Geomecanica Minería

UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE
FACULTAD DE INGENIERÍA
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA EN MINAS


GEOMECÁNICA & GEOTECNIA APLICADA A LA MINERÍA
FUNDAMENTOS DE GEOTECNIA

SEGUNDO SEMESTRE 2006


TABLA DE CONTENIDOS
CAPÍTULO 1: ESFUERZOS 2D

5

1

CONVENCIÓN DE SIGNOS

5

2

ESFUERZOS EN UN PLANO

5

3

ESFUERZOS PRINCIPALES

6

EJEMPLO DE APLICACIÓN 1

6EJEMPLO DE APLICACIÓN 1

7

CAPÍTULO 2: ESFUERZOS 3D

14

1

14

ANÁLISIS DE ESFUERZOS

1.1

MATRIZ DE COSENOS DIRECTORES L

15

1.2

INVARIANTES DE ESFUERZOS

16

ESFUERZOS PRINCIPALES

16

2
2.1

VECTOR DE COSENOS DIRECTORES ORTONORMAL

17

EJEMPLO DE APLICACIÓN 1

18

CAPÍTULO 3: DEFORMACIONES

23

1

23

ANÁLISIS DE DEFORMACIONES

1.1DEFORMACIÓN LONGITUDINAL

23

1.2

DEFORMACIÓN DE CORTE

23

2

DEFORMACIONES EN UN PLANO

24

2.1

DEFORMACIÓN LONGITUDINAL

24

2.2

DEFORMACIÓN DE CORTE γθ

26

3

DEFORMACIONES PRINCIPALES

26

3.1

DEFORMACIONES PRINCIPALES LONGITUDINALES

26

3.2

DEFORMACIONES PRINCIPALES DE CORTE

27

4

CIRCULO DE MOHR DE DEFORMACIONES

28

5

DEFORMACIONESTRIDIMENSIONALES, MÓDULO DE DILATACIÓN VOLUMÉTRICA
28

6

ECUACIONES DE COMPATIBILIDAD

29

EJEMPLO DE APLICACIÓN 1

30

EJEMPLO DE APLICACIÓN 2

34

EJEMPLO DE APLICACIÓN 3

35

CAPÍTULO 4: TEORÍA DE ELASTICIDAD

36

1

GENERALIDADES

36

2

RELACIONES ESFUERZO UNIAXIAL – DEFORMACIÓN

36

2.1

MÓDULO DE YOUNG

36

2.2

RAZÓN DE POISSON

37

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FUNDAMENTOS DE GEOTECNIA

3

RELACIONES ESFUERZO TRIAXIAL – DEFORMACIÓN

SEGUNDO SEMESTRE 2006
PREPARADO POR: MAURICIO DOMCKE

37

3.1

LEY DE HOOKE

37

3.2

MÓDULO DE RÍGIDEZ G

38

3.3

CAMBIO UNITARIO DE VOLUMEN

38

3.4

MÓDULO DE COMPRESIBILIDAD K

38

3.5

CONSTANTE DE LAMMÉ

38

EJEMPLO DE APLICACIÓN 139

EJEMPLO DE APLICACIÓN 2

41

CAPÍTULO 5: SOLUCIONES CLÁSICAS EN ELASTICIDAD

42

1

SOLUCIÓN ELÁSTICA DE KIRSCH

42

2

CILINDRO DE PARED GRUESA

44

EJEMPLO DE APLICACIÓN 1

45

EJEMPLO DE APLICACIÓN 2

47

EJEMPLO DE APLICACIÓN 3

50

CAPÍTULO 6: CRITERIOS DE FALLA

52

1

APLICABILIDAD CRITERIOS DE FALLA

52

2

ROCA INTACTA

52

2.1MOHR COULOMB

52

2.2

HOEK & BROWN

55

3

RESISTENCIA AL CORTE DE ESTRUCTURAS

56

3.1

ESTRUCTURAS PLANAS

56

3.2

ESTRUCTURAS RUGOSAS

57

4

MACIZO ROCOSO

4.1

HOEK & BROWN (2002)

4.2

MOHR - COULOMB

58
58
60

EJEMPLO DE APLICACIÓN 1

62

ROCA INTACTA

62

MACIZO ROCOSO

64

EJEMPLO DE APLICACIÓN 2

65

CAPÍTULO 7: APLICACIONESCRITERIOS DE FALLA

67

1

GENERALIDADES

67

2

EFECTOS DE PLANOS DE DEBILIDAD SOBRE DISTRIBUCIONES ELÁSTICAS DE

ESFUERZOS

67

3

68

DELINACIÓN DE ZONAS DE FALLA EN ROCA

EJEMPLO DE APLICACIÓN 1

69

EJEMPLO DE APLICACIÓN 2

71

-3-

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FUNDAMENTOS DE GEOTECNIA

SEGUNDO SEMESTRE 2006
PREPARADO POR: MAURICIODOMCKE

CAPÍTULO 8: CLASIFICACIÓN DE MACIZOS ROCOSOS

75

1

GENERALIDADES

75

2

ALGUNOS FACTORES DE ESCALA

75

3

RQD

75

4

SISTEMA DE CLASIFICACIÓN RMR BIENIAWSKI (1989)

76

5

SISTEMA DE CLASIFICACIÓN RMR BIENIAWSKI (1976)

77

6

GEOLOGICAL STRENGTH INDEX (GSI)

77

7

SISTEMA DE CLASIFICACIÓN RMR LAUBSCHER (1996)

78

8

INDICE DE CALIDADTUNELERA Q BARTON (1974)

81

EJEMPLO DE APLICACIÓN 1

85

REFERENCIAS BILIOGRÁFICAS

87

CAPÍTULO 1

87

CAPÍTULO 2

87

CAPÍTULO 3

87

CAPÍTULO 4

87

CAPÍTULO 5

87

CAPÍTULO 6

87

CAPÍTULO 7

88

CAPÍTULO 8

88

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