Estabilidad De Taludes

.- INTRODUCCION

1.1 Generalidades:

La estabilidad de taludes es una ciencia que permite determinar cuál es el ángulo del talud. Este es un dato de entrada para cualquier software de diseño de minas superficiales.

Se debe tener en cuenta consideraciones económicas y de seguridad.

Desde el punto de vista de seguridad es evitar que el talud se caiga, evitar las caídas de rocas y la caída de bancos.

Desde el punto de vista económico es diseñar el ángulo del talud para un factor de seguridad límite determinado, a fin de que la relación de desbroce sea el mínimo.

1.2 Aplicación:

- Diseño de tajos abiertos.

- Diseño de canchas de relave.

- Diseño de PATS de lixiviación.

- Análisis de taludes naturales.

- Diseño de carreteras.

1.3 Planeamiento de la estabilidad de un talud:

2.- RECOLECCION DE DATOS GEOLOGICOS

2.1 Introducción:

El mayor problema que se puede enfrentar es siempre el no previsto. Es difícil y peligroso tener que dar la solución a problemas de estabilidad o de agua en forma inesperada. En cambio se puede encontrar una solución si se sabe con anticipación del problema, cambiando la localización o la geometría de la excavación, o instalando soportes o drenes, etc.

Aunque sea imposible prever todas las circunstancias geológicas que puedan dar lugar a problemas; esto implica que en todo proyecto de excavación subterránea habrá que conceder la cantidad suficiente de recursos (económicos y de trabajo), además de l tiempo necesario para los estudios geológicos respectivos. De no ser así, no se tendrá la base adecuada para un buen diseño y por ende los costos elevados que se producirían por los problemas inesperados en las etapas posteriores.

2.2 Estudio de la geología regional:

La situación geológica estructural que se puede encontrar en cualquier sitio es el producto de la historia geológica de la región. Por lo tanto, el tipo de roca, pliegues, fallas y fracturas en el volumen relativamente reducido, forma parte de un conjunto mucho más importante en el que reflejan los procesos geológicos a que fue sometida la región. También es de importancia que se haga el mayor uso posible de los conocimientos locales (información mediante mineros, trabajadores de canteras, fotografías aéreas, contratistas, aficionados a la geología y las Universidades).

2.3 Elaboración de mapas y planos de ingeniería geológica:

Estos se elaboran según los resultados de los estudios geológicos regionales, que se hacen generalmente en una escala entre 1:000 y 1:100000. Pero para proporcionar la información que se necesita para el diseño de una excavación subterránea se necesita planos y mapas de 1:000 y aún 1:00. Además, el tipo de información que se da para estos planos, así como en los registros y notas que lo acompañan, debe permitir una clasificación del macizo rocoso.

2.4 Mapeo de afloramientos:

La roca que se manifiesta en la superficie será la que tiene que proporcionar la máxima información sobre los tipos de roca y sobre las características estructurales del macizo.

Los cauces de los arroyos generalmente proporcionan mucha información valiosa, ya que son los lugares donde el agua a cortado la superficie dejando al descubierto la roca subyacente.

Cuando hay pocos afloramientos o cuando se piensa que las manifestaciones existentes han sido seriamente alteradas por la meteorización, una trinchera o un pozo pueden ser la solución de las incógnitas.

Los mapeos que se realizan para proyectos mineros, en su mayoría se realizan en galerías, cortadas, chimeneas, etc. Cuando se trata de proyectos importantes o cuando no se tenga labores subterráneas, los mapeos se realizarán a partir de los testigos de perforación diamantina.

2.5 Métodos de exploración:

2.5.1 Necesidad de las técnicas de exploración:

Una buena parte del éxito de un proyecto de mecánica de rocas reside en el amplio conocimiento, de las características estructurales, del macizo rocoso en el cual se va a realizar la excavación.

Ciertamente no se puede escatimar costos en esta parte del proyecto, ya que mucho más podría costar remediar un colapso.

2.5.2 Métodos de exploración:

Todo proyecto de Ingeniería debe iniciarse con una buena exploración del macizo rocoso previo a la etapa de diseño.

La exploración del macizo puede realizarse de varias formas, algunas de las cuales son las siguientes:

• Exploración Geológica

• Exploración Hidrológica

• Exploración Geofísica

• Exploración Termal

• Exploración en base a pruebas de laboratorio.

2.5.3 Exploración geofísica:

Es practicada para detectar cambios, en la roca, de algunas propiedades físicas por ejemplo, gravedad específica, magnetismo, transmisión y reflexión de ondas sísmicas.

La exploración de rocas puede ser llevada a cabo, muy rápidamente, por medio del método sísmico. La exploración sísmica consiste en detectar, por medio de sismógrafos, el tiempo de viaje de las ondas, las cuales son producidas, artificialmente por una voladura controlada.

2.5.4 Exploración termal:

La exploración termal e hidrotermal debe captar su información a través de temperaturas subterráneas y gradientes geotérmicas de la roca. Este sistema de exploración está más orientado hacia la ventilación de minas.

Una variación de la temperatura puede inducir esfuerzos termales en la roca, especialmente en los granitos y otros tipos de roca.

2.5.5 Exploración en base a pruebas de laboratorio:

Son ampliamente utilizados para encontrar algunas propiedades de las rocas, tales como su resistencia a la compresión uniaxial, triaxial; resistencia al corte.

Además, esta forma de exploración es la única que puede brindar datos tan importantes como el módulo de elasticidad y el módulo de Poisson.

2.5.6 Exploración geológica:

Para el caso de excavaciones subterráneas, la exploración geológica debe ser llevada a cabo por ingenieros de gran experiencia y confiabilidad.

La exploración geológica está relacionado a las condiciones geológicas como: estratificaciones, condiciones tectónicas, tales como fallas y sistemas de discontinuidades; petrografía y naturaleza de las rocas, efecto de las cargas de soporte, cambios de temperatura y presencia de agua.

La recuperación de testigos a partir de perforaciones diamantinas, es uno de los métodos de exploración geológica más ampliamente usado en el mundo.

En la actualidad existen numerosas empresas dedicadas e este fin, por lo que la adquisición de una de estas máquinas no es necesaria para un campaña minera, por los alos costos de posesión que incluye, únicamente basta con alquilar los servicios de empresas dedicadas a este fin, con lo que se logra eficiencia y calidad en el desarrollo del proyecto.

Cabe mencionar que, la perforación diamantina es la Diamec 250 de Atlas Copco, por su versatilidad en el manejo y rapidez en el cambio de la barras, este último detalle es muy importante cuando se tiene que usar gran cantidad de barras en un espacio reducido.

El barril de obtención de las muestras debe ser de un diseño adecuado tal que permita la recuperación del testigo, tal cual se presente en la naturaleza. No se puede arriesgar a perder tanto dinero solamente por una mala elección de los útiles de perforación.

Obtener la orientación de las discontinuidades y fallas menores a partir de los testigos de orientación diamantina, es un problema que ha sido ampliamente tratado y discutido. Una de las formas más utilizadas es la inclusión de una pequeña brújula al final del taladro con lo cual se logra obtener la orientación deseada. Otra forma de obtener estos datos, es a partir de las fotografías tomadas desde el interior del barreno, con lo cual se logra muchas características adicionales.

Los testigos recuperados son almacenados en unas cajas, en las cuales se intenta que se encuentren en las mismas condiciones atmosféricas originales. Por su puesto, previamente se ha tenido que realizar el registro correspondiente, el cual consiste en vaciar, tramo a tramo todas las características de los testigos recuperados, en unos formatos previamente preparados, los cuales están de acuerdo al criterio del geólogo que realiza la exploración. Todos estos datos, posteriormente son representados gráficamente en un diagrama planar tridimensional.

2.6 Representación gráfica de los datos estructurales:

Para que la utilización de los datos geológicos resulte efectiva en un estudio, depende de

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