Dinámica del volteo de bloques en taludes rocosos

Abstract

This document presents the dynamic analysis of a toppling's process in a rock slope. For this, the program Toppling UN was created, which is capable of reproducing the movement of a block system. The program was formulated based on the Discrete Element Method (DEM). This method is a numerical procedure that allows to study the movement of a system of particles, in this case rigid blocks, from the calculation of the interaction between blocks. The shock forces between blocks are simulated by rheological units, while the movement is calculated through a set of equations that arise from Newton's second Law.

The program is applied in a rocky slope susceptible to toppling. As a result, is obtained the forces, the velocity and the displacement of each blocks in the slope. With this information, the dynamic behavior of the slope for di erent values in the friction angle of the blocks is analyzed. It can be seen that, although a slope is established, it is possible that a series of local movements may occur due to the individual instability of the blocks.

En este trabajo se presenta el análisis dinámico de un proceso de volteo de bloques en un talud rocoso. Para esto, se creó el programa Toppling_UN, que es capaz de reproducir el movimiento de un sistema de bloques. El programa se formuló con base en el Método de los Elemento Discretos (DEM). Este método es un procedimiento numérico que permite estudiar el movimiento de un sistema de partículas, en este caso bloques rígidos, a partir del cálculo de la interacción entre bloques. Las fuerzas de choque entre bloques se simulan por medio de unidades reológicas, mientras el movimiento se calcula a través de un conjunto de ecuaciones que surgen de la segunda Ley de Newton.

El programa se aplica en un talud rocoso que es susceptible a volteo. Como resultado se obtiene la fuerza, la velocidad y el desplazamiento de cada uno de los bloques que conforman el talud. Con esta información se analiza el comportamiento dinámico del talud para diferentes valores en el ángulo de fricción de los bloques. Al final se puede observar que, aunque talud sea establece, es posible que se presenten una serie de movimiento locales por la inestabilidad individual de los bloques.