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 González de Vallejo, L. 2002. Ingeniería Geológica. Ed.
Prentice Hall.
 Waltham, A. C. 1994. Foundations of Engineering
Geology. Ed. Blackie Academic & Professional.
 López Marinas, J.M. Geología aplicada a la Ingeniería
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Clase 5. Parte II

  • 1. Túneles y Mecánica de Rocas Caracas, Mayo 2021
  • 2. Prof. Arcia Surisaday BIBLIOGRAFÍA RECOMENDADA  Blyth, F., de Freitas, M. 1984. A Geology for Engineers. Ed. Arnold.  Ferrer, M; González de Vallejo, L. 1999. Manual de Campo para la descripción y caracterización de macizos rocosos en afloramientos. Instituto Tecnológico Geominero de España.  González de Vallejo, L. 2002. Ingeniería Geológica. Ed. Prentice Hall.  Waltham, A. C. 1994. Foundations of Engineering Geology. Ed. Blackie Academic & Professional.  López Marinas, J.M. Geología aplicada a la Ingeniería Civil. Edit. Cie-Dossat.  Monroe, J.S., Wicander, R. & Pozo, M. Geología. Dinámica y evolución de la Tierra. 2008
  • 3. TÚNELES Y MECÁNICA DE ROCAS Prof. Arcia Surisaday 2. COMPORTAMIENTO MECÁNICO DE LA ROCA MATRIZ. a) Introducción. b) Ensayo de compresión simple. c) Ensayos de tracción. d) Ensayo triaxial. e) Efecto del tiempo
  • 4. Prof. Arcia Surisaday 3. MODELOS. a) Modelos de deformabilidad. b) Superficies y criterios de rotura (general). c) Criterio de Mohr – Coulomb. d) Criterio de Hoek y Brown. e) Criterios de rotura anisótropos TÚNELES Y MECÁNICA DE ROCAS
  • 5. Naturaleza Discontinua de las Rocas Prof. Arcia Surisaday
  • 7. Problema Estructural o de Contorno Prof. Arcia Surisaday
  • 8. LEYES DEL MATERIAL  Hay que definir el nivel de observación y análisis: que se considera incluido en el “material” p.ej: • Incluye solo roca matriz, y las discontinuidades no existen o se representan aparte explícitamente (tema 3, juntas). • O es un “medio homogeneizado” para todo el macizo rocoso. • O es una combinación (p.ej. juntas en mc.+ falla aparte). Prof. Arcia Surisaday
  • 9. LEYES DEL MATERIAL  Ingrediente mas básico: la roca matriz. • Puede ser isótropa o anisótropa (discont. nivel micro, e.g. esquistosidades, pizarras, etc). • Estudio leyes del material “roca matriz” (constitutivo): ensayos + modelos. Prof. Arcia Surisaday
  • 10. LEYES DEL MATERIAL (Constitutivas) Prof. Arcia Surisaday
  • 11. RECORDATORIO DE CONCEPTOS BÁSICOS Prof. Arcia Surisaday
  • 12. Comportamiento mecánico de la roca matriz Introducción y Ensayos Ensayos roca matriz: Prof. Arcia Surisaday
  • 13. EL ENSAYO DE COMPRESIÓN SIMPLE Prof. Arcia Surisaday
  • 14. EL ENSAYO DE COMPRESIÓN SIMPLE Prof. Arcia Surisaday
  • 15. EL ENSAYO DE COMPRESIÓN SIMPLE Prof. Arcia Surisaday
  • 16. EL ENSAYO DE COMPRESIÓN SIMPLE Prof. Arcia Surisaday
  • 17. EL ENSAYO DE COMPRESIÓN SIMPLE Prof. Arcia Surisaday
  • 18. EL ENSAYO DE COMPRESIÓN SIMPLE Prof. Arcia Surisaday
  • 19. EL ENSAYO DE COMPRESIÓN SIMPLE Prof. Arcia Surisaday
  • 20. EL ENSAYO DE COMPRESIÓN SIMPLE Prof. Arcia Surisaday
  • 21. ENSAYO DE COMPRESIÓN UNIAXIAL Factores que afectan al ensayo de Compresión Uniaxial. Prof. Arcia Surisaday
  • 22. ENSAYO DE COMPRESIÓN UNIAXIAL Factores que afectan al ensayo de Compresión Uniaxial. Prof. Arcia Surisaday
  • 23. ENSAYO DE COMPRESIÓN UNIAXIAL Factores que afectan al ensayo de Compresión Uniaxial. Prof. Arcia Surisaday
  • 24. ENSAYO DE COMPRESIÓN UNIAXIAL Factores que afectan al ensayo de Compresión Uniaxial. Prof. Arcia Surisaday
  • 25. ENSAYO DE COMPRESIÓN UNIAXIAL Factores que afectan al ensayo de Compresión Uniaxial. Prof. Arcia Surisaday
  • 26. ENSAYO DE COMPRESIÓN UNIAXIAL Factores que afectan al ensayo de Compresión Uniaxial. Prof. Arcia Surisaday
  • 27. ENSAYO DE COMPRESIÓN UNIAXIAL Factores que afectan al ensayo de Compresión Uniaxial. Prof. Arcia Surisaday
  • 28. ENSAYO DE COMPRESIÓN UNIAXIAL Factores que afectan al ensayo de Compresión Uniaxial. Prof. Arcia Surisaday
  • 29. ENSAYO DE COMPRESIÓN UNIAXIAL Factores que afectan al ensayo de Compresión Uniaxial. Prof. Arcia Surisaday
  • 30. ENSAYO DE COMPRESIÓN UNIAXIAL Factores que afectan al ensayo de Compresión Uniaxial. Prof. Arcia Surisaday
  • 31. ENSAYO DE COMPRESIÓN UNIAXIAL Factores que afectan al ensayo de Compresión Uniaxial. Prof. Arcia Surisaday
  • 32. ENSAYO DE COMPRESIÓN UNIAXIAL Factores que afectan al ensayo de Compresión Uniaxial. Prof. Arcia Surisaday
  • 33. ENSAYO DE COMPRESIÓN UNIAXIAL Factores que afectan al ensayo de Compresión Uniaxial. Prof. Arcia Surisaday
  • 34.  Ensayos de laboratorio => ensayo de resistencia a compresión simple.  Ensayos in situ (en obra) => ensayo de carga puntual (PLT). En ambos casos se pretende determinar cual es la resistencia máxima de la matriz rocosa antes de que se produzca rotura, es decir, antes de superar el límite elástico. Ensayos de resistencia (en laboratorio): - Ensayo Uniaxial o compresión simple. - Ensayo Triaxial. RESISTENCIA DE LA MATRIZ ROCOSA Prof. Arcia Surisaday
  • 35. Prensa hidráulica RESISTENCIA DE LA MATRIZ ROCOSA Prof. Arcia Surisaday
  • 36. Célula de carga RESISTENCIA DE LA MATRIZ ROCOSA Prof. Arcia Surisaday
  • 37. Ensayos de Resistencia (En Laboratorio)  Ensayo Uniaxial o compresión simple.  Ensayo Triaxial (confinamiento lateral mediante fluido a presión) Permiten determinar la resistencia a compresión (límite elástico) y la deformación de la matriz rocosa según se aplican los esfuerzos. Factores geológicos que afectan a estos ensayos: a) Litología. b) Tamaño de grano y cementación (rocas sedimentarias). c) Porosidad. d) Microfisuración. e) Grado de meteorización o alteración. Prof. Arcia Surisaday
  • 38. 1 Ensayo de Compresión Uniaxial 1 2 = 3 Ensayo de Compresión Triaxial Ensayos de Resistencia (En Laboratorio) Prof. Arcia Surisaday
  • 39. 1.La resistencia compresiva (Rc) De la roca intacta, que puede ser determinada con golpes de picota o con otros procedimientos como los ensayos de laboratorio. Puede ser determinado utilizando los testigos de las perforaciones diamantinas. El RQD es el porcentaje de trozos de testigos recuperados mayores a 10 cm, de la longitud total del taladro. 2.El RQD (Rock Quality Designation) EL CRITERIO RMR DE BIENIAWSKI Prof. Arcia Surisaday
  • 40. Ensayos de resistencia (in situ “en obra”): - Ensayo de carga puntual o PLT - Martillo Schmidt Sistema mucho más sencillo, rápido y barato, pero de menor precisión. Ensayos de Resistencia (En Laboratorio) Prof. Arcia Surisaday
  • 41. Ensayos de Resistencia (En Laboratorio) Prof. Arcia Surisaday
  • 42. Resistencia al corte de discontinuidades Prof. Arcia Surisaday
  • 43. Resistencia al corte de discontinuidades La valoración del primer parámetro, resistencia matriz rocosa o roca intacta, depende del método empleado: Grado de fracturación del macizo rocoso => índice RQD (Rock Quality Designation). Define el grado de fracturación del macizo rocoso a partir del análisis de testigos recuperados en sondeos (  54.7 mm) Prof. Arcia Surisaday
  • 44. Resistencia al corte de discontinuidades Prof. Arcia Surisaday
  • 45. Resistencia al corte de discontinuidades Prof. Arcia Surisaday
  • 46. Resistencia al corte de discontinuidades Prof. Arcia Surisaday
  • 47. Resistencia al corte de discontinuidades Prof. Arcia Surisaday
  • 48. Resistencia al corte de discontinuidades a) Prof. Arcia Surisaday
  • 49. TESTIGOS DE PERFORACIÓN DIAMANTINA Prof. Arcia Surisaday
  • 50. ENSAYO DE TRACCIÓN Tracción simple Prof. Arcia Surisaday
  • 51. TRACCIÓN SIMPLE – TIPOS Prof. Arcia Surisaday
  • 52. EL ENSAYO BRASILEÑO Prof. Arcia Surisaday
  • 53. EL ENSAYO BRASILEÑO Prof. Arcia Surisaday
  • 54. Comparación tracción simple / brasileño Prof. Arcia Surisaday
  • 55. CLASIFICACIÓN DE DEERE & MILLER Prof. Arcia Surisaday
  • 56. EL ENSAYO TRIAXIAL Prof. Arcia Surisaday
  • 57. EL ENSAYO TRIAXIAL Prof. Arcia Surisaday
  • 58. EL ENSAYO TRIAXIAL Prof. Arcia Surisaday
  • 59. EL ENSAYO TRIAXIAL Prof. Arcia Surisaday
  • 60. EL ENSAYO TRIAXIAL Prof. Arcia Surisaday
  • 61. EFECTO DEL TIEMPO Influencia del tiempo Prof. Arcia Surisaday
  • 62. EFECTO DEL TIEMPO Influencia del tiempo Prof. Arcia Surisaday
  • 63. EFECTO DEL TIEMPO Influencia del tiempo Prof. Arcia Surisaday
  • 64. EFECTO DEL TIEMPO Influencia del tiempo Prof. Arcia Surisaday