Elementos de Fortificación - 2019

 

SOPORTE EN MINAS SUBTERRANEAS

 

Hoek (1996) presenta un resumen de distintos tipos de problem emaas de in ine estabilidad, los parám áme etros crí ríti ticcos que los gobiernan, métodos de análisis y criterio de aceptabilid idaad tanto para túnele less de ob obrras civiles com omo o exca cavvac acio ione ness mi mine nerras as,, tal alud udes es y fu fund ndac acio ione ness

 

Factor de Seguridad Una ap aprroxi xima maci ció ón cl clás ásiica usa sad da, par ara a deter erm min inar ar el fac acto torr de seguridad es la relación entre la capacidad "C" de sopor te (fuerzas resistentes) y la demanda "D" (fuerzas que favorecen el fallamiento). En dond donde: e:

F = C/D (F (Factor actor de Segu Segurida ridad) d)

Un factor F = 1,3 puede ser utilizado para labores temporales y un factor de 1,5 a 2,0 para labores permanentes.

 

Tipos de soporte •

•

  Activo es aquel que adhier adhiere e carga carga una vez instalado. instalado. Cables y pernos tensionados, segmentos de concretos.   Pas Pasivo ivo desarrolla desarrolla carga carga una vez que la roca roca deforma. deforma. Marcos de acero, madera, pernos y cables no tensionados

 

Clasificac Clasificación ión de pernos

 

La mayoría de las excavaciones subterráneas son realizadas para cumplir un rol importante tanto, en Obras Civiles como en proyectos de Minería. Las téc Las écni niccas em empl plea eada das, s, en ge gene nerral al,, incluyen inclu yen sofis sofistica ticados dos sist sistemas emas may mayore oress de anc anclaj lajes es de sue suelos los o ro roca cass (Gr (Groun ound d Anchors), sistemas de cable (Cable Bolts) y pernos (Rock Bolts).

 

•

  El sistema mayor de anclaje   de terreno, es em empl plea eado do má máss bi bien en pa para ra so solu luci cion onar ar problemas de estabilidad en proyectos de ingeniería civil y en longitudes mayores a 10 m. Sin embargo, también son usados en ex exca cava vaci cion ones es es espe peci cial ales es de mi mine nerí ría a subter sub terrá ránea nea,, ta tales les com como o sub subest estacio aciones nes (chancado, eléctricas, de drenaje, plantas metalúrgicas, etc.), mientras que la técnica de cables  es usada en la industria minera para longitudes de 3 hasta 12 m, y en casos especiales, para más de 20 m. En tanto, el sistema de pernos es utilizado en ambas ingen ingenierías ierías,, pero para solucio solucionar nar,, en gen gener eral, al, pr probl oblema emass cuy cuyas as lon longit gitude udess sean iguales o menores a 3 m.

 

Perno de Anclaje Mecánico •

•

•

  Tienen Tienen un cab cabeza ezall de de expan expansió sión n para para crea cr earr un una a fu fuer erza za de fr fric icci ción ón,, es este te mecanismo funciona perfectamente en roca masiva.   En macizo macizoss rocosos rocosos de de baja calid calidad ad no es viable su uso debido a la presencia de dis isccontinuidades es,, las cuale less inte in terv rvie iene nen n en la fu fuer erza za me mecá cáni nica ca generada.   Al instalarlos tanto el diámetro como la longitud de la per erfforaci ció ón s on relev rel evan ante tes, s, es esta ta úl últim tima a deb debe e ser al meno me noss 10 100 0 [m [mm] m] má máss la larg rga a qu que e la longit lon gitud ud tot total al del pern perno, o, par para a evi evitar tar que qu e el ca cabe bezzal se des espl plac ace e al ser forz fo rzad ado o ha haci cia a el fo fondo ndo.. A su ve vezz se deben utilizar elementos de accesorio como com o tuer tuercas cas,, ara arandel ndelas as y pla placas cas de repa re part rto o pa para ra ga gara rant ntiz izar ar un aj ajus uste te correcto, hasta aplicar torque hasta la tensión deseada.

Algunas de las ventajas del uso de pernos anclados radican en la capacidad que tienen para tomar carga inmediatamente después de su instalación, además de su bajo costo y si simp mpli lici cida dad d en in inst stal alac ació ión. n. A pe pesa sarr de es esto to,, no so son n recomendables en zonas cercanas al efecto de la tronadura debido a su sensibilidad ante vibraciones. Por esta razón su uso es limitado como refuerzo temporal o en conjunto con otros elementos de estabilización.

 

Pernos de Fricción La interacción entre el macizo y el perno se realiza creando una fuerza de fricción entre la superficie del elemento y la pared de la perforación.

).

En el mercado es posible encontrar dos tipos de pernos por fricción (Split sets) y expandibles (Swellex

 

Pernos de Fricción Split Spl it Se Sets ts Los pe Los pern rnos os Sp Spli litt Se Sets ts co cons nsis iste ten n un tubo ranurado con una secc cciión tran tr ansv sver ersa sall en for orma ma de   “C”,   cuyo diámetro es mayor al de la per perfo fora ració ción. Serando intro int roduc duce e resión median med iante te percusió perc usión n n. generan gene do compresi comp ón en el tub ubo. o. Es Eso o hac ace e qu que e du durran antte la inst in stal alac ació ión n se cr cree ee un una a fu fuer erzza de friicc fr cció ión n a lo lar arg go de la lon ong git itu ud completa del perno. Dentro de sus ventajas, se encuentra la capa ca paci cida dad d dey de prov pr ovee eerr re refu fuer erzo zo inmediatamente, moverse junto con la deform rmac ació ión n de dell mac aciz izo o. Gracias a su fácil y rápida instalación, se uti tili lizza frec ecue uen ntem emen entte en la indu in dusstri ria a min iner era, a, au aun nque no se recomienda en sostenimiento a largo plaz pl azo o a men eno os que se en enccue uen ntr tre e gal alv van aniz izad ado o par ara a as asíí red edu uci cirr lo loss problemas de corrosión asociados. asociados .

 

Pernos de Fricción Swellex

Los pernos Swellex, son elaborados por un metal dúctil de alta resistencia cuya sección transversal forma un anillo con d iátalaci meación troón dre e sulta 2ta 5 sen a 2 8la [m m]ido . Su instal ins resul sencil cilla debido deb a que no se necesita aplicar una fuerza mecánica; solo se requiere introducir el perno e inyectarle agua a alta presión aproximadamente 30 [MPa]. El tiempo de inflado corresponde a diez segundos segund os po porr me metr tro o de lon longit gitud ud del perno. Una vez completada la inyección se log logra ra un alt alto o co cont ntact acto o de fri fricci cción ón con co n la lass pa pare rede dess de la pe perf rfor orac ació ión. n. Asimismo el sostenimiento de la roca se da de manera inmediata después de su instalación, permitiendo su uso en diversas condiciones geológicas. geológicas.

 

Pernos de Adherencia •

  Son bastante usados por su simplicidad y bajo costo, su principio de funcionamiento se basa en el contacto entr en tre e el per erno no y la lass pa parred ede es de la perf pe rfor orac ació ión n da dado do po porr ce ceme ment ntos os o resinas inyectadas en una parte o a lo largo de la longitud l ongitud del elemento.

•

  El tipo de adh dher ere encia emplead ado o depende de las condiciones de la roca, pudiéndose usar inyecciones de resina o lec lechad hadas as de cem cemen ento to,, ten tenien iendo do la opción de tensar o no. En general la capacidad de refuerzo en este tipo de pernos depende de la resistencia a la adhe ad herrenc ncia ia en enttre per erno no y ma maci cizzo rocoso.

 

Pernos de Adherencia Con Cem Cement ento o El cemento se caracteriza por su estructura resistente, durabilidad y alta protección a la corrosión, su instalación se rada eal aliz a m edi dian ant omb eo dació e ión la lech le chad aiza al inte in teri rior ortedebom la bpe perf rfor orac n para posteriormente introducir la barra hasta la mitad, dando un ligero giro al final, para garantizar que quede inst in stal alad ado o de ma mane nerra co corr rrec ecta ta y co con n cem eme ento en la lass pa parredes. El per erno no em empi piez eza a a su toma to mar r ca carrga una un a ve vezz(horas haya ha ya culminado tiempo de secado o días) el cual dependerá de la presencia de agua y de la preparación de la mezcla.

 

Pernos de Adherencia Con Re Resin sinaa La adhesión proporcionada por resinas resulta más efectiva e instantánea que las lechadas de cem cement ento, o, ya qu que e su ti tiemp empo o de se seca cado do oscila en entr tre e minutos o segu gun ndos. Su instalación requiere de cartuchos de dos tipos, uno de secado rápido, ubicado al final de la perforación, y otro de secado lento en el resto a lo largo del tiro. La inserción de la barra se real re aliz izar ar gi girá rán ndo dola la pa parra as asíí rom ompe perr lo loss cartuchos permitiendo la combinación entre resina y catal catalizad izador or,, obten obteniendo iendo una mezcla endurecida que fije el perno. Este tipo de cartuchos se pueden encontrar en el mercado de diferentes tamaños, composiciones y tiempos de secado. Dentro de la lass de dessve vent ntaj ajas as de dell us uso o de re resi sina nass se encue en cuent ntra ra su co cost sto, o, qu que e gen gener eral alme ment nte e es mayor a de lechadas de cemento, además su vida vi da út útil il li limi mita tada da pu pued ede e de dese senc ncad aden enar ar proble pro blemas mas med medio io amb ambien iental tales es deb debido ido a la peligr pel igrosi osidad dad de alg alguna unass sus sustan tancias cias que las componen.

 

Utiliza Utilizados dos pri princi ncipal palmen mente te par paraa anc anclar  lar  grande gra ndess lon longit gitud udes, es, esta estabil biliza izació ción n de cajas y techos, usados en métodos de exploración selectivos y de alta recuperación. Perno Cable de gran resistencia, flex fl exib ible le y muy man anip ipu ula lab ble lo qu quee  permite su uso en todo tipo de galerías y métodos de exploración. Son uti tilliz izaadas tan anto to en la miner ería ía subterránea como a cielo abierto para estabilizar "taludes".

 

T IP IPO

Multialambre Multialambre Birdcage

Cable liso

Cable o con cubierta epóxica encapsulado

Cable con barril y cuña

Cable simple con separador 

Cable Birdcage

Cable bulbo

Cable con casquillo

SECCI ON ON LONG IT IT UD UDINAL

SECCI O ON N T RA RANSVERSAL

 

Shotcrete Corresponde al nombre genérico de una mezcla de cemento, agua, aditivos y agregados como grav gr ava a o ar aren ena, a, se ca carrac acte teri riza za po porr br brin inda darr un ef efec ecto to de so sopo port rte e de ma mane nerra rá rápi pida da,, da dand ndo o versatilidad y facilidad de combinación con otros elementos de refuerz refuerzo. o.

En general los métodos o técnicas de preparación y proyección del shotcrete influyen en sus propi pr opieda edades des y car caract acterí erísti sticas cas de re refue fuerz rzo. o. Den Dentro tro de su pr prepa epara ración ción,, se con contem templa plan n dos diferentes procesos, cuya principal diferencia es la forma en la cual se agrega agua. Mientras que en la mezcla seca, la adición se realiza en la boquilla de salida de la manguera del equipo, la mezcla húmeda se encuentra inmediatamente dispuesta dispuesta para ser proyectada

 

Shotcrete A la hora de elegir el tipo de método para la mezcla de shotcrete se deben considerar diferentes características propias de cada proceso. Los costos operacionales suelen ser más altos en técnicas por vía seca; al requerir mayor mantención y reparación en su maquinaria. Otro aspecto relevante es el polvo generado en la preparación de las mezclas. El método por vía seca es de mayor impacto y genera perdida de material asociada al efecto de rebote, haciendo necesario el uso de aglomerantes de polvo. Este tipo de ventajas y desventajas hacen que en la actualidad el uso de mezcla húmeda sea el proceso más usado, aumentando el desarrollo de investigaciones enfocadas a su mejora, por ejemplo, el uso de aditivos de sílice especialmente diseñados para reducir tiempos de fraguado, minimizar segregación de la mezcla, aumentar la cohesión y evitar desprendimientos. Uno de los desarrollos más destacados en el área ha sido el uso de refuerzos de fibra que tienen a mejorar algunas de las propiedades típicas del shotcrete. Existe una gran cantidad de materiales y tipos para refuerzo, en el mercado es posible encontrar fibras de acero, naturales y materiales sintéticos como polipropileno.

 

COLOCACION MALLA

COSTO FORTIFICACION UNITARIA

MALLA ACMA C-196 TRASLAPE MINIMO

COLOCACION PERNO LECHADO COLUMNA COMPLETA

LONGITUD PERNO DIA METRO PERNO CA LIDA D PERNO RENDIMIENTO LECHA DORA

2,6 m 22 mm A -44-28H 1,0 m3/Hr  

COSTO COS TO MATERIALES MATERIALES

CEMENTO ESPECIA L A DITIVO SIKA 4-A PERNO 22 mm. BA RRA S12 S UBTOTAL COSTO EQUIPOS EQUIPO

UNIDAD

C CA ANTIDAD Un/P n/P e ern rno o

COS T TO O US$/U S$/Un

COS T TO O US$/P S$/P ern erno o

SA CO KG C/U C/U

0,22 0,18 1,00 0,01

7,50 2,30 9,30 57,08

1,65 0,41 9,30 0,74 1 2 ,1 1

UNIDAD

JUMBO EMPERNA DOR LECHA DORA CA MIONETA DE SEVICIO S UBTOTAL

HR HR HR

COSTO MANO DE OBRA FUNCION

UNIDAD

MA ESTRO DE 1ª A YUDA NTE OPERA DOR UTILITA RIO MA ESTRO ESPECIA LISTA

HH HH HH HH

CANTIDAD Un/P n/P e ern rno o 0,10 0,09 0,27

C OS OS T TO O US$/H S$/Hr 37,51 0,28 6,89

COS T TO O US$/P S$/P ern erno o 3,75 0,02 1,86 5,6 4

CANTIDAD Un/P n/P e ern rno o 0,65 0,55 0,27 0,65

C OS OS T TO O US$/H S$/Hr 7,68 5,90 8,99 8,99

COS TO TO US$/P S$/P ern erno o 4,99 3,24 2,43 5,85

S UBTOTAL

COSTO MATERIALES ITEM

20 Cm

 

UNIDAD

MA LLA A CMA C-196 TOTAL

M2

COSTO MANO DE OBRA FUNCION  

UNIDAD

MA ESTRO DE 1ª A YUDA NTE TOTAL

HH HH

CA N NT TIDAD Un //m m2 1,20

COS COSTO US$/m2 2,5

CA N NT TIDAD Un /m2 0,35 0,70

COSTO US$/Hr 7,68 5,90

 

COSTO US$/m2 3,00

COSTO US$/m2 2,69 4,13 6,82

SUBTOTAL IMPREVISTOS (15%)

9,82 1,47 1 1 ,2 9

TOTAL COS TO (US $ /m2 ) COLOCACION SHOTCRETE

ESPESOR SHOTCRETE RENDIMIENTO SHOTCRETERA REBOTE COS TO MATERIALES MATERIALES

 

SHOTCRETE OTROS MA TERIA LES (10% A n t.) TOTAL

5 Cm 8,5 m3/Hr   10 %

UNIDAD M3

CAN ANT TIDAD Un //m m3 1,10

COST O US$/m3 110

COST O US$/m3 121,00 12,10 133,10

1 6 ,5 1

SUBTOTAL IMPREVISTOS (15%) TOTAL COS TO (US $ /PERNO)

 

34,25 5,14 3 9 ,3 9

 

UNIDAD Hr

CAN ANT TIDAD Un //m m3 0,13

COST O US$/ H HR R 7,92

TOTAL

TIPO FORTIFIC FORTIFICACION PERNO LECHADO - MA LLA LLA - SHOTCR SHOTCRETE ETE LONGITUD PERNO 2,6 m DIA METRO PERNO 22 mm DENSIDA D DE A PERNA DO 1,2 x 1,2 m PERNOS/PA RADA 5 Un ESPESOR SHOTCRETE 5 Cm

PERNOS

 

SHOTCRETERA

COSTO FORTIFICACION GALERIA 3,0 x 3,0 m.

ITEM

COSTO EQUIPOS EQUIPO

UNIDAD

CANTIDAD

VALOR UNITARIO

COS TO US $ /m /m

Pern os /m

4,17

39,39

164,13

MANO DE OBRA FUNCION

COST O US$/m3 1,02 1 ,0 2

 

OPERA DOR UT. SHOTCRETE A YUDA NTE TOTAL

UNIDAD

CAN ANT TIDAD Un //m m3

COST O US$/ H HR R

COST O US$/m3

HH HH

0,13 0,13

8,99 5,90

1,16 0,76 1,93

PERNOS MA LLA SHOTCRETE (30%) TOTAL

Pern os /m m2/m m3/m

4,17 6,40 0,10

39,39 11,29 156,46

164,13 72,26 15,02

SUBTOTAL IMPREVISTOS (15%)

2 51 ,40

TOTAL COS TO (US $/ m3 )

136,05 20,41 1 5 6,4 6

 

Mallas Metálicas La malla metálica principalmente es utilizada para los siguientes tres fines: f ines: •

  1. Primero, Primero, para preven prevenir ir la caída de rocas rocas ubicadas entre entre los pernos de roca, roca. actuando en este caso como sostenimiento de la superficie de la

•

•

  2. Se Segu gund ndo, o, pa parra re rete tene nerr lo loss tr troz ozos os de ro roca ca ca caíd ída a de desde sde la su supe perf rfici icie e ubicada entre los pernos, actuando en este caso como un elemento de seguridad.   3. Tercero, como refuerzo del shotcrete.

Existen dos tipos de mallas: la malla eslabonada y la malla electro soldada.

 

Mallas Metálicas •

Mall Ma llaa Esl Eslab abon onad adaa o Tej ejid idaa

La malla eslabonada o denominada también malla tejida, consiste de un tejido de alambres, construida en material de acero negro que puede ser galvanizada para protegerla de la corrosión. Por la forma del tejido es bastante flexible y resistente. Esta malla no se presta para servir de refuerzo al concreto lanzado, por la dificultad que hay en hacer pasar el concreto por las mallas, no recomendándose para este uso.

 

Mallas Metálicas •

Malla Electrosoldada

Correcta instalación de las mallas: Acomodar Acomo dar o molde moldear ar la la malla malla a la for forma ma de de la super superficie ficie de la roca roca Evitar en lo posible superficies con la malla suelta, especialmente cuando se contempla la -

aplicación del shotcrete sobre la misma. Los traslapes entre mallas serán como mínimo 20 cm. y deben estar asegurados con pernos de anclaje La malla es muy propensa a dañarse fácilmente con la voladura, siendo recomendab recomendable le reemplazarla, recortando recortando los pedazos dañados y colocando una nueva.

 

Cuadro 10.3

 

En la Figura se presenta el gráfico de definición de soporte según el índice Q (Grimstad y Barton, 1993), aplicado a la excavación de la Rampa de Exploración, caracterizado en toda su extensión por una dimensión equivalente (De) de 4,2, exceptuando las zonas de intersección con labores anexas como estocadas de sondajes, donde la De alcanza el valor 7,5 por el aumento de sección en el túnel. Para las calidades geotécnicas de la roca con índice Q entre 0,4 a 47,5 (variables de calidad geotécnica Mala a Muy Buena), la apli aplicación cación del gráfico indica categorías de fortificación de 1, 4 y 5; correspondiente correspondientes, s, respectivamente, a sin fortificación, a pernos sistemáticos mas shotcrete de 4 cm a 10 cm y a shotcrete con fibra (5 cm a 9 cm de espesor) mas pernos sistemáticos. Respecto al espaciamiento de los pernos sistemáticos instalados instalados en paredes y bóveda de la rampa, de acuerdo a la aplicación gráfica, se obtienen valores de 1,5 m a 2,3 2 ,3 m siempre aplicados con shotcrete, para largos de perno de aproximadamente aproximadamente 2 m que se extienden a 2,8 m en las intersecciones

 

Soporte Clase RMR

Excavación

Pernos (20 mm de diámetro adhesión total)

Clase I Muy Buena RMR: 100

Sección completa 3.0 m de

Innecesario, salvo algún

avance.

perno ocasional.

Shotcrete

Marcos de acero

No necesario.

No necesario.

 – 81. Apernado en el techo con

Clase II Buena

Sección completa. Avances de

RMR: 80 – 

1.0 a 1.5 m.

61.

longitudes de 2.0  – 3.0 m y

50 mm en el techo. Para

separación de 2.0 – 2.5 m

impermeabilización, donde

con malla de alambre

sea requerido.

No necesario.

donde sea necesario. Avance por galería superior y

Apernado sistemático de

Clase III

banqueo de 1.5 a 3.0 m de

3.0  – 4.0 m de largo y

Regular

avance en galería. Soporte

espaciamiento de 1.5  – 2.0

50 – 100 mm en el techo y 30

RMR: 60 – 

inmediato después de cada

m en el techo y paredes,

mm en las paredes.

41.

tronadura en el frente. Soporte

con malla de alambre en el

completo a 20 m del frente.

techo.

Avance por galería superior y

Apernado sistemático de

No necesario.

Clase IV

banqueo de 1.0 a 1.5 m de

4.0  – 5.0 m de largo y

100 – 150 mm en el techo y

Marcos ligeros

Mala

avance en galería. Soporte

espaciamiento de 1.0  – 1.5

100 mm en las paredes y 50

espaciados 1.5

RMR: 40 – 

inmediato del frente.

m en el techo y paredes,

mm en el frente. Aplicación

m. Cuando e

21.

Completar soporte a menos de

con malla de alambre en el

según avanza la excavación.

requieran.

10 m del frente.

techo.

Múltiples galerías superiores de

Clase V

0.5 – 1.5 m de avance en las

Muy Mala

galerías. Shotcrete

RMR < 20

inmediatamente inmediatament e al frente después de cada avance.

Apernado sistemático de 5.0  – 6.0 m de largo y espaciamiento de 1.0  – 1.5 m en el techo y paredes, con malla de alambre en el techo. Pernos en la solera.

150 – 200 mm en el techo y 150 mm en las paredes y 50 mm en el frente. Aplicación inmediata después de cada avance.

Marcos pesados espaciados 0.75 m con blindaje de chapas y cerradas en solera.

 

Labores Mineras y Fortificación

INFLUENCIA DE LA FORMA, TAMAÑO Y ORIENT ORI ENTACIÓN ACIÓN DE LAS EXCA EXCAV VACION ACIONES ES

 

ORIENTACIÓN DE LAS DISCONTINUIDADES •

  La roca puede puede ser minada minada con mayor mayor seguridad seguridad en una dirección dirección que que en otra, la dirección preferencial de avance de la excavación es determinada por el rasgo estructural dominante de la masa rocosa.

•

  Si una exca excava vación cióno avanz ava nza a ende form forma parale par alela lafallas a unprincipales sistem sis tema a pri princi pal de de discontinuidades al rumbo los aestratos, y ncipal zonas cort co rte, e, la lass co cond ndic icio ione ness de es esta tabi bili lida dad d de la ma masa sa roc ocos osa a se serrán mu muy y desfavorables por el debilitamiento de la roca.

 

Condiciones de avance muy desfavorables para la estabilidad 

 

ORIENTACIÓN DE LAS DISCONTINUIDADES •

  En amb ambien iente tess de alt altos os esf esfuer uerzo zos, s, el fa falla llamie mient nto o de la ro roca ca es un una a co cons nstan tante te preocupación, particularmente si la excavación avanza cerca de una falla geológica. En este caso, los esfuerzos se concentran en el área ubicada entre la falla y la excavación y si estos esfuerzos exceden la resistencia de la roca, puede ocurrir la falla.

Pr oblemas oblemas de ines tabilidad cuando la excavación avanza pa paralela ralela a una fall falla a  

ORIENTACIÓN DE LAS DISCONTINUIDADES •

  Lo ideal para para tener condiciones condiciones de estabilidad estabilidad favor favorables ables de la masa rocosa rocosa en una una exca ex cavac vación ión,, es que és ésta ta av avanc ance e en fo form rma a per perpen pendic dicula ularr, cr cruz uzand ando o al sis siste tema ma principal de discontinuidades o al rumbo de los estratos, fallas principales y zonas de corte, es decir, al rasgo estructural dominante de la masa rocosa.

Condiciones de avance muy favorables para la estabilidad.  

ORIENTACIÓN DE LAS DISCONTINUIDADES •

  El principio principio señalado también también es aplicable aplicable al caso de cuñas biplanares, biplanares, no siendo siendo recomendable recomen dable que el eje de la excavación excavación sea paralelo a la cuña biplanar, biplanar, sino que la excavac aciión at atrravi vie ese la cuñ uña, a, es dec ecir ir,, que el ru rum mbo de la cu cuña ña se sea a perp pe rpen endi dicu cula larr al ej eje e de la exc xcav avac ació ión, n, en es este te ca caso so,, la lass mi mism smas as fam amil ilia iass de discontinuidades permitirán el autosostenimiento de la excavación.

 

ORIENTACIÓN DE LAS DISCONTINUIDADES Las labores cuyo avance es perpendicular a los ejes de los plegamientos, presentarán mejores condiciones de estabilidad respecto a las orientadas en forma paralela a los ejes, siendo las más desfavorables las paralelas a los ejes de los sinclinales por la concentración de los flujos de agua y de los esfuerzos.

(a) Condiciones regulares; (b) Condiciones desfavorables; (c) Condiciones muy desfavorables.  A) T ramo de galería de condi ci ones favorables; B ) Tramo de condi ci ones des favorables  

FORMA DE LAS EXCAVACIONES •

  En general, general, las formas esquinadas represen representan tan condiciones condiciones desfavorables desfavorables para para la estabilidad, mientras que el  “efecto arco” favorece a la estabilidad.

Forma desfavorable de una excavación.

For ma favorable favorable de una excavación.

 

FORMA DE LAS EXCAVACIONES •

  En rocas rocas diaclasadas, diaclasadas, el máximo máximo tamaño tamaño de las cuña cuñass depende depende del tamaño y la geometría del tajeo o de la galería. Cuñas y bloques de gran tamaño pueden caer a lo largo de la abertura de la excavación, resultando en el agrandamiento de la sección.

 Ag randamiento de la s ecci ón de la excavaci ón por inestabilidades inestabilida des de cuñas y bloques.

 

Una solución a esto es la for orma ma de la ex exca cava vaci ció ón para acomodar arse se a los rdaom sgo sante estru ralsa es omin inan tes s de lactuma masa rocosa. Aunque las excavacion excav aciones es no tendrí tendrían an una un a es esté téti tica ca ap apro ropi piad ada, a, pero serían más estables, de lo contrario se tendría que utilizar el sostenimiento

 

TAMAÑO DE LAS EXCAVACIONES Cuando el tamaño de la excavación crece, los techos, paredes o cajas están exp xpue uest stos os a ma mayo yore ress ra rasg sgos os es estr truc uctu tura rale less de la ma masa sa ro roco cosa sa.. Lu Lueg ego o, lo loss bloques y cuñas que se autosostenían cuando la excavación era pequeña, ahor ah ora a ti tien enen en me meno noss au auto toso sost sten enim imie ient nto, o, lo cu cual al re repr pres esen enta ta un pe peli ligr gro o potencial.

Cuando las las dimensiones de la excavación crecen, aumenta la  pos ibi lidad de que la la roca pueda pueda deslizarse o caerse.

 

TAMAÑO DE LAS EXCAVACIONES •

  Hay otras otras formas de cuñas cuñas en la periferia periferia de la excavación, excavación, por ejemplo ejemplo la que se muestra en la figura , en donde se está desarrollando la excavación con cuñas biplanares en el techo, si se ensancha la excavación, la cuña irá creciendo para llegar inevitablemente al colapso, debido al incremento de su peso.

Cuñas  potencialmente inestabless con el inestable incremento del ancho de la excavación

 

REGLAS EMPIRICAS PARA ESFUERZOS

 

REGLAS EMPIRICAS PARA ESFUERZOS