Ensayos Geotecnicos Rocas

7/29/2019 Ensayos Geotecnicos Rocas

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ENSAYOS

GEOTECNICOS


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EnsayosGeotcnicos

La aplicacin de la Mecnica de

rocas es de importanciafundamental, para solucionarlosdiversos problemas que se presentan

en los diversos macizos rocosos.Debe considerarse elcomportamiento de la roca in-situ, ylas interrelacin entre lasdiscontinuidades geolgicas, lascaractersticas tensin-deformacin ysus propiedades geo mecnicas del

macizo rocoso, como la resistencia


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Para determinar las principales propiedadesmecnicas de las

rocas y del macizo rocoso, se deben realizar lossiguientesensayos de Laboratorio.


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Las propiedades mecnicas caracterizan la reaccinde las rocas frente a la aplicacin de un campo defuerzas y de penden de:

La naturaleza del macizo rocoso Los defectos de la roca La metodologa del ensayo.

Las propiedades mas importantes del macizo rocosoque deben ser estudiadas cuando se diseanestructuras de cimentacin y excavacionessubterrnea, son:

Dureza, Elasticidad, Propiedades de resistencia de la roca


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En todo diseo de excavaciones ocualquier obra ingenieril, se determinanlas constantes elsticas y las propiedades

de resistencia de la roca.Aparte de la composicin mineralgica,dureza de los minerales y la durabilidadde la roca; existen otros factores que

afectan las propiedades mecnicas delmacizo rocoso, entre los cuales tenemos:

Propiedades de la Resistencia dela Roca


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Resistencia interna de las partculasminerales individuales Orientacin de los cristales y granos

minerales en relacin ala carga aplicada ysubsecuente deformacin lateral ydeslizamiento (especialmente en lutitas ypizarras)

Defectos de las rocas, tales como diaclasas,

fracturas, grietas y poros Grado de saturacin Tensin in-situ Metodologa del ensayo


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La resistencia de la roca puede determinarse

tanto en especmenes de roca intacta en ellaboratorio como en ensayos in situ.Los principales ensayos en el Laboratorio deMecnica de Rocas, son:

1. Resistencia compresiva- Resistencia a la compresin uniaxial- Resistencia a la compresin triaxial

2. Ensayo de cizallamiento directo

3. Resistencia a la traccin4. Resistencia a la flexin5. Resistencia a la torsin


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Sonda Saca testigos de

Rocas


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CortadoraDiamantina

TestigosparaEnsayos


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Ensayo de CompresinUniaxial


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Ensayo de CompresinuniaxialTiene por finalidad medir la resistencia a la

compresin uniaxial de una muestra de roca en formade testigos cilndricos de geometra regular. Elensayo es principalmente orientado a la clasificacinde rocas de acuerdo a su resistencia compresiva ycaracterizacin de la roca intacta.

La resistencia a la compresin es normalmentedefinida como el esfuerzo necesario para romper unespcimen cilndrico de roca sin confinamientolateral.


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Equipo de CompresinUniaxial

El equipo para el Ensayo de

Carga Puntual, consiste en unequipo hidrulico porttil, conun bastidor de carga de granrigidez y unos punzonescnicos fcilmente ajustablesa las dimensiones delespcimen de roca a ensayar.


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Tambin, se pude decir que, este ensayo consisteen aplicar cargas compresivas axiales cada vezmayores, a probetas cilndricas de relaciones L/D =2, hasta producir su rotura.

La resistencia compresin simple C (denominada tambin uniaxial o no confinada) esta

dad por:

Donde:P = Carga ultima (rotura)D = Dimetro de laprobeta


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Protodyakonov

Propuso que para aproximar los resultadosobtenidos a los estndares de L/D = 2 se apliquela siguiente relacin matemtica:

0 = Resistencia compresiva

uniaxial con L/D =2c = resistencia compresiva

uniaxial con L/D 2D = Dimetro de la probeta

L = Longitud de la probeta


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En todo tipo de situaciones, por lo general la roca seencuentra confinada a tensiones triaxiales.Este ensayo tiene por finalidad conseguir la

condicin de falla, para un estado de tensionesdefinido.Cuando se disee obras de ingeniera oexcavaciones superficiales o subterrneas en ciertas

estructuras rocosa, se tendr que combinaresfuerzos, para que el diseo se encuentre en zonasegura, estimndose finalmente un cierto factor deseguridad.Este ensayo permite obtener otros parmetros

importantes de la roca, como: El ngulo de friccininterna () y la cohesin de roca intacta (c)


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La mxima carga axial y lapresin de confinamientoservirn para graficar los

correspondientes crculosde Mohr, a partir de loscuales se podr trazar lacurva envolvente,determinndose el ngulode friccin interna y lacohesin de la roca intacta.


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Ensayo de CizallamientoDirecto o Corte Directo

Casi siempre la roca falla a travs de las diaclasas oplanos de debilidad. Cuando una roca se encuentraconfinada o sujeta a tensiones en varias direcciones,dichas tensiones pueden descomponerse en dos

direcciones principales: Una normal a la superficiepotencial de falla y la otra tangencial a la superficie.Este ensayo tiene por finalidad reproducir en ellaboratorio aproximadamente lo que ocurre en laroca in-situ, de tal forma que se pueda evaluar entre

que rangos varia el ngulo de friccin residual paraun tipo de roca determinado.


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Diseo del Ensayo de CorteDirecto


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MAQUINA DE CORTEDIRECTOEn esta maquina porttil se ejecuta el ensayo de corte

directo sobre discontinuidades, cuyo objetivo es ladeterminacin de los parmetros friccionantes:Cohesin c y ngulo de friccin i bsica yresidual.

En esta foto, se

puede apreciarla maquina decorte directo,constituida pordos gatas

hidrulicas, una


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En sayo de Traccin Indirecta(Mtodo Brasilero)

El ensayo consiste en someter a una probeta cilndrica (disco de

roca) a una carga lineal compresiva actuando a lo largo de sudimetro.El resultado de este esfuerzo compresivo, es una tensin horizontaly un esfuerzo compresivo variable, la muestra se puede romperseparndose en dos mitades, segn el eje de carga diametral, se

han utilizado relaciones longitud/dimetro(L/D)0,5La resistencia a la traccin t obtenido por este mtodo indirecto

esta dada por la relacin:

Donde:P = Carga de rotura

D = Dimetro de la probetaL = Longitud de la probeta


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