Tutorial SWEDGE | Como utilizar el software (Falla en cuña, Generación de familias , etc)

Introducción al Software Switch de Cuña

Presentación del ponente

• Rafael, estudiante de ingeniería en minas, presenta el video y su enfoque en el software Switch para análisis de cuñas.

• Menciona que está realizando un curso de mecánica de rocas y que busca contribuir a la investigación con una sólida formación académica.

Estructura del contenido

• El video se dividirá en nueve partes: introducción, métodos de análisis, importación de datos, switch, fuerzas externas y presión del agua. También se abordarán los datos del plano y la cohesión.

• Se hace referencia a un video anterior sobre el software Deeps que es relevante para entender el ángulo de fricción y la variación del factor de seguridad.

Descripción del Software Switch

Funcionalidades principales

• El software permite simular escenarios para fallas por cuña basándose en combinaciones geométricas y discontinuidades en las rocas. Esto ayuda a predecir probabilidades de fallo.

• Se enfatiza la importancia de los parámetros geológicos como la resistencia y compresión para determinar la estabilidad estructural.

Análisis visual

• Se menciona cómo identificar cuñas formadas por discontinuidades que pueden provocar fallos; se utiliza una representación gráfica donde las áreas rojas indican zonas críticas.

• La herramienta es interactiva y fácil de usar, permitiendo evaluar la estabilidad superficial en taludes rocosos mediante diferentes métodos analíticos.

Métodos Analíticos: Determinístico vs Probabilístico

Comparativa entre enfoques

• El análisis determinístico evalúa el factor de seguridad mientras que el probabilístico determina la probabilidad específica de falla en las cuñas analizadas. Esto proporciona una visión más completa sobre riesgos potenciales.

• Se planea realizar un análisis detallado utilizando ambos métodos para obtener resultados precisos sobre las condiciones geológicas específicas involucradas en cada caso estudiado.

Objetivos específicos

• Se describirán características detalladas del programa, mostrando sus cualidades para predecir deslizamientos e identificando casos donde esto puede ocurrir según los datos ingresados al software.

Análisis de Cuñas en Geotecnia

Conceptos Básicos sobre la Cuña

• La longitud detrás de la grieta de tensión se refiere a la distancia desde el punto de tensión hasta la cresta, utilizando un modelo específico para analizar cuñas.

• Se menciona que si el plano en una fisura por tensión no forma una cuña aceptable, se mostrará un mensaje al aplicar el botón de calcular en el software.

• El análisis de cuña requiere seleccionar opciones y proporcionar datos específicos a través del diálogo de entrada del software.

Análisis Determinístico vs. Probabilístico

• Se discute cómo los datos necesarios para el análisis provienen del software anterior y cómo se forman las cuñas según los planos interceptados.

• El análisis determinístico evalúa factores de seguridad inmediatos, mientras que el probabilístico considera la probabilidad de falla y presenta resultados como histogramas.

Influencia del Agua y Fuerzas Externas

• Un análisis probabilístico puede ser reejecutado en cualquier momento, permitiendo observar diferentes resultados basados en condiciones cambiantes.

• La presencia de agua subterránea puede alterar significativamente la estabilidad cinemática de las cuñas, afectando su composición natural.

Presión del Agua y Estabilidad

• En modelos donde hay presión de agua, esta no se aplica automáticamente; es necesario seleccionarla manualmente para incluirla en el análisis.

• A medida que aumenta la presencia de agua, el factor de seguridad disminuye, indicando inestabilidad en las cuñas.

Consideraciones Finales sobre Factores Externos

Análisis de la Zona de Estudio en la Mina Carolina

Introducción a la Zona de Estudio

• Se menciona que el grupo ha analizado datos sobre la presencia de agua en la zona, destacando su importancia para el estudio.

• La ubicación de la mina Carolina se describe como parte del distrito y provincia de Puno, en el departamento del mismo nombre, al sureste del Cerro Caracollo.

Características Geográficas

• La mina se encuentra a 7 kilómetros de la ciudad universitaria, con altitudes que varían entre 3,990 y 4,110 metros sobre el nivel del mar.

• Se discuten las fuerzas externas aplicadas en esta área y cómo afectan los factores de seguridad.

Análisis de Fuerzas Externas

• Se explica cómo aplicar fuerzas externas para estabilizar una cuña utilizando un patrón específico y seleccionando entradas adecuadas.

• Se presentan diferentes esfuerzos involucrados en el análisis, mostrando cómo se representan gráficamente las fuerzas externas.

Factores Sísmicos y Seguridad

• La fuerza sísmica es identificada como un factor crítico que influye en el desplazamiento y estabilidad de la cuña.

• Se establece un coeficiente sísmico predeterminado (0.2), utilizado para evaluar más a fondo los factores de seguridad.

Importancia del Dips y Direcciones

• Los datos importados desde Dips son cruciales para determinar las características geológicas específicas que afectan cada caso individualmente.

• El análisis incluye fallas planas reflejadas por poros que pueden generar cuñas; se mencionan planos específicos relevantes para este estudio.

Visualización Geométrica

• Se ilustra cómo se forma una cuña mediante intersecciones entre diferentes planos geológicos (número uno y número seis).

¿Cómo se administra la cuña en el software?

Introducción a la administración de cuñas

• Se menciona que se administrará por defecto el dip Direction y el plano número 6, indicando que se requieren ciertos datos para insertar en el software de cuña.

Análisis de la cuña

• Se identifica una única cuña en el análisis actual, aunque se reconoce que hay más. La discusión se centra en una sola cuña para simplificar el estudio.

Escenarios de falla

• Se presentan los diferentes escenarios de falla relacionados con la cuña, destacando su importancia en el análisis del software.

Vistas del software

• El software ofrece múltiples vistas: planta, perspectiva, frontal y sección lateral. Esto permite un análisis visual completo desde diferentes ángulos.

• La vista en planta es crucial para observar bloques deslizantes; además, se puede rotar 360 grados usando herramientas como la rueda del mouse.

Factores de seguridad

• Se discuten histogramas relacionados con factores de seguridad y frecuencia relativa. Un factor inicial es 0.766, que aumenta al aplicar parámetros específicos como presencia de agua y esfuerzos externos.

• La variación del factor de seguridad depende directamente de la cohesión; a mayor cohesión, mayor será este factor. Ejemplos numéricos ilustran esta relación.

¿Qué funcionalidades ofrece el software?

Interfaz del programa

• Se presenta la interfaz del programa donde se pueden crear nuevas ventanas y abrir carpetas para visualizar opciones disponibles.

Visualización y manipulación

• Las vistas predeterminadas (frontal, planta, perspectiva) permiten manipular los datos ingresados sin necesidad de información previa específica.

Configuración del proyecto

• En las configuraciones se selecciona el método a utilizar (determinístico o probabilístico), así como las unidades de medida pertinentes al proyecto.

Herramientas adicionales

Análisis de Datos en DIPS

Introducción a la visualización de datos

• Se discute la importancia de los datos proporcionados para el análisis en DIPS, específicamente en relación con la compañía minera Caloría.

• Se menciona la visualización de los polos del vector y las intersecciones que son cruciales para el análisis.

Intersecciones y fallas

• Se identifican las intersecciones relevantes y se habla sobre el fallo de cono, así como los polos seleccionados que intervienen en la cuña.

• Se analiza un plano específico (plano número 1), destacando su dirección y cómo se relaciona con las fallas críticas.

Análisis detallado de planos

• Comparación entre diferentes planos (número 1 y número 6), enfatizando sus características y cómo afectan a las fallas formadas.

• Se establece que solo se analizará una cuña específica, utilizando datos generados manualmente.

Proceso de trabajo con datos

• El enfoque es determinístico, no probabilístico, lo cual es clave para el tipo de análisis realizado.

• Se define el título del proyecto y se especifica el tipo de análisis que se está llevando a cabo.

Familias y discontinuidades

• La necesidad de identificar familias o discontinuidades que interactúan es fundamental para visualizar correctamente las fallas.

• Detalles sobre la familia número uno, incluyendo su dip y dirección; también se menciona la familia número dos relacionada con intersecciones específicas.

Parámetros finales del modelo

• Discusión sobre parámetros como tensión, ángulo beta, altura total e influencia del agua en el modelo analizado.

Análisis de Factores Sísmicos y Seguridad en Estructuras

Parámetros Iniciales y Coeficientes

• Se establece un coeficiente sísmico predeterminado de 0.2, con un rango de ángulos entre 0 y 52 para la presión del agua.

• El factor de seguridad calculado es 1.65, mientras que las fuerzas indicadas son de aproximadamente 15.987 toneladas.

Visualización de Esfuerzos

• Se visualizan los esfuerzos generados por las cargas aplicadas a la cuña, mostrando una representación clara de los mismos.

• Se observa una disminución en el factor de seguridad, que baja a 0.93 tras aplicar nuevas fuerzas.

Modificaciones y Análisis Probabilístico

• La parte determinística ayuda a identificar el factor de seguridad relacionado con la cohesión del material.

• Se introduce un análisis probabilístico para evaluar la probabilidad de falla, utilizando métricas específicas.

Configuración del Software

• El software permite seleccionar diferentes familias y parámetros como dip y dirección, ajustando valores según sea necesario.

• Las configuraciones predeterminadas se mantienen para facilitar el análisis inicial; se revisan los ángulos y direcciones correspondientes.

Estándares Normales y Fuerzas Externas

• Todos los parámetros relacionados con tensiones, cohesión y fricción se establecen en valores normales para asegurar consistencia en el análisis.

• La presencia del agua se mantiene en un valor predeterminado para simplificar el modelo; se discuten las fuerzas externas aplicables al sistema.

Verificación Final y Resultados

• Se realizan verificaciones finales sobre los parámetros establecidos antes de proceder con el análisis probabilístico completo.

Análisis de Histogramas en Software de Cuña

Generación y Visualización de Histogramas

• Se pueden generar histogramas utilizando el software, permitiendo visualizar parámetros de seguridad como factores de seguridad.

• Los factores de seguridad se pueden modificar y aplicar a diferentes fuentes, generando histogramas que reflejan la frecuencia relativa.

• Se analiza la familia número uno en relación con la frecuencia relativa y los factores de seguridad, visualizando datos en ventanas específicas del software.

• El software permite seguir aplicando más histogramas para mejorar la interpretación y estabilidad del análisis realizado.

• Se pueden generar histogramas relacionados con diversos parámetros como persistencias y ángulos de fricción.

Análisis Detallado y Exportación de Datos

• El software ofrece una visualización clara donde se puede observar cómo se genera la cuña analizada, facilitando el entendimiento del proceso.

• La interfaz permite un análisis detallado por partes, enfocándose en planos específicos donde se ha generado la cuña.

• Se discuten los tipos de análisis: determinístico y probabilístico, destacando sus diferencias en cuanto a resultados sobre el factor de seguridad.

• En el ámbito probabilístico, se menciona una probabilidad del 65.2% de falla asociada a la cuña analizada, lo que es crucial para evaluar riesgos.

• El software permite exportar datos a Excel para crear informes personalizados con todos los parámetros relevantes.

Conclusiones sobre el Uso del Software

• Se resumen las capacidades del software Switch para realizar análisis complejos dentro del campo de mecánica rocas.

Análisis de Comportamiento de Taludes y Fallas en Macizos Rocosos

Importancia del Software en la Predicción Geotécnica

• Se discute el uso de software para predecir el comportamiento de taludes y fallas en macizos rocosos, enfatizando que ningún programa puede garantizar un 100% de precisión.

• Aunque los resultados no son infalibles, el software proporciona probabilidades y porcentajes que ayudan a acercarse a una evaluación más precisa del comportamiento geotécnico.

• Es crucial analizar y estudiar estos programas para entender sus capacidades y limitaciones en la predicción del comportamiento de las continuidades dentro del macizo rocoso.