Teoria Geomecanica

Comportamiento mecánico de materiales geológicos

Los materiales geológicos están compuestos de partículas sólidas y poros llenos de fluidos que pueden desplazarse. Debido a esto, cuando unelemento de material geológico está sometido a un esfuerzo externo, el mismo, se reparte en un esfuerzo intergranular y una presión de poros de manera que:


donde σ es el esfuerzo total, u es la presiónde poros y α es una constante conocida como Coeficiente de Biot, que mide la cantidad de esfuerzo que toma el fluido. El esfuerzo intergranular σ es conocido como el esfuerzo efectivo y es el esfuerzoque controla el comportamiento mecánico de los materiales geológicos. Todos los efectos medibles de un cambio de esfuerzo (compresión, distorsión, resistencia) son debidos solamente a esfuerzosefectivos.
En materiales muy porosos (arenas no consolidadas) el valor de a tiene un máximo igual a 1.0, lo que significa que toda la presión de poros está contribuyendo a soportar el esfuerzo total. Enrocas de baja porosidad es posible que este número sea cercano a 0.8. En materiales sin poros como los metales, no existe presión de poros y por lo tanto el esfuerzo efectivo es igual al esfuerzototal; que es el esfuerzo comúnmente referido en resistencia de materiales.
Características especiales de los materiales geológicos

Los materiales geológicos presentan características muy particularesy por lo tanto los problemas son bastante diferentes. Algunas de las características particulares de los problemas que involucran materiales geológicos son las siguientes:
• Los materialesgeológicos son esencialmente diferentes en cada localidad y por lo tanto cada caso tiene que ser tratado de una manera particular. No existe un material geológico de propiedades constantes para una zona.
• Elcomportamiento de los materiales geológicos depende de presión, tiempo y condiciones ambientales, y por lo tanto estos factores deben ser determinados para evaluar su comportamiento.
• Los...