Geotecnia

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

AYUDANTÍAS FUNDAMENTOS DE GEOTECNIA

PREPARADO POR:

MAURICIO DOMCKE G.

GEOMECÁNICA & GEOTECNIA APLICADA A LA MINERÍA FUNDAMENTOS DE GEOTECNIA

SEGUNDO SEMESTRE 2006 PREPARADO POR: MAURICIO DOMCKE

TABLA DE CONTENIDOS
CAPÍTULO 1: ESFUERZOS 2D 1 2 3 CONVENCIÓN DE SIGNOS ESFUERZOS EN UN PLANOESFUERZOS PRINCIPALES 5 5 5 6 6 7

EJEMPLO DE APLICACIÓN 1 EJEMPLO DE APLICACIÓN 1

CAPÍTULO 2: ESFUERZOS 3D 1
1.1 1.2

14 14
15 16

ANÁLISIS DE ESFUERZOS
MATRIZ DE COSENOS DIRECTORES L INVARIANTES DE ESFUERZOS

2
2.1

ESFUERZOS PRINCIPALES
VECTOR DE COSENOS DIRECTORES ORTONORMAL

16
17

EJEMPLO DE APLICACIÓN 1

18

CAPÍTULO 3: DEFORMACIONES 1
1.1 1.2

23 23
23 23ANÁLISIS DE DEFORMACIONES
DEFORMACIÓN LONGITUDINAL DEFORMACIÓN DE CORTE

2
2.1 2.2

DEFORMACIONES EN UN PLANO
DEFORMACIÓN LONGITUDINAL DEFORMACIÓN DE CORTE γθ

24
24 26

3
3.1 3.2

DEFORMACIONES PRINCIPALES
DEFORMACIONES PRINCIPALES LONGITUDINALES DEFORMACIONES PRINCIPALES DE CORTE

26
26 27

4 5 6

CIRCULO DE MOHR DE DEFORMACIONES

28 28

DEFORMACIONESTRIDIMENSIONALES, MÓDULO DE DILATACIÓN VOLUMÉTRICA ECUACIONES DE COMPATIBILIDAD 29 30 34 35

EJEMPLO DE APLICACIÓN 1 EJEMPLO DE APLICACIÓN 2 EJEMPLO DE APLICACIÓN 3

CAPÍTULO 4: TEORÍA DE ELASTICIDAD 1 2
2.1 2.2

36 36 36
36 37

GENERALIDADES RELACIONES ESFUERZO UNIAXIAL – DEFORMACIÓN
MÓDULO DE YOUNG RAZÓN DE POISSON

-2-

GEOMECÁNICA & GEOTECNIA APLICADA A LA MINERÍA FUNDAMENTOS DE GEOTECNIASEGUNDO SEMESTRE 2006 PREPARADO POR: MAURICIO DOMCKE

3
3.1 3.2 3.3 3.4 3.5

RELACIONES ESFUERZO TRIAXIAL – DEFORMACIÓN
LEY DE HOOKE MÓDULO DE RÍGIDEZ G CAMBIO UNITARIO DE VOLUMEN MÓDULO DE COMPRESIBILIDAD K CONSTANTE DE LAMMÉ

37
37 38 38 38 38

EJEMPLO DE APLICACIÓN 1 EJEMPLO DE APLICACIÓN 2

39 41

CAPÍTULO 5: SOLUCIONES CLÁSICAS EN ELASTICIDAD 1 2 SOLUCIÓN ELÁSTICA DE KIRSCHCILINDRO DE PARED GRUESA

42 42 44 45 47 50

EJEMPLO DE APLICACIÓN 1 EJEMPLO DE APLICACIÓN 2 EJEMPLO DE APLICACIÓN 3

CAPÍTULO 6: CRITERIOS DE FALLA 1 2
2.1 2.2

52 52 52
52 55

APLICABILIDAD CRITERIOS DE FALLA ROCA INTACTA
MOHR COULOMB HOEK & BROWN

3
3.1 3.2

RESISTENCIA AL CORTE DE ESTRUCTURAS
ESTRUCTURAS PLANAS ESTRUCTURAS RUGOSAS

56
56 57

4
4.1 4.2

MACIZO ROCOSOHOEK & BROWN (2002) MOHR - COULOMB

58
58 60

EJEMPLO DE APLICACIÓN 1
ROCA INTACTA MACIZO ROCOSO

62
62 64

EJEMPLO DE APLICACIÓN 2

65

CAPÍTULO 7: APLICACIONES CRITERIOS DE FALLA 1 2 3 GENERALIDADES

67 67 67 68 69 71

EFECTOS DE PLANOS DE DEBILIDAD SOBRE DISTRIBUCIONES ELÁSTICAS DE DELINACIÓN DE ZONAS DE FALLA EN ROCA

ESFUERZOS EJEMPLO DE APLICACIÓN 1 EJEMPLO DE APLICACIÓN 2-3-

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SEGUNDO SEMESTRE 2006 PREPARADO POR: MAURICIO DOMCKE

CAPÍTULO 8: CLASIFICACIÓN DE MACIZOS ROCOSOS 1 2 3 4 5 6 7 8 GENERALIDADES ALGUNOS FACTORES DE ESCALA RQD SISTEMA DE CLASIFICACIÓN RMR BIENIAWSKI (1989) SISTEMA DE CLASIFICACIÓN RMR BIENIAWSKI (1976) GEOLOGICAL STRENGTH INDEX (GSI) SISTEMA DE CLASIFICACIÓNRMR LAUBSCHER (1996) INDICE DE CALIDAD TUNELERA Q BARTON (1974)

75 75 75 75 76 77 77 78 81 85

EJEMPLO DE APLICACIÓN 1

REFERENCIAS BILIOGRÁFICAS CAPÍTULO 1 CAPÍTULO 2 CAPÍTULO 3 CAPÍTULO 4 CAPÍTULO 5 CAPÍTULO 6 CAPÍTULO 7 CAPÍTULO 8

87 87 87 87 87 87 87 88 88

-4-

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SEGUNDO SEMESTRE 2006 PREPARADO POR: MAURICIODOMCKE

CAPÍTULO 1: ESFUERZOS 2D

Ecuación 1

1

CONVENCIÓN DE SIGNOS
• • Esfuerzos normales Esfuerzos de corte : Compresión positiva Tracción negativa : Antihorario positivos Horario negativos Para realizar cálculo analítico (fórmulas), los valores de τ cambian su signo, es decir, horario positivos y antihorario negativos.

2

ESFUERZOS EN UN PLANO

Conocidos σx, σy y τxy, se...