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SOPORTE DE SUELO: SUELO QUE SE ESTRECHA Y ALTA DEFORMACIÓN


Figura: Simulación de una intersección, sujeta a deformación moderada, soportada  por una red de arcos TH y pernos de cables pesados
 
 

La única manera de simular la deformación de túnel importante, o “suelo que se estrecha” es capturar apropiadamente la física  de roca altamente deformada—si la extensión y magnitud del daño en el modelo están equivocadas, los desplazamientos también estarán errados.

La simulación realista  de dichos desplazamiento extremos demanda los estándares más altos  en la simulación de mina. Se necesita un enfoque sin compromisos para esta clase de problema.

 

 

Modelamiento Numérico de Soporte de Suelo y Estabilidad de Túnel
  
Figura: Un sistema de deformación  para la deformación extrema. Las vigas de soporte de la superficie que cede están instaladas en fibra de concreto.  La combinación del soporte de la superficie que cede con los arcos de deformación acomoda 750mm de cierre pared a pared     

BAE usa Abaqus con nuestros propios modelos constitutivos internos para roca anisotrópica unida y estructuras unidas para posibilitar la simulación de comportamiento extremo de roca.

Con los modelos constitutivos de BAE y enfoques  de más alto orden de escala múltiple, casi cualquier mecanismo de daño y dilatación en roca se puede replicar. La clave de todo nuestro modelamiento es simple, práctica sólida de modelamiento:

Solo se pueden usar elementos de alto orden.  Los elementos de bajo orden ya no se pueden justificar. Se necesitan etapas de excavación muy pequeñas para capturar la ruta de esfuerzo.

  • El modelamiento en 2D ahora es la excepción y 3D es la regla
  • Modelos constitutivos de dilatación, anisotrópicos, de ablandamiento de deformación para masas de roca  y estructura con un mínimo absoluto de supuestos respecto al comportamiento del material para minimizar el error
  • Análisis de escala múltiple. Todo el análisis de BAE comienza  con el supuesto de que los fenómenos  en distintas longitudes de escala están acoplados.
  • Calibración rigurosa y homogenización  de propiedades de materiales

 

   

Figura: A pesar  de un caro sistema de soporte de deformación, la sobrecarga de los pilares adyacentes lleva al colapso de la galería. El daño coincide muy de cerca con las observaciones en la mina.
 

La combinación de estos principios lleva a un pronóstico más confiable y diseños más resistentes y la investigación de BAE trabajando en minería extrema  por muchos años  ha demostrado que son necesarios para lograr resultados suficientes.

Entendemos que estos altos estándares no son comunes, pero no nos apartamos de la decisión por mejores estándares en la simulación numérica para problemas geotécnicos. Nuestros esfuerzos  en el mejoramiento del modelamiento a gran escala para minas ha puesto a disposición estas herramientas, baratas y rápidas y dentro del alcance incluso de las operaciones más pequeñas.