Factor de seguridad para taludes 2D vs 3D
Dr. Alejo O. Sfriso Universidad de Buenos Aires SRK Consulting (Argentina) AOSA
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Factor de seguridad - 2D vs 3D
Factor de seguridad: 2D vs 3D
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Modelos 2D ignoran el efecto de 𝝈𝟐 Rajos mineros: tensiones horizontales no uniformes: es un problema 3D Ventajas del análisis 3D • Geometría real • Tensiones tectónicas 3D • Estructuras (fallas, diaclasas, alteraciones) Desventajas del análisis 3D • Costo computacional • Interpretación más difícil (Severin 2012)
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Factor de seguridad - 2D vs 3D
Factor de seguridad: 2D vs 3D
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Taludes cóncavos con Mohr-Coulomb: 𝐹𝑆%& ≥ 𝐹𝑆(& • Con dilatancia: mecanismo cinemático más frustrado • Elementos 3D menos aptos para deformaciones grandes: problemas de calidad de malla
2D Mohr-Coulomb: FoS=1.05
3D Mohr-Coulomb: FoS=1.20
2D
Factor de seguridad - 2D vs 3D
Factor de seguridad: 1.46 (2D) – 1.53 (3D) 3D
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Factor de seguridad - 2D vs 3D
Ejercicio de comparación entre 2D y 3D Se efectuaron modelos 2D y 3D para un rajo circular • FLAC3D: – Modelo 2D como una rodaja – Modelo 3D • Phase2 – Modelo 2D plano – Modelo 2D axilsimétrico Todos los modelos tienen los mismos parámetros geotécnicos
5 Ejercicio desarrollado por Joseph Mbenza Muaja en SRK Sudáfrica en 2012
Factor de seguridad - 2D vs 3D
Ejercicio de comparación entre 2D y 3D • • • • • • •
Slide Plaxis (2D) Plaxis (3D) Phase2 (2D) Phase2 (axis.) FLAC3D (2D) FLAC3D (3D)
𝐹𝑆 = 6.60 𝐹𝑆 = 6.75 𝐹𝑆 = 7.30 𝐹𝑆 = 7.05 𝐹𝑆 = 8.74 𝐹𝑆 = 6.73 𝐹𝑆 = 8.72
La malla debe ser suficientemente refinada como para no tener efecto sobre 𝑭𝑺: corra el modelo con dos mallas 6 Ejercicio desarrollado por Joseph Mbenza Muaja en SRK Sudáfrica en 2012
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Factor de seguridad - 2D vs 3D
Comparación 2D vs 3D Rajo Kindalag
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𝐹𝑆%& > 𝐹𝑆(& para escenario base, igual en escenario pesimista • El escenario base tiene dilatancia • Efectos numéricos descartados Si la calidad de malla no es suficiente no se pueden sacar conclusiones
(Price et al 2012)
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