capi clase introductoria
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Mecanica de RocasTRANSCRIPT
12/04/2015
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2015
Mecánica de Rocas
MSc. Jorge Dueñas
Facultad de Geología Geofísica y MinasUNSA
www.unsa.edu.peEmail: [email protected]
Evaluación • 2 exámenes (Ex): 60%• Trabajos Prácticos (Tp): 20%• Trabajo Final (Tf):20%
• Salida de Campo: Por definir
• Nota Final– NF = Ex*0.6+Tp*0.2+Tf*0.2
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Introducción
Contenido del Curso
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BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA
BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA
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BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA
Aplicaciones de la Mecánica de Rocas
Cap IINTRODUCCIÓN
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ANÁLISIS GLOBAL DEL PROBLEMA DE INGENIERÍA DE ROCAS
ANÁLISIS DE LOS MECANISMOS ASOCIADOS
ANÁLISIS INDIVIDUAL DEL PROBLEMA
Excavación subterránea
Pozo
Fundación
Condiciones de contorno
Tensiones in situRégimen Hidrogeológico
Talud rocoso
Ingeniería de Rocas
Comprehensive Rock Engineering (Hudson et al, 1993)
Minería de Tajo Abierto
West Wall, Mega Pit, Sunrise Dam Gold Mine, Western Australia (John Read&Peter Stacey)
Guidelines for Open Pit Design (John Read &Peter Stacey, 2011)
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Minería de Tajo Abierto
Guidelines for Open Pit Design (John Read &Peter Stacey, 2011)
Excavación Superficial
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Excavación Superficial
Estado de Tensiones
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Estado de Tensiones
Ruptura en Cuña
Ruptura Planar
Discontinuidades persistentes
150 m
Discontinuidadespersistentes
Rupturas en Taludes Altos
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Rupturas en Taludes Altos
Hoek et al., 2000
Deformaciones localizadas
Mecanismos de Ruptura: Coalescencia?
Estructuras mayores
Mecanismo desconocido en el
pie del talud
~ 315 m
30 40 50 60 70 80 90
Slope Inclination, (degrees)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
Str
ipp
ing
Ra
tio
b/h = 0,05
0,20
0,100,15
IMPACTO DE LA INCLINACIÓN DE
LOS TALUDES, , EN LA RAZÓN
LASTRE:MINERAL, sr
sr
tan2 :
b
hOW
WASTEROCK
ORE
b
CLh
Negocio Minero, Qué es?
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ANGULO CARA DE BANCO
b
ANGULO INTERRAMPA
r
ALTURA DE BANCO h b
ANGULO INTERRAMPA
r
ALTURA INTERRAMPA h r
ANGULO GLOBAL(OVERALL ANGLE)
o
ALTURAGLOBAL
(OVERALL)
h o
ANCHO DE RAMPA
b r
ANCHO DE BERMA
b
Parámetros quedefinen la geometríade un talud minero
Diseño de Taludes
“ Valor agregado de la Geomecánica”
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Geología
Excavación Subterránea
Interacción las estructuras del macizo rocoso, los esfuerzos
presentes y el flujo de agua alrededor de una
excavación subterránea
Comprehensive Rock Engineering (Hudson et al, 1993)
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Excavación Subterránea
Interacción Matricial de las estructuras del
macizo rocoso, flujo de agua y la
construcción y/o excavación respectiva
Comprehensive Rock Engineering (Hudson et al, 1993)
Excavación Subterránea
Influencia de la dimensión de la excavación vs el Espaciamiento de la Discontinuidad en la Estabilidad
Comprehensive Rock Engineering (Hudson et al, 1993)
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Excavación Subterránea
Túnel Gottard (Alemania – Italia)Costo = US$ 7 billonesTiempo de Construcción: + 12 añosChimenea: 800mDistanica paralela entre tubos: 40mMaterial Excavado: 24 Millones de TM
La Roca como Material de Ingeniería
Homogénea Contínuo Isotrópico
AnisotrópicoDiscontínuoHeterogéneo
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Macizo Rocoso
Roca intacta Discontinuidades
+
Macizorocoso
=
Macizo Rocoso
Roca intactaPropiedades de resistencia-UCS-Intercepto cohesivo (c)-Angulo de fricción (°)-Tracción indirecta-Carga puntual
Propiedades elásticas-Modulo de Young (E)-Poisson
+
DiscontinuidadPropiedades de resistencia-Resistencia al corte ()-Intercepto cohesivo (c)-Angulo de fricción (°)
Propiedades elásticas-Modulo de rigidez (Ks,Kn)
Condición de las discontinuidades-Orientación (Dip/ Dipdir)-Frecuencia (ff)-Espaciamiento (S)-Rugosidad-Persistencia-Tipo de relleno-Tamano de bloque-RQD
=
Macizo rocosoPropiedades de resistencia-Método de H&B-Intercepto cohesivo-Angulo de fricción
Propiedades elásticas-Modulo de Young
Metodo directo e indirecto Estimaciones (empíricas)
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Preguntas?