Mecánica de Rocas

• 1. MECANICA DE ROCAS

• 2. La Mecánica de Rocas se encarga del estudio teórico y práctico de las propiedades y comportamiento mecánico de los materiales rocosos, y de su respuesta ante la acción de fuerzas aplicadas en su entorno físico.

• 3. La finalidad de la Mecánica de Rocas es conocer y predecir el comportamiento de los materiales rocosos ante la actuación de las fuerzas internas y externas que se ejercen sobre ellos.

• 4. Los distintos ámbitos de aplicación de la mecánica de rocas se agrupan en: Cuando el material rocoso constituye la estructura (excavaciones de túneles, galerías, taludes, etc.). Cuando la roca es el soporte de otras estructuras (cimentaciones de edificios, presas, etc.). Cuando las rocas son empleadas como material de construcción (escolleras, pedraplenes, rellenos, etc.).

• 5. Cuando se excava un macizo rocoso o se construyen estructuras sobre las rocas se modifican las condiciones iniciales del medio rocoso, el cual responde a estos cambios deformándose y/o rompiéndose.

• 6. El conocimiento de las tensiones y deformaciones que puede llegar a soportar el material rocoso ante unas determinadas condiciones permite evaluar su comportamiento mecánico y abordar el diseño de estructuras y obras de ingeniería. La relación entre ambos parámetros describe el comportamiento de los diferentes tipos de rocas y macizos rocosos, que dependen de las propiedades físicas y mecánicas de los materiales y de las condiciones a que están sometidos en la naturaleza.

• 7. FACTORES GEOLOGICOS QUE DOMINAN EL COMPORTAMIENTO Y LAS PROPIEDADES MECANICAS DE LOS MACIZOS ROCOSOS La Litología y propiedades de la matriz rocosa. La estructura geológica y las discontinuidades. El estado de esfuerzos a que está sometido el material. El grado de alteración o meteorización. Las condiciones Hidrogeológicas.

• 8. METEORIZACION DE LOS MATERIALES ROCOSOS PROCESOS DE METEORIZACIÓN DE ORIGEN FÍSICO Formación de hielo Insolación Formación de sales Hidratación Capilaridad

• 9. PROCESOS DE METEORIZACION DE ORIGEN QUÍMICO Disolución Hidratación Hidrólisis Oxidación y Reducción METEORIZACION DE LOS MATERIALES ROCOSOS

• 10. EFECTOS DEL AGUA SUBTERRANEA SOBRE LAS PROPIEDADES DE LOS MACIZOS ROCOSOS El agua como material geológico coexistente con las rocas influye en su comportamiento mecánico y en su respuesta ante las fuerzas aplicadas

• 11. Los efectos más importantes son: Juega un papel importante en la resistencia de las rocas blandas y de los materiales meteorizados. Reduce la resistencia de la matriz rocosa en rocas porosas. Rellena las discontinuidades de los macizos rocosos e influye en su resistencia. Las zonas alteradas y meteorizadas superficiales, las discontinuidades importantes y las fallas son camino preferente para el flujo del agua.

• 12. Produce meteorización química y física en la matriz rocosa y en los macizos rocosos Es un agente erosivo Produce reacciones químicas que pueden dar lugar a cambio en la composición del agua

• 13. El agua puede lubricar las familias de discontinuidades y permitir que las piezas de rocas se muevan.

• 14. En rocas intensamente fracturadas, la presencia del agua acelera el proceso de aflojamiento, especialmente en ambientes de altos esfuerzos donde el aflojamiento de la roca será muy rápido. La presencia de agua en las fallas geológicas y zonas de corte, influye significativamente en la estabilidad de la masa rocosa de una excavación.

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• 16. CLASIFICACION DE LOS MACIZOS ROCOSOS Los macizos rocosos se clasifican basados en factores que determinen su comportamiento mecánico.

• 17. CLASIFICACION DE LOS MACIZOS ROCOSOS Propiedades de la matriz rocosa. Frecuencia y tipo de las discontinuidades que definen: - El grado de fracturación (índice RQD) - El tamaño y la forma del macizo. - Sus propiedades hidrogeológicas. Grado de Meteorización o Alteración. Estado de Tensiones In Situ Presencia de agua

• 18. Dependiendo de sus características y condiciones, la masa rocosa puede variar de una mina a otra, como también de área en área dentro de una misma mina. Con el paso del tiempo crecen las labores mineras y el minado se realiza a mayores profundidades, desarrollándose así diferentes problemas de inestabilidad en la roca.

• 19. Conocer la roca permitirá tomar decisiones correctas sobre diferentes aspectos relacionados con las labores mineras, entre otras, se podrá establecer la dirección en la cual se deben avanzar las excavaciones, el tamaño de las mismas, el tiempo de exposición abierta de la excavación, el tipo de sostenimiento a utilizar y el momento en que éste debe ser instalado.

• 20. MATRIZ ROCOSA

• 21. Es el material rocoso exento de discontinuidades, o bloques de roca intacta que quedan entre ellas. La matriz rocosa, a pesar de considerarse continua, presenta un comportamiento heterogéneo y anisótropo ligado a su fábrica y a su microestructura

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