Mecanica de suelos

GENERALIDADES

En el diseño de excavaciones subterráneas, Hoek y Brown partiendo de las propiedades de rocas sanas, iniciaron analizando, afectando y disminuyendo dichas propiedades, considerandorocas diaclasadas, apoyándose en la clasificación de las rocas mediante el modelo RMR (rock mass Rating), propuesto por Bieniawski.
Aparece en la geotecnia dos ideas fundamentales como son “Macizosrocosos inalterados y alterados”, adicional del concepto de consoderar que la resistencia a la tracción de un macizo rocoso tienda a cero cuando es de mala calidad.
Matematicamente tenemos:
σ `1 = σ`3+ σci ( m * σ`3/ σci + s)0.5`

donde

σ`1 y σ`3 son los esfuerzos principales efectivos mayor y menor en el momento de rotura

σci es la resistencia a compresión uniaxial del material intactom y s son las constantes del material, donde
s = 1 para roca intacta.
Sin embargo para macizos rocosos muy débiles, el modelo de Bieniawski no era el mas adecuado para relacionar el criterio derotura con las observaciones de campo, entonces surge la definición de “Indice de resistencia Geologica” (GSI), generalizado para cualquier tipo de macizo rocoso.

RELACIONES MATEMATICAS

σ `1 =σ`3 + σci ( m * σ`3/ σci + s)a

donde,
mb es un valor reducido de la constante del material mi y está dado por:

mb = mi exp(GSI – 100/ (28 − 14D))

s y a son constantes del macizo rocoso dadaspor las siguientes relaciones:

s = exp(GSI – 100/(9 − 3D))

a =1/2 +(1/6)(e-GSI/15 − e20/3)
Siendo D una constante que depende de la alteración que ha sufrido el macizo rocoso por efecto devoladuras o relajación de esfuerzos y varia de 0 a 1 (cero para macizos rocosos inalterados y 1 para macizos muy alterados), el cual se puede estimar mediante la tabla:

DESCRIPCION MACIZO VALOR DExcelente calidad de voladura o realizada por tuneladora 0
Excavaciones manuales o mecánicas (sin voladura) , en macizos de mala calidad con alteración minima en el macizo circundante. 0
Problemas...