Manual para el Control y Diseño de Voladuras en Obras de Carreteras por José Luis Sanz Contreras y Jesús Santamaría

| diciembre 7, 2011 | 2 Comentarios
Manual para el Control y Diseño de Voladuras en Obras de Carreteras
DESCRIPCIÓN DEL TEXTO

Cuando se decide llevar a cabo un carretera, u otra obra lineal, en un macizo rocoso no ripable es necesario emplear las técnicas de perforación y voladuras para su excavación.

El presente trabajo se inscribe dentro de un contrato suscrito entre la Dirección General de Carreteras del M.O.P.U. y la Sociedad Equipo de Asistencia Técnica, S.A. Tiene por objeto realizar un “Manual para el diseño y control de voladuras en obras de Carreteras“.

TABLA DE CONTENIDO

1. Introducción

2. Caracterización del macizo rocoso. Propiedades

2.1. Introducción
2.2. Litología
2.3. Estructura y dominio estructural
2.4. Superficies de discontinuidad

2.4.1. Orientación
2.4.2. Espaciado
2.4.3. Dimensiones

2.5. Familias de discontinuidades
2.6. Tamaño de los bloques
2.7. El agua en el macizo rocoso
2.8. Propiedades de las rocas

2.8.1. Resistencias mecánicas

2.8.1.1. Ensayo Brasileño
2.8.1.2. Ensayo Frankliri
2.8.1.3. Indice de rebote con martillo Schmidt
2.8.1.4. Esclerómetro Shore
2.8.1.5. Ensayo NCB Gane Indenter
2.8.1.6. Indice Protodjakonov

2.8.2. Abrasividad
2.8.3. Tenacidad
2.8.4. Cementación
2.8.5. Densidad y porosidad

2.9. Técnicas Geofísicas

2.9.1. Sísmica de refracción
2.9.2. Otras técnicas geofísicas que precisan de la ejecución de barrenos

2.9.2.1. Rayos Gamma
2.9.2.2. Neutrones
2.9.2.3. Densidad (Gamma-Gamma)
2.9.2.4. Calibre
2.9.2.5. Velocidad sónica

2.10. Correlaciones entre variables geomecánicas

3. La Excavabilidad de las rocas por medios Mecánicos

3.1. Introducción
3.2. Equipos utilizados en la excavación de terrenos
3.3. Ripabilidad y rozabilidad de las rocas

3.3.1. Consideraciones a las propiedades geomecánicas
3.3.2. Sísmica de refracción

4. Planificación de la excavación de rocas mediante voladuras

4.1. Introducción
4.2. Factores básicos en la planificación del arranque con explosivos
4.3. Programación de la per1oración

4.3.1. Diámetro de perforación
4.3.2. Equipo de perforación
4.3.3. Método de perforacíón
4.3.4. Sistemas de montaje .
4.3.5. Accionamiento
4.3.6. Compresor
4.3.7. Accesorios de perforación

4.4. Programación de la voladura

4.4.1. Explosivos
4.4.2. Accesorios de los explosivos
4.4.3. Esquema geométrico
4.4.4. Secuencias de encendido
4.4.5. Tamaño de fa voladura

4.5. Ritmos de excavación
4.6. Equipos de carga y transporte
4.7. Medidas de protección y seguridad

5. Métodos de perforación de rocas

5.1. Introducción
5.2. Técnicas de perforación
5.3. Requerimientos a la ejecución de los barrenos

5.3.1. Diámetro de barreno
5.3.2. Longitud o profundidad del barreno
5.3.3. Desviación
5.3.4. Estabilidad del barreno
5.3.5. El barrido de los barrenos

5.4. Equipos de perforación a cielo abierto
5.5. Equipos de perforación de túneles y galerías
5.6. La perforación a rotopercusión

5.6.1. Perforación con martillo en cabeza
5.6.2. Perforación con martillo en fondo

5.7. Ventajas de la técnica de perforación con martillo hidraulico en cabeza

5.7.1. Diámetros de barrenos
5.7.2. Profundidad de los barrenos
5.7.3. Velocidades de penetración

5.8. Ventajas de la técnica de perforación con martillo en fondo

5.8.1. Diámetros de barrenos
5.8.2. Profundidad de los barrenos
5.8.3. Velocidades de penetración

5.9. Perforación rotativa

5.9.1. Perforación con tricQno
5.9.2. Perforación con útiles de corte

5.10. Otras técnicas de perforación
5.11. Accesorios de perforación

5.11.1. Características generales
5.11.2. Adaptadores de culata
5.11.3. Manguitos de acop1amiento
5.11.4. Varillaje

5.11.4.1. Barras guía
5.11.4.2. Barras de extensión
5.11.4.3. Barrenas integrales

5.11.5. Bocas

5.11.5.1. Bocas de botones
5.11.5.2. Bocas de plaquitas
5.11.5.3. Otros tipos de bocas

5.12. El factor capacidad de producción a largo plazo según los tipos de perforación
5.13. La inversión en equipos
5.14. El coste de la perforación
5.15. Areas de utilización de los equipos
5.16. Gestión y economía de los equipos
5.17. Factores de decisión en los parámetros básicos de perforación de un equipo
5.18. Selección del equipo de perforación

6. Explosivos y accesorios de voladuras

6.1. Evolución de los explosivos industriales
6.2. Reacciones explosivas
6.3. Sustancias intrinsecamente explosivas

6.3.1. Explosivos iniciadores
6.3.2. Explosivos secundarios

6.4. Características y propiedades de los explosivos

6.4.1. Productos de reacción explosiva
6.4.2. Balance de oxígeno
6.4.3. Calor desarrollado en la explosión
6.4.4. Temperatura de la explosión
6.4.5. Presión de detonación
6.4.6. Presión en el barreno
6.4.7. Densidad del explosivo
6.4.8. Velocidad de detonación
6.4.9. Potencia del explosivo. Poder rompedor
6.4.10. Estabilidad química
6.4.11. Aptitud a la propagación c;le la detonación
6.4.12. Sensibilidad
6.4.13. Gases de explosión. Toxicid~d
6.4.14. Resistencia al agua
6.4.15. Resistencia a bajas temperaturas
6.4.16. Características antigrisú

6.5. Explosivos industriales

6.5.1. Clasificación de los explosivos índustriales
6.5..2, Explosivos gelatinosos sensibilizados con NG (Gomas)
6.5.3. Explosivos pulverulentos
6.5.4. Explosivos a base de nitrato amoniaco (Nagolitas o Anfos)
6.5.5. Hrdrogeles (Riogeles)
6.5.6. Emulsiones
6.5.7. Emunex
6.5.8.. Polvoras de mina
6.5.9. Explosivos de seguridad
6.5.10. Explosivos especiales para demoliciones y taqueo

6.6. Criterios de selección de explosivos
6.7. Otros productos no explosivos utilizados en la fragmentación de las rocas
6.8. Accesorios para la iniciación de explosivos

6.8.1. Detonadores eléctricos

6.8.1.1. Características eléctricas
6.8.1.2. Mecanrsmo de encendido
6.8.1.3. Clasificación de los detonadores eléctricos

6.8.1.3.1. Según las características eléctricas
6.8.1.3.2. Según los tiempos de detonación

6.8.1.4. Encendido de detonadores eléctricos. Conexiones

6.8.1.4.1. Conexión en serie
6.8.1.4.2. Conexión en paralelo
6.8.1.4.3. Conexiones mixtas

6.8.1.5. Fuentes de energía

6.8.1.5.1. E xplosores de condensador
6.8.1.5.2. Explosores de circuitos

6.8.1.6. Comprobación de circurtos
6.8.1.7. Cebado y conexión
6.8.1.8. Detonadores para aplicaciones especiales

6.8.2. Sistemas de iniciación no eléctricos

6.8.2.1. Mecha lenta

6.8.2.1.1. Propiedades y caracterí.sticas

6.8.2.2. Corc;lón detonante

6.8.2.2.1. Características del cordón
6.8.2.2.2. Relés de microrretardo para cordón detonante

6.8.2.3. Detonadores de mecha
6.8.2.4. Detonadores de tubo detonante (Nonel)
6.8.2.5. Multiplicadores
6.8.2.6. Multiplicadores temporizados
6.8.2.7. Detonadores iniciados por cordones detonantes de bajo gramaje
6.8.2.8. Detonadores Hercudet

6.9. Pesos y medidas de los explosivos encartuchados

7. Conceptos generales de diseño de voladuras

7.A. Voladuras en banco

A.1. Introducción y aspectos generales
A.2. Diámero de los barrenos
A.3. Altura de banco
A.4. Inclinación de los barrenos
A.5. Retacado
A.6. Piedra yespaciamiento
A. 7. Sobre perforación
A.8. Esquemas de perforación
A.9. Configuración del frente libre
A.10. Tamaño del macizo a volar
A.11. Volumen de expansión
A.12. Configuración de las cargas
A.13. Desacoplamiento de las cargas
A.14. Explosivos
A.15. Colocación de varios tipos de explosivo dentro de los barrenos
A.16. Consumo específico de explosivos
A. 17. Iniciación de las cargas de explosivo
A.18. Tiempos de retardo y secuencias de encendido
A.19. Perforación específica
A.20. Desviación de los barrenos

7.B. Prevoladuras
7.C. Taqueo

C.1. Taqueo con explosivos
C.2. Otros métodos de taqueo

C.2.1. Fragmentación por golpeo
C.2.2. Fragmentación por golpeo dinámico
C.2.3. Fragmentación por agua a presión
C.2.4. Fragmentación por cuñas
C.2.5. Fragmentación con cementos expansivos

7.D. Voladuras de contorno

D.1. Voladuras de precorte
D.2. Voladuras de recorte
D.3. Cálculo aproximado de las variables principales en los casos de precorte y recorte

8. Perforación y voladuras en desmontes y trincheras

8.1. Introducción
8.2. Características constructivas de este tipo de excavaciones
8.3. Perforación

8.3.1. Equipos de perforación
8.3.2. Diámetros de perforación

8.4. Variables del esquema de voladuras

8.4.1. Longitud del barreno
8.4.2. Piedra y espaciamíento
8.4.3. Sobreperforación
8.4.4. Inclinaciónd eios barrenos
8.4.5. Retacado

8.5. Tipos de exp.Josivo

8.5.1. Consumo específico

8.6. Excavaciones en desmontes

8.6.1. Trincheras. Esquemas de perforación

8.6.1.1. Secuencias de enGendido

8.6.2. A media ladera. Esquemas de perforación

8.6.2.1. Secuencias de encendido

8.7. Voladuras de contorno

8.7.1. Precorte
8.7.2. Recorte

8.8. Voladuras de excavación que precisan de una apertura mediante
un cuele

8.8.1. Variables de diseño del esquema del cuele
8.8.2. Secuencia de encendido

9. Perforación y Voladuras en Zanjas

9.1. Introducción
9.2. Características constructivas de las zanjas
9.3. Perforación

9.3.1. Equipos de perforación
9.3.2. Diámetros de perforación

9.4. Variables del esquema de voladuras

9.4.1. Piedra y espaciamiento
9.4.2. Sobreperforación
9.4.3. Inclinación de .los barrenos
9.4.4. Retacado

9.5. Tipos de explosivo

9.5.1. Cargas y consumos específicos

9.6. Secuencias de encendido
9.7. Voladuras de contorno
9.8. Casos de excavación en zanjas

9.8.1. Excavación en zonas urbanizadas
9.8.2. Excavación de zanjas en zonas alejadas a núcleos habitados

10. Perforación y voladuras en pozos y chimeneas

10.1. Introducción
10.2. Métodos de perforación ascendente

10.2.1. Método clásico manual
10.2.2. Plataforma Alimak
10.2.3. Método de la jaula Jora
10.2.4. Método Raise Boring

10.3. Métodos de perforación descendente

10.3.1. Perforación descendente manual
10.3.2. Métodos mecanizados

10.3.2.1. Método de banqueo
10.3.2.2. Método de la espiral
10.3.2.3. Métodos de sección completa
10.3.2.4. Método de barrenos largos
10.3.2.5. Método combinado

10.4. Estimación de rendimientos

10.4.1. Criterios generales
10.4.2. Caso práctico

11. VOLADURAS EN TUNELES y GALERIAS

11.1. Introducción
11.2. Ciclo básico de la excavación

11.2.1. Perforación subterránea

11.2.1.1. Consideraciones sobre los parámetros básicos d trabajo
11.2.1.2. Tipos de túneles y galerías
11.2.1.3. Sistemas de avance en túneles
11.2.1.4. Esquemas de perforación
11.2.1.5. Tipos de¡ cuele

11.2.1.5.1. Cueles de barrenos paralelos
11.2.1.5.2. Cueles de barrenos en “V”

11.2.1.6. Factores básicos que influyen en la elección de los equipos de perforación
11.2.1 .7. Equipos para la excavación de túneles y galerías

11.2.1.7.1. Túneles o galerías de pequeña sección
11.2.1.7.2. Túne!es de pequeña a mediana sección
11.2.1.7.3. Túneles de mediano a gran tamaño de sección

11.2.2. Esquemas de voladuras en túneles

11.2.2.1. Avances de la pega
11.2.2.2. Cálculo d~ un esquema de perforación y voladuras
11.2.2.3. Comprobación del esquema

11.2.3. Secuencia de encendido
11.2.4. Cálculo de tiempos. Estimación de un ciclo
11.2.5. Cálculo de costes
11.2.6. Saneo del contorno de la excavación y su sostenimiento

11.2.6.1. Saneo de la roca
11.2.6.2. Bulonaje
11.2.6.3. Gunitado

12. Perforación y voladuras en canteras

12.1. Aspectos generales
12.2. Parámetros básicos de estudio de una zona extractiva
12.3. Criterios prácticos de explotación de canteras mediante voladuras
12.4. Perforación

12.4.1. Equipos de perforación
12.4.2. Diámetro de perforación

12.5. Variables de los esquemas de voladuras en banco

12.5.1. Esquemas de voladuras con perforación en pequeños diámetros

12.5.1.1. Diámetro de perforación
12.5.1.2. Altura de banco
12.5.1.3. Piedra
12.5.1.4. Espaciamiento
12.5.1.5. Longitud de retacado
12.5.1.6. Sobreperforación
12.5.1.7. Inclinación de los barrenos
12.5.1.8. Longitud de la carga de fondo
12.5.1.9. Longitud de la carga de columna
12.5.1.10. Consumo específico

12.5.2. Esquemas de voladuras con perforación en grandes diámetros

12.5.2.1. Diámetro de perforación
12.5.2.2. Altura de banco
12.5.2.3. Cuadrícula de perforación
12.5.2.4. Longitud de retacado
12.5.2.5. Sobreperforación
12.5.2.6. Inclinación de los barrenos
12.5.2.7. Carga de los barrenos
12.5.2.8. Consumo específico ‘”

12.5.3. Secuencia de encendido

12.6. Fragmentación
12.7. Criterios de diseño de voladuras para la producción de escollera
12.8. Caso práctico

13. Cargas seccionadas, utilización de detonadores nonel para el fraccionado de cargas

13.1. El seccionado de cargas
13.2. Voladuras con detonador Nonel

13.2.1.E l sistema Nonel
13.2.2. Seccionado de cargas con detonadores Nonel

13.2.2.1. Esquemas de encendido
13.2.2.2. Sistema Nonel GT- MS
13.2.2.3. Sistema Nónel Unidet

13.3. Fragmentación
13.4. Costos comparativos
13.5. Ventajas e inconvenientes del sistema Nonel
13.6. Ejemplos

14. Vibraciones. Criterios de daños

14.1. El fenómeno físico

14.1.1. Caracterización de la explosión
14.1.2. Estructura de la vibración

14.2. Metodología de la medición
14.3. Caracterización de la onda de velocidad
14.4. Modelo estructural y proceso de cálculo

14.4.1. Modelo S.D.F. y T.D.F.
14.4.2. Modelo de cálculo en transitorio
14.4.3. Matriz rigidez
14.4.4. Matriz de masas
14.4.5. Matriz de amor1iguación
14.4.6. Matriz de fuerzas exteriores
14.4.7. Efecto de confinamiento

14.5. Criterios de daños

14.5.1. Criterios usuales de daños

14.5.1.1. Norma DIN 4150. Parte III

14.5.1.1.1. Parámetro representativo del daño
14.5.1.1.2. Ley de Propagación
14.5.1.1.3. Criterios de Prevención

14.5.1.2. Boletín 656 de! U.S. Bureau of Mines

14.5.1.2.1. Parámetro representativo de! daño
14.5.1.2.2. Ley de Propagación
14.5.1.2.3. Criterios de prevención
14.5.1.2.4. Limitaciones

14.5.1.3. Boletín R.I. 8507 del U.S. Bureau

14.5.1.3.1. Parámetros representativos del daño
14.5.1.3.2. Ley de Propagación
14.5.1.3.3. Criterios de prevención
14.5.1.3.4. Limitaciones

14.5.1.4. Criterio de Nitro-Nobel

14.5.1.4.1. Parámetro representativo de! daño
14.5.1.4.2. Ley de Propagación
14.5.1.4.3. Criterios de prevención
14.5.1.4.4. Limitaciones

14.5.1.5. Criterio de Gustaftson (1973)

14.5.1.5.1. Parámetros representativos del daño
14.5.1.5.2. Ley de Propagación
14.5.1.5.3. Criterios de prevención
14.5.1.5.4. Limitaciones

14.5.1.6. Criteríode Dowding y Corser

14.5.1.6.1. Parámetro representativo del daño
14.5.1.6.2. Ley de Propagación
14.5.1.6.3. Criterios de prevención
14.5.1.6.4. Limitaciones

14.5.1.7. Norma Inglesa

14.5.1.7.1. Parámetros representativos del daño
14.5.1.7.2. Ley de Propagación
14:5.1.7.3. Criterios de prevención
14.5.1.7.4. limitaciones

14.5.1.8. Norma Australiana

14.5.1.8.1. Parámetros representativos del daño
14.5.1.8.2. Ley de Propagación
14.5.1.8.3. Criterios de prevención

14.6. Criterio de prevención
14.7. El estudio de vibraciones

14.7.1. Caso práctico de estudio de vibraciones

15. Riesgos y protecciones en los trabajos de perforación y voladuras

15.1. Principales riesgos de las voladuras

15.1.1. Fallos en el disparo
15.1.2. Proyecciones
15.1.3. Vibraciones
15.1.4. Ruidos
15.1.5. Repiés
15.1 .6. Encendidos intempestivos

15.2. Medidas de seguridad

15.2.1. Medidas de seguridad en la perforación de barrenos
15.2.2. Medidas de seguridad en las voladuras

15.2.2.1. Manipulación de explosivos
15.2.2.2. Custodia de los materiales explosivos
15.2.2.3. Distribución del explosivo
15.2.2.4. Destrucción de explosivos y accesorios

15.2.2.4.1. Sistemas de destrucción

15.2.2.4.1.1. Destrucción por combustión
15.2.2.4.1.2. Destrucción por detonación
15.2.2.4.1.3. Destrucción por disolución

15.2.2.4.2. Destrucción de explosivos industriales

15.2.2.4.2.1. Explosivos con Nitroglicerina (Explosivos Gelatinosos, Gomas, Explosivos de Seguridad y Explosivos pulverulentos: Amonita, Ligamita)
15.2.2.4.2.2. Explosivos sin Nitroglicerina
15.2.2.4.2.3. Pólvoras (Pólvora de mina, pólvoras negras y pólvora sin humo)

15.2.2.4.3. Destrucción de accesorios

15.2.2.5. Incidencias de disparo

15.2.2.5.1. Conexiones
15.2.2.5.2. Linea auxiliar de disparo
15.2.2.5.3. Comprobadores
15.2.2.5.4. Linea de disparo
15.2.2.5.5. Explosores

15.2.2.6. Protecciones

16. Modelo de estudio de seguridad e higiene en los trabajos de excavación de obras de carreteras por voladuras controladas

16.1. Introducción
16.2. Memoria del estudio de seguridad e higiene

16.2.1. Objetivos del estudio
16.2.2.. Características de la obra

16.2.2.1. Descripción de la obra y situación
16.2.2.2. Presupuesto, plazo de ejecución y mano de obra
16.2.2.3. Interferencias y servicios afectados
16.2.2.4. Unidades constructivas que componen la obra

16.2.3. Riesgos

16.2.3.1. Riesgos profesionales
16.2.3.2. Riesgos de daños a terceros

16.2.4. Prevención de riesgos profesionales

16.2.4.1. Protecciones individuales
16.2.4.2. Protecciones colectivas
16.2.4.3. Formación
16.2.4.4. Medicina preventiva y primeros auxilios

16.2.5. Prevención de riesgos de daños a terceros

16.3. Pliego de condiciones

16.3.1. Disposiciones Legales de Aplicación
16.3.2. Condiciones de los Medios de Protección

16.3.2.1. Protecciones personales
16.3.2.2. Protecciones colectivas

16.3.3. Servicios de prevención

16.3.3.1. Servicio técnico de Seguridad e Higiene
16.3.3.2. Servicio Médico

16.3.4. Vigilante de Seguridad y Comité de Seguridad e Higiene
16.3.5. Instalaciones Médicas
16.3.6. Instalaciones de Higiene y Bienestar
16.3.7. Plan de Seguridad e Higiene

16.4. Planos
16.5. Mediciones

17. Disposiciones legales. Tramitación de la solicitud de explosivos

17.1. Normas y Reglamentos

17.1 .1. Nuevo Reglamento de Explosivos
17.1.2.Reglamento general de normas básicas de seguridad minera. Instrucciones técnicas complementarias
17.1.3. Reglamento de transportes de mercancias peligrosas por carretera
17.1.4. Ordenes y circulares

17.2. Tramitación de la solicitud de explosivos

CARACTERÍSTICAS DE LA DESCARGA
Título: Manual para el Control y Diseño de Voladuras en Obras de Carreteras
Autor: José Luis Sanz Contreras, Jesús Santamaría
Idioma: Español
Año de Publicación: 1993
Edición: MOPT (Ministerio de Obras Públicas y Transportes)
Número de Páginas: 378
Formato: .pdf
Peso del Archivo: 53.42 MB
Compresor de Archivos: .rar
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Categoría: Ingeniería Civil, Ingeniería de Materiales, Ingeniería de Minas

Comentarios (2)

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  1. jender tolentino chacon dice:

    muy bien las informaciones

  2. Luis Maza dice:

    Hola quise descargar este libro Manual para el Control y Diseño de Voladuras en Obras de Carreteras por José Luis Sanz Contreras y Jesús Santamaría, y me doy con la sorpresa de que no se puede aparece un mensaje en la pagina de descarga de megaupload, por favor agradecería si pueden solucionar ese problema: por que el libro me hace falta. Desde ya muy agradecido por sus aportes.
    Luis

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