La presente tesis desarrolla la evaluación geomecánica de una mina subterránea, la cual incluye el dimensionamiento de los tajeos, secuencia de minado, optimización del relleno y recuperación del pilar puente. La evaluación realizada tiene la finalidad de asegurar la estabilidad y controlar la dilución, brindar la alternativa óptima de minado que asegure la máxima recuperación de los tajeos y pilares. Para llevar a cabo dicha evaluación, ha sido necesario ejecutar una serie de investigaciones geotécnicas correspondiente al reconocimiento geológico y estructural, mapeo geomecánico, logueo geomecánico y ensayos de laboratorio, que permitieron caracterizar el macizo rocoso y establecer un modelo geomecánico; asimismo, se evaluaron y determinaron las condiciones de esfuerzos in-situ. Como parte de la evaluación se realizaron una serie de retroanálisis de los tajeos explotados y del tipo de relleno empleado para identificar las variables y parámetros geomecánicos que permitan determinar la sobre-excavación de tajeos respecto a lo planeado, tanto en las paredes laterales (ELOS), como en el techo de los tajeos (altura de falla), identificando los parámetros más críticos que puedan generar inestabilidad. Se realizó el dimensionamiento óptimo de tajeos y el diseño de sostenimiento con cable bolting. Para ello, se recurrió a los métodos empíricos, tales como la gráfica de estabilidad modificada, que analiza la estabilidad del tajeo por medio del equivalente lineal de sobrerotura de las paredes laterales de paredes (ELOS). Asimismo, se realizó el diseño de cable bolting mediante el análisis cinemático y método de la cuña máxima para el techo o corona de los tajeos, y el análisis empírico para la caja techo de los tajeos. Asimismo, se diseñó una secuencia de minado del tipo secuencial, ascendente, piramidal y en retirada, la cual permite asegurar la estabilidad global y mejorar la redistribución de esfuerzos. En cuanto al modelamiento numérico, se consideraron las nuevas dimensiones obtenidas a partir de la optimización de los tajeos y la secuencia de minado propuesta; así como, la evaluación de la recuperación del pilar puente. Para desarrollar el modelamiento numérico, se utilizó el software especializado Map3D, el cual utiliza método de elementos de borde y permite analizar esfuerzos, deformaciones y factores de seguridad en excavaciones mineras. Además, se plantea un diseño conceptual para la recuperación del pilar puente, dicha evaluación incluyó el modelamiento numérico y secuencia de extracción de los bloques del nivel inferior a dicho pilar. Una parte importante del proceso de estabilización es el relleno, el cual permite la recuperación de los tajes secundarios, por tal motivo se realizó el análisis del relleno en pasta, su comportamiento a través del tiempo y requerimiento de resistencia del mismo. Para ello, se plantean una serie de recomendaciones y planes de ensayos de resistencia para determinar la dosificación óptima que cumpla con los requerimientos necesarios establecidos por la presente tesis.

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Relaciona las características mineralógicas, petrográficas y geoquímicas de los diferentes intrusivos con las diferentes venillas reconocidas. En base al logueo paragenético se identificó 15 tipos de venillas clasificadas desde el Tipo 1 al Tipo 15 según sus ensambles mineralógicos, los cuales se agruparon en tres eventos (pre mineralización, mineralización principal y post mineralización). Los intrusivos y stocks porfiríticos muestran un enriquecimiento progresivo de tierras raras livianas (LREE) y un empobrecimiento en tierras raras pesadas (HREE), lo que nos sugiere el paso de una corteza dominada por clinopiroxenos a una corteza dominada por anfíbol. El plutón precursor está conformado por cuarzodiorita y tonalita. La cuarzodiorita no generó venillas comportándose como roca hospedante mientras que la tonalita sólo presenta venillas de cuarzo con halo de feldespato potásico (cz//FPKs). El plutón parental de textura y composición pórfido tonalítico presenta todos los tipos de venillas reconocidos, siendo aparentemente el generador de venillas de FPKs, cz±mb,ab-epi, cz//FPKs, cz, cz-mb, anh (Tipo 1 hasta Tipo 7), estas venillas representan la alteración potásica las cuales están relacionadas a mineralización esporádica de molibdeno. El emplazamiento del plutón parental en una secuencia calcárea generó un ensamble típico de skarn el cual, a raíz del posterior enfriamiento del sistema desarrolló un típico ensamble retrogrado: epi-CLOs-mt-py-cpy (Tipo 9 hasta Tipo 12). Cortando al pórfido tonalítico (plutón parental) se observa una brecha magmática hidrotermal mineralizada. El pórfido dacítico 2 (stock porfirítico tardimineral) hospeda venillas de cz-cac-esf (Tipo 15, la más tardía del sistema) y presenta un patrón de tierras raras irregular por diferenciación magmática, (ratio de Sm/Yb 2.5 y 3). El último evento magmático está representado por diques dacíticos de textura porfirítica y matriz mico cristalina con alteración propilítica. Los resultados de datación por el método U/Pb en zircón, reporta para el pórfido tonalitico (plutón parental) una edad de 34.23±0.20 Ma.; Pórfido dacítico 1, 33.68±0.21 Ma, y para la dique dacítico post mineral 33.71±0.36 Ma. Estas edades correlacionan con la edad de mineralización en el batolito Andahuaylas-Yauri (Eoceno superior-Oligoceno temprano). Finalmente, en base a los resultados obtenidos en el presente estudio, se recomienda explorar en las quebradas con mayor incisión para identificar el intrusivo responsable de las venillas de cz-cpy (Tipo 13). Así mismo para explorar por yacimientos tipo pórfido se debe trabajar al norte de la Falla regional Paraíso buscando la intersección de los sistemas de fallas con dirección NO-SE y NNE-SSO. / Tesis

A RS471/BR153 é uma importante rodovia de integração, pois atravessa o estado do RS diagonalmente (Noroeste – Sudeste). O trecho estudado nesta dissertação localiza-se entre os municípios de Herveiras e Vera Cruz, coincidente com descida do planalto até a região central do estado. Durante o detalhamento do projeto e na construção da obra foram encontrados diversos problemas geotécnicos, os quais são sucintamente descritos. O texto apresenta as condicionantes geotécnicas de três subtrechos: (a) planalto, composto de rochas ácidas de origem vulcânica e grau de fraturamento muito alto; (b) descida da serra, composto pelos derrames da formação Serra Geral (brechas ácidas e basálticas e derrames basálticos) e (c) planície, com a presença de rochas sedimentares e materiais coluvionares. Além disto, há uma região especial onde o traçado atravessa uma sela topográfica coincidente com uma falha regional, com cortes de cerca de 60 m de altura através de rochas ácidas, básicas e brechas vulcânicas. A dissertação apresenta estudos dos processos de quedas de blocos rochosos que têm ocorrido nos cortes da rodovia. Foi utilizado um procedimento que correlaciona as leituras obtidas com o martelo Schmidt (Esclerômetro) e o coeficiente de restituição normal (RN) das rochas em diversos locais. Utilizando estes dados experimentais, foram executadas simulações de queda de blocos em quatro seções transversais bastante distintas com o uso do programa RocFall. Para cada seção foram simulados cinco cenários: (a) a existência de alargamentos para construção de áreas de retenção de blocos, (b) inexistência destas áreas, (c) a existência de preenchimento de uma ou várias banquetas existentes nos taludes de corte, e (d) o abatimento da seção com eliminação das banquetas. Foram também simulados quatro tipos de elementos de proteção: barreiras de baixa altura em concreto, camadas de areia fofa, barreiras metálicas flexíveis e proteção superficial dos taludes. A existência de áreas de retenção de blocos mostrou ser uma ótima medida, com frequências de invasão de pista geralmente abaixo de 1%, podendo chegar a 6,5% em condições de grande acúmulo de material. O melhor desempenho foi obtido pela instalação de camadas de areia fofa, obtendo-se todas as frequências abaixo de 2%. O uso de barreiras rígidas de 81 cm de altura teve um bom desempenho para taludes de baixa altura, chegando a detenções de até 25% dos blocos em trajetória de invasão. As barreiras flexíveis e proteções superficiais geraram resultados satisfatórios, mas que podem ser melhorados com outras modulações e dimensões. / The RS471/BR153 is an important road of integration, that cross RS state diagonally (northwest - southeast). The segment studied on this dissertation is located between the towns of Vera Cruz and Herveiras, coincident with the descent way from the plateau to the central state region. During the design and during the road construction several geotechnical problems were faced, which are briefly described. The text presents the geotechnical constraints of 3 segments: (a) plateau, composed of acid rocks of volcanic origin and very high degree of fracturing, (b) hills of the mountain, made up of volcanic rocks of Serra Geral formation (acid and basaltic breccias, basaltic flows) and (c) the plain, with the presence of sedimentary rocks and colluvial materials. There is also a special region where the road crosses a topographic saddle which it coincides with a regional fault, with cuts of about 60 m high through acid and basic rocks and volcanic breccia. The dissertation presents studies of rock falls that have occurred in the road cuts. A procedure that correlates the readings obtained with the Schmidt hammer (rebound hammer) and the normal coefficient of restitution (RN) of the rocks was carried out for measures taken at several locations. With these experimental data, simulations of falling boulders in four very different cross sections were done using the program RocFall. For each section five situations were simulated: (a) enlargements for the construction of rockfall catchment areas (b) the absence of these areas, (c) the existence of accumulation in the benchs of the cuts, and (d) the reduction of the section with bench removal. Four types of elements of protection were tested: concrete low barriers, layers of sand, flexible metal barriers and slope surface protection. The existence of rockfall catchment areas was shown to be a very good measure with frequencies of track invasion usually below 1% reaching 6.5% on conditions of large material accumulation. The best performance was obtained by the installation of sand layers, with all frequencies below 2%. The use of rigid barriers of 81 cm high had a good performance for low-slope heights, reaching up to 25% block retention. The use of flexible barriers and surface protections also had a good performance. / La RS471/BR153 es una importante carretera de integración, atraviesa el estado de RS diagonalmente (Noroeste-Sureste). El tramo estudiado en esta disertación se localiza entre los municipios de Herveiras y Vera Cruz, y coincide con el descenso desde el altiplano hasta la región central del estado. Durante las etapas de detalle y construcción de la obra fueron encontrados diversos problemas geotécnicos que son brevemente descritos. El texto presenta los condicionantes geotécnicos de tres subtramos: (a) altiplano, compuesto por rocas ácidas de origen volcánico y grado de fracturamiento muy alto; (b) descenso de la sierra, compuesto por los derrames de la formación Serra Geral (brechas ácidas y basálticas e derrames basálticos) y (c) planicie, con rocas sedimentarias y materiales coluviales. Además, hay una región donde el trazado atraviesa una “silla” topográfica que coincide con una falla regional, con cortes de aproximadamente 60 m de altura a través de rocas ácidas, básicas y brechas volcánicas. La disertación presenta estudios de procesos de caídas de rocas que han ocurrido en algunos cortes. Fue utilizado un procedimiento que correlaciona las lecturas obtenidas con el martillo Schmidt (Esclerómetro) y el coeficiente de restitución normal (RN) de las rocas en diferentes lugares. Con estos datos experimentales, fueron ejecutadas simulaciones de caídas de rocas en cuatro secciones transversales bastante distintas usando el programa RocFall. En cada sección fueron simulados cinco escenarios: (a) existencia de sobreanchos para la construcción de áreas de retención de rocas, (b) inexistencia de estas áreas, (c) existencia de relleno en una o más gradas existentes en los taludes de corte, y (d) diminución de la pendiente de los taludes y eliminación de las gradas. También fueron simulados cuatro tipos de elementos de protección: barreras de baja altura en concreto, capas de arena suelta, barreras metálicas flexibles y protección superficial de los taludes. La existencia de áreas de retención de rocas mostro ser una excelente medida, con frecuencias de invasión de pista generalmente inferiores a 1%, pudiendo llegar a 6,5% en condiciones de gran acumulación de material. El mejor desempeño fue obtenido con la instalación de capas de arena suelta, con todas las frecuencias por debajo de 2%. El uso de barreras rígidas de 81 cm de altura tuvo un buen desempeño para taludes de baja altura, llegando a detenciones de hasta 25% de los bloques en trayectoria de invasión. Las barreras flexibles y protecciones superficiales generaron resultados satisfactorios, que podrían ser mejorados con otras modulaciones y dimensiones.

A RS471/BR153 é uma importante rodovia de integração, pois atravessa o estado do RS diagonalmente (Noroeste – Sudeste). O trecho estudado nesta dissertação localiza-se entre os municípios de Herveiras e Vera Cruz, coincidente com descida do planalto até a região central do estado. Durante o detalhamento do projeto e na construção da obra foram encontrados diversos problemas geotécnicos, os quais são sucintamente descritos. O texto apresenta as condicionantes geotécnicas de três subtrechos: (a) planalto, composto de rochas ácidas de origem vulcânica e grau de fraturamento muito alto; (b) descida da serra, composto pelos derrames da formação Serra Geral (brechas ácidas e basálticas e derrames basálticos) e (c) planície, com a presença de rochas sedimentares e materiais coluvionares. Além disto, há uma região especial onde o traçado atravessa uma sela topográfica coincidente com uma falha regional, com cortes de cerca de 60 m de altura através de rochas ácidas, básicas e brechas vulcânicas. A dissertação apresenta estudos dos processos de quedas de blocos rochosos que têm ocorrido nos cortes da rodovia. Foi utilizado um procedimento que correlaciona as leituras obtidas com o martelo Schmidt (Esclerômetro) e o coeficiente de restituição normal (RN) das rochas em diversos locais. Utilizando estes dados experimentais, foram executadas simulações de queda de blocos em quatro seções transversais bastante distintas com o uso do programa RocFall. Para cada seção foram simulados cinco cenários: (a) a existência de alargamentos para construção de áreas de retenção de blocos, (b) inexistência destas áreas, (c) a existência de preenchimento de uma ou várias banquetas existentes nos taludes de corte, e (d) o abatimento da seção com eliminação das banquetas. Foram também simulados quatro tipos de elementos de proteção: barreiras de baixa altura em concreto, camadas de areia fofa, barreiras metálicas flexíveis e proteção superficial dos taludes. A existência de áreas de retenção de blocos mostrou ser uma ótima medida, com frequências de invasão de pista geralmente abaixo de 1%, podendo chegar a 6,5% em condições de grande acúmulo de material. O melhor desempenho foi obtido pela instalação de camadas de areia fofa, obtendo-se todas as frequências abaixo de 2%. O uso de barreiras rígidas de 81 cm de altura teve um bom desempenho para taludes de baixa altura, chegando a detenções de até 25% dos blocos em trajetória de invasão. As barreiras flexíveis e proteções superficiais geraram resultados satisfatórios, mas que podem ser melhorados com outras modulações e dimensões. / The RS471/BR153 is an important road of integration, that cross RS state diagonally (northwest - southeast). The segment studied on this dissertation is located between the towns of Vera Cruz and Herveiras, coincident with the descent way from the plateau to the central state region. During the design and during the road construction several geotechnical problems were faced, which are briefly described. The text presents the geotechnical constraints of 3 segments: (a) plateau, composed of acid rocks of volcanic origin and very high degree of fracturing, (b) hills of the mountain, made up of volcanic rocks of Serra Geral formation (acid and basaltic breccias, basaltic flows) and (c) the plain, with the presence of sedimentary rocks and colluvial materials. There is also a special region where the road crosses a topographic saddle which it coincides with a regional fault, with cuts of about 60 m high through acid and basic rocks and volcanic breccia. The dissertation presents studies of rock falls that have occurred in the road cuts. A procedure that correlates the readings obtained with the Schmidt hammer (rebound hammer) and the normal coefficient of restitution (RN) of the rocks was carried out for measures taken at several locations. With these experimental data, simulations of falling boulders in four very different cross sections were done using the program RocFall. For each section five situations were simulated: (a) enlargements for the construction of rockfall catchment areas (b) the absence of these areas, (c) the existence of accumulation in the benchs of the cuts, and (d) the reduction of the section with bench removal. Four types of elements of protection were tested: concrete low barriers, layers of sand, flexible metal barriers and slope surface protection. The existence of rockfall catchment areas was shown to be a very good measure with frequencies of track invasion usually below 1% reaching 6.5% on conditions of large material accumulation. The best performance was obtained by the installation of sand layers, with all frequencies below 2%. The use of rigid barriers of 81 cm high had a good performance for low-slope heights, reaching up to 25% block retention. The use of flexible barriers and surface protections also had a good performance. / La RS471/BR153 es una importante carretera de integración, atraviesa el estado de RS diagonalmente (Noroeste-Sureste). El tramo estudiado en esta disertación se localiza entre los municipios de Herveiras y Vera Cruz, y coincide con el descenso desde el altiplano hasta la región central del estado. Durante las etapas de detalle y construcción de la obra fueron encontrados diversos problemas geotécnicos que son brevemente descritos. El texto presenta los condicionantes geotécnicos de tres subtramos: (a) altiplano, compuesto por rocas ácidas de origen volcánico y grado de fracturamiento muy alto; (b) descenso de la sierra, compuesto por los derrames de la formación Serra Geral (brechas ácidas y basálticas e derrames basálticos) y (c) planicie, con rocas sedimentarias y materiales coluviales. Además, hay una región donde el trazado atraviesa una “silla” topográfica que coincide con una falla regional, con cortes de aproximadamente 60 m de altura a través de rocas ácidas, básicas y brechas volcánicas. La disertación presenta estudios de procesos de caídas de rocas que han ocurrido en algunos cortes. Fue utilizado un procedimiento que correlaciona las lecturas obtenidas con el martillo Schmidt (Esclerómetro) y el coeficiente de restitución normal (RN) de las rocas en diferentes lugares. Con estos datos experimentales, fueron ejecutadas simulaciones de caídas de rocas en cuatro secciones transversales bastante distintas usando el programa RocFall. En cada sección fueron simulados cinco escenarios: (a) existencia de sobreanchos para la construcción de áreas de retención de rocas, (b) inexistencia de estas áreas, (c) existencia de relleno en una o más gradas existentes en los taludes de corte, y (d) diminución de la pendiente de los taludes y eliminación de las gradas. También fueron simulados cuatro tipos de elementos de protección: barreras de baja altura en concreto, capas de arena suelta, barreras metálicas flexibles y protección superficial de los taludes. La existencia de áreas de retención de rocas mostro ser una excelente medida, con frecuencias de invasión de pista generalmente inferiores a 1%, pudiendo llegar a 6,5% en condiciones de gran acumulación de material. El mejor desempeño fue obtenido con la instalación de capas de arena suelta, con todas las frecuencias por debajo de 2%. El uso de barreras rígidas de 81 cm de altura tuvo un buen desempeño para taludes de baja altura, llegando a detenciones de hasta 25% de los bloques en trayectoria de invasión. Las barreras flexibles y protecciones superficiales generaron resultados satisfactorios, que podrían ser mejorados con otras modulaciones y dimensiones.

A RS471/BR153 é uma importante rodovia de integração, pois atravessa o estado do RS diagonalmente (Noroeste – Sudeste). O trecho estudado nesta dissertação localiza-se entre os municípios de Herveiras e Vera Cruz, coincidente com descida do planalto até a região central do estado. Durante o detalhamento do projeto e na construção da obra foram encontrados diversos problemas geotécnicos, os quais são sucintamente descritos. O texto apresenta as condicionantes geotécnicas de três subtrechos: (a) planalto, composto de rochas ácidas de origem vulcânica e grau de fraturamento muito alto; (b) descida da serra, composto pelos derrames da formação Serra Geral (brechas ácidas e basálticas e derrames basálticos) e (c) planície, com a presença de rochas sedimentares e materiais coluvionares. Além disto, há uma região especial onde o traçado atravessa uma sela topográfica coincidente com uma falha regional, com cortes de cerca de 60 m de altura através de rochas ácidas, básicas e brechas vulcânicas. A dissertação apresenta estudos dos processos de quedas de blocos rochosos que têm ocorrido nos cortes da rodovia. Foi utilizado um procedimento que correlaciona as leituras obtidas com o martelo Schmidt (Esclerômetro) e o coeficiente de restituição normal (RN) das rochas em diversos locais. Utilizando estes dados experimentais, foram executadas simulações de queda de blocos em quatro seções transversais bastante distintas com o uso do programa RocFall. Para cada seção foram simulados cinco cenários: (a) a existência de alargamentos para construção de áreas de retenção de blocos, (b) inexistência destas áreas, (c) a existência de preenchimento de uma ou várias banquetas existentes nos taludes de corte, e (d) o abatimento da seção com eliminação das banquetas. Foram também simulados quatro tipos de elementos de proteção: barreiras de baixa altura em concreto, camadas de areia fofa, barreiras metálicas flexíveis e proteção superficial dos taludes. A existência de áreas de retenção de blocos mostrou ser uma ótima medida, com frequências de invasão de pista geralmente abaixo de 1%, podendo chegar a 6,5% em condições de grande acúmulo de material. O melhor desempenho foi obtido pela instalação de camadas de areia fofa, obtendo-se todas as frequências abaixo de 2%. O uso de barreiras rígidas de 81 cm de altura teve um bom desempenho para taludes de baixa altura, chegando a detenções de até 25% dos blocos em trajetória de invasão. As barreiras flexíveis e proteções superficiais geraram resultados satisfatórios, mas que podem ser melhorados com outras modulações e dimensões. / The RS471/BR153 is an important road of integration, that cross RS state diagonally (northwest - southeast). The segment studied on this dissertation is located between the towns of Vera Cruz and Herveiras, coincident with the descent way from the plateau to the central state region. During the design and during the road construction several geotechnical problems were faced, which are briefly described. The text presents the geotechnical constraints of 3 segments: (a) plateau, composed of acid rocks of volcanic origin and very high degree of fracturing, (b) hills of the mountain, made up of volcanic rocks of Serra Geral formation (acid and basaltic breccias, basaltic flows) and (c) the plain, with the presence of sedimentary rocks and colluvial materials. There is also a special region where the road crosses a topographic saddle which it coincides with a regional fault, with cuts of about 60 m high through acid and basic rocks and volcanic breccia. The dissertation presents studies of rock falls that have occurred in the road cuts. A procedure that correlates the readings obtained with the Schmidt hammer (rebound hammer) and the normal coefficient of restitution (RN) of the rocks was carried out for measures taken at several locations. With these experimental data, simulations of falling boulders in four very different cross sections were done using the program RocFall. For each section five situations were simulated: (a) enlargements for the construction of rockfall catchment areas (b) the absence of these areas, (c) the existence of accumulation in the benchs of the cuts, and (d) the reduction of the section with bench removal. Four types of elements of protection were tested: concrete low barriers, layers of sand, flexible metal barriers and slope surface protection. The existence of rockfall catchment areas was shown to be a very good measure with frequencies of track invasion usually below 1% reaching 6.5% on conditions of large material accumulation. The best performance was obtained by the installation of sand layers, with all frequencies below 2%. The use of rigid barriers of 81 cm high had a good performance for low-slope heights, reaching up to 25% block retention. The use of flexible barriers and surface protections also had a good performance. / La RS471/BR153 es una importante carretera de integración, atraviesa el estado de RS diagonalmente (Noroeste-Sureste). El tramo estudiado en esta disertación se localiza entre los municipios de Herveiras y Vera Cruz, y coincide con el descenso desde el altiplano hasta la región central del estado. Durante las etapas de detalle y construcción de la obra fueron encontrados diversos problemas geotécnicos que son brevemente descritos. El texto presenta los condicionantes geotécnicos de tres subtramos: (a) altiplano, compuesto por rocas ácidas de origen volcánico y grado de fracturamiento muy alto; (b) descenso de la sierra, compuesto por los derrames de la formación Serra Geral (brechas ácidas y basálticas e derrames basálticos) y (c) planicie, con rocas sedimentarias y materiales coluviales. Además, hay una región donde el trazado atraviesa una “silla” topográfica que coincide con una falla regional, con cortes de aproximadamente 60 m de altura a través de rocas ácidas, básicas y brechas volcánicas. La disertación presenta estudios de procesos de caídas de rocas que han ocurrido en algunos cortes. Fue utilizado un procedimiento que correlaciona las lecturas obtenidas con el martillo Schmidt (Esclerómetro) y el coeficiente de restitución normal (RN) de las rocas en diferentes lugares. Con estos datos experimentales, fueron ejecutadas simulaciones de caídas de rocas en cuatro secciones transversales bastante distintas usando el programa RocFall. En cada sección fueron simulados cinco escenarios: (a) existencia de sobreanchos para la construcción de áreas de retención de rocas, (b) inexistencia de estas áreas, (c) existencia de relleno en una o más gradas existentes en los taludes de corte, y (d) diminución de la pendiente de los taludes y eliminación de las gradas. También fueron simulados cuatro tipos de elementos de protección: barreras de baja altura en concreto, capas de arena suelta, barreras metálicas flexibles y protección superficial de los taludes. La existencia de áreas de retención de rocas mostro ser una excelente medida, con frecuencias de invasión de pista generalmente inferiores a 1%, pudiendo llegar a 6,5% en condiciones de gran acumulación de material. El mejor desempeño fue obtenido con la instalación de capas de arena suelta, con todas las frecuencias por debajo de 2%. El uso de barreras rígidas de 81 cm de altura tuvo un buen desempeño para taludes de baja altura, llegando a detenciones de hasta 25% de los bloques en trayectoria de invasión. Las barreras flexibles y protecciones superficiales generaron resultados satisfactorios, que podrían ser mejorados con otras modulaciones y dimensiones.

La manera de conducir los procesos de planificación y gestión ambiental del territorio al nivel local en la actualidad - a pesar de contar con un marco legal que las alienta- , presenta algunas limitaciones para su adecuada aplicación, debido principalmente a la ausencia de instrumentos técnico normativos mecanismos participativos que las consoliden, perdiendo efectividad e incidencia al ser implementados. Esta propuesta metodológica permite definir criterios y procedimientos de planificación para el acondicionamiento ambiental local, permitiendo una mejor gestión del desarrollo con incidencia en el territorio. Es así que la metodología propuesta tiene como objetivo constituirse en un instrumento guía de carácter técnico, político y participativo para la conducción de procesos de acondicionamiento ambiental local, partiendo de la compresión del territorio y su entorno, basada en la identificación y clasificación de zonas de riesgo ambiental, aplicable a diversos ámbitos en la escala distrital y provincial del país.´ Asimismo, la propuesta metodológica, es aplicada en el distrito de Comas, como una forma de mostrar de manera practica su implementación en el ámbito local. Del mismo modo la investigación desarrollada a ha permitido dar luces para articular los enfoques y metodologías utilizadas en el planeamiento urbano, en la mitigación y prevención de desastres y en los planes de gestión ambiental.

La actividad minera es considerada como actividad de alto riesgo debido a los riesgos inherentes propios de su operación. Las estadísticas de accidentes mortales ocurridos en este sector, nos manifiesta que la mayoría de las causas está relacionado al desprendimiento de rocas, información que se encuentra disponible en la base de datos del Ministerio de Energía y Minas, razón por lo cual la preocupación del estado, empresas privadas y trabajadores en general, de establecer controles a fin de prevenir su ocurrencia. La presente tesis está orientada a identificar debilidades y oportunidades de mejora en la prevención de accidentes generados por desprendimiento de rocas y por ende encontrar alternativas de solución a través de la innovación de controles en el comportamiento del trabajador, liderazgo y compromiso por parte de la supervisión y la dotación oportuna los equipos mecanizados, ello permitirá que las operaciones mineras subterráneas se desarrollen de manera segura, cumpliendo los objetivos estratégicos de producción y seguridad de toda organización. La investigación realizada sirve como un documento de consulta y aplicación para que, en un futuro a mediano plazo, la Unidad Económica Administrativa Huachocolpa Uno de Compañía Minera Kolpa S.A., desarrolle sus distintas operaciones mineras en subterráneo sin accidentes, de esta manera garantizar que el recurso más valioso de toda organización; el personal retorne sano y salvo a sus hogares todos los días. / Tesis

En este trabajo se estudia el uso de las nubes de puntos en 3D, es decir, un conjunto de puntos en un sistema de referencia cartesiano en R3, para la identificación y caracterización de las discontinuidades que afloran en un macizo rocoso y su aplicación al campo de la Mecánica de Rocas. Las nubes de puntos utilizadas se han adquirido mediante tres técnicas: sintéticas, 3D laser scanner y la técnica de fotogrametría digital Structure From Motion (SfM). El enfoque está orientado a la extracción y caracterización de familias de discontinuidades y su aplicación a la evaluación de la calidad de un talud rocoso mediante la clasificación geomecánica Slope Mass Rating (SMR). El contenido de la misma está dividido en tres bloques, como son: (1) metodología de extracción de discontinuidades y clasificación de la nube de puntos 3D; (2) análisis de espaciados normales en nubes de puntos 3D; y (3) análisis de la evaluación de la calidad geomecánica de taludes rocoso mediante la clasificación geomecánica SMR a partir de nubes de puntos 3D. La primera línea de investigación consiste en el estudio de las nubes de puntos 3D con la finalidad de extraer y caracterizar las discontinuidades planas presentes en la superficie de un macizo rocoso. En primer lugar, se ha recopilado información de las metodologías existentes y la disponibilidad de programas para su estudio. Esto motivó la decisión de investigar y diseñar un proceso de clasificación novedoso, que muestre todos los pasos para su programación e incluso ofreciendo el código programado a la comunidad científica bajo licencia GNU GPL. De esta forma, se ha diseñado una novedosa metodología y se ha programado un software que analiza nubes de puntos 3D de forma semi-automática, permitiendo al usuario interactuar con el proceso de clasificación. Dicho software se llama Discontinuity Set Extractor (DSE). El método se ha validado empleando nubes de puntos sintéticas y adquiridas con 3D laser scanner. En primer lugar, este código analiza la nube de puntos efectuando un test de coplanaridad para cada punto y sus vecinos próximos para, a continuación, calcular el vector normal de la superficie en el punto estudiado. En segundo lugar, se representan los polos de los vectores normales calculados en el paso previo en una falsilla estereográfica. A continuación se calcula la densidad de los polos y los polos con mayor densidad o polos principales. Estos indican las orientaciones de la superficie más representadas, y por tanto las familias de discontinuidades. En tercer lugar, se asigna a cada punto una familia en dependencia del ángulo formado por el vector normal del punto y el de la familia. En este punto el usuario puede visualizar la nube de puntos clasificada con las familias de discontinuidades que ha determinado para validar el resultado intermedio. En cuarto lugar, se realiza un análisis cluster en el que se determina la agrupación de puntos según planos para cada familia (clusters). A continuación, se filtran aquellos que no tengan un número de puntos suficiente y se determina la ecuación de cada plano. Finalmente, se exportan los resultados de la clasificación a un archivo de texto para su análisis y representación en otros programas. La segunda línea de investigación consiste en el estudio del espaciado entre discontinuidades planas que afloran en macizos rocosos a partir de nubes de puntos 3D. Se desarrolló una metodología de cálculo de espaciados a partir de nubes de puntos 3D previamente clasificadas con el fin de determinar las relaciones espaciales entre planos de cada familia y calcular el espaciado normal. El fundamento novedoso del método propuesto es determinar el espaciado normal de familia basándonos en los mismos principios que en campo, pero sin la restricción de las limitaciones espaciales, condiciones de inseguridad y dificultades inherentes al proceso. Se consideraron dos aspectos de las discontinuidades: su persistencia finita o infinita, siendo la primera el aspecto más novedoso de esta publicación. El desarrollo y aplicación del método a varios casos de estudio permitió determinar su ámbito de aplicación. La validación se llevó a cabo con nubes de puntos sintéticas y adquiridas con 3D laser scanner. La tercera línea de investigación consiste en el análisis de la aplicación de la información obtenida con nubes de puntos 3D a la evaluación de la calidad de un talud rocoso mediante la clasificación geomecánica SMR. El análisis se centró en la influencia del uso de orientaciones determinadas con distintas fuentes de información (datos de campo y técnicas de adquisición remota) en la determinación de los factores de ajuste y al valor del índice SMR. Los resultados de este análisis muestran que el uso de fuentes de información y técnicas ampliamente aceptadas pueden ocasionar cambios en la evaluación de la calidad del talud rocoso de hasta una clase geomecánica (es decir, 20 unidades). Asimismo, los análisis realizados han permitido constatar la validez del índice SMR para cartografiar zonas inestables de un talud. Los métodos y programas informáticos desarrollados suponen un importante avance científico para el uso de nubes de puntos 3D para: (1) el estudio y caracterización de las discontinuidades de los macizos rocosos y (2) su aplicación a la evaluación de la calidad de taludes en roca mediante las clasificaciones geomecánicas. Asimismo, las conclusiones obtenidas y los medios y métodos empleados en esta tesis doctoral podrán ser contrastadas y utilizados por otros investigadores, al estar disponibles en la web del autor bajo licencia GNU GPL.

Geólogo / El presente trabajo se focaliza al oriente del Centro de Estudios Nucleares de La Reina (CEN), ubicado a los pies del Cerro Los Rulos y al norte de la quebrada de Ramón, donde se reconoce el contacto entre dos unidades morfoestructurales características de Chile Central. Al este, la Cordillera Principal y al oeste, la Depresión Intermedia Este estudio tiene como objetivo identificar, describir y caracterizar las unidades geológicas presentes en el escarpe de la Falla San Ramón mediante dos sondajes profundos, un sondaje de diamantina (S-1) con recuperación de testigo que se ubicó sobre el escarpe alcanzando una profundidad de 199 metros y un segundo sondaje de aire reverso (S-2) ubicado en dependencias del CEN que alcanzo una profundidad de 100 metros. Para la descripción y caracterización litológica detallada de los testigos del sondaje S-1, se realizaron cortes transparentes para su estudio microscópico. Además, difracción de rayos x y FTIR para conocer mejor la mineralogía presente en las estructuras. Con el fin de caracterizar geotécnicamente el sondaje S-1 se estimó RQD y frecuencia de fractura (ff/m) La estratigrafía del sondaje ubicado sobre el escarpe de falla muestra roca asociada a la Formación Abanico sobre sedimentos cuaternarios de la cuenca de Santiago, lo que indica la presencia de una falla geológica inversa que se asocia a la Falla San Ramón. El segundo sondaje solo mostró sedimentos cuaternarios asociados al relleno de la cuenca. Con los resultados se confeccionaron columnas estratigráficas representativas de los sondajes, las cuales se complementaron con información de estudios anteriores, logrando generar un perfil geológico de la zona. Del estudio se ha podido concluir que la Falla San Ramón tiene una zona de daño estimado de 25 metros de espesor, caracterizada por la presencia de una red de estructuras subsidiarias, entre las que se encuentran, planos de fallas subverticales con estrías de falla. El núcleo de falla, representado por la presencia de 4 zonas con brechas de falla tipo mosaico, de espesores estimados entre 7,5 y 65 cm, alcanza un total de 1,35 metros de espesor. Las brechas de falla presentan una disminución del tamaño de grano con respecto al protolito (tobas de lapilli, lavas e ignimbritas), además; de presentar minerales metamórficos de bajo grado (zeolitas) rellenando espacios vacíos. Esto último genera una disminución de la permeabilidad permitiendo que la Falla San Ramón actué como barrera-conducto para el agua subterránea. Considerando la ubicación del escarpe de falla en la zona de estudio, un perfil de resistividad cercano y la ubicación de la falla en el sondaje S-1 la Falla San Ramón muestra un manteo entre 54º-60°E.

La manera de conducir los procesos de planificación y gestión ambiental del territorio al nivel local en la actualidad - a pesar de contar con un marco legal que las alienta- , presenta algunas limitaciones para su adecuada aplicación, debido principalmente a la ausencia de instrumentos técnico normativos mecanismos participativos que las consoliden, perdiendo efectividad e incidencia al ser implementados. Esta propuesta metodológica permite definir criterios y procedimientos de planificación para el acondicionamiento ambiental local, permitiendo una mejor gestión del desarrollo con incidencia en el territorio. Es así que la metodología propuesta tiene como objetivo constituirse en un instrumento guía de carácter técnico, político y participativo para la conducción de procesos de acondicionamiento ambiental local, partiendo de la compresión del territorio y su entorno, basada en la identificación y clasificación de zonas de riesgo ambiental, aplicable a diversos ámbitos en la escala distrital y provincial del país.´ Asimismo, la propuesta metodológica, es aplicada en el distrito de Comas, como una forma de mostrar de manera practica su implementación en el ámbito local. Del mismo modo la investigación desarrollada a ha permitido dar luces para articular los enfoques y metodologías utilizadas en el planeamiento urbano, en la mitigación y prevención de desastres y en los planes de gestión ambiental.