macizo rocoso

MACIZO ROCOSO

12

MACIZO ROCOSO

Cabo de la Vela. Guajira Colombia.

Las rocas pueden ser duras o blandas y las fallas de los
macizos se pueden presentar por zonas de debilidad o de
discontinuidad estructural. Las rocas blandas fallan a
través del cuerpo de la masa rocosa y también a través de
sus defectos estructurales.

Figura 65. Túnel en un macizo
afectado
por
unaintrusión.
Originalmente
el
macizo
era
sedimentario y ahora posee aureola
de metamorfismo. (T túnel, F falla,
I roca ígnea, M roca metamórfica y
S roca sedimentaria).

En la fig. 65 las capas sedimentarias están levantadas hacia
la intrusión ígnea. El metamorfismo se da sobre las rocas
sedimentarias por efectos del magma ascendente. El contacto
entre las rocas metamórficas y la intrusión estáfallado.
Existe una falla tectónica, además.
Un túnel atravesando
este macizo encontrará comportamientos diferentes en las
rocas: habrá comportamiento plástico en las metamórficas y
elástico en las dos zonas de falla; serán rocas duras las
ígneas y metamórficas y blandas las sedimentarias, habrá
discontinuidades
de
retracción
en
las
ígneas
y
de
estratificación en las sedimentariasentre estas, los
comportamientos varían sustancialmente.
12.1

CALIDAD DEL MACIZO

251

MACIZO ROCOSO

Se considera que un suelo o roca es blando o duro, según su
resistencia a la compresión esté en los siguientes rangos:
Suelo blando menos de
4 Kg/cm2
Suelo duro entre
4 - 10 Kg/cm2
Roca blanda de
10 a 375 Kg/cm2
Roca intermedia de
375 a 700 Kg/cm2
Roca dura mas de
700 Kg/cm2El concreto corriente es de sólo 210 Kg/cm2,
Las rocas blandas son aquellas que pueden fallar a través de
material intacto a los niveles de esfuerzos existentes que
se pueden dar en el área de influencia de una excavación,
sin que tenga sentido un valor numérico para definir la
resistencia de dichas rocas, máximo aún si se tiene en
cuenta que los macizos de roca más dura pueden fallar yfallan en las excavaciones más profundas. El comportamiento
de una galería puede ser dúctil, adecuado o frágil, como se
muestra en la fig. , cuando se consideran profundidades del
orden de 100, 200 y 300 metros respectivamente.
Figura 66. Profundidad de una
galería. A. Comportamiento
frágil,
B.
comportamiento
adecuado, y C. comportamiento
dúctil. Según Alvaro Correa
A, curso de mecánicade rocas
U. Nal.
En A hay relajamiento de esfuerzos y el bloque superior
puede caer.
En B el confinamiento es suficiente y la región es óptima.
En C se corre peligro de implosión cuando se cierre el túnel
si la roca fluye por plasticidad.
Si la densidad de la roca es 2,5 ton/m3, la carga de roca a
300 metros de profundidad (Pz = γ H) será 75 Kg/cm2 y a 600
metros 150 Kg/cm2.

252MACIZO ROCOSO

Experimentalmente se sabe que para las excavaciones el
factor de seguridad es del orden de 5. Esto es, la presión
litostática Pz dividida por el esfuerzo de ruptura sc debe
ser superior a 0,2, inverso de 5 y límite por debajo del
cual las rocas supuestamente fallarían. En los casos
anteriores Pz / 0,2 > s c, da los siguientes valores.
Para H = 300 m de la relación anterior
75/ 0,2 > 375
2
Kg/cm
Para H = 600 m de la relación anterior 150 / 0,2 > 750
Kg/cm2
Algunos autores consideran el límite entre roca blanda o
dura la resistencia inconfinada de 375 Kg/cm2, e incluso 750
Kg/cm2 o más, si los esfuerzos horizontales son mayores que
los verticales aunque las profundidades sean menores que las
indicadas. Para los casos anteriores, taludes en rocas de
estaresistencia, con alturas de 500 metros podrían
presentar falla parcial a través de la masa de la roca
intacta. En proyectos de ingeniería profundos los macizos
con esta resistencia pueden fallar a través del material
intacto bajo ciertas consideraciones extremas de profundidad
al comportarse de manera dúctil como se ilustró con el
ejemplo del túnel.
12.1.1

Propiedades de las rocas.

- Las...