Nociones_mecanica de Suelos y Rocas

CONOCIMIENTOS TEÓRICOS DE MECANICA DE SUELOS Y ROCAS

•MÓDULO I MECÁNICA DE SUELOS.

•MÓDULO II MECÁNICA DE ROCAS.


Los suelos se pueden definir como agregados naturales de granos minerales unidos por fuerzas de contacto normales y tangenciales a las superficies de las partículas adyacentes, separables por médios mecánicos de poca intensidad o por la agitación del agua.

Definición de suelo:


MECANICA DE SUELOS

•DESCRIPCIÓN PROPIEDADES Y CLASIFICACIÓN DE SUELOS.

•PERMEABILIDAD, FILTRACIÓN Y REDES DE FLUJO.

•ESTADOS TENSIONALES, TENSIONES EFECTIVAS, TOTALES E INTERSTICIALES.

•CONSOLIDACIÓN Y COMPRESIBILIDAD.

•COLAPSO, HINCHAMIENTO, SUELOS EXPANSIVOS Y COLAPSABLES.

•RESISTENCIA AL CORTE.

Karl Von Terzaghi


DESCRIPCION PROPIEDADES Y CLASIFICACIÓN DE LOS SUELOS-Granulometría de los Suelos, Análisis Granulométrico. -Límites de Atterberg, Gráfico de Casagrande, propiedades fisico-químicas de las arcillas. -Clasificaciones de suelos.-Forma de las partículas.-Propiedades índice.

GRANULOMETRÍA DE LOS SUELOS-RANGO DE LOS TAMICES ASTM y BS


GRANULOMETRÍA DE LOS SUELOS-RANGO DE LOS TAMICES ASTM D-422-63 y UNE 103-101


CURVAS GRANULOMETRICAS


CLASIFICACIÓN GRANULOMÉTRICA

ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO POR SEDIMENTACIÓN UNE 103 102


CLASIFICACIÓN GRANULOMÉTRICA

DIAGRAMA TRIANGULAR DE FERET


CLASIFICACIÓN DE LAS PARTÍCULAS SEGÚN INTERNATIONAL SOCIETY OF SOIL SCIENCE


CLASIFICACIÓN DE LAS PARTÍCULAS DE UN SUELO SEGÚN NTE-CEG


CLASIFICACIÓN DE LAS PARTÍCULAS SEGÚN CTE-DB-SE-C


Coeficiente de uniformidad

Coeficiente de curvatura

PARÁMETROS QUE SE DETERMINAN A PARTIR DE LAS CURVAS GRANULOMÉTRICAS.


Con Cu<5 el suelo tiene una granulometría uniforme

Con 5<Cu<20 poco uniformeCon 5<Cu<20 poco uniforme

Con 20<Cu suelo bien graduado.Con 20<Cu suelo bien graduado.

Krumbrein y Sloss (1955) clasificaron las partículas por su forma y redondeamiento, la clasificación ha de hacerse visualmente con lupa o con microscópio

FORMA DE LAS PARTÍCULAS.


Para materiales gruesos existen otras escalas basadas en la medida directa de un número suficientemente grande de dimensiones extremas de las partículas, estas determinaciones se suelen hacer sobre áridos de uso en pavimentos de carreteras (Índice de Lajas y Agujas)

LÍMITES DE ATTERBERG


Los límites de Atterberg o límites de consistencia se utilizan para caracterizar el comportamiento de los suelos finos.

El nombre de estos es debido al científico sueco Albert Mauritz Atterberg. (1846-1916).

Los límites se basan en el concepto de que en un suelo de grano fino solo pueden existir cuatro estados de consistencia según su humedad. Así, un suelo se encuentra en estado sólido, cuando está seco. Al agregársele agua poco a poco va pasando sucesivamente a los estados de semisólido, plástico, y finalmente líquido. Los contenidos de humedad en los puntos de transición de un estado al otro son los denominados límites de Atterberg

DIAGRAMA DE CONSISTENCIAS


LÍMITES DE ATTERBERG-LIMITE LIQUIDO UNE 103103


LÍMITES DE ATTERBERG-LIMITE PLÁSTICO UNE 103104

LÍMITES DE ATTERBERG-LIMITE DE RETRACCIÓN UNE 103108


RELACIONES ENTRE ÍNDICES


El Índice de plasticidad (Ip) representa el intervalo de humedades para pasar del estado semisólido al semilíquido.

Índice de plasticidad; IP=wL-wP

Índice de consistencia; IC=(wL-w)/IP

Índice de fluidez o liquidez ; IF=(w-wP)/IP

Índice de desecación; Id=w/wP

Estados de consistencia en funciEstados de consistencia en funcióón del n del IcIc

Estado de consistenciaEstado de consistencia IcIc

PastosaPastosa IcIc<0.25<0.25

BlandaBlanda o.25<o.25<IcIc<0.5<0.5

ConsistenteConsistente 0.5<0.5<IcIc<0.75<0.75

SemiduraSemidura 0.75<0.75<IcIc<1<1

DuraDura IcIc>1>1

RELACIONES ENTRE ÍNDICES


El Índice de fluidez (IF) condiciona el valor de la resistencia al corte de un suelo amasado, para muestras inalteradas no existe una relación similar.

Índice de plasticidad; IP=wL-wP

Índice de consistencia; IC=(wL-w)/IP

Índice de fluidez o liquidez ; IF=(w-wP)/IP

Índice de desecación; IP=w/wP

Estados de consistencia en funciEstados de consistencia en funcióón del In del IFF

Estado de consistenciaEstado de consistencia IIFF

Muy BlandaMuy Blanda IcIc<0.25<0.25

BlandaBlanda o.25<o.25<IcIc<0.5<0.5

MediaMedia 0.5<0.5<IcIc<0.75<0.75

Dura Dura 0.75<0.75<IcIc<1<1

Muy duraMuy dura IcIc>1>1

MECANICA DE SUELOS Y ROCAS

CARTA DE CASAGRANDE

VALORES ORIENTATIVOS DE LOS LÍMITES DE ATTERBERG EN DISTINTOS MATERIALES

Valores típicos del límite líquido e índice de plasticidad (según Costet)


PROPIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS DE LAS ARCILLAS.


•Actividad.

•Susceptibilidad

•Tixotropía



ACTIVIDAD

Es un término que se aplica a los suelos plásticos con propensión a padecer cámbios de volumen en presencia de diferentes cambios de humedad.

Skempton propuso el uso del número o coeficiente de actividad como la relación entre el Índice de Plasticidad y el % de la fracción menor de 0,002 mm.

A mayor valor de este coeficiente más pronunciadas serán las propiedades coloidales de las arcillas, propiedades que residen en la fracción de tamaño < de 0.002 mm.



SUSCEPTIBILIDAD

Terzaghi definió la susceptibilidad como la relación entre la resistencia al corte sin drenaje de una arcilla en estado natural y después de ser enérgicamente amasada a contenido de humedad constante

.ClasificaciClasificacióón de las arcillas segn de las arcillas segúún su n su

susceptibilidadsusceptibilidadSStt≈≈11 No susceptiblesNo susceptibles

1< 1< SStt<2<2 Baja susceptibilidadBaja susceptibilidad

2< 2< SStt<4<4 Susceptibilidad mediaSusceptibilidad media

4< 4< SStt<8<8 SusceptiblesSusceptibles

8< 8< SStt<16<16 Muy susceptiblesMuy susceptibles

16< 16< SStt RRáápidaspidas



TIXOTROPÍA

Se define la tixotropía como el fenómeno consistente en la pérdida de la resistencia de un coloide al amasarlo y su posterior recuperación con el tiempo, suele ser intenso en las proximidades del límite líquido y prácticamente nulo en las proximidades del límite plástico.

SISTEMAS DE CLASIFICACIÓN DE SUELOS

CLASIFICACIÓN UNIFICADA DE SUELOS(USCS)




SUELO DE GRANO GRUESO




SUELO DE GRANO FINO



CLASIFICACIÓN AASHTO



CLASIFICACIÓN AASHTO

Índice de Grupo

Al calcular el índice de grupopara un suelo de los grupos A-2-6o A-2-7 usar la fórmula de la derecha




Clasificación de Suelos para terraplenes según su plasticidad PG-3 2003



Rangos granulométricos para obras de Tierra (Modificado de Dapena 1994)

PROPIEDADES ÍNDICE-FASES DE UN SUELO


PROPIEDADES ÍNDICE


Relaciones VolumRelaciones Voluméétricastricas

SSíímbolombolo UnidadesUnidades

ÍÍndice de huecosndice de huecos ee ----

PorosidadPorosidad nn

Grado de saturaciGrado de saturacióónn SrSr %%

Relaciones VolumRelaciones Voluméétricastricas

SSíímbolombolo UnidadesUnidades

HumedadHumedad ww %%

Densidad de las Densidad de las partpartíículas sculas sóólidaslidas

GGSS grgr/cm/cm33

Peso especPeso especíífico de fico de conjuntoconjunto

γγ kNkN/m/m33

Peso especPeso especíífico fico saturadosaturado

γγSATSAT kNkN/m/m33

Peso especPeso especíífico secofico seco γγDRYDRY kNkN/m/m33

RELACIONES ENTRE VALORES DE PROPIEDADES ÍNDICE

Índice de Poros

Porosidad

Variación de valores del índice de poros

Relación entre ambos valores



Densidad húmeda

Densidad saturada

Densidad sumergida

Humedad de saturación



Grado de saturación

Densidad relativa de las arenas



Jumikis (1972)


COMPACTACIÓN


COMPACTACIÓN


DenominaciDenominacióónn NormaNorma

ProctorProctor NormalNormal UNE 103 500UNE 103 500

ProctorProctor ModificadoModificado UNE 103 501UNE 103 501

COMPACTACIÓN


Equipo Proctor Normal Equipo Proctor Modificado

COMPACTACIÓN


El aumento de la densidad que se obtiene al aumentar la energía de compactación es mayor para humedades bajas que con humedades altas.

Para un determinado grado de humedad, la densidad despues de la compactación no puede ser nunca mayor que la correspondiente a la muestra totalmente saturada.

Permeabilidad.

- Definiciones- Carga Hidráulica.- Gradiente hidráulico- Tipos de ensayos de permeabilidad.- Actas de ensayos de permeabilidad, presión en cola, Lugeon

y Lefranc.- Clasificación de suelos en función de la permeabilidad.- Valores típicos de la permeabilidad según los tipos de suelos.- Filtración en suelos heterogéneos.- Redes de flujo


PERMEABILIDAD

DEFINICIONES


PERMEABILIDAD

Carga hidráulica


PERMEABILIDAD

Gradiente hidráulico

Estimación de la permeabilidad en arenas

Estimación de la permeabilidad en arcillas


PERMEABILIDAD

ENSAYOS DE PERMEABILIDAD EN LABORATORIOEnsayo de permeabilidad de carga

constante, suelos arenosos y gravasEnsayo de permeabilidad de carga variable, suelos arcillosos y limosos


PERMEABILIDAD

ENSAYOS DE PERMEABILIDAD EN CAMPO

Ensayos en Suelos:• Ensayo Lefranc.Se usa en suelos permeables o semipermeables de

tipo granular, por debajo del nivel freático o en

rocas muy fracturadas

•Ensayo Gilg-Gavard.Se usa en el interior de sondeos para medir la

permeabilidad de suelos de permeabilidad media a

baja.

•Ensayo de Matsuo.Se realiza en excavaciones en suelos secos o

semisaturados

•Ensayo de HaefeliConocido como el método de la artesa, se realiza

en el interior de excavaciones de forma tronco-

piramidal de base cuadrada.


Ensayos en Macizos Rocosos:• Ensayo Lugeon.Se realiza en el interior de sondeos, permite

obtener una estimación de la permeabilidad en

macizos rocosos de cualquier litología y estado de

fracturación.

Sondeos

Superficie

PERMEABILIDAD

ENSAYOS DE PERMEABILIDAD EN CAMPO EN SUPERFICIE


Ensayo de Permeabilidad según el Método de Haefeli

Ensayo de Permeabilidad según el Método de Matsuo

PERMEABILIDAD

ENSAYOS DE PERMEABILIDAD EN CAMPO EN SONDEOS


Ensayo Lefranc a nivel constante Ensayo Lugeon

PERMEABILIDAD

Ensayo de Permeabilidad Presión en cola


PERMEABILIDAD

Ensayo de Permeabilidad Ensayo Lefranc


PERMEABILIDAD

Ensayo de Permeabilidad Ensayo Lugeon


PERMEABILIDAD

CLASIFICACIÓN DE LOS SUELOS EN FUNCIÓN DE LA PERMEABILIDAD.


ClasificaciClasificacióón de los suelos en funcin de los suelos en funcióón de la n de la permeabilidadpermeabilidad

Grado de permeabilidadGrado de permeabilidad Valor de Valor de k(cmk(cm//sgsg))

ElevadaElevada >10>10--11

MediaMedia 1010--11 a 10a 10--33

BajaBaja 1010--33 a 10a 10--55

Muy bajaMuy baja 1010--55 a 10a 10--77

PrPráácticamente impermeablecticamente impermeable <10<10--7 7

PERMEABILIDAD

VALORES TIPO DE LA PERMEABILIDAD


VALORES ORIENTATIVOS DE LA PERMEABILIDAD CTE

PERMEABILIDAD

FILTRACIÓN EN SUELOS HETEROGENEOS


PERMEABILIDAD

REDES DE FLUJO


PRESIÓN EFECTIVA

Tensión Total

Tensión Hidrostática

Tensión Efectiva

GRADIENTE HIDRÁULICO CRÍTICO-SIFONAMIENTO


PRESIÓN EFECTIVA Distribución de Tensiones en un estrato de suelo homogéneo


Consolidación y Compresibilidad.

- Definiciones- Relación tensión-deformación con drenaje.- Ensayo edométrico.- Cálculo de la presión de preconsolidación, grado de

sobreconsolidación.- Indice de compresibilidad, índice de entumecimiento o

expansibilidad o recompresibilidad.- Cálculo de asientos por consolidación.- Coeficiente de consolidación.- Coeficiente volumétrico de compresibilidad-Módulo

edométrico.- Tiempo de Consolidación-Grado de Consolidación.- Disipación de la presión de poro.


DEFINICIONES GENERALES


COMPRESIBILIDAD

TEORIA DE LA CONSOLIDACIÓN

Relación Tensión deformación con drenaje


ENSAYOS DE LABORATORIO

ENSAYO EDOMÉTRICO UNE 103 405



ENSAYO EDOMÉTRICO UNE 103 405


Cálculo de la PRESIÓN DE PRECONSOLIDACIÓN.


Cálculo de la PRESIÓN DE PRECONSOLIDACIÓN.

•PRESIÓN DE SOBRECONSONSOLIDACIÓN

•GRADO DE SOBRECONSOLIDACIÓN

'V

'P

σσ

OCR =

Se define el grado de sobreconsolidación de una muestra de terreno como la relación entre la presión de preconsolidación y la presión efectiva actual sobre la muestra a la cota de situación

Es la máxima presión efectiva vertical de una muestra de suelo a lo largo de su historia geológica.


EcuaciEcuacióónn ReferenciaReferencia RegiRegióón de aplicacin de aplicacióónn

CCCC=0.0097 (=0.0097 (wwLL--16.4)16.4) JimenezJimenez SalasSalas Suelos espaSuelos españñoles.oles.

CCCC=0.009 (=0.009 (wwLL--7)7) SkemptonSkempton Arcillas Arcillas

CCCC=0.007 (=0.007 (wwLL--7)7) SkemptonSkempton Arcillas Arcillas RemoldeadasRemoldeadas

CCCC=0.01w=0.01wLL Arcillas de ChicagoArcillas de Chicago

CCCC=1.15 (e=1.15 (e00--0.27)0.27) NishidaNishida Todas las arcillasTodas las arcillas

CCCC=0.30 (e=0.30 (e00--0.27)0.27) HoughHough Suelos cohesivos Suelos cohesivos inorginorgáánicos:Limosnicos:Limos, arcillas, , arcillas, arcilla arcilla limosa,arcillalimosa,arcilla

CCCC=0.0115 =0.0115 wwnn Varios autoresVarios autores Suelos Suelos orgorgáánicos:turbanicos:turba, limos y arcillas , limos y arcillas orgorgáániocasniocas..

CCCC=0.0046 (=0.0046 (wwLL--9)9) Varios autoresVarios autores Arcillas brasileArcillas brasileññasas

CCCC=0.75 (e=0.75 (e00--0.5)0.5) Varios autoresVarios autores Suelos de baja plasticidadSuelos de baja plasticidad

CCCC=0.208 e=0.208 e00+0.0083+0.0083 Varios autoresVarios autores Arcilla de ChicagoArcilla de Chicago

CCCC=0.156 e=0.156 e00+0.0107+0.0107 Varios autoresVarios autores Todas las arcillasTodas las arcillas

CALCULO INDIRECTO DEL COEFICIENTE DE COMPRESIÓN

ESTIMACIONES EMPÍRICAS DE VALIDEZ LOCAL

CURVA DE COMPRESIBILIDAD DE LABORATORIO


Arcilla Normalmente Consolidada

CURVA DE COMPRESIBILIDAD DE LABORATORIO


Arcilla Sobreconsolidada

CALCULO DE ASIENTOS POR CONSOLIDACIÓN


CALCULO DE ASIENTOS POR CONSOLIDACIÓN

CALCULO DE ASIENTOS ARCILLAS SOBRECONSOLIDADAS



La expulsión gradual del agua intersticial (y el consecuente reagrupamiento, más comprimido, de las partículas sólidas), a carga constante, se denomina consolidación. Se desarrolla con mucha lentitud en las arcillas, debido a su baja permeabilidad.



mv representa la compresión de la arcilla por unidad de espesor original bajo la influencia de un aumento unitario de presión. Su valor inverso se denomina módulo edométrico Em

Cv La mayor o menor velocidad de asentamiento va a depender del coeficiente de Consolidación



ESTIMACIÓN DE LOS TIEMPOS DE CONSOLIDACIÓN

Tv: factor adimensional, denominado factor tiempo. Tv = f(U), (el factor tiempo es función del grado de consolidación), y se expresa

donde:Hf : longitud de la trayectoria máxima de drenaje en el suelo (muestra o en estrato in situ).

Hf = H/2 (mitad de la altura real de la capa) en capa abierta (espesor real = 2Hf); pues elrecorrido mayor del agua se supone, al drenar por ambas caras, que será de 1/2 delespesor real.Hf = H, en capa semi-abierta (sólo drena por una cara), puesto que el recorrido máximo de

una partícula de agua será todo el espesor real de la capa que consolida.



DISIPACIÓN DE LA PRESIÓN DE PORO

Leyes sinoidales de disipación


TEORIA DE LA CONSOLIDACIÓNDISTRIBUCIÓN DE TENSIONES EN EL TERRENO


Suelos Expansivos y Colapsables- Definición de Suelos colapsables.- Parámetros físicos para la identificación del colapso.- Suelos Expansivos, generalidades.- Medición de Expansividad en laboratorio.- Criterios para la identificación del grado de

expansividad


DEFINICIÓN DE SUELOS COLAPSABLES

SUELOS EXPANSIVOS Y COLAPSABLES


Variacion de la relacion de vacios en un suelo colapsable

Estos suelos son también denominados suelos metaestables tienen un comportamiento que varía en función de su contenido de humedad, al aumentar esta se produce la destrucción de su estructura, produciéndose una importante disminución de su volumen aparente (colapso) y el consiguiente asiento.

PARAMETROS FÍSICOS PARA LA IDENTIFICACIÓN DEL COLAPSO



PARAMETROS FÍSICOS PARA LA IDENTIFICACIÓN DEL COLAPSO CRITERIO DE GIBBS



SUELOS EXPANSIVOS, GENERALIDADES



Se incluyen bajo este nombre aquellos suelos arcillosos cuya estructura mineralógica y de fábrica les permite absorber agua, con un cambio importante de agua.

Las moléculas de agua penetran en la red cristalina , entre las cadenas de silicatos Que están unidas por enlaces débiles, disminuyendo o anulando los mismos, pasando la red cristalina a ocupar mayor volumen.

Fenómenos asociados:

•Expansividad, aumento de volumen por absorción de agua•Retracción, disminución de volumen por eliminación de agua

SUELOS EXPANSIVOS, MEDICIÓN DE LA EXPANSIVIDAD EN LABORATORIO



•Ensayo Lambe UNE 103 600Consiste en la obtención de la presión que ejerce un suelo remoldeado al humedecerse en el interior de un molde y reaccionar contra un pistón calibrado

•Presión de Hinchamiento UNE 103 602Es la máxima presión que desarrolla una muestra de suelo inalterado, dentro de un molde edométrico , cuando al humedecerse e hincha se impide dicho hinchamiento.

•Ensayo de Hinchamiento libre UNE 103 601Mide la máxima variación de espesor de una muestra inalterada en un molde edométrico , cuando se humedece y se permite su expansión.

Aparato de Lambe

SUELOS EXPANSIVOS, MEDICIÓN DE LA EXPANSIVIDAD EN LABORATORIO GRADOS DE EXPANSIVIDAD



Grados de Expansividad y valores de parámetros geotécnicos

Grado Expansividad Límite líquido Índice Lambe(kPa)

Presión de Hinchamiento

(kPa)

Hinchamiento libre (%)

I Baja < 30 < 80 < 25 < 1

II Baja a media 30-60 80-150 25-125 1-4

III Media a alta 60-90 150-230 125-300 4-10

IV Muy Alta > 65 > 230 > 300 > 10

CRITERIOS PARA LA IDENTIFICACIÓN DEL GRADO DE EXPANSIVIDAD (Jimenez Salas y Chen)





CRITERIOS PARA LA IDENTIFICACIÓN DEL GRADO DE EXPANSIVIDAD .(Otros autores)

Propiedades resistentes de los suelos. - Resistencia al corte.- Parámetros, resistencia de pico y residual.- Ensayo Triaxial.- Ensayo de Corte Directo.- Ensayo de Compresión Simple.


MODELO DE MOHR-COULOMB

RESISTENCIA AL CORTE


Tensión Total

Tensión Hidrostática

Tensión Efectiva



CIRCULO DE MOHR



ENSAYO TRIAXIAL UNE 103-402



ENSAYO TRIAXIAL



ENSAYO DE COMPRESIÓN TRIAXIAL CU



ENSAYO DE CORTE DIRECTO



ENSAYO DE COMPRESIÓN SIMPLE

En suelos púramente cohesivos



INFORME DE ENSAYO DE COMPRESIÓN SIMPLE SOBRE SUELOS


1.Resultados de ensayos de laboratorio: resistencia

Prospección Cota

inicio

Cotafin

Tipo de ensayo

Tipo demuestra

Ángulorozamiento

(f’)

Cohesiónefectiva

(c’)

Resistenciacompresión

simple

Cohesiónsin drenaje

(cu)

- m m - - grados (º) Kp/cm2 Kp/cm2 Kp/cm2

SR-01(MI) 6.00 6.60 CS-C I 22.41 0.60 4.60 -

SR-01(Parafinada) 9.10 9.50 CS I - - 3.54 -

SR-01(Parafinada) 12.00 12.55 CS I - - 1.87 -

Abreviaturas:CS (compresión simple), C (corte directo), UU (sin consolidar, rotura sin drenaje),

CU (consolidado, rotura sin drenaje), CD (consolidado, rotura con drenaje),T (triaxial)T/UU (triaxial sin consolidar ni drenaje), T/CD (triaxial consolidado y drenado).

I (inalterada), R (remoldeada), A (alterada)

TABLA DE ENTRADA DE DATOS PRECEDENTE DE ENSAYOS DE RESISTENCIA


MECANICA DE ROCAS

•PROPIEDADES FÍSICAS Y MECÁNICAS DE LOS MATERIALES ROCOSOS.

•CLASIFICACIONES GEOMECÁNICAS.

•RESISTENCIA Y DEFORMABILIDAD DE LA MATRIZ ROCOSA.

Everet Hoek


MECANICA DE ROCAS

La mecánica de Rocas se ocupa del estudio teórico y practico de las propiedades y comportamiento mecánico de los materiales rocosos y de su respuesta ante las acciones de fuerzas aplicadas en su entorno físico

•Matriz Rocosa

•Macizo Rocoso


PROPIEDADES FÍSICAS DE LA MATRIZ ROCOSA

Propiedades de la matriz rocosa

PROPIEDADES DE IDENTIFICACIÓN Y CLASIFICACIÓN

Composición mineralogica

Fábrica y textura

Tamaño de grano

Color

Porosidad

Peso específico

Contenido de humedad

Permeabilidad

Durabilidad

Alterabilidad



Propiedades de la matriz rocosa

PROPIEDADES MECÁNICAS Resistencia a compresión simple

Resistencia a tracción

Velocidad de ondas sónicas

Resistencia al corte

Deformabilidad.



•Porosidad: Relación entre el volumen ocupado por lo huecos y el volumen total •Peso unitario o peso específico: Peso por unidad de volumen.•Permeabilidad: capacidad de trasmisión del agua por parte de las rocas, la filtración se realiza a través de las fisuras.•Durabilidad-Alterabilidad: Resistencia de la roca a los procesos de degradación y desintegración


PARÁMETROS DEL MACIZO ROCOSO

•Número y orientación de las familias de discontinuidades.•Tamaño del bloque e intensidad de fracturación.•Grado de meteorización.



CLASIFICACIÓN POR EL NÚMERO DE DISCONTINUIDADES

Tipo de macizo rocoso Numero de familias

I Masivo, discontinuidades ocasionales

II Una familia de discontinuidades

III Una familia de discontinuidades, más otras ocasionales.

IV Dos familias de discontinuidades

V Dos familias de discontinuidades, más otras ocasionales.

VI Tres familias de discontinuidades

VII Tres familias de discontinuidades, mas otras ocasionales.

VIII Cuatro o más familias de discontinuidades

IX Brechificado



DESCRIPCIÓN DEL TAMAÑO DEL BLOQUE EN FUNCIÓN DEL NÚMERO DE DISCONTINUIDADES (ISRM 1981)

Descripción JV

Bloques muy grandes < 1

Bloques grandes 1-3

Bloques de tamaño medio 3

Bloques pequeños 3-10

Bloques muy pequeños. >30



CLASIFICACIÓN DE LOS MACIZOS ROCOSOS EN FUNCIÓN DEL TAMAÑO Y LA FORMA DEL BLOQUE

Clase Tipo Descripción

I Masivo Pocas discontinuidades o espaciado muy grande

II Cúbico Bloques aproximadamente equidimensionales

III Tabular Bloques con una dimensión considerablemente menor que las otras dos.

IV Columnar Bloque con una dimensión considerablemente mayor que las otras dos.

V Irregular Grandes variaciones en el tamaño y la forma de los bloques

VI Triturado Macizo rocoso muy fracturado.


ESCALA DE METEORIZACIÓN DE LA ROCA (ISMR)


MECANICA DE ROCAS

Perfiles de meteorización según distintos autores


CLASIFICACIÓN GEOMECÁNICA DE MACIZOS ROCOSOS

INDICE RQD


CLASIFICACIÓN GEOMECÁNICA DE MACIZOS ROCOSOS RMR (1989)


CLASIFICACIÓN GEOMECÁNICA DE MACIZOS ROCOSOS RMR (1979)


CLASIFICACIÓN GEOMECÁNICA DE DE MACIZOS ROCOSOS CLASIFICACIÓN RMR


CLASIFICACIÓN GEOMECÁNICA DE MACIZOS ROCOSOS CLASIFICACIÓN SMR APLICACIÓN PARA TALUDES


CLASIFICACIÓN GEOMECÁNICA DE MACIZOS ROCOSOS

Q DE BARTON


RESISTENCIA Y DEFORMABILIDAD DEL MACIZO ROCOSO.(CRITERIOS DE HOEK Y BROWN)

El criterio de rotura de macizos rocosos de Hoek-Brown es ampliamente aceptado y ha sido aplicado en un gran numero de proyectos a nivel mundial. Mientras que en general el criterio se considera satisfactorio, existen algunas incertidumbres e inexactitudes que ha creado inconvenientes en su implementación a modelos numéricos y a programas de computación de equilibrio límite. En particular, la dificultad de encontrar un ángulo de fricción y resistencia cohesiva equivalentes para un macizo rocoso dado, ha sido un inconveniente desde la publicación original del criterioen 1980.


RESISTENCIA Y DEFORMABILIDAD DEL MACIZO ROCOSO. (CRITERIOS DE HOEK Y BROWN)

CRITERIO DE HOEK-BROWN GENERALIZADO



PARAMETROS EQUIVALENTES EL MODELO MOHR-COULOMB

Túneles

Taludes:



MÓDULO DE DEFORMACIÓN DEL MACIZO ROCOSO

σci ≤100 MPa

σci >100 MPa

Nociones_mecanica de Suelos y Rocas

Documents

Transcript of Nociones_mecanica de Suelos y Rocas