Comportamiento De Las Rocas A La Compresion.docx

La comprensión de las estructuras tectónica no es sólo importante para descifrar la historia de la Tierra. sino que es tambien basica para nuestro bienestar económico. Por ejemplo, la mayor parte de los yacimientos están asociados con estructuras geológicas que atrapan materiales valiosos. Además, las fracturas rocosas son el lugar donde se producen los los minerales. Tabla de tipo de comprensión de las rocas:

El comportamiento mecánico de las rocas está definido por su resistencia y su deformabilidad. La resistencia es el esfuerzo que soporta una roca para determinadas deformaciones. Cuando la resistencia se mide en probetas de roca sin confinar se denomina resistencia a compresión simple, y su valor se emplea para la clasificación geotécnica de las rocas. La resistencia es función de las fuerzas cohesivas y friccionales del material (además de otros factores extrínsecos al material rocoso). La cohesión, es la fuerza de unión entre las partículas minerales que forman la roca. El ángulo de fricción interna Φ, es el ángulo de rozamiento entre dos planos de la misma roca, para la mayoría de las rocas este ángulo varía entre 25° y 45°. La fuerza friccional depende del ángulo de fricción y del esfuerzo normal σ actuando sobre el plano considerado. La resistencia de la roca no es un valor único, ya que además de los valores mencionados, depende de otras condiciones, como la magnitud de los esfuerzos confinantes, la presencia de agua en los poros o la velocidad de

aplicación de la carga de rotura. También, incluso en rocas aparentemente isótropas y homogéneas. CRITERIOS DE ROTURA La resistencia de la matriz rocosa isótropa se puede evaluar mediante los criterios de rotura de Mohr-Coulomb y de Hoek y Brown. La principal diferencia entre ambos es que el primero es un criterio lineal y el segundo no lineal, más adecuado al comportamiento mecánico real de las rocas. Criterio de Mohr-Coulomb: Este criterio expresa la resistencia al corte a lo largo de un plano en un estado triaxial de tensiones, obteniéndose la relación entre los esfuerzos normal y tangencial actuantes en el momento de la rotura mediante la expresión matemática La presión intersticial en la matriz rocosa porosa disminuye su resistencia, al actuar esta presión en contra de la tensión normal que se opone a la rotura, cumpliéndose el principio de la tensión efectiva: Esto sólo afecta a rocas porosas permeables, que permiten la entrada de agua y pueden llegar a saturarse. Muchas de las rocas pueden considerarse prácticamente impermeables, aunque bajo condiciones de presencia de agua, la saturación es cuestión de tiempo. criterio de hoek y Brown: El propuesto por Hoek y Brown (1980) es un criterio empírico de rotura no lineal valido para evaluar la resistencia de la matriz rocosa isótropa en condiciones triaxiales: Donde σ1, y σ3 son los esfuerzos principales mayor y menor en rotura, σci, es la resistencia a compresión simple de la matnz rocosa y mi es una constante que depende de las propiedades de la matnz rocosa. deformabilidad: La deformabilidad es la propiedad que tiene la roca para alterar su forma como respuesta a la actuación de fuerzas. Según sea la intensidad de la fuerza ejercida, el modo en que se aplica y las características mecánicas de la roca, la deformación será permanente o elástica; en este último caso el cuerpo recupera su forma original al cesar la actuación de la fuerza. Ensayos de laboratorio de resistencia y deformabilidad: Los métodos experimentales para determinar la resistencia y la deformabilidad de las rocas son independientes del criterio de rotura adoptado en cada caso; su finalidad es establecer las relaciones entre los esfuerzos y las deformaciones durante el proceso de carga y rotura, los esfuerzos a que está sometida la roca en el momento de la rotura y sus parámetros resistentes. Estos métodos son los ensayos de laboratorio de compresión uniaxial, compresión triaxial y tracción. resistencia y deformabilidad de macizos rocosos:

La resistencia de los macizos rocosos es función de la resistencia de la matriz rocosa y de las discontinuidades, siendo ambas extremadamente variables, y de las condiciones geo ambientales a las que se encuentra sometido el macizo, como las tensiones naturales y las condiciones hidrogeológicas. La presencia de zonas tectonizadas, alteradas o de diferente composición litológica, implica zonas de debilidad y anisotropía con diferentes comportamientos y características resistentes. Estas circunstancias determinan una gran complejidad en la evaluación de la resistencia de los macizos rocosos. Comportamiento y propiedades resistentes del Macizo Rocoso: Según el grado de fracturación del macizo, su comportamiento y propiedades resistentes quedarán definidas por: • La resistencia de la matriz rocosa (isótropa o anisótropa). • La resistencia al corte de una familia de discontinuidades. • La resistencia al corte de 2 ó 3 familias de discontinuidades (siempre que sean representativas en el macizo). • La resistencia global de un sistema de bloques rocosos con comportamiento isótropo. La deformabilidad de un macizo rocoso viene dada por las relaciones entre los esfuerzos aplicados y las deformaciones producidas, y queda definida por su módulo de deformación, que relaciona la tensión o esfuerzo con la deformación correspondiente. La deformabilidad, al igual que las demás propiedades de los macizos, presenta un carácter anisótropo y discontinuo, por lo que su determinación resulta compleja, siendo uno de los problemas sin resolver adecuadamente en mecánica de rocas CONCLUSION: La deformabilidad del macizo rocoso depende del grado de fracturación y de las propiedades deformacionales de las discontinuidades y de la matriz rocosa. Al aumentar la intensidad de fracturación aumenta la deformabilidad del macizo, debido a la influencia de un número creciente de discontinuidades.