Datos de Ingreso: Resultados: Cálculos:
I- Condiciones Iniciales
Aberturas H (m) 3.40 3.70 12.58 14.20 120.00 30 9.81 1.177 Parámetros de la Roca RMR F.S. 55.00 600.00 3 200 9.00 90.00Parámetros de la Cobertura
Dato: Densidad Granito
100.00 2.75 2.75
II-
Parámetros de Diseño
1. Diseño por Corte
1.1 Verificación de la Resistencia al Corte del Concreto
Ctte.
30 166.1 909.8
1.2 Verificación de la Resistencia al Corte del Macizo Rocoso
EJEMPLO 1
La compañía minera El Indio desea clausurar la bocamina del nivel 2480 mediante la instalación de un tapón de tipo monolítico de lados paralelos. La información recopilada mediante investigaciones de campo fue la siguiente:
• La galería tiene 3.7 m de ancho y 3.4 m de alto,
• El macizo rocoso es de naturaleza granítica, siendo el valor del RMR encontrado de 55. • Presenta un ángulo de de talud de 35º.
• Se estima una altura de 100 m. para el nivel estático del agua subterránea
• La evaluación de peligro sísmico del sitio indica el potencial de un sismo con aceleración máxima de 0.2 g.
Área
(m2) Perímetro (m) (MPa)fc' g Agua (kN/m3)
W (MPa) Lado Corto (m) Lado Largo (m) trmáx (KPa) M.G.H.A (m/m) M.G.H.A (kPa/m) Hr (m) (t/mgr 3) s v (MPa)
2,75 g/cm3 = 2.75 t/m3
fc' (MPa) (kPa)f'sDatos de Ingreso: Resultados: Cálculos: EJEMPLO 1
La compañía minera El Indio desea clausurar la bocamina del nivel 2480 mediante la instalación de un tapón de tipo monolítico de lados paralelos. La información recopilada mediante investigaciones de campo fue la siguiente:
• La galería tiene 3.7 m de ancho y 3.4 m de alto,
• El macizo rocoso es de naturaleza granítica, siendo el valor del RMR encontrado de 55. • Presenta un ángulo de de talud de 35º.
• Se estima una altura de 100 m. para el nivel estático del agua subterránea
• La evaluación de peligro sísmico del sitio indica el potencial de un sismo con aceleración máxima de 0.2 g.
F.S.
600 3 200
1.3 Longitud del Tapón Basada en la Resistencia al Corte en la Interfaz Concreto-Roca (Enfoque Sudafricano)
Garrett & Campbell-Pitt (1961)
1.1772 12.58 14.20 0.2 5.214
(*) Se usará el valor de la resistencia permisible de la roca o del concreto en la interfase, la que resulte menor
1.4 Longitud del Tapón Basada en la Resistencia de Soporte del Concreto y la Roca en el Interfaz
1.1772 12.58 14.20 0.75 2.781
2. Diseño por Flexión de Viga Gruesa
Un tapón corresponde a la categoria de viga gruesa cuando la relación ancho/longitud > ó = 1.25
5.20 5.21 1.00
No necesita diseño por flexión de viga gruesa
tr (kPa) tmáx Permisible (KPa) W (MPa) Área (m2) Perímetro (m) tmáx Permisible (*) (MPa) L (m) W (MPa) Área (m2) Perímetro (m) (MPa)fc (m)L Ancho (m) (m)L Relación Ancho/Longi tud
Datos de Ingreso: Resultados: Cálculos: EJEMPLO 1
La compañía minera El Indio desea clausurar la bocamina del nivel 2480 mediante la instalación de un tapón de tipo monolítico de lados paralelos. La información recopilada mediante investigaciones de campo fue la siguiente:
• La galería tiene 3.7 m de ancho y 3.4 m de alto,
• El macizo rocoso es de naturaleza granítica, siendo el valor del RMR encontrado de 55. • Presenta un ángulo de de talud de 35º.
• Se estima una altura de 100 m. para el nivel estático del agua subterránea
• La evaluación de peligro sísmico del sitio indica el potencial de un sismo con aceleración máxima de 0.2 g.
a
5.2 30 2274.14 1.4 1648.08 5570.51 0.65 8570.02
3. Fracturación Hidráulica
Regla Empirica
En terrenos planos, donde existe el potencial de levantamiento en planos horizontales.
100.00 2.75 47.27
Cumple con la profundidad
* Para el Cálculo de Hr se está incluyendo un FS de 1.3
Criterio Noruego
F.S. b
9.81 120 1.1 26.98 35.00 58.60
cumple con la profundidad
4. Falla por Infiltración Excesiva (Bajo Gradientes Hidráulica Adversamente Altas)
HGmáx 100.00 5.21 19.18 Lado Largo (m) (MPa)fc' (MPa)ft (kN.m)w Maximum Bending Moment (Mn) Factor (f) (Kn.m)Mu
Altura del nivel
del agua H (m) (t/mgr 3) Hr (m) g Agua (kN/m3) Altura del nivel del agua H (m) gr (kN/m3) CRM (m)
Altura del nivel del
Datos de Ingreso: Resultados: Cálculos: EJEMPLO 1
La compañía minera El Indio desea clausurar la bocamina del nivel 2480 mediante la instalación de un tapón de tipo monolítico de lados paralelos. La información recopilada mediante investigaciones de campo fue la siguiente:
• La galería tiene 3.7 m de ancho y 3.4 m de alto,
• El macizo rocoso es de naturaleza granítica, siendo el valor del RMR encontrado de 55. • Presenta un ángulo de de talud de 35º.
• Se estima una altura de 100 m. para el nivel estático del agua subterránea
• La evaluación de peligro sísmico del sitio indica el potencial de un sismo con aceleración máxima de 0.2 g.
100.00 9 11.11
Gradiente Hidráulica Empírica/Verificaciones de Infiltración
P/L
< 470 kPa/m donde el contacto entre el tapón y la roca no esta inyectado
P/L
< 3660 kPa/m Donde la presión de inyección aplicada en el macizo rocoso alrededor del tapón
es al menos el doble de la presión hidrostática de diseño
FS =
4 En la construcción de Tapones en roca de buena Calidad
FS =
10 En algunos casos, dependendo de las condiciones dela fractura, concentración de esfuerzos inducidos
la porosidad de la roca y la aceptación del inyectado del macizo
Se aplique en la construcción de tapones sobre roca de buena calidad que tengan una presión máxima recomendada de un poco más de 118 kPa/m o 915 kPa/m
W (kPa) P/L (kPa/m) F.S. P/L * L (m) 1177.20 3660.00 1.10 3327.27 0.35
Cumple pero inyectando en la interfaz concreto/roca
III- Peligro Sísmico
0.20
IV- Cargas Dinámicas
Ariete Hidráulico (PH)
Altura del nivel del
agua H (m) M.G.H.A (m/m) (m)L
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La compañía minera El Indio desea clausurar la bocamina del nivel 2480 mediante la instalación de un tapón de tipo monolítico de lados paralelos. La información recopilada mediante investigaciones de campo fue la siguiente:
• La galería tiene 3.7 m de ancho y 3.4 m de alto,
• El macizo rocoso es de naturaleza granítica, siendo el valor del RMR encontrado de 55. • Presenta un ángulo de de talud de 35º.
• Se estima una altura de 100 m. para el nivel estático del agua subterránea
• La evaluación de peligro sísmico del sitio indica el potencial de un sismo con aceleración máxima de 0.2 g.
vmax/amáx vmax cm/s PH (kPa)
0.2 55 11 1437 1000 158
Recalculando la Falla por Infiltración Excesiva Adicionando el Ariete Hidráulico
H (m) PH (kPa)
100.00 158 16.11 9 12.90
V- Simbologia
Factor de Carga
amáx Aceleración máxima del sismo
Angulo de pendiente promedio de la ladera b Peso unitario de la viga
CRM Cubierta mínima de la roca medida desde el túnel en sentido oblicuo al punto más cercano en la superficie del terreno Ctte Constante
F.S Factor de Seguridad
fc' Resistencia a la Compresión del Concreto
fc Resistencia a la compresion permisible de la roca o concreto en la interfaz = 3.75 fs f's Esfuerzo de Corte Permisible del Concreto
ft Resistencia a la flexión por tracción permisiblo del concreto Peso específico del agua
amáx Velocidad Acústica del Agua (m/s) r agua kg/m3
Carga Hidráulica Adicional Generada por PH HGmáx Permisible (*) L (m) agua
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La compañía minera El Indio desea clausurar la bocamina del nivel 2480 mediante la instalación de un tapón de tipo monolítico de lados paralelos. La información recopilada mediante investigaciones de campo fue la siguiente:
• La galería tiene 3.7 m de ancho y 3.4 m de alto,
• El macizo rocoso es de naturaleza granítica, siendo el valor del RMR encontrado de 55. • Presenta un ángulo de de talud de 35º.
• Se estima una altura de 100 m. para el nivel estático del agua subterránea
• La evaluación de peligro sísmico del sitio indica el potencial de un sismo con aceleración máxima de 0.2 g.
Peso Específico de la Roca
H Altura del Nível del agua
Altura de la roca ssobre el túnel
Relación entre la Tensión Vertical y Horizontal
L Longitud del tapón
M.G.H.A Máximo Gradiente Hidraulico Admisible Mn Maximum Bending Moment
Mu Momento de flexión del diseño factorizado
P W
P/L Gradiente de Presión Hidráulica PH Ariete Hidráulico
Densidad del Agua
Tensión Horizontal Tensión Vertical
Resistencia Cisallante del Macizo Rocoso
Resistencia cisallante máxima permisible del macizo rocoso
Módulo de Poisson
VAA Velocidad Acústica del Agua vmax Velocidad del terreno
vmax/amáx Relación entre la velocidad del terreno y la aceleración máxima del sismo Carga por metro para una viga de 1m de altura
W Carga viva debido a la presión hidrostatica r Hr K v r rmáx w
La compañía minera El Indio desea clausurar la bocamina del nivel 2480 mediante la instalación de un tapón de tipo monolítico de lados paralelos. La información recopilada mediante investigaciones
El macizo rocoso es de naturaleza granítica, siendo el valor del RMR encontrado de 55. Se estima una altura de 100 m. para el nivel estático del agua subterránea
La compañía minera El Indio desea clausurar la bocamina del nivel 2480 mediante la instalación de un tapón de tipo monolítico de lados paralelos. La información recopilada mediante investigaciones
El macizo rocoso es de naturaleza granítica, siendo el valor del RMR encontrado de 55. Se estima una altura de 100 m. para el nivel estático del agua subterránea
La evaluación de peligro sísmico del sitio indica el potencial de un sismo con aceleración máxima de 0.2 g.
1.3 Longitud del Tapón Basada en la Resistencia al Corte en la Interfaz Concreto-Roca (Enfoque Sudafricano)
La compañía minera El Indio desea clausurar la bocamina del nivel 2480 mediante la instalación de un tapón de tipo monolítico de lados paralelos. La información recopilada mediante investigaciones
El macizo rocoso es de naturaleza granítica, siendo el valor del RMR encontrado de 55. Se estima una altura de 100 m. para el nivel estático del agua subterránea
La evaluación de peligro sísmico del sitio indica el potencial de un sismo con aceleración máxima de 0.2 g.
b
0.95 4.879
cumple con la profundidad
L (m)La compañía minera El Indio desea clausurar la bocamina del nivel 2480 mediante la instalación de un tapón de tipo monolítico de lados paralelos. La información recopilada mediante investigaciones
El macizo rocoso es de naturaleza granítica, siendo el valor del RMR encontrado de 55. Se estima una altura de 100 m. para el nivel estático del agua subterránea
La evaluación de peligro sísmico del sitio indica el potencial de un sismo con aceleración máxima de 0.2 g.
< 3660 kPa/m Donde la presión de inyección aplicada en el macizo rocoso alrededor del tapón
10 En algunos casos, dependendo de las condiciones dela fractura, concentración de esfuerzos inducidos
La compañía minera El Indio desea clausurar la bocamina del nivel 2480 mediante la instalación de un tapón de tipo monolítico de lados paralelos. La información recopilada mediante investigaciones
El macizo rocoso es de naturaleza granítica, siendo el valor del RMR encontrado de 55. Se estima una altura de 100 m. para el nivel estático del agua subterránea
La evaluación de peligro sísmico del sitio indica el potencial de un sismo con aceleración máxima de 0.2 g.
La compañía minera El Indio desea clausurar la bocamina del nivel 2480 mediante la instalación de un tapón de tipo monolítico de lados paralelos. La información recopilada mediante investigaciones
El macizo rocoso es de naturaleza granítica, siendo el valor del RMR encontrado de 55. Se estima una altura de 100 m. para el nivel estático del agua subterránea