Problemas para resolver rocas ufps

1. Una muestra de lutita de 6 cm x 6cm x 2.5 cm, con Gs= 2.8 y,  una relación e vs  ϕ para dicho material regido por la expresión  Tan ϕ = 0.5/n, fue sometida a una prueba de corte directo. Si los esfuerzos normal y cortante de falla actuantes sobre el plano de falla fueron, respectivamente, 1500KPa y 1000 KPa.

1. Determinar el peso de la muestra de lutita ensayada
2. Obtener el valor de la resistencia a la tracción de la roca.
3. Establecer las coordenadas del polo
4. Encontrar la magnitud, la dirección y el sentido de los esfuerzos principales del círculo de Mohr a falla.

1. Una lutita presenta un ángulo de fricción interna (ϕ) de 22° y un valor de resistencia a la compresión inconfinada de 900 KPa. Una muestra de dicho material fue sometido a prueba de corte directo y falló al aplicarle un esfuerzo normal de 1200KPa.

1. Clasificación de la roca según Deere y Mohr
2. Determinar el esfuerzo cortante que ocasiona la falla
3. Trazar el círculo de Mohr a falla y obtener la magnitud, la dirección y el sentido de los esfuerzos principales, dibujando los mismos sobre los planos principales.
4. Encontrar el valor de los esfuerzos normal y cortante en el punto de cortante máximo y dibujar dicho tensor sobre el plano correspondiente.
5. Estimar el factor de seguridad definido por la relación entre los valores de cortante a falla y máximo

1. Cuatro muestras cilíndricas de caliza  con 5 cm de diámetro (sección transversal) y 3cm de espesor fueron sometidas a prueba de CD, bajo las condiciones de carga ilustradas en la Tabla 1

Tabla 1. Datos de prueba de corte directo

Establecer

1. Parámetros de resistencia
2. Ecuación de la envolvente Mohr-Coulomb
3. Familia de superficies de falla
4. Esfuerzos principales (magnitud, dirección y sentido) para cada uno de los círculos de falla correspondientes a cada muestra ensayada

1. Una muestra de lodolita normalmente consolidada,  falló en prueba triaxial drenada  bajo una presión de celda de 1120 kPa y un esfuerzo desviador de  1750 kPa.

1. Obtener los parámetros de resistencia
2. Determinar el ángulo del plano de falla (formado entre la SF y el plano principal mayor)
3. Trazar los esfuerzos actuantes sobre el plano de falla e indicar el sentido y  magnitud de los mismos
4. Calcular el esfuerzo normal efectivo sobre el plano de esfuerzo cortante máximo

1. Una muestra de arenisca con agua en sus poros fue sometida  a ensayo de compresión triaxial fallando para una presión de celda  de 15000 kPa y un  esfuerzo total axial de rotura de 60000kPa. La presión del agua medida en el momento de rotura fue de 10000kPa.  Se requiere conocer

1. Las coordenadas de los puntos de intercepción de los círculos de Mohr que representan los estados de esfuerzos a falla en condición total y efectiva.
2. Si el plano de falla en la probeta fue de 30° con el eje de máxima compresión, determinar los esfuerzos de falla actuantes sobre el plano de falla.

1. Predecir la resistencia última de una muestra de  roca cuarcítica extraída de un macizo rocoso considerado isotrópico  cuya cohesión es  20.000kPa y su coeficiente de fricción interna (µ = 1.3), cuando la muestra es sometida a una presión de confinamiento  de 7000kPa.  

Adicionalmente

1. Calcular la resistencia al esfuerzo cortante
2. Representar sobre el círculo de Mohr los esfuerzos datos y calculados.

1. Se proyecta construir un recinto dentro de una formación de arenisca calcárea. Este diseño demanda conocer los parámetros de resistencia, para lo cual se practica una  prueba  de compresión triaxial drenada que muestra para dicho material una cohesión de 100MPa y un ángulo de fricción interna de 32°.

1. Calcular la resistencia a la compresión inconfinada
2. Determinar el máximo ascenso del nivel freático que podría admitir la roca in situ, en el lugar donde se construirá el recinto, sin experimentar rotura, si los esfuerzos principales en un punto representativo de dicha zona son 50MPa y 150MPa

1. La Tabla 2 registra los datos básicos para condición de falla  correspondientes a los estados de esfuerzo  de falla de dos probetas de roca volcánica  sometidas a prueba triaxial drenada.

Tabla 2

Cuáles serán los valores posibles de la resistencia última y del ángulo de falla para una muestra del mismo material sometido a una prueba de iguales características con una presión de confinamiento de 200kPa y cuáles son los parámetros de resistencia del geomaterial.

1. Utiliza el programa RocLab para determinar los parámetros geomecánicos del macizo rocoso.

Se trata de un afloramiento

1. Para los siguientes esfuerzos principales aplicados  a una muestra de roca volcánica  [σ1 = 150 MPa, σ2=σ3 =50 MPa, presión intersticial =0] se obtuvo una condición estable. Posteriormente la presión intersticial se aumenta hasta originar la falla de la muestra.  Si el criterio de falla Mohr -Coulomb que gobierna la resistencia del macizo rocosos es

        Ƭ = 30 MPa + 0.5σ  (Ƭ y σ en MPa)

1. Para qué valor de presión intersticial falla la muestra?
2. Cuáles son los esfuerzos efectivos de falla actuantes sobre el plano de falla?

1. Se construye un túnel vial en un macizo rocoso granítico, con 1200kg/cm2 de resistencia a la compresión inconfinada, moderadamente  fracturado, con 3 familias de diaclasas que forman un sistema de boques cúbicos bien interconectados que exhiben superficie relativamente en buen estado, estando las prominentes ligeramente alteradas, buzando 16° en promedio y espaciadas entre sí 35cm. El eje del túnel se proyecta normal a la orientación de las diaclasas y se avanza a favor del buzamiento. Fue aforado en las diaclasas un caudal de 150 gal/min.

1. Determinar la gravedad específica de un bloque de arenisca con dimensiones de 75 cm x 70 cm x 35 cm registra una masa de 850 Kg.

1. Calcular la densidad, en g/cc,  de una muestra de chert cuyo peso unitario es de  27 KN/m3

1. Una muestra cilíndrica de arcillolita con Gs = 2.55, presenta 5cm de diámetro, 12cm de longitud y pesa en condición húmeda  250 g. Después de secada al horno, a 105°C durante 24 horas, la muestra rocosa pesa 220g. Determinar el contenido de humedad, el peso unitario seco y la porosidad del material.

1. Una muestra de granito tiene un volumen de 0.85m3 y una masa de 1650 Kg. Mediante un proceso de conminución de  la muestra y luego de compactación a altos niveles de energía se logra cerrar todos los poros y reducir el volumen de la muestra a 0.6 m3. Determinar: a) La porosidad original de la muestra y la densidad sólida, asumiendo que este parámetro para los granos minerales no se altera por el proceso de conminución.

1. Dos canteras de arenisca, A y B,  de igual valor de gravedad específica, son analizadas como zonas de préstamo para extraer material pétreo para fabricar concretos. Si la arenisca A tiene una porosidad igual a 0.4 y la arenisca B tiene una relación de vacíos igual a 0.4., cuál de las dos canteras requerirá mayor esfuerzo mecánico para extraer el material del sitio y cuál presenta mejores características como agregado.

1. Una muestra de suelo arcillo limosa húmeda obtenida por machaqueo de bloques de lodolitas registra una masa de 126 kg. Ensayada la muestra de suelo en el laboratorio se obtuvo: una densidad total de 2.1 g/cc, Gs=2.7 y un contenido de humedad de 15%. Determine la densidad seca, la porosidad, la relación de vacíos y el grado de saturación.

1. Una lutita con porosidad del 40% está compuesta por 32% de clorita  (Gs=2.8) y 68% de pirita (Gs=5.5). Determine la densidad bulk de la lutita.

Se proyecta construir un túnel vial en un macizo rocoso cuyo perfil litológico es

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