En este trabajo se desarrolló un análisis comparativo entre dos procedimientos usados para la estabilización de taludes, uno corresponde al uso de calzaduras y el otro al de muros anclados. El estudio parte haciendo una breve introducción en donde se describe la normativa vigente y se presentan las obras en estudio. Estas obras cuentan con dos y tres sótanos y medio respectivamente, con la idea de identificar a partir de cuántos sótanos resulta económicamente conveniente utilizar muros anclados. Las comparaciones comienzan haciendo un resumen de cada procedimiento con el fin de identificar diferencias entre ambos procedimientos, este análisis sirve de base para realizar la comparación referente al planeamiento en donde se puede observar que el procedimiento de muros anclados en ambos casos resultó ser 16% y 33% más rápido que el de calzaduras en condiciones estándar. Por otro lado, para el análisis económico, se usaron los rendimientos y análisis de precios unitarios de la empresa EDIFICA, empresa ejecutora de ambas obras, con la finalidad de llegar a valores reales económicamente y poder hacer una mejor comparación. Los resultados obtenidos muestran un ahorro de 14% y de 41% para el caso de dos y tres sótanos y medio respectivamente, utilizando el procedimiento de muros anclados. Como parte del estudio se hizo un análisis de seguridad, evaluando los principales peligros involucrados en cada procedimiento, en este caso se obtuvieron resultados similares ya que en ambos casos se tiene actividades como excavación masiva y perfilado que se consideran actividades de alto riesgo. Finalmente, se realizó un análisis sobre el impacto causado en las viviendas aledañas; por un lado, el impacto durante la construcción en donde ambos procedimientos generan los mismos inconvenientes hacia los vecinos; y por el otro, un impacto futuro económicamente positivo asumiendo que el vecino construirá un edificio de similares características. En este sentido, se ahorraría todos los gastos involucrados en la estabilización de taludes pues ya estarían los sótanos construidos, ahorro mucho mayor a la eliminación del sistema de estabilización que se encontraría en el terreno propio. / Tesis

El presente trabajo de titulo tiene como objetivo recoger la experiencia adquirida durante la construcción del proyecto túnel San Cristóbal y analizar los problemas registrados durante su construcción con el fin de proponer criterios constructivos para obras en Formaciones similares. El Túnel San Cristóbal materializó la conexión vial entre las comunas de Huechuraba y Providencia a través del cerro más importante dentro de la cuenca de Santiago. La metodología de trabajo consiste en una primera etapa de descripción y recopilación de antecedentes de la obra que incluye una revisión de otros proyectos abordados en Formaciones de la región. A continuación se describe el método de elección del refuerzo, el NATM, además se introduce el sistema RES para abordar los problemas de las obras en roca. En el siguiente capitulo se incluye el listado de los problemas constructivos en túneles y taludes y los criterios bajo los cuales se escogieron algunos de estos problemas para su registro y análisis. El detalle de los problemas más representativos, sus antecedentes, soluciones y consecuencias se incluyen en anexos, para que la memoria sirva de referencia a futuras operaciones constructivas. De los problemas técnicos que afectaron la construcción se estudian los de sobreexcavaciones, deslizamientos de taludes de acceso y la convergencia de los túneles. Las causas de los dos primeros problemas son analizados con el sistema RES. De la revisión de los antecedentes geológicos geotécnicos se concluye que la Formación del cerro San Cristóbal es heterogénea, siendo una mezcla de macizo rocoso con sectores de suelo. Además para este tipo de Formación el NATM es la metodología de diseño más óptima. Como criterios constructivos se propone una metodología para controlar las perturbaciones emitidas al medio y el diseño de tiros especiales para las zonas de interfaz de rocas y/o fallas. Los lineamientos sugeridos para proyectos emprendidos en este tipo de Formación es realizar sondajes dirigidos para identificar las estructuras del macizo. Además se recomienda realizar análisis de la relación entre los taludes de acceso y los túneles, y cómo ambos sistemas son complementarios.

Geólogo / El proyecto minero Angostura, localizado en la provincia de Santander, Colombia, se encuentra actualmente en la etapa de factibilidad. Como parte de esta etapa de ingeniería, se ha elaborado un diseño para el rajo del proyecto. El objetivo de este trabajo es determinar la viabilidad del diseño propuesto a través de un análisis de estabilidad a distintas escalas (escala de banco, inter-rampa y global), considerando distintas metodologías para cada nivel. A escala de bancos e inter-rampa se realizaron análisis de estabilidad cinemáticos, mientras que a escala global se realizó un análisis de equilibrio límite. Los parámetros de resistencia del macizo rocoso, así como los datos de sismicidad e hidrogeología fueron obtenidos de estudios anteriores. En esta etapa del proyecto la principal diferencia, respecto de la etapa de ingeniería de pre-factibilidad, radica en la disponibilidad de los parámetros resistentes de las estructuras obtenidas en los ensayos de laboratorio. La caracterización geotécnica realizada previamente en el proyecto resultó en la definición de 4 dominios estructurales: dominio estructural Veta de Barro, caracterizado por la predominancia de fallas y zonas de fallas con rumbo NW-SE; dominio estructural Los Laches, caracterizado por la predominancia de estructuras con rumbo WNW-ESE; dominio estructural La Perezosa Sur, caracterizado por la predominancia de estructuras con rumbo WNW-ESE y NE-SW; dominio estructural La Perezosa Norte, caracterizado por la predominancia de estructuras con rumbo E-W y N-S. Como parte de los trabajos a desarrollar en este estudio, fue necesario integrar la nueva información estructural disponible a la ya existente en la etapa anterior del proyecto. Esta integración incluía la verificación de los límites de los dominios estructurales existentes. Como resultado de este trabajo se concluye que no es necesario redefinir o modificar esta definición de dominios estructurales. A partir de los análisis cinemáticos se obtuvieron distintos ángulos inter-rampa para los diferentes dominios estructurales definidos para el proyecto. Las diferencias entre los ángulos inter-rampa propuestos para la etapa de pre-factibilidad versus la etapa de factibilidad corresponden a que los ángulos obtenidos en este estudio son ligeramente mayores a los obtenidos en la etapa previa. Para el dominio estructural Veta de Barro el nuevo ángulo es de 50° en comparación a los 48° obtenidos anteriormente. Para el dominio estructural Los Laches el ángulo aumenta de 48º a 52º. Para el dominio estructural La Perezosa Norte el nuevo ángulo es de 51° en comparación a los 49° obtenidos anteriormente. El dominio estructural La Perezosa Sur mantiene el ángulo de 48° inter-rampa propuesto en la etapa de pre-factibilidad. Considerando los resultados de los análisis de estabilidad global realizados para verificar el cumplimiento de los criterios de diseño de taludes durante el desarrollo de la mina se concluye que el diseño propuesto cumple con los criterios de aceptabilidad en todas las escalas estudiadas. Los análisis de estabilidad global, mostraron que la presión de poros juega un rol relevante en la estabilidad de los taludes en algunos sectores de la mina. Dado lo anterior, se ha recomendado el desarrollo de un programa de despresurización de taludes para asegurar la estabilidad de estos. Adicionalmente, se ha identificado taludes con factores de seguridad por sobre el mínimo requerido para el proyecto, por lo cual se ha recomendado verificar su potencial optimización contribuyendo en forma positiva en los parámetros económicos del proyecto.

Se propone restablecer los taludes de la zona de la Costa Verde en el tramo Barranco, ciudad de Lima, mediante la técnica de la hidrosiembra, con la finalidad de proteger de los efectos climatológicos y de la meteorización, así como embellecer el entorno paisajístico. Para ello se realizará por una parte, la mejora de la calidad visual del paisaje y por otra, la reducción del impacto ecológico y la estabilidad del talud del acantilado adyacente a la vía costera. Esta tesis plantea que el tramo en estudio fallaría en condiciones sísmicas importantes, poniendo en grave peligro vidas humanas y propiedades privadas en proyectos para un futuro no muy lejano, por lo que es necesario proponer soluciones para evitar la meteorización, mejorar la estabilidad, y recuperación del paisaje del talud de la Costa Verde en las zonas en estudio. / Tesis

El análisis de estabilidad de taludes puede realizarse a través de diferentes metodologías. La selección de una técnica apropiada es un proceso muy importante en la evaluación de inestabilidades. Teniendo en cuenta que el Factor de Seguridad (FoS) es el índice principal para determinar qué tan cerca o lejos están los taludes de la falla. La utilización del Método de Equilibrio Limite (MEL) es aceptado como parte de la práctica profesional y es el método de análisis más utilizado en la evaluación de taludes. Sin embargo, esta metodología realiza simplificaciones a priori que no representan el comportamiento y deformación real de un talud. Las herramientas informáticas disponibles han permitido que el modelamiento numérico, mediante el Método de Elementos Finitos (MEF), puedan ser utilizados como opciones de análisis viables. La implementación del Método de Reducción de la Resistencia al Corte (MRR) permite estimar equivalencias (Factor de Reducción de Resistencia) a los factores de seguridad de taludes. En este trabajo se implementa el MRR dentro del programa comercial por MEF Abaqus® y se realiza la simulación del comportamiento de falla de taludes en dos casos hipotéticos. El modelamiento numérico verifica la utilización de las condiciones de contorno en modelos bidimensionales, las que fueron replicadas en un modelo tridimensional. Los resultados fueron comparados con los obtenidos por el MEL usando el Slide®. En general, los resultados obtenidos fueron similares para los casos analizados con ambas metodologías; sin embargo, se encontró que los resultados con el análisis MEF generaron valores más altos para el FoS en comparación con los obtenidos por MEL. Esto se debe principalmente a que el MEF, al ser un método más riguroso, considera las relaciones esfuerzo-deformación de los materiales, requiriendo una mayor cantidad de parámetros y menos simplificaciones en comparación al MEL. Aunque el MEL es considerado un método más conservador, la sinergia de ambos métodos es una fuente valiosa de verificación de la estabilidad de taludes y su interpretación del mecanismo de falla.

Esta investigación tiene como finalidad analizar la estabilidad de los taludes de la Costa Verde en un tramo del distrito de Magdalena del Mar, a través del cálculo probabilístico de falla con el uso del método Monte Carlo mediante el software Slide V6.0. Según estudios anteriores, resulta importante conocer las propiedades de los suelos que componen los taludes, y su variación respecto al parámetro a obtener de cada material que interviene en el cálculo del factor de seguridad, ya que el método determinístico solo toma valores ideales y uniformes de estudios geotécnicos. Por ello, uno de los objetivos específicos y procedimientos a seguir consisten en seleccionar secciones de los taludes de la Costa Verde para el análisis, con sus respectivos parámetros determinísticos (peso unitario, ángulo de fricción, cohesión) y probabilísticos (media, desviación estándar, coeficiente de variación) para el análisis propuesto. En primer lugar, se obtuvieron los factores de seguridad convencionales por métodos de equilibrio límite, y posteriormente, la media de los factores de seguridad para un número de simulaciones mediante el método probabilístico indicado, calculando a partir de estos la probabilidad de falla de las secciones. Asimismo, con el software mencionado se procesaron los análisis bajo condiciones estáticas y pseudoestáticas. Finalmente, con los resultados se elaboraron mapas de riesgo para cada condición, interpretando en ellos la estabilidad que tiene el tramo en estudio, el cual viene presentando desprendimientos en los últimos años. De estos se concluye que el método probabilístico muestra una probabilidad de ocurrencia de falla que complementa el factor de seguridad del método determinístico.

Los taludes de la Costa Verde están ubicados entre los distritos de San Miguel y Chorrillos en Lima. Esta zona presenta gran afluencia de personas, cuenta con edificaciones en la parte superior y, al pie, se ubica el circuito vehicular de playas. El problema radica en que continuamente ocurren deslizamientos que pueden ocasionar accidentes. Además, Lima se encuentra en una región altamente sísmica, lo cual agrava el problema. Tradicionalmente, para analizar la estabilidad de un talud, se emplean métodos determinísticos mediante los cuales se obtiene un factor de seguridad. Sin embargo, existe el enfoque probabilístico, el cual incorpora la incertidumbre de los parámetros involucrados y determina la probabilidad de falla. La presente tesis tiene por objetivo analizar el riesgo en la estabilidad de los taludes de la Costa Verde considerando la variabilidad de los parámetros de resistencia del suelo. El estudio abarca 23 secciones distribuidas a lo largo de los taludes de la Costa Verde, analizando dos casos: estático y pseudoestático. El factor de seguridad es determinado mediante el método de equilibrio límite (método de Spencer) y la probabilidad de falla, mediante el análisis de Monte Carlo. Se concluye que la mayoría de secciones (10) tienen un nivel de riesgo bajo; 6, un riesgo medio; 6, un riesgo alto; y 1, un riesgo muy alto. Además, se presenta al banqueteo como una solución convencional de estabilización. Al comparar los costos de rehabilitación y de riesgo, se concluye que es más económico realizar la estabilización a afrontar las consecuencias del riesgo.

Magíster en Minería / A medida que las minas a cielo abierto crecen y se profundizan la estabilidad de sus taludes toma un papel importante y crítico, es por eso que la estimación previa del comportamiento de la roca en cada una de las etapas de la construcción de la mina es crucial para asegurar la estabilidad en el largo plazo. Una correcta estimación permite diseños más empinados, y una mejora en la ratio de remoción estéril/mineral, lo que debería reflejarse en el mejoramiento del VAN del proyecto. El objetivo de esta tesis es validar el nuevo software Slope Model, para el análisis de estabilidad de taludes, mediante la comparación de este con el software ya validado 3DEC. El fin del proyecto es mejorar el conocimiento respecto el comportamiento de macizos rocosos fracturados. En la actualidad existen diferentes programas de modelamiento numérico para la estimación del comportamiento de taludes mineros, los cuales van desde el método de equilibrio límite (LE) hasta enfoques matemáticos analíticos más complejos. La elección de usar un método u otro depende de varios factores como son el nivel de detalle que se le quiere dar a la zona a estudiar, las propiedades de las rocas y la cantidad de discontinuidades presentes. Los métodos utilizados más comunes son los continuos, discontinuos e híbridos. En el marco de los modelos discontinuos se observó que los softwares actuales no son capaces de reproducir la creación y propagación de nuevas fracturas mediante la rotura de roca intacta, hecho que si ocurre en la realidad. Por este motivo se eligió el nuevo software Slope Model (SM), de la empresa ITASCA, el cual sí reproduce dichos fenómenos, muy importantes para el estudio geotécnico del área analizada. Siendo SM un software en desarrollo, los resultados fueron comparados con un modelamiento usando el software 3DEC. En la presente tesis se llevó a cabo la representación simplificada de un talud de una mina ubicada en Chile. Utilizando los mismos parámetros de entrada, los resultados de SM representan correctamente los principales desplazamientos, habiendo diferencias en la magnitud de los valores. Los factores de seguridad obtenidos en SM son levemente menores que en 3DEC, lo que concuerda con la teoría ya que SM tiene la capacidad de representar la rotura de roca intacta y propagación de fracturas, resultando en una menor resistencia de la roca.

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