2 efecto de escala en taludes - srk consultoria minera · 4 modelos con capas cada capa:...
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Dr. Alejo O. SfrisoUniversidad de Buenos Aires materias.fi.uba.ar/6408 [email protected] Consulting (Argentina) latam.srk.com [email protected] www.aosa.com.ar [email protected]
Efectos de escala en el análisis numérico de taludes en suelos
Caracterización de materiales parabotaderos de gran altura (Linero 2009)
• Escalamiento degranulometrías– Truncamiento– Homotecia
• Ensayos triaxialesy edométricos grandes
2
Efec
to d
e es
cala
en
talu
des
2
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
2
2.5
0 5 10 15 20Axial Strain (%)
Shea
r Stre
ss q
=(s
1- s3)/
2 (M
Pa)
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
25
Volu
met
ric S
train
(%)
0.1 MPa
0.2 MPa
0.5 MPa
1.0 MPa
2.0 MPa
0.1 MPa
0.2 MPa
0.5 MPa
1.0 MPa
2.0 MPa
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
0 5 10 15 20 25Axial Strain (%)
Shea
r Stre
ss q
=(s
1- s3)/
2 (M
Pa)
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
25
30
35
40
Volu
met
ric S
train
(%)
1.0 MPa
1.6 MPa
2.5 MPa
1.0 MPa
2.5 MPa
1.6 MPa
Granulometría homotética Granulometría truncada
Efec
to d
e es
cala
en
talu
des
3
Resultados de triaxiales gigantes
(Linero 2009)
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
4.00
0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00
Normal Pressure (MPa)
Shea
r Str
engt
h (M
Pa)
t = 0.84 s 0.78 for "parallel" PSD
t = s tan 40º
t = 0.86 s 0.90 for "truncated" PSD
(Linero 2009)
Envolvente de resistencia
Efec
to d
e es
cala
en
talu
des
4
3
0
5
10
15
20
25
30
35
40
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5
Mean Pressure at failure (MPa)
Parti
cle
Bre
akag
e, B
g (%
)
Andina Waste, Parallel PSD Andina Waste, Truncated PSDEl Infiernillo Diorite San Francisco Basalt PSD 2El Infiernillo Silicified Conglomerate El Granero Slate, PSD A LooseLa Angostura Limestone, PSD A Dense
Rotura de granos
(Linero 2009)
Efec
to d
e es
cala
en
talu
des
5
Factores que inducen efecto escalaLos suelos son mas dúctiles con mayor confinamiento• 𝜙: decrece • 𝐺: crece• 𝜖%: creceSoluciones• Modelos con “capas”
paralelas al talud• Rutina FISH (FLAC)• Modelos 𝜙 𝑝 , 𝐺 𝑝
6
Efec
to d
e es
cala
en
talu
des
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
4.00
4.50
5.00
5.50
6.00
0.00% 1.00% 2.00% 3.00% 4.00% 5.00% 6.00% 7.00% 8.00% 9.00% 10.00%
ε 1
N 600400300200100755025
-5.0%
-4.0%
-3.0%
-2.0%
-1.0%
0.0%
1.0%
0.00% 1.00% 2.00% 3.00% 4.00% 5.00% 6.00% 7.00% 8.00% 9.00% 10.00%
ε1εv
𝜎( − 𝜎*
𝜎( 𝜎*⁄
4
Modelos con capas
Cada capa: propiedades función de confinamiento• Muy laborioso para
construcción por etapas• Tiende a fallar en el
contacto entre capas
7
Efec
to d
e es
cala
en
talu
des
Detalle de la malla
Presiones de poro
Asentamientos
Círculo de falla
Roca
0,0E+00
5,0E+05
1,0E+06
1,5E+06
2,0E+06
2,5E+06
3,0E+06
3,5E+06
0 5 10 15 20
q (σ
1-σ3
) Pa
Deformación Axial (%)
Ensayo triaxial. Material 1
sigma3=1 kg/cm²
sigma3=5kg/cm²
sigma3=6kg/cm²
sigma3=10kg/cm²
Código externo(FLAC+FISH)
8
Efec
to d
e es
cala
en
talu
des
(Palma 2014)
5
Efec
to d
e es
cala
en
talu
des
Modelo 𝜙 𝑝 , 𝐺 𝑝 :no se necesitan capas ni código externo
Se reproduce la rigidez inicial y el ángulo de fricción interna en función de la zonificación, la densidad y la presión
9
𝐺 = 𝑐.𝑐/ − 𝑒1 2
1 + 𝑒1−𝑝𝑝5/%
6
𝑝5/%
𝜙 − 𝜙7 = Δ𝜙𝐷5 𝑙𝑛 𝜒 − 3º
Efec
to d
e es
cala
en
talu
des
Módulo de corte 𝐺1300 MPa – 200 MPa
Ángulo de fricción 𝜙48° - 39°
Modelo 𝜙 𝑝 , 𝐺 𝑝 :no se necesitan capas ni código externo
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