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MECANICA DE ROCAS. Profesor : Álvaro Bustamante. La Mecanica de Rocas se encarga del estudio teorico y practico de las propiedades y comportamiento mecanico de los materiales rocosos , y de su respuesta ante la accion de fuerzas aplicadas en su entorno fisico .
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MECANICA DE ROCAS Profesor: Álvaro Bustamante
La Mecanica de Rocas se encarga del estudioteorico y practico de laspropiedades y comportamientomecanico de los materialesrocosos, y de surespuesta ante la accion de fuerzasaplicadas en suentornofisico.
La finalidad de la Mecanica de Rocasesconocer y predecir el comportamiento de los materialesrocosos ante la actuacion de lasfuerzasinternas y externasque se ejercensobreellos.
Los distintosambitos de aplicacion de la mecanicade rocas se agrupan en: 1) Cuando el material rocosoconstituye la estructura (excavaciones de tuneles, galenas, taludes, etc.). 2) Cuando la rocaes el soporte de otrasestructuras (cimentaciones de edificios, presas, etc.). 3) Cuandolasrocas son empleadascomo material de construccion (escolleras, pedraplenes, rellenos, etc.).
Cuando se excava un macizorocoso o se construyenestructurassobrelasrocas se modificanlascondicionesiniciales del mediorocoso, el cualresponde a estoscambiosdeformandose y/o rompiendose.
El conocimiento de lastensiones y deformacionesquepuedellegar a soportar el material rocoso ante unasdeterminadascondicionespermiteevaluarsucomportamientomecanico y abordar el diseno de estructuras y obras de ingenieria. La relacion entre ambos parametros describe el comportamiento de los diferentestipos de rocas y macizosrocosos, quedependen de laspropiedadesfisicas y mecanicas de los materiales y de lascondiciones a queestansometidos en la naturaleza.
FACTORES GEOLOGICOS QUE DOMINAN EL COMPORTAMIENTO Y LAS PROPIEDADES MECANICAS DE LOS MACIZOS ROCOSOS 1. La Litologia y propiedades de la matrizrocosa. 2. La estructurageologica y lasdiscontinuidades. 3. El estado de esfuerzos a queestasometido el material. 4. El grado de alteracióno meteorizacion. 5. Las condicionesHidrogeologicas.
METEORIZACION DE LOS MATERIALES ROCOSOS 1. PROCESOS DE METEORIZACION DE ORIGEN FISICO a) Formacion de hielo b) Insolacion c) Formacion de sales d) Hidratacion
METEORIZACION DE LOS MATERIALES ROCOSOS 2. PROCESOS DE METEORIZACION DE ORIGEN QUIMICO a) Disolución b) Hidratación c) Hidrólisis d) Oxidacióny Reducción
EFECTOS DEL AGUA SUBTERRANEA SOBRE LAS PROPIEDADES DE LOS MACIZOS ROCOSOS El aguacomo material geologicocoexistente con lasrocasinfluye en sucomportamientomecanico y en surespuesta ante lasfuerzasaplicadas
Los efectos mas importantes son: 1) Juega un papelimportante en la resistencia de lasrocasblandas y de los materialesmeteorizados. 2) Reduce la resistencia de la matrizrocosa en rocasporosas. 3) Rellenalasdiscontinuidades de los macizosrocosos e influye en suresistencia. 4) Las zonasalteradas y meteorizadassuperficiales, lasdiscontinuidadesimportantes y lasfallas son caminopreferente para el flujo del agua.
5) Produce meteorizacionquimica y fisica en la matrizrocosa y en los macizosrocosos. 6) Es un agenteerosive. 7) Produce reaccionesquimicasquepuedendarlugar a cambio en la composicion del Agua.
El aguapuedelubricarlasde discontinuidades y permitirquelaspiezas de rocas se muevan.
En rocasintensamentefracturadas, la presencia del aguaacelera el proceso de aflojamiento, especialmente en ambientes de altos esfuerzosdonde el aflojamiento de la roca sera muyrapido. La presencia de agua en lasfallasgeologicas y zonas de corte, influyesignificativamente en la estabilidad de la masa rocosa de unaexcavacion.
CLASIFICACION DE LOS MACIZOS ROCOSOS Los macizosrocosos se clasificanbasados en factoresquedeterminensucomportamientomecanico.
CLASIFICACION DE LOS MACIZOS ROCOSOS 1) Propiedades de la matrizrocosa. 2) Frecuencia y tipo de lasdiscontinuidadesquedefinen: - El grado de fracturacion (indice RQD) - El tamano y la forma del macizo. - Suspropiedadeshidrogeologicas. 3) Grado de Meteorizacion o Alteracion. 4) Estado de Tensiones In Situ 5) Presencia de agua
Dependiendo de suscaracteristicas y condiciones, la masa rocosapuedevariar de una mina a otra, comotambien de area en area dentro de unamisma mina. Con el paso del tiempocrecenlaslaboresmineras y el minado se realiza a mayoresprofundidades, desarrollandoseasidiferentesproblemas de inestabilidad en la roca.
Conocer la rocapermitiratomardecisionescorrectassobrediferentesaspectosrelacionados con laslaboresmineras, entre otras, se podraestablecer la direccion en la cual se debenavanzarlasexcavaciones, el tamano de lasmismas, el tiempo de exposicionabierta de la excavacion, el tipo de sostenimiento a utilizar y el momento en queestedebeserinstalado.
