Anexo BHOJA DE CLCULO: DISEO DE TAPONESEJEMPLO 1

La compaa minera El Indio desea clausurar la bocamina del nivel 2480 mediante la instalacin de un tapn de tipo monoltico de lados paralelos. La informacin recopilada mediante investigaciones de campo fue la siguiente:

La galera tiene 3.7 m de ancho y 3.4 m de alto, El macizo rocoso es de naturaleza grantica, siendo el valor del RMR encontrado de 55. Presenta un ngulo de de talud de 35. Se estima una altura de 100 m. para el nivel esttico del agua subterrnea La evaluacin de peligro ssmico del sitio indica el potencial de un sismo con aceleracin mxima de 0.2 g.Datos de Ingreso:Resultados:Clculos:CRITERIOS A UTILIZARI-Condiciones InicialesAberturasrea (m2)Permetro (m)H (m)fc' (MPa)g Agua (kN/m3)W (MPa)Lado Corto (m)Lado Largo (m)3.403.7012.5814.20120.00309.811.177Parmetros de la RocaRMRtr (kPa)F.S.trmx(KPa)M.G.H.A (m/m)M.G.H.A (kPa/m)55.00600.0032009.0090.00Parmetros de la CoberturaDato: Densidad GranitoHr (m)gr (t/m3)sv (MPa) 2,75 g/cm3 = 2.75 t/m3100.002.752.75II-Parmetros de Diseo1. Diseo por Corte1.1 Verificacin de la Resistencia al Corte del Concretofc' (MPa)Ctte.f's (kPa)30166.1909.81.2 Verificacin de la Resistencia al Corte del Macizo Rocosotr (kPa)F.S.tmx Permisible (KPa)60032001.3 Longitud del Tapn Basada en la Resistencia al Corte en la Interfaz Concreto-Roca (Enfoque Sudafricano)Garrett & Campbell-Pitt (1961)W (MPa)rea (m2)Permetro (m)tmx Permisible (*)(MPa)L (m)1.177212.5814.200.25.214(*) Se usar el valor de la resistencia permisible de la roca o del concreto en la interfase, la que resulte menor1.4 Longitud del Tapn Basada en la Resistencia de Soporte del Concreto y la Roca en el InterfazW (MPa)rea (m2)Permetro (m)fc (MPa)L (m)1.177212.5814.200.752.7812. Diseo por Flexin de Viga GruesaUn tapn corresponde a la categoria de viga gruesa cuando la relacin ancho/longitud > = 1.25Ancho (m)L (m)Relacin Ancho/Longitud5.205.211.00No necesita diseo por flexin de viga gruesaLado Largo (m)fc' (MPa)ft (MPa)aw (kN.m)Maximum Bending Moment (Mn)Factor (f)Mu (Kn.m)bL (m)5.2302274.141.41648.085570.510.658570.020.954.8793. Fracturacin HidrulicaRegla EmpiricaEn terrenos planos, donde existe el potencial de levantamiento en planos horizontales.Altura del nivel del agua H (m)gr (t/m3)Hr (m)100.002.7547.27Cumple con la profundidad* Para el Clculo de Hr se est incluyendo un FS de 1.3Criterio Noruegog Agua (kN/m3)Altura del nivel del agua H (m)F.S.gr (kN/m3)bCRM (m)9.811201.126.9835.0058.60cumple con la profundidad4. Falla por Infiltracin Excesiva (Bajo Gradientes Hidrulica Adversamente Altas)Altura del nivel del agua H (m)L (m)HGmx100.005.2119.18Altura del nivel del agua H (m)M.G.H.A (m/m)L (m)100.00911.11Gradiente Hidrulica Emprica/Verificaciones de InfiltracinP/L< 470 kPa/m donde el contacto entre el tapn y la roca no esta inyectadoP/L< 3660 kPa/m Donde la presin de inyeccin aplicada en el macizo rocoso alrededor del tapnes al menos el doble de la presin hidrosttica de diseoFS =4 En la construccin de Tapones en roca de buena CalidadFS =10 En algunos casos, dependendo de las condiciones dela fractura, concentracin de esfuerzos inducidosla porosidad de la roca y la aceptacin del inyectado del macizoSe aplique en la construccin de tapones sobre roca de buena calidad que tengan una presin mxima recomendada de un poco ms de 118 kPa/m o 915 kPa/mW (kPa)P/L (kPa/m)F.S.P/L *L (m)1177.203660.001.103327.270.35Cumple pero inyectando en la interfaz concreto/rocaIII-Peligro Ssmicoamx =0.20IV-Cargas DinmicasAriete Hidrulico (PH)amxvmax/amxvmax cm/sVelocidad Acstica del Agua (m/s)r agua kg/m3PH (kPa)0.2551114371000158Recalculando la Falla por Infiltracin Excesiva Adicionando el Ariete HidrulicoH (m)PH (kPa)Carga Hidrulica Adicional Generada por PHHGmx Permisible (*)L (m)100.0015816.11912.90V-SimbologiaaFactor de CargaamxAceleracin mxima del sismobAngulo de pendiente promedio de la laderabPeso unitario de la vigaCRMCubierta mnima de la roca medida desde el tnel en sentido oblicuo al punto ms cercano en la superficie del terrenoCtteConstanteF.SFactor de Seguridadfc'Resistencia a la Compresin del ConcretofcResistencia a la compresion permisible de la roca o concreto en la interfaz = 3.75 fsf'sEsfuerzo de Corte Permisible del ConcretoftResistencia a la flexin por traccin permisiblo del concretogaguaPeso especfico del aguagrPeso Especfico de la RocaHAltura del Nvel del aguaHrAltura de la roca ssobre el tnelKRelacin entre la Tensin Vertical y HorizontalLLongitud del tapnM.G.H.AMximo Gradiente Hidraulico AdmisibleMnMaximum Bending MomentMuMomento de flexin del diseo factorizadoPWP/LGradiente de Presin HidrulicaPHAriete HidrulicorDensidad del AguasHTensin HorizontalsvTensin VerticaltrResistencia Cisallante del Macizo RocosotrmxResistencia cisallante mxima permisible del macizo rocosouMdulo de PoissonVAAVelocidad Acstica del AguavmaxVelocidad del terrenovmax/amxRelacin entre la velocidad del terreno y la aceleracin mxima del sismowCarga por metro para una viga de 1m de alturaWCarga viva debido a la presin hidrostatica

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