CRITERIO DE FALLA DE HOEK-BROWN

Bonilla Ramos Osvaldo

CRITERIO DE FALLA DE HOEK-BROWN.

Hoek y Brown introdujeron su criterio de falla en un intento de proporcionar datos de entrada para los análisis requeridos para el diseño de excavaciones subterráneas en roca dura. El criterio se derivó de los resultados de la investigación de la rotura por fragilidad de la roca intacta realizada por Hoek y de los estudios de modelos del comportamiento del macizo rocoso articulado de Brown.

Hoek y Brown buscaron vincular el criterio empírico a las observaciones geológicas mediante uno de los esquemas de clasificación de macizos rocosos disponibles y, para ello, eligieron el Rock Mass Rating propuesto por Bieniawski.

Hoek sugirió que la fuerza de cohesión determinada ajustando una tangente a la envolvente de Mohr curvilínea es un valor límite superior y puede dar resultados optimistas en los cálculos de estabilidad. En consecuencia, un valor promedio, determinado ajustando una relación lineal de Mohr-Coulomb por métodos de mínimos cuadrados, puede ser más apropiado.

Hoek también introdujo el concepto del criterio de Hoek-Brown generalizado en el que la forma de la gráfica de tensión principal o la envolvente de Mohr podría ajustarse mediante un coeficiente variable una en lugar del término de raíz cuadrada en la ecuación.

Hoek y Brown intentaron consolidar todas las mejoras anteriores en una presentación completa del criterio de falla y dieron una serie de ejemplos prácticos para ilustrar su aplicación práctica. Además de los cambios en las ecuaciones, también se reconoció que la calificación de masa rocosa de Bieniawski ya no era adecuada como vehículo para relacionar el criterio de falla con las observaciones geológicas en el campo, particularmente para masas rocosas muy débiles. Esto resultó en la introducción del Índice de Fuerza Geológica.

La resistencia a la compresión uniaxial del macizo rocoso. σ C viene dada por la ecuación:

[pic 1]

La falla se inicia en el límite de una excavación cuando σ C es superado por la tensión inducida en ese límite. La falla se propaga desde este punto de inicio a un campo de tensión biaxial y eventualmente se estabiliza cuando la resistencia local, definida por la ecuación:

Bonilla Ramos Osvaldo

[pic 2]

es mayor que las tensiones inducidas σ ' y σ '. Más numérico los modelos pueden seguir este proceso de propagación de fracturas y este nivel de análisis detallado es muy importante al considerar la estabilidad de las excavaciones en la roca y al diseñar sistemas de soporte.

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