Redes de discontinuidades incorporadas en la malla (RS2)

Dr. Alejo O. Sfriso Universidad de Buenos Aires SRK Consulting (Argentina) AOSA

materias.fi.uba.ar/6408 latam.srk.com www.aosa.com.ar

asfriso@fi.uba.ar asfriso@srk.com.ar asfriso@aosa.com.ar

Redes de discontinuidades (RS2)

Redes de discontinuidades explícitas en RS2 (modelo joint network) Capacidades • 1 a 3 familias de discontinuidades • Criterios: Mohr-Coulomb o Barton-Bandis • Distribución determinística o estadística de propiedades mecánicas Datos de entrada • Orientación • Longitud (de cada discontinuidad) • Persistencia (0%-100%) • Espaciamiento • Offset (Prudencio y Hormazábal 2011)

1

Redes de discontinuidades (RS2)

Algoritmos disponibles para generación de discontinuidades • Parallel deterministic: todas las propiedades son determinísticas • Parallel statistical: distribución estadística de espaciamiento, longitud, persistencia • Cross-jointed: dos juegos de discontinuidades generan bloques trapezoidales • Baecher: discontinuidades finitas con orientación variable, densidad s/ intensidad fracturamiento • Veneziano: discontinuidades finitas alineadas con longitud y persistencia estadística • Voronoi: polígonos convexos sin solapamiento regulares a muy irregulares

37.95

38

38.05

38.1

Maximum Shear Strain 0.00e+000 6.00e-004 1.20e-003 1.80e-003 2.40e-003 3.00e-003 3.60e-003 4.20e-003 4.80e-003 5.40e-003 6.00e-003 6.60e-003 7.20e-003 7.80e-003 8.40e-003 9.00e-003 9.60e-003 1.02e-002 1.08e-002 1.14e-002 1.20e-002

37.9

37.9

37.95

38

38.05

38.1

Modelo de deformación plana (el experimento es tensión plana) • 3500 nodos • 16300 elementos T6 Criterio Mohr-Coulomb para discontinuidades Resistencia a tracción para roca intacta Shear Tension

Maximum Shear Strain 0.00e+000 1.50e-003 3.00e-003 4.50e-003 6.00e-003 7.50e-003 9.00e-003 1.05e-002 1.20e-002 1.35e-002 1.50e-002 1.65e-002 1.80e-002 1.95e-002 2.10e-002 2.25e-002 2.40e-002 2.55e-002 2.70e-002 2.85e-002 3.00e-002

a) Por un plano Serie 3, s2/sc=0.00

b) Escalonada Serie 2, s2/sc=0.00

c) Rotación de bloques Serie 5, s2/sc=0.00

d) Interacción escalonada-ro Serie 8, s2/sc=

Shear Tension

37.85

37.85

Redes de discontinuidades (RS2)

Validación numérica de Jennings y Cording-Jamil

31.8

31.9

3231.85

31.9

31.95 32.1

32

32.05 32.2

32.1 32.15 32.2 32.25 32.3 32.3 32.4 (Prudencio y Hormazábal 2011)

32.35 32.5

32.4

32.45 32.6

32.5

32.55 32.7

2

32

0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 32.160.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05

0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.5 0.05 0.5 0.05 0.05 0.5 0.05 0.5 0.05 0.5 0.05 0.5 0.05 0.5 0.05 0.5 0.05 0.05 0.5 0.05 0.5 0.05 0.5 0.05 0.5 0.05 0.5 0.05 0.5 0.05 0.5 0.05 0.5 0.05 0.5 0.05 0.05 0.5 0.05 0.5 0.05 0.5 0.05 0.5 0.05 0.5 0.05 0.5 0.05 0.5 0.05 0.5 0.05 0.5 0.05 0.5 0.05 0.05 0.5 0.05 0.5 0.05 0.5 0.05 0.5 0.05 0.5 0.05 0.5 0.05 0.5 0.05 0.05 0.5 0.05 0.5 0.05 0.5 0.05 0.5 0.05 0.5 0.05 0.5 0.05 0.05 0.5 0.05 0.5 0.05 0.5 0.05 0.5 0.05 0.5 0.05 0.5 0.05 0.05 0.5 0.05 0.5 0.05 0.5 0.05 0.5 0.05 0.05 0.5 0.05 0.5 0.05 0.5 32.32 0.05 0.5 0.05 0.5 0.05 0.05 0.5 0.05 0.5 0.05 0.5 0.05 0.5 0.05 0.5 0.05 0.05 0.5 0.05 0.5 0.05

Redes de discontinuidades (RS2)

Maximum Shear Strain 0.00e+000 1.50e-003 3.00e-003 4.50e-003 6.00e-003 7.50e-003 9.00e-003 1.05e-002 1.20e-002 1.35e-002 1.50e-002 1.65e-002 1.80e-002 1.95e-002 2.10e-002 2.25e-002 2.40e-002 2.55e-002 2.70e-002 2.85e-002 3.00e-002

38.05 38

37.875

32.1

32.12

32.14

37.95

32.08

Shear Tension 32.18

32.2

32.22

32.24

32.05

32.26 32.28 32.3 (Prudencio y Hormazábal 2011)

32.1

32.15

Maximum Shear Strain 0.00e+000 6.00e-004 1.20e-003 1.80e-003 2.40e-003 3.00e-003 3.60e-003 4.20e-003 4.80e-003 5.40e-003 6.00e-003 6.60e-003 7.20e-003 7.80e-003 8.40e-003 9.00e-003 9.60e-003 1.02e-002 1.08e-002 1.14e-002 1.20e-002

38.05

La falla escalonada está controlada por la resistencia a la tracción y la fricción de la discontinuidad La falla alineada está controlada por la resistencia al corte del puente de roca y la fricción de la discontiuidad 32.1

38

Shear Tension

32.08

8.00e-004 1.20e-003 1.60e-003 2.00e-003 2.40e-003 2.80e-003 3.20e-003 3.60e-003 4.00e-003 4.40e-003 4.80e-003 5.20e-003 5.60e-003 6.00e-003 6.40e-003 6.80e-003 7.20e-003 7.60e-003 8.00e-003

32.12

32.14

32.16

Shear Tension 32.18

32.2

32.22

32.24

32.26 32.28 32.3 32.32 (Prudencio y Hormazábal 2011)

37.95

37.9

37.925

37.95

37.975

Redes de discontinuidades (RS2)

38.1

Maximumde Validación numérica Shear Strain 0.00e+000 Jennings y Cording-Jamil 4.00e-004

37.875

32.06

8.00e-004 1.20e-003 1.60e-003 2.00e-003 2.40e-003 2.80e-003 3.20e-003 3.60e-003 4.00e-003 4.40e-003 4.80e-003 5.20e-003 5.60e-003 6.00e-003 6.40e-003 6.80e-003 7.20e-003 7.60e-003 8.00e-003

La falla escalonada está controlada por la resistencia a la tracción y la fricción de la discontinuidad

Shear Tension

37.9

37.925

37.95

37.975

38

38.1

Maximumde Validación numérica Shear Strain 0.00e+000 Jennings y Cording-Jamil 4.00e-004

32.05

32.1

32.15

0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5

2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2

32.34

32.36

32.38

32.4

2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2

32.2

32.34

32.36

32.38

32.4

32.2

3

Redes de discontinuidades (RS2)

Rajo en Cerro Vanguardia

(García Mendive 2015)

Redes de discontinuidades (RS2)

Rajo en Cerro Vanguardia

Tracción

Corte Roca intacta

(García Mendive 2015)

4