Resumen mecánica de rocas

   INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL [pic 1][pic 2]

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA

UNIDAD ZACATENCO

INGENIERÍA CIVIL

“RESUMEN DE MECANICA DE ROCAS”

 ASIGNATURA: MECANICA DE ROCAS

ALUMNO: TRINIDAD ORTEGA CARLOS GERARDO

 GRUPO: 8CM8

PROFESOR: ING. MIGUEL ANGEL GOMEZ CASILLAS

PRINCIPIOS Y DEFINICIONES EN LA MECÁNICA DE ROCAS

Un ingeniero que pretenda alcanzar el “expertise” (grado o reconocimiento de experto) en obras subterráneas estará muy lejos de lograrlo si no es capaz de “manejar” todas estas “armas”, de forma integrada y debidamente jerarquizada, y de apoyarse siempre en los especialistas en cada una de ellas.

Aun cuando es un hecho que la experiencia del ingeniero puede ser invaluable en muchos casos, no deben esperarse “genialidades” ni soluciones “mágicas” de su parte, ni deben acatarse éstas si no están apoyadas en un raciocinio sustentado en información confiable.

Términos empleados

Roca: Agregación natural de material mineral en grandes masas o en fragmentos.

Macizo rocoso: La roca, incluyendo sus discontinuidades estructurales, como se presenta en la naturaleza.

Mecánica de rocas: Ciencia teórica y aplicada del comportamiento mecánico de las rocas.

Roca intacta: Muestra de material de un macizo rocoso representada típicamente por un núcleo (testigo) completo, obtenido mediante barrenación, que no está afectado por las discontinuidades estructurales mayores.

Falla: Una fractura o zona de fractura a lo largo de la cual ha habido desplazamientos.

Fractura: Término general de una discontinuidad mecánica en la roca; término colectivo para juntas, fallas, grietas, etc.

Fisura: Una fractura separada (abierta) normalmente de muy pequeña abertura.

Grieta: Una pequeña fractura; pequeña con respecto a la escala del escenario en el cual ocurre.

Medio continuo: El medio continuo prácticamente nunca se presenta (aunque en ocasiones puede asumirse como tal) en las excavaciones subterráneas para túneles y cavernas.

Medio descontinuo: La roca (el medio) es en general discontinua debido a la separación de planos de estratificación y a cualquier otro fracturamiento que pueda estar presente.

Anisotropía: Una roca anisótropa tiene diferentes propiedades en diferentes direcciones.

Inhomogeneidad: Una roca inhomogénea tiene diferentes propiedades en diferentes “locaciones” (posiciones).

Terrenos débiles: Para los terrenos débiles (weak ground) se puede obtener más evidencia de los muestreos y de los resultados de los ensayos de campo y de laboratorio.

Por tanto, definimos la geotecnia como: “La ciencia (disciplina) que ordena, clasifica, valora y procesa las características y propiedades físico – mecánicas de los materiales de la corteza terrestre (separados o dentro de ésta) para fines de su uso racional en las obras de ingeniería, unas veces como materiales de construcción y otras como recintos, receptáculos o simplemente apoyo (desplante) de las obras”.

La Roca como Material Ingenieril: No debemos perder de vista que la roca es un material naturalmente existente y sumamente variable y que en ingeniería se utiliza con tres modalidades, a saber:

•  Como estructuras construidas de roca.
•  Como estructuras construidas sobre la roca.

•         Como estructuras construidas dentro de la roca.

Esfuerzos inducidos por la excavación: Es un hecho ampliamente conocido que el estado natural de esfuerzos en un macizo rocoso es un estado estable( sin cambios) al menos a corto plazo; sólo las excavaciones que realice el ingeniero para construir sus obras logran afectarlo y modificarlo significativamente; esto al grado de provocar fuertes deformaciones por la obligada redistribución de esfuerzos que inducen, por una parte, la remoción de la roca en zonas prefijadas y, por otro, el correspondiente cambio de las condiciones y las posiciones de las fronteras libres o cargadas por las obras que en ellas se emplazan.

INTRODUCCIÓN A LA MECÁNICA DE ROCAS

Geotecnia: es la ciencia y practica de aquella parte de la Ingeniería Civil que involucra materiales naturales encontrados cerca de la superficie de la Tierra.

Incluye principios fundamentales de:

• Geología.
• Mecánica de suelos.
• Mecánica de rocas a los problemas de diseño de cimentaciones.

Mecánica de rocas: se ocupa del estudio teórico y practico de las propiedades y comportamientos mecánico de los materiales rocosos, y de su respuesta ante la acción de fuerzas aplicadas en su entorno físico.

Para lograr la solución de problemas en el campo de la mecánica de rocas es necesario el conocimiento de:

1. La deformabilidad de los macizos rocosos, así como la relación esfuerzo-deformación
2. La resistencia de los macizos rocosos, así como las condiciones que provocan su ruptura
3. El estado de esfuerzo inicial o residual al que se encuentra sometido el macizo rocoso.
4. Los estados de esfuerzos que se desarrollan en el macizo, en virtud de las solicitaciones (estáticas y/o dinámicas) aplicadas, incluidas de las debidas al flujo de agua.

Clasificación e identificación de las rocas

El termino roca, como se usa en Ingeniería Geológica, significa una masa de material natural compacta, de semidura a dura, compuesta por uno o más minerales. Los Geólogos han clasificado las rocas de la corteza terrestre en tres grupos principales que son:

• Rocas Ígneas
• Rocas sedimentarias
• Rocas metamórficas

 Todas las rocas de la corteza pueden ser clasificadas correctamente en alguno de estos tres grupos.

ROCAS IGNEAS

Las rocas ígneas se forman conforme se enfría y solidifica una roca fundida.

Clasificación de las rocas ígneas:

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