Mecanica De Rocas

Definición, finalidad y ámbitos de estudio
La mecánica de rocas se ocupa del estudio teórico y práctico de las propiedades y comportamiento mecánico de los materiales rocosos, y de su respuesta ante la acción de fuerzas aplicadas en su entorno físico.
El desarrollo de mecánica de rocas se inició como consecuencia de la utilización del medio geológico para obras superficiales y subterráneas yexplotación de recursos mineros. Los distintos ámbitos de aplicación de la mecánica de rocas se pueden agrupar en aquellos en que el material rocoso constituye la estructura (excavación de túneles, galerías, taludes, etc.) y aquellos en los que las rocas se emplean como material de construcción (escolleras, pedraplenes, rellenos, etc.)
La mecánica de rocas guarda una estrecha relación con otrasdisciplinas como la geología estructural, para el estudio de los procesos y estructuras tectónicas que afectan a las rocas, y a la mecánica de suelos, para abordar el estudio de rocas alteradas y meteorizadas en superficie.
Las masas rocosas aparecen en la mayoría de los casos afectadas por discontinuidades o superficies de debilidad que separan bloques de matriz rocosa o “roca intacta”constituyendo en conjunto los macizos rocosos. Ambos ámbitos son objeto de estudio de la mecánica de rocas, pero son principalmente los planos de discontinuidad los que determinan el carácter diferencial de esta disciplina con respecto al estudio de los suelos, y los que hacen que la mecánica del medio rocoso presente un carácter discontinuo y anisótropo.
La caracterización de las rocas y de los macizosrocosos y el estudio de su comportamiento mecánico y deformacional son complejos debido a la gran variabilidad de características y propiedades que presentan y ele levado número de factores que los condicionan.
La finalidad de la mecánica de rocas es conocer y predecir el comportamiento de los materiales rocosos ante la actuación de las fuerzas internas y externas que se ejercen sobre ellos. Cuandose excava un macizo rocoso o se construyen estructuras sobre las rocas se modifican las condiciones iniciales del medio rocoso, el cual responde a estos cambios deformándose y/o rompiéndose. A nivel microscópico, las partículas minerales sufren desplazamientos y se pueden generar planos de fractura como respuesta al nuevo estado de tensiones. A nivel de macizo rocoso las deformaciones y roturas sesuelen producir a favor de los planos de discontinuidad.
El conocimiento de las tensiones y las deformaciones que pueden llegar a soportar el material rocoso ante unas determinadas condiciones permite evaluar su comportamiento mecánico y abordar el diseño de estructuras y obras de ingeniería. La relación entre ambos parámetros describe el comportamiento de los diferentes tipos de rocas ymacizos rocosos, que depende de las propiedades de los materiales y de las condiciones a que están sometidos en la naturaleza.
Las propiedades físicas controlan las características resistentes y deformacionales de la matriz rocosa (composición mineralógica, densidad, estructura y fábrica, porosidad, permeabilidad, alterabilidad, dureza, etc.), y son el resultado de la génesis, condiciones y procesosgeológicos y tectónicos sufridos por las rocas a lo largo de su historia. En el comportamiento mecánico de los macizos rocosos influyen a demás las características geológicas: litologías y estratigrafía, estructura geológica, discontinuidades tectónicas o diagenéticas, estados de esfuerzos in situ, etc. A ambas escalas la respuesta mecánica es también función de otros factores como las condicioneshidrogeológicas y las condiciones ambientales, el clima y los fenómenos meteorológicos, que actúan sobre el medio geológico y dan lugar a los procesos de alteración y meteorización, modificando las propiedades iniciales de las rocas y macizos rocosos.
El estado y comportamiento mecánico de los macizos rocosos son resultado de la combinación de todos ellos, con diferente grado de importancia...