Control de vibraciones para casas de tierra en Perú

Abstract

La presente tesis es un trabajo realizado en el transcurso de un tiempo para lograr el entendimiento de las constantes quejas de las poblaciones aledañas a las mineras con respecto a la destrucción o fisuramiento de sus viviendas debido al efecto de las vibraciones generadas por las voladuras. El proyecto se empezara mediante el estudio del entorno rural de la unidad minera, identificando en tipo de vivienda existente en la zona, así como un análisis estructural de las casas con peligro de daño por voladura. Así mediante el estudio de las viviendas se podrá determinar el nivel de vibración y de frecuencia que produciría algún daño en la propiedad. Este objetivo propuesto tuvo como resultados el análisis del tipo de casas de tierra, de los cuales se hicieron análisis tanto con simulación como con los programas de análisis estructurales. Los resultados obtenidos nos demostraron que los niveles de vibración deberían estar por debajo de los 5.25 mm/s y que la frecuencia de resonancia de estas viviendas es de 7 – 14 Hz en promedio, y que frecuencias menores a estas a pesar de no ser dañinas para las casas si son tomadas con más temor por la población por el movimiento que causan a sus objetos. Por lo que se llegó a la conclusión de que se tenían que lograr vibraciones mayores a las de 14 Hz para evitar problemas con las poblaciones. Interpretar en qué punto se encuentra los estudios de control de vibraciones en estructuras a escala mundial en cuanto al manejo de la información de vibraciones y las normatividades sobre las vibraciones producidas por la actividad humana. Estos estudios nos demuestran que para el tipo de casas de tierra no ha habido estudios importantes en el tema de control de vibraciones, siendo Colombia el país más avanzado al respecto por el alto grado de viviendas de ese tipo que hay en la zona. Las casas del tipo tierra (Adobe y Tapial) tienen problemas en el tema de control de sismos y voladuras. Por lo que en el tema de vibraciones se debe actuar con mucho cuidado y seguridad para evitar la fisuracion de estas. El siguiente paso es el de monitorear las vibraciones de las voladuras más cercanas a las zonas habitadas para ello se deben de realizar mediciones de vibraciones producidas por voladuras en la minera y realizar un modelo de vibraciones en campo lejano para poder estimar las vibraciones generadas por las voladuras y llegar a una relación de vibración vs Explosivo Usado. Estos datos nos arrojaron valores de vibraciones en la mayoría de los casos por debajo a los 5 mm/s y con frecuencias del orden de 1-5 Hz lo cual nos demuestra la imposibilidad de daño a las viviendas por encontrarse por debajo del umbral de daño. Sin embargo las frecuencias obtenidos nos demuestran que las voladuras si son detectadas y percibidas por los pobladores alertando a la población y pudiendo causar temor sobre sus viviendas. Lo mejor en estos casos sería una política de comunicación y explicación a la gente de la imposibilidad de daño a sus propiedades. La velocidad de Onda P calculada de forma teórica y práctica (rango de 1700 m/s a 2100 m/s) nos muestra que la zona de La Quinua es una zona de roca entre suave a media y con gran número de fallas y fracturas que nos indica que la vibración se mitiga bastante por el paso por todos esos lados. El siguiente paso es el del Modelamiento de las vibraciones para lograr reducir aún mas las vibraciones producidas en el tajo, esto se lograr mediante el uso de la onda elemental para evitar los acoplamiento de taladros lo cual reducía enormemente la vibraciones al tener en muchas voladuras acoplamiento de las de cuatro taladros simultáneos lo cual aumenta enormemente los niveles de vibración y son responsables de los picos de velocidad que se tenían en los registros. Los registros demostraron que el mayor acoplamiento de taladros era al 33% de la longitud de la onda elemental, por lo que se recomendó pasar de los tiempos de 25 ms a los tiempos de 13 ms a 17 ms, estos tiempos evitaban el acoplamiento de cargas, mientras que el de 25 ms aumentaba tal acoplamiento.