de flujo

    del agua

    subterrnea y sus

    velocidades,

    particularmente a

    travs de las

    zonas dadas por

    la voladura,

    fisuras en la roca

    y sellos de pozos

    son calculados

    usando mtodos

    numricos.

    Un diseo

    aceptable requiere

    extremadamente

    bajos niveles de

    movimiento de

    aguas

    subterrneas a

    travs de la hoya

    geogrfica que

    contiene el agua

    de modo que se

    limite el

    transporte de los

    materiales

    radioactivos.

    Piques, tneles y

    agujeros de

    desfogue deben

    permaner estables

    por

    aproximadamente

    50 aos para

    permitir la

    recuperacin de

    los desechos sei

    es necesario.

    Tabla 4: Problemas Tpicos, Parmetros Crticos, Mtodos de Anlisis y Criterios

    de Acptabilidad para Excavaciones Subterrneas en Roca Dura

  • Estructura Problemas

    Tpicos

    Parmetros

    Crticos

    Mtodos de

    Anlisis

    Criterios de

    Aceptabilida

    d

    Pillars

    Agrietamiento

    progresivo y

    descascare del

    macizo rocoso,

    lo que lleva a

    un eventual

    colapso de un

    pilar o al

    estallido de

    roca.

    - Resistencia del

    macizo rocoso

    que forma al pilar

    - Presencia de

    caractersticas

    estructurales

    orientadas

    desfavorablement

    e

    - Geometra del

    pilar,

    particularmente

    la relacin ancho-

    alto

    - Geometra

    general de la

    mina, incluyendo

    la relacin de

    extraccin

    Pra depsitos

    estratificados

    horizontalmente, la

    resistencia del pilar

    de relaciones

    empricas basadas

    en el ancho y alto

    del mismo, y la

    resistencia del

    pilar, basada en

    clculos del rea de

    tributacin, son

    comparados para

    dar un factor de

    seguridad. Para

    minas con ms

    compleja

    geometra, anlisis

    numricos

    incluyendo la falla

    progresiva del pilar

    pueden ser

    requeridos.

    El factor de

    seguridad de las

    disposiciones

    de pilares

    simples en

    depsitos

    estratificados

    horizontales

    debiera exceder

    a 1.6 para

    pilares

    "permanentes".

    En los casos

    donde una falla

    progresiva de

    una disposicin

    de pilares

    compleja sea

    modelada, la

    falla individual

    de un pilar

    puede ser

    tolerada de

    modo que no se

    inicie el

    colapso de los

    pilares

    circundantes a

    manera de

    "domino".

    Pilares de corona o

    puentes

    Derrumbe de

    los pilares de

    corona para los

    cuales la

    relaci de

    profundidad del

    pilar respecto

    al ancho del

    tajeo es

    inadecuada. El

    estallido de

    rocas o el

    fracturamiento

    gradual de

    pilares de

    corona

    sometidos a

    mayores

    esfuerzos de

    los que pueden

    resistir.

    - Resistencia del

    macizo rocoso

    que forma los

    pilares

    - Profundidad de

    la zona

    intemperizada y

    presencia de

    estructuras con

    buzamiento casi

    vertical en el caso

    de la superficie

    de los pialres de

    corona o puentes.

    - Niveles de

    esfuerzos in situ

    y geometra de

    pilares de corona

    internos

    La clasificacin del

    macizo rocoso y

    los anlisis de

    equilibrio lmite

    pueden dar guas

    tiles en las

    dimensiones de los

    pilares de corona

    para diferentes

    macizos rocosos.

    Los anlisis

    numricos

    incluyendo

    estudios de

    elementos

    discretos, pueden

    dar niveles de

    resistencia e

    indicaciones de

    potenciales zonas

    de falla.

    La profundidad

    de la superficie

    de los pilares de

    corona o

    puentes con

    respecto del

    ancho de la

    excavacin

    inferior debiera

    ser lo

    suficientemente

    grande para

    asegurar una

    muy pequea

    probabilidad de

    falla.

    Los puentes

    pueden requerir

    un soporte

    extensivo para

    asegurar la

    estabilidad

    durante el

    minado de los

  • tajeos

    adyacentes. Un

    cuidados

    planeamiento

    de la secuencia

    de minado

    puede ser

    necesaria para

    evitar niveles

    de esfuerzos

    altos y

    problemas de

    estallido de

    roca.

    Labores mineras en

    corte y relleno

    El derrumbe de

    cuas definidas

    estructuralment

    e y de los

    bloques de los

    techos y caja

    del techo de

    una labor de

    explotacin.

    Fallas por

    esfuerzos

    inducidos y

    estallidos de

    roca en un

    medio de

    grandes

    esfuerzos

    - Orientacin,

    inclinacin y

    resistencia al

    corte de las

    caracterticas

    estructurales en

    el macizo rocoso

    - Esfuerzo in situ

    en el macizo

    rocoso

    - Forma y

    orientacin de la

    labor de

    explotacin

    - Calidad,

    ubicacin y

    drenaje del

    relleno

    Anlisis numrico

    de los

    desplazamientos

    para cada etapa de

    la excavacin dar

    algunas

    indicaciones de los

    problemas

    potenciales.

    Algunos de los ms

    sofisticados

    modelos

    numricospermitir

    n la inclusin del

    sostenimiento,

    puediendo ser un

    refuerzo por medio

    de cables con

    cemento.

    La inestabilidad

    local debiera

    ser controlada

    por la

    instalacin de

    pernos de roca

    o cables con

    cemento para

    mejorar la

    seguridad y

    minimizar la

    dilucin.

    La estabilidad

    general es

    controlada por

    la geometra y

    la secuencia de

    excavacin de

    las labores y

    por la secuencia

    del relleno. Las

    condiciones

    aceptables de

    minado son

    alcanzadas

    cuando todo el

    mineral es

    recuperado con

    seguridad.

    Labores mineras de

    acceso restringido

    (Non-entry stopes)

    La dilucin

    resultante de la

    cada de rocas

    de los techos de

    los tajeos o

    caserones y

    paredes (cajas).

    Estallidos de

    roca o fallas

    progresivas

    inducidas por

    altos esfuerzos

    en los pilares

    entre labores.

    - Calidad y

    resistencia de la

    roca

    - Exfuerzos in

    situ e inducidos

    en la roca

    circundante a las

    excavaciones

    - Calidad de la

    perforacin y

    disparo en la

    excavacin de las

    labores

    Algunas reglas

    empricas, basadas

    en la clasificacin

    del macizo rocoso,

    estn disponibles

    para estimar las

    dimensiones de una

    labor segura.

    Anlisis numricos

    de la disposicin de

    las labores y de la

    secuencia de

    minado, usando

    anlisis

    tridimensionales

    Un diseo de

    este tipo puede

    ser considerado

    aceptable

    cuando la

    seguridad y los

    bajos costos de

    recuperacin de

    una proporcin

    muy grande del

    cuerpo mineral

    ha sido

    alcanzada. La

    cada de rocas

    en pozos y

  • para formas

    complejas de

    cuerpos minerales,

    darn indicaciones

    de problemas

    potenciales y

    estimados de

    requerimientos de

    soporte.

    carguo son un

    inaceptable

    riesgo para la

    seguridad y un

    patrn de

    soporte puede

    ser requerido.

    En ambientes

    de altos

    esfuerzo, algn

    mtodo para

    relajar

    esfuerzos puede

    ser usado para

    reducir los

    estallidos de

    roca.

    Puntos de Carguo

    (Drawpoints) y

    echaderos de mineral

    (orepasses)

    La falla del

    macizo rocos

    resultante de la

    abrasin y uso

    de drawpoints

    y orepasses

    pobremente

    protegidos. En

    casos extremos

    esto puede

    llevar a perder

    labores

    subterrneas u

    orepasses.

    - Calidad y

    resistencia de la

    roca

    - Esfuerzos in

    situ e inducidos y

    cambios en los

    esfuerzos en la

    roca circundante

    - Seleccin y

    secuencia de

    instalacin del

    sostenimiento

    Equilibrio lmite o

    anlisis numricos

    no son de utilidad

    particular dado que

    los procesos de uso

    y abrasin no estn

    inclujidos en estos

    modelos. Diseos

    empricos basados

    en experiencias

    previas de prueba y

    error son

    generalmente

    usados.

    La forma de la

    excavacin

    debiera

    mantenerse

    para la vida

    entera de los

    drawpoints u

    orepasses. La

    prdida del

    control puede

    resultar en una

    seria dilucin

    del mineral o en

    el abandono de

    la excavacin.

    Los refuerzos

    flexibles

    resistentes al

    sobreuso como

    cables con

    cemento,

    instalados

    durante la

    excavacin de

    lalabor, puede

    ser exitosos

    para controlar

    la inestabilidad.