Análisis de estabilidad de un macizo rocoso heterogéneo en K-MINE

En este video veremos cómo configurar y realizar un análisis de estabilidad de un macizo rocoso heterogéneo.

Primero añadimos los parámetros adicionales que sean necesarios. En este ejemplo, tendremos en cuenta las aguas subterráneas y una carga superficial adicional sobre el macizo rocoso.

Para agregar las aguas subterráneas, basta con seleccionar el comando correspondiente en el menú de Geomecánica y definir con una polilínea su posición aproximada respecto al macizo.

Toda la geometría se construye directamente sobre la sección y con referencia a los objetos visibles en pantalla, por lo que el proceso requiere muy poco esfuerzo.

Después añadimos la carga superficial e introducimos su valor exacto en kilopascales.

A continuación, pasamos directamente al cálculo de estabilidad. El software debe saber con qué tipos de roca estamos trabajando.

Creamos una lista de rocas e introducimos sus propiedades físicas y mecánicas en los campos correspondientes.

Después, mediante el editor de capas, asignamos los objetos e indicamos dónde se encuentra cada tipo de roca.

Si es necesario, también podemos marcar una capa como débil, lo que afectará directamente al resultado del cálculo.

Inicializamos el nivel de aguas subterráneas. La forma más sencilla es utilizar el método «Por objetos seleccionados».

Hacemos lo mismo con la carga adicional aplicada al macizo.

Preste especial atención a los parámetros disponibles en la pestaña «Configuración». Aquí encontrará una amplia variedad de opciones de cálculo que permiten obtener resultados según el método y las condiciones que necesite analizar.

A continuación, creamos un rectángulo que también participará en el cálculo y lo inicializamos como un objeto Search Grid Boundary.

Una vez definidos todos los parámetros, solo queda ejecutar el cálculo. Y ahora viene lo más interesante: los resultados.

El software analiza miles de posibles arcos de deslizamiento. Para cada superficie de deslizamiento generada, calcula su propio factor de seguridad mediante el método simplificado de Bishop, o Simplified Bishop Method.

Los resultados se ordenan desde el caso menos estable hasta los más estables.

Con solo cambiar el método de cálculo, obtenemos inmediatamente otro conjunto de factores, por ejemplo, mediante el método de Spencer, Morgenstern-Price o el método de suma algebraica de fuerzas.

Junto con los factores, se visualizan el prisma potencial de falla y su correspondiente superficie de deslizamiento.

Para facilitar el análisis, la visibilidad de los objetos puede controlarse desde el editor de capas.

Veamos ahora un análisis de estabilidad que considera los efectos sísmicos.

La sismicidad puede definirse mediante coeficientes de aceleración o a partir de la intensidad sísmica del sitio.

Introducimos los parámetros necesarios según las condiciones del cálculo —por ejemplo, una capa débil, si existe—, definimos el perfil del talud y los demás datos necesarios, y ejecutamos el cálculo.

El resultado es similar al anterior, aunque naturalmente presenta algunas diferencias.

Aquí también podemos cambiar entre distintos métodos de cálculo y revisar los factores correspondientes.

Los factores de seguridad, los prismas potenciales de falla y las superficies de deslizamiento se visualizan mediante los mismos métodos: Spencer, Morgenstern-Price o suma algebraica de fuerzas.

Ahora veremos un cálculo en el que el propio usuario define el prisma potencial de falla y la superficie de deslizamiento de la roca.

Una superficie definida por el usuario se utiliza cuando:

— su posición se ha determinado a partir de observaciones de campo, por ejemplo, en un deslizamiento existente;

— es necesario comprobar un escenario específico de falla;

— se quieren comparar diferentes métodos de cálculo para exactamente la misma superficie;

— se necesita evaluar la estabilidad a lo largo de una superficie de debilidad controlada geológicamente, como un contacto entre capas, una falla tectónica, una junta u otra discontinuidad.

Para ello, solo necesitamos una línea que represente la posición teórica de la superficie de deslizamiento.

La asignamos en la opción correspondiente de la configuración.

Después añadimos las aguas superficiales, las cargas adicionales sobre el macizo, el perfil de su superficie y los demás parámetros necesarios para aproximar el modelo a las condiciones reales que queremos analizar.

La superficie definida se calcula mediante todos los métodos mencionados anteriormente, pero cada método genera un único factor.

Esto se debe a que el resultado está determinado por esa superficie de deslizamiento específica y por las condiciones establecidas.

No hay variación de la superficie, salvo que se modifiquen otros parámetros de entrada.

En cualquier parte de K-MINE donde aparezca una tabla, puede crear un gráfico a partir de ella.

Las opciones de configuración son muy flexibles: puede cambiar el tipo de gráfico, el grosor de las líneas, los contornos, la forma de mostrar los datos, los ejes adicionales, las etiquetas de los ejes e incluso el fondo.

Una vez configurada, la plantilla puede guardarse y reutilizarse siempre que sea necesario.

La línea entre la economía y la estabilidad es muy fina. ¡Le deseamos encontrar siempre el equilibrio adecuado!

Y este es solo uno de los enfoques disponibles para el análisis de estabilidad.

Experimente con las distintas opciones y que sus minas a cielo abierto sean siempre seguras. ¡Mucho éxito!