Macizo Rocoso - Geologia Para Ingenieros
Páginas: 25 (6007 palabras)
Publicado: 22 de septiembre de 2012
MACIZO ROCOSO
MANUAL DE GEOLOGIA PARA INGENIEROS
Cap 12 MACIZO ROCOSO
Cabo de la Vela. Guajira Colombia.
GONZALO DUQUE ESCOBAR
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 una in Originalmente el macizo era sedimentario y ahora aureola de metamorfismo. (T túnel, F falla, I roca íg 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 metamórficasy la intrusión está fallado. Existe una falla tectónica, además. Un túnel atravesando este macizo encontrará comportamientos diferentes en las 251
MACIZO ROCOSO 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 deestratificación en las sedimentarias entre estas, los comportamientos varían sustancialmente.
12.1 CALIDAD DEL MACIZO 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/cm2 El concretocorriente 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 y fallan en lasexcavaciones 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. Para valorar estas cuantías de esfuerzo, vale decir que 1 Kg/cm2 equivale a 10 TT/m2 o sea el esfuerzo producido por una columna de 10 m de agua.
Figura 66. Profundidad de una galería. A.Comportamiento frágil, B. comportamiento adecuado, y C. comportamiento dúctil. Según Alvaro Correa A, curso de mecánica de 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.
252
MACIZO ROCOSO Si la densidadde la roca es 2,5 ton/m , la carga de roca a 300 metros de profundidad (Pz = γ H) será 75 Kg/cm2 y a 600 metros 150 Kg/cm2.
3
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 > sc, da los siguientes valores. Para H = 300 m de la relación anterior 75 / 0,2 > 375 Kg/cm2 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 lasprofundidades sean menores que las indicadas. Para los casos anteriores, taludes en rocas de esta resistencia, 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...
MANUAL DE GEOLOGIA PARA INGENIEROS
Cap 12 MACIZO ROCOSO
Cabo de la Vela. Guajira Colombia.
GONZALO DUQUE ESCOBAR
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 una in Originalmente el macizo era sedimentario y ahora aureola de metamorfismo. (T túnel, F falla, I roca íg 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 metamórficasy la intrusión está fallado. Existe una falla tectónica, además. Un túnel atravesando este macizo encontrará comportamientos diferentes en las 251
MACIZO ROCOSO 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 deestratificación en las sedimentarias entre estas, los comportamientos varían sustancialmente.
12.1 CALIDAD DEL MACIZO 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/cm2 El concretocorriente 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 y fallan en lasexcavaciones 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. Para valorar estas cuantías de esfuerzo, vale decir que 1 Kg/cm2 equivale a 10 TT/m2 o sea el esfuerzo producido por una columna de 10 m de agua.
Figura 66. Profundidad de una galería. A.Comportamiento frágil, B. comportamiento adecuado, y C. comportamiento dúctil. Según Alvaro Correa A, curso de mecánica de 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.
252
MACIZO ROCOSO Si la densidadde la roca es 2,5 ton/m , la carga de roca a 300 metros de profundidad (Pz = γ H) será 75 Kg/cm2 y a 600 metros 150 Kg/cm2.
3
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 > sc, da los siguientes valores. Para H = 300 m de la relación anterior 75 / 0,2 > 375 Kg/cm2 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 lasprofundidades sean menores que las indicadas. Para los casos anteriores, taludes en rocas de esta resistencia, 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...
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