DSpace Community: FICT

Modelado geomecánico y predicción de fragmentación en rocas para la optimización de voladuras en una cantera de caliza

2026-05-22T19:27:31Z

Title: Modelado geomecánico y predicción de fragmentación en rocas para la optimización de voladuras en una cantera de caliza Authors: Puma Zaruma, Kleber Jonnathan; Bordehore Jordá Luis, director Abstract: CONDITIONING OF PROJECT PUBLICATION. Limestone quarrying relies strongly on drilling and blasting, processes whose performance depends on both the geomechanical conditions of the rock mass and the resulting fragmentation. This study integrates rock mass characterization, blast analysis, and slope-stability assessment to optimize rock breakage and operational safety. Rock mass quality was evaluated using RMR, GSI, RQD, A-factor, and SMR, while slope stability was analyzed through the limit-equilibrium method and kinematic analysis. Fragmentation was quantified using UAV-based photogrammetry combined with AI-driven particle-size detection, enabling the construction of granulometric curves. These data were incorporated into the Kuz–Ram model, applying the Ash method to determine optimal drilling patterns. Five distinct rock masses were identified, and wedge- and block-type instabilities were detected along the working face. Mitigation measures, including catch berms and drainage ditches, were proposed. Optimal burden values ranged from 2.59 to 3.35 m, yielding D80 values below 60 cm. Keywords: Geomechanics; Photogrammetry; Blasting; Limestone quarrying; D80; Kuz-Ram model; AI; UAVs. Description: CONDICIONAMIENTO DE PUBLICACION DE PROYECTOS. La explotación de canteras de caliza depende en gran medida de la perforación y la voladura, procesos cuyo rendimiento está condicionado tanto por las condiciones geomecánicas del macizo rocoso como por la fragmentación resultante. Este estudio integra la caracterización del macizo rocoso, el análisis de voladuras y la evaluación de la estabilidad de taludes para optimizar la rotura de roca y la seguridad operativa. La calidad del macizo rocoso se evaluó mediante RMR, GSI, RQD, factor A y SMR, mientras que la estabilidad de taludes se analizó mediante el método de equilibrio límite y el análisis cinemático. La fragmentación se cuantificó utilizando fotogrametría basada en drones, combinada con detección de tamaños de partículas impulsada por Inteligencia Artificial, lo que permitió construir curvas granulométricas. Estos datos se incorporaron al modelo Kuz–Ram, aplicando el método de Ash para determinar mallas de perforación óptimos. Se identificaron cinco macizos rocosos distintos y se detectaron inestabilidades tipo cuña y tipo bloque a lo largo del frente de trabajo. Se propusieron medidas de mitigación, incluidas bermas de contención y zanjas de drenaje. Los valores óptimos de burden oscilaron entre 2,59 y 3,35 m, produciendo valores de D80 inferiores a 60 cm

Análisis de respuesta no lineal de sitio de depósitos aluviales licuables: pruebas in situ, modelos empíricos y deformación del terreno

2026-05-22T17:45:03Z

Title: Análisis de respuesta no lineal de sitio de depósitos aluviales licuables: pruebas in situ, modelos empíricos y deformación del terreno Authors: Pillajo Sinchi, Carlos Daniel; Guanoluisa Erazo, Cristhian Alberto; Vera Grunauer, Xavier Fernando, Director Abstract: CONDITIONING OF PROJECT PUBLICATION. Reliable assessment of liquefaction consequences remains a central challenge for levelground alluvial deposits. The state of practice relies on empirical procedures derived from in-situ tests and calibrated against manifestations from past earthquakes. While these methods provide reasonable estimates of liquefaction triggering, they fail to capture liquefaction at depth and cannot quantify transient ground deformations, which are critical for assessing seismic demands. Laboratory evidence further shows that silty sands exhibit lower cyclic resistance and more severe liquefaction effects than clean sands, challenging fines correction factors embedded in simplified procedures. A key limitation of empirical methods is that they treat each soil layer independently, neglecting the system-level response of interbedded deposits. Deeper liquefiable horizons separated by clayey layers may trigger first, dissipating seismic energy and altering stress transmission, often leading simplified procedures to misclassify the critical stratum. Simplified approaches also omit the rate of excess pore pressure generation, a parameter strongly influenced by non-plastic fines. This study integrates an extensive in-situ geotechnical and geophysical characterization campaign with nonlinear effective-stress site response analyses in an alluvial deposit located in Samborondon city (Guayaquil, Ecuador). Results highlight that seismic demand is strongly influenced by the non-stationary characteristics of input motions. Findings further emphasize the need for explicit treatment of shear strength derived from empirical in-situ cyclic resistance ratio correlations, which provide a more reliable approach for characterized a model for nonlinear effective stress site response analysis. Keywords: site response analysis, liquefiable alluvial deposits, in-situ tests, cyclic resistance ratio, cyclic stress ratio, liquefaction safety factor Description: CONDICIONAMIENTO DE PUBLICACION DE PROYECTOS. La evaluación confiable de las consecuencias de la licuación sigue siendo uno de los principales desafíos en depósitos aluviales en condición de terreno plano. El estado de la práctica se basa en procedimientos empíricos derivados de ensayos in situ y calibrados a partir de manifestaciones observadas en terremotos pasados. Si bien estos métodos proporcionan estimaciones razonables del inicio de la licuación, no logran capturar la ocurrencia de licuación a profundidad ni cuantificar las deformaciones transitorias del terreno, las cuales son fundamentales para la evaluación de las demandas sísmicas. La evidencia de laboratorio muestra además que las arenas limosas presentan una menor resistencia cíclica y efectos de licuación más severos que las arenas limpias, lo que pone en entredicho los factores de corrección por contenido de finos incorporados en los procedimientos simplificados. Una limitación clave de los métodos empíricos es que tratan cada estrato de suelo de manera independiente, ignorando la respuesta a nivel de sistema de depósitos estratificados. Estratos licuables profundos, separados por capas arcillosas, pueden licuar primero, disipando energía sísmica y modificando la transmisión de esfuerzos, lo que con frecuencia conduce a que los procedimientos simplificados identifiquen erróneamente el estrato crítico. Asimismo, los enfoques simplificados omiten la tasa de generación del exceso de presión de poros, un parámetro fuertemente influenciado por la presencia de finos no plásticos. En este estudio se integra una extensa campaña de caracterización geotécnica y geofísica in situ con análisis no lineales de respuesta sísmica del sitio en esfuerzos efectivos, aplicados a un depósito aluvial ubicado en la ciudad de Samborondón (Guayaquil, Ecuador). Los resultados destacan que la demanda sísmica está fuertemente influenciada por las características no estacionarias de los registros sísmicos de entrada. Los hallazgos enfatizan además la necesidad de un tratamiento explícito de la resistencia al corte derivada de correlaciones empíricas de la relación de resistencia cíclica obtenidas a partir de ensayos in situ, las cuales proporcionan un enfoque más confiable para la caracterización de modelos de respuesta sísmica del sitio no lineales en esfuerzos efectivos

Geoeléctrica y sísmica de refracción para zonificación de áreas inestables en el campamento Guarumales

2026-05-22T17:13:37Z

Title: Geoeléctrica y sísmica de refracción para zonificación de áreas inestables en el campamento Guarumales Authors: Molina Torres, Edgar Esteban; Avalos Sánchez, Roberto Isaac; Carrión Mero, Paul Cesar, Director Abstract: Mass movements are geological events that involve the displacement of soil, causing both material damage and loss of human life. The location of hydroelectric plants increases susceptibility to mass movement phenomena. The Paute Integral Project (Azuay—Ecuador) consists of three dams that supply approximately 35% of the country’s energy demand. The “Guarumales” camp is in a macro-landslide zone with groundwater, posing a risk to the operational and administrative infrastructure of one of its main production plants. This research aims to generate a landslide susceptibility map of the camp by correlating geophysical methods (Electrical Resistivity Tomography and Vertical Electrical Soundings) to identify critical zones. For this purpose, four processes were carried out: (i) Characterization of instability factors using baseline thematic information, (ii) geophysical exploration campaign, (iii) GIS mapping, and (iv) stability mapping. The integration of these variables enabled delineation of areas with high susceptibility, characterized by low resistivity values, weak materials, and water saturation on steep slopes. Likewise, instability associated with erosion and undercutting was identified on stream banks near the camp and in recharge areas where the saturated layer is characterized by low resistivities (<75 Ω·m). In contrast, areas with high resistivity values (>5000 Ω·m) and forest cover exhibited greater stability. The results of this zonation provide a fundamental input for territorial planning and defining mitigation measures based on in situ evaluations, contributing to risk reduction in hydroelectric projects located in geologically complex environments. Keywords: Electrical resistivity tomography, Vertical electrical soundings, mass removal phenomena, slope stability, susceptibility analysis, mapping. Description: Los movimientos en masa son eventos geológicos que implican el desplazamiento de suelo, ocasionando tanto daños materiales como pérdidas de vidas humanas. La localización de centrales hidroeléctricas incrementa la susceptibilidad a fenómenos de movimientos en masa. El Proyecto Paute Integral (Azuay—Ecuador) está conformado por tres presas que abastecen aproximadamente el 35 % de la demanda energética del país. El campamento “Guarumales” se localiza en una zona de macrodeslizamiento con presencia de aguas subterráneas, lo que representa un riesgo para la infraestructura operativa y administrativa de una de sus principales plantas de producción. La presente investigación tiene como objetivo generar un mapa de susceptibilidad a deslizamientos del campamento mediante la correlación de métodos geofísicos (Tomografía de Resistividad Eléctrica y Sondeos Eléctricos Verticales) para identificar zonas críticas. Para este propósito se desarrollaron cuatro procesos: (i) caracterización de los factores de inestabilidad a partir de información temática base, (ii) campaña de exploración geofísica, (iii) cartografía en un entorno SIG y (iv) zonificación de la estabilidad. La integración de estas variables permitió delimitar áreas con alta susceptibilidad, caracterizadas por bajos valores de resistividad, materiales poco competentes y saturación hídrica en pendientes pronunciadas. Asimismo, se identificó inestabilidad asociada a procesos de erosión y socavación en las márgenes de los cauces cercanos al campamento y en zonas de recarga, donde la capa saturada presenta resistividades bajas (<75 Ω·m). En contraste, las áreas con altos valores de resistividad (>5000 Ω·m) y cobertura forestal evidenciaron una mayor estabilidad. Los resultados de esta zonificación constituyen un insumo fundamental para la planificación territorial y la definición de medidas de mitigación basadas en evaluaciones in situ, contribuyendo a la reducción del riesgo en proyectos hidroeléctricos emplazados en entornos geológicos complejos.

Caracterización Geotécnica del deposito de arcillas en planicie de inundación de Samborondón mediante la integración de ensayos de campo y laboratorio

2026-05-22T16:49:31Z

Title: Caracterización Geotécnica del deposito de arcillas en planicie de inundación de Samborondón mediante la integración de ensayos de campo y laboratorio Authors: Lindao Farías, Álvaro Mauricio; Zambrano Loor, Henrry Patricio; Falquez Torres, Daniel Andrés, Director Abstract: Clays permanently located below the groundwater table, whose natural water content exceeds the liquid limit, represent a challenge for the proper foundation of engineering projects of any kind. When this saturated condition is combined with sensitive behavior, the situation becomes an interesting case study.Given the large extent of the floodplain where these clays are found, it is proposed to characterize part of the deposit by implementing common field methods such as mechanical drilling with the Standard Penetration Test (SPT), MASW geophysical surveys, and the determination of index properties through routine laboratory tests. Special emphasis is placed on the determination of the liquid limit using the fall cone apparatus in accordance with BS 1377: Part 2: 1990 (British Standards Institution, 1990).This standard also allows for the indirect measurement of undrained shear strength in both undisturbed and remolded clay samples. Finally, a degree of sensitivity of at least 23% was identified, along with variations between the liquid limit values obtained using the Casagrande device and the fall cone apparatus. Keywords: Clay, sensitivity, liquid limit, fall cone. Description: Las arcillas ubicadas permanentemente bajo nivel freático cuya humedad natural supera el límite líquido representan un desafío para la correcta cimentación de proyectos de cualquier índole y si adicional a este estado de saturación se agrega un comportamiento sensitivo, el caso representa un caso de estudio interesante. Dada la gran extensión de la planicie donde se encuentran estas arcillas, se propone caracterizar parte del depósito implementando métodos de campo usuales como el sondeo mecánico SPT, geofísica MASW y la determinación de las propiedades índice mediante ensayos rutinarios de laboratorio, haciendo especial énfasis en la determinación del límite líquido mediante el equipo de caída de cono según la norma BS 1377: Part 2 : 1990 (British Standards Institution, 1990). Dicha norma también nos permite tomar la medida indirecta de resistencia al corte en muestras inalteradas y alteradas de arcilla. Finalmente se detectó un grado de sensitividad de al menos un 23% y variaciones entre el límite líquido determinado mediante el dispositivo de límite líquido y el aparato de caída de cono.