HYDRAULIC FRACTURING IN EARTH-ROCK FILL DAM

 

Hydraulic Fracturing in Earth-rock Fill Dam  
Autor: Wang,Jun-Jie

Descripción

• Páginas: 272
• Tamaño: 17x24
• Edición: 1ª
• Idioma: Inglés
• Año: 2014
• 152,00 Euros
•  
• Si lo desea puede efectuar su pedido a traves de www.ingenieriayarte.com
•                                          

 Presents a systematic and comprehensive study of hydraulic fracturing, original in its concentration of core soil problems

There have been a number of well-studied cases in which dams have failed or been damaged by concentrated leaks for no apparent cause. In some of these experiences, investigators concluded that differential settlement cracks were the probable causes, even though no cracks were seen on the surface. In these examples, it was not determined whether the crack was open before the reservoir filled or whether it might have opened afterward. In several unsolved problems on the safety of the earth-rock fill dam, the problem of hydraulic fracture in the soil core of the earth-rock fill dam is one that is widely paid attention by designers and researchers. Hydraulic fracturing is generally considered as a key cause which may induce the leakage of the dam during first filling.

 In this extensive book, a new numerical simulate method is suggested. The method is based on the conventional two-dimensional finite element technique, and the theoretical formulations to calculate energy release rate using virtual crack extension method. The influence factors on convergence of calculated J integral are investigated. The accuracy of the calculated J integral is verified by analysing the three typical problems in Fracture Mechanics, in which propagation of crack may follow mode I, mode II and mixed mode I-II respectively. Using the new numerical method, the factors affecting the occurrence of hydraulic fracturing in the earth-rock fill dam are investigated. The investigating results indicate that increasing any of the Young’s modulus, the Poisson’s ratio and the density of the core soil is helpful to reduce the likelihood of the occurrence of hydraulic fracturing. The likelihood of the occurrence of hydraulic fracturing increases with increasing the water level or the crack depth. The lower part of the dam core is the zone in which the phenomenon of hydraulic fracturing may be induced easily. As an example to analyse the ability of earth-rock fill dam to resist hydraulic fracturing, the Nuozhadu Dam located in Western China is analysed.

Presents a systematic and comprehensive study of hydraulic fracturing, original in its concentration of core soil problems

Focuses on the problem of hydraulic fracturing in earth-rock fill dams from three aspects; conditions and mechanisms of hydraulic fracturing, criterion of hydraulic fracturing, and numerical method on hydraulic fracturing

Examines advanced laboratory soil testing, application of numerical methods and field testing/monitoring, all needed for a better understanding of hydraulic fracturing in earth/rock fill dams

•Provides an essential reference in an area of scarce research in this field, and the need in high earth dam construction in developing countries is pressing

 Ideal for researchers in Hydraulic and Geotechnical Engineering Fields; Students on Masters or PhD courses; as well as Designers and Constructors in Hydraulic and Geotechnical Engineering Fields.

Table of Contents

1 Introduction 1

1.1 Types of Embankment Dam
1.2 Hydraulic Fracturing
1.3 Failure of the Teton Dam
1.4 Erosion Damage of the Balderhead Dam
1.5 Leakage of the Hyttejuvet Dam
1.6 Self-Healing of Core Cracks
1.7 Technical Route for Present Study
1.8 Summary
References

2 Review of Literature

2.1 Introduction
2.2 Theories of Hydraulic Fracturing
2.2.1 Theories Based on Circular Cavity Expansion Theory
2.2.2 Theories Based on Spherical Cavity Expansion Theory
2.2.3 Theories Based on True Triaxial Stress State Analyses
2.2.4 Empirical Formulas
2.3 Laboratory Experimental Studies on Hydraulic Fracturing
2.3.1 Cylindrical Sample
2.3.2 Rectangular Sample
2.4 Field Testing Studies of Hydraulic Fracturing
2.5 Model Testing Studies of Hydraulic Fracturing
2.6 Numerical Simulations of Hydraulic Fracturing
2.7 Analysis Method for Hydraulic Fracturing
2.8 Summary
References

3 Conditions and Mechanisms of Hydraulic Fracturing

3.1 Introduction
3.2 Conditions for Hydraulic Fracturing
3.2.1 Crack Located at the Upstream Face of Core
3.2.2 Low Permeability of Core Soil 55
3.2.3 Rapid Impounding 56
3.2.4 Unsaturated Soil Core 56
3.3 Mechanical Mechanism of Hydraulic Fracturing
3.4 Modes of Fracture in Fracture Mechanics
3.5 Summary

4 Fracture Toughness and Tensile Strength of Core Soil

4.1 Introduction
4.2 Tested Soil
4.3 Testing Technique on Fracture Toughness
4.3.1 Testing Method
4.3.2 Apparatus
4.3.3 Testing Procedures
4.3.4 Testing Program
4.4 Testing Results on Fracture Toughness
4.4.1 Suitability of Linear Elastic Fracture Mechanics
4.4.2 Influence Factors on Fracture Toughness
4.5 Testing Technique on Tensile Strength
4.5.1 Testing Method and Apparatus
4.5.2 Calculation of Tensile Strength
4.5.3 Testing Procedures
4.5.4 Testing Program
4.6 Testing Results on Tensile Strength
4.6.1 Water Content
4.6.2 Dry Density
4.6.3 Preconsolidation Pressure
4.7 Relationship between Fracture Toughness and Tensile Strength
4.8 Discussions
4.8.1 Soils from References
4.8.2 Rocks from References
4.9 Summary
References

5 Fracture Failure Criteria for Core Soil under I-II Mixed Modes

5.1 Introduction
5.2 Experimental Technique
5.2.1 Loading Assembly
5.2.2 Calculation Theory
5.2.3 Testing Procedures
5.2.4 Test Program
5.3 Testing Results
5.4 Fracture Failure Criteria
5.5 Discussions
5.5.1 Testing Technique
5.5.2 Failure Criteria
5.6 Summary

References

6 Hydraulic Fracturing Criterion

6.1 Introduction
6.2 Failure Criterion
6.2.1 Simplification of a Crack
6.2.2 Criterion
6.3 Cubic Specimen with a Crack
6.3.1 Calculation of KI
6.3.2 Calculation of KII
6.3.3 Calculation of (K2I + K2II)0.5
6.3.4 Dangerous Crack Angle
6.4 Core with a Transverse Crack
6.4.1 Calculation of KI
6.4.2 Calculation of KII
6.4.3 Calculation of (K2I + K2II)0.5
6.4.4 Dangerous Crack Angle
6.5 Core with a Vertical Crack
6.6 Strike-Dip of Easiest Crack Spreading
6.7 Summary
References

7 Numerical Method for Hydraulic Fracturing

7.1 Introduction
7.2 Theoretical Formula
7.2.1 Failure Criterion for Hydraulic Fracturing
7.2.2 Path Independent J Integral
7.2.3 Virtual Crack Extensions Method
7.2.4 Calculation of the J Integral
7.3 Numerical Techniques
7.3.1 Virtual Crack
7.3.2 Finite Element Model
7.3.3 Water Pressure Applied on the Crack Face
7.3.4 Simulation of Hydraulic Fracturing
7.4 Numerical Investigation
7.4.1 Finite Element Model
7.4.2 Virtual Crack Depth
7.4.3 Mechanical Parameters of Crack Material
7.5 Numerical Verification
7.5.1 Mode I Crack
7.5.2 Mode II and Mixed Mode I–II Cracks
7.6 Summary
References

8 Factors Affecting Hydraulic Fracturing

8.1 Introduction
8.2 Factors Affecting Stress Arching Action
8.2.1 Influence of Material Properties
8.2.2 Influence of Dam Structure
8.3 Relation between Hydraulic Fracturing and Arching Action
8.4 Factors Affecting Hydraulic Fracturing
8.4.1 Analyzing Method
8.4.2 Influence of Water Level
8.4.3 Influence of Crack Depth
8.4.4 Influence of Crack Position
8.4.5 Influence of Core Soil Features
8.5 Summary

References

9 Self-Healing of a Core Crack

9.1 Introduction
9.2 Experimental Method and Instrument
9.2.1 Experimental Method
9.2.2 Experimental Instrument
9.3 Tested Soil
9.4 Test Program
9.5 Results Analysis
9.5.1 Influence of Crack Depth
9.5.2 Influence of Grain Size
9.5.3 Mechanism of Self-Healing
9.6 Discussion
9.7 Summary
References

10 Simulation on the Nuozhadu Dam in China

10.1 Introduction to the Nuozhadu Dam
10.2 Numerical Software
10.3 Behavior of Stress-Deformation of Nuozhadu Dam
10.3.1 Finite Element Model
10.3.2 Material Parameters
10.3.3 Behavior of Stress-Deformation after Construction
10.3.4 Behavior of Stress-Deformation after Filling
10.4 Analysis Method on Hydraulic Fracturing of the Nuozhadu Dam
10.4.1 Analysis Method
10.4.2 Material Parameters
10.4.3 Finite Element Model
10.4.4 Schemes Analyzed
10.5 Hydraulic Fracturing in Horizontal Cracks
10.6 Hydraulic Fracturing in Vertical Cracks
10.7 Summary

References

Index

ESTRUCTURAS DE ACERO 3.VIGAS MIXTAS DE EDIFICACION

Estructuras de acero 3. Vigas mixtas de edificación  
Autor: Argüelles Alvarez, Ramón

Descripción

• Páginas: 300
• Tamaño: 17x24
• Edición: 1ª
• Idioma: Español
• Año: 2014
• 29,75 Euros                      

Si lo desea puede solicitarlo a traves de www.ingenieriayarte.com

Este libro se fundamenta en el Eurocódigo 4 con sus referencias al Eurocódigo 2 y 3, pero a la vez que se integra normativa española, CTE, EAE y EHE, reune por tanto información muy dispersa . Está destinado tanto a profesionales, arquitectos e ingenieros, como a estudiantes y lectores interesados en las bases teóricas modernas de las estructuras mixtas. Con el fin de aclarar conceptos, se incluyen numerosos ejemplos que versan sobre cuestiones de aplicación práctica diaria. INDICE: Introducción Características de los materiales Métodos de cálculo Estado límite último: resistencia transversal Estado límite último: resistencia longitudinal Estados límite de servicio Vigas continuas ANEXOS: Bases teóricas Complementos referentes al hormigón Pandeo lateral Conectores y rasante en ala de hormigón Efecto de deslizamiento

CARACTERIZACION GEOTECNICA DE LOS SUELOS DE MADRID

Caracterización geotécnica de los suelos de Madrid mediante la técnica REMI (Refraction Microtremor).  
Autor: Pérez Santisteban,Itziar

Descripción

• Páginas: 291
• Tamaño: 17x24
• Edición: 1ª
• Idioma: Español
• Año: 2014
•  25,00 Euros

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La caracterización geotécnica del terreno mediante la técnica ReMi (Refraction Microtremor) consiste en determinar la velocidad de propagación de las ondas S (VS) de los suelos, en este caso de Madrid, para cuantificar sus propiedades de rigidez y deformación y obtener parámetros de diseño en la ingeniería civil.
La técnica ReMi (Louie, 2001) es un método relativamente reciente de la sísmica pasiva que se basa en la adquisición del ruido ambiental para la determinación del perfil de distribución de la velocidad de propagación de las ondas S (Vs) en el terreno. El ruido ambiental está fundamentalmente constituido por ondas Rayleigh, de modo que adquiriendo registros suficientemente largos se puede obtener la curva de dispersión experimental de estas ondas.
La curva de dispersión relaciona la velocidad de fase con la frecuencia y sólo depende de las propiedades mecánicas del medio atravesado. Al mismo tiempo, la velocidad de propagación de las ondas Rayleigh (VR) guarda una relación directa con la Vs, de manera que a partir de la
curva de dispersión de las ondas Rayleigh se puede derivar un modelo de distribución de Vs en profundidad. Gracias a estas características, es una técnica especialmente recomendada para zonas urbanas porque cubre las necesidades de caracterización de áreas donde otros métodos geofísicos (sísmica convencional, métodos eléctricos o electromagnéticos) presentan problemas.
Para la caracterización geotécnica del terreno se ha llevado a cabo una extensa campaña de campo a lo largo toda el área metropolitana de Madrid. Los puntos investigados se han seleccionado en función de la posibilidad de contrastar los resultados de la sísmica pasiva con la testificación de sondeos y con otros ensayos geotécnicos. Así, se han podido calcular
también los módulos de deformación máximos para los suelos de Madrid y su variación con la profundidad. Igualmente, se han determinado los factores principales que influyen en la rigidez y la deformación de los suelos, analizando el efecto de cada parámetro en las distintas facies características de la cuenca de Madrid.
Del mismo modo, al contar con diferentes ensayos geotécnicos para los mismos
emplazamientos, se han podido establecer distintas correlaciones empíricas capaces de predecir la rigidez y la deformación de los suelos de Madrid a partir de otros parámetros geotécnicos. Las correlaciones propuestas son aplicables a toda el área metropolitana de Madrid y presentan una excelente capacidad predictiva debido a la incorporación en las ecuaciones de la profundidad, que tiene una importante influencia en las propiedades resistentes de los suelos.
Además, la técnica ReMi ha destacado por su resolución y funcionalidad para la
caracterización geotécnica del terreno frente a otras técnicas sísmicas clásicas: SASW
(Spectral Analysis of Surface Waves), Crosshole y PS-logging


ÍNDICE

CAPÍTULO 1: INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOS

1.1 Introducción
1.2 Objetivos de la investigación

CAPÍTULO 2: MARCO GEOLÓGICO Y GEOTÉCNICO DE LOS SUELOS DE MADRID

2.1 Marco geológico general de la Comunidad de Madrid
2.1.1. Antecedentes
2.1.2. Estructura e historia geológica
2.1.3. Estratigrafía
2.1.4. Geomorfología e hidrogeología
2.2 Propiedades geológicas y geotécnicas de los suelos de Madrid
2.2.1. Antecedentes
2.2.2. Descripción geológica de los suelos de Madrid
2.2.3. Propiedades geotécnicas de los suelos de Madrid
2.3 Localización y propiedades geotécnicas de las áreas de estudio
2.3.1. Propiedades geotécnicas experimentales de los puntos investigados

CAPÍTULO 3: MÉTODOS SÍSMICOS APLICADOS A LA INGENIERÍA GEOTÉCNICA

3.1 Propagación de ondas y propiedades dinámicas de los suelos
3.2 Métodos basados en el análisis de la propagación de las ondas superficiales
3.2.2.2. Obtención de la curva de dispersión
3.2.2.3. Modelado de la distribución de la VS con la profundidad
3.2.3. Técnica ReMi (Refractio
3.2.3.2. Obtención de la curva de dispersión
3.2.3.3. Modelado de la distribución de la VS con la profundidad
3.3 Sísmica de refracción
3.3.1. Adquisición de datos
3.3.2. Interpretación del sismograma
3.3.3. Modelado de la distribución de la VP con la profundidad
3.4 Métodos sísmicos en el interior de sondeos
3.4.1. El método Crosshole
3.4.1.1. Interpretación de los datos y modelado
3.4.2. La técnica PS-logging
3.4.2.1. Interpretación de los datos y modelado

CAPÍTULO 4: METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN

4.1 Adquisición de datos y equipo utilizado
4.1.1. Adquisición de datos mediante la técnica ReMi
4.1.2. Adquisición de datos de la sísmica de refracción
4.2 Procesado e interpretación de los datos adquiridos
4.2.1. Interpretación de la técnica ReMi y obtención de perfiles de distribución de VS con la profundidad
4.2.2. Interpretación de la sísmica de refracción y obtención de perfiles de distribución de VP con la profundidad

CAPÍTULO 5: ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS EXPERIMENTALES Y APLICACIONES EN LA INGENIERÍA GEOTÉCNICA

5.1 Caracterización de la rigidez de los suelos de Madrid
5.1.1. Aplicaciones de la técnica ReMi en problemas de caracterización geotécnica de los suelos de Madrid.
5.1.2. Deformabilidad y colapsabilidad de los rellenos antrópicos
5.1.3. Cambio de facies e identificación de áreas de menor consistencia bajo capas más rígidas
5.1.2. Copiado de libreria ingenieriay arte.padilla 49 mejor libreria tecnica
5.1.4. Detección de cavidades cársticas y reblandecimientos en yesos
5.1.5. Resumen y conclusiones de la rigidez de los suelos de Madrid
5.2 Obtención de parámetros de diseño para la ingeniería civil
5.2.1. Cálculo de módulos elásticos a muy bajo nivel de deformación
5.2.1.1. Cálculo de asientos e interacción entre el suelo y las estructuras a partir de módulos de deformación máximos
5.2.1.2. Aplicaciones de los módulos de deformación máximos en problemas dinámicos
5.2.1.3. Módulos de deformación máximos para los suelos de Madrid
5.2.1.3.1. Relación entre los módulos operacionales y los módulos máximos para los suelos de Madrid
5.2.2. Resumen y conclusiones de los módulos de deformación máximos
5.3 Relación entre la VS y otros parámetros geotécnicos
5.3.1. Relación entre la VS y la resistencia a la penetración estándar (NSPT)
5.3.1.1. Correlación estadística entre la VS y NSPT para los suelos de Madrid
5.3.2. Relación entre la VS y la resistencia a compresión simple (qU)
5.3.2.1. Correlación estadística entre la VS y la qU para los suelos de Madrid
5.3.3. Relación entre velocidades sísmicas (VS/VP)
5.3.3.1. Correlación estadística entre la VS y la VP para los suelos de Madrid
5.3.4. Relación entre los módulos de deformación máximos (E0, G0, K0) y otros parámetros geotécnicos .
5.3.4.1. Correlación estadística entre la VS y los módulos de deformación máximos para los suelos de Madrid
5.3.4.2. Correlación estadística entre los módulos de deformación máximos y NSPT para los suelos de Madrid
5.3.5. Resumen y conclusiones de las correlaciones propuestas.
5.4 Comparación entre la técnica ReMi y otras técnicas geofísicas
5.4.1. Comparación entre las técnicas SASW, ReMi y PS-logging en un terraplén ferroviario
5.4.1.1. Adquisición y resultados del método SASW en el terraplén ferroviario
5.4.1.2. Adquisición y resultados de la técnica ReMi en el terraplén ferroviario
5.4.1.3. Adquisición y resultados del ensayo PS-logging en el terraplén ferroviario
5.4.1.4. Análisis comparativo de los resultados obtenidos por cada técnica en el terraplén ferroviario
5.4.2. Comparación entre los métodos SASW, ReMi y Crosshole en una parcela del centro de Madrid
5.4.2.1. Adquisición y resultados de la técnica SASW en la calle Julián Camarillo
5.4.2.2. Adquisición y resultados de la técnica ReMi en la calle Julián Camarillo.
5.4.2.3. Adquisición y resultados del ensayo Crosshole en la calle Julián Camarillo.
5.4.2.4. Análisis comparativo de los resultados obtenidos por cada técnica en la parcela de Julián Camarillo
5.4.3. Resumen y conclusiones de la comparación entre métodossísmicos

CAPÍTULO 6: RESUMEN DE LOS RESULTADOS Y CONCLUSIONES

6.1 Conclusiones principales y correlaciones propuestas
6.2 Futuras líneas de trabajo

REFERENCIAS

APÉNDICE 1: SÍMBOLOS Y ACRÓNIMOS

SLOPE STABILITY ANALYSIS AND STABILIZATION,

 

Slope Stability Analysis and Stabilization.New Methods and Insight  
Autor: Y. M. Cheng, C. K. Lau

Descripción

 

• Páginas: 438
• Tamaño: 17x24
• Edición: 2ª
• Idioma: Español
• Año: 2014
• 142,00 Euros                   

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Includes Recommendations for Analysis, Design Practice, Design Charts, Tables, and More

Using a unified approach to address a medley of engineering and construction problems, Slope Stability Analysis and Stabilization: New Methods and Insight, Second Edition provides helpful practical advice and design resources for the practicing engineer. This text examines a range of current methods for the analysis and design of slopes, and details the limitations of both limit equilibrium and the finite element method in the assessment of the stability of a slope. It also introduces a variety of alternative approaches for overcoming numerical non-convergence and the location of critical failure surfaces in two-dimensional and three-dimensional cases.

What’s New in the Second Edition:

This latest edition builds on the concepts of the first edition and covers the case studies involved in slope stability analysis in greater detail. The book adds a chapter on the procedures involved in performing limit equilibrium analysis, as well as a chapter on the design and construction practice in Hong Kong. It includes more examples and illustrations on the distinct element of slope, the relation between limit equilibrium and plasticity theory, the fundamental connections between slope stability analysis and the bearing capacity problem, as well as the stability of the three-dimensional slope under patch load conditions.

    Addresses new concepts in three-dimensional stability analysis, finite element analysis, and the extension of slope stability problems to lateral earth pressure problems
    Offers a unified approach to engineering and construction problems, including slope stability, bearing capacity, and earth pressure behind retaining structures
    Emphasizes how to translate the conceptual design conceived in the design office into physical implementation on site in a holistic way
    Discusses problems that were discovered during the development of associated computer programs

This text assesses the fundamental assumptions and limitations of stability analysis methods and computer modelling, and benefits students taking an elective course on slope stability, as well as geotechnical engineering professionals specializing in slope stability

Dr. YM Cheng has an interest in research work in slope stability: unification of 2D methods, location of critical 2D failure surfaces, 3D slope stability analysis, location of critical 3D failure surfaces, development of slope stability software SLOPE2000 and SLOPE3D, unification of lateral earth pressure and slope stability problems, convergence problems in slope stability analysis, field tests of steel, GFRP, CFRP bars and tubes soil nails in Hong Kong, numerical modelling of soil nail pull out tests, finite element analysis of slope stability, and distinct element analysis of slope stability analysis.

Dr. C.K. Lau obtained his PhD from Cambridge University, studying geotechnical engineering under Prof. M. Bolton. He is a past chairman of Geotechnical Division, Hong Kong Institution of Engineers, specializing in the design and construction of slope stabilization works in Hong Kong. His research interests include slope stability, slip line analysis, and bearing capacity.

Contents

Introduction

Introduction
Background
Closed-form solutions
Engineering judgment
Ground model
Status quo
Ground investigation
Design parameters
Groundwater regime
Design methodology
Case histories

Basic slope stability analysis methods
Introduction
Slope stability analysis: limit equilibrium method
Miscellaneous considerations on slope stability analysis
Limit analysis method
Rigid element method
Relation between the REM and the slice-based approach
Uses of design figures and tables for simple problems
Finite element method
Distinct element method
Location of critical failure surface, convergence and advanced formulations
Difficulties in locating the critical failure surface
Generation of trial failure surface
Global optimization methods
Verification of the global minimization algorithms
Presence of Dirac function
Numerical studies of the efficiency and effectiveness of various optimization algorithms
Sensitivity of global optimization parameters in the performance of the global optimization methods
Convexity of critical failure surface
Lateral earth pressure determination from slope stability analysis
Convergence problem due to iterative solution of FOS
Importance of the methods of analysis
Solution of the inter-slice force function and fundamental investigation into the problem of convergence
Variable FOS formulation in LEM
Use of internal/external variables in slope stability analysis and relation of slope stability problem to other geotechnical problems
Finite-element methods for slope stability analysis and comparisons with limit equilibrium analysis
Comparisons between SRM and LEM
Stability analysis for a simple and homogeneous soil slope using LEM and SRM
Stability analysis of a slope with a soft band
Local minimum in LEM
Effect of water on slope stability analysis
Soil  nailed slopes by SRM and LEM
Stabilization of slope with piles using SRM
Discussion and conclusion

Three-dimensional slope stability analysis

Limitations of the classical three dimensional limit equilibrium methods
New formulation for D slope stability analysis: Bishop, Janbu simplified, Morgenstern–Price by Cheng and Yip
Three-dimensional limit analysis
Location of general critical non-spherical D failure surface
Case studies in D limit equilibrium global optimization analysis
Effect of curvature on FOS
Three-dimensional SRM analysis

Implementation

Introduction
FRP nail
Drainage
Construction difficulties

Routine assessment of feature and design of landslip preventive measures

Introduction
Geotechnical assessment
Desk study
Aerial photograph interpretation and ground-truthing
GI and field testing
Laboratory testing
Man-made features
Rainfall records
Groundwater regime
Stability assessment of the existing feature
Design of landslip preventive works
Soil nailing
Soil nailing in loose fill
Surface and sub-soil drainage
Surface erosion control and landscaping
Site supervision during implementation
Corrosiveness assessment
Precautionary measures and other considerations
Long-term maintenance

Numerical implementation of slope stability analysis methods

Numerical procedures for simplified limit equilibrium methods
Numerical procedures for "rigorous" limit equilibrium methods
Three-dimensional analysis
Appendix

References

Index

MANUAL DE PERFORACION Y VOLADURAS DE ROCAS

 

 

Manual de perforación y voladura de rocas 
Autor: López Jimeno, Carlos

Descripción

• Páginas: 541
• Edición: 3ª
• Idioma: Español
• Año: 2014
• 30,00 Euros

Puede realizar su pedido a traves de www.ingenieriayarte.com 

l arranque de rocas con explosivos es desde el siglo XVII, cuando se empezó a utilizar la pólvora en minería, uno de los métodos más populares. Los avances que han marcado hitos históricos han sido el invento de la dinamita por Alfred Nobel en 1867, la utilización del ANFO a partir de 1955, el desarrollo de los hidrogeles desde finales de los años cincuenta hasta nuestros días, y, por último, la preparación de agentes explosivos como las emulsiones y el ANFO pesado, la fabricación de detonadores electrónicos de alta precisión, etc., que se encuentran aún en evolución. Paralelamente, la perforación de barrenos progresó con acontecimientos decisivos, como fueron en 1861 la aplicación del aire comprimido como fuente de energía en los equipos rotopercutivos, la utilización de las grandes perforadoras rotativas y de los martillos en fondo desde la década de los cincuenta y el desarrollo de los martillos hidráulicos a finales de los años setenta. No obstante, la voladura de rocas se ha considerado hasta épocas recientes como un «arte» nacido de la pericia y experiencia de los artilleros, pero en la actualidad ese procedimiento de arranque se ha transformado en una técnica basada en principios científicos surgidos del conocimiento de las acciones ejercidas por los explosivos, los mecanismos de rotura de la roca y propiedades geomecánicas de los macizos rocosos, los modelos de predicción de la fragmentación y las técnicas de evaluación de ésta. El propósito de este manual es proporcionar el conocimiento básico sobre los sistemas de perforación, los tipos de explosivos y accesorios disponibles y las variables que intervienen en el diseño de las voladuras, controlables o no. El manual está dirigido, en primera instancia, a los estudiantes de Escuelas Técnicas, para los cuales puede constituir un libro de texto, y a todos aquellos profesionales relacionados con el uso de explosivos en explotaciones mineras y proyectos de obra pública.

ÍNDICE

PARTE I. PERFORACIÓN
  
CAPITULO 1. METODOS DE PERFORACION DE ROCAS    
   
1. Introducción    
2. Tipología de los trabajos de perforación en el arranque con explosivos    
3. Campos de aplicación de los diferentes métodos de perforación    
4. Clasificación de las rocas y propiedades físicas principales    
4.1. Clasificación de las rocas por su origen    
4.1.1. Rocas ígneas    
4.1.2. Rocas metamórficas    
4.1.3. Rocas sedimentarias    
4.2. Propiedades de las rocas que afectan a la perforación    
4.2.1. Dureza    
4.2.2. Resistencia    
4.2.3. Elasticidad    
4.2.4. Plasticidad    
4.2.5. Abrasividad    
4.2.6. Textura    
4.2.7. Estructura    
Bibliografía    
   
CAPITULO 2. PERFORACION ROTOPERCUTIVA    
   
1. Introducción    
2. Fundamentos de la perforación rotopercutiva.    
2.1. Percusión    
2.2. Rotación    
2.3. Empuje    
2.4. Barrido    
3. Perforación con martillo en cabeza    
3.1. Perforadoras neumáticas    
3.2. Perforadoras hidráulicas    
4. Perforación con martillo en fondo    
5. Sistemas de avance    
5.1. Empujadores    
5.2. Deslizaderas de cadena    
5.3. Deslizaderas de tornillo    
5.4. Deslizaderas de cable    
5.5. Deslizaderas hidráulicas    
6. Sistemas de montaje    
6.1. Sistemas de montaje para aplicaciones subterráneas    
6.2. Sistemas de montaje para aplicaciones a cielo abierto    
6.3. Perforadoras manuales    
7. Captadores de polvo    
8. Inclinómetros    
9. Velocidad de penetración    
9.1. Extrapolación de datos reales    
9.2. Fórmulas empíricas    
9.3. Ensayos de laboratorio    
10. Velocidad media de perforación    
11. Cálculo del coste de perforación    
11.1. Amortización    
11.2. Intereses, Seguros e Impuestos    
11.3. Mantenimiento y reparaciones    
11.4. Mano de obra    
11.5. Combustible o energía    
11.6. Aceites. grasas y filtros    
11.7. Bocas, varillas, manguitos y adaptadores    
Bibliografía    
   
CAPITULO 3. ACCESORIOS DE PERFORACION ROTOPERCUTIVA    
   
1. Introducción    
2. Tipos de roscas    
3. Adaptadores    
4. Varillaje    
5. Manguitos    
6. Bocas    
7. Cálculo de necesidades de accesorios de perforación    
8. Cuidado y mantenimiento de bocas    
9. Cuidado y mantenimiento del varillaje    
10. Guía para la identificación de las causas de rotura de los accesorios de perforación    
Bibliografía    
   
CAPITULO 4. PERFORACION ROTATIVA CON TRICONOS    
   
1. Introducción    
2. Montaje y sistemas de propulsión    
3. Fuentes de energía    
4. Sistemas de rotación    
5. Sistemas de empuje y elevación    
6. Mástil y cambiador de barras    
7. Cabina de mando    
8. Sistema de evacuación de los detritus    
9. Sarta de perforación    
9.1. Acoplamiento de rotación    
9.2. Barra    
9.3. Estabilizador    
9.4. Perforación en una pasada (Single Pass)    
9.5. Amortiguador de impactos y vibraciones    
9.6. Ensanchadores de barrenos    
10. Elementos auxiliares    
10.1. Eliminación del polvo    
10.2. Nivelación    
10.3. Estabilidad    
10.4. Capacidad para remontar pendientes    
10.5. Inyección de aceite o grasa    
11. Práctica operativa. Variables de perforación    
11.1. Empuje sobre la boca    
11.2. Velocidad de rotación    
11.3. Desgaste de la boca    
11.4. Diámetro de perforación    
11.5. Caudal de aire    
11.6. Criterios de selección de perforadoras    
12. Velocidad de penetración    
12.1. Ensayos sobre muestras    
12.2. Fórmulas empíricas de estimación de la velocidad de penetración    
12.3. Velocidad media de perforación    
13. Cálculo del coste de perforación    
13.1. Amortización    
13.2. Intereses, seguros e impuestos    
13.3. Mantenimiento    
13.4. Mano de obra    
13.5. Energía    
13.6. Aceites y grasas    
13.7. Velocidad media    
13.8. Boca, estabilizador y barra    
13.9. Ejemplo de aplicación    
Bibliografía    
   
CAPITULO 5. TRICONOS    
   
1. Triconos    
2. Elementos constitutivos y criterios de diseño    
2.1. Conos    
2.1.1. Angula del eje del cono    
2.1.2. Descentramiento    
2.1.3. Angula del cono    
2.1.4. Longitud de los dientes    
2.1.5. Espesor del cono    
2.2. Rodamientos    
2.3. Cuerpo del tricono    
3. Metalurgia de los materiales del tricono    
4. Tipos de triconos    
5. Selección del tipo del tricono    
5.1. Triconos de dientes    
5.2. Triconos de insertos    
6. Efectos de los parámetros de operación sobre los triconos    
6.1. Efectos del peso sobre los cojinetes    
6.2. Efecto del peso sobre los elementos de corte    
6.3. Efecto de la velocidad de rotación sobre la vida de los cojinetes    
6.4. Efecto de la velocidad de rotación sobre los elementos de corte    
7. Selección de toberas    
8. Evaluación de los triconos gastados    
9. Ejemplo de selección de un tricono    
10. Código IADC (International Association of Drilling Contractors)    
Bibliografía    
   
CAPITULO 6. PERFORACION ROTATIVA POR CORTE    
   
1. Introducción    
2. Fundamento de la perforación por corte    
3. Evacuación del detrito    
4. Utiles de Corte    
Bibliografía    
   
CAPITULO 7. METODOS DE PERFORACION Y SISTEMAS DE MONTAJE ESPECIALES    
   
1. Introducción    
2. Perforación a través de recubrimiento    
2.1. Método OD    
2.2. Método ODEX (Overburden Drilling with the Eccentric)    
3. Perforación de pozos    
4. Perforación de chimeneas    
4.1. Plataforma trepadora Alimak    
4.2. Jaula Jora    
4.3. Método Raise Boring    
5. Perforación térmica (Jet Piercing)    
5.1. Proceso de perforación térmica    
5.2. Aplicaciones    
6. Perforación con chorro de agua    
7. Perforación de rocas ornamentales    
Bibliografía    
   
CAPITULO 8. COMPRESORES    
   
1. Introducción    
2. Tipos de compresores    
2.1. Compresores de pistón    
2.2. Compresores de tornillo    
2.3. Compresor de paletas    
3. Accionamiento    
4. Elementos auxiliares    
4.1. Filtros de aspiración    
4.2. Separadores de agua    
4.3. Depósito de aire    
4.4. Engrasadores    
4.5. Elevadores de presión    
4.6. Mangueras flexibles    
5. Cálculo de las caídas de presión    
Bibliografía    
   
PARTE II. EXPLOSIVOS Y ACCESORIOS    
   
CAPITULO 9. TERMOQUIMICA DE LOS EXPLOSIVOS Y PROCESO DE DETONACION    
   
1. Introducción    
2. Deflagración y detonación    
3. Proceso de detonación de un explosivo    
4. Termoquímica de los explosivos    
5. Calor de explosión    
6. Balance de oxígeno    
7. Volumen de explosión    
8. Energía mínima disponible    
9. Temperatura de la explosión    
10. Presión de explosión    
Bibliografía    
   
CAPITULO 10. PROPIEDADES DE LOS EXPLOSIVOS    
   
1. Introducción    
2. Potencia y energía    
2.1. Método Traulz    
2.2. Mortero Balístico    
2.3. Método de la Potencia Sísmica    
2.4. Método de Cráter    
2.5. Método del Aplastamiento de un Cilindro    
2.6. Método de la Placa    
2.7. Medida de Energía Bajo el Agua    
2.8. Fórmulas Empíricas    
3. Velocidad de detonación    
3.1. Método D'Autriche    
3.2. Kodewimetro    
3.3. Cronógrafo    
4. Densidad    
5. Presión de detonación    
6. Estabilidad    
7. Resistencia al agua    
8. Sensibilidad    
8.1. Sensibilidad a la iniciación    
8.2. Sensibilidad al choque y a la fricción    
8.3. Sensibilidad al calor    
8.4. Diámetro crítico    
9. Transmisión de la detonación    
10. Desensibilización    
10.1. Desensibilización por cordón detonante    
10.2. Desensibilización por efecto canal    
10.3. Presión ejercida por cargas adyacentes    
11. Resistencias a las bajas temperaturas    
12. Humos    
Bibliografía    
   
CAPITULO 11. EXPLOSIVOS INDUSTRIALES    
   
1. Introducción    
2. Agentes explosivos secos    
2.1. Nitrato Amónico    
2.2. ANEO    
2.3. ALANFO    
3. Hidrogeles    
4. Emulsiones    
5. ANFO pesado    
6. Explosivos gelatinosos    
7. Explosivos pulverulentos    
8. Explosivos de seguridad    
9. Pólvoras    
10. Explosivos de dos componentes    
11. Explosivos comercializados en España    
Bibliografía    
   
CAPITULO 12. CRITERIOS DE SELECCION DE EXPLOSIVOS    
   
1. Introducción    
2. Precio del explosivo    
3. Diámetro de carga    
4. Características de la roca    
4.1. Rocas masivas resistentes    
4.2. Rocas muy fisuradas    
4.3. Rocas conformadas en bloques    
4.4. Rocas porosas    
5. Volumen de roca a volar    
6. Condiciones atmosféricas    
7. Presencia de agua    
8. Problemas de entorno    
9. Humos    
10. Condiciones de seguridad    
11. Atmósferas explosivas    
12. Problemas de suministro    
Bibliografía    
   
CAPITULO 13. ACCESORIOS DE VOLADURA    
   
1. Introducción    
2. Sistemas no eléctricos de iniciación    
2.1. Detonadores iniciados por cordones detonantes de muy bajo gramaje    
2.2. Detonadores Nonel o sistemas de tubo de choque    
2.3. Detonadores Hercudet    
2.4. Multiplicadores temporizados    
2.5. Relés de microrretardo en superficie y en barreno    
2.6. Detonadores ordinarios y mecha lenta    
2.7. Cordones detonantes    
3. Sistemas eléctricos de iniciación    
3.1. Detonadores eléctricos convencionales    
3.2. Detonadores eléctricos Magnadet. Multiplicadores Magna    
3.3. Detonadores temporizados electrónicos    
4. Fuentes de energía    
4.1. Explosores convencionales    
4.2. Iniciación por corriente alterna    
4.3. Explosores secuenciales    
5. Otros accesorios    
5.1. Conectadores    
5.2. Tubos omega y enchufables    
5.3. Elementos centralizadores y de retención .    
5.4. Tapones para el retacado de barrenos    
5.5. Tapones de señalización de barrenos    
5.6. Embudos    
5.7. Atacadores    
5.8. Equipos de retacado    
5.9. Instrumentos de medida de la dimensión de la piedra    
5.10. Sistema de predicción de tormentas    
Bibliografía    
   
CAPITULO 14. SISTEMAS DE INICIACION Y CEBADO    
   
1. Introducción    
2. Iniciación del ANFO a granel    
2.1. Iniciación con cargas puntuales    
2.2. Clases de iniciadores    
2.3. Iniciación por cordón detonante    
2.4. Iniciación con multiplicador y cordón detonante    
3. Iniciación del ANFO encartuchado    
4. Iniciación de hidrogeles vertibles o bombeables    
5. Iniciación de cartuchos de hidrogeles y emulsiones    
6. Localización de los iniciadores    
6.1. Cebado en fondo    
6.2. Cebado en cabeza    
6.3. Cebado múltiple    
6.4. Cebado axial    
7. Cebado de cartuchos de explosivos convencionales    
Bibliografía    
   
CAPITULO 15. SISTEMAS MECANIZADOS DE CARGA Y DESAGÜE DE BARRENOS    
   
1. Introducción    
2. Sistemas mecanizados de carga de barrenos    
2.1. Explosivos encartuchados    
2.2. Explosivos tipo ANFO    
2.3. Explosivos del tipo hidrogeles y emulsiones    
3. Sistemas de desagüe    
Bibliografía    
   
CAPITULO 16. MECANISMOS DE ROTURA DE LA ROCA    
   
1. Introducción    
2. Mecanismos de rotura de roca    
2.1. Trituración de la roca    
2.2. Agrietamiento radial    
2.3. Reflexión de la onda de choque    
2.4. Extensión y apertura de las grietas radiales    
2.5. Fracturación por liberación de carga    
2.6. Fracturación por cizallamiento    
2.7. Rotura por flexión    
2.8. Rotura por colisión    
3. Transmisión de la onda de choque en un medio rocoso    
4. Rendimiento energético de las voladuras    
Bibliografía    
   
CAPITULO 17. PROPIEDADES DE LAS ROCAS Y LOS MACIZOS ROCOSOS Y SU INFLUENCIA EN LOS RESULTADOS DE LAS VOLADURAS    
   
1. Introducción    
2. Propiedades de las rocas    
2.1. Densidad    
2.2. Resistencias dinámicas de las rocas    
2.3. Porosidad    
2.4. Fricción interna    
2.5. Conductividad    
2.6. La composición de la roca y las explosiones secundarias de polvo    
3. Propiedades de los macizos rocosos    
3.1. Litología    
3.2. Fracturas preexistentes    
3.3. Tensiones de campo    
3.4. Presencia de agua    
3.5. Temperatura del macizo rocoso    
Bibliografía    
   
CAPITULO 18. CARACTERIZACION DE LOS MACIZOS ROCOSOS PARA EL DISEÑO DE LAS VOLADURAS    
   
1. Introducción    
2. Realización de sondeos con recuperación de testigo y ensayos geomecánicos    
3. Características de los sistemas de discontinuidades    
4. Sísmica de refracción    
5. Técnicas geofísicas de sondeos de investigación    
6. Testificación de los barrenos de producción    
7. Caracterización del macizo rocoso durante la perforación de barrenos    
7.1. Yacimientos de carbón    
7.2. Yacimientos metálicos    
8. Intentos de correlación de índices de perforación con los parámetros de diseño de las voladuras    
8.1. Praillet    
8.2. índice R. Q. I    
8.3. Indice de perforación Ip    
9. Sistema de gestión de datos de perforación en tiempo real    
Bibliografía    
   
CAPITULO 19. VARIABLES CONTROLABLES DE LAS VOLADURAS    
   
1. Introducción    
2. Diámetro de los barrenos    
3.Altura de banco    
4. Inclinación de los barrenos    
5. Retacado    
6. Sobreperforación    
7. Piedra y espaciamiento    
8. Esquemas de perforación    
9. Geometría del frente libre    
10. Tamaño y forma de la voladura    
11. Volumen de expansión disponible    
12. Configuración de las cargas    
13. Desacoplamiento de las cargas    
14. Explosivos    
15. Distribución de los explosivos en los barrenos    
16. Consumos específicos de explosivos    
17. Iniciación y cebado de cargas    
18. Tiempos de retardo y secuencias de encendido    
19. Influencia del equipo de carga en el diseño de las voladuras    
20. Perforación específica    
21. Desviación de los barrenos    
21.1. Control de la desviación de los barrenos    
Bibliografía    
   
CAPITULO 20. VOLADURAS EN BANCO    
   
1. Introducción    
2. Voladuras en banco de pequeño diámetro    
2.1. Diámetros de perforación    
2.2. Altura de banco    
2.3. Esquemas de perforación, sobreperforación y retacado    
2.4. Inclinación de los barrenos    
2.5. Distribución de cargas    
2.6. Ejemplo de aplicación    
3. Voladuras de gran diámetro    
3.1. Diámetros de perforación    
3.2. Altura de banco    
3.3. Retacado    
3.4. Sobreperforación    
3.5. Inclinación    
3.6. ESquemas de perforación    
3.7. Distribución de carga    
3.8. Ejemplo de aplicación    
4. Voladuras en banco con barrenos horizontales    
5. Voladuras para producción de escollera    
6. Voladuras de máximo desplazamiento    
6.1. Variables de diseño de las voladuras    
6.1.1. Diámetro de perforación    
6.1.2. Inclinación    
6.1.3. Esquemas    
6.1.4. Piedra y espaciamiento    
6.1.5. Sobreperforación    
6.1.6. Retacado    
6.1.7. Forma de la voladura    
6.1.8. Altura de banco    
6.1.9. Relación altura de banco/anchura de hueco    
6.1.10. Tiempos de retardo y secuencias de encendido    
6.1.11. Tipo de explosivo    
6.1.12. Cebado    
6.1.13. Consumo específico o factor de energía    
6.2. Método de diseño de D'Appolonia Consulting Engineer    
   
Apéndice I. Fórmulas de cálculo de esquemas de voladuras en banco    
1. Andersen (1952)    
2. Fraenkel (1952)    
3. Pearse (1955)    
4. Hino (1959)    
5. Allsman (1960)    
6. Ash (1963)    
7. Langefors (1963)    
8. Hansen (1967)    
9. Ucar (1972)    
10. Konya (1972)    
11. Fóldesi (1980)    
12. Praillet (1980)    
13. López Jimeno E. (1980)    
14. Konya (1983)    
15. Berta (1985)    
16. Bruce Carr (1985)    
17. Olofsson (1990)    
18. Rustan (1990)    
Bibliografía    
   
CAPITULO 21. VOLADURAS EN OTROS TRABAJOS A CIELO ABIERTO    
   
1. Introducción    
2. Excavación de carreteras y autopistas    
2.1. Diámetros de perforación    
2.2. Longitudes de perforación    
2.3. Distribución de carga y retacado    
2.4. Esquemas de perforación    
2.5. Secuencias de encendido    
3. Voladuras de zanjas    
3.1. Diámetros de perforación    
3.2. Esquemas de perforación    
3.3. Sobreperforación, retacado e inclinación    
3.4. Distribución de cargas y tipos de explosivos    
3.5. Secuencias de encendido    
3.6. Control de alteraciones    
4. Voladuras en rampas    
5. Voladuras para nivelaciones    
5.1. Diámetros de perforación    
5.2. Longitud de perforación    
5.3. Distribución de cargas y retacado    
5.4. Esquemas de perforación    
5.5. Secuencias de encendido    
5.6. Voladuras con barrenos horizontales    
6. Voladuras para cimentaciones    
6.1. Diámetros y longitudes de perforación    
6.2. Distribución de cargas y retacado    
6.3. Esquemas de perforación    
6.4. Secuencias de encendido    
7. Minivoladuras    
7.1. Zanjas para cables    
7.2. Zanjas para tuberías    
7.3.Hoyos para postes y vigas    
8. Prevoladuras    
9. Voladuras Coyote    
10. Voladuras de consolidación de terrenos sueltos no cohesivos    
10.1. Mecanismos presentes en las voladuras de consolidación    
10.2. Diseños de voladuras de consolidación    
10.2.1. Procedimiento de perforación y carga de los barrenos    
10.2.2. Dimensionado de las cargas de explosivo    
10.2.3. Tipos de explosivos    
10.2.4. Tiempos de retardo    
10.2.5. Iniciación de las voladuras    
10.2.6. Control de las vibraciones    
10.2.7. Asentamientos asociados a la conlidación    
11. Voladuras aplicadas a la restauración de terrenos. Voladuras geoecológicas    
11.1. Modelado de los huecos finales de excavación    
11.2. Modelado de escombreras y tratamiento de superficies    
Bibliografía    
   
CAPITULO 22. VOLADURAS DE TUNELES Y GALERIAS    
   
1. Introducción    
2. Sistemas de avance    
3. Esquemas de voladura en túneles    
4. Tipos de cueles y cálculo de voladuras    
4.1. Cueles cilíndricos    
4.2. Cueles quemados    
4.3. Cueles en cráter    
4.4. Cueles en ángulo    
4.5. Galerías con capas de carbón    
4.6. Galerías en minas de sales    
5. Optimización del diámetro de los barrenos    
6. Equipos para el replanteo de esquemas de perforación    
Bibliografía    
   
CAPITULO 23. VOLADURAS EN POZOS Y CHIMENEAS    
   
1. Introducción    
2. Voladuras en pozos    
2.1. Método de banqueo    
2.2. Método de espiral    
2.3. Método de sección completa    
3. Voladuras en chimeneas    
3.1. Métodos con perforación ascendente    
3.2. Métodos con perforación descendente    
Bibliografía    
   
CAPITULO 24. VOLADURAS SUBTERRANEAS DE PRODUCCION EN MINERIA Y OBRA PUBLICA    
   
1. Introducción    
2. Método de cráteres invertidos    
2.1. Voladuras en cráter    
2.2. Método de explotación con cráteres invertitidos «VCR»    
2.3. Ventajas e inconvenientes del método «VCR»    
3. Método de Barrenos Largos    
3.1. Método de explotación por Barrenos Largos «LBH»    
3.2. Voladuras en el método por Barrenos Largos «LBH»    
3.3. Ventajas e inconvenientes del método de Barrenos Largos «LBH»    
4. Subniveles con barrenos en abanico    
5. Método de cámaras y pilares    
6. Método de corte y relleno    
7. Cámaras subterráneas en proyectos de obra pública    
7.1. Cámaras pequeñas    
7.2. Grandes cámaras    
Bibliografía    
   
CAPITULO 25. VOLADURAS DE CONTORNO
   
1. Introducción    
2. Mecanismos responsables de la sobreexcavación    
2.1. Rotura por sobretrituración y agrietamiento    
2.2. Rotura por descostramiento    
2.3. Apertura de las grietas por acción de los gases    
3. Teoría de la voladura de contorno    
4. Tipos de voladuras de contorno    
4.1. Voladuras de precorte    
4.2. Voladuras de recorte    
4.3. Voladuras amortiguadas    
4.4. Perforación en línea    
5. Parámetros que intervienen en una voladura de contorno    
5.1. Propiedades de las rocas y de los macizos rocosos    
5.2. Propiedades del explosivo    
5.3. Explosivos utilizados en voladuras de contorno    
5.4. Precisión de la perforación    
5.5. Geometría de la voladura y secuencia de iniciación    
5.6. La voladura de destroza y la protección de la voladura de precorte    
6. Tendencias en el campo de las voladuras de contorno    
6.1. Precorte con espaciamiento de aire    
6.1.1. Criterios de diseño    
6.1.2. Otras aplicaciones    
6.1.3. Comparación de costes de las técnicas de precorte    
6.2. Otras tendencias    
7. Evaluación de resultados    
8. Ejemplo de aplicación    
9. Extracción de bloques de rocas ornamentales con voladuras de contorno    
9.1. Variables de diseño    
9.2. Consideraciones prácticas sobre el uso de explosivos    
9.3. Optimización del diseño de voladuras de corte    
9.4. Ejemplo de cálculo    
Bibliografía    
   
CAPITULO 26. VOLADURAS SUBACUATICAS    
   
1. Introducción    
2. Métodos de ejecución    
3. Cálculo de cargas y esquemas de perforación    
4. Carga de los barrenos y sistemas de cebado    
5. Tipos de explosivos    
6. Efectos ambientales asociados a las voladuras subacuáticas    
7. Método de cargas huecas    
8. Voladuras de túneles subacuáticos    
Bibliografía    
   
CAPITULO 27. SECUENCIAS DE ENCENDIDO Y TIEMPOS DE RETARDO  
 
1. Introducción    
2. Secuencias de voladuras en banco con una fila    
3. Secuencias de voladuras en banco con filas múltiples    
3.1. Voladuras con un frente libre    
3.2. Voladura con dos frentes    
4. Secuencias de voladuras en banco en excavación de cámaras subterráneas    
5. Tiempos de retardo    
5.1. Influencia del tiempo de retardo en la fragmentación y desplazamiento    
5.2. Influencia del tiempo de retardo en las proyecciones y sobreexcavación    
6. Voladuras subterráneas en túneles y galerías    
Bibliografía    
   
CAPITULO 28. EVALUACION DE LOS RESULTADOS DE LA VOLADURA    
   
1. Introducción    
2. Fragmentación y esponjamiento de la pila de escombro    
2.1. Análisis cualitativo visual    
2.2. Método fotográfico    
2.3. Método fotogramétrico    
2.4. Fotografía ultrarrápida    
2.5. Procesamiento digital de imágenes    
2.6. Estudio de la producción del equipo de carga    
2.7. Volumen de material que requiere fragmentación secundaria    
2.8. Producción e interrupciones de la trituradora primaria    
2.9. Cribado parcial    
3. Geometría de la pila, altura y desplazamiento    
4. Estado físico del macizo residual    
4.1. Perfiles de la excavación    
5. Análisis del piso del banco    
6. Presencia de bolos en la pila de material    
7. Vibraciones y onda aérea    
8. Perfiles de las excavaciones subterráneas    
9. Resumen    
Bibliografía    
   
CAPITULO 29. FRAGMENTACION SECUNDARIA Y VOLADURAS ESPECIALES    
   
1. Introducción    
2. Taqueo con explosivos    
2.1. Con perforación de barrenos    
2.2. Con cargas superficiales    
2.3. Con minivoladuras    
2.4. Con cargas conformadas direccionales    
3. Taqueo con medios mecánicos y métodos especiales    
3.1. Martillos hidráulicos    
3.2. Agua a presión    
3.3. Cuñas    
3.4. Cementos expansivos    
3.5. Bola dinámica    
3.6. Fragmentación eléctrica con voladuras plasma    
3.7. Otros métodos de taqueo    
4. Voladuras especiales    
4.1. Voladuras de zanjas en tierra    
4.2. Voladuras de tocones    
4.3. Voladura de capas de hielo    
Bibliografía    
   
CAPITULO 30. PLANIFICACION DE LOS TRABAJOS DE PERFORACION Y VOLADURA    
   
1. Introducción    
2. Factores que influyen en la planificación de la perforación y voladura    
2.1. Volumen a excavar. Ritmos de producción    
2.2. Equipo de carga. Altura de banco    
2.3. Geometría de la excavación. Situación geográfica    
2.4. Propiedades geomecánicas y estructurales de las rocas    
2.5. Granulometría exigida    
2.6. Limitaciones ambientales    
2.7. Coste global de perforación y voladura    
3. Planificación de las etapas de excavación    
Bibliografía    
   
CAPITULO 31. DEMOLICIONES DE ESTRUCTURAS Y EDIFICIOS    
   
1. Introducción    
2. Diámetros de perforación y tipos de explosisivos    
3. Demolición de elementos estructurales    
3.1. Cimentaciones    
3.2. Muros    
3.3. Pilares    
3.4. Losas    
3.5. Cubiertas    
3.6. Vigas    
4. Demolición de estructuras    
4.1. Chimeneas    
4.2. Torres    
4.3. Puentes    
5. Demolición de edificios    
5.1. Edificios de mampostería    
5.2. Edificios de hormigón armado    
5.3. Edificios mixtos    
6. Demolición de estructuras metálicas    
7. Corte de árboles con explosivos    
8. Cargas huecas    
8.1. Parámetros de diseño    
8.1.1. Angulo de revestimiento    
8.1.2. Relación entre longitud y diámetro de carga    
8.1.3. Standoff    
8.1.4. Naturaleza del explosivo    
8.1.5. Iniciación del explosivo    
8.1.6. Metal de recubrimiento    
8.2. Aplicaciones de las cargas huecas    
Bibliografía    
   
CAPITULO 32. OPTIMIZACION ECONOMICA DEL ARRANQUE CON PERFORACION Y VOLADURA    
   
1. Introducción    
2. Economía del binomio de perforación y voladuras    
3. Modelo de optimización determinista    
3.1. Costes de carga    
3.2. Costes de transporte    
4. Predicción de la fragmentación    
4.1. Fórmula de Larsson    
4.2. Fórmula de la SVEDEFO (Swedish Detonic Research Foundation)    
4.3. Modelo KUZ-RAM    
4.4. Fórmula de DINIS DA GAMA (1970)    
4.5. Abaco de Gustafsson    
4.6. Modelo informatizado bidimensional    
5. Modelo de optimización probabilístico    
6. Nuevo método de optimización    
Bibliografía    
   
PARTE IV. CONTROL DE LATERACIONES Y MEDIDAS DE SEGURIDAD    
   
CAPITULO 33. LAS VIBRACIONES TERRESTRES, LA ONDA AEREA Y SU CONTROL    

1. Introducción    
2. Variables que afectan a las características de las vibraciones    
2.1. Geología local y características de las rocas    
2.2. Peso de la carga operante    
2.3. Distancia al punto de la voladura    
2.4. Consumo específico de explosivo    
2.5. Tipos de explosivos    
2.6. Tiempos de retardo    
2.7. Variables geométricas de las voladuras    
3. Características de las vibraciones terrestres    
3.1. Tipos de ondas sísmicas generadas    
3.2. Parámetros de las ondas
3.3. Copiado a libreria ingenieria y arte. mejor libreria tecnica    
3.3. Atenuación geométrica    
3.4. Amortiguación inelástica    
3.5. Interacción de las ondas elásticas    
4. Características de la onda aérea    
5. Instrumentación de registro y análisis de vibraciones y onda aérea    
5.1. Equipos de registro y análisis    
6. Estimadores de leyes de propagación de vibraciones terrestres y aéreas    
6.1. Estimadores de vibraciones terrestres    
6.2. Predicción teórica de las vibraciones terrestres    
6.3. Estimadores de onda aérea    
7. Estudios vibrográficos y de onda aérea    
7.1. Planteamiento de las campañas vibrográficas    
7.2. Inspecciones previas a las voladuras    
8. Criterios de prevención de daños en edificios.    
8.1. Respuesta de las estructuras edificadas    
8.2. Criterios de prevención de daños para vibraciones    
8.3. Criterios de prevención de daños por onda aérea    
9. Efecto de las vibraciones y onda aérea sobre las personas    
10. Efecto de las vibraciones sobre los macizos rocosos    
11. Efecto de las vibraciones sobre el hormigón durante el período de fraguado    
12. Recomendaciones para reducir los niveles de vibración del terreno y onda aérea  12.1. Reducción de las vibraciones con detona-dores de precisión    
Bibliografía    
   
CAPITULO 34. LAS PROYECCIONES Y SU CONTROL    
   
1. Introducción    
2. Modelos de alcance de las proyecciones    
2.1. Modelo sueco    
2.2. Modelo americano    
3. Protecciones    
3.1. Voladuras en zanjas y excavación de solares    
3.2. Taqueas    
3.3. Demoliciones    
3.4. Puestos de disparo de las pegas    
4. Recomendaciones para la ejecución de las voladuras en banco    
Bibliografía    
   
CAPITULO 35. MEDIDAS DE SEGURIDAD EN LOS TRABAJOS DE PERFORACION Y VOLADURAS    
   
1. Introducción    
2. Perforación de barrenos    
2.1. Medidas generales de seguridad en la perforación de barrenos    
2.2. Medidas de seguridad previas al arranque    
2.3. Medidas de seguridad en el arranque    
2.4.Medidas de seguridad después del arranque    
2.5. Medidas de seguridad en los desplazamientos a cielo abierto    
2.6. Medidas de seguridad en labores de interior    
2.7. Medidas de seguridad durante la perforación    
2.8. Medidas de seguridad al finalizar la perforación    
2.9. Medidas de seguridad en el mantenimiento y servicio    
3. Voladuras    
3.1. Medidas al almacenar explosivos    
3.2. Medidas al transportar explosivos dentro de las explotaciones    
3.3. Medidas en el área de la voladura    
3.4. Medidas al preparar el cebo    
3.5. Medidas durante la carga de los barrenos.    
3.6. Medidas en el retacado    
3.7. Medidas al hacer voladuras eléctricas    
3.8. Medias al disparar con mecha    
3.9. Medidas antes y después del disparo    
3.10. Medidas con barrenos fallidos    
3.11. Medidas al taquear bolos    
3.12. Medidas al deshacerse de explosivos    
Bibliografía    
   
   
ANEXOS    

Anexo 1. Simbologia    
Anexo 2. Glosario de términos    
Anexo 3. Diccionario inglés-español    
Anexo 4. Diccionario español-inglés    
Anexo 5. Unidades fundamentales y derivadas del sistema internacional    
Anexo 6. Múltiplos y submúltiplos de las unidades S.I.    
Anexo 7. Conversión de unidades de medida    
Anexo 8. Parte de Voladura    
Anexo 9. Concentraciones lineales de carga para explosivos de diferentes densidades y barrenos de distinto diámetro    
Anexo 10. Densidades aproximadas de distintos materiales rocosos    
Anexo 11. Velocidades sísmicas de diferentes tipos de roca    
Anexo 12. Perforadoras rotopercutivas con martillos en cabeza    
Anexo 13. Perforadoras rotopercutivas con martillos en fondo    
Anexo 14. Perforadoras rotativas de pequeño diámetro    
Anexo 15. Perforadoras rotativas de gran diámetro    
Anexo 16. Triconos

FANGOS ACTIVOS.ELEMINACION BIOLOGICA DE NUTRIENTES

 

Fangos activos. Eliminación biológica de nutrientes.  
Autor: Cortacans Torre,Juan Antonio

• Páginas: 404
• Tamaño: 17x24
• Edición: 4ª
• Idioma: Español
• Año: 2014
• 29,00 Euros 

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 El nitrógeno que está presente en las aguas residuales normalmente en forma reducida influye en los cauces de varias formas. Como nitrógeno amoniacal causa un consumo de oxígeno en las aguas, ya que da lugar procesos biológicos de oxidación a nitritos o nitratos. Tanto el nitrito como el amoniaco son tóxicos, por lo que su presencia en el agua puede producir la muerte de los peces. Para evitar ambos efectos se impone una transformación de ambos tipos de nitrógeno en las plantas (nitrificación).

El nitrógeno, junto con el fósforo, es un factor de eutrofización. Para evitar las consecuencias de la eutrofización hace falta una eliminación de nitrógeno. Esto se consigue con una desnitrificación biológica después de una nitrificación completa.

El fósforo es un nutriente que produce la eutrofización especialmente en aguas estancadas o que circulan a baja velocidad. En la mayor parte de los casos es el factor limitante del crecimiento de algas. Además de por precipitación química, el fósforo puede eliminarse por almacenamiento incrementado en la biomasa. Este sistema biológico ahorra gasto en precipitantes, evita el incremento de la salinidad en los cauces y reduce la producción de fangos y su contenido en metales.

CONTENIDO

CAPITULO 1. BASES DE LOS PROCESOS BIOLÓGICOS DE DEPURACiÓN DE AGUAS RESIDUALES    

1.1.INTRODUCCiÓN    
1.2.FUNCIONES DE NUTRICiÓN DE LOS SERES VIVOS    
1.3.RECAMBIO MATERIAL Y ENERGÉTICO    
1.4.TIPOS DE NUTRICiÓN    
1.5.RESPIRACiÓN    
1.6.CLASIFICACiÓN DE LOS MICROORGANISMOS EN FUNCiÓN DE LAS FUENTES DE ENERGíA Y CARBONO QUE UTILIZAN    
1.7.REACCIONES EN MEDIO AEROBIO    
1.7.1.MICROORGANISMOS HETERÓTROFOS    
1.7.2.MICROORGANISMOS AUTÓTROFOS QUIMIOSINTÉTICOS    
1.7.3.MICROORGANISMOS AUTÓTROFOS FOTOSINTÉTICOS    
1.8.EL AGUA RESIDUAL COMO DISOLUCiÓN ALIMENTICIA    
1.9.FUNCiÓN DE LAS ENZIMAS EN LOS PROCESOS BIOLÓGICOS DE DEPURACiÓN    
1.10.BIODEGRADACIÓN AEROBIA DE LA MATERIA ORGÁNICA. RELACIONES CINÉTICAS    
1.10.1.TASA DE CRECIMIENTO ESPECíFiCO    
1.10.2.CRECIMIENTO CELULAR EN FUNCiÓN DEL SUSTRATO UTILIZADO    
1.10.3.VELOCIDAD DE UTILIZACiÓN DE SUSTRATO EN CULTIVOS MICROBIANOS    
1.10.4.EFECTO DE lA CONCENTRACiÓN DE SUSTRATO SOBRE LA VELOCIDAD DE UTILIZACiÓN DE SUSTRATO    
1.11.MODELO MATEMÁTICO PARA lA BIODEGRADACIÓN DE MATERIA ORGÁNICA    

   
CAPITULO 2. EL PROCESO DE FANGOS ACTIVOS    

2.1.GENERALIDADES    
2.2.El SOPORTE DE lA DEPURACiÓN (FANGO ACTiVO)    
2.3.FACTORES Y PARÁMETROS FUNDAMENTALES DEL PROCESO DE FANGOS ACTiVOS    
2.3.1.INFLUENCIA DEL TIEMPO DE AERACiÓN EN El DESARROLLO DE LA DEPURACiÓN    
2.3.2.INFLUENCIA DEL CONTENIDO DE SÓLIDOS EN El DESARROLLO DE LA DEPURACiÓN    
2.3.3.INFLUENCIA DE lA CARGA VOlUMÉTRICA (Cv)    
2.3.4.INFLUENCIA DE lA CARGA MASICA (Cm)    
2.3.5.LA EDAD DEL FANGO    
2.3.6.LA RECI RCUlACIÓN    
2.3.7.PRODUCCiÓN DE FANGOS EN EXCESO    
2.3.8.CONCENTRACiÓN DE OXíGENO    
2.3.9.CONSUMO DE OXíGENO    
2.4.APLICACiÓN DEL MODELO DE LAWRENCE y McCARTY AL PROCESO DE FANGOS ACTiVOS    
2.4.1.NOTACIONES Y DEFINICIONES    
2.4.2.BALANCE DE BIOMASA EN El SiSTEMA    
2.4.3.BALANCE DE SUSTRATO    
2.4.4.CONSIDERACIONES PARA EL DISEÑO EN BASE AL MODELO DE LAWRENCE y McCARTY    
2.5.MODELO DE EKAMA Y MARAIS    
2.6.MODELO Nº 1 DE LA IAWQ    
2.7.CARACTERíSTICAS DE DIFERENTES PROCESOS DE BIODEGRADACIÓN AEROBIA DE MATERIA ORGÁNiCA    
2.7.1.MEZCLA COMPLETA    
2.7.2.FLUJO PISTÓN    
2.7.3.ALIMENTACiÓN ESCALONADA    
2.7.4.CONTACTO-ESTABILIZACiÓN    
2.7.5.DOBLE ETAPA (A-B)    
2.8.SíMBOLOS    
   
CAPITULO 3. BASES TEÓRICAS DE lA NITRIFICACIÓN y DESNITRIFICACIÓN    

3.1.INTRODUCCiÓN    
3.2.FUNDAMENTOS MICROBIOLÓGICOS DE LA ELIMINACiÓN DE NITRÓGENO    
3.3.ESTEQUIOMETRíA DE LA NITRIFICACIÓN    
3.3.1.REACCIONES ENERGÉTICAS Y DE SíNTESiS    
3.3.2.ALCALlNIDAD y Ph    
3.3.3.NECESIDADES DE OXíGENO    
3.4.CINÉTICA DE LA NITRIFICACIÓN    
3.4.1.EFECTOS DE LA CONCENTRACiÓN DEL AMONIO EN EL CRECIMIENTO DE NITRIFICANTES    
3.4.2.EFECTOS DE LOS FACTORES MEDIOAMBIENTALES EN EL CRECIMIENTO DE LAS NITRIFICANTES    
3.4.3.EXPRESiÓN CINÉTICA COMBINADA    
3.4.4.RELACiÓN DE TASA DE CRECIMIENTO Y TASA DE OXIDACiÓN    
3.4.5.TASA DE CRECIMIENTO NETO    
3.5.PROCESO DE FANGOS ACTIVOS CON BIODEGRADACIÓN DE MATERIA ORGÁNICA Y NITRIFICACIÓN    
3.5.1.BALANCE DEL SISTEMA    
3.5.2.NITRÓGENO EN FORMA DE NITRATOS EN EL EFLUENTE    
3.5.3.PRODUCCiÓN DE FANGOS    
3.5.4.VOLUMEN DEL REACTOR AEROBIO    
3.5.5.DEMANDA TEÓRICA DE OXíGENO ESTEQUIOMETRíA DE LA DESNITRIFICACIÓN    
3.6.1.RECUPERACiÓN DE OXíGENO Y ALCALlNIDAD EN LA DESNITRIFICACIÓN    
3.6.2.REACCIONES DE ENERGíA Y SíNTESIS CON DONADORES DE ELECTRONES DE APORTACiÓN    
3.7.CINÉTICA DE LA DESNITRIFICACIÓN    
3.7.1.EFECTOS DE LA CONCENTRACiÓN DE NITRATOS    
3.7.2.EFECTOS DE LA CONCENTRACiÓN DE CARBONO    
3.7.3.EXPRESION CINÉTICA COMBINADA    
3.7.4.EFECTOS DE LOS FACTORES MEDIOAMBIENTALES EN LA DESNITRIFICACIÓN    
3.8.CONDICIONES PARA EL DESARROLLO DE LA DESNITRIFICACIÓN   
3.8.1.DESNITRIFICACIÓN POSTCONECTADA    
3.8.2.DESNITRIFICACIÓN PRECONECTADA    
3.8.3.DESNITRIFICACIÓN SIMULTANEA, INTERMITENTE y ALTERNANTE    
3.8.4.NITRIFICACIÓN y DESNITRIFICACIÓN EN PLANTAS DE VARIAS ETAPAS    
3.9.PARÁMETROS BÁSICOS PARA EL DISEÑO DE LA NITRIFICACIÓN DESNITRIFICACIÓN    
3.9.1.EDAD DEL FANGO GLOBAL    
3.9.2.DETERMINACiÓN DE LA ZONA ANÓXICA    
3.9.3.PRODUCCiÓN DE FANGOS Y VOLUMEN DEL REACTOR GLOBAL   
3.9.4.REQUERIMIENTOS DE OXíGENO    
3.10.MODELO Nº 1 DE LA IAWQ    
3.10.1.COMPONENTES    
3.10.2.PROCESOS    
3.10.3.CINÉTICA DE LOS PROCESOS MICROBIOLÓGICOS    
3.10.4.FORMA OPERATIVA    
3.11.SIMBOLOS    
   
CAPITULO 4. DIMENSIONAMIENTO DE PROCESOS DE NITRIFICACIÓN y DESNITRIFICACIÓN    

4.1.INTRODUCCiÓN    
4.2.DIMENSIONAMIENTO SEGUN EPA (PROCESS DESIGN MANUAL FOR NITROGEN CONTROL)    
4.2.1. NITRIFICACIÓN    
4.2.1.1.CLASIFICACiÓN DE LOS PROCESOS DE NITRIFICACIÓN    
4.2.1.2.OXIDACiÓN DE CARBONO ORGÁNICO-NITRIFICACIÓN    
4.2.1.3.NITRIFICACIÓN SEPARADA    
4.2.1.4.EFECTOS DE LA RELACiÓN DB05/NTK EN EL CONTROL DE LA MASA DE FANGOS    
4.2.2.DESNITRIFICACIÓN    
4.2.2.1.CINÉTICA DE LOS SISTEMAS DE DESNITRIFICACIÓN EN MEZCLA TOTAL    
4.2.2.3.EJEMPLO DE DISEÑO PARA MEZCLA TOTAL    
4.3.DIMENSIONAMIENTO SEGUN WPCF (AHORA WEF), COMPARATIVO CON EP A    
4.3.1.COMPARACION DISEÑO EPA Y WPCF PARA NITRIFICACIÓN REACTOR DE MEZCLA TOTAL    
4.3.2.EJEMPLO NUMÉRICO DE DISEÑO SEGÚN EPA Y WPCF PARA NITRI FICACIÓN    
4.4.NUEVOS DESARROLLOS DE EPA Y WEF    
4.4.1.EVOLUCiÓN DEL PROCESO DE CÁLCULO SEGÚN EPA    
4.4.2.MANUAL DE LA WEF    
4.5.DIMENSIONAMIENTO SEGÚN NORMA A-131 [ATV]    
4.5.1.GENERALIDADES    
4.5.2.REACTOR BIOLÓGICO    
4.5.3.DECANTADORES SECUNDARIOS    
4.5.4.BASES DEL DIMENSIONAMIENTO    
4.5.5.DIMENSIONAMIENTO DEL REACTOR BIOLÓGiCO    
4.5.5.1.DIMENSIONAMIENTO EN BASE A ENSAYOS EN PLANTA PILOTO    
4.5.5.2.DIMENSIONAMIENTO EN BASE A LA EXPERIENCiA    
4.5.6.DIMENSIONAMIENTO DE UN SELECTOR AEROBIO    
4.5.7.FÓRMULAS EN QUE SE BASAN LAS TABLAS DE DiSEÑO    
4.5.8.ANEXO:DETERMINACiÓN DE LA PRODUCCiÓN DE FANGOS Y DEL CONSUMO DE OXíGENO PARA ELIMINACiÓN DEL CARBONO EN BASE A LA DQO    
4.5.9.EJEMPLO DE DIMENSIONAMIENTO CON NITRIFICACIÓN PRECONECTADA    
4.6.COMPARACiÓN DE CRITERIOS DE DISEÑO    
4.6.1.NITRIFICACIÓN    
4.6.2.DESNITRIFICACIÓN    
4.7.SíMBOLOS    
   
CAPíTULO 5. BASES TEÓRICAS DE lA ELIMINACiÓN BIOlÓGICA DE FÓSFORO    

5.1. INTRODUCCiÓN    
5.2. FUNDAMENTOS DE lA ELIMINACiÓN BIOlÓGICA    
5.3. PRECIPITACiÓN QUíMICA SIMUl TANEA A lA ELIMINACiÓN BIOlÓGICA    
5.4. RUTAS BIOQuílMICAS CON SUSTRATO UNICO PROPUESTAS PARA lA TOMA INCREMENTADA DE FÓSFORO    
5.4.1. RUTA BIOQuíMICA BASADA EN lA TOMA DE GlUCOSA    
5.4.2. RUTA BIOQuíMICA BASADA EN lA TOMA DE ACETATO    
5.4.3. RESUMEN COMPARATIVO DE MODELOS BIOQUíMICOS    
5.4.4. DETERIORO DE lA TOMA INCREMENTADA DE FÓSFORO POR lA PRESENCIA DOMINANTE DE MICROORGANISMOS SIN ACUMULACiÓN DE POLlFOSFATOS    
5.5. ESTEQUIOMETRíA DE lA REDISOlUCIÓN DE P043- y TOMA SIMUl TAN EA SUSTRA TO    
5.6. ESTEQUIOMETRíA DE lA REDISOlUCIÓN DE P043- y TOMA INCREMENTADA DE P    
5.7. PROBLEMAS E INDETERMINACIONES EN lA ELIMINACiÓN BIOlÓGICA DE FÓSFORO    
5.7.1. DESNITRIFICACIÓN EN lOS PROCESOS DE ELIMINACiÓN BIOlÓGICA DE FÓSFORO    
5.7.2. INFLUENCIA DE lA NATURALEZA DE lA DQO INFlUENTE    
5.7.3. BACTERIAS G    
5.7.4. IMPORTANCIA DEL CONTENIDO DE CATIONES DEL AGUA RESIDUAL    
5.8. FORMAS DE OPERACiÓN PARA lA RETIRADA BIOlÓGICA DEL FÓSFORO    
5.8.1. PROCESOS EN LíNEA    
5.8.2. PROCESO PHOSTRIP    
5.8.3. FACTORES QUE LIMITAN EL RENDIMIENTO DE LOS SISTEMAS BIOLÓGICOS DE ELIMINACiÓN DE FÓSFORO    
5.8.4. POSIBILIDADES DE OPTIMIZACIÓN DE LA ELIMINACiÓN BIOLÓGICA DE FÓSFORO    
5.9. SíMBOLOS    
   
CAPITULO 6. DIMENSIONAMIENTO DE PLANTAS PARA LA ELIMINACIÓN BIOlÓGICA DE FÓSFORO    

6.1.INTRODUCCIÓN    
6.2.CRITERIOS DE DIMENSIONAMIENTO SEGÚN LAS HOCHSCHULEN ALEMANAS    
6.3.DIMENSIONAMIENTO SEGÚN MEIER    
6.4.MODELO PARA LA ELIMINACiÓN BIOLÓGICA DE FÓSFORO POR MEDIO DE LA DETERMINACiÓN EN PLANTA PILOTO DE LAS SECUENCIAS DE TOMA Y REDISOLUCIÓN DE FÓSFORO    
6.4.1.INTRODUCCIÓN    
6.4.2.CORRELACIONES OBTENIDAS    
6.4.3.DIMENSIONAMIENTO    
6.4.4.VENTAJAS DEL MODELO    
6.5.MODELO Nº 2 DE LA IWA    
6.5.1.SENTIDO DE SU APLICACiÓN    
6.5.2.SUPUESTOS O RESTRICCIONES ASOCIADOS CON LA APLICACiÓN DEL MODELO    
6.5.3.CLASIFICACiÓN DE MICROORGANISMOS SEGUN EL A.S.MODELO Nº2    
6.6.DIMENSIONAMIENTO SEGÚN NORMA A-131 (ATV)    
6.7.MODELO ESTÁTICO SiMPLIFICADO    
6.7.1.HIPÓTESIS DE PARTIDA    
6.7.2.ECUACIONES EN RÉGIMEN ESTACIONARIO    
6.7.2.1.REDISOLUCIÓN ANAERÓBICA DE FÓSFORO Y TOMA DE ACETATO    
6.7.2.2.UTILIZACiÓN AERÓBICA DEL PHB Y TOMA DE FÓSFORO    
6.7.2.3.CULTIVOS MIXTOS    
6.7.3.EJEMPLO DE CÁLCULO DE UN CULTIVO MIXTO    
6.7.4.EFECTO DE LA FERMENTACIÓN ÁCIDA EN EL DISEÑO EN ESTADO ESTACiONARIO    
6.7.5.SíMBOLOS    
   
APÉNDICE 1.- DIMENSIONAMIENTO DEL DECANTADOR SECUNDARIO    
1.INTRODUCCiÓN    
2.ESQUEMA DEL CONJUNTO REACTOR-DECANTADOR    
3.DEFINICIONES Y SíMBOLOS DE LOS PARÁMETROS UTILIZADOS    
4.VALORES LíMITE PARA LA APLlCABILlDAD DE LA NORMA    
5.ZONAS Y FUNCIONES DE LOS DECANTADOR    
6.DIMENSIONAMIENTO    
6.1.PARÁMETROS DE PARTIDA    
6.2.PARÁMETROS DE DiSEÑO    
6.2.1.VELOCIDAD ASCENSIONAL    
6.2.2.CONCENTRACiÓN DE SÓLIDOS EN EL FONDO DEL DECANTADOR
6.2.3.CONCENTRACiÓN DE SÓLIDOS EN EL FANGO RECIRCULADO    
6.2.4.PORCENTAJE DE RECIRCULACIÓN    
6.3.DIMENSIONES DEL DECANTADOR    
6.3.1.SUPERFICIE DE DECANTACiÓN    
6.3.2.ZONA DE AGUACLARA    
6.3.3.ZONA DE SEPARACiÓN    
6.3.4.ZONA DE ALMACENAMIENTO    
6.3.5.ZONA DE ESPESAMIENTO    
6.4.VELOCIDAD DEVERTIDO    
7.EJEMPLO DE DIMENSIONAMIENTO    

REFERENCIAS CITADAS EN EL TEXTO

EARTH PRESSURE AND EARTH RETAINING STRUCTURES

 

Earth Pressure and Earth-Retaining Structures  
Autor: Chris R.I. Clayton, Rick I. Woods, Andrew J. Bond, Jarbas Milititsky

• Páginas: 608
• Tamaño: 17x24
• Edición: 3ª
• Idioma: Inglés
• Año: 2014
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 When it comes to designing and constructing retaining structures that are safe and durable, understanding the interaction between soil and structure is at the foundation of it all. Laying down the groundwork for the non-specialists looking to gain an understanding of the background and issues surrounding geotechnical engineering, Earth Pressure and Earth-Retaining Structures, Third Edition introduces the mechanisms of earth pressure, and explains the design requirements for retaining structures. This text makes clear the uncertainty of parameter and partial factor issues that underpin recent codes. It then goes on to explain the principles of the geotechnical design of gravity walls, embedded walls, and composite structures.

What’s New in the Third Edition:

The first half of the book brings together and describes possible interactions between the ground and a retaining wall. It also includes materials that factor in available software packages dealing with seepage and slope instability, therefore providing a greater understanding of design issues and allowing readers to readily check computer output. The second part of the book begins by describing the background of Eurocode 7, and ends with detailed information about gravity walls, embedded walls, and composite walls. It also includes recent material on propped and braced excavations as well as work on soil nailing, anchored walls, and cofferdams. Previous chapters on the development of earth pressure theory and on graphical techniques have been moved to an appendix.

Earth Pressure and Earth-Retaining Structures, Third Edition is written for practicing geotechnical, civil, and structural engineers and forms a reference for engineering geologists, geotechnical researchers, and undergraduate civil engineering students.

Table Contents


Part I

Fundamentals

Soil behaviour

Introduction

Origin, composition and structure of soils and rocks

Soil strength and effective stress

Dilatancy and the critical state

Strength on preexisting failure planes

Soil stiffness and ground movements

Consolidation and swelling— ‘short- term’ and ‘long-term’ conditions

Consequences for engineering design

Structured soils

Soil properties

Soil models used for earth pressure and retaining structure analysis

Site investigation and acquisition of soil parameters

Obtaining required soil parameters from site investigation data

Factors affecting earth pressure

Wall construction

Wall and ground movements

Earth pressure principles

Summary

Water and retaining structures

Typical ground water conditions

Seepage and water pressure calculations

Water-induced instability

Groundwater control

Global and local instability

Types of instability affecting retaining structures

Classification of instability and selection of parameters

Base heave and local failure calculations

Limit equilibrium analysis of overall instability

Detecting and stabilising preexisting instability

Stabilisation of slopes using retaining structures

Part II

Design

Wall selection

Reasons for selecting a particular form of retaining wall

Gravity walls

Embedded walls

Composite walls and other support systems

Preliminary selection of wall type

Avoiding failure

Defining failure

Uncertainties in design

Providing for uncertainty—introducing safety and reliability

Summary of practice –

Introduction to analysis

Rules of thumb

Evidential methods

Closed-form solutions

Limit analysis

Limit equilibrium analyses

Discrete spring models

Continuum models

Gravity walls

Preliminary design

Detailed design—limit states for external stability

Internal stability

Calculations to Eurocode 7 for a gravity wall

Embedded walls

Selection of soil parameters

Preliminary design

Design of sheet-pile walls using limit equilibrium calculations

Propped and braced excavations

Bored pile and diaphragm walls

King post and soldier pile walls

Composite walls and other support systems

Reinforced soil

Multi-anchored earth retaining structures

Soil nailing

Design of bridge abutments for earth pressure

Cofferdams

Appendix A: Classical earth pressure theory

Appendix B: Earth pressure coefficients

References

Index