Propiedades Geomecánicas De Las Rocas Aplicadas A Las Excavaciones

Propiedades geomecánicas de las rocas aplicadas a las excavaciones

Ian Aitor Del Río García

Índice
• Introducción pag. 2

• Propiedades que influyen en el comportamiento de un macizo rocoso pag. 2 • Propiedades de la roca matriz • Propiedades geomecánicas • Ensayos de laboratorio • Bibliografía pag. 2 pag. 3 pag. 5 pag. 10

Introducción
A la hora de realizar excavaciones debemostener en cuenta ciertos aspectos del macizo rocoso sobre el que realicemos la obra, de modo que no surjan problemas relacionados con movimientos del terreno tales como deslizamientos o subsidencias. Para esto se realizan ensayos sobre muestras con un tamaño normalizado y apropiado para el ensayo en concreto que han sido recogidas de la zona sobre la que se realizará la obra.

Propiedades queinfluyen en el comportamiento de un macizo rocoso
Desde el punto de vista de la ingeniería se pueden distinguir cinco categorías de factores que afectan al macizo rocoso a la hora de realizar la obra. • Propiedades de la roca matriz. Porosidad, densidad, permeabilidad, resistencia, deformabilidad, etc. • • Estructura. Fallas, pliegues, diaclasas, fracturas, etc. Tensiones preexistentes osobrevenidas. Pueden estar producidas por el propio macizo rocoso o por obras realizadas previamente. • • Flujos de agua y presión de fluidos en poros Influencia del tiempo en la estabilidad frente a la obra y procesos de meteorización superficial o en profundidad.

Propiedades de la roca matriz
Una roca es un agregado de minerales fuertemente unidos. La variabilidad química y física de estos mineralesgeneran una serie de propiedades que pueden variar de roca a roca e incluso dentro de una misma roca de un punto a otro. Según su composición y génesis las rocas pueden clasificarse como ígneas, sedimentarias y metamórficas. A esto hay que sumarle que las rocas están desprotegidas contra los elementos

atmosféricos por lo que pueden sufrir meteorizaciones y alteraciones que pueden ser tantofísicas como químicas. Otra propiedad importante es la clasificación textural y el tamaño de grano. En función de su textura las rocas pueden ser cristalina (calizas, granitos, basaltos) o clásticas (areniscas, conglomerados). Los tamaños de grano van desde arcillas hasta cantos entre los que puede haber o no matriz. A esta clasificación hay que sumarle la existencia de las llamadas rocas orgánicascomo el carbón. Como se ha comentado anteriormente, las propiedades pueden variar de un punto a otro y eso influye en la fabrica de una roca haciendo que pueda ser isótropa si estas propiedades no dependen de la dirección de medida o anisótropas si dependen de la dirección escogida para medirlas. En relación con la densidad se encuentra el peso especifico que viene dado por la siguiente formulayn= Wt Vt

Uno de los parámetros mas importantes es la porosidad, que a su vez esta relacionado con muchas otras características como la permeabilidad, las tensiones sufridas por la roca o la alteración de esta. La porosidad puede ser abierta o cerrada, eficaz o efectiva y estar conectada mediante poros o fisuras. La porosidad a su vez se relaciona íntimamente con la permeabilidad que puede serprimaria o secundaria (debida a las discontinuidades del macizo) y viene dada por la formula Q=V·A donde Q es el caudal en m3/s V es la velocidad en m/s A es el área en m2

Propiedades geomecánicas
En cuanto a las propiedades geomecánicas, una de las más importantes es la dureza, ya que va a influir en el tipo de maquinaria a utilizar, tipo de excavación, desgaste de los materiales,sostenimiento elegido, etc. La dureza está íntimamente relacionada con la composición mineralógica, grado de alteración de los minerales y la cohesión de la roca, que influye a su vez en la resistencia mecánica. Esta se haya mediante

ensayos como el de compresión uniaxial, de carga puntual o ensayo de tracción indirecta o brasileño. La durabilidad es la resistencia de una roca ante un cambio de sus...