Paper Hoek

ESTIMACION DE LA RESISTENCIA DE MACIZOS ROCOSOS EN LA PRACTICA (A)
E. HOEK (B) E. T. BROWN (C)
El criterio de falla de Hoek-Brown se desarrolló, en un comienzo, para determinar la resistencia de los macizos de roca dura. Debido a la falta de alternativas adecuadas, el criterio se ha aplicado a una amplia variedad de macizos rocosos, incluyendo rocas de muy mala calidad, las que se podrían hastaclasificar como suelos desde el punto de vista de la ingeniería. Estas aplicaciones especiales, han necesitado cambios con respecto al criterio original. Uno de los problemas principales que se ha presentado ha sido la determinación de resistencias equivalentes, en términos de cohesión y ángulos de fricción, que satisfagan las demandas de software programado en términos del criterio de falla deMohr-Coulomb. Este trabajo resume la interpretación del criterio de falla de Hoek-Brown, conforme con lo que se ha observado produce mejores resultados al tratar los problemas de la ingeniería práctica.

INTRODUCCIÓN
Desde su introducción en 1980 [1], el criterio de falla de Hoek-Brown ha evolucionado para satisfacer las necesidades de los usuarios, quienes lo han aplicado a condiciones que nose visualizaron cuando fue originalmente desarrollado. En particular, el creciente número de aplicaciones a macizos rocosos de muy mala calidad, ha provocado la necesidad de introducir algunos cambios significativos. Las ecuaciones principales afectadas por cada uno de estos sucesivos cambios están resumidas en el Apéndice A. El criterio es meramente empírico y, por lo tanto, no existen formas“correctas” de interpretar las diversas relaciones que se pueden obtener. Bajo estas circunstancias, no debe sorprender el que hayan habido algunos cambios de poca utilidad y que algunos usuarios se hayan confundido por las interpretaciones alternativas que han sido publicadas. Este trabajo es un intento por explicar bien las cosas, presentar una interpretación del criterio que comprende todo el rangode tipos de macizo rocoso y que, se ha encontrado, funciona bien en la práctica.

EL CRITERIO GENERALIZADO DE HOEK-BROWN
El criterio de falla generalizado de Hoek-Brown para macizos rocosos fracturados está definido por :

σ

´ 1

 σ´  mb × 3 = σ + σ ci ×  σ ci 
´ 3

 + s  

a

(1)

Donde σ’1 y σ’3 son los esfuerzos efectivos principales mayor y menor, respectivamente, enla condición de falla, mb es el valor de la constante m de Hoek-Brown para el macizo rocoso, s y a son constantes que dependen de las características del macizo rocoso y σci es la resistencia a la compresión uniaxial de los trozos o bloques de roca intacta que conforman el macizo rocoso.

(A)

Este trabajo ha sido aceptado para su publicación en el International Journal of Rock Mechanics andMining Sciences; sin embargo, el Profesor Hoek gentilmente ha autorizado la traducción y publicación del mismo en estas memorias. Evert Hoek Consulting Engineer, Inc. P.O. Box 75516, North Vancouver British Columbia, Canada, V7R 4X1 Senior Deputy Vice Chancellor The University of Queensland Brisbane, Queensland 4072, Australia

(B)

(C)

Es posible obtener algunas relaciones matemáticasexactas entre el criterio de Hoek-Brown, expresado en términos de los esfuerzos principales mayor y menor, y la envolvente de Mohr definida en términos de los esfuerzos normal y de corte. Sin embargo, estas relaciones son difíciles de manejar y el procedimiento original usado por Hoek-Brown [1] es más práctico. En este procedimiento, la ecuación (1) se emplea para generar una serie de valorestriaxiales, simulando ensayos in situ a escala real, y se usa un proceso estadístico de ajuste de curvas para obtener una envolvente de Mohr equivalente, la cual está definida por la ecuación :
´  σ n − σ tm  τ = A × σ ci ×   σ ci

   

B

(2)

donde A y B son constantes que dependen del material, σ’n es el esfuerzo normal efectivo, y σ tm es la “resistencia a la tracción”, del macizo...