La mecánica de rocas es la ciencia teorica

4.- Introduccion

La mecánica de  rocas es la ciencia teorica y aplicada que trata del comportamiento mecanico de las rocas a los campos de fuerza  de su entorno físico.

Esta definición, dada recientemente por un grupo de investigadores de mecánica en rocas, puede permanecer a primera vista que realza el papel de la mecánica, ignorando el de la geología. En realidad esta definición es de miras muy amplias. Las frase < reacción de las rocas a los campos de fuerza de su entorno físico>  es suficientemente general para que se aplique a problemas a cualquier escala. Por ejemplo, comprende los estudios del mecanismo de deformación de los cristales minerales sometidos a elevadas presiones y temperaturas, el comportamiento triaxial de una muestra de roca ensayada en el laboratorio, la estabilidad del revestiemiento de un túnel e incluso el mecanismo de los movimientos de la corteza terrestre.

El papel de la geología es evidente; todos los materiales estudiados son masas rocosas situadas en unos  entornos geológicos o extraidos de el. Los materiales poseen ciertas características físicas que su función de su origen y de los procesos geológicos posteriores que han actuado sobre ellos. El conjunto de itologia particular, a una determinada  serie de estructuras geológicas  y a un estado tensional si su característico. Regionalmente se producen variaciones de estas condiciones y pueden tambien producirse localmente , aun con mayor importancia, dentro del emplazamiento de una obra determinada. Al realizar programas de reconociemiento y al extrapolar  los resultados de ensayo en un punto las zonas adyacentes, es totalemnte necesario considerar la distribución en el lugar de los diferentes elementos geológicos. La experiencia ha demostrado que quien mejor puede realizar este trabajo es un ingeniero  geológo que no solo tenga base suficiente en ciencias geológicas para apreciar los detalles de la geología del lugar, sino que tambien este bien enterado de los métodos modernos de reconocimiento de las rocas y este familiarizado con las exigencias de los técnicos en mecánica de  rocas.

En la mecánica de rocas aplicada, en especial en los campos de ingeniería civil y minería, el método de proyecto supone la selección de un antreproyecto y la predioccion del comportamiento esperado. Se emplean para ello ecuaciones de la es un ensayo de gran escala real. La zona cargada debe ser suficientemente grande para abarcar un volumen de roca contenga discontinuidades suficiente  para ser representatnivmo del macizo rocoso. Los ensayos de carga con placa y los de presión en galerías se emplean para medir el modulo de la deformación in si tu.

Los resultados de los ensayos de carga con placas de presión en galería muestran que el módulo del macizo rocoso es siempre inferior al modelo estático determinado a partir de testigos de roca el módulo de elasticidad de los testigos inalterados sin embargo proporciona un límite superior del modelo del macizo en el caso en que las diaclasas están muy separadas y muy cerradas al aumentar el grado de diaclasas de la roca el módulo de formación del macizo se reduce una pequeña fracción del módulo de elasticidad determinado a partir de muestras en el laboratorio

2) factor de reducción del modulo determinado a partir de testigos en laboratorio

Los ensayos de laboratorio sobre muestras inalteradas tomás en la proximidad de ensayos de carga con placas de cámara de presión permiten el ingeniero calcular la relación entre el módulo de formación medido en el terreno y determinado en laboratorio con muestras inalteradas. Esta relación es el factor de reducción que expresa la magnitud en que disminuye el modelo del macizo respecto al de la sustancia rocosa debido a la frecuencia y abertura de las diaclasas calidad del macizo rocoso si varios puntos de una zona determinada donde la calidad del macizo sea diferente el ingeniero puede conocer la forma en que el factor de reducción varía con la calidad de la roca aplicando esta interpretación podría estimarse el modo de formación en otros puntos de la zona a partir del conocimiento de las propiedades de nuestras muestras inalteradas valorando la calidad del macizo rocoso este método puede ser muy útil cuando el número de ensayos in situ está muy limitado por razones económicas

El paso más difícil en la aplicación de este método es el establecimiento de una medida cuantitativa de la cual la calidad del macizo rocoso de forma en que los ingenieros al juzgar un mismo emplazamiento obtengan el mismo valor los métodos más prometedores para describir cuantitativamente este concepto son el índice de calidad rqd y la velovidad relativa.

3) generalización de los reultados de los ensayos de deformación

Una interpretación general de los resultados de los ensayos utilizados para la determinación del módulo de información que puede emplearse mentalmente para relación a los resultados obtenidos en diferentes lugares requeriría el proceso descrito a continuación primeramente deberían realizarse ensayos con placas en cámaras depresión para determinar el módulo de formación del macizo rocoso en segundo lugar habría que realizar ensayos sísmicos en las proximidades de los ensayos anteriores por último cuando entré a realizar sondeos directamente bajo la superficie cargada de forma que se pueden realizar ensayos de laboratorio para determinar el modelo estático en la velocidad sónica en muestras inalteradas una cuarta condición elaboración cualitativa de la calidad de la roca rqd en la zona estudiada

si los factores de reducción son principalmente función de la calidad de la roca seduce la posibilidad de establecer entre el factor de reducción y la calidad de la roca a partir de datos obtenidos en diferentes lugares bueno una localidad determinada se han recogido datos descritos en la literatura sobre ensayo de carga con placa y en galería de presión para diferentes casos que satisfacen en distinto grado las 4 condiciones antes expuestas la ordenada en la relación entre el módulo de información obtenida en ensayos de carga con placas galerías de presión y el modo lo calculado por métodos sísmicos la shisha es una medida de la calidad de la roca estresada bien en función del rqd del cuadrado de la velocidad relativa los datos recogidos en esta figura muestran una tendencia bastante clara respecto al factor de reducción bajando muy bruscamente cuando la calidad de la roca desciende del 100 al 65%

un mayor descenso en la calidad de la roca no bien acompañado por una mayor reducción en la redacción de los modelos los datos correspondientes a la calidad inferior a 65 grados sugieren que el factor de reducción apropiado debe estar comprendida entre punto .1 .2 En  general de la interpretación de los datos sobre modelos de formación en la forma constituye un método muy prometedor para combinar datos de diferentes lugares y diferentes puntos en un mismo emplazamiento sin embargo se requieren más datos para corroborar la tendencia apreciada en dicha figura

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