Tecnicas De Medicion De Esfuerzos In Situ

Métodos de medida de esfuerzos in-situ

Alumno: Sinche Gutiérrez Leonel

Introducción:
En toda excavación subterránea que se desee realizar, el macizo rocoso estará sometido a un estado de esfuerzos in-situ previo a la realización de la excavación. El estado de esfuerzos una vez realizada la excavación, será el resultado del estado de esfuerzos inicial (insitu) más el estado de esfuerzosinducidos por la excavación o el minado. Por ello, los esfuerzos in-situ constituyen unos de los factores importantes que condicionan las estabilidad de la masa rocosa de las excavaciones subterráneas.

Los esfuerzos in-situ depende una serie de factores como:
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La topografía del terreno. La erosión. Los esfuerzos tectónicos residuales. El efecto de las discontinuidades, etc.Métodos de medición
Métodos directos -Liberación de tensiones *Overcoring
-CSIR Doorstopper -USBM deformation gage -LNEC triaxial Solid Inclusion Cell -CSIRO Triaxial Hollow inclusion Cell

-Restitución de Tensiones *Gato Plano -Fractura hidráulica Métodos indirectos
-Borehole breakout -Emisiones acústicas

Métodos de liberación de Tensiones  Liberación de tensiones  Perforación de unagujero cilíndrico hasta el punto de estudio  A partir de este punto perforar otro agujero cilíndrico concéntrico al interior, pero de diámetro inferior  Instrumentar  Ejecución del overcoring: corte en forma de corona circular alrededor del segundo hueco cilíndrico

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El material que queda en su interior se descarga y se deforma. Se mide la deformación mediante lainstrumentación instalada La disposición de la instrumentación caracterizara cada método Células: * biaxiales (3 componentes del tensor de tensiones * triaxiales (6 componentes del tensor de tensiones)

Doorstopper de Leeman
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Uno de los métodos pioneros en la determinación de tensiones in-situ y aún hasta hoy en día bastante extendido Ventajas frente a otros alternativos a granprofundidad: rapidez de ejecución y menor tamaño para el taladro de sobre perforación (diámetro y longitud) Adecuado cuando la roca esta fracturada, sometida a grandes tensiones ya que se necesita recuperar un testigo mas corto Inconveniente (al igual que los demás métodos que trabajan con galgas extensométricas): no se pueden emplear sumergido o en ambientes muy húmedos

Doorstopper de Leeman  Esuna célula biaxial, desarrollada por el CSIR (Council for Scientific and Industrial Research) en Sudáfrica.

Pasos a seguir:

Doorstopper de Leeman
Se miden deformaciones en la roseta y se calculan las deformaciones, tensiones y direcciones principales

Métodos de restitución de Tensiones
METODO DEL GATO PLANO (Flat Jack)

Fue inventado por el ingeniero francés Eugene Freyssinet en1934. Un gato plano, en general, consiste en dos planchas de acero inoxidable soldadas a lo largo de las esquinas con uno o dos puertos de entrada y salida, que conectados a un circuito hidráulico con bomba son capaces de suscitarle una presión interna. “Permite medir esfuerzos compresivos en una dirección”

Procedimiento:  Seleccionar una pared óptima para el ensayo  Instalar uno o más juegos depernos como puntos de referencia y medir su separación  Realizar un agujero cilíndrico de 1.5 m de profundidad y 17 cm de diámetro que servirá de guiado para la sierra circular-el testigo se puede utilizar para obtener E y v en el lab.  Realizar el corte. Los puntos de referencia se moverán (acercándose)  Introducir el gato y aplicar presión hasta que los puntos de referencia vuelvan a suposición inicial, en ese momento la presión en el gato es aprox, igual a la tensión inicial normal al corte

Método de fractura hidráulica
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Método estándar de medida de tensiones in-situ a grandes profundidades. Proporciona dos resultados, a partir de los cuales hay que determinar el tensor de tensiones: la presión de rotura y la presión de fondo El ensayo se realiza en un...