capi clase introductoria

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12/04/2015 1 2015 Mecánica de Rocas MSc. Jorge Dueñas Facultad de Geología Geofísica y Minas UNSA www.unsa.edu.pe Email: [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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Mecanica de Rocas

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Page 1: CapI Clase Introductoria

12/04/2015

1

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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6

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?