Optimizando el soporte de pernos de roca para grandes estructuras subterráneas utilizando el método 3D DFN-DEM
Autores: Isfahani, Nooshin Senemarian; Azhari, Amin; Motra, Hem B.; Hashemalhoseini, Hamid; Hosseinabadi, Mohammadreza Hajian; Baghbanan, Alireza; Bazargan, Mohsen
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Optimizando el soporte de pernos de roca para grandes estructuras subterráneas utilizando el método 3D DFN-DEM
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Ciencias de la Tierra y Geología
Palabras clave
Análisis de sensibilidad
Redes de fracturas discretas
Patrones de pernos de roca
Estabilidad
Masas de roca con juntas
Excavación subterránea
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
Se realizó un análisis de sensibilidad sistemático utilizando modelos de elementos discretos tridimensionales con redes de fractura discretas (DEM-DFN) para evaluar el soporte de excavaciones subterráneas en masas rocosas con juntas en el sitio CLAB2 en el sureste de Suecia. El sitio presenta una red de juntas que comprende seis conjuntos de juntas distintos, cada uno con propiedades geométricas únicas. El estudio examinó 10 DFNs y 19 patrones de anclajes, tanto convencionales como no convencionales. Se cubrieron 200 escenarios, incluidos 10 casos sin soporte y 190 casos con soporte. Se evaluaron criterios técnicos y económicos para la estabilidad de cada sistema de soporte. Los resultados indicaron que aumentar la longitud de los anclajes mejora la estabilidad hasta cierto punto. Sin embargo, los patrones de anclajes de múltiples longitudes con un consumo similar pueden generar resultados de estabilidad significativamente diferentes. Notablemente, la disposición y las propiedades de los anclajes son cruciales para la estabilidad, particularmente en bloques entre secciones de anclaje. Estos bloques permanecen entrelazados en áreas sin soporte debido a la presión inducida por las secciones soportadas. Aunque los patrones de anclajes de igual longitud son comúnmente utilizados, el análisis reveló que los anclajes de triple longitud (3, 6 y 9 m) proporcionaron el soporte más efectivo en los diez escenarios de DFN.
Descripción
Se realizó un análisis de sensibilidad sistemático utilizando modelos de elementos discretos tridimensionales con redes de fractura discretas (DEM-DFN) para evaluar el soporte de excavaciones subterráneas en masas rocosas con juntas en el sitio CLAB2 en el sureste de Suecia. El sitio presenta una red de juntas que comprende seis conjuntos de juntas distintos, cada uno con propiedades geométricas únicas. El estudio examinó 10 DFNs y 19 patrones de anclajes, tanto convencionales como no convencionales. Se cubrieron 200 escenarios, incluidos 10 casos sin soporte y 190 casos con soporte. Se evaluaron criterios técnicos y económicos para la estabilidad de cada sistema de soporte. Los resultados indicaron que aumentar la longitud de los anclajes mejora la estabilidad hasta cierto punto. Sin embargo, los patrones de anclajes de múltiples longitudes con un consumo similar pueden generar resultados de estabilidad significativamente diferentes. Notablemente, la disposición y las propiedades de los anclajes son cruciales para la estabilidad, particularmente en bloques entre secciones de anclaje. Estos bloques permanecen entrelazados en áreas sin soporte debido a la presión inducida por las secciones soportadas. Aunque los patrones de anclajes de igual longitud son comúnmente utilizados, el análisis reveló que los anclajes de triple longitud (3, 6 y 9 m) proporcionaron el soporte más efectivo en los diez escenarios de DFN.