DISEÑO DE TÚNELES Y OBRAS SUBTERRÁNEAS
PIURA - PERU, NOVIEMBRE 2012 Ing. CIP. CARLOS GARCIA – IESA SRL BOLIVIA
Mina Huanuni – Oruro - Bolivia Túnel Misicuni – Cochabamba - Bolivia
Túnel Misicuni – Cochabamba - Bolivia Túnel Tupiza – Potosí - Bolivia
2
Diagrama conceptual mostrando las principales disciplinas que deben ser
tomadas en cuenta para el diseño de cualquier obra subterránea y tunelería
(Geología estructural, Mecánica de
Rocas, Geomecánica)
Ingeniería de explosivos
Ingeniería de Rocas.
Diseño de:
a) Labores Subterráneas
b) Sistemas de sostenimiento
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
3
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.
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
4
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.
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
5
CARACTERIZACION DEL MACIZO ROCOSO
Nombre de la
clasificación Forma y tipo Principales aplicaciones Referencias
The Terzaghi rock load
classification system
Descriptive and
behaviouristic form
functional type
For design of steel support in
tunnels
Terzaghi, 1946
Lauffers stand-up time
classification
Descriptive form general
type
For input in tunnelling design Lauffer, 1958
The new Austrian tunnelling
method (NATM)
Descriptive and
behaviouristic form
tunnelling concept
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
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
6
Nombre de la
clasificación Forma y tipo Principales aplicaciones Referencias
The rock structure rating
(RSR) classification
Numerical form functional type For design of (steel) support in
tunnels
Wickham et al., 1972
The rock mass rating (RMR)
classification
Numerical form functional type For use in tunnel, mine and
foundation design
Bieniawski, 1973
The NGI Q classification
system
Numerical form functional type For design of support in
underground excavations
Barton et al., 1974
The typological classification Descriptive form general type For use in communication Matula and Holzer, 1978
The unified rock
classification system
Descriptive form general type For use in communication Williamson, 1980
The unified rock
classification system
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)
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
7
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.
100.10x
totalLongitud
cmtestigosdetotalLongitudRQD
Basándose en los rangos de los valores del RQD, el macizo rocoso puede ser
caracterizado según la valoración siguiente:
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
8
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:
(%)3.3115 vJxRQD
Donde:
Jv = Numero de contactos por metro cúbico
Jv = Jx + Jy + Jz
Para Jv < 5 ==> RQD = 100
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
9
El RQD, también puede ser calculado usando la siguiente expresión
matemática:
11.01.0100 eRQDDonde:
m
idadesdiscontinuN º
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
10
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.
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
11
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
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
12
Ensayo de Carga Puntual
(Mpa)
> 10 4 - 10 2 - 4 1 - 2 Valores bajos, efectuar ensayos compresión
uniaxial
Resis
tencia
ro
ca inta
cta
Compresión Simple (Mpa)
> 250 100 - 250 50 - 100 25 - 50 5 - 25 1 - 5 < 1
1
Valoración 15 12 7 4 2 1 0
RQD 90% - 100% 75% - 90% 50% - 75% 25% - 50% < 25% 2
Valoración 20 17 13 6 3
Separación entre diaclasas (m) > 2 0.6 - 2 0.2 - 0.6 0.06 - 0.2 < 0.06 3
Valoración 20 15 10 8 5
Estado de las diaclasas
Muy rugosas, discontinuas,
cerradas, bordes sanos y duros
Algo rugosas, separación < 1
mm, bordes duros
Algo rugosas, separación < 1
mm, bordes blandos
Espejos de falla, relleno < 5 mm, separación 1 - 5 mm, diaclasas
continuas
Relleno blando > 5 mm, separación > 5 mm, diaclasas continuas
4
Valoración 30 25 20 10 0
Caudal / 10m de túnel (l/min)
Nulo < 10 10 - 25 25 - 125 > 125
Presión de agua 0 0 - 0.1 0.1 - 0.2 0.2 - 0.5 > 0.5
Agua fre
ática
Estado general Seco Ligeramente
húmedo Húmedo Goteando Fluyendo
5
Valoración 15 10 7 4 0
CLASIFICACION GEOMECANICA RMR (BIENIAWSKI, 1989 – Parámetros de Clasificación)
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
13
ORIENTACION DE LAS DIACLASAS:
RUMBO PERPENDICULAR AL EJE DEL TÚNELRUMBO PARALELO AL EJE DEL
TÚNELBUZAMIENTO 0° - 20°
CUALQUIER DIRECCIÓNEXCAVACIÓN CON BUZAMIENTO EXCAVACIÓN CONTRA BUZAMIENTO
buzamiento
45° - 90°
buzamiento
20° - 45°
buzamiento
45° - 90°
buzamiento
20° - 45°
buzamiento
45° - 90°
buzamiento
20° - 45°
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
Valoración
Túneles 0 -2 -5 -10 -12
Cimentaciones 0 -2 -7 -15 -25
Taludes 0 -5 -25 -50 -60
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
14
CLASE I II III IV V
CALIDAD Muy buena Buena Regular Mala Muy mala
VALORACIÓN 100 - 81 80 - 61 60 - 41 40 - 21 < 20
CLASIFICACION:
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°
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
15
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 (°)
CLASES DE MACIZOS ROCOSOS EN FUNCIÓN DEL INDICE TOTAL (RMR)
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
16
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) Q0.4
RMRS sin sostenimiento = 22 ln DE + 25
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
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
17
DE es la dimensión equivalente, definida como:
ESR
excavaciònladealturaoAnchoDE
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
18
DIAGRAMA PARA DISEÑO EMPIRICO DE SOPORTES EN TUNELES USANDO EL
SISTEMA Q
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
19
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.
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
20
Para calcular el índice Q se usa la siguiente expresión matemática:
SRF
Jx
J
Jx
J
RQDQ w
a
r
n
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
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
21
Índice de la Calidad del Túnel Vs. Dimensión Equivalente
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
22
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
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
23
Zona del Grafico Sostenimiento Recomendado
(Modificado del Original, 1993)
DISEÑO DE UN TÚNEL
24
CARTOGRAFÍA
GEOLÓGICA- GEOTÉCNICA
SONDEOS
ENSAYOS
“IN SITU”
ENSAYOS DE
LABORATORIO
PROPIEDADES
DE UNIDADES LITOLÓGICAS
PROPIEDADES GEOMECÁNICAS
PERFIL GEOTÉCNICO
DEFINICIÓN DE LAS SECCIONES TIPO
DISEÑO PREVIO DE
LAS SECCIONES TIPO
MÉTODO CONSTRUCTIVO
CÁLCULO DE LAS
SECCIONES TIPO
I
CLASIFICACIONES DE BIENIAWSKI Y BARTON
CARACTERIZACIÓN GEOTÉCNICA
FLUJO GRAMA DE
DISEÑO
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
DISEÑO DE UN TÚNEL
25
PERFIL CONSTRUCTIVO
CONSTRUCCIÓN DE LAS SECCIONES TIPO
CÁLCULO DE LAS
SECCIONES TIPO
MEDIDAS DE CONVERGENCIA
MEDIDAS
DENTRO
DEL LÍMITE NO
CONSTRUCCIÓN DEL REVESTIMIENTO
SI
I
DISEÑO
CONSTRUCCIÓN
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
MAPA GEOLÓGICO DE LA ZONA
26
Depósitos aluviales
Depósitos coluviales
Depós itos de desl iz amientos (artificial)
Unidad K1
Unidad P3
Unidad P2
Unidad P1
Unidad C8
Unidad C7
Unidad C6
Unidad C5
Unidad C4
Unidad C3
Unidad C2
Unidad C1
Qa
Qc
Qd
CUATERNARIO
K1
E S T R A T I G R A F I A
CRETÁCICO
PÉRMICO
P3
P2
P1
C8
C7
C6
C5
C4
C3
C2
C1
CARBÓNICO
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
DISEÑO DE UN TUNEL
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
PERFIL GEOLÓGICO
27
CAR
BO
NÍF
ER
O
PÉR
MIC
O
CR
ETÁ
CIC
O
R E F E R E N C I A S
K1
P3
P2
P1
C8
C7
C6
C5
C4
C3
C2
TIPO DE EXC.
1
LONGITUD (m)
165
2 256
3 348
4 272
5 19
6 60
7 40
8 40
%
13.8
21.3
29.0
22.7
1.6
5.0
3.3
3.3
Nota: estas longitudes son estimaciones ypueden variar durante la ejecucion de
la excavacion
PREFECT URA DEL DEPART AMENTO DE TARIJA
SERVICIO PREF ECTURAL DE CAMINOS
REPUBLICA DE BOLIVIACONTRATANTE:
DISEÑO DE UN TUNEL
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
MÉTODO DE CONVERGENCIA - CONFINAMIENTO
28
DISEÑO DE UN TUNEL
a) b)
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
MÉTODO DE CONVERGENCIA - CONFINAMIENTO
29
DISEÑO DE UN TUNEL
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS
30
DISEÑO DE UN TUNEL
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
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
MALLA DE ELEMENTOS FINITOS, APLICADOS A LA MODELACIÓN
Y SOSTENIMIENTO DE TÚNELES
31
DISEÑO DE UN TUNEL
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
DESPLAZAMIENTOS TOTALES DE LA MASA ROCOSA POR ACCIÓN
DE LA EXCAVACIÓN
32
DISEÑO DE UN TUNEL
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
33
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.
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
34
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.
RECOMENDACIONES DE TIPOS DE SECCION
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
35
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.
IMPORTANCIA DE LA GEOMECANICA
PLANOS CONSTRUCTIVOS
36
DISEÑO DE UN TUNEL
Lámparas del
sistema de
Iluminación
Detectores
de Humo Sistema de
ventilación
Armario de
seguridad
Sistema de
drenaje
Sistema de Sub drenaje
para aguas de infiltración
Faja de
señalización
horizontal
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
SECUENCIA CONSTRUCTIVA DE TÚNELES
37
DISEÑO DE UN TUNEL
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
SECUENCIA CONSTRUCTIVA DE TÚNELES
38
DISEÑO DE UN TUNEL
1.- SOSTENIMIENTO DEL PORTAL 2.- INICIO DE EXCAVACION
3.- SOSTENIMIENTO 4.- PERFORACION CON JUMBO
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
SECUENCIA CONSTRUCTIVA DE TÚNELES
39
DISEÑO DE UN TUNEL
5.- VOLADURA 6.- LIMPIEZA DE ESCONBROS
7.- SOSTENIMIENTO CON SHOTCRETE 8.- CONTROL DE CALIDAD DEL SHOTCRETE
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
SECUENCIA CONSTRUCTIVA DE TÚNELES
40
DISEÑO DE UN TUNEL
9.- PERFORACION PARA PERNOS DE ANCLAJE 10.- OBRAS DE SOSTENIMIENTO
11.- CONTROL TOPOGRAFICO 12.- VENTILACION
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
41
SECUENCIA CONSTRUCTIVA DE TÚNELES
DISEÑO DE UN TUNEL
13.- CONSTRUCCIONDE FALSO TUNEL
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
MAPA DE UBICACIÓN DE LOS PROYECTOS - BOLIVIA
42
Mina Huanuni Mina Bolívar
Túnel Aguarague
Mina Porco
Mina San Vicente
Túnel Misicuni
Túnel Tupiza
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
Mina Colquechaquita
Mina Reserva
PROYECTO : RAMPA, GALERÍAS Y CHIMENEAS – MINA HUANUNI – ORURO
43
1:2500 EN FORMATO A3
10-02-05
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
DISEÑO DE PERFORACIÓN Y VOLADURA – RAMPA MINA HUANUNI – ORURO
44
AY. CUADRADOR
ARRANQUE
AY. ARRANQUE
AY. ARRASTRE
TOTAL DE TALADROS PERFORADOS = 48
TOTAL DE TALADROS DE ALIVIO = 03
N. TALAD.DIAGRAMA
CUADRADOR
CUÑAS
ARRANQUE
ARRASTRE
CUNETA
SRL.
N. FANEL
0.30 mts 0.15 mts 0.15 mts0.15 mts 0.15 mts
0.15 mts
0.60 mts
0.20 mts
0.30 mts
0.20 mts 0.20 mts0.20 mts 0.20 mts
0.60 mts
0.20 mts 0.20 mts0.22 mts
0.60 mts
0.25 mts0.25 mts
TALADRO CARGADO
TALADRO DE ALIVIO SIN CARGA EXPLOSIVA
TRAZOS DE ARRANQUE PARA TUNELESTRAZOS DE ARRANQUE PARA TUNELES
IESA SRL - BOLIVIA
Diseño : Ing C. García
Huanuni - Oruro - Septiembre 2005
PROYECTO : RECORTES DE NIVEL
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
DISEÑO DE PERFORACIÓN Y VOLADURA -GALERÍAS DE NIVEL – MINA HUANUNI -
ORURO
45
Gradiente
Eje
2.50 m
0.30 m
2.5
0 m
2.8
0 m
IESA SRL BOLIVIAPROYECTO RECORTES DE NIVEL
DISEÑO DE PERFORACION Y VOLADURA
Diseño : Ing° C. García Fecha : Huanuni - Oruro - Septiembre del 2005
DISEÑO DE PERFORACION Y VOLADURADISEÑO DE PERFORACION Y VOLADURA
7B
7B
7B
7B
7B
9B 9B
9B
9B
9B9B
9B
9B
11B 11B 11B
15B 15B15B 15B
0.3914 m
0.1845 m
A
B
A = 6.15 cm
B = 8.70 cm
1R
1R
3R 3R
1B1B
BB
3B 3B
3B
3B
B
1B
BB
1B
5B 5B
5B 5B
C
D
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
DISEÑO DE PERFORACIÓN Y VOLADURA - MINA BOLÍVAR – ORURO
46
1R
2R
2R
3R3R
6B 6B
6B6B
8B
8B
8B
8B
11B
11B
11B11B
11B
11B
11B11B
11B
15B 15B 15B 15B13B
13B
13B
13B 13B
13B
13B
13B
16B 16B 16B 16B 16B 16B
13B
13B
13B
13B
13B
ARRANQUE
AYUDA DE ARRANQUE
CUADRADORES Y ALZAS
AYUDA DE ARRASTRE
ARRASTRE
MALLA N° TALADROS
05
17
13
04
06
ALIVIOS 04
PRECORTE 12
TOTAL 61
TOTAL CARGADOS 45
SECUENCIA IGNICION
6B, 8B, 11B
45
61
16B
15B
13B
1R, 2R, 3R
Sección : 15.39 m2
Long. Perforación : 3.00m
Volumen Esperado : 46.17 m3
Peso Específico : 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
CARACTERISTICAS TECNICAS
MALLA DE PERFORACION
Y SECUENCIA DE IGNICIÓN
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
52
1.05m
.80m
2.50m
ESCALA :
PLANO No
FECHA :
PAN AMERICAN SILVER S.A.
1 : 25
POTOSI -o- BOLIVIA
DIBUJO Y PROYECTO:
APROBADO POR :
Renán Quintanilla V.3
San Vicente, Mayo 200 7 Ing. Robert Byrd
APROBADO :
Renán Quintanilla V.
PROYECTO RAMPA LITORAL
SECCIÓN TRANSVERSAL GALERIA
Galería 4m x 4.5m
Alt.1 c/ radio 1m
2.50m
Camión Volquete de Bajo Perfil
Cap 20 t.
E W
4.50m
4.00m
.40m
.30m
.60m
ESCALA :
PLANO No
FECHA :
IESA SRL - BOLIVIA
1 : 25
POTOSI -o- BOLIVIA
DIBUJO Y PROYECTO:
APROBADO POR :
Ing. Carlos Garc?a F.1
San Vicente, Septiembre 2007 Ing. Luís Torres L.
APROBADO :
Ing. Carlos Garcí F.
PROYECTO RAMPA LITORAL
DISEÑO DE PERFORACION Y VOLADURA
Rampa de 4m x 4.5m S= -12%
Alt.1 c/ radio 1m
1 R1 R
3 R
3 R
5 B
5 B5 B
5 B
6 B
6 B
6 B6 B
8 B 8 B
8 B 8 B
9 B 9 B 9 B
10 B
E W
4.50m
4.00m
.40m
.30m
10 B
10 B
10 B
10 B 10 B 10 B
10 B
10 B
10 B
10 B
12 B 12 B
15 B 15 B 15 B 15 B 15 B
10 B
15 B
IESA SRL
SECUENCIA DE SALIDAS
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
OPERACIONES UNITARIAS EN LA RAMPA SAN VICENTE - POTOSI
53
FASE V
RIEGO, DESATE Y DESQUINCHE
FASE VII
SOSTENIMIENTO Y REVESTIMIENTO PROVISIONAL
Scoopt 3.5 Yd3
Shotcretera
Pernos de Anclaje Ø25mm
FASE VI
LIMPIEZA
Scoopt 6 Yd3
FASE III
DISPARO
FASE IV
VENTILACION
Rev. Revisión/Descripción Fecha Por Aprob
Fecha :Aprobado por: Escala :Diseñado por: Dibujado por:
1:100L.T.L. Agosto'05
Revisado por: Filename:
c:\Sección Típica
Hoja N°:1/3
Lamina:Proyecto:
Contratista:
GRUPO MINERO SAN VICENTE
IESA S.R.L.
PROCEDIMIENTO DE EXCAVACION
FASE I
PERFORACION
FASE II
CARGA DE TALADROS
IESA S.R.L.
GRUPO MINERO SAN VICENTE
Contratista:
Proyecto: Lamina:
2/3Hoja N°:
c:\Sección Típica
Filename:Revisado por:
Agosto'05L.T.L. 1:100
Dibujado por:Diseñado por: Escala :Aprobado por: Fecha :
AprobPorFechaRevisión/DescripciónRev. Rev. Revisión/Descripción Fecha Por Aprob
Fecha :Aprobado por: Escala :Diseñado por: Dibujado por:
1:100L.T.L. Agosto'05
Revisado por: Filename:
c:\Sección Típica
Hoja N°:3/3
Lamina:Proyecto:
Contratista:
GRUPO MINERO SAN VICENTE
IESA S.R.L.
Jumbo
Electrohidráulico
V.H.G. V.H.G. V.H.G.
PROCEDIMIENTO DE EXCAVACION PROCEDIMIENTO DE EXCAVACION
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
SOSTENIMIENTO EN LA MINA SAN VICENTE - POTOSI
54
0.15m 2.40
2.300.15m 0.10m
0.1
5m
0.15m
BARRA CON ROSCA - FIJADA CON RESINA
Ø = 25 mm
Ø = 25 mm
BARRA CON ROSCA - FIJADA CON MORTERO
ESC. 1:10
ESC. 1:10
ESC. 1:10
PLACA DE ANCLAJE e= 1.27 mm
Ø = 25 mm Ø = 25 mm
TURCA PARA BARRA DE ANCLAJE
ESC. 1:5
ESQUEMA DE COLOCACION DE PERNO DE ANCLAJE
Ø = 25 mm
IESA S.R.L.
GRUPO MINERO SAN VICENTE
Contratista:
Proyecto: Lamina:
1/1Hoja N°:
c:\Sección Típica
Filename:Revisado por:
Agosto'05L.T.L. 1:25
Dibujado por:Diseñado por: Escala :Aprobado por: Fecha :
AprobPorFechaRevisión/DescripciónRev. Rev. Revisión/Descripción Fecha Por Aprob
Fecha :Aprobado por: Escala :Diseñado por: Dibujado por:
1:10L.T.L. Agosto'05
Revisado por: Filename:
c:\Sección Típica
Hoja N°:1/1
Lamina:Proyecto:
Contratista:
GRUPO MINERO SAN VICENTE
IESA S.R.L.
DETALLE DE PLANCHA
0.55m
ESQUEMA DE TRASLAPE ENTRE PLANCHAS
PLANCHA TIPO - PLANTA
ESPESOR = 3 mm
DIMENSIONES = 1.20 m x 0.60 m
DIMENSIONES = 1.20 m x 0.60 m
ESPESOR = 3 mm
SECCION DOBLADA
PLANCHA TIPO
0.0
5m
V.H.G. V.H.G. V.H.G.
0.05m
1.2
0m
0.55m
0.10m 0.15m Long. de traslape
DETALLE DE PERNOS DE ANCLAJE
Ver Detalle 2-2
(Típico)
0.7
0
2.00
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
IESA S.R.L.
GRUPO MINERO SAN VICENTE
Contratista:
Proyecto: Lamina:
1/1Hoja N°:
c:\Sección Típica
Filename:Revisado por:
Agosto'05L.T.L. 1:25
Dibujado por:Diseñado por: Escala :Aprobado por: Fecha :
AprobPorFechaRevisión/DescripciónRev.
1.0
00.5
0
SOSTENIMIENTO ROCA TIPO IIIb
Cimbra Metálica
6"x6"x36 kg/m
4.00
4.18
4.1
00.4
5
Ver Detalle 1-1
(Tipico)
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
SOSTENIMIENTO EN LA MINA SAN VICENTE - POTOSI
55
0.4
54
.07
4.18
4.00
H
B
b
Rev. Revisión/Descripción Fecha Por Aprob
Fecha :Aprobado por: Escala :Diseñado por: Dibujado por:
1:25L.T.L. Agosto'04
Revisado por: Filename:
c:\Sección Típica
Hoja N°:1/1
Lamina:Proyecto:
Contratista:
GRUPO MINERO SAN VICENTE
IESA S.R.L.
SOSTENIMIENTO ROCA TIPO IIIb Rev. Revisión/Descripción Fecha Por Aprob
Fecha :Aprobado por: Escala :Diseñado por: Dibujado por:
L.T.L. Agosto'04
Revisado por: Filename:
c:\Sección Típica
Hoja N°:1/1
Lamina:Proyecto:
Contratista:
GRUPO MINERO SAN VICENTE
IESA S.R.L.
Detalle de Cimbra Metálica
V.H.G. V.H.G. V.H.G.
DETALLE DE DISTANCIADO
1.00
EMPALME DE CUERPO
Detalle 2-2(Típico)
Cimbra Metálica
6"x6"x 36 kg/m
Tubo de fierro
Ø1"
Distanciador
Fierro Ø3/4"
Detalle de Cimbra Metálica
PLATINA PARA EMPALME
Detalle X-X(Típico)
Platina
8"x8"x3/8"
Agujero Ø3/4"para perno de Ø5/8"x2.1/2"
Cimbra Metálica
6"x6" 36 kg/m
0.20
22
0.1
0
0.0
25
0.2
0
IESA S.R.L.
GRUPO MINERO SAN VICENTE
Contratista:
Proyecto: Lamina:
1/1Hoja N°:
c:\Sección Típica
Filename:Revisado por:
Agosto'05L.T.L. 1:10
Dibujado por:Diseñado por: Escala :Aprobado por: Fecha :
AprobPorFechaRevisión/DescripciónRev.
3/8"
PERFIL WF A36 6"X6" - 36 kg/m
Perfil Tipo
1
2"
0.15
0.1
5
3/8"
Ø=24 mm
90.5
106
80b (mm) =
B (mm) =
H (mm) =
DETALLE DE APOYO
ESC. 1:25
Nivel de
Solera
Hormigón o
bolsacreto H23
0.3
5
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
1:5
Perno Ø3/4"x2.1/2"Platina 6"x6"x3/8"
Cimbra Metálica
6"x6" 36kg/m
EMPALME DE CUERPO
Detalle 1-1(Típico)
X X
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
DISEÑO DE LABORES EN LA MINA SAN VICENTE - POTOSÍ
56
DETALLE DE CAMARA DE REFUGIO
IESA S.R.L.
GRUPO MINERO SAN VICENTE
Contratista:
Proyecto: Lamina:
3/3Hoja N°:
c:\Sección Típica
Filename:Revisado por:
Agosto'07L.T.L. 1:150
Dibujado por:Diseñado por: Escala :Aprobado por: Fecha :
AprobPorFechaRevisión/DescripciónRev.
CAMARAS DE REFUGIO
PLANTA
4.0
0
2.002.00
2.0
0
2.002.00
2.4
0
Refugio C/50.00 m
4.0
0
B'B'
CORTE B'-B'
CAMARAS DE REFUGIO
Refugio C/50.00 m
C.G.F.
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
DISEÑO DE LABORES EN LA MINA SAN VICENTE - POTOSÍ
57
DETALLE DE CAMARA DE CARGA
IESA S.R.L.
GRUPO MINERO SAN VICENTE
Contratista:
Proyecto: Lamina:
1/3Hoja N°:
c:\Sección Típica
Filename:Revisado por:
Agosto'07L.T.L. 1:150
Dibujado por:Diseñado por: Escala :Aprobado por: Fecha :
AprobPorFechaRevisión/DescripciónRev.
4.00Cámara de cargio
ACCESO AL NIVEL
5.5
0
8.00 m 8.00 m
5.5
0
4.5
0
CORTE A'-A'
CAMARAS DE CARGA
A'
A'
12%
4.00
C.G.F.
4.5
0 m
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
58
DISEÑO DE LABORES EN LA MINA SAN VICENTE - POTOSÍ
Rev. Revisión/Descripción Fecha Por Aprob
Fecha :Aprobado por: Escala :Diseñado por: Dibujado por:
1:150L.T.L. Agosto'07
Revisado por: Filename:
c:\Sección Típica
Hoja N°:2/3
Lamina:Proyecto:
Contratista:
GRUPO MINERO SAN VICENTE
IESA S.R.L.
DETALLE DE CAMARA DE CARGA
4.0
0
4.00
V.H.G.
18
.00
m
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
59
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.
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
60
CONSTRUCCION DE CHIMENEAS CON EQUIPO ALIMAK – MINA SAN VICENTE –
POTOSI - BOLIVIA
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
61
DISEÑO DE CONSTRUCCION DE TUNEL CARRETERA TUPIZA – VILLAZON : POTOSI -
BOLIVIA
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
62
DISEÑO DE CONSTRUCCION DE TUNEL CARRETERA TUPIZA – VILLAZON : POTOSI -
BOLIVIA
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
63
FASES DE EXCAVACION DE CONSTRUCCION DE TUNEL CARRETERA TUPIZA –
VILLAZON : POTOSI - BOLIVIA
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
64
DISEÑO DE TUNEL MISICUNI – COCHABAMBA - BOLIVIA
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
65
DISEÑO DE TUNEL MISICUNI – COCHABAMBA - BOLIVIA
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
66
DISEÑO DE TUNEL MISICUNI – COCHABAMBA - BOLIVIA
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas
67
DISEÑO DE TUNEL MISICUNI – COCHABAMBA - BOLIVIA
GRACIAS POR SU ATENCION
68
Diseño de Túneles y Obras Subterráneas