Realiza un estudio de los taludes inestables de riesgo moderado a elevado observados durante la supervisión del mejoramiento y rehabilitación del Corredor Vial Lima – Canta – Huayllay – Dv. Cochamarca - Empalme PE 3N, Tramo: Canta – Huayllay desde el Km 102 hasta el Km 110, ubicado en la provincia de Canta, departamento de Lima. La hipótesis plantea que la reconformación de los taludes y el control de las filtraciones de agua son las soluciones que garantizarán la estabilidad de los taludes de la carretera Canta – Huayllay en los sectores con problemas de ocurrencia de fenómenos de geodinámica externa de riesgo medio a elevado entre las progresivas del km 102 al km 110. Es una investigación de diseño experimental, recopila información de antecedentes técnicos, realiza observaciones geológico – geotécnicas, ensayos in situ para suelos y rocas (DPL, Densidad Natural, RMR, SMR, GSI) y ensayos de laboratorio (Análisis Granulométrico, Límites de Atterberg, etc.). Utiliza el método de Bishop simplificado mediante el software Slide 6.0 de Rocscience, programa con el que se efectuaron también los cálculos del factor de seguridad de los taludes, siguiendo el método de Spencer, en base a las medidas correctivas recomendadas para cada caso. Los cálculos han sido ejecutados teniendo en cuenta los criterios de rotura de Mohr-Coulomb (para suelos) y Hoek & Brown generalizado (para rocas). Concluye que los problemas de inestabilidad de taludes en los sectores del km 112 al km 110 son generados por la ejecución de excavaciones inadecuadas para los materiales que conforman el terreno, las condiciones desfavorables de las discontinuidades, y la influencia de las filtraciones de agua hacia las laderas y taludes, teniendo en cuenta que en muchos casos se trata de antiguos deslizamientos que se encontraban temporalmente estabilizados. Las soluciones propuestas para contrarrestar los problemas de inestabilidad, tales como la reconformación de taludes (inclinación de taludes, construcción de banquetas) y el control de las filtraciones de agua a través de obras de drenaje y subdrenaje (cunetas de coronación, subdrenes horizontales) son adecuadas, ya que de acuerdo con los análisis geológico-geotécnicos efectuados, presentan un factor de seguridad apropiado. / Tesis

Ilustra el diseño de enrocados de protección en el talud de la Relavera “La Esperanza” que está ubicada en la margen derecha de un tramo del río Tulumayo. Detalla los criterios de diseño y procedimiento a seguir para determinar el dimensionamiento de enrocados de protección en taludes pertenecientes a cauces naturales o artificiales. / Trabajo de suficiencia profesional

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Inicia con la identificación y diagnóstico de los deslizamientos ocurridos en el tramo crítico en mención, la realización de ensayos de laboratorio para muestras representativas de cada sector y posteriormente, el análisis de sus estados de inestabilidad en condiciones estáticas y pseudo-estáticas. Se propone un sistema de estabilización definitivo mediante sistema de anclajes; así como también, la posterior protección de filtraciones y erosión del talud, lo cual se traduce en una medida de solución alternativa que permitirá restablecer la normalidad de transitabilidad de la Carretera Canta - Huayllay entre los Km 103+280 al Km 103+500. / Tesis

Magíster en Minería. Ingeniero Civil de Minas / El diseño de taludes es una tarea crítica en proyectos de minería a cielo abierto. Generalmente, planificadores y diseñadores buscan operar en paredes tan empinadas como sea posible para optimizar la cantidad de mineral extraído y reducir el lastre. Sin embargo, esto conlleva una disminución en la estabilidad del talud. De este modo, se requiere una gestión adecuada del talud para permitir a los planificadores y operadores realizar su trabajo con seguridad. Una de las principales variables que debe ser manejada adecuadamente en minas a cielo abierto es la presión de poros que se genera detrás de los taludes ya que esta presión disminuye la resistencia al corte del suelo. Para controlar la influencia de la presión de poros se han desarrollado distintos tipos de instrumentos para monitorear presión de agua en minas y usar los datos obtenidos como input en la toma de decisiones. Entre los instrumentos desarrollados para monitorear presión de agua subterránea están los piezómetros, que se han convertido en tecnologías establecidas en proyectos civiles y mineros. Existen distintos tipos de piezómetros y entre ellos la tecnología más aceptada para realizar monitoreo de agua en minas es la de Vibrating Wire Piezometer (VWP). En esta tesis se desarrollaron lineamientos para seleccionar instrumentación basada en las características de una mina. Utilizando estos lineamientos se seleccionaros dos tecnologías para ser comparadas, los VWP y los Networked Smart Markers (NSM). Esta comparación involucra el desarrollo de un proyecto minero teórico que incluye empinar una pared potencialmente inestable de la mina como contexto para el uso de los instrumentos. Posteriormente, se desarrollaron lineamientos para integrar un programa de monitoreo al plan minero. Para comparar dichas tecnologías, se proponen dos programas de monitoreo equivalentes y se consideran los costos de los equipos para ser instalados en los años 3 y 13 del plan minero. Un análisis de pits anidados reveló que el VAN del proyecto aumenta a medida que la pared se empina, de este modo, el parámetro de control en la comparación es cuál programa es más barato al tomar en cuenta el ingreso extra y una tasa de descuento del 8% para calcular el VAN. Los resultados de esta comparación mostraron que el uso de VWP es más barato que el uso de NSM (600,015.5[US$] versus 766,142.5[US$]). Sin embargo, esta diferencia en costo es pequeña considerando la escala del proyecto (0.39% de la inversión), además empinar la pared generó 42,420,000[US$] extra al VAN original del proyecto, lo que hace que ambas alternativas sean factibles para llevar a cabo el monitoreo propuesto. Los NSM sin embargo poseen una ventaja para realizar mediciones multipunto ya que permiten un mayor número de puntos de muestreo en un mismo pozo. / Slope design is one of the most critical tasks in open pit mine projects. Generally, mine planners and slope designers aim to operate on walls as steep as possible to optimize the amount of ore retrieved from the mine while reducing the extracted waste. However, this approach also involves a reduction in overall slope stability. Consequently, a proper management of slope stability is required to assist mine planners and operators to perform their work safely. One of the main variables that need to be properly managed in open pit mines is the pore water pressure generated behind the slopes, as this pressure decreases the ground s shear strength. To manage the influence of pore water pressure, several geotechnical instruments have been developed over the years to monitor pore water pressure and to use the data to make proper decisions. Piezometers are devices developed to monitor groundwater pressure that have become established technologies to measure pore water pressure in civil and mining projects. There are different types of piezometers with varying characteristics. The most accepted sensing technology for pore pressure monitoring in mines is the Vibrating Wire Piezometers (VWP). This thesis developed guidelines for the selection of instrumentation given the characteristics of a mine site. Using those guidelines, Vibrating Wire Piezometers and the emergent technology of Networked Smart Markers (NSM) were selected to be compared. For this comparison, a theoretical mine project, that included the steepening of a potentially unstable wall, was developed as context for instrumentation use. Subsequently, guidelines for the integration of a pore water pressure monitoring program into the mine plan were developed. To compare the selected technologies, two equivalent monitoring programs were proposed considering the current installation costs of the devices and installations in years 3 and 13 of the mine life. A nested pit analysis revealed that the NPV of the project increases when the wall gets steeper, therefore, the parameter of interest is which program is less expensive compared to the extra income, considering a discount rate of 8% to calculate the NPV of the project. The results of this comparison showed that the use of Vibrating Wire Piezometers was less expensive than the NSMs (600,015.5[US$] against 766,142.5[US$]). However, this difference in cost is small in terms of the scale of this project (0.39% of the investment) and the steepening of the wall generated 42,420,000[US$] extra to the NPV of the original project, thus, making both alternatives feasible to perform the proposed monitoring. NSMs are, however, more suitable to perform multi-point readings as they allow a higher number of measurement points in a single borehole.

[pt] São abordados alguns aspectos relativos à execução de análises probabilísticas em projetos de geotecnia. Apresenta-se um resumo dos conceitos de probabilidade e estatística, utilizados ao longo do trabalho. Descreve-se uma metodologia para a obtenção dos dados necessários à análise probabilística, incluindo a quantidade e a localização de amostras, o cálculo das médias e variâncias dos parâmetros do solo e a quantificação das incertezas relativas a estes valores. Apresenta-se o procedimento de execução dos três métodos probabilísticos mais utilizados em geotecnia com ênfase especial para o Método do Segundo Momento de Primeira Ordem. São executadas análises probabilísticas considerando, separadamente, variações de altura e inclinação de um talude de mineração sob condições drenadas. Avalia-se também a aplicação da metodologia de análise probabilística em situações não-drenadas, através da análise da estabilidade de um quebra-mar sobre argila mole. / [en] Some aspects about probabilistic analysis of stability in geotechnical engineering are studied in this thesis. A summary about basic concepts of probability and statistics used along this work is presented. The methodology for obtaining the data needed for probabilistic analysis is described, including quantity and localization of samples, computation of mean and variance of soil properties and determination of uncertainties about these values. The procedures of three probabilistic methods which are useful in geotechnics are presented, with special emphasis on the first order second moment method (FOSM). Probabilistic analysis are made considering independent changes of height and inclination of a mine slope under drained conditions. The application of probabilistic analysis of a breakwater above a soft clay deposit under undrained conditions is also presented. / [es] Se abordan algunos aspectos relativos a la ejecución de análisis probabilístico en proyectos de geotecnia. Se presenta un resumen de los conceptos de probabilidades y estadísticas, utilizados a lo largo del trabajo. Se describe una metodología para la obtención de los datos necesarios para el análisis probabilístico, incluyendo la cantidad y la localización de las muestras, el cálculo de las medias y variancias de los parámetros del suelo y la cuantificación de los errores relativos a estos valores. Se presenta el procedimientode ejecución de los tres métodos probabilísticos más utilizados en geotecnia con énfasis especial para el Método del Segundo Momento de Primer Orden. Se realizan análisis probabilísticos considerando, separadamente, variaciones de altura e inclinación de un talud de mineración en condiciones drenadas. También se evalúa la aplicación de la metodología de análisis probabilística en situaciones no-drenadas, a través de el análisis de la estabilidad de un quebra olas sobre arcilla blanda.

Manifiesta que los factores que influyen en la interacción roca-suelo en los taludes de la carretera Longitudinal de la sierra tramo Cochabamba-Cutervo-Chiple, Cajamarca, Perú son; meteorización, humedad, y parámetros geotécnicos (peso unitario, cohesión, ángulo de fricción interna, límites de Atterberg). La investigación es en base a Geología, Geotecnia, Geomecánica rocasuelo, agua y Geofísica, que aplicados buscó conseguir la estabilidad de los taludes. La carretera evaluada por su clima, presenta dos sectores; (1) Clima seco Cochabamba-Cutervo a progresiva 61; (2) Clima caluroso húmedo Progresiva Chiple a progresiva 61. La cohesión del suelo a lo largo del sector de la carretera es diferente, que favorece que repten y colapsen proceso que interrumpe el normal del transporte de insumos y personas. El procesamiento de datos se hizo en tiempo real, información o datos que se acopio para determinas los parámetros geotécnicos insitu como; factor de seguridad estático, factor de seguridad pseudoestáticos, cálculos de carga admisible, carga única e hidrogeología. Las obras de arte se hicieron para canalizar las aguas y evitar que se filtren y proporciona los factores de corrección en diferentes ambientes para conseguir la estabilidad de los taludes. / Tesis

La presente investigación contempla el análisis y diseño de la estabilidad de talud en el Sector Sausacocha – Pallar Km. 8+000 al 9+000 Provincia de Sánchez Carrión, departamento de La Libertad, debido a los constantes deslizamientos que se producen por motivos de la erosión, movimientos sísmicos e intensas lluvias que se presentan en la zona. Se analizarán los diversos factores que intervienen en la estabilidad de talud, para esto se apoyará de las teorías de mecánica de suelos utilizando métodos no exactos para el estudio del talud. Para ello se buscará alternativas de solución para mitigar un posible deslizamiento en el futuro. Con ello se busca una infraestructura segura, adecuada y eficiente para mantener la estabilidad del talud generando un tránsito fluido y evitando pérdidas materiales y humanas de los pobladores de los sectores Sausacocha y Pallar de la provincia de Sánchez Carrión, región La Libertad.

En la construcción de la carretera Kimbiri-Kepashiato, tramo Cielo Punku-Quebrada Honda (km 1+000 al km 5+000), se encuentran zonas totalmente inestables con presencia de rocas sedimentarias (Arenisca y Limolita), ubicadas en las progresivas km 1+380 y km 3+280 respectivamente. Para lo cual se tuvo que realizar un estudio geotécnico detallado, trabajos de campo (calicatas) y los respectivos ensayos de laboratorio, con aplicación de los softwares RocData v 4.0 y Slide en su versión 6.0, fijando condiciones geotécnicas estables, y los principales resultados son: valores del ensayo de corte directo para la arenisca su cohesión = 0.93 kg/cm2, fricción= 23.4º y para la limolita, su cohesión = 0.61 kg/cm2, fricción = 21.2º .Cabe resaltar que, estos valores de Cohesión y fricción, corresponden a una superficie de discontinuidad. Con la aplicación del Software RocData v 4.0, se obtuvieron los valores de Resistencia equivalentes de cohesión y fricción, arenisca disturbado 299.5 kpa ,57.3° y limolita 47.5 kpa, 34.5° y arenisca no disturbado 416.3 KPa, 63.7º y limolita 59.7 KPa, 45.9º respectivamente, utilizados en los cálculos de Factor de Seguridad (modelamiento numérico). Para los trabajos de voladura de rocas se tomaron en cuenta el Índice RMR (Bienawski, 1989). Arenisca = 50 y limolita = 40, los cuales se encuentran dentro de la clase de roca III, macizo de regular calidad. Se ha realizado el análisis de estabilidad y el cálculo de factor de seguridad, como se muestra en la tabla n° 7, donde los resultados del factor de seguridad (FS) con valores altos cumplen con los criterios de estabilidad FS mín. Estático ≥ 1.40 y FS mín. (Pseudo) ≥ 1.10 que es la condición actual en la que se encuentra el talud, sin perturbaciones de voladura. Las dos unidades litológicas (arenisca y limolita), junto con las propiedades asignadas a cada una de ellas, conforman el modelo geológico-geotécnico, resulta fundamental y ser aplicado para la planificación y diseño de campañas de investigación, previa a la ejecución de obras viales. / Tesis

Ingeniero Civil / Las intensas lluvias del sur de Chile provocan un aumento en las presiones de poros, debido a un aumento del nivel freático, afectando directamente la estabilidad de un talud. Para aumentar el factor de seguridad, se ha observado que un método efectivo es la utilización de drenes subhorizontales. Éstos generan un gradiente de energía entre el interior del dren y el suelo, permitiendo un flujo de agua que disminuye la presión de poros. No obstante, el diseño del espaciamiento, así como el largo y diámetro de los drenes a utilizar no se encuentra detalladamente estudiado. Además, el diseño del sistema de drenaje propuesto es un problema que debe ser abordado tridimensionalmente pues la distribución de presiones de poros (y del nivel freático) es una variable que varía tanto en el plano a lo largo de los drenes como en el plano perpendicular a ellos. El objetivo de esta investigación es desarrollar y permitir determinar las variables más importantes para el diseño adecuado del sistema de drenaje, con un modelo numérico en 3D, con el fin de cuantificar el efecto del largo y espaciamiento de drenes horizontales en un talud. Se utiliza el software FLAC3D para estudiar el efecto de los drenes, bajo régimen permanente, en las tensiones efectivas del talud y en el factor de seguridad estático, utilizando el método de reducción de los parámetros de resistencia al corte. Se ha encontrado en la literatura (Teresik & Kealy, 1984) que la condición de borde que comúnmente es utilizada para representar el comportamiento de drenes, es considerar presiones de poros nula. Bajo esta condición, se ha observado que la distribución de carga hidráulica total no es representativa del fenómeno observado en el laboratorio (Kenney, 1977). Se concluye que solo cuando el dren posee una superficie libre, el comportamiento debe ser modelado con presión nula y cuando éste entra en presión (sin superficie libre, con presión hidráulica en su interior), la condición de borde adecuada es con caudales de extracción. Esto representa ambas formas en que los drenes responden disminuyendo las presiones de poros bajo diferentes gradientes de energía, siendo la condición de presiones de poros nula más efectiva que la de caudales. El parámetro que controla este comportamiento es el diámetro del dren, el cual debe ser diseñado teniendo como dato el caudal que debe ser evacuado. Las simulaciones numéricas con presión de poros nula realizadas permiten concluir que para el diseño del sistema de drenaje, las variables geométricas de largo, espaciamiento y diámetro deben ser abordadas como un conjunto, en donde el largo y espaciamiento especificados arrojan un caudal que debe ser conducido por un dren de diámetro adecuado para que trabaje como un canal y no como una tubería. Se obtiene un procedimiento de modelamiento de drenes validado el cual es aplicado en un talud del sur de Chile, en que sus parámetros de resistencia al corte han sido determinados. Para este talud se obtiene un gráfico que cuantifica el efecto que tienen los parámetros geométricos de drenes horizontales en la estabilidad del talud. Se obtiene que aumentar el largo del dren por sobre 10 m no aumenta considerablemente el factor de seguridad del talud. Por otro lado, el efecto del espaciamiento entre drenes es notorio cuando se trabaja con drenes más cortos. Se concluye que la utilización de drenes es una alternativa adecuada de mejoramiento de la estabilidad del talud.

Ingeniero Civil de Minas / El presente estudio se origina en el marco de los requerimientos de la División Andina de evaluar mejores alternativas de producción; específicamente, en este caso, enfocados en el control de los taludes y cumplimiento de las líneas de diseño o límites finales de su mina a rajo abierto. El estudio apunta a obtener un mejor comportamiento de los taludes finales proyectados para el rajo, variando tanto los parámetros de diseño de las tronaduras de precorte y línea buffer, como asimismo las propiedades del explosivo. Se realizaron tres pruebas en la mina, las cuales consistieron en lo siguiente: Primera prueba: Modificación de la malla de perforación de la línea buffer, y reducción de la distancia entre la línea buffer y la línea de precorte. Segunda prueba: Modificación del diseño de perforación y tronadura, cambio de explosivo y disminución del espaciamiento entre los tiros de precorte. Tercera prueba: Cambios en el diseño de perforación de la línea de precorte y línea buffer. Reducción del ángulo de inclinación de los tiros de precorte y de la distancia entre línea buffer y la línea de precorte. A partir de los resultados obtenidos en estas pruebas se realizó una evaluación geomecánica del talud remanente y del cumplimiento de los límites de diseño del rajo. Las principales conclusiones se resumen a continuación: El banco 3468 obtuvo una calificación de 100% de grado de aceptabilidad, considerada como Muy Buena. La pared del banco evaluado presenta un aspecto sano y estable. Sin embargo, se observan algunas deficiencias como la presencia de sobrepiso en el banco superior y de cornisas en el banco intermedio. El banco 3596 obtuvo una calificación de 70% de grado de aceptabilidad, considerada como Buena. Las paredes del banco evaluado se presentan estables y con un buen saneamiento. Se observa presencia de deuda o remanente en la pata del banco. En suma, el análisis de los resultados de las pruebas realizadas permite concluir que los cambios introducidos fueron positivos. En los tres casos se observó una mejora con respecto a la situación concerniente a las prácticas preexistentes, en el sentido que con los nuevos parámetros de diseño es posible obtener taludes más estables. Dado los buenos resultados de estas primeras pruebas ya se están aplicando estos cambios en la faena. En todo caso, se recomienda realizar pruebas adicionales con el propósito de ratificar con mayores antecedentes la implementación definitiva de las modificaciones propuestas.