192936120-DISENO-DE-TUNELES-Y-OBRAS-SUBTERRANEAS-Piura-2012
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Mina Huanuni – Oruro - Bolivia
Túnel Misicuni – Cochabamba - Bolivia
DISEÑO DE TÚNELES Y OBRAS SUBTERRÁNEAS
Ing. CIP. CARLOS GARCIA – IESA SRL BOLIVIA
PIURA - PERU, NOVIEMBRE 2012
Túnel Misicuni – Cochabamba - Bolivia
Túnel Tupiza – Potosí - Bolivia
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
Diagrama conceptual mostrando las principales disciplinas que deben ser
tomadas en cuenta para el diseño de cualquier obra subterránea y tunelería
Ingeniería de Rocas.
(Geología estructural, Mecánica de
Rocas, Geomecánica)
Diseño de:
Ingeniería de explosivos
a) Labores Subterráneas
b) Sistemas de sostenimiento
2
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
GEOMECANICA
Definición: Es la ciencia de la ingeniería que estudia los suelos y los materiales
rocosos, lo mismo que a los macizos rocosos.
La Geomecánica contribuye a un numero de disciplinas tales como: Ingeniería de
Minas, Civil, Geológica, Petrolera y de Gas Natural. Estas disciplinas se estudian el
diseño y la construcción de algunos proyectos, tales como: Minas, túneles,
fundaciones, estabilidad de taludes, piques, perforaciones en la búsqueda de
petróleo y gas, etc.
Objetivos:
1.- Para dimensionar y diseñar las diversas
excavaciones subterráneas (túneles, galerías,
chimeneas, etc.)
2.- Para seleccionar los diversos sistemas de
sostenimiento que deben de usarse en las
excavaciones subterráneas.
3
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
Importancia :
Conociendo todas las propiedades de los especímenes de las diferentes rocas,
como las irregularidades de estas deben ser sistemática y adecuadamente
categorizadas.
Las características mas importantes son:
1.- Características estructurales del macizo rocoso: Tipos de rocas, frecuencia de
variación, límites geométricos de las diferentes estructuras.
2.- Discontinuidades del macizo rocoso: Planos de pandeo, planos de
esquistosidad y clivaje, fracturas, fisuras, contactos, fallas, etc.
3.- La presión de la roca debido a la gravedad y/o esfuerzos tectónicos, incluyendo
los procesos de excavación.
4
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
CARACTERIZACION DEL MACIZO ROCOSO
Nombre de la
clasificación
The Terzaghi rock load
classification system
Forma y tipo Principales aplicaciones Referencias
Descriptive
behaviouristic
functional type
and
form
For design of steel support in
tunnels
Terzaghi, 1946
Lauffers stand-up time
classification
The new Austrian tunnelling
method (NATM)
Descriptive form general
type
Descriptive
behaviouristic
tunnelling concept
and
form
For input in tunnelling design Lauffer, 1958
For excavation and design in
incompetent (overstressed)
ground
Rabcewicz, Müller an
Pacher, 1958-64
Rock classification for rock
mechanical purposes
Descriptive form general
type
For input in rock mechanics
Patching and Coates,
1968
The unified classification of
soils and rocks
Descriptive form general
type
Based on particles and blocks for
communication
Deere et al., 1969
The rock quality designation
(RQD)
Numerical form general
type
Based on core logging; used in
other classification systems
Deere et al., 1967
The size strength
classification
Numerical form functional
type
Based on rock strength and block
diameter, used mainly in mining
Franklin, 1975
5
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
Nombre de la
clasificación
The rock structure rating
(RSR) classification
The rock mass rating (RMR)
classification
The NGI Q classification
system
Forma y tipo Principales aplicaciones Referencias
Numerical form functional type
Numerical form functional type
For design of (steel) support in
tunnels
For use in tunnel, mine and
foundation design
Numerical form functional type For design of support in
underground excavations
Wickham et al., 1972
Bieniawski, 1973
Barton et al., 1974
The typological classification Descriptive form general type For use in communication Matula and Holzer, 1978
The unified rock
classification system
The unified rock
classification system
Descriptive form general type For use in communication Williamson, 1980
Forma descriptiva y tipo
general
Usado en galerías. Williamson, 1980
A nivel mundial existen diversos sistemas de
caracterización del macizo rocoso, pero los mas
usados son los siguientes:
•Rock Quality Designation (RQD-Index).
•Rock Mass Rating System (RMRs – value)
•Rock Mass Quality (Q System)
6
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
ROCK QUALITY DESIGNATION (RQD)
El geólogo norteamericano D. Deere, que desarrollaba su trabajo profesional en el
ámbito de la Mecánica de Rocas, postuló que la calidad estructural de un macizo
rocoso puede ser estimada a partir de la información dada por la recuperación de
testigos intactos, sobre esta base propone el índice cuantitativo RQD (Rock Quality
Designation) el cual se define como el porcentaje de testigos recuperables, con una
longitud mayor o igual a 10 cm.
RQD
Longitud
total
de
Longitud
testigos
total
10cm.
x100
Basándose en los rangos de los valores
caracterizado según la valoración siguiente:
del RQD, el macizo rocoso puede ser
7
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
RQD (%)
Calidad de la Roca
100 – 90 Muy buena
90 – 75 Buena
75 – 50 Mediana
50 – 25 Mala
25 – 00 Muy mala
En caso que no se cuente con testigos adecuados, el RQD puede ser calculado,
definiendo un RQD superficial según la siguiente expresión matemática:
RQD
115 3.3
x J (%)
v
Donde:
Jv = Numero de contactos por metro cúbico
Jv = Jx + Jy + Jz
Para Jv < 5 ==> RQD = 100
8
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
El RQD, también puede ser calculado usando la siguiente expresión
matemática:
RQD
100e
0.1
0.1
1
Donde:
Nº discontinuidades
m
9
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
ROCK MASS RATING SYSTEM (RMRs)
El sistema de caracterización del macizo del macizo rocoso (RMRs) fue
desarrollado por Bieniawski En 1973.
Esta caracterización ingenieril de los macizos rocosos utiliza los siguientes 6
parámetros, todos los cuales son medibles en el campo; y también pueden ser
obtenidos de la base de datos (laboratorios).
1. Resistencia compresiva uniaxial del macizo rocoso (Sc). Resist. a la Compresión Simple
2. Designación de calidad de roca (RQD). Indice de Calidad de Roca
3. Espaciamiento de las discontinuidades. Distancia entre diaclasas
4. Condición de las discontinuidades. Abertura de diaclacas, continuidad, estado, presencia de relleno, etc.
5. Condición de agua subterránea. Medir la influencia del flujo de las aguas subterráneas
6. Orientación de las discontinuidades.
El valor del RMR se calcula de la siguiente manera:
RMR = + + + + +
1 2 3 4 5 6
Valor de un parámetro individual.
10
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
Las siguientes clases de los macizos rocosos son definidos por el valor RMR:
RMR Clase Nº Clasificación
100 – 81 I Roca Muy buena
81 - 60 II Roca Buena
60 - 41 III Roca Regular
40 - 21 IV Roca Pobre
< 20 V Roca Muy pobre
11
Resistencia
roca intacta
Agua freática
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
CLASIFICACION GEOMECANICA RMR (BIENIAWSKI, 1989 – Parámetros de Clasificación)
1
2
3
4
5
Ensayo de Carga Puntual
(Mpa)
> 10 4 - 10 2 - 4 1 - 2
Valores bajos, efectuar
ensayos compresión
uniaxial
Compresión Simple
(Mpa)
> 250 100 - 250 50 - 100 25 - 50 5 - 25 1 - 5 < 1
Valoración 15 12 7 4 2 1 0
RQD 90% - 100% 75% - 90% 50% - 75% 25% - 50% < 25%
Valoración 20 17 13 6 3
Separación entre diaclasas (m) > 2 0.6 - 2 0.2 - 0.6 0.06 - 0.2 < 0.06
Valoración 20 15 10 8 5
Estado de las diaclasas
Espejos de falla,
Muy rugosas, Algo rugosas, Algo rugosas,
relleno < 5 mm, Relleno blando > 5 mm,
discontinuas, separación < 1 separación < 1
separación 1 - 5 separación > 5 mm,
cerradas, bordes mm, bordes mm, bordes
mm, diaclasas diaclasas continuas
sanos y duros duros
blandos
continuas
Caudal / 10m de túnel
(l/min)
Valoración 30 25 20 10 0
Nulo < 10 10 - 25 25 - 125 > 125
Presión de agua 0 0 - 0.1 0.1 - 0.2 0.2 - 0.5 > 0.5
Estado general
Seco
Ligeramente
húmedo
Húmedo Goteando Fluyendo
Valoración 15 10 7 4 0
12
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
ORIENTACION DE LAS DIACLASAS:
RUMBO PERPENDICULAR AL EJE DEL TÚNEL
EXCAVACIÓN CON BUZAMIENTO
buzamiento
45° - 90°
buzamiento
20° - 45°
EXCAVACIÓN CONTRA BUZAMIENTO
buzamiento
45° - 90°
buzamiento
20° - 45°
RUMBO PARALELO AL EJE DEL
TÚNEL
buzamiento
45° - 90°
buzamiento
20° - 45°
BUZAMIENTO 0° - 20°
CUALQUIER DIRECCIÓN
Muy favorable Favorable Media Desfavorable Muy desfavorable Media Desfavorable
CORRECCION POR ORIENTACION DE LAS DIACLASAS:
Relación rumbo diaclasa/eje túnel Muy favorable Favorable Media Desfavorable Muy Desfavorable
Túneles 0 -2 -5 -10 -12
Valoración
Cimentaciones 0 -2 -7 -15 -25
Taludes 0 -5 -25 -50 -60
13
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
CLASIFICACION:
CLASE I II III IV V
CALIDAD Muy buena Buena Regular Mala Muy mala
VALORACIÓN 100 - 81 80 - 61 60 - 41 40 - 21 < 20
CARACTERISTICAS:
CLASE I II III IV V
TIEMPO DE
SOSTENIMIENTO
Y LONGITUD
10 años con 5m
de vano
6 meses con 4m
de vano
1 semana con 3m
de vano
10 horas con
1.5m de vano
10 minutos con
0.5m de vano
COHESIÓN (KPa) > 400 300 - 400 200 - 300 100 - 200 < 100
ÁNGULO
FRICCIÓN
> 45° 35° 45° 25° 35° 15° -. 25° 15°
14
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
CLASES DE MACIZOS ROCOSOS EN FUNCIÓN DEL INDICE TOTAL (RMR)
RATING 100 - 81 80 - 61 60 - 41 40 - 21 < 20
CLASE I II III IV V
TIPO DE ROCA MUY BUENA BUENA REGULAR MALA MUY MALA
COHESION (Kpa) > 300 200 - 300 150 - 200 100 - 150 < 100
ANGULO DE
FRICCIÓN > 45° 40 - 45 35 - 40 30 - 35 < 30
INTERNA (°)
15
ABERTURAS MAXIMAS DE LAS EXCAVACIONES
Se pueden determinar mediante los valores de Q y RMRS según las siguientes
correlaciones matemáticas:
Máxima abertura sin sostenimiento = 2 (ESR) Q 0.4
RMRS sin sostenimiento = 22 ln DE + 25
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
Máxima abertura sin sostenimiento de la excavación = ESR* exp((RMR – 25)/22)
CATEGORIA DE LA EXCAVACION
ESR
a) Labores Mineras Temporales. 3-5
b) Labores Mineras Permanentes, Túneles para Agua de
Centrales Hidroeléctricas, Túneles Pilotos, Accesos a Grandes 1.6
Excavaciones.
c) Depósitos Subterráneos, Plantas de Tratamiento de Agua, Túneles
Ferrocarriles Menores, Túneles Carreteros Menores y Túneles de 1.3
Acceso.
d) Casas de Fuerza, Túneles Carreteros y Ferrocarrileros Mayores
Subterráneos de Defensa Civil, Intercepciones de Galerías 1.0
e) Estaciones Nucleares Subterráneas, Estaciones Ferroviarias, Fabricas
y Viviendas. 0.8
16
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
•DE es la dimensión equivalente, definida como:
DE
Ancho
o
altura de
ESR
la
excavaciòn
17
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
DIAGRAMA PARA DISEÑO EMPIRICO DE SOPORTES EN TUNELES USANDO EL
SISTEMA Q
18
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
NGI SISTEMA DE CLASIFICACION DE BARTON Q
Llamado también Índice de Calidad Tunelera.
Este sistema es uno de los mas usados en nuestro medio, debido a la
interrelación con el sistema de clasificación de Bienawski (RMR S).
Primero se calcula el RMRs y luego se determina el valor de Q.
El sistema propuesto por el Dr. N. Barton, considera seis parámetros para definir
la calidad de un macizo rocoso, que son los siguientes:
RQD : Parámetro definido por Deere (1964)
Jn : Número de contactos.
Jr : Numero de rugosidades.
Ja : Numero de alteraciones
Jw : Condición de agua subterránea
SRF : Factor de reducción del esfuerzo.
19
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
Para calcular el índice Q se usa la siguiente expresión matemática:
Q
RQD
J
n
x
J
J
r
a
x
J
w
SRF
El valor de Q puede variar aproximadamente entre 0,001 a 1000, dentro de este rango
se definen nueve calidades de roca, tal como se muestra en la tabla siguiente:
CALIDAD DE ROCA
Q
Excepcionalmente mala 0.001 – 0.01
Extremadamente mala 0.01 – 0.1
Muy mala 0.1 – 1.0
Mala 1.0 – 4.0
Regular 4.0 – 10.0
Buena 10.0 – 40.0
Muy buena 40.0 - 100.0
Extremadamente buena 100.0 - 400.0
Excepcionalmente buena 400.0 - 1000.0
20
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
Índice de la Calidad del Túnel Vs. Dimensión Equivalente
21
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
Zona del Grafico Sostenimiento Recomendado
(Modificado del Original, 1989)
Zona “A” Sostenimiento no
requerido
Zona “B” Pernos puntuales a 1.5
- 3 m
Zona “C” Pernos instalados
sistemáticamente a 1.0 - 1.5 m
Zona “D” Pernos y Shotcrete,
Pernos a 1 m
Zona “E” Pernos y Shotcrete con
Fibras, Pernos a 0.5 - 1.0 m
Zona “F” Arcos de Acero,
Shotcrete con Fibras > 15 cm,
Pernos 0.5 – 1.0 m
Zona “G” Arcos de Acero y
Concreto
22
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
Zona del Grafico Sostenimiento Recomendado
(Modificado del Original, 1993)
23
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
DISEÑO DE UN TÚNEL
CARACTERIZACIÓN GEOTÉCNICA
SONDEOS
CARTOGRAFÍA
GEOLÓGICA- GEOTÉCNICA
ENSAYOS
“IN SITU”
ENSAYOS DE
LABORATORIO
PROPIEDADES
DE UNIDADES LITOLÓGICAS
CLASIFICACIONES DE BIENIAWSKI Y BARTON
PROPIEDADES GEOMECÁNICAS
PERFIL GEOTÉCNICO
DEFINICIÓN DE LAS SECCIONES TIPO
FLUJO GRAMA DE
DISEÑO
DISEÑO PREVIO DE
LAS SECCIONES TIPO
MÉTODO CONSTRUCTIVO
CÁLCULO DE LAS
SECCIONES TIPO
I
24
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
DISEÑO DE UN TÚNEL
I
CÁLCULO DE LAS
SECCIONES TIPO
DISEÑO
PERFIL CONSTRUCTIVO
CONSTRUCCIÓN
CONSTRUCCIÓN DE LAS SECCIONES TIPO
MEDIDAS DE CONVERGENCIA
NO
MEDIDAS
DENTRO
DEL LÍMITE
SI
CONSTRUCCIÓN DEL REVESTIMIENTO
25
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
DISEÑO DE UN TUNEL
MAPA GEOLÓGICO DE LA ZONA
CUATERNARIO
E S T R A T I G R A F I A
Qa
Qc
Qd
Depósitos aluviales
Depósitos coluviales
Depós itos de desliz amientos (artificial)
CRETÁCICO
K1
Unidad K1
PÉRMICO
P3
Unidad P3
P2
Unidad P2
P1
Unidad P1
CARBÓNICO
C8
C7
Unidad C8
Unidad C7
C6
Unidad C6
C5
Unidad C5
C4
C3
C2
C1
Unidad C4
Unidad C3
Unidad C2
Unidad C1
S I M B O L O S G E O L O G I C O S
S I M B O L O S T O P O G R A F I C O S
26
CRETÁCICO
PÉRMICO
CARBONÍFERO
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
DISEÑO DE UN TUNEL
PERFIL GEOLÓGICO
TIPO DEEXC.
1
LONGITUD(m)
165
%
13.8
P1
2 256
3 348
4 272
5 19
6 60
7 40
21.3
29.0
22.7
1.6
5.0
3.3
C7
C8
P2
8 40
3.3
Nota: estas longitudes son estimaciones y
pueden variar durante la ejecucion de
la excavacion
C6
P3
C5
K1
C4
C3
C2
R E F E R E N C I A S
REPUBLICA DE BOLIVIA
CONTRATANTE:
PREFECT URA DEL DEPART AM ENTO DE TARIJA
SERVICIO PREF ECTURAL DE CAMINOS
27
a)
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
DISEÑO DE UN TUNEL
MÉTODO DE CONVERGENCIA - CONFINAMIENTO
b)
28
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
DISEÑO DE UN TUNEL
MÉTODO DE CONVERGENCIA - CONFINAMIENTO
29
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
DISEÑO DE UN TUNEL
MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS
Características de la Sección
Sección 4
Lutitas de Color Marrón
Malla de Elementos Finitos pseudo-tridimensionales
Elaboración en 3 etapas:
1º Etapa: Contorno de Esfuerzos Primarios
2º Etapa: Excavación de calota y primera etapa de colocación de elementos de soporte
(shotcrete, anclajes)
3º Etapa Excavación de destroza y segunda etapa de colocación de elementos de soporte
(shotcrete, anclajes)
Características de la Masa de Roca
Lutitas de Color Marrón
Peso Específico
= 0.024 MN/m3
Módulo de Young`s
= 1581 MPa
Razón de Poisson = 0.30
Criterio de Falla
Mohr – Coulomb
Esfuerzo de Tensión
= 0.018 MPa
Cohesión
= 0.309 MPa
Cohesión Residual
= 0.309 MPa
Ángulo de Fricción Efectivo = 33º
Ángulo de Fricción Residual = 25º
Características de los Materiales
Shotcrete
= 0.40 m
Módulo de Young`s = 15000 MPa
Razón de Poisson = 0.18
Pernos de Anclajes f = 38 mm
Módulo de Young`s = 200000 MPa
Carga de Diseño = 0.10 MN
Carga Residual = 0.01 MN
Separación sobre el
eje del tunel
= 1 m
Separación sobre el
perímetro de la sección = 1 m
30
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
DISEÑO DE UN TUNEL
MALLA DE ELEMENTOS FINITOS, APLICADOS A LA MODELACIÓN
Y SOSTENIMIENTO DE TÚNELES
31
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
DISEÑO DE UN TUNEL
DESPLAZAMIENTOS TOTALES DE LA MASA ROCOSA POR ACCIÓN
DE LA EXCAVACIÓN
32
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
SOFTWARES APLICABLES A MECANICA DE ROCAS Y GEOMECANICA
En la actualidad los doctores Bawden, Hoek y Kaiser han desarrollado algunos
softwares muy didácticos para ser aplicados en la caracterización del macizo rocoso,
entre los cuales se tiene:
•DIPS
•Phases
•Rocklab
•Rockscince
•Unwedge, etc., etc.
Cada uno de estos softwares tienen sus ventajas, desventajas y limitaciones.
Por otro lado, se debe tener en cuenta que dichos softwares han sido diseñados y
elaborados para otras realidades (macizos rocosos).
Por lo tanto, la aplicación de estos softwares en las diversas operaciones mineras y
tuneleras, deben ser tomadas como una guía, por que pueden darse algunos casos
que los resultados no coincidan con la realidad, y antes de usarlos deben ser
debidamente validados y/o convalidados.
33
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
RECOMENDACIONES DE TIPOS DE SECCION
Para tener mejores condiciones de estabilidad de las labores mineras, se deberán
evitar las formas cuadradas o rectangulares de las excavaciones y en general las
formas esquinadas.
Los techos en forma de arco de las labores de avance y de los tajeos, significan
condiciones de estabilidad favorables.
34
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
IMPORTANCIA DE LA GEOMECANICA
La clasificación Geomecánica del macizo rocoso se hace con los siguientes
objetivos principales:
1. El diseño de labores mineras subterráneas.
2. Para seleccionar el tipo y sistema de sostenimiento adecuado para las
diferentes labores subterráneas.
3. Conservar la resistencia del macizo rocoso para que se auto-sostenga.
4. Para diseñar un adecuado sistema de estabilidad de taludes en minería
superficial, etc.
35
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
DISEÑO DE UN TUNEL
PLANOS CONSTRUCTIVOS
Sistema de
ventilación
Detectores
de Humo
Lámparas del
sistema de
Iluminación
Armario de
seguridad
Faja de
señalización
horizontal
Sistema de Sub drenaje
para aguas de infiltración
Sistema de
drenaje
36
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
DISEÑO DE UN TUNEL
SECUENCIA CONSTRUCTIVA DE TÚNELES
37
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
DISEÑO DE UN TUNEL
SECUENCIA CONSTRUCTIVA DE TÚNELES
1.- SOSTENIMIENTO DEL PORTAL 2.- INICIO DE EXCAVACION
3.- SOSTENIMIENTO 4.- PERFORACION CON JUMBO
38
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
DISEÑO DE UN TUNEL
SECUENCIA CONSTRUCTIVA DE TÚNELES
5.- VOLADURA 6.- LIMPIEZA DE ESCONBROS
7.- SOSTENIMIENTO CON SHOTCRETE 8.- CONTROL DE CALIDAD DEL SHOTCRETE
39
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
DISEÑO DE UN TUNEL
SECUENCIA CONSTRUCTIVA DE TÚNELES
9.- PERFORACION PARA PERNOS DE ANCLAJE 10.- OBRAS DE SOSTENIMIENTO
11.- CONTROL TOPOGRAFICO 12.- VENTILACION
40
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
DISEÑO DE UN TUNEL
SECUENCIA CONSTRUCTIVA DE TÚNELES
13.- CONSTRUCCIONDE FALSO TUNEL
41
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
MAPA DE UBICACIÓN DE LOS PROYECTOS - BOLIVIA
Túnel Misicuni
Mina Huanuni
Mina Bolívar
Mina Reserva
Mina Porco
Mina Colquechaquita
Mina San Vicente
Túnel Tupiza
Túnel Aguarague
42
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
PROYECTO : RAMPA, GALERÍAS Y CHIMENEAS – MINA HUANUNI – ORURO
1:2500 EN FORMATO A3
10-02-05
43
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
DISEÑO DE PERFORACIÓN Y VOLADURA – RAMPA MINA HUANUNI – ORURO
TRAZOS DE ARRANQUE PARA TUNELES
0.30 mts 0.15 mts 0.15 mts
0.15 mts 0.15 mts
0.60 mts
0.30 mts
0.15 mts
0.20 mts
0.60 mts
0.20 mts
0.20 mts 0.20 mts
0.20 mts
DIAGRAMA
N. TALAD.
N. FANEL
ARRANQUE
ARRANQUE
AY. ARRANQUE
CUÑAS
AY. CUADRADOR
CUADRADOR
SRL.
0.60 mts
0.20 mts 0.20 mts
0.25 mts
0.22 mts
0.25 mts
AY. ARRASTRE
ARRASTRE
CUNETA
TOTAL DE TALADROS PERFORADOS = 48
TOTAL DE TALADROS DE ALIVIO = 03
TALADRO CARGADO
TALADRO DE ALIVIO SIN CARGA EXPLOSIVA
IESA SRL - BOLIVIA
PROYECTO : RECORTES DE NIVEL
Diseño : Ing C. García
Huanuni - Oruro - Septiembre 2005
44
2.80 m
2.50 m
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
DISEÑO DE PERFORACIÓN Y VOLADURA -GALERÍAS DE NIVEL – MINA HUANUNI -
ORURO
Eje
9B
9B
0.30 m
9B
7B
7B
7B
9B
5B
5B
D
3B
0.3914 m
9B
9B
7B
7B
1B
1R
1B
9B
9B
Gradiente
3B
1B
3R
A
1R
B
3R C
0.1845 m
1B
3B
11B 11B 11B
15B
15B
15B
15B
B
B
3B
2.50 m
IESA SRL BOLIVIA
PROYECTO RECORTES DE NIVEL
DISEÑO DE PERFORACION Y VOLADURA
Diseño : Ing° C. García Fecha : Huanuni - Oruro - Septiembre del 2005
5B
A = 6.15 cm
B = 8.70 cm
5B
45
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
DISEÑO DE PERFORACIÓN Y VOLADURA - MINA BOLÍVAR – ORURO
MALLA DE PERFORACION
Y SECUENCIA DE IGNICIÓN
13B
13B
13B
13B
13B
13B
11B
11B
11B
13B
CARACTERISTICAS TECNICAS
8B
11B
11B
Sección
: 15.39 m2
13B
13B
8B
11B
11B
6B
3R
6B
6B
2R
3R
1R
2R
6B
8B
8B
11B
11B
13B
13B
Long. Perforación : 3.00m
Volumen Esperado
Peso Específico
: 46.17 m3
: 2.70 Ton/m3
Peso
: 124.66 Ton
Tara
: 14.23 Ton
N° Viajes CBP : 9
Explosivos/disparo : 130 kg
Factor de Carga : 2.82 kg/m3
13B
15B 15B 15B 15B
13B
16B 16B 16B 16B 16B 16B
MALLA
N° TALADROS
SECUENCIA IGNICION
ARRANQUE
05
1R, 2R, 3R
ALIVIOS 04
AYUDA DE ARRANQUE
CUADRADORES Y ALZAS
17
13
6B, 8B, 11B
13B
AYUDA DE ARRASTRE
ARRASTRE
04
06
PRECORTE 12
TOTAL 61
TOTAL CARGADOS 45
15B
16B
61
45
46
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
DISEÑO DE PERFORACIÓN Y VOLADURA – TÚNEL AGUARAGÜE – VILLA MONTES -
TARIJA
47
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
DISEÑO DE PERNOS DE ANCLAJE – TÚNEL AGUARAGÜE – VILLA MONTES - TARIJA
48
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
DISEÑO DE PERNOS DE ANCLAJE – TÚNEL AGUARAGÜE – VILLA MONTES - TARIJA
49
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
PERFIL DEL TÚNEL AGUARAGÜE - TARIJA
50
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
PERFIL DEL TÚNEL AGUARAGÜE – TARIJA POR
TIPO DE ROCA
51
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
DISEÑO DE RAMPA MINA SAN VICENTE - POTOSI
E
W
E
W
10 B 10 B 10 B
9 B 9 B 9 B
10 B
10 B
8 B 6 B
8 B
10 B
5 B
3 R
5 B
10 B
4.50m
6 B
1 R
1 R
6 B
4.50m
Camión Volquete de Bajo Perfil
Cap 20 t.
10 B
5 B
3 R
5 B
10 B
2.50m
2.50m
8 B 6 B
8 B
10 B
10 B
.80m
12 B 12 B
10 B
15 B 15 B 15 B 15 B 15 B
15 B
.30m
.30m
1.05m
4.00m
.40m
.60m
4.00m
.40m
ESCALA :
1 : 25
PLANO No
3
FECHA :
PAN AMERICAN SILVER S.A.
San Vicente, Mayo 200 7
POTOSI -o- BOLIVIA
PROYECTO RAMPA LITORAL
SECCIÓN TRANSVERSAL GALERIA
Galería 4m x 4.5m
Alt.1 c/ radio 1m
DIBUJO Y PROYECTO:
Renán Quintanilla V.
APROBADO POR :
Renán Quintanilla V.
APROBADO :
Ing. Robert Byrd
SECUENCIA DE SALIDAS
ESCALA :
1 : 25
PLANO No
1
FECHA :
IESA SRL - BOLIVIA
POTOSI -o- BOLIVIA
PROYECTO RAMPA LITORAL
DISEÑO DE PERFORACION Y VOLADURA
Rampa de 4m x 4.5m S= -12%
DIBUJO Y PROYECTO:
Ing. Carlos Garcí F.
APROBADO POR :
Ing. Carlos Garc?a F.
APROBADO :
San Vicente, Septiembre 2007 Ing. Luís Torres L.
Alt.1 c/ radio 1m
IESA SRL
52
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
OPERACIONES UNITARIAS EN LA RAMPA SAN VICENTE - POTOSI
FASE I
PERFORACION
FASE III
DISPARO
FASE VI
LIMPIEZA
Scoopt 6 Yd3
Jumbo
Electrohidráulico
FASE IV
VENTILACION
FASE II
CARGA DE TALADROS
FASE VII
SOSTENIMIENTO Y REVESTIMIENTO PROVISIONAL
FASE V
Pernos de Anclaje Ø25mm
RIEGO, DESATE Y DESQUINCHE
Scoopt 3.5 Yd3
Shotcretera
Rev. Revisión/Descripción Fecha Por Aprob
Diseñado por:
L.T.L.
Dibujado por: Revisado por: Aprobado por: Filename: Escala : Fecha :
Diseñado por: Dibujado por: Revisado por: Aprobado por: Filename: Escala : Fecha :
Diseñado por: Dibujado por:
V.H.G. c:\Sección Típica 1:100 Agosto'05
L.T.L. V.H.G. c:\Sección Típica 1:100 Agosto'05
L.T.L.
V.H.G.
Proyecto:
Contratista:
GRUPO MINERO SAN VICENTE
IESA S.R.L.
PROCEDIMIENTO DE EXCAVACION
Lamina:
Hoja N°:
1/3
Proyecto:
Contratista:
GRUPO MINERO SAN VICENTE
IESA S.R.L.
Hoja N°:
Rev. Revisión/Descripción Fecha Por Aprob
PROCEDIMIENTO DE EXCAVACION 2/3
Rev. Revisión/Descripción Fecha Por Aprob
Lamina:
Revisado por: Aprobado por: Filename: Escala :
c:\Sección Típica 1:100
Proyecto:
GRUPO MINERO SAN VICENTE
Contratista: IESA S.R.L.
PROCEDIMIENTO DE EXCAVACION
Fecha :
Agosto'05
Lamina:
Hoja N°:
3/3
53
0.15m
0.05m
1.20m
1.00
0.50
0.70
4.10
0.45
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
SOSTENIMIENTO EN LA MINA SAN VICENTE - POTOSI
2.00
ESQUEMA DE TRASLAPE ENTRE PLANCHAS
0.55m
ESQUEMA DE COLOCACION DE PERNO DE ANCLAJE
Ø = 25 mm
PLANCHA TIPO - PLANTA
Ver Detalle 1-1
(Tipico)
Cimbra Metálica
6"x6"x36 kg/m
ESPESOR = 3 mm
DIMENSIONES = 1.20 m x 0.60 m
0.15m
PLACA DE ANCLAJE e= 1.27 mm
Ø = 25 mm
ESC. 1:10
TURCA PARA BARRA DE ANCLAJE
Ø = 25 mm
ESC. 1:5
0.15m 2.40
BARRA CON ROSCA - FIJADA CON MORTERO
Ø = 25 mm
ESC. 1:10
0.15m 2.30
0.10m
BARRA CON ROSCA - FIJADA CON RESINA
Ø = 25 mm
ESC. 1:10
Diseñado por: Dibujado por: Revisado por: Aprobado por: Filename: Escala : Fecha :
Diseñado por: Dibujado por: Revisado por: Aprobado por: Filename: Escala : Fecha :
Diseñado por: Dibujado por: Revisado por: Aprobado por: Filename: Escala : Fecha :
L.T.L. V.H.G. c:\Sección Típica 1:25 Agosto'05
L.T.L.
V.H.G. c:\Sección Típica 1:10 Agosto'05
L.T.L. V.H.G.
c:\Sección Típica 1:25 Agosto'05
Proyecto:
Lamina:
Proyecto:
Lamina:
Proyecto:
Lamina:
GRUPO MINERO SAN VICENTE
GRUPO MINERO SAN VICENTE
GRUPO MINERO SAN VICENTE
Contratista:
IESA S.R.L.
Hoja N°:
Rev. Revisión/Descripción Fecha Por Aprob
DETALLE DE PERNOS DE ANCLAJE 1/1
Rev. Revisión/Descripción Fecha Por Aprob
0.05m
0.55m
Contratista:
PLANCHA TIPO
SECCION DOBLADA
ESPESOR = 3 mm
DIMENSIONES = 1.20 m x 0.60 m
0.10m 0.15m Long. de traslape
IESA S.R.L.
DETALLE DE PLANCHA
Hoja N°:
1/1
Rev.
Revisión/Descripción
Ver Detalle 2-2
(Típico)
ESPECIFICACIONES TECNICAS:
- Viga Perfil Tipo WF ASTM A-36 de 6"x6"x36 kg/m
- Placas de Base y Empalme de 6"x6"x3/8" fierro ASTM A-36
- Pernos de Grado 2 de 5/8"x2.1/2"
- Distanciadores de Fe corrugado Ø3/4"x1.00m tipo "J", doblez de 0.10m
- Embone de distancioador de tubo FºGº Ø1"x0.10m.
- La cimbra es de 03 cuerpos, espaciadas @1.00m, con 08 distanciadores, empotramiento de
patas de 0.45m de profundidad en la roca.
- La soldadura se hará con electrodos AWS 7018 (Supercito).
- El acabado será con pintura anticorrosiva
- Se usará entibado constituido por Planchas Acanaladas de 0.60mx1.20mx2mm.
tanto en la bóveda como en los hastiales, dependiendo de la calidad de la roca.
- El entibado de la bóveda y hastiales se hará con bolsacrete
Fecha
Por
Aprob
4.00
4.18
Contratista:
IESA S.R.L.
SOSTENIMIENTO ROCA TIPO IIIb
Hoja N°:
1/1
54
0.025
0.20
0.15
0.10
0.45 4.07
0.35
H
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
SOSTENIMIENTO EN LA MINA SAN VICENTE - POTOSI
Platina
8"x8"x3/8"
Agujero Ø3/4"para perno de Ø5/8"x2.1/2"
Platina 6"x6"x3/8"
Perno Ø3/4"x2.1/2"
X
X
Cimbra Metálica
6"x6" 36kg/m
B
Cimbra Metálica
6"x6" 36 kg/m
0.20
Ø=24 mm
b
PLATINA PARA EMPALME
Detalle X-X(Típico)
EMPALME DE CUERPO
Detalle 1-1(Típico)
H (mm) = 90.5
B (mm) = 106
b (mm) = 80
2
2
1.00
Nivel de
Solera
DETALLE DE DISTANCIADO
3/8"
Distanciador
Fierro Ø3/4"
Cimbra Metálica
6"x6"x 36 kg/m
Hormigón o
bolsacreto H23
1
2"
3/8"
0.15
PERFIL WF A36 6"X6" - 36 kg/m
Perfil Tipo
Tubo de fierro
Ø1"
EMPALME DE CUERPO
Detalle 2-2(Típico)
ESPECIFICACIONES TECNICAS:
- Viga Perfil Tipo TH 48-16 de 16.5 kg/m
- Dimensiones de sección: Ver detalle
- Propiedades geométricas:
Wxx= 40 cm3
Wyy= 42 cm3
e = 44.00 mm
- Grapa de empalme 3 kg
- Dimensiones de la grapa: Ver detalle
- El acabado será con pintura anticorrosiva
- El entibado de la bóveda y hastiales se hará con bolsacrete
4.00
4.18
DETALLE DE APOYO
ESC. 1:25
Rev.
Revisión/Descripción
Fecha
Por
Aprob
Diseñado por: Dibujado por: Revisado por: Aprobado por: Filename: Escala : Fecha :
Diseñado por: Dibujado por: Revisado por: Aprobado por: Filename: Escala : Fecha :
Diseñado por: Dibujado por:
L.T.L. V.H.G. c:\Sección Típica 1:10 Agosto'05
L.T.L.
V.H.G. c:\Sección Típica 1:25 Agosto'04
L.T.L.
V.H.G.
Proyecto:
Contratista:
GRUPO MINERO SAN VICENTE
IESA S.R.L.
Detalle de Cimbra Metálica
Lamina:
Hoja N°:
1/1
Rev. Revisión/Descripción Fecha Por Aprob
Proyecto:
Contratista:
GRUPO MINERO SAN VICENTE
IESA S.R.L.
Lamina:
Hoja N°:
SOSTENIMIENTO ROCA TIPO IIIb 1/1
Rev. Revisión/Descripción Fecha Por Aprob
Revisado por: Aprobado por: Filename: Escala :
c:\Sección Típica 1:5
Proyecto:
GRUPO MINERO SAN VICENTE
Contratista: IESA S.R.L.
Detalle de Cimbra Metálica
Fecha :
Agosto'04
Lamina:
Hoja N°:
1/1
55
4.00
2.00
4.00
2.40
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
DISEÑO DE LABORES EN LA MINA SAN VICENTE - POTOSÍ
B'
Refugio C/50.00 m
B'
2.00
2.00
CAMARAS DE REFUGIO
PLANTA
2.00
Refugio C/50.00 m
2.00
CAMARAS DE REFUGIO
CORTE B'-B'
Rev. Revisión/Descripción
Fecha Por
Aprob
Diseñado por: Dibujado por: Revisado por: Aprobado por: Filename: Escala : Fecha :
L.T.L. C.G.F.
c:\Sección Típica 1:150 Agosto'07
Proyecto:
GRUPO MINERO SAN VICENTE
Lamina:
Contratista:
IESA S.R.L.
DETALLE DE CAMARA DE REFUGIO
Hoja N°:
3/3
56
5.50
5.50
4.50 m
4.50
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
DISEÑO DE LABORES EN LA MINA SAN VICENTE - POTOSÍ
A'
4.00
Cámara de cargio
ACCESO AL NIVEL
A'
4.00
12%
8.00 m 8.00 m
CAMARAS DE CARGA
CORTE A'-A'
Rev. Revisión/Descripción
Fecha Por
Aprob
Diseñado por: Dibujado por: Revisado por: Aprobado por: Filename: Escala : Fecha :
L.T.L. C.G.F.
c:\Sección Típica 1:150 Agosto'07
Proyecto:
GRUPO MINERO SAN VICENTE
Lamina:
Contratista:
IESA S.R.L.
DETALLE DE CAMARA DE CARGA
Hoja N°:
1/3
57
18.00 m
4.00
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
DISEÑO DE LABORES EN LA MINA SAN VICENTE - POTOSÍ
4.00
Rev. Revisión/Descripción Fecha Por Aprob
Diseñado por:
L.T.L.
Dibujado por:
V.H.G.
Revisado por: Aprobado por: Filename: Escala :
c:\Sección Típica 1:150
Proyecto:
GRUPO MINERO SAN VICENTE
Contratista: IESA S.R.L.
DETALLE DE CAMARA DE CARGA
Fecha :
Agosto'07
Lamina:
Hoja N°:
2/3
58
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
CONTRIBUCION DE LA GEOMECANICA
1.- Permite seleccionar el tipo y el sistema de sostenimiento mas adecuado.
2.- Mejorar las condiciones de estabilidad de las diferentes labores subterráneas.
3.- Minimizar o disminuir la aplicación de los diferentes sistemas de sostenimiento
4.- Evitar o minimizar el deterioro de los diferentes sistemas de sostenimiento,
etc., etc.
59
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
CONSTRUCCION DE CHIMENEAS CON EQUIPO ALIMAK – MINA SAN VICENTE –
POTOSI - BOLIVIA
60
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
DISEÑO DE CONSTRUCCION DE TUNEL CARRETERA TUPIZA – VILLAZON : POTOSI -
BOLIVIA
61
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
DISEÑO DE CONSTRUCCION DE TUNEL CARRETERA TUPIZA – VILLAZON : POTOSI -
BOLIVIA
62
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
FASES DE EXCAVACION DE CONSTRUCCION DE TUNEL CARRETERA TUPIZA –
VILLAZON : POTOSI - BOLIVIA
63
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
DISEÑO DE TUNEL MISICUNI – COCHABAMBA - BOLIVIA
64
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
DISEÑO DE TUNEL MISICUNI – COCHABAMBA - BOLIVIA
65
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
DISEÑO DE TUNEL MISICUNI – COCHABAMBA - BOLIVIA
66
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
DISEÑO DE TUNEL MISICUNI – COCHABAMBA - BOLIVIA
67
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
GRACIAS POR SU ATENCION
68