9.2.8. Cálculo con el programa SWEDGE

La  resolución  de  problemas  de  rotura  en  forma  de  cuña  que  a  veces  resulta  algo  complicado

realizar de manera manual ha sido implementada, en su versión basada en el cálculo vectorial(Hoek   y   Bray,   1974)   ha   sido   implementada   en   algunos   programas   de   cálculo   como   eldenominado  SWEDGE  de  la  compañía  ROCSCIENCE  (2002),  que  también  permite  cálculosestadísticos y realización de análisis de sensibilidad.

Este programa tiene  la  ventaja de  que  permite realizar  cálculos  de manera bastante sencilla  y

rápida.  Si  se  introducen  los  datos  correspondientes  tal  y  como  muestra  la  Figura  9.46.  Seobtienen  rápidamente  tanto  los  resultados  gráficos  que  se  presentan  en  la  Figura  9.47,  dondecomo  se  ve  se  incluye  la  representación  en  perspectiva  de  la  cuña  en  cuestión,  como  laproyección estereográfica de los planos que afectan el estudio.

Figura 9.46. Introducción de datos en el programa SWEDGE (ROCSCIENCE, 2002).

Representación en perspectiva Representación estereográfica

Figura 9.47. Resultados gráficos del programa SWEDGE (ROCSCIENCE, 2002).

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También se obtendrán los resultados analíticos que se muestran en la Figura 9.48.

Figura 9.48. Resultados analíticos de la cuña analizada con el programa SWEDGE (ROCSCIENCE, 2002).

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REFERENCIAS

Hoek,  E.  y Bray,  J.W.  (1974).  Rock  Slope  Engineering.  Revised  3rd  edition.  IMM.  Chapman  &

Hall, Londres.

Hoek,  E.;  Kaiser,  P.K.  y  Bawden,  W.F.  (1995).  Support  of  Underground Excavations  in  Hard

Rock. Ed. Balkema. Rotterdam. Holanda.

Hoek,   E.   (2000).   Rock Engineering.   Course   Notes   by   E.   Hoek.   Internet:   página webwww.rocscience.com.

Hoek,  E.:  Carranza-Torres,  C.;  Corkum,  B.  (2002):  The  Hoek-Brown  Failure  Criterion  -  2002Edition. 5th North American Rock Mechanics Symposium and 17th Tunneling Association   ofCanada   Conference:   NARMS-TAC,   2002,   pp.   267-271.   Ed.   Hammah,   R.,   Bawden,   W.,Curran, J. & Telesnicki, M. University of Toronto Press.

Kliche,   CH.   A.   (1999).   Rock   slope   engineering.   SME.   Society   for   Mining,   Metallurgy   andExploration, Inc. Colorado, EEUU.

Öcal,  A,  y  Özgenoğlu,  A.  (1997).  Determination  of  the  sliding  mode  of  tetrahedral  wedges  injointed slopes. Rock Mech. & Rock Eng. Vol. 30 (3). Pp 161-165.

ROCSCIENCE (2001). Roc-plane. User’s manual & Demo. Toronto, Canadá.ROCSCIENCE (2002). SWEDGE, Version 4. User’s guide. Toronto, Canadá.

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10.   ROTURA POR VUELCO Y ROTURA DE TALUDES

PARALELOS A UNA FAMILIA DE DISCONTINUIDADES

Cada vez existen herramientas más sofísticadas en mecánica de rocas y sin embargo muchas

cuestiones fundamentales todavía no tienen respuesta como por ejemplo ¿Como se

decide el riesgo aceptable en una corta? o ¿Se debe excavar un túnel

mediante perforación y voladura o con un topo?E. Hoek, 1998

10.1. Introducción a la rotura por vuelco

Las  roturas  por  vuelco  de  taludes  aparecen  principalmente  cuando  el  rumbo  del  plano  de

discontinuidad: falla, estratificación, etc., coincide aproximadamente con el del plano del talud yademás tiene un fuerte buzamiento hacia el interior del macizo rocoso.

Cuando  el  macizo  rocoso  presenta  un  conjunto  de  paquetes  que  quedan  en  voladizo,  se

produce   el   vuelco   por   flexión   (Figura   10.1.a);   además,   puede   aparecer   una   familia   dediscontinuidades conjugada con la principal, produciéndose en este caso un vuelco de bloques(Figura 10.1.b, 10.5 y 10.7 ) o un vuelco de bloques por flexión (Figura 10.1.c y 10.4).

a) Vuelco por flexión b) Vuelco de bloques c) Vuelco de bloques por flexiónFigura 10.1. Tipos de rotura  por vuelco, Goodman y Bray (1977)

De  los  métodos  analíticos  para  resolver  los  problemas  de  vuelco  de  taludes,  uno  de  los  másdifundidos  es  el  propuesto  por  Goodman  y  Bray  (1977),  que  se  adapta  sobre  todo  a  taludesque presentan roturas con base escalonada ascendente reguIar, del tipo de vuelco de bloquesde la Figura 10.1.b.

Existen  algunos  desarrollos  ulteriores  basados  en  este  modelo  de  Goodman  y  Bray  (1977),

como  el  de  Bobet  (1999),  posteriormente  desarrollado  por  Sagaseta  (2001),  que  consideracada  bloque  de  espesor  diferencial,  pudiendo  así  integrar  toda  la  masa  y  permitiendo  realizaranálisis sobre un número ilimitado de bloques.

En lo que concierne al vuelco por flexión (Figura 10.1.a, 10.2, 10.3 y 10.6), se debe considerar

la resistencia a tracción del material rocoso de cada estrato o lamina de roca. Uno de los pocos

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métodos existentes que permite analizar este tipo de mecanismos es el denominado método deAdhikary  (1999),   basado   también   en   equilibrio   límite   y  ajustado   a   diversas   observacionesrealizadas sobre modelos físicos y vuelcos naturales.

Figura 10.2.:Mecanismo de vuelco por flexión. Figura 10.3.: Caída evolutiva por vuelco de placasen la corta de Tharsis (Huelva).

Figura 10.4.: Caída por vuelco bloques. Según Hoek& Bray (1974).

Figura 10.5.: Caída por vuelco bloques en LasBatuecas (Salam anca).

Figura 10.6.: Pequeñas caídas evolutivas por vuelcopor flexión en esquistos. Cerca de Castelo-Branco

(Portuga).

Figura 10.7.: Talud de cantera en el que se hanvenido produciendo caídas por vuelco de bloques.

Actualmente se pueden utilizar también métodos numéricos  y especialmente los  de elementosdiscretos,  como  el  código  UDEC,  para  realizar  análisis  de  estabilidad  de  este  tipo  de  roturas.

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