Thesis: Modelo matemático para determinar el peligro de estallido de roca
| datacite.subject.fos | Engineering and technology::Civil engineering | |
| dc.contributor.correferente | Palma Moya, Sergio Andres | |
| dc.contributor.department | Departamento de Ingeniería Metalúrgica y de Materiales | |
| dc.contributor.guia | Delonca, Adeline | |
| dc.coverage.spatial | Campus Santiago San Joaquín | |
| dc.creator | Habert Contreras, Carla Ederway | |
| dc.date.accessioned | 2026-07-08T14:42:16Z | |
| dc.date.available | 2026-07-08T14:42:16Z | |
| dc.date.issued | 2024 | |
| dc.description.abstract | Los estallidos de roca corresponden a la falla de roca en túneles debido a diferentes factores que generan una acumulación de energía de deformación, la que posteriormente es liberada como energía cinética. Esto provoca el derrumbe del túnel de forma violenta y repentina, representando un alto riesgo cuando las consecuencias involucran al personal, las instalaciones y los equipos. Para estimar los estallidos de roca existen métodos empíricos, de simulación y basados en algoritmos matemáticos y gráficos; sin embargo, es necesario complementarlos para obtener el nivel de peligro de este evento. Por lo tanto, el objetivo de esta investigación fue obtener un modelo matemático para determinar la ocurrencia, la intensidad y el nivel de peligro de un estallido de roca, considerando algunos de los parámetros geomecánicos y de diseño más influyentes. Esta investigación tiene un enfoque energético que se basa en el análisis de diferentes tipos de litología, calidad del macizo rocoso y condiciones de esfuerzos en los estallidos de roca, mediante simulación numérica tridimensional en el software FLAC3D y su modelo constitutivo IMASS, considerando finalmente un modelo elastoplástico y dinámico. Se realizó un análisis de sensibilidad y dimensional de los datos obtenidos por el software utilizando el teorema π de Vaschy-Buckingham para obtener los principales parámetros que representan el modelo matemático, el cual evalúa el nivel de peligro del estallido de roca. La tasa de liberación de energía local promedio (LERR) es utilizada para evaluar la ocurrencia del estallido de roca y describe la energía de deformación antes y después de la falla frágil por unidad de volumen. La intensidad del estallido de roca se encuentra relacionada con la energía cinética máxima en el contorno de la excavación y el radio de plasticidad, ya que estos describen la velocidad con la que sería eyectada la roca y el volumen afectado producto de la deformación del macizo rocoso. Se obtuvo que (...). | es |
| dc.description.abstract | Rockbursts correspond to the failure of rock in tunnels due to different factors that generate an accumulation of deformation energy that is later released as kinetic energy. This causes the tunnel to collapse violently and suddenly, which represents a high risk when the consequences involve personnel, facilities, and equipment. To estimate rockbursts, there are empirical and simulation methods based on mathematical and graphic algorithms, but they need to be complemented and obtained, with a high degree of reliability, the danger level of this event. Therefore, the objective of this research was to obtain a mathematical model to determine the occurrence, intensity, and danger level of a rockburst, considering some of the most influential geomechanical and design parameters. This research has an energy approach that is based on the analysis of different types of lithology, quality of the rock mass, and stress conditions in the rockbursts through three-dimensional numerical simulation in the FLAC3D software and its constitutive model IMASS, finally considering an elastoplastic and dynamic model. A sensitivity and dimensional analysis of the data obtained by the software is performed using the Vaschy-Buckingham π theorem to obtain the main parameters that represent the mathematical model, which evaluates the danger level of the rockburst. The average local energy release rate (LERR) is used to evaluate the occurrence of rockburst and describe the strain energy before and after brittle volume failure. The intensity of the rockburst is related to the maximum kinetic energy in the contour of the excavation and the radius of plasticity, since these describe the speed with which the rock would be ejected, and the volume affected as a result of the deformation of the rock mass. It was obtained that(...). | en_US |
| dc.description.degree | Magíster en Ciencias de la Ingeniería Metalúrgica | |
| dc.description.sponsorship | ANID-FONDECYT-11200156 | |
| dc.format.extent | 67 páginas | |
| dc.identifier.barcode | MC_CH_2024 | |
| dc.identifier.doi | 10.71959/dyvs-rd36 | |
| dc.identifier.uri | https://cris.usm.cl/handle/123456789/4438 | |
| dc.identifier.uri | https://doi.org/10.71959/dyvs-rd36 | |
| dc.language.iso | es | |
| dc.publisher | Universidad Técnica Federico Santa María | |
| dc.rights | Attribution-NonCommercial 4.0 International | en |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/ | |
| dc.subject | Estallidos de roca | |
| dc.subject | Minería subterránea | |
| dc.subject | Modelación matemática | |
| dc.subject | FLAC3D | |
| dc.subject | Energía de deformación | |
| dc.subject | Liberación de energía local | |
| dc.subject | Geomecánica | |
| dc.subject | Análisis dimensional | |
| dc.title | Modelo matemático para determinar el peligro de estallido de roca | |
| dc.type.driver | info:eu-repo/semantics/masterThesis | |
| dspace.entity.type | Tesis |
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