En construcción de túneles urbanos las características constructivas se definen en base a la minimización de los impactos en superficie, haciendo imprescindible la correcta predicción de los asentamientos asociados a la excavación. Estos asentamientos definirán los daños potenciales a ocurrir en superficie así como también las necesidades de soporte necesarias a incorporar en la construcción de estas excavaciones. El diseño del soporte final entre otros afectará el perfil inversional del proyecto. En proyectos de túneles las mediciones obtenidas a través del monitoreo de esfuerzos y deformaciones, son particularmente relevantes para verificar la materialización de la función portante del suelo alrededor del túnel; para verificar las bondades del método y la secuencia de excavación y sostenimiento, y también las distancias que existen entre los frentes de sectores parciales de excavación y de la excavación; y para la capacidad portante del sistema de sostenimiento del túnel en relación a los objetivos de asentamientos previstos en la proyección. Se implementará en terreno un sistema topográfico que permitirá medir los efectos de la excavación sobre la superficie del terreno junto a strain gages e inclinómetros que medirán los esfuerzos sobre el revestimiento del túnel y los desplazamientos horizontales respectivamente. De esta forma las mediciones obtenidas a través del monitoreo servirán como elemento de juicio sobre la base de comparar el pronóstico con el comportamiento actual para decidir la implementación de eventuales medidas de refuerzo que permitan optimizar el proceso constructivo. El trabajo de memoria presentado en este documento propone una metodología de análisis que permite recomendar bases para el diseño constructivo de túneles basado en la comparación descrita en el párrafo anterior. El método antes descrito permitió concluir que para excavaciones realizadas con el método conocido como NATM en terrenos con menos de 5m de cobertura no es recomendable realizar avances de excavación mayores a un metro por el riesgo de colapso debido a asentamientos bruscos del sistema, y que dadas las grandes diferencias entre los parámetros del suelo usados en el diseño y los efectivamente constatados en terreno, se hace necesario reformular los modelos predictivos usando los datos recopilados en esta memoria, y, por lo mismo, se recomienda continuar con las lecturas de los strain gauges e inclinómetros hasta el fin de su vida útil, sobre todo en invierno, para contrastar los esfuerzos inducidos por el aumento del nivel de la capa freática versus los valores usados en el diseño del revestimiento secundario con objeto de optimizar el diseño de futuras extensiones de líneas y nuevas estaciones.

Geóloga / La isla Robinson Crusoe (33°39 S/78°50 W) es una clásica isla oceánica asociada a un hotspot, perteneciente a la cadena volcánica de la dorsal de Juan Fernández (JFR), en la placa de Nazca. La historia geológica de esta isla incluye una fase de crecimiento rápido y procesos erosivos que han desmantelado parte de la estructura volcánica. Ambos factores son propios del desarrollo insular y, por ello, un análisis geomorfológico permitiría comprender aspectos importantes de su evolución. En el presente estudio, se realizan análisis de batimetrías de alta y baja resolución, y de MSD de la isla que, junto con observaciones en terreno, cálculo de parámetros geomorfométricos, estimación de tasas y análisis de knickpoints, permiten determinar algunos de los procesos ocurridos durante la evolución de la cadena volcánica y, en particular, de Robinson Crusoe. La dorsal se presenta con volcanismo episódico, con tasas totales de producción de 3,4 x 103 km3/Ma, con una primera fase eruptiva menos voluminosa, luego un gap de 220 km y un reinicio de la actividad volcánica continua, formando una cadena lineal, con tasas de 4,5 x 103 km3/Ma. Presenta tres islas, tres guyots, once montes submarinos grandes y, al menos, cinco montes pequeños (<1000 m). Además, presenta progresión de edades de sus edificios volcánicos y subsidencia. Todas estas características resultan típicas de cadenas volcánicas submarinas sobre placas de rápido movimiento. RC, edificio volcánico de Robinson Crusoe y Santa Clara, es el más grande de la cadena volcánica. Este ha sufrido un intenso proceso erosivo, se encuentra en las fases finales de erosión subaérea y está cercano a convertirse en una isla arrasada. Su shelf break se encuentra a -510 m del nivel del mar actual, lo que indica tasas de subsidencia total mínimas del orden de 0,08 mm/año, que se puede dar por ajustes isostáticos, enfriamiento de la litósfera y/o desplazamiento desde el hotspot. Se distingue otra plataforma de abrasión más extensa (a -170 y -250 m), una zona de rift con orientación cercana a N-S, un cañón y canales submarinos con continuidad con las cuencas, posibles conos y flujos de lava submarinos, además de cicatrices de deslizamiento y depósitos de remociones en masa. Presenta tasas de erosión totales del orden de 60-90 km3/Ma y tasas de erosión por abrasión marina promedio de 2-2,8 mm/año. Por su parte, la sección emergida de RC representa un 0,2% del volumen total del edificio y sus cuencas tienen tasas de erosión del orden de 100 t/km2año. Aquellas con orientación este presentan mayor desarrollo y desembocan en el nivel del mar, en cambio, las con orientación oeste, terminan en un acantilado y presentan formas anómalas. Tanto estas diferencias como un mayor ancho en la plataforma insular hacia el suroeste y oeste, sugieren que los vientos predominantes condicionarían las características de las olas y corrientes de resaca, y dadas las notorias diferencias, la abrasión marina tendría un rol principal en la erosión de la isla y formación de la plataforma insular. Esto, junto con diferencias de precipitación debido a variaciones en la altura topográfica y a la existencia de cambios eustáticos, indicaría una estrecha relación entre el sistema climático y la evolución de la isla.

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[pt] O método de exploração Sublevel Caving é um dos métodos de extração massiva mais usados na indústria mundial de exploração subterrânea, sendo considerado pela indústria de mineração, num futuro próximo dentre os substitutos naturais das atuais minas a céu aberto. Uma operação Sublevel Caving requer que o maciço rochoso circundante ao minério rompa continuamente e se movimente para dentro do espaço criado pela extração do minério. Análises existentes na literatura consideram apenas configurações parciais do processo Sublevel Caving sem considerar o processo evolutivo da extração, e o dano induzido ao maciço rochoso decorrente deste processo. Esta dissertação desenvolve uma modelagem numérica utilizando o método dos elementos discretos para simular o mecanismo de ruptura e a subsidência causada pelo método de exploração Sublevel Caving, analisando o referido efeito e suas consequências na evolução do mecanismo de ruptura e subsidência no Sublevel Caving. O software comercial Particle Flow Code (PFC2D) foi selecionado para esta modelagem devido à capacidade de simular, em um evento de excesso de tensão, o fraturamento do maciço rochoso e sua desintegração, desta forma, originam-se o fluxo do material e os deslocamentos em grande escala, os quais são considerados fenômenos físicos dominantes que regem a formação da subsidência e fraturamento num processo Sublevel Caving. Os resultados obtidos nesse estudo mostraram-se satisfatórios, reproduzindo adequadamente a superfície de subsidência induzida por Sublevel Caving, conseguindo-se uma simulação física realista da sua evolução desde o início do fraturamento até à subsidência final. / [en] The Sublevel Caving Method is one of the most massive extraction methods used in underground mining industry worldwide and is considered by the mining industry as one of the natural replacements of the current open cut mines in the near future. A Sublevel Caving operation requires that the rockmass surrounding the orebody continually fails and moves into the void created by ore extraction. This dissertation develops a modeling using the discrete element method to simulate the failure mechanism and subsidence caused by Sublevel Caving method. Analyses reported in the literature consider only partial configurations of process Sublevel Caving, without taking into consideration the excavation evolution process, and damage induced to the rock mass resulting from this process. This dissertation analyzes this effect and its consequences on the evolution of failure mechanism and subsidence in Sublevel Caving. Particle Flow Code (PFC2D) was selected for modeling because of its ability to simulate, if the event of excess stress, fracturing and disintegration of the rock mass and large-scale deformation and material flow, to be simulated, which are believed to be the dominant physical phenomena governing the formation of subsidence and fracturing of Sublevel Caving. The results obtained in this study were satisfactory, reproducing properly the surface subsidence induced by Sublevel Caving, allowing physically realistic simulation of its evolution since the beginning of the fracturing to final subsidence.

Se presenta un procedimiento para evaluar de forma cuantitativa el riesgo por deslizamientos teniendo en cuenta la peligrosidad, los elementos expuestos y su vulnerabilidad. El método utiliza los modelos de susceptibilidad obtenidos previamente a partir de las relaciones estadísticas existentes entre los deslizamientos ocurridos en el pasado (últimos 50 años) y una serie de parámetros del terreno relacionados con la inestabilidad. La frecuencia de deslizamientos en el pasado se ha utilizado para estimar frecuencias futuras. También se ha realizado un inventario y cartografía de los elementos afectados por deslizamientos en el pasado, y se han estimado los daños para cada tipo de elemento teniendo en cuenta la magnitud del tipo de deslizamiento analizado. Posteriormente se estimó la vulnerabilidad, que se expresa en valores de 0 a 1, a partir de la comparación entre pérdidas y valor del elemento afectado.La integración de la peligrosidad, vulnerabilidad y valor del elemento ha permitido obtener modelos de riesgo directo por deslizamiento para cada tipo de elemento. Además se han analizado las pérdidas indirectas ocasionadas sobre las actividades económicas por este proceso. El resultado final es un mapa de riesgo donde cada píxel muestra las pérdidas esperables por deslizamientos en los próximos 50 años / A quantitative procedure for landslide risk mapping has been developed considering hazard, vulnerability and exposed elements. The method is based on a susceptibility model previously developed from statistical relationships between past landslides occurred in the study area (last 50 years) and terrain parameters related to instability. Past landslide behaviour has been used to calculate landslide frequency for the future. An inventory of direct damage due to landslides during the study period was carried out and the main elements at risk in the area identified and mapped. Past monetary losses per type of element have been estimated and expressed as an average 'specific loss' for events of a given magnitude (corresponding to a specified scenario). Vulnerability has been assessed by comparing losses with the actual value of the elements affected and expressed as a fraction of that value (0-1).By integrating hazard, vulnerability and monetary value, direct landslide risk ( /pixel) has been computed for each element considered. Indirect losses from the disruption of economic activities due to landsliding have also been assessed. The final result is a risk map combining all losses per pixel for a 50-year period.