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7/23/2019 INFORME N43
http://slidepdf.com/reader/full/informe-n43 1/55
INFORME N° 43 GEOTECNIA 2011
PARA : Ing. Nancy Ramirez E° SUPERINTENDENTE GENERAL QUICAY.
ASUNTO : CALCULO DE FACTOR DE SEGURIDADTAJO REMEDIADO
FECHA : 07 de Agosto del 2011
Me dirijo a usted para saludarla cordialmente e informarle de la evaluación actual del Tajo
Quicay. Para el presente informe se trabajo conjuntamente con el aérea de topografía, en el cual
se toma en cuenta la topografía actualizada.
CALCULO DE FACTOR DE SEGURIDAD
TAJO REMEDIADO
1.- INTRODUCCION
Se ha evaluado geotécnicamente de la zona del Cerro Quicay, el cual involucra la
evaluación de estabilidad del diseño para el Plan de Cierre del Tajo Quicay, con el
cálculo del factor de seguridad, que es de suma importancia.
2.- OBJETIVOS
El principal objetivo de la evaluación es:
• Evaluar de la Estabilidad del Tajo Quicay, para el Plan de Cierre de Mina.
3.- CONDICIONES DE LA ZONA EVALUADA
Alteraciones presentes en el Cerro Quicay:
3 1 ROCA
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los márgenes del sistema. Esta alteración consiste de caolinita y sílice con poco
contenido de illita±alunita, pirofilita, óxido de hierro y pirita. Ocurre como un
zoneamiento lateral de la zona alunítica.
3. Argílica- Argílica Piritosa: Conformada principalmente por poco contenido de
sílice < al 50% y mayor contenido de materiales arcillosos que se encuentran de
manera diseminada En la matriz de la roca y rellenando las fracturas y se
evidencia por su poca resistencia al golpe, en algunos casos está conformada por
rocas casi frescas donde se puede distinguir la matriz afanítica.
La roca que conforma esta alteración no contiene valores de oro o muy bajos que
no alcanzan los parámetros mínimos de explotación, y este considerado como
desmonte.
3.2.-SUELO
1. Coluvial: Corresponde a material acumulado por procesos gravitacionales
formando taludes o conos de derrubios (acumulación de fragmentos de roca
desplazados de su localización inicial debido a la gravedad) al pie de escarpes
(declive abrupto y empinado del terreno, de altura variable). Su composición es
idéntica al material originario. El tamaño de los fragmentos se relaciona a la
estructura de la roca parental.
4.- ANALISIS DEL TAJO QUICAY
De acuerdo a los conocimientos geológicos y a la evaluación hecha en la zona, la
alteración argílica es un macizo rocoso de mala resistencia, pues cuenta con un índice
de resistencia geológica de 29, siendo uno de los más bajos.
A continuación se muestra los cuadros con las propiedades geotécnicas de las
alteraciones presentes:
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En roca:
ALTERACION
DENSIDAD EN
ROCA
(KN/m3)
RMR
89
GSI mi
COMPRESION
UNIAXIAL
(Mpa)
COEFICIENTE
DE POISSON
MODULO DE
YOUNG
(Mpa)
Rv
CUARZO
ALUNITA
23,8 50 45 9,7 90 0,3 85.000,00 0
CUARZO CAOLIN 21,2 38 33 5,9 11 0,3 55.000,00 0
ARGILICO 20,8 34 29 4,7 8 0,25 5.000,00 0
En suelo:
ALTERACION
DENSIDAD DEL
SUELO
(KN/m3)
ANGULO DE
FRICCION
(°)
COHESION
(Kpa)
COEFICIENTE
DE
POISSON
MODULO DE
YOUNG
(Mpa)
Rv
ARGILICO PIRITOSO 20,4 27,35 250 0,25 5.000,00 0
5.- CORRIDAS DEL PROGRAMA ROCSCIENCE – SLICE, PARA LAOBTENCION DEL FACTOR DE SEGURIDAD
5.1.- Método del Equilibrio Límite como algoritmo del Programa
Los métodos de equilibrio límite para el cálculo de estabilidad de taludes son los más
utilizados en la práctica común, debido a su sencillez, y porqué el valor del coeficiente
de seguridad obtenido no dista demasiado del valor real.
El método del equilibrio límite establece que la rotura del terreno se produce a través de
una línea que representa la superficie de rotura. De esta forma, se interpreta que la masa
de terreno por encima de dicha línea se desplaza respecto la masa inferior,
produciéndose, así, la rotura del terreno. En el momento de producirse la rotura, la
resistencia al corte a lo largo de la superficie de deslizamiento está movilizada, y el
terreno se encuentra, en su totalidad, en equilibrio estático.
5.2.- Factor de Seguridad
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Donde:
τR – es la resistencia al corte máxima que se puede movilizar
a lo largo de la superficie potencial de deslizamiento,
τ – es la resistencia al corte movilizada a lo largo de la
superficie potencial de deslizamiento,
ds – es el diferencial de longitud a lo largo de la superficie
de deslizamiento.
Definir el factor de seguridad con respecto a la resistencia al corte es lógico porque la
resistencia al corte es la que realmente condiciona el resultado y a su vez tiene el mayor
grado de incertidumbre (Melentijavic, 2005).
El FS también se puede definir de otras maneras. En primer lugar es posible definirlo
como cociente entre el valor de la cohesión o ángulo de rozamiento del talud actual, y el
valor de cohesión o ángulo de fricción del talud requerido para mantener el talud
estable. También es posible definirlo como el cociente entre los momentos que actúan
en un talud resistente al deslizamiento, y los que inducen al deslizamiento.
Para valores del factor de seguridad inferiores a 1, indica que el movimiento a lo largo
de la superficie de deslizamiento es posible. Si se da el caso que para distintas
superficies, el valor del factor de seguridad es menor que 1, el movimiento es posible a
lo largo de todas ellas. Partiendo de FS =1, se calcula el ángulo máximo que puede tener
un talud para ser estable, con tal de tener un margen de seguridad, el ángulo de un talud
tendría que venir definido por valor del factor de seguridad superiores a la unidad.
Como ejemplo de orden de magnitud, los valores del factor de seguridad para el cálculo
de taludes son de FS =1.3, para el caso de taludes temporales, i de FS =1.5 para el caso
de taludes definitivos (Hoek y Bray, 1981, Hoek, 1991).
Para la aplicación del método del equilibrio límite son requeridas las siguientes fases de
cálculo (Alonso, 1989):
• Determinar un mecanismo de rotura cinematicamente admisible. Generalmente
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desequilibrio (peso, cargas externas…), y las fuerzas internas resistentes. Las
ecuaciones necesarias que se deben cumplir en el problema son:
• Equilibrio de fuerzas, tanto verticales como horizontales
• Equilibrio de momentos, respecto a un punto arbitrario
• Se analiza la estabilidad del conjunto a partir del concepto de factor de
seguridad.
• Mediante cálculos repetitivos se halla el menor valor del factor de seguridad, que
va asociado a la superficie de deslizamiento más desfavorable.
5.3 Métodos para el cálculo del Factor de Seguridad
Los métodos para el análisis de estabilidad, frente a la rotura global del macizo, según
como se estudie la masa desplazada, una de la clasificación es el método de las
rebanadas.
5.3.1 Métodos de las rebanadas
Con el objetivo de mejorar los resultados obtenidos con el método de la Masa Total, se
presentan los métodos de las rebanadas. En este caso se divide la masa desplazada en
distintas rebanadas que pasan a considerarse un sólido rígido. De esta forma, tal y como
se observa en la figura masa desplazada queda subdividida, y en cada subdivisión se
imponen las condiciones de equilibrio.
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centro de rotación friccional. En este método se suponen todas las fuerzas entre
elementos.
También se supone que las fuerzas entre rebanadas tienen una inclinación constante (θ)
a lo largo de toda la recta, de forma que:
X / E = tanθ
Dónde X son los fuerzas verticales y E las horizontales. La fuerza normal en la base del
elemento será pues:
Dónde:
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Suponiendo que el ángulo θ es constante para todos los elementos de la vertiente, se
pueden hacer ambos, el equilibre global de momentos y el de fuerzas, de manera que se
encuentran dos valores del Factor de Seguridad, el del equilibrio de fuerzas (Ff) y el de
momentos (Fm). Es puede encontrar un valor de θ tal que ambos factores de seguridad
coincidan, que será el Factor de Seguridad de la vertiente. Spencer estudió la relación
entre Ff y Fm por un problema tipo. Dedujo que el factor de seguridad resultante del
equilibrio de momentos es relativamente insensible a los fuerzas entre elementos.
En la actualidad son bastantes programas sofisticados de geotecnia (tanto para mecánica
de rocas y mecánica de suelos) que emplean el método de Spencer para el cálculo del
factor de seguridad, tal como el caso de la Rocscience – Slide.
A continuación se presentaran las corridas realizadas en la Zona del Tajo Quicay, con
un total de cinco secciones estabilizadas.
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UBICACION DE
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CH. CENTAURO S.A.C.
Minera Moderna y Responsable
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SECCIONES
7/23/2019 INFORME N43
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ROCSCIENCE SLIDE
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S E C C I O N
E S T A B I L I Z A D A
G E O L O G I C A - G E O T E
C N I C A
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CUARZO CAOLIN
CUARZO ALUNITA
CODIGO DE ALTERACIONES
ARGILICO
ARGILICO PIRITOSO
COLUVIAL
Densidad: 23.72
880
De ns id ad : 2 3. 18
: 200.00
De ns id ad : 2 0. 08
: 250
: 27.35
Densidad: 20.04
50.00
: 27.35
D en si da d : 1 9. 00
: 20.00
: 29.00
1 2 m
5 m
Evaluacion:
ESTABILIDAD DE TALUDES TAJO QUICAY
CH. CENTAURO S.A.C.
Minera Moderna y Responsable
P E R
U
Descripcion:
Ubicacion:Simon Bolivar - Pasco - Cerro de Pasco
ESCALA: 1/2000
ROCA
CRIADO POR UM PRODUTO EDUCACIONAL DA AUTODESK
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FACTOR OF SAFETY IN STAT I C CONDI T ION / STABILIZED SECTION A - A
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FACTOR OF SAFETY A LON G SLOPE SURFA CE ( LEFT AND R IGH T SURFACE INTERCEPTS)
7/23/2019 INFORME N43
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FACTOR OF SAFETY IN PSEUD OSTAT I C COND I T ION / STABILIZED SECTION A - A
7/23/2019 INFORME N43
http://slidepdf.com/reader/full/informe-n43 16/55
FACTOR OF SAFETY A LON G SLOPE SURFA CE ( LEFT AND R IGH T SURFACE INTERCEPTS)
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ROCSCIENCE SLIDE
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G E O L O G I C A - G E O T E C N I C A
B - B '
CUARZO CAOLIN
CUARZO ALUNITA
CODIGO DE ALTERACIONES
ARGILICO
ARGILICO PIRITOSO
COLUVIAL
CUARZO CAOLIN PY
CUARZO ALUNITA PY
De nsi da d : 23 .7 2
: 12880
De ns id ad : 1 9. 00
: 2
: 29.00
D en si da d : 23 .1 8
: 200.00
Densidad: 20.04
50.00
: 27.35
1 2 m
5 m
Evaluacion:
ESTABILIDAD DE TALUDES TAJO QUICAY
CH. CENTAURO S.A.C.
Minera Moderna y Responsable
P E R
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Descripcion:
Ubicacion:Simon Bolivar - Pasco - Cerro de Pasco
ESCALA: 1/2000
ROCA
CRIADO POR UM PRODUTO EDUCACIONAL DA AUTODESK
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FACTOR OF SAFETY IN STAT I C CONDI T I ON / STABILIZED SECTION B - B
7/23/2019 INFORME N43
http://slidepdf.com/reader/full/informe-n43 20/55
FACTOR OF SAFETY A LON G SLOPE SURFA CE ( LEFT AND R IGH T SURFACE INTERCEPTS)
7/23/2019 INFORME N43
http://slidepdf.com/reader/full/informe-n43 21/55
FACTOR OF SAFETY IN PSEUD OSTAT I C COND IT ION / STABILIZED SECTION B - B
7/23/2019 INFORME N43
http://slidepdf.com/reader/full/informe-n43 22/55
FACTOR OF SAFETY A LON G SLOPE SURFA CE ( LEFT AND R IGH T SURFACE INTERCEPTS)
7/23/2019 INFORME N43
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ROCSCIENCE SLIDE
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CUARZO CAOLIN
CUARZO ALUNITA
CODIGO DE ALTERACIONES
ARGILICO
ARGILICO PIRITOSO
CUARZO ALUNITA PY
CUARZO CAOLIN PY
COLUVIAL
De ns id ad : 2 3. 72
: 12880
:
D en sid ad : 2 3. 18
: 200.00
D en si da d : 2 0.0 8
: 250
: 27.35
Densidad: 20.04
50.00
: 27.35
1
2 m
5 m
D en si da d : 1 9. 00
: 20.00
: 29.00
Evaluacion:
ESTABILIDAD DE TALUDES TAJO QUICAY
CH. CENTAURO S.A.C.
Minera Moderna y Responsable
P E R
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Descripcion:
Ubicacion:Simon Bolivar - Pasco - Cerro de Pasco
ESCALA: 1/2000
ROCA
CRIADO POR UM PRODUTO EDUCACIONAL DA AUTODESK
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FACTOR OF SAFETY IN STAT I C CONDI T ION / STABILIZED SECTION C - C
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FACTOR OF SAFETY A LON G SLOPE SURFA CE ( LEFT AND R IGH T SURFACE INTERCEPTS)
7/23/2019 INFORME N43
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FACTOR OF SAFETY IN PSEUD OSTAT I C COND I T ION / STABILIZED SECTION C - C
7/23/2019 INFORME N43
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FACTOR OF SAFETY A LON G SLOPE SURFA CE ( LEFT AND R IGH T SURFACE INTERCEPTS)
7/23/2019 INFORME N43
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ROCSCIENCE SLIDE
CRIADO POR UM PRODUTO EDUCACIONAL DA AUTODESK
7/23/2019 INFORME N43
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H - H '
CUARZO CAOLIN
CUARZO ALUNITA
CODIGO DE ALTERACIONES
ARGILICO
COLUVIAL
FLUVIOGLACIAR
SILIFICACION
D en si da d : 20 .0 0
: 50.00
: 36.00
Densidad : 25.72
: 25.70
35.22
De ns id ad : 2 0. 04
: 250.00
: 27.35
De ns id ad : 1 9. 00
: 2
: 29.00
De ns id ad : 2 3. 72
: 12880
1 2 m
5 m
Evaluacion:
ESTABILIDAD DE TALUDES TAJO QUICAY
CH. CENTAURO S.A.C.
Minera Moderna y Responsable
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Descripcion:
Ubicacion:Simon Bolivar - Pasco - Cerro de Pasco
ESCALA: 1/2000
ROCA
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FACTOR OF SAFETY IN STAT IC COND IT I ON / STABILIZED SECTION H - H
7/23/2019 INFORME N43
http://slidepdf.com/reader/full/informe-n43 32/55
FACTOR OF SAFETY A LON G SLOPE SURFA CE ( LEFT AND R IGH T SURFACE INTERCEPTS)
7/23/2019 INFORME N43
http://slidepdf.com/reader/full/informe-n43 33/55
FACTOR OF SAFETY IN PSEUD OSTAT I C COND IT I ON / STABILIZED SECTION H - H
7/23/2019 INFORME N43
http://slidepdf.com/reader/full/informe-n43 34/55
FACTOR OF SAFETY A LON G SLOPE SURFA CE ( LEFT AND R IGH T SURFACE INTERCEPTS)
7/23/2019 INFORME N43
http://slidepdf.com/reader/full/informe-n43 35/55
ROCSCIENCE SLIDE
CRIADO POR UM PRODUTO EDUCACIONAL DA AUTODESK
7/23/2019 INFORME N43
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I - I '
CUARZO CAOLIN
CUARZO ALUNITA
CODIGO DE ALTERACIONES
ARGILICO
COLUVIAL
FLUVIOGLACIAR
ARGILICO PIRITOSO
Densidad: 20.04
50.00
: 27.35
De ns id ad : 2 3. 72 : 12880
D en si da d : 2 3. 18
: 200.00
De ns id ad : 2 0. 00
: 50.00
: 36.00
1 2 m
5 m
De ns id ad : 1 9. 00
: 2
: 29.00
Evaluacion:
ESTABILIDAD DE TALUDES TAJO QUICAY
CH. CENTAURO S.A.C.
Minera Moderna y Responsable
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Ubicacion:Simon Bolivar - Pasco - Cerro de Pasco
ESCALA: 1/2000
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FACTOR OF SAFETY IN STAT I C CONDI T ION / STABILIZED SECTION I - I
7/23/2019 INFORME N43
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FACTOR OF SAFETY A LON G SLOPE SURFA CE ( LEFT AND R IGH T SURFACE INTERCEPTS)
7/23/2019 INFORME N43
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FACTOR OF SAFETY IN PSEUD OSTAT I C COND I T ION / STABILIZED SECTION I - I
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FACTOR OF SAFETY A LON G SLOPE SURFA CE ( LEFT AND R IGH T SURFACE INTERCEPTS)
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SECCIONES
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ROCSCIENCE SLIDE
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CUARZO CAOLIN
CUARZO ALUNITA
CODIGO DE ALTERACIONES
ARGILICO
ARGILICO PIRITOSO
CUARZO ALUNITA PY
4160.00
4180.00
4240.00
4260.00
4280.00
4300.00
4320.00
4340.00
4200.00
4220.00
FLUVIOGLACIAR
PROPILITICO
SILIFICACION
DESMONTE
D en si da d : 2 3. 72
: 12880
D en sid ad : 2 3. 18
: 200.00
Densidad: 20.04
50.00
: 27.35
De ns id ad : 2 0. 08
: 250
: 27.35
D en si da d : 2 0. 00
: 50.00
: 36.00
De ns id ad : 1 7. 00
: 10.00
: 32.00
Densidad : 24.94
: 14970
48.92
Densidad : 25.72
: 24770
35.22
Evaluacion:
ESTABILIDAD DE TALUDES TAJO QUICAY
CH. CENTAURO S.A.C.
Minera Moderna y Responsable
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Descripcion:
Ubicacion:Simon Bolivar - Pasco - Cerro de Pasco
ESCALA: 1/2000
ROCA
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UM P R OD UT O E D
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A UT ODE S K
7/23/2019 INFORME N43
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FACTOR OF SAFETY IN STAT I C CONDI T I ON / STABILIZED SECTION L - L
7/23/2019 INFORME N43
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FACTOR OF SAFETY A LON G SLOPE SURFA CE ( LEFT AND R IGH T SURFACE INTERCEPTS)
7/23/2019 INFORME N43
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FACTOR OF SAFETY IN PSEUD OSTAT I C COND IT ION / STABILIZED SECTION L - L
7/23/2019 INFORME N43
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FACTOR OF SAFETY A LON G SLOPE SURFA CE ( LEFT AND R IGH T SURFACE INTERCEPTS)
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S E C C I O N
P R O Y E C T A D A
G E O L O G I C A - G E O T E C N I C A
M - M '
CUARZO CAOLIN
CUARZO ALUNITA
CODIGO DE ALTERACIONES
ARGILICO
ARGILICO PIRITOSO
CUARZO ALUNITA PY
4160.00
4180.00
4240.00
4260.00
4280.00
4300.00
4320.00
4340.00
4200.00
4220.00
CUARZO CAOLIN PY
PROPILITICO
SILIFICACION
DESMONTE
D en si da d : 2 3. 72
:12880
D en si da d : 2 3. 18
:200.00
Densidad:20.04 50.00
:27.35
D en si da d : 2 0. 08
:250
:27.35
D en si da d : 1 7. 00
:10.00
:32.00
Densidad : 24.94
:14970
48.92
Densidad : 25.72
:24770
35.22
Evaluacion:ESTABILIDAD DE TALUDES TAJO QUICAY
CH. CENTAURO S.A.C.
Minera Moderna y Responsable
P E R
U
Descripcion:
Ubicacion:Simon Bolivar - Pasco - Cerro de Pasco
ESCALA: 1/2500
ROCA
C R I A D O P
O R
U M P
R O D U T O E
D U C A C I O N A L D A
A U T O
D E S K
C R I A D O P O R U M P R O D U T O E D U C A C I O N A L D A A U T O D E S K
C RI AD O
P OR
UM P R OD UT O E D U C A C I ONAL DA
A UT ODE
S K
7/23/2019 INFORME N43
http://slidepdf.com/reader/full/informe-n43 50/55
FACTOR OF SAFETY IN STAT IC COND I T I ON / STABILIZED SECTION M - M
7/23/2019 INFORME N43
http://slidepdf.com/reader/full/informe-n43 51/55
FACTOR OF SAFETY A LON G SLOPE SURFA CE ( LEFT AND R IGH T SURFACE INTERCEPTS)
7/23/2019 INFORME N43
http://slidepdf.com/reader/full/informe-n43 52/55
FACTOR OF SAFETY IN PSEUD OSTAT I C COND IT ION / STABILIZED SECTION M - M
7/23/2019 INFORME N43
http://slidepdf.com/reader/full/informe-n43 53/55
FACTOR OF SAFETY A LON G SLOPE SURFA CE ( LEFT AND R IGH T SURFACE INTERCEPTS)
7/23/2019 INFORME N43
http://slidepdf.com/reader/full/informe-n43 54/55
6.- CONCLUSIONES:
• A continuación se muestra el cuadro de resumen de los factores de seguridad obtenidos:
SECCIONES
ESTABILIZADAS
CONDICIÓN
ESTÁTICO PSEUDOESTÁTICO
SECCION A‐A' 1,515 1,224
SECCION B‐B' 1,541 1,094
SECCION C
‐C'
1,700
1,316
SECCION H‐H' 1,632 1,565
SECCION I‐I' 1,501 0,942
• Del cuadro anterior, se ha puede apreciar que las secciones demuestran buena estabilidad en condiciones estáticas, mientras que
para las condiciones pseudoestáticas hay que tener cuidado con la sección I-I, puesto que no llega al valor establecido.
•
Para el caso de taludes definitivos, como es el caso, el valor del factor de seguridad deberá ser igual mayor a 1.5, en condiciones
estáticas y 1.0 en condiciones pseudoestáticas (Hoek y Bray, 1981, Hoek, 1991).
• Conforme al diseño del Tajo Quicay Remediado, este demuestra que la estabilidad física está contemplada dentro de los rangos
formulados.
• De acuerdo a los resultados obtenidos por el software aplicativo del Rocscience - Slide, deben de desarrollarse las actividades
necesarias para el cumplimiento del diseño propuesto.
•
Para la Berma de Contencion que se ha realizado en el Tajo Quicay, se tiene los siguientes valores:
7/23/2019 INFORME N43
http://slidepdf.com/reader/full/informe-n43 55/55
SECCIONES BERMA DE CONTENCIÓN
CONDICIÓN
ESTÁTICO
PSEUDOESTÁTICO
SECCION L‐L' 2,530 1,687
SECCION M‐M' 5,451 3,756
• En conclusión su estabilidad queda demostrada con los valores relativamente altos.