CURSO: Mecánica de Rocas II
PROFESOR: Ing. Córdova Rojas, David
Preparado por: Franklin Valeriano Q.
MODELO DE FALLA CIRCULAR
SLIDE 5.0
UNI - FIGMM
SECUENCIA DE LA EXPOSICIÓN
1. Modelo de falla circular. 1.1. modelo de análisis 1.2. método de calculo 1.2.1 BISHOP 1.2.2 FELLENIUS 1.2.3 JAMBU 1.2.4 HOEK Y BRAY 2. CALCULO DE F.S. CON
SLIDE 5.0 3. ANALISIS DE
ESTABILIDAD DEL TAJO NITO
NOMENCLATURA DE TALUD
MODELO DE FALLA CIRCULAR
El método más utilizado para resolver el cálculo de estabilidad por rotura circular es el de las dovelas, que es bastante laborioso, por lo que se suele realizar ayudándose de programas de ordenador.
Se llama rotura circular aquella en la que la superficie de deslizamiento se asemeja a una superficie cilíndrica . Sección transversal se asemeja a un arco de circulo
Se produce en terrenos homogéneos, ya sea suelos o rocas altamente fracturada sin dirección preferencial de deslizamiento. Tamaño de las partículas de suelo o roca sea muy pequeño en comparación con el tamaño de talud
en roca muy débil o intensamente
fracturada con discontinuidades
orientadas
aleatoriamente
Método utilizado Se produce
MODELO DE FALLA CIRCULAR
Cuando la falla es circular, generalmente se pueden observar grietas en la cresta del talud y abombamiento al pie. La superficie de falla circular se puede presentar de tres formas.
Forma de presentación de la falla circular
1. Superficie de falla de talud 2. Superficie de falla de pie
3. Superficie de falla de base
Ejemplos de Falla circular
METODOS DE CALCULO DE UN MODELO DE F.C
FATOR DE SEGURIDAD: En superficies circulares
Metodos aproximados: • No cumplen todas las
ecuaciones de la estatica.
• Se pueden citar los metodos de : • FELLENIUS • JAMBU • BISHOP simp.
Se produce
Equilibrio limite y factor de seguridad
FATOR DE SEGURIDAD: En superficies circulares
EQUILIBRIO LIMITE
FACTOR DE SEGURIDAD
El factor de seguridad es empleado por los ingenieros para
conocer cuál es el factor de amenaza para que el talud falle
en las peores condiciones de comportamiento para el cual se
diseña.
• Se basan exclusivamente en las leyes de la estática para determinar el estado de equilibrio de una masa de terreno potencialmente inestable.
• No tienen en cuenta las deformaciones del
terreno. Suponen que la resistencia al corte se moviliza total y simultáneamente a lo largo de la superficie de corte.
MÉTODO DE BISHOP SIMPLIFICADO
MÉTODO DE BISHOP SIMPLIFICADO
MÉTODO DE BISHOP SIMPLIFICADO DEMOSTRACION:
MÉTODO DE FELLENIUS
CALCULO DE FACTOR DE SEGURIDAD
divide el área de falla en tajadas verticales, obtiene las fuerzas actuantes y resultantes para cada tajada y con la sumatoria de estas fuerzas obtiene el Factor de Seguridad.
MÉTODO DE JAMBU
CALCULO DE FACTOR DE SEGURIDAD
MÉTODO DE JAMBU
CALCULO DE FACTOR DE SEGURIDAD
ABACOS DE HOEK Y BRAY
• El material que forma el talud es homogéneo.
• La resistencia al corte del material se caracteriza por su cohesión y un ángulo de fricción, los que se definen por la ecuación : τ = c + σTanΦ
• La falla del talud ocurre a través de una falla circular que pasa por la pata del talud
• Se produce una grieta de tracción en la superficie superior del talud o la cara del talud.
• La ubicación de la grieta de tracción y la superficie de falla es tal que el factor de seguridad del talud es mínimo para la geometría del talud y del nivel freático.
• En el análisis se consideran diferentes condiciones de nivel freático, variando desde un talud seco hasta un talud completamente saturado, con recarga continua.
ABACOS DE HOEK Y BRAY
Ejemplo : Se tiene un talud de 50 pies de altura con un ángulo de 40° se excava en un suelo con las siguientes propiedades : γ = densidad =100 lb/ ft3 c = cohesión = 800 lb/ft2 Φ = fricción = 30° Cual es el factor de seguridad del talud si se asume que el agua aparece en la superficie 200 pies detrás de la pata del talud . SOLUCION La distancia en que aparece el agua sugiere usar la figura #3 de las condiciones de agua, que es la que mas se aproxima en distancia de afloramiento del agua. c / γH TanΦ = 0.28 ( adimensional) TanΦ/F = 0.32 ( para un talud de 40°) De donde se deduce que F = Factor de seguridad = 1.80
DISEÑO DE TALUD CON SLIDE 5.0
CALCULAR LA DISTANCIA A LA CUAL SE DEBERA COLOCAR LA
SOBRECARGA DESDE LA CORONA DEL TALUD PARA OTERNER UN
FACTOR DE SEGURIDAD MAYOR A 1.5
DISEÑO DE TALUD CON SLIDE 5.0
PUNTOCOORDENADA
X
COORDENADA
Y
1 0 0
2 0 3
3 0 4.5
4 15 4.5
5 40 13
6 60 13
7 60 9
8 60 3
9 60 0
2 15 4
3 40 9
1 0 3
2 15 4
3 40 9
4 60 9
COORDENADAS DE TALUD
SUELO 1
COORDENADAS DE NIVEL FREATICO
caracteristicas del talud
material 1
angulo 25°
densidad 17 KN/m3
cohesion 58 Kpa
material 2
angulo 29°
densidad 17.5 KN/m3
cohesion 42 Kpa
material 3 densidad 17.5 KN/m3
esfuerzo no strength
DISEÑO DE TALUD CON SLIDE 5.0
EL FACTOR DE SEGURIDAD QUE
SE OBTIENE ES 1.805
BOTADEROS DE
DESMONTE Y
OXIDOS
TOLVAS
CARGUIO
BOTADERO
DESMONTE
PERFORACION
2 P&H 120A
1 P&H 100XP
2 P&H 4100 Pala, 56 YC
1 P&H 2800 Pala, 42 YC
2 P&H 2100 Pala, 15 YC
1 LT 1800 Cargador, 33 YC
18 Dresser 830E Volquetes, 218 TM
8 Cat 793C Volquetes, 231 TM
ACARREO
Proyecto: Derivación Río Torata
La minería en el Sur Peruano
PROCESO PRODUCTIVO DE MINADO
Proyecto: Derivación Río Torata
La minería en el Sur Peruano
PROCESO PRODUCTIVO DE MINADO
MINA
TAJO NITO DE LA MINA ALPAMARCA
ANALISIS DE ESTABILIDAD DE TALUD EN EL
COMPAÑÍA MINERA ALPAMARCA S.A.C Comercializa concentrados de mineral de cobre, plomo, zinc y plata.
Como parte de los planes de continuidad y ampliación operativa, ha decidido realizar el Estudio de la Estabilidad Física de Taludes de los Tajos
ubicada en el Distrito de Santa Bárbara de Carhuacayán, Provincia de Yauli, Departamento de Junín
TAJO NITO DE LA MINA ALPAMARCA
ANALISIS DE ESTABILIDAD DE TALUD EN EL
Zona Concesión Coordenada Altitud
Este Norte msnm
La Tapada Alpamarca - 4 342,055 8’758,775 4,660
Don Pablo Alpamarca - 4 342,449 8’759,347 4,655
Fortuna Alpamarca - 4 342,122 8’759,577 4,685
Juanita Alpamarca - 4 341,968 8’759,821 4,690
Nito Alpamarca - 1 341,608 8’760,026 4,700
• Longitud de 170 m y ancho de 48 m
GEOMECANICA DEL MACIZO ROCOSO
usó la clasificación geomecánica RMR de Bieniawski del año 1989, que es aceptada por la (ISRM).
se realizó mapeos geomecánicos en áreas de afloramientos de roca observadas en diferentes sectores de bancos
Para la valoración
Tajo Nito se presenta muy fracturado, las fracturas se presentan abiertas hasta en 150mm Hay 2 sistemas de fallas geologicas presencia de margas grises y rojas con resistencia aproximada 10 – 50 Mpa Numero de familias de discontinuidad es de 5 sistemas
ANALISIS DE ESTABILIDAD DE TALUD EN EL
• De los resultados de las evaluaciones geomecánicas se concluye que los taludes que conforman la zona Norte del Tajo Nito, en los puntos P-3, P-4, y P-5, se clasifican como de mala calidad geomecánica (RMR - Roca Tipo IV), mientras de acuerdo a la Clasificación Q, de muy mala calidad.
• Otra zona que presenta mala calidad geomecánica RMR - Roca Tipo IV) (es la ubicada entre los puntos P-12, P-13, P-16 y P-17, también de muy mala calidad en la Clasificación Q, que se ubica en la zona Sur del Tajo.
• En el resto de puntos de monitoreo las rocas que conforman el talud, se clasifican como de mediana calidad geomecánica (RMR - Roca Tipo III), sún la Clasificación Q de muy mala a mala calidad.
Orientado a determinar las condiciones geotecnicas en el tajo
Se efectuan: Investigacion geofisica y exploracion geotecnica
(calicatas, trincheras y perforaciones)
GEOTECNIA
Exploraciones Geotécnicas
Investigaciones Geofísicas
permite la determinación de los cambios litológicos lateralmente y en profundidad, aprovechando el contraste de la resistividad entre las diferentes formaciones
litológicas.
permite la determinación de los cambios litológicos lateralmente y en profundidad, aprovechando el contraste de la resistividad entre las diferentes formaciones
litológicas.
Parámetros Geotécnicos
INVESTIGACIONES GEOFISICAS
En condición estática y pseudoestatica empleando el método del equilibrio limite en el Software Slide v5.0
Análisis de estabilidad de talud
CONCLUSIONES
• Las condiciones geodinámicas de la zona de los Tajos, dependen de varios factores, como la Geología Estructural, Estratigrafía, Geología Económica, Geomecánica.
Los taludes que conforman la zona del Tajo Nito, se clasifican como de mala calidad
geomecánica (RMR - Roca Tipo IV) y (RMR - Roca Tipo IV), y de mediana
calidad (RMR - Roca Tipo III), según la Clasificación Q esta es de muy mala a
mala calidad.
• los métodos de límite de equilibrio, son más sencillos de utilizar y permiten analizar los casos de falla traslacional y de falla rotacional, así como las fallas de inclinación (“Toppling”) y las fallas en cuña.
El método de equilibrio limite presenta limitaciones y estas son:
•Se basan solamente en la estática. •Suponen los esfuerzos uniformemente distribuidos. •Utilizan modelos de falla muy sencillos. •Generalmente se asume el material como isotrópico.
Los métodos numéricos son la técnica que muestra la mejor aproximación al detalle, de las condiciones de estabilidad en la mayoría de los casos de evaluación de estabilidad de
taludes.
CONCLUSIONES
Muchas Gracias
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