Expo Geomalla Minernorte

USO DE GEOMALLAS EN

CAMINOS MINEROS

(Haul Roads)

Presentado por:

Ing. David Tello Villarruel

[email protected]

“Los sistemas de mejoramiento de suelos blandos consisten en la

instalación de una capa de refuerzo (geomalla) de buenas

características rígido – flexurales con la finalidad de distribuir en un

área mucho mayor las cargas transmitidas a la subrasante blanda,

reduciendo los espesores de mejoramiento entre un 40 a 60%”.

Geomalla

Introducción

“Las geomallas biaxiales y multiaxiales son fabricadas partiendo de una lámina de

polipropileno, la cual es perforada y estirada uniformemente para formar mallas

con alta resistencia a la tensión y estructura continua”

Introducción

Rigidez

Alta resistencia con bajas

deformaciones.

Soporte como zapatos de

nieve.

Confina el relleno.

Geometría Abierta.

Aperturas rectangulares.

Juntas fuertes.

Presentan resistencia a la tensión

en dos direcciones.

Introducción

Geomallas Biaxiales

Introducción

Geomallas Multiaxiales

Rigidez

Alta resistencia con bajas

deformaciones.

Soporte como zapatos de

nieve.

Confina el relleno (sección

con mayor peralte que BX).

Geometría Abierta.

Aperturas triangulares.

Juntas mucho mas fuertes.

Presenta resistencia a la tensión

“radial” (en todas sus direcciones).

COMO FUNCIONAN LAS

GEOMALLAS?

Reducción de

espesores

Incremento

de vida útil

Incremento de

capacidad de

soporte

Cobertura

de vacíos

Nivelación de

subrasantes

débiles

Control de

asentamientos

diferenciales

Aplicaciones Resumen de soluciones con geomallas

Superficie de falla con refuerzo

USACOE ETL 1110-1-189 (2003): “Use of geogrids en pavement construction”

Mecanismos de Refuerzo Distribución de esfuerzos:

Superficie de falla sin refuerzo

Mecanismos de Refuerzo Distribución de esfuerzos:

El Dr. Braja Das en su trabajo: “Bearing Capacity of Shallow Foundations

on Geogrid-Reinforced Soil_Review” encontro que las geomallas cambian

el angulo de aplicacion de esfuerzos de 2:1 (V:H) a 1:1(V:H).

Finalmente, todo se reduce a calcular el “h”. Como hacerlo?

Presión Vertical

sin Geomallas

Presión Vertical con

Geomallas

Sin Reforzar Reforzado

Restricción lateral y trabazón con el

agregado (Confinamiento)

Flujo Lateral por corte

Mecanismos de Refuerzo Confinamiento lateral:

USACOE ETL 1110-1-189 (2003): “Use of geogrids en pavement construction”

Trabazón Mecánica

– Penetración parcial de las partículas de agregado

– Alta resistencia a bajas deformaciones

– Previene el movimiento horizontal y vertical de las partículas del relleno a

través del confinamiento lateral de partículas.

Mecanismos de Refuerzo Confinamiento lateral:

Geomalla Multiaxial TRIAX

Geometría Isométrica - Ejemplos

La idea de TRIAX

Confinamiento

del agregado

& Trabazón

Desempeño

Multi-

direccional

Lo nuevo de la geomalla TRIAX

Ventajas de TRIAX en confinamiento y trabazón


Nueva sección, única con

mayor peralte

Confinamiento

del agregado

& Trabazón

Desempeño

Multi-

direccional


Ventajas de TRIAX en distribución de esfuerzos

-

30

°

+60

°

+90°

(TD)

0°

(MD) +30

°


Transition Zone

(Partial confinement)

Magnitude of confinement

Unconfined

Zone

Fully Confined

Zone

TriAx geogrid

WHY TriAx® - Mechanically Stabilized Layer (MSL)

LAS GEOMALLAS EN EL

MEJORAMIENTO DE

ACCESOS MINEROS - PIERINA

OBRA : MEJORAMIENTO VIAS DE ACERREO PIERINA

PROPIETARIO : MINERA BARRICK MISQUICHILCA S.A.

UBICACIÓN : DISTRITO DE JANCAS

PROVINCIA DE HUARAZ

DEPARTAMENTO DE ANCASH

ALTITUD : 4,100 m.s.n.m.

• El material a nivel de subrasante (argílico) presentaba 2.5% de CBR “in

situ”.

• Se consideró 110 toneladas como carga axial impuesta por los vehículos

de carga (Especificaciones técnicas).

• La presión de inflado considerada para los camiones mineros era de

725kPa (Especificaciones técnicas).

• Se consideró un ahuellamiento permisible al final de la vida útil de la vía

de 75.0mm (3.0pulg.).

• El material granular empleado para realizar el mejoramiento presentaba

un CBR de 60%.

Antecedentes

CUARZO ALUNITA

Gradación A Gradación B Gradación C Gradación D

50 mm (2”) 100 100 --- ---

25 mm (1”) --- 75 – 95 100 100

9.5 mm (3/8”) 30 – 65 40 – 75 50 – 85 60 – 100

4.75 mm (Nº 4) 25 – 55 30 – 60 35 – 65 50 – 85

2.0 mm (Nº 10) 15 – 40 20 – 45 25 – 50 40 – 70

4.25 um (Nº 40) 8 – 20 15 – 30 15 – 30 25 – 45

75 um (Nº 200) 2 – 8 5 – 15 May-15 8 – 15

Tabla 305-1

Requerimientos Granulométricos para Base Granular

Tamiz

Porcentaje que Pasa en Peso

El material empleado para el mejoramiento fue un Cuarzo Alunita con un CBR de 60% y cuya

gradación seleccionada fue la “A” de acuerdo a la tabla mostrada.

Antecedentes

Antecedentes

Se requería realizar un mejoramiento de subrasante blanda en la zona de tránsito

de los camiones mineros KOMATSU 730E de 111m3 de capacidad de carga y 385

ton de peso cargados .

Proceso de Diseño

2

1tan c u

r Ph

r m N c

El ángulo de distribución de esfuerzos,α,

depende de: • Número de pasadas de tráfico.

• Propiedades de la subrasante y el

material de relleno (CBR).

• Propiedades del geosintético.

ASCE . Agosto 2004. Páginas de 775 a la 797.

Se puede descargar de:

www.tensarcorp.com/uploadedFiles /ISPN_SPECTRA_TTN_GirougHan.pdf

METODOLOGIA DE GIROUD & HAN (2004)

Mejoramiento de Subrasantes

ANGULO DE DISTRIBUCION DE ESFUERZOS:

1 0.868 log

tan 1 0.204 1E

C N

R

En particular, el termino C fue calibrado usando el módulo de

estabilidad de las aperturas de las geomallas:

1.5

20.661 1.006r

C Jh

Donde J = Módulo de estabilidad de apertura de la geomalla

empleada (m-N/º)

GIROUD J.P. - Presentation OTEC 2008

La verificación con el Software SPECTRA PAVE arrojó un espesor de mejoramiento sin

refuerzo de 34pulg, con geomalla BX1100 de 14pulg (59% de ahorro) y con la geomalla

BX1200 de 10pulg (74% de ahorro)

Proceso de Diseño

Colocación de la geomalla en su posición final antes de la

instalación del relleno de mejoramiento

Proceso de Instalación

Colocación del relleno de mejoramiento a cargo de los camiones

mineros KOMATSU 730E


Colocación de las 10 pulg. de relleno de

mejoramiento y aseguramiento de los traslapes

(60cm) de la geomalla BX1200.


Colocación del relleno de mejoramiento a un

espesor de 10 pulg. Sobre la geomalla BX1200



Colocación del relleno de mejoramiento

LAS GEOMALLAS EN EL

MEJORAMIENTO DE ACCESOS

MINEROS - YANACOCHA

OBRA : MEJORAMIENTO VIAS DE ACERREO,

BOTADEROS Y PAD

PROPIETARIO : COMPAÑÍA MINERA YANACOCHA

UBICACIÓN : LA QUINUA,

DEPARTAMENTO CAJAMARCA, PERU.

• El material a nivel de subrasante (ferricretas, bad blend y good blend)

presentaban de 0.4 a 1.5% de CBR “in situ”.

• El camion de diseno fue un CAT 793C (peso cargado de 384.00 ton).

• Se consideró 128 toneladas como carga axial impuesta por los vehículos

de carga (Especificaciones técnicas).

• La presión de inflado de las llantas modelo 40.00R57 fue de 40.5 Ton/m2

(Especificaciones técnicas).

• Se consideró un ahuellamiento permisible al final de la vida útil de la vía

de 75.0mm (3.0pulg.).

• El material empleado para realizar el mejoramiento fue lastre o ferricreta

consolidada (segun la zona) y presentaba un CBR de 40% a 24%

respectivamente.

Antecedentes

Antecedentes

La verificación con el Software arrojó un espesor de mejoramiento sin refuerzo de 46pulg

(115cm), con geomalla BX1100 de 18pulg (61% de ahorro) y con la geomalla BX1200 de

12pulg (74% de ahorro)

Proceso de Instalación Haul Roads o Vías Principales

Mejoramiento de los puntos de conexión hacia PADs, Botaderos y Pits. Zonas de alto tránsito. Estas

vías reciben mantenimiento terminado el período de lluvias (Mediados de abril). Se coloca geomalla y

material de desmonte bueno. El relleno puede compactarse.

Proceso de Instalación Haul Roads o Vías Principales

Proceso de Instalación PADS: Conformación de LIFT’S

Zonas nuevas, nunca han sido abiertas al tráfico y los suelos de subrasante son muy malos (CBRs <1%). El proceso

en las vías del PAD es como sigue:

Se asigna la zona destinada a PAD, se coloca una geomembrana en la base y sobre ésta la piedra de drenaje más

todos los geosintéticos necesarios. Se coloca el mineral de alto contenido de ley y se empieza a lixiviar con cianuro

en espesores de 14m. Hasta esta etapa hemos completado 1 LIFT (plataforma). Para continuar con el 2do. LIFT, se

coloca la geomalla sobre el material lixiviado, sobre ésta el espesor de mineral de baja ley necesario sin compactar

(porque eso haría que no haya filtración de solución) y con un % de finos especificado. Una vez completado el 2do

LIFT, se bate todo el espesor de mineral de baja ley del camino (incluido la geomalla) se coloca nuevo mineral de

alto contenido de ley y se lixivia todo. Este suelo de subrasante donde se instala geomalla es muy blando porque no

es compactado y porque tiene alto contenido de humedad proveniente de las lluvias y la solución.

Proceso de Instalación PAD’s (continuación…)

Proceso de Instalación PAD’s (continuación…)

Estas zonas ya han sido transitadas por vehículos pesados y se van recapeando cada 3meses a medida que avanza el

volumen de material a eliminar.

Se clasifican el LIFTS (plataformas). Por ejemplo, pueden estar trabajando en el LIFT9 (que es un nivel de plataforma),

luego se continuará con el LIFT10, etc.

El material de subrasante es estable con valores de CBR mayores a 1.5% porque transitan volquetes pesados que

compactan el suelo y el mejoramiento (geomalla y desmonte malo) no se destruye como en el caso del PAD, sino que se

conserva hasta la siguiente etapa.

Con geomalla

Sin geomalla

En operación

Proceso de Instalación BOTADEROS

En construccion

Proceso de Instalación BOTADEROS

Camino estabilizado

Camino estabilizado

USO DE GEOMALLAS EN

CAMINOS MINEROS

(Haul Roads)

Presentado por:

Ing. David Tello Villarruel

[email protected]

Preguntas??

Gracias!!!

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