Capítulo 2
Propiedades
ingenieriles de las
rocas y estructuras
geológicas
►Ensayo de carga puntual
qu = 24 I s (50)
p
I s (50) =
D2
Donde:
p: carga requerida para romper la muestra
d: diámetro del núcleo
Resistencia a la compresión inconfinada
Resistencia a la compresión inconfinada
►
Resistencia a la compresión inconfinada
Relación Resistencia a la Carga Puntual/ resistencia a la compresión
simple
Martillo de Schmidt ► Mide la resistencia de superficies sólidas.
Creado para hormigones, se ha extendido su uso a la roca, correlacionando con la resistencia a la compresión simple de la superficie.
Resistencia a la compresión inconfinada
►Clasificación de roca intacta según Deere
Resistencia al Corte
► Para roca intacta, se suele usar el modelo de Mohr-Coulomb para resistencia al corte, con sus parámetros:
►Cohesion (aparente): Intersección de la envolvente de fractura en eje Y (normalmente en MPa para rocas, mientras para suelos en kPa).
►Angulo de Fricción: Pendiente de la envolvente de fractura.
tan c
Resistencia al Corte
►Ensayo de Corte Directo
Se puede realizar tanto en la caja de corte como en cubos de roca utilizando la prensa universal
En general consiste en aplicar un esfuerzo normal y otro de corte hasta alcanzar la falla
Permite la obtención de las características de resistencia al corte del material (c y Φ)
Poco utilizado para ensayar roca intacta
Resistencia al Corte
►Ensayo en caja de corte
Ésta es la prueba que se realiza en nuestro medio
Criterio Mohr-Coulomb
Ensayo de compresión Triaxial
►
Ensayo de compresión Triaxial
Ensayo de compresión Triaxial ► Usualmente en estado biaxial (2=3)
► Razón Largo/ancho 2.0 a 2.5:1 para evitar efectos de borde
► Extremos deben ser paralelos y pulidos, sin grietas.
► Ancho de muestra debe ser >10 veces el tamaño medio del grano.
Resistencia a la Tracción
►Ancho de muestra debe ser >10 veces el tamaño medio del grano.
Ensayo de tracción (Test Brasileño)
• Otra forma de ensayo uniaxial, 2=3=0
• Diámetro: largo debe ser aprox. 1:1
• Extremos deben ser paralelos y pulidos, sin grietas.
Ensayo de tracción (Test Brasileño)
Evolución de fracturamiento
Etapa 1: Desarrollo de la deformación elástica
Etapa 2: Microfracturamiento, deformación no recuperable.
Etapa 3: Fracturamiento colapsa y se forma un plano discreto de fractura.
Etapa 4: corte
Estructuras geológicas ► Una masa rocosa raramente es
continua, isotrópica y homogénea
► En general incluye fallas, juntas, pliegues, planos de depositación y foliación
► Afectan el comportamiento del macizo
► Necesario conocer sus características
Deformación de las rocas
► Esfuerzo y posibles tipos de deformación resultantes:
La compresión causa acortamiento de las capas de rocas por plegamiento o falla.
La tensión alarga las capas de roca y causa fallas.
La cizalla causa la deformación por desplazamiento a lo largo de planos estrechamente espaciados.
Fallas ►Una falla es una
discontinuidad a lo largo de la cual bloques (piso y techo) en lados opuestos de la fractura se mueven paralelamente a la superficie, que es un plano de falla
Falla
normal
Falla
inversa
Falla de
rumbo
Pliegues ► Producto de
deformaciones por efectos tectónicos
►Deformaciones plásticas
sinclinales
anticlinales
monoclinales
Pliegues
Importancia en obras
civiles ►Cimentaciones
Resistencia al corte
Deformabilidad
Capacidad soportante
►Túneles Estabilidad
Flujo de agua
Excavabilidad
Esfuerzos in situ
►Materiales para construcción
Excavabilidad
►Presas
Flujo de agua
►Taludes
Estabilidad
Excavabilidad
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