Geotecnia de minas
- 1. Diseño del sostenimiento 1 ) Sostenimiento con hormigón T- espesor del hormigón de revestimiento P- Presión aplicada en Kg/c m 2 R- Radio interior del revestimiento en cm: -Resistencia la compresión uniaxial de hormigón en Kg/c m 2 En el techo o coronación del túnel: Si el numero de familias o de set de discontinuidades es mayor de tres , la ecuación se expresa de la siguiente forma:
- 2. b) En las paredes o en los hastiales del túnel: Para Q>10 se emplea el valor de 5Q Para 0,1<Q<10 se emplea el valor de 2,5Q Para Q<0,1 se emplea el valor de Q También se define para el valor de Q, la distancia al frente sin revestir F F : distancia al frente sin revestir, en metros 2) Pernos: L : longitud de los pernos en metros B: ancho de la excavación en metros H: altura de la excavación en metros ESR: relación del sostenimiento en la excavación
- 3. En el caso de anclajes en bóveda se usan las siguientes expresiones: 3) Hormigón lanzado: Se considera que el hormigón lanzado se coloca en pequeñas capas de 2 a 5 cm de espesor, y su función es de evitar la meteorización de la roca especialmente en las diaclasas.
- 4. RECOMENDACIONES DE SOSTENIMIENTO Inicialmente Barton propuso una guía de sostenimiento que presentaba 38 tipos de sostenimiento. Estimación de las categorías de sostenimiento, basadas en el índice Q de calidad
- 5. Tipos de sostenimiento para el índice Q Nº Sostenimiento 1 Sin sostenimiento 2 Pernos localizados 3 Anclaje sistemático 4 Anclaje sistemático con 40 a 100 mm de hormigon lanzado no reforzado 5 Hormigon lanzado con fibra reforzada, 50 a 90 mm y anclaje 6 Hormigon lanzado con fibra reforzada, 90 a 120 mm y anclaje 7 Hormigon lanzado con fibra reforzada, 120 a 150 mm y anclaje 8 Hormigon lanzado con fibra reforzada, >150 mm con arcos reforzados de hormigon lanzado y anclaje 9 Hormigon armado
- 7. Correlaciones De acuerdo con la aplicación de los diferentes tipos de excavaciones, se han propuesto diferentes tipos de correlaciones entre el RMR y el índice Q. Correlaciones entre el RMR y el índice Q. Correlaciones Origen Aplicacion RMR= 13.5 log Q +43 Nueva Zelanda Tuneles RMR= 9 ln Q + 44 Diverso Tuneles RMR= 12,5 log Q + 55,2 España Tuneles RMR= 5 ln Q + 60,8 Sudafrica Tuneles RMR= 43,83 – 9,19 ln Q España Mineria, roca debil RMR= 10,5 ln Q + 41,8 España Mineria, roca debil RMR= 12,11 log Q + 59,81 Canada Mineria, roca resistente RMR= 8,7 ln Q + 38 Canada Mineria, roca sediemntaria RMR= 8,7 ln Q +38 Canada Mineria, roca resistente
- 8. Ejemplo de calculo: Calcular el indice Q y el tipo de sostenimiento para la siguiente excavacion: Se contruye un acamra de 15 m de ancho para un amina subterranea, excavada en una norita, a 2.100 m bajo la superficie . El macizo rocoso contiene 2 familias de discontinuidades que controlan la estabilidad. Estas discontinuidades son onduladas, rugosas y sin meteorizacion. El RQD tiene un promedio del 90% y en el ensayo de laboratorio dio un promedio de resistencia a la compresion uniaxial de 170 MPa. La direccion de las tensiones principales es vertical y horizontal, y la magnitud de la tension principal horizontal es aproximadamente 1,5 veces mayor que la tension principal vertical. El macizo rocoso esta localmente mojado , pero no hay evidencia de flujos de agua. Tenemos: RQD= 90 Jn= 4 Jr= 3 Ja= 1 Jw= 1 Para la profundidad de 2100 m, la tension vertical in situ sera de aproximadamente de 57 MPa y en el caso de la tension horizontal ( 1,5 veces de la vertical) tendremos aproximadamente 85 Mpa. La resistencia a la compresion de la norita es de 170 Mpa; esto nos de una relacion . El valor de SFR= 100. Calculamos Q.
- 9. La camara antes mencionada cae en la categoria de minas permanentes abiertas, por lo tanto, le corresponde un valor de ESR= 1,8. Entonces , para la excavcion de 15 m de ancho, la dimension equivalente : De = 15/1,8 = 8,33. Se grafica estos datos , tanto el índice Q, como la De Q = 0,68 De = 8,33 Q De
- 10. El punto cae dentro de la categoria (6) Nº Sostenimiento 1 Sin sostenimiento 2 Pernos localizados 3 Anclaje sistemático 4 Anclaje sistemático con 40 a 100 mm de hormigon lanzado no reforzado 5 Hormigon lanzado con fibra reforzada, 50 a 90 mm y anclaje 6 Hormigon lanzado con fibra reforzada, 90 a 120 mm y anclaje 7 Hormigon lanzado con fibra reforzada, 120 a 150 mm y anclaje 8 Hormigon lanzado con fibra reforzada, >150 mm con arcos reforzados de hormigon lanzado y anclaje 9 Hormigon armado