Cc5 Estabilidad de Taludes

Elementos Principales del Talud Minero

■ Inclinación del talud: Es uno de los elementos que más afecta el tamaño y forma
del pit. Este depende de factores como la resistencia de la roca, la presencia de
fallas, la presencia de agua, entre otros y puede ser fijado como un valor único o
también, si se tiene mayor detalle de información geotécnica, se puede fijar un
valor dependiente del tipo de roca, la orientación y elevación. Este ángulo debe
ser lo más vertical posible con tal de minimizar la REM del pit.
■ Ángulo global efectivo: Una vez realizado el diseño, corresponde al ángulo

generado entre la pata del banco en el fondo del pit y la cresta del primer banco
en superficie respecto a la horizontal. Su valor dependerá del ángulo interrampa
del diseño, el número de catch-berms utilizado y el sistema de rampas y su valor
típico oscila entre 37° y 48°
■ Ángulo Interrampa: Corresponde a un input de diseño dado por geotecnia.
Es el ángulo generado por el paquete de bancos situado entre las rampas
o catch-berms, se mide pata a pata de los bancos, su valor depende solo
de ancho de berma y el ángulo cara de banco, moviéndose entre los 40° y
65°.
■ Ángulo cara de banco: Generado entre la línea de proyección pata-cresta

del mismo banco y la horizontal. También constituye un input de diseño
entregado por geomecánica. Depende de las características de la roca y
calidad del macizo rocoso. Su valor típico oscila entre 65° y 80°.
 Altura de banco: Depende de las características físicas del depósito, el
nivel de selectividad requerido, la producción y el tamaño de los equipos y
las condiciones climáticas. La altura de banco para operaciones medianas
suele estar alrededor de los 15m
 Berma: Se encuentran las bermas activas e inactivas, la primera
corresponde a aquellas que se encuentran en proceso de excavación
mientras las segundas son los remanentes de áreas de trabajo anteriores
y dejadas para mantener la estabilidad del rajo. Entre las bermas inactivas
se dejan las conocidas “catchberm”, utilizadas para frenar derrames de
material y proteger las áreas de trabajo activas. Las bermas inactivas
suelen tener anchos entre 3 y 5 metros, pero dependerá también de la
altura global de banco en el pit.1
 Áreas de trabajo: Deben ser al menos lo suficientemente anchas para
acomodar el radio de giro del camión más grande, más un ancho de
seguridad y su ancho puede variar desde 30 m a varios cientos de metros
FUERZAS PROVOCADORAS DE LA
INESTABILIDAD
INESTABILIDAD
INESTABILIDAD
INESTABILIDAD
INESTABILIDAD
INESTABILIDAD
INESTABILIDAD
COLAPSO DE BANCOS DE 20 metros
ANTECEDENTES SOBRE TALUDES DE
GRAN DIMENSION
GRAN DIMENSION
GRAN DIMENSION
ESTABILIDAD DE TALUDES
DESCOHESIVOS
F.S. = Fuerzas Resistentes / Fuerzas Actuantes

F.S. =Α/T = (C + tanφ ) A/ (W senβ)
DESCOHESIVOS
■ F.S. =(CA +Α tanφ )/ (W sen β)
■ F.S. =(CA +Α(W/A)cos β tanφ )/ (W sen β)
■ F.S. =(CA + W cos β tanφ )/(W sen β)
■ TERRENO DESCOHESIVO (C=0) :

■ F.S. = W cos β tanφ/ W sen β
■ F.S. =tanφ / tan β
■ Nota:
■ Para F.S. = 1 φ=β
EQUILIBRIO LIMITE DE BISHOP
PROCEDIMIENTO
■ Sean: c, φ, parametros del material
■ r,θ parametros del circulo de falla
■ •se ubica el centro del circulo de falla según eje coordenado
■ •se divide la superficie de falla en n rebanadas de altura hn y ANCHO Δx
■ •Wn = (hn) x (ΔX) x ( )
■ •Nn = (Wn) x cos(α)
■ •Tn = (Wn) x sen(α)
■ F.S. =Σ(C Rθ + Νn tanφ) / Σ Τn

METODOLOGIA DE EQUILIBRIO LIMITE
SOFTWARE SLIDE
FACTOR DE SEGURIDAD
ZONIFICACION DE LA ESTABILIDAD DE
TALUDES PARA UNA EXCAVACION OPEN PIT
ANÁLISIS DE ESTRUCTURAS PARA
■ En los macizos rocosos, los modos en que falla el macizo y la estabilidad del mismo
son controladas en una gran manera por la intersección de la s discontinuidades
presentes, con la superficie de excavación.
■ • Estas discontinuidades al intersectarse con las superficies de excavación pueden

formar bloques que no revistan ningún peligro para la operación, pero otras
configuraciones de bloques pueden ser de real peligro para la operación
CUÑAS Y BLOQUES EN CONDICION DE
DESLIZAMIENTO POTENCIAL
CONCENTRACION DE POLOS Y PLANOS
DE LAS ESTRUCTURAS PRINCIPALES
ANALISIS PROBABILISTICO DE
DESLIZAMIENTO DE CUÑAS Y BLOQUES
SOFTWARE SWEDGE
ZONIFICACION DE TIPOS DE FALLAMIENTOS
SEGÚN LA CONDICION ESTRUCTURAL
ZONIFICACION DE TIPOS DE FALLAMIENTOS
SEGÚN LA CONDICION ESTRUCTURAL
■ •De todo lo anterior se concluye que los antecedentes bibliográficos ahora

disponibles para dimensionar o evaluar la estabilidad de taludes en profundidad sólo
consideran la técnica de equilibrio limite.
■ •Se debe destacar que esta metodología no permite incluir en el análisis de la
estabilidad de un talud:
■ •La deformabilidad del talud

■ • Y los sistemas de estructuras
CONDICIONES DE DEFORMACION
■ •En toda oportunidad que se realiza un proceso de descarga, la roca constitutiva de

los taludes debe acomodarse a una nueva condición de equilibrio.
■ •Lo anterior se traduce en una capacidad de deformación de dicha roca.
■ •Este comportamiento puede ser evaluado directamente con la representación del

vector desplazamiento del macizo rocoso, que constituye dichos taludes
TENDENCIA AL DESPLAZAMIENTO DEL
TALUD DE UNA LADERA
DESPLAZAMIENTO DE TALUDES
VARIACION DEL MODULO DE YOUNG
■ El acomodo de deformación podría confinar algún sector, por sobre su capacidad

intrínsica, en este caso, se produce un evento espontáneo similar al estallido de roca
(rockburst) de la minería subterránea.
■ •También es licito deducir que la roca puede experimentar un proceso de

desconfinamiento de su condición inicial virgen, razón por la cual los módulos
disminuidos pueden asociarse a material “suelto”, es decir, material que
probablemente experimentó los mayores efectos de deformación.
■ LAS ROCAS, EXPERIMENTAN SIGNIFICATIVAS MODIFICACIONES DE SU MÓDULO DE DEFORMACIÓN

(E) CONFORME LA MAGNITUD DE LOS ESFUERZOS QUE LA CONFINAN.
■n
■ E = KPo (σ3 / Po ) Donde:
■ E: Modulo deformación in-situ.
■ Σ3: Esfuerzo confinante.
■ Po: Presión atmosférica.
■ K y n : Constantes de la roca.
■ (*) Formula extractada de documento 'ANALYSIS OF UNDERGROUND OPENINGS IN ROCK BY FINITE ELEMENT METHODS', FINAL REPORT, APRIL
1973, U.S. BUREAU OF MINES.
VARIACIÓN DEL MODULO DE
DEFORMACIÓN (E)
FACTOR DE SEGURIDAD SEGÚN
ESFUERZOS PRINCIPALES
■ Un criterio de fallamiento, universalmente aceptado por la mecánica de rocas, lo

constituye el criterio de mohor.coulomb.
■ Formula un factor de seguridad en función de los esfuerzos generados en la roca, el
ángulo de fricción interna y la cohesión
■ F.S. = (cx cos(φ) + 0.5x (max + min)x sen(φ )) / 0.5x (max - min)
FACTOR DE SEGURIDAD
FACTOR DE SEGURIDAD
PRODUCTIBILIDAD DE TALUDES
■ Se basa en el aumento de la producción mediante la verticalidad de los taludes, en

base a:
■ Utilización de técnicas de precorte
■ Control estructural
■ Barreras de contención
■ Sostenimiento opcional y/o puntual
ESPECIFICACIONES PARA APLICACIÓN
DEL SISTEMA PRECORTE
TALUD GLOBAL SUB-VERTICAL
SOSTENIMIENTO DE TALUDES - PERNOS O
CABLES Y CONCRETO LANZADO

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Elementos Principales del Talud Minero

Elementos Principales del Talud Minero

■ Ángulo global efectivo: Una vez realizado el diseño, corresponde al ángulo

■ Ángulo cara de banco: Generado entre la línea de proyección pata-cresta

F.S. = Fuerzas Resistentes / Fuerzas Actuantes

■ TERRENO DESCOHESIVO (C=0) :

■ F.S. =Σ(C Rθ + Νn tanφ) / Σ Τn

■ • Estas discontinuidades al intersectarse con las superficies de excavación pueden

■ •De todo lo anterior se concluye que los antecedentes bibliográficos ahora

■ •La deformabilidad del talud

■ •En toda oportunidad que se realiza un proceso de descarga, la roca constitutiva de

■ •Este comportamiento puede ser evaluado directamente con la representación del

■ El acomodo de deformación podría confinar algún sector, por sobre su capacidad

■ •También es licito deducir que la roca puede experimentar un proceso de

■ LAS ROCAS, EXPERIMENTAN SIGNIFICATIVAS MODIFICACIONES DE SU MÓDULO DE DEFORMACIÓN

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