Estabilidad de Caserones

ESTABILIDAD DE CASERONES

Para el proyecto Caya, la evaluación de estabilidad de caserones se realizó mediante el método gráfico de estabilidad de Mathews que data de 1980, el cual relaciona el número de estabilidad de Mathews (N) con el factor de forma o radio hidráulico (S). Este método ha sido modificado con transcurso de los años, el primero en intervenirlo fue Potvin 1988, luego Stewart & Forsyth e n 1995 para terminar con Mawdesley en 2001/2002. Estas principales modificaciones fueron realizadas al gráfico que separa la zona estable con la zona de hundimiento para llegar finalmente a escenarios Estables, Falla Menor y Falla mayor (Figura X). Cabe mencionar que este último grafico se realizó con un análisis de regresión logarítmica sobre una base de 400 datos que se relacionaban con el método grafico de estabilidad de Mathews.

Figura X: Gráfico de Estabilidad de Mathews

El número de estabilidad de Mathews se determina según la siguiente ecuación:

 = ′ ×   ×  ×  Donde: Q’= Q’ de Barton. A= Factor de condición de esfuerzos.

B= Factor de orientación de estructuras. C= Factor de componente gravitacional.

Para las paredes de los caserones se consideraron las propiedades de la UG2 correspondientes a la roca caja, mientras que para el techo se consideraron las propiedades de la U G1 que corresponde a la veta. Ver Tabla XX

Unidad Geotécnica

Parámetro

UG1

UG2

UCS (MPa)

90.81

66.49

Módulo de Young (GPa)

16.95

19.21

Razón de Poisson

0.25

0.16

Tracción Indirecta (MPa)

7.44

5.11

 Ángulo de fricción

51.41

39.92

Cohesión (MPa)

14.73

14.38

Mi 14.38 7.28 Tabla XX: Propiedades geotécnicas para UG1 y UG2

El índice Q’ de Barton que se utilizó para UG1 y UG2 fueron de 17.2 y 18.6 respectivamente. Para las paredes de los caserones se designó el Q’ la UG2, en tanto para el techo se asignó el valor de Q’ de UG1

FACTOR A: Factor de esfuerzos

El Factor A tiene una directa relación con la condición de esfuerzos inducidos alrededor de la excavación junto con la compresión uniaxial de la roca intacta. Los esfuerzos in-situ se determinaron con la densidad promedio del material sobre la veta como 2.7 Ton/m3. Para la profundidad se determinó la profundidad máxima a la que se encuentra la veta, quedando como 200 m. Así, el esfuerzo vertic al inducido será:

v =  ×  Donde: = Peso específico del material sobre la veta

Z= Profundidad de la veta

En tanto para los esfuerzos horizontales se usan valores determinados gráficamente sugeridos por Hoek, dando como resultados K E_O = 1.5 y KN_S = 0.8. Esfuerzos inducidos Esfuerzo Vertical (MPa)

5.4

Esfuerzo Este-Oeste (MPa)

8.1

Esfuerzo Norte-Sur (MPa) 4.32 Tabla XX: Esfuerzos inducidos en caserones Los resultados del Factor A se detallan en la Tabla XX VP_1

Orientación

UCS/σ1

Factor A

Paredes

0.25

Techo

1 VP_2

Orientación

UCS/σ1

Factor A

Paredes

0.25

Techo

1 VP_3

Orientación Paredes

UCS/σ1

Factor A 0.25

Techo 1 TABLA XX: Resumen Factor A para VP_1, VP_2 y VP_3

Figura x: Factor A de esfuerzos.

FACTOR B: Factor de orientación de discontinuidades

Le da una corrección al número de estabilidad según las orientaciones de las principales discontinuidades respectos de las orientaciones de paredes y techos de caserones.

Orientación de estructuras # estructura

Dip

Dipdir

1

47

187

2

69

346

3

13

70

TABLA XX: Sistemas de estructuras presentes en el proyecto

Los resultados del Factor B se detallan en la Tabla XX VP_1

Orientación

Factor B

Paredes

0.3

Techo

0.8 VP_2

Orientación

Factor B

Paredes

0.3

Techo

0.83 VP_3

Orientación

Factor B

Paredes

0.3

6.54 Techo TABLA XX: Resumen Factor B para VP_1, VP_2 y VP_3