DOCUMENTO

Ttulo del Informe

practicas software rocscience: dipsv5.1, swedgeV5.0 y unwedgev3.0. gua rpida de utilizacin, ejercicios bsicos y casos reales

lima (peru)

mayo de 2012

NDICE

11.INTRODUCCIN

2.DIPS V5.112.1INTRODUCCIN A LAS PRACTICAS12.2COMO EMPEZAR. CONOCER EL PROGRAMA DE FORMA TUTELADA12.2.1SELECCIN DE FAMILIAS DE JUNTAS POR VENTANA.122.3INRODUCIR UN PLANO EXISTENTE. P.E. TALUD152.4OTROS ASPECTOS162.4.1TRAVERSES162.4.2QUANTUTY COLUMN182.4.3FALSILLA DE FONDO202.4.4VISUALIZACIN EN MODO ROSETA212.4.5PONDERACIN DE TERZAGHI222.4.6EN CURSOS MS AVANZADOS233.SWEDGE V.5.0243.1INTRODUCCIN243.2COMO EMPEZAR. TUTELADO253.3EXTERNAL FORCES. SISMO Y AGUA354.UNWEDGE V.3.0364.1INTRODUCCIN364.2RECORRIDO RPIDO365.CASOS PRACTICOS REALES: PRESENTACIN POWER POINT51

1. introduccin

Se han elaborado los presentes apuntes para que sirvan de gua rpida para iniciarse en el manejo del software de ROCSCIENCE. Para su elaboracin se ha partido de la base de los manuales Quick Start Tutorial (o guas de inicio rpido) de los programas DIPSv5.1, SWEDGEv5.0 y UNWEDGEv3.0

En documentos anejos en Power Point se complementan estos apuntes con casos prcticos reales resueltos con este software.

Se recomienda complementar la lectura de estos apuntes con los manuales o tutoriales de ROCSCIENCE, tanto los de Gua Rpida como los especficos para diferentes funciones y aplicaciones. Estos manuales estn disponibles on-line en la web: www.rocscience.com. All tambin es posible encontrar casos prcticos en los que se han aplicado estos programas, son los denominados White Papers.

Estos apuntes en modo alguno reemplazan, ni pretenden ser un sustituto de los excelentes y muy didcticos manuales de la casa ROCSCIENCE.

No olvidar: El programa es una herramienta al servicio del proyectista, para resolver geometras complejas, nada ms. No sustituye al buen criterio y la experiencia. Siempre verificar que los resultados son coherentes con la geologa, el proyecto, etc.2. dips V5.12.1 Introduccin Vamos a realizar un recorrido tutelado por el programa, en una primera aproximacin ser un modelo simplificado, pero real. De tal forma que el usuario comience a operar con el software, despus se plantearn aplicaciones y conceptos algo ms sofisticados. De todos modos el curso est planteado de forma muy prctica, con la visin de un usuario que lo maneja da a da, sin dedicarle mucho nfasis a las aplicabilidades ms complejas, ciertamente tiles pero que raramente se emplean en mecnica de rocas e ingeniera.2.2 Como empezar. conocEr el programa DE FORMA TuteladAEn primer lugar abrimos el programa Se va a hacer un recorrido por el programa empezando con un problema real. Familias de juntas determinadas en 3 estaciones geomecnicas en campo (mapeo de campo) en una cantera o una mina a rajo abiertoLas juntas medidas en campo mediante 3 estaciones geomecnicas se resumen a continuacin

Direccin de buzamiento (DipDIr)Buzamiento (Dip)

16548

19848

28575

29074

01050

06566

19542

00562

20527

19530

05053

19532

28052

28546

28547

29655

29535

10750

20578

21075

29258

Tabla 1: Medidas de juntas de campo y que se van a introducir (input) en el programa DIPSPulsar File New. De esta forma abrimos un nuevo documento o archivo. El programa consta de una hoja de clculo en la que escribimos todas las juntas que hemos detectado y algunas de sus caractersticas y de una interfaz grfica de tipo estereogrfico donde se analizan las juntas y las familias. Esta parte grafica se genera a partir de la hoja en una primera aplicacin, para posteriormente olvidarnos de la hoja y trabajar directamente en los estereogramas.

Figura 1: pantalla inicial al cargar el programa Dips, antes de generar un archivo tipo hoja de clculo

Figura 2: pantalla que aparece al pulsar New File

Aparece directamente la tabla con columnas para introducir las juntas medidas en campo. De momento se introducirn aqu los datos, mas tarde se vern opciones avanzadas como ponderacin (quantity) o correccin de Terzaghi. Las columnas aparecen directamente como Dip y Dip Direction.

Importante: Para que el modo de introducir los datos sea en este formato hay que comprobar VER JOB CONTROL -- > GLOBAL ORIENTATION FORMAT

Figura 3: convencin para anlisisIntroducimos los datos de la tabla de arriba, los que hemos obtenido en el campo

Figura 4: tabla input de juntas o fallas completada

Una vez se disponen de los datos el primer paso es visualizar la nube de polos. No se visualizan los planos como crculos mximos en esta etapa ya que se emborronara el estereograma. Una vez se haya realizado el censado de los polos y decidido cuales son las familias mayoritarias es cuando se convierte de polo a plano la representacin.Para visualizar los polos de todas estas juntas se pulsa en el icono: contour plot

Figura 5: icono Contour Plot para visualizar los polos de las juntas que hemos introducido en la tabla

Una vez pulsado contour Plot, la tabla se minimizar (y quedar en una esquina inferior de la pantalla) y lo que visualizamos es el estereograma de la figura inferior:

Figura 6: estereograma en bruto

Aparece el estereograma con las nubes y maximizamos su visin, en la esquina inferior izquierda est el icono para regresar a la tabla de input de datos.

Figura 7: tal y como apreciamos, queda minimizada la tabla de datos (es el icono con forma de rejilla)

Dentro de los anlisis e informes es recomendable guardar ya una imagen de este primer estereograma de censado antes de comenzar con el estudio de las familias principales. Es lo que denominaremos un primer censado en brutoPara guardar una imagen File Export Image File y elegir destino y formato (recomendable jpg)

Figura 8: resultado: polos de todas las juntas tomadas en campo. Algunas se van agrupando, los colores dan una idea de la densidad de distribucin de las mismas (isolneas). Exportado en formato jpgAhora hay que decidir cul es el criterio para considerar o no una familia como representativa, es habitual considerar entre un 5 y un 10%. Aqu es donde se debe de analizar tal y como se explic en su momento el cuaderno de campo y ver si se ha anotado alguna familia como especialmente interesante. En otro epgrafe se especifica el modo de proceder para aadir peso a una familia de juntas que sabemos que es importante, pero que por una u otra razn no hemos podido medir suficientes en campo y no nos aparece representada como debera (alta concentracin).

En este caso seleccionamos aquellas zonas de crculos de polos en color verde, que aglutinan a ms de un 10% del censado. Es en estas zonas nicamente donde se realizar en anlisis o evaluacin de la familia media.

Lo habitual es realizarlo de dos maneras. 1) Visualmente por centro del polo o bien 2) trazando una ventana estadstica que abarque toda la nube que asimilamos a la familia1.- Seleccin manual del centro del polo

No siempre es necesario un anlisis muy detallado y estadstico de la familia. A mano damos por bueno como polo de la familia de planos aquel que se encuentre ms o menos en el centro de la nube, en la zona de mayor concentracin (colores)Pulsamos Add Plane si llevamos el cursor encima del estereograma vemos una cruz que se mueve correspondiente a un polo de plano y un crculo mximo.

Figura 9: pulsamos en el icono Add Plane para que nuestro cursor al viajar por el estereograma represente un polo.

Marcamos con la cruz el centro de la zona de polos que vamos a considerar. Al clickear con el botn izquierdo del ratn se abre una ventana que nos permite dar un nombre al plano que acabamos de crear.Automticamente figuran las coordenadas en formato Dip / Dip Direction del punto que acabamos de seleccionar en el centro de la nube.

Figura 10: al pulsar con el botn izquierdo del mousse sobre la nube se nos abre esta ventana

Lo nico que hacemos es darle un nombre a esta junta que hemos seleccionado Nosotros J1:76/207. Si se conoce alguna caracterstica, como que es una falla, un filn etc., lo ponemos, sino lo habitual es denominarla como Ji: J1,J2, J3 y as sucesivamente

Figura 11: primera de las familias de juntas definidas. El polo de esta familia se encuentra situado manualmente ms o menos en el centro de la nube de polos

Repetimos el proceso con todas las nubes de polos en color verde

El estereograma con las 4 familias de juntas seleccionadas queda de la siguiente forma:

Figura 12: nubes de polos con las familias seleccionadas sobreimpresas

En la figura superior se aprecia un gran emborronamiento. Ahora procederemos a mejorar el aspecto de esta presentacin

Figura 13: para mejorar el aspecto de las juntas seleccionadas como familias se procede mediante el icono edit planes. Tambin puede accederse a l desde la barra superior: Select ( Edit Planes

Bsicamente dejaremos el nombre de la junta y sus caractersticas en el crculo mximo y solamente su nomenclatura Ji en el polo. Se cambiara el color por defecto a uno ms fuerte. Para ello, clickeamos en el icono Edit Planes o bien Select- edit planes

Figura 14: men de opciones graficas desplegable en Edit Planes

Figura 15: los planos de las familias principales de las figuras 12 y 13 quedan de esta forma quedan ms fciles de ver. Adems es frecuente que todas las juntas tengan un mismo formato y que las distinga por ejemplo de los planos de los taludes

Ya no nos interesa que figuren las nubes de polos que ya hemos analizado y solo queremos que aparezcan los planos que hemos seleccionado sobre un fondo claro, para hacer un anlisis posterior:

Vamos al icono Major Planes Plot que slo nos muestra los crculos mximos

Figura 16: icono de Major Planes Plot para visualizar nicamente crculos mximos y sus polos y omitir las nubes de polos

Se ve todo negro, vamos al formato de presentacin de colores, nos familiarizaremos pues es uno de los temas ms importantes en la presentacin de datos

Seleccionamos: Setup display options

Figura 17: cambio de colores y apariencia de los estereonets: Setup Display Options

Figura 18: basta con cambia el color de Stereonet a uno claro

Figura 19: paleta de colores para la stereonetCambiamos Colors Stereonet, de negro a uno ms claro. Damos a OK

La imagen es la siguiente:

Figura 20: cambio de color en la falsilla de Major Plan Plot

Ntese a la derecha el resumen de las coordenadas de los planos definidos2.2.1 Seleccin de familias de juntas por ventana. Esta opcin es la que intrnsecamente incluye evaluacin estadsticaSeleccionamos el icono del men: Add Set (window)

Figura 21: Seleccin de nubes de polos por ventana

Mediante el cursor se toma una ventana que abarque la totalidad de la nube de polos. Esta zona seleccionada segn su tamao es lo que analizar estadsticamente segn la distribucin de Fisher para obtener un valor central o polar.

Figura 22: sobre la nube de polos de la parte superior se aprecia la ventana. Dentro del men desplegable (al clickear con el ratn) no podemos seleccionar DipDir pero si el titulo de la familia obtenida.

Figura 23: familias seleccionadas por el mtodo de la ventana

Quedan dos aspectos, uno la presentacin visual, en base a los crculos mximos y sin la nube y por otro obtener la distribucin estadstica de cada junta segn Fisher

Figura 24: para la presentacin de las familias en formato de crculos mximos sin las nubes recurrimos al mismo procedimiento ya explicado.

Para conocer cul es para cada familia su Direccin de Buzamiento y buzamiento y su distribucin estadstica recurrimos a seleccionar en el men: File ( Info Viewer

Figura 25: informacin sobre las juntas analizadas mediante el icono o men desplegable de Info Viewer

Vienen los datos de las familias de juntas, lo que ms nos interesa las coordenadas medias en base a la distribucin de Fisher

Identificacin de la familiaDip directiondipK Fisher

J120776402

J228951127

J328774542

J41973679

Tabla: resumen de las familias analizadas y sus distribuciones de Fisher2.3 inroducir un plano existente. p.e. taludAntes de proceder al anlisis de la interaccin de las juntas con los planos de excavacin mediante otras metodologas o programas es preciso visualizarlos en estereogrfica. Ya se ha indicado en el capitulo anterior como dibujar planos manualmente en estereogrfica. En el bloque siguiente se analizarn las inestabilidades de cuas en taludes rocosos. A continuacin se indica como introducir un plano de un talud en el estereograma en el que acabamos de analizar las juntas. Para mayor facilidad trabajamos en el formato de crculos mximos (Major Plane Plot) y no en el estereograma con la nube de puntos. Seleccionamos el icono Add Plane. Llevamos el cursor a cualquier parte del interior del estereograma u pulsamos el botn izquierdo del ratn. Aparece el desplegable de Add Plane de la figura 10.

Figura 26: seleccin de las coordenadas del plano que introducimos

En este caso vamos a cambiar en las casillas de DIP y DIPDIRECTION los valores que han salido al pinchar al azar y vamos a introducir los valores reales de nuestro plano de talud existente o proyectado. Adems le daremos un nombre en Label donde tambin indicaremos los valores de Dip/DipDir. Para editar el aspecto de este nuevo plano introducido remitimos a las explicaciones de las figuras 14 y 15

Figura 27: estereograma de un caso real, en el que adems de las juntas y falla (en negro todas) aadimos el talud que proyectamos. Elaborado con DIPS . Tnel de Arnotegui. Bilbao (Espaa, 2009)

Figura 28: estereograma en el que se ha representado la familia de juntas y un talud con diferentes inclinaciones (como se ver en mdulos posteriores todas las inclinaciones son geomtricamente inestables)2.4 Otros aspectos2.4.1 Traverses

Como ya se ha explicado en el bloque 1, la cantidad de juntas que medimos en campo est influido en cmo los taludes o desmontes las intersectan. De tal manera que segn las direccin de la excavacin juntas muy mayoritarias pueden aparecer en un numero mucho menor que el real, o incluso desaparecer. Tal es el caso de juntas subparalelas a la direccin del desmonte.

Para ello retomamos la tabla de valores que empleamos al principio del anlisis y debemos de aadir una columna ms en la que indiquemos cual es el plano (de haber varios) que ha interceptado esa junta, de ser uno solo tambin deber de contemplarse.

Figura 29: seleccionamos Job Control

Figura 30: men desplegable de Job Control

Pulsamos en recuadro de Traverses para introducir los diferentes planos o taludes con los que hemos intersectado las juntas (previo a la ponderacin de Terzaghi). Una vez abierto el cuadro de Traverses (aparecer en blanco) pulsamos Add

Figura 31: introduccin de datos para las lneas Traverses de ponderacin de afloramiento

Debemos de introducir los datos de cada una de las alineaciones, la columna de Orient1 corresponde al buzamiento DIP de ese plano, y la segunda columna a su direccin de buzamiento DipDir, Una vez introduzcamos la informacin de las alineaciones (habitualmente una o a lo sumos dos) pulsamos OK

Figura 32: al pulsar OK veremos como en la hoja de entrada de datos aparece una nueva columna titulada Traverse.

En la hoja de entrada de datos introduciremos el numero 1,2, etc que corresponda a la alineacin que hemos descrito en Job Control. Vemos que las columnas han cambiado de Dip/Dip Direction a Orient1/Orient2. Representa lo mismo.2.4.2 Quantuty column

Como ya apuntbamos a veces es necesario ponderar artificialmente una familia de juntas. Eso es debido por ejemplo a que en un afloramiento encontramos muchas juntas de poca relevancia que perteneces a una familia (que podemos definir como J3) y por el contrario vemos una falla importante sobre la que slo podemos hacer una medida. Si introducimos ms juntas como la primera que hemos mencionado, al hacer el censado de nubes de polos nos va a desaparecer la falla principal, dado que slo la hemos contado una vez.

Para evitar eso, la ponderamos artificialmente, es decir, que le asignamos un factor multiplicador (por ejemplo x 10)

De igual manera puede ser que midamos una junta y vemos que se repite n veces. Entonces deberemos ponderarla x n veces.

Para ello pulsamos Job Control

Figura 33: seleccionamos Job Control

Figura 34: men desplegable de Job Control

En el men desplegable de Job Control activamos la casilla de Quantity Column y pulsamos

Figura 35: aspecto de la tabla de entrada de datos con la columna de ponderacin Quantity

Figura 36: estereograma en el cual se ha ponderado una falla muy importante. Ntese como destaca sobre las otras juntas2.4.3 Falsilla de fondo

Se trata simplemente de un aspecto ms bien esttico, para que se asemeje ms a los clculos que realizamos manualmente. En los informes no resulta habitual

Pulsamos sobre el icono Stereonet overlay

Figura 37: icono Stereonet overlay

Seleccionamos Equatorial y OK. La imagen pasa a ser de la figura a la figura

Figura 38: representacin de los polos sin la falsilla de fondo (Stereonet)

Figura 39: representacin con la falsilla de fondo (Stereonet)2.4.4 Visualizacin en modo rosetaSe trata de un modo de visualizacin que no se emplea nunca en mecnica de rocas geomecnica pero de gran aceptacin en la geologa estructural. Simplemente se pulsa sobre el icono Rosette Plot

Figura 40: Icono para representacin en modo roseta

Figura 41: ejemplo de representacin de juntas en modo roseta, la longitud de cada porcin es proporcional a la ocurrencia de la misma2.4.5 ponderacin de Terzaghi

Una vez que se tiene la hoja de clculo y el diagrama de polos con la columna de Traverses es cuando podemos ponderar el estereograma que tenemos mediante el icono Terzaghi Weighting que se traduce precisamente por ponderacin de Terzaghi. Aunque todos los reconocimientos de campo deberan de estar ponderados, es una prctica poco corriente.

Figura 42: icono de ponderacin de Terzaghi

En cuanto pulsamos cambia el aspecto del estereograma. Comprese las dos imgenes inferiores

Figuras 43 y 44: la imagen de la izquierda no est ponderada y la de la derecha s.2.4.6 en cursos ms avanzados

Anlisis de la estabilidad en estereogrfica incluyendo parmetros resistentes de las juntas (cono de friccin, etc.)

3. swedge v.5.03.1 introduccin

Vamos a realizar un recorrido tutelado por el programa, en una primera aproximacin ser un modelo simplificado, pero real. En segundo lugar abarcaremos un talud real, y se analizarn los refuerzos, introduccin de sismo de clculo etc.

En este caso resulta imprescindible conocer y dominar las partes de una cua en roca y los condicionantes que gobiernan su estabilidad geomtrica (descalce o no por el plano). Para ello remitimos al lector a los apuntes tericos. De todas formas bajo estas lneas se recuerdan las partes de una cua en talud y los condicionantes que gobiernan su estabilidad geomtrica en proyeccin estereogrfica

Figura 45: partes de una cua inestable en un talud rocoso (Fuente: Manual SWEDGE de ROCSCIENCE)En la figura superior (45) vemos las partes de una cua inestable en un talud: H1 es la altura del talud desde su pie hasta el cambio de pendiente a la coronacin. 1 y 2 son los planos de las superficies de inestabilidad (juntas, fallas, etc.) que se intersectan entre s. 3 corresponde a la superficie de terreno en coronacin del talud. 4 es la cara del talud. 5 es la grieta de traccin (en ingls Tensin Crack), no siempre presente. L s la distancia desde la grieta de traccin a la cara del talud.3.2 Como empezar. Tutelado

Abrir el programa. Seleccionamos File ( New. Nada ms abrir el programa aparece una pantalla con una cua por defecto. Antes de hacer ninguna modificacin vamos a hacer un recorrido para familiarizarnos con este marco de trabajo.

Figura 46: cua que aparece por defecto al abrir el programaEncontramos cuatro imgenes de la cua tipo (Figura 46) corresponden a la vista superior, una rotada en 3D y en la lnea inferior una vista frontal y una seccin. A la derecha encontramos una tabla resumen con los datos de la cua formada. Unos son irrelevantes, otros cruciales. Los ms importantes: Tipo de anlisis: indica por defecto deterministic, determinstico, pero puede ser tipo probabilstico (por ejemplo incluyendo la distribucin K de Fisher en las juntas).

Factor of Safety: el Factor de seguridad. Por debajo de 1 la cua cae, por encima no. Habitualmente consideramos 1,2 como mnimo aceptable para taludes temporales y 1,5 para permanentes, aunque en funcin de la responsabilidad de la obra se puede exigir incluso un F.S. = 2. No son habituales factores mayores, p.e.de 3 como en cimentaciones (fundaciones).

Wedge data: informacin de la cua. Lo ms importante: volumen y peso, rea de la cua en la cara del talud, modo de deslizamiento (sobre que planos desliza).

Line of intersection: datos sobre la lnea de interseccin entre los planos que forman la cua. La inestabilidad geomtrica viene dada porque esta lnea buza menos que la cara del talud y por tanto este descalza la cua. Muy importante para definir posteriormente el sostenimiento, longitud de bulbo, etc.

Seleccionamos Analysis ( Project Settings

Son las caractersticas del mtodo de anlisis, en general slo nos fijamos en la primera pestaa, que hace referencia al tipo de anlisis: determinstico (valores fijos) y probabilstico. Las unidades de medida pueden reflejarse en sistema mtrico o bien Imperial. El anlisis combinatorio sirve para introducir ms de dos familias de juntas y analizar las diferentes combinaciones inestables.

Figura 47: pantalla de datos del proyecto

Figura 48: ventana de entrada de datos. Input data. Introduccin de la informacin del talud: orientacin en formato DipDir/Dip del talud, de la cara superior. Presencia o no de grieta de traccin y datos geomtricos del talud, principalmente su altura. Por ltimo densidad de la rocaLa ventana ms importante es la de introduccin de datos (Figura 48). Pulsamos el icono de la mano que seala una hoja o bien seleccionamos en el men superior: Analysis ( Input Data

Tenemos 3 pestaas, una para las caractersticas del talud (Figura 48), otra para las juntas (Figura 49) y la ltima para fuerzas externas tales como sismo o agua (Figura 50)

Figura 49: entrada de datos para las juntas: datos de orientacin y resistencia, lo ms sencillo segn el criterio de Mohr Coulomb (que ya se ha visto) con valores instantneos de C y Fi.

Figura 50: entrada de datos de fuerzas externas: agua y sismo

Figura 51: datos sobre la cua en la derecha de la ventana principalLa informacin que aparece en la parte derecha sobre la cua (Figura 51) puede restringirse a ciertos parmetros que ms nos interesen. Para ello pulsamos la pestaa Filter List que aparece en el mismo recuadro de la informacin y accedemos al men desplegable de la figura inferior (Figura 52)

Figura 52: Men desplegable para filtrar la informacin que nos aparece sobre la cua en la pantalla principal.Existe una opcin para visualizar informes normalizados aunque nosotros hemos explicado en la teora el formato ms comnmente utilizado y la informacin que debe de incluirse con una orientacin eminentemente geotcnica. Bajo estas lneas se muestra la ventana de informe, para ello pulsar Analysis ( Info Viewer.

Figura 53: documento resumen del anlisis efectuadoDe cara al informe y para verificar que los clculos son correctos debemos de checkear el estereograma que nos brinda Swedge con el que deberamos de haber hecho en el anlisis preliminar, por ejemplo con DIPS.

Para ello pulsamos Analysis ( Stereonet. O bien sobre el icono de estereograma que aparece en la barra horizontal de herramientas superior.

Figura 54: estereograma de los planos analizados: juntas + taludPodemos visualizar mejor la cua cada haciendo doble click en la visualizacin en 3D del ngulo superior derecho. Aparece la imagen como en la inferior (Figura 55)

Figura 55: seleccin el modo de visualizacin en 3D nicamente, haciendo doble click. Luego con el botn izquierdo seleccionado extraemos la cua de la cara del talud, para visualizar y analizar su forma y dar un aspecto ms claro a la presentacinAhora vamos a modificar el modelo e introducir un plano con diferentes caractersticas:

Altura del talud20 m

Buzamiento del talud (Dip)65

Direccin de buzamiento (DipDir)045

Angulo de la cara superior del talud (coronacin)10

Direccin de buzamiento de la coronacin (suele ser la misma del talud)045

Densidad del material (peso unitario)2,7 T/m3

Tabla 1: caractersticas del talud a modificar

Introducimos los datos de la tabla superior en la ventana desplegable de input data en la pestaa de Slope. Seleccionamos Analysis ( Input Data o vamos al icono correspondiente

Figura 56: introducimos los datos de la tabla 1.

Tambin modificamos las juntas que introducimos en el clculo utilizando los siguientes valores:

Direccin de buzamiento DipDirBuzamiento DipCohesin C (T/m2)Angulo de friccin Fi

Junta 1052452,530

Junta 201870035

Tabla 2: caractersticas de las juntas a modificar

Figura 57: introducimos los datos de las juntas de la tabla 2Los resultados de la nueva geometra y juntas aparecen automticamente al pulsar aceptar. En la figura inferior (Figura 58) se aprecian los cambios. Ntese el Factor de Seguridad y todos los parmetros del cuadro de la parte derecha.

Figura 59: nueva cua generada con los nuevos valores. Modificando los que existan por defecto

3.3 external forces. sismo y aguaInput Data ( Force. Para el anlisis ssmico se aplica el mtodo quasi esttico. Se introduce el coeficiente ssmico, calculado en funcin de la normativa aplicable. A menudo a travs de la aceleracin ssmica bsica o de clculo. El Factor de seguridad al aplicar efecto de sismo cae drsticamente.El agua se introduce en la casilla y se indica el porcentaje de relleno de las fisuras4. Unwedge V.3.0

4.1 Introduccin

Para introducirnos en el programa hemos tomado el ejemplo que provee Rocscience en su Quick Start Tutorial4.2 Recorrido rpido

Una vez se abre el programa y se abre u nuevo archivo la pantalla principal permanece en blanco hasta que no introduzcamos alguna geometra Pulsamos Analysis ( Project Settings o bien directamente en el iconito del martillo. Se abre el desplegable inferior (Figura 60(

Figura 60: Ventana desplegable de Project Settings

En la ventana de Project Settings (Figura 60) podemos ponerle un titulo al trabajo, seleccionar las unidades de medidas. Decidimos cambiarle el titulo a Ejemplo cua subterrnea tal y como se muestra a continuacin (Figura 61)

Figura 61: Cambio de ttulo en la ventana de Project Settings. No tiene mayor relevanciaEn la barra de herramientas horizontal hay algunos iconos que debemos tener en cuenta para no perdernos en el programa. Algunos estn todava desactivados. Los principales son:

0pening section view. Es la presentacin que aparece por defecto cuando abrimos el programa, el icono es una seccin de galera con puntos. En esta presentacin trabajamos sobre la seccin del tnel a modelizar

Stereonet. Para visualizar el estereograma con las juntas que analizamos y el eje de la galera minera. Est representado el icono por un estereograma con crculos mximos Info Viewer. El icono es una especie de librera con un interrogante. Nos da un listado presentacin con todas las caractersticas y resultados del estudio. Es como un informe.

3D Wedge View. Esta desactivado hasta que no introducimos los datos de alguna junta. Es la ventana ms importante del programa y muestra las cuas que se forman

Input Data. Es el icono comn en todos los programas de Rocscience. Una hojita con una mano apuntando. Para INPUT de datos de la obra, tnel, planos, etc.

Figura 62: Iconos activos al iniciar el programaVamos a iniciar en la ventana de Opening Section View (en la que estamos por defecto) y vamos a ir introduciendo la geometra del hueco, de la seccin de la galera o tnel. Tal y como vemos en la figura siguiente (Figura 63) hay dos modos de hacerlo, manualmente introduciendo las coordenadas Add Opening o bien importando la seccin de autocad Import DXF, tal y como se indica debe estar salvada en formato dxf (y como veremos ms adelante ser un crculo cerrado). En este primer ejemplo lo introduciremos manualmente. Por ello pulsamos el icono Add Opening

Figura 63: dos modos de introducir la seccin: manualmente Add Opening e importando un archivo cad Import DXFA continuacin vamos a introducir manualmente las coordenadas de la seccin de la galera minera (Figura 64). Una vez hemos pulsado Add Opening, los datos que pulsemos ya sern coordenadas y una cruz ira marcando en la pantalla los puntos que hemos introducido. Los valores aparecen, segn se van metiendo en la esquina inferior derecha (Figura 65).

Figura 64: valores a ir introduciendo para dibujar la seccin. Si pulsamos numero, espacio nmero, y luego enter, estamos introduciendo las coordenadas de vrtices, pasando de uno a otro. Podemos trazar arcos de crculo pulsando a (de arco) enter, despus el numero de segmentos en el arco, enter, segundo punto del arco (pues el primero es en el que estbamos) enter, y el tercer punto. Para cerrar la seccin pulsamos c y se cierra con el punto de origen

Figura 65: los valores que vamos introduciendo aparecen en un cajetn en la esquina inferior derecha

Figura 66: aspecto final de la seccin a analizar. Podra ser perfectamente una cmara de machaqueo en el interior de mina, Una caverna hidroelctrica, etc.Ahora vamos a introducir los datos de la obra: juntas y tnel. Para ello pulsamos icono Input Data

Figura 67: Icono input data

Una vez pulsado el icono aparece la ventana desplegable de la figura inferior (Figura 68)

Figura 68: Ventana de introduccin de datos de juntas y orientacin del tnel. Introducimos un eje de tnel de orientacin (trend) 045 y horizontal (Plunge 0). Pulsamos Apply

Figura 69: pestaa para introducir los datos y propiedades de las juntas dentro de la ventana Input Data. Introducimos las siguientes juntas: 030/60 (en DipDir/Dip), 150/60 y 270/60.Ahora vamos a definir las propiedades de las juntas. Para ello vamos a la pestaa de joint properties (Figura 70). Procedemos del modo siguiente:

Cambiamos los nombres de las propiedades de las juntas que aparecen por defecto a junta rugosa Introducimos los parmetros resistentes: C= 1 T/m2 y Fi = 35. El resto de propiedades se dejan por defecto.

Creamos otro tipo de propiedad, Para ello pulsamos el botn Add en la columna de la izquierda. En la sub pestaa que se abre seleccionamos valores por defecto (Figura 71) Cambiamos el nombre de joint propertie que aparece por junta lisa

Para esta nueva junta introducimos los valores Cohesin = 0, Fi = 20 (Figura 70). Pulsamos Apply.

Ahora tenemos que asignar estas propiedades a cada una de las juntas segn proceda. Regresamos a la pestaa de Joint Orientations (Figura 72). Cambiamos los valores que aparecen por los nuestros (Figuras 73 y 74). Pulsamos OK

Figura 70: pestaa de propiedades de las juntas. Ya se han cambiado los valores que aparecan por defecto

Figura 71: subpestaa para aadir nuevas propiedades

Figura 72: asignamos las propiedades segn conviene a cada una de las juntas

Figura 73: al pinchar sobre la propiedad el desplegable nos sugiere entre las que hemos introducido en propiedades

Figura 74: cambiamos los valores de las propiedades de las juntas por defecto (figura 72) en los que nos asigna directamente la primera de las propiedades para todas las juntas, por los valores que vamos a introducir nosotros

Ahora pasamos a visualizar las posibles cuas en 3D. Pulsamos sobre el icono 3D Wedge View que ya est activo (Figura 75)

Figura 75: Icono 3D Wedge View, que permite visualizar las cuas y el tnel en perspectiva y varios alzados. Es la pantalla ms importante del programa

Figura 76: vista del modo 3D Wedge View

Si pulsamos doble click en cada recuadro nos quedamos solo con esa imagen. Es habitual tomar las ilustrar los informes la imagen en 3D de la esquina superior derecha. Hacemos doble click en ella y obtenemos la Figura Inferior (Figura 77)

Figura 77: Vista en 3D del tnel o galera y las cuas modelizadas.

Manteniendo pulsado el botn izquierdo del ratn, podemos mover la vista y si lo posicionamos sobre una de las cuas al moverlo desplazamos nicamente sta (Figura 78)

Figura 78: Vista en 3D del tnel o galera y las cuas modelizadas. Movimiento de la cua de clave

En la pantalla podemos visualizar en la parte derecha toda la informacin sobre las caractersticas de cada cua y entre otros su factor de seguridad.

Figura 79: Informacin sobre cada una de las cuas

Podemos visualizar el estereograma pulsando el icono correspondiente (Figura 80)

Figura 80: icono para visualizar el estereograma. Para volver a la pantalla de las cuas basta pulsar sobre el icono correspondiente (con un tetraedro rojo)

Vamos a ir anotando los datos de cada cua para ir elaborando el informe. Para cada una de ellas seleccionamos una vista 3D y los datos ms relevantes (Tabla inferior). Seleccionamos la cua mediante la pestaa Wedge Visibility de la Figura 76 o 79Y salvando una imagen de cada una de ellas

cuaFSAltura piceVolumen peso

clave

Tabla 3: caractersticas a anotar de cada cua para el informe. Adems de una imagen y descripcin de tipo de cua

Figura 81: seleccionamos cada cua a travs de Wedge Visibility

Figura 82: vista en 3D de la cua de clave. A la derecha las caractersticas de esa cua concreta

Figura 82: vista en 3D de la cua de hastial. A la derecha las caractersticas de esa cua concreta. Esos datos junto con la imagen es lo que vamos colocando en la tabla resumen para el informe y realizar el anlisis pertinente de necesidades de sostenimiento, etc.

Para sostener las cuas inestables o bien para analizar a largo plazo las cuas (con el sostenimiento proyectado) procedemos utilizando una ventana especfica (figura 83)

Figura 83: icono y ventana Perimeter Support Designer Posee dos tipos de sostenimiento, Shotcrete y pernos (bolts) pudiendo elegir adems de sus propiedades diferentes configuraciones.

Figura 84: seleccionamos propiedades del empernado (bolt properties). Podemos escoger entre Sweelex, anclaje puntual, etc

Figura 85: Una vez elegidas las propiedades del perno, escogemos su distribucin espacial longitud, etc.

Figura 86: una vez seleccionado el bolt pattern pinchamos con el botn izquierdo del ratn en una de las esquinas y vamos recorriendo el permetro

Figura 87: aspecto del empernado en la pantalla Perimeter Support Designer

Figura 88: visualizacin de los pernos que intersectan las cuas en la pantalla de vista 3D

Nota: para exportar las imgenes se realiza al igual que en todos los programas de Rocscience: File ( Export ( Export Image

Despus analizamos con el sostenimiento ver cmo cambian los factores de seguridad que hemos tomado

cuaFS sin sost.FS con sost

clave

Tabla 4: comparativo de FS sin y con sostenimiento5. Casos practicos reales: presentacin power pointEn anejosCdigo GC: (nmero de registro)

Documento: (nombre del documento con formato de fecha americana)