mecánica de rocas

Dr Ing Antonio Karzulovic

COMPORTAMIENTO
DE LA ROCA
DURA Y FRAGIL
Dr Ing Antonio Karzulovic
Julio 2006

COMPORTAMIENTO DE LA ROCA DURA Y FRAGIL

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S1 (kips)
25

FRAGIL
20

DUCTIL
15

10

Envolvente
de Ruptura
de Hoek-Brown

Línea de Mogi

S3 (kips)
0

5

10

1 kips = 34.5 MPa

Figura 4: Transición de comportamiento frágil a dúctil en la caliza de Indiana según
resultados obtenidos por Schwartz (1964)
(tomada de Hoek & Brown, 1980).

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S1 (MPa)

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S3 (MPa)
Figura 18: Envolventes del esfuerzo de daño por agrietamiento y de la resistencia peak del granito Lac
du Bonnet (Martin &Chandler, 1994).

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Esfuerzo de Corte, S (MPa)

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Granito Lac du Bonnet
Granito cantera Cold Spring

Esfuerzo Normal, N (MPa)
Figura 19: Determinación del ángulo de fricción “básico” o “residual” del granito Lac du Bonnet (Martin
& Chandler, 1994, en base a información presentada por Gyenge et al, 1991).

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τ
φmov
Aumento de la fricción

φinicial = 0o

Smax
Pérdida de
cohesión

Smov
2Smax

σcd

σc (peak)

σ

Figura 20: Esquema que ilustra en un diagrama de Mohr la pérdida de cohesión y el aumento de la
fricción en la medida que el esfuerzo axial sobre la probeta aumenta desde el valor que inicia el daño
poragrietamiento, σcd, hasta la resistencia peak, σc (Martin & Chandler, 1994).

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Esfuerzo Axial (MPa)

Muestra MB122382
S3 = 15 MPa

Pérdida de cohesión a
medida que se
moviliza la fricción

φi

φb+i
Fricción movilizada

φb

Deformación Axial (%)

Figura 21: Esquema que ilustra la pérdida de cohesión y elaumento de la fricción en la medida que
aumenta la deformación axial de una probeta de granito Lac du Bonnet, sometida a compresión triaxial
con un confinamiento de 15 MPa (Martin & Chandler, 1994).

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S1 / S1max

Resistencia normalizada

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φi

Parámetro de daño normalizado,

Cohesión normalizada
Cohesiónnormalizada

φ (grados)

ω / ωmax

c/c
c / cmax

Angulo de fricción

Parámetro de daño normalizado,

ω / ωmax

Figura 22: Variación de la resistencia peak (puntos rojos), del esfuerzo de daño por agrietamiento
(puntos morados), del ángulo de fricción (puntos verdes), y de la cohesión (puntos naranja) en función
del parámetro de daño ω normalizado respecto a su valor máximo, ωmax (Martin,...