Defina con sus palabras que diferencia la mecánica de rocas y la de suelos

El tipo de material a revisar una ve solo roca y la otra solo suelos

Describa que entiende por roca intacta, macizo rocoso y unidad geotecnia, sus diferencias y de ejemplos

Roca intacta es la unidad básica geotécnica, la cual consiste solo un tipo de litología o unidad geotécnica y que no presenta ninguna singularidad.

Macizo rocoso tiene roca intacta más singularidades (estructuras, etc)

Una unidad geotécnica puede estar compuesta por litología, alteraciones y sus intensidades

Que entiende por falla regional y joint, describa cuál es su impacto en la estabilidad

Falla regional son estructuras mayores a una escala de distrito o regional, de gran persistencia y profundidad, con un nivel de movimiento relativo entre bloque importante (metros al año), el impacto que tiene es a nivel de talud completo.

Joint es una estructura sellada, poco persistente, sin movimiento relativo y el impacto es máximo a nivel de banco

Describa con sus palabras cuales deben ser las condiciones cinemáticas que se deben cumplir para tener fallamiento tipo toppling.

Set estructural subvertical a la cara del banco

Si por medio del análisis banco–
Berma se obtiene que se debe restringir el ángulo interrampa, que decisiones tomaría usted (justifique). No se debe hipotecar un interrampa por un análisis a escala de banco, puesto que es un análisis probabilístico, se asume que la singularidad geotécnica no será descargada y si colapsa se debe contener más del 85% en el mismo banco, situación que no considera el porcentaje de contención de los bancos inferiores.

De donde proviene que FS=1.3 es estable y cuáles son sus limitaciones? (justifique su respuesta)

El 1.3 proviene de la investigación de Ever Hoek en back análisis en la mina xxx en España, revisando el factor de seguridad de estos evento, determino que el número de fallamiento con FS superiores a 1.3 eran mínimos. La limitante es que este análisis se ajusta a las condiciones de esta mina en particular, no aseguro que eventos de inestabilidad no ocurran si logramos este número.

Un talud con FS>1,3 puede fallar? (justifique su respuesta)

Si, producto del nivel de incertidumbre que se tiene en las variables, de la complejidad de recopilar singularidades del terreno y la anisotropía del medio que estamos modelando

Bajo qué condiciones podría ocupar la metodología de Monte Carló para el cálculo de la PoF

En las cuales se pueda representar el FS en una ecuación en la cual se tengan conocidas todas las variables, cálculo de fallamientos puramente controlados estructuralmente, análisis de estabilidad por EL en materiales isótropos.

Que parámetros comúnmente son necesarios incorporar en la confección de los criterios de aceptabilidad y porque?

Factor de seguridad,

Probabilidad de falla,

Volumen fallado,

Escala de fallamiento

Describa que entiende por geotecnia y geomecanica y sus diferencias

Geomecánica estudia el comportamiento mecánico de las rocas (taludes mineros y botaderos) y geotecnia el comportamiento de roca, suelo y civil.

Describa con sus palabras cual es el criterio de falla más utilizado, sus ventajas y desventajas

Hoek and Brown y las limitaciones es que es aplicable para medios isótropos y debe ser ocupado con precaución para medios con algún control estructural.

Que entiende por falla mayor y estratificación, describa cuál es su impacto en la estabilidad

Falla mayor son estructuras mayores a una escala de talud minero completo, de persistencia y profundidad importante, con un nivel de movimiento relativo entre bloque relevante (metros al año), el impacto que tiene es a nivel de talud completo. Estratificación se comporta como una estructura tipo

En el análisis a escala de banco, es correcto ocupar C=0, (justifique)

Si es correcto, se asume que producto del efecto de la tronadura y el desconfinamiento del talud, los planos pierden su cohesión, dependiendo la estabilidad solamente de la fricción entre los planos.

Porque se ocupa FS=1,3 para taludes mineros? (justifique su respuesta)

El 1.3 proviene de la investigación de Ever Hoek en back análisis en la mina (olvide el nombre) en España, revisando el factor de seguridad de estos evento, determino que el número de fallamiento con FS superiores a 1.3 eran mínimos. De esta forma se asume que un Fs superior a 1.3 será seguro.

Un mismo FS podría tener distintas PoF? (justifique su respuesta)

Si, puesto que dependerá de la variabilidad que tuviera la distribución de los FS

Porque habitualmente en taludes mineros no se ocupa la metodología de cálculo de PoF por medio de Monte Carló?

Porque los análisis de estabilidad son complejos y se incorporan funciones de anisotropía, por lo cual la representación del FS por medio de una ecuación no es posible.

Explique qué entiende por criterio de aceptabilidad y en qué consiste?

El criterio de aceptabilidad es el marco de referencia por el cual la alta gerencia declara cual va a ser el nivel de riesgo que asumirán para su operación.

Describa que entiende por material isótropo y anísótropo y de ejemplos en la naturaleza

Materiales isótropos son aquellos que tienen un comportamiento uniforme independiente de la ubicación o dirección en la que se esté muestreando la variable, como por ejemplo suelos, muros o botaderos de altura menor. Materiales anísótropos son aquellos que el comportamiento de sus variable no es homogéneo, variando dependiendo de la ubicación espacial y dirección de búsqueda, como por ejemplo en los taludes en rocas, botaderos de gran altura.

Cuál es la finalidad del análisis de Banco-Berma

Definir de forma probabilísticamente el ancho de berma para ue sea capaz de contener un % del posible fallamiento del banco superior.

Comente “FS>1 significa estable?”

No, debido al número de incerteza que se tiene en las variables que consideran el cálculo del FoS, es probable que se produzcan fallamiento con FoS superiores a 1

Que significa tener una PoF de 5% y esto es aceptable? (justifique su respuesta)

Significa que un 5% de los valores del FoS son menores que 1, que sea aceptable depende de los criterios de aceptabilidad, sin embargo en la industria son valores aceptables para escalas de taludes globales.

Cuáles son las ventajas y desventajas de calcular PoF por medio de la metodología de cálculo de Monte Carló

Ventajas de fácil cálculo, pueden analizarse varios casos diferentes de forma fácil. La mayor desventaja es que no es aplicable para modelos complejos, los cuales presentan multivariables y mecanismos de fallas que no puedan ser representados por una equiacion.

Describa que entiende por el rol del equipo de geotecnia

Tiene un rol importante en la seguridad (punto de vista operacional) y económico (desde el punto de diseño)

Comente y justifique cuales son las principales ventajas y desventajas de RQD y GSI

RQD ventajas fácil medición, aplicación a sondajes, desventajas, que tiene muchos sesgos (dependiendo de orientación, metodologías de perforación, etc) y variabilidad. GSI de fácil uso, aplicable de forma directa a la estimación de propiedades, aplicable a mapeos de caras de bancos. Desventajas no se puede aplicar a sondajes.

En relación a la estimación de la resistencia de las estructuras cuales son las limitantes de la estimación por ensayos de laboratorio? Las metodologías de estimación de forma directa (ensayos de corte) no son puramente asociados a la estructura y en su mayoría sobreestiman los valores. Son de una variabilidad alta.

Explique que representa que FS=1

Significa que los esfuerzos resistentes son iguales a los solicitados

Que entiende por PoF?

El la probabilidad de que el FoS sea menor a 1

Cuál es la metodología de cálculo más utilizada para el cálculo de PoF en taludes mineros? Y porque?

Las metodologías más utilizadas son el PEM, puesto que permite estimar la PoF por medio de modelos numéricos complejos.

Como definimos los niveles de aceptabilidad?

Por medio de las capacidades de manejo de materiales de los equipos de carguío (tiempo de equipos de carguios destinados a cargar una inestabilidad), por el número de accesos que tenga la mina y sus puntos de producción.

Describa cual es el impacto de la geotecnia en la operación minera

El impacto principal es el apoyo a la seguridad

Comente y justifique cuales son las principales ventajas y desventajas de RMR y Q – System

RMR ventajas aplicable a mapeo de banco y sondajes, fácil aplicabilidad

Q, ventajas aplicable solo a túneles y relacionado a niveles de fortificación. Desventajas que tienen un rango muy amplio y es de difícil cálculo

Cuáles son los valores típicos de resistencia de estructuras a escala de banco y comente el porqué de este valor y sus limitaciones. Son análisis puramente friccionantes, con cohesión 0, producto que se asume que la tronadura y des confinamiento afectan la cohesión

.

Que entiende por falla y colapso y su diferencia?

Falla es cualquier evidencia de movimiento relativo en los taludes (grietas, deformaciones)

Colapso es cuando un fallamieto se desencadena y colapsa

En análisis de Banco-Berma, como determinamos el ancho de berma? (explique)

Se determina por medio del largo de derrame de los fallamietos revisados y asumiendo que estos serán contenidos en un %

Que entiende por Factor de Seguridad

Es la relación entre los esfuerzos resistivos y los solicitados

Cuáles son las ventajas y desventajas de calcular PoF por medio de la metodología de cálculo de PEM? (justifica tu respuesta) Ventajas es que se puede calcular ocupando modelos de estabilidad complejos y la desventaja es que aún tiene sesgos producto que es muy difícil que las condiciones de los modelos con variación se analice la misma superficie de falla.

Describa cual es el fallamiento sin control estructural

El fallamiento circular, el cual se asocia a un fallamiento a través de macizo rocoso altamente alterado o suelos

En el análisis banco-berma, como analizaría el caso de fallamiento tipo toppling?

El caso del toppling se estima como un % del máximo fallamiento estructural presente en la zona, de otra forma se tendría que analizar por medio de métodos numéricos discontinuos.

Describa cuales son las principales desventajas del criterio de Hoek & Brown (fundamente)

Hoek and Brown y las limitaciones es que es aplicable para medios isótropos y debe ser ocupado con precaución para medios con algún control estructural.

Describa cual es el fallamiento sin control estructural

El fallamiento sin control estructural es el circular y está asociado principalmente a fallamiento puramente por macizo rocoso, suelos y botaderos.

Describa con sus palabras cuales deben ser las condiciones cinemáticas que se deben cumplir para tener fallamiento tipo cuña. Conformado por dos planos estructurales y la condición es que el vector de intersección de ambos planos debe aflorar en parte de la cara del talud y su parte superior en la berma.

Que significa tener una PoF de 30% y esto es aceptable? (justifique su respuesta)

Significa que un 30% de los FoS calculados son menores que 1. Dependiendo de la escala podrían ser aceptables, por ejemplo a escala de banco pueden ser aceptable.

Que significa que un diseño sea aceptable? (justifique)

Significa que cumple con los criterios de aceptabilidad acordados por la mina

Equilibrio limite

fractura por macizo rocoso => fallas a tipos circulares (principalmente) ejem: muro tranque relave

Métodos de cálculo

• Control estructural => exactos (no extrapola info): rotura planar, rotura en cuña
• Método de dovelas (se realizan simplificaciones para poder calcular la falla en el macizo): aproximados, precisos

Dovelas

• La primera complejidad es la geometría (circular), por esto se divide en tajadas (dovelas y se simplifica el DCL
• Existen variadas metodologías de cálculo para dovelas, y dependiendo del supuesto que se haga, es el posible resultado que se obtiene.

Diferencias metodologías de cálculo

• Taylor (1948):

  
  ábaco que simplifica el tipo de rotura y calcula un parámetro (parámetro de estabilidad)

 Considera talud no consolidado y seco

*Por abajo se entra con el ángulo de talud, poco preciso

• Hoek:

  
  Analiza 5 tipos de casos,, en relación al nivel freático que se tiene. Desarrolla los mismos ábacos, pero para 5 casos. Puede dar 2 FS diferentes (es súper aproximado), dependiendo de donde y como lo calcules.
• 
  

  Dovelas:

  Simula falla circular, en donde se simplifica en tajadas y se calcula distribuciones de esfuerzos para cada lado y su respectivo FS
• Fellenius:
  Complejidad => N° variables distinta N° ecuaciones, por lo tanto es un sistema indeterminado. Se deben hacer suposiciones (simplificaciones). Asume que la fuerza interdovela no existe (con esto se tiene m>n)
• 
  

  Bishop:

  Fuerza al corte entre dovelas = 0
• Jambu:
  El agua se distribuye de forma triangular (depende de la columna de agua)

• Spencer:

  
  Uno de los más ocupados; solo hace una aseveración en relación al ángulo en el que actúan las fuerzas interdovelas. Es capaz de resolver las ecuaciones de fuerza y momento (las anteriores solo calculaban una de las 2)
• 
  

  Margenstern-Price:

  ángulo interdovela es función conocida
• Gle:
  Aseveración => en relación a la distribución de la fuerza entre dovela

Spencer; M-P; GLE: se ocupan para análisis en rajos

Bishop; Jambu; Spencer: Botaderos

Macizos Homogéneos: => Botaderos

El análisis de dovelas no es representativo para análisis paramente estructural (se es agresivo => sobreestima FS)

EL => Análisis sencillo para tener referencias, no se toma decisiones con respecto a ello; porq esta metodología es de modelos continuos

Análisis DE ESTABILIDAD Numérico

Dieferencia entre Equilibrio Limite y Método numérico

-Es que el MN trabaja con distribución de esfuerxos, en cambio EL lo hace desde el punto de vista físico (ΣF y ΣM). El MN es capaz de calcular distribución de esfuerzos en diferentes puntos (vectores de tensión), desplazamientos (como se mueve el macizo rocnoso o fallamiento en sí(el EL no lo muestra) => análisis estático, y como se deforma el maciso bajo ciertas solicitudes: – Los input son súper intensos (muchos input, en EL: c; p; ∂. Mn; ν => relación de deformación del cuerpo (poca fed => frágil; ↑ def => dúctil). El MN debe ser mucho mas intenso en propiedades

Método Numérico:

• Continuo: se deforma como un todo (ej: cubo se deforma todo el volumen, no se quiebra
• Discontinuo: Se puede subdividir en bloque, cada uno de estos bloques es continuo.

modelo continuo => macizo isótropo

Modelo discontinuo => volcamiento; caualquier tipo de fallamiento en la cual estén involucradas estructuras -> se puede hacer con M. Continuo pero no es representativo

FLAC => Mod. Num. Continuo: dentro de un gran bloque se genera una malla, por cada pto se calcula la distri. De esfuerzos -> leyes de Newton (F=m*a)

El principio de software es calcular el comportamiento de un resorte con una masa (conceptualización del modelo) en su extremo. Los mod. Young y poisson se incluteb como el K del resorte.

¿Diferencia entre Modelo Continuo y Discontinuo?

Se puede tener desplazamientos diferenciales, por ej: bloques

¿Que fenómeno físico se puede modelar que el mod discontinuo no puede calcular?

Los Kreeping => reptacion (ej: glacirares, ellos reptan; son deformaciones a nivel métrico que es continua) Este cálculo sirve para operaciones mineres (Andina, Los Bronces) en dnde hay glaciares en las partes altas del rajo (Morrenas=>material chancado que deja el glaciar; al igual que el glaciar se mueven -> reptan)

Análisis numérico mediante FLAC

Se debe tener consistencia con los input, de lo contrario puede entregar resultados irreales.

UDEC

Se generan bloques; cada uno de los bloques está unido por resortes, con la diferencia que cada resorte tiene la posibilidad de romperse. Entonces se puede modelar como un bloque que se moviliza por un plano (ej: bloque desliza en talud) lo que el FLAC no es capaz de hacer (se puede ver como el bloque cae). Calcula distribución de esfuerzos en cada bloque; calcula el desplazamiento relativo entre 2 bloques y como se deforma el bloque en sí.

Mod. Continuo y Discontinuo

-El mod continuo puede modelar un macizo discontinuo, no modula el colapso entre un puente y otro, ó como se deforma o se rompe.

Ventajas Mod. Num. Continuos: permite ver deformaciones en lugares específicos.

-Desventaja: es que tiene limitaciones para taludes con falla

-Ventaja Discontinuo: modela talud con fallas

-en mod. Continuos no puede haber ruptura de la malla

-Grilla mas fina (FLAC) => zona de interés (en cada nodo se calcula distribuciion de esfuerzo

-El Mod de Young y Poisson permiten obtener la deformación volumetrica del material

Modelos 3D:

presenta concavidades y geometría convexa => nariz

Al simplificar 3D a 2D se pierde el desconfinamiento (en caso de nariz). En 2D asume σ3 infinito (confinado) por lo que no se puede modelar esta geometría en 2D. Los análisis de 2D de colapsos en 3D no son representativos

Reglas para FS 2D:

• Convexa: si se calcula FS para esta geometría, el FS esta siendo sobreestimado, en realidad es menor
• Cóncava: el FS se subestima, en realidad es mayor

en mod. Numéricos, en caso de ingresar una onda sísmica, se ingresa como una onda completa (a dif de EL que es como fuerza); hay 2 formas de ingresar agua:

• como columna de agua (mas sencilla) => homogéneo
• Como distribuciones de presiones de poros en la pata del talud son mayores, pues el agua se moviliza en dicha dirección (dinámico)

en e]EL no es necesario colocar la distr de σ, pues es un análisis estático, No representa estos casos