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