PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU

MECANICA DE ROCAS

PRACTICA LABORATORIO 3

ROCDATA

1. En el laboratorio correspondiente al ensayo triaxial se desarrollaron un set de ensayos para una

roca determinada. Con esos resultados se les pide calcular lo siguiente:

a. Sin utilizar el ROCDATA (Puede utilizar hojas milimetradas o Excel).

i. Grafique los resultados para los criterios estudiados – MC y HB (use gráficos σ1

vs σ3 y τ vs σ)

ii. Calcule los parámetros de la roca intacta tanto para el criterio de Mohr Coulomb

y el de Hoek y Brown. Incluya los gráficos utilizados y los cálculos realizados.

b. Utilizando ROCDATA

i. Calcule los parámetros de roca intacta de los criterios de falla de MC y de HB.

ii. Existe alguna diferencia con los cálculos que realizó a mano? Si es así por qué

cree que suceda, explique.

Para éste ejercicio usted es libre de utilizar toda la información recabada o de dejar de lado

algún o algunos ensayos siempre y cuando justifique el por qué.

2. Se desarrollan ensayos triaxiales en un dique de graniodorita obteniendo los siguientes

resultados:

Ensayo de traccion indirecta 34.8 kPa

Ensayo de compression simple 610.9 kPa

Ensayos triaxiales

σ3 (kPa) σ1 (kPa)

77.9 813.6

57.9 1080.4

62.7 1168

71 1344.5

144.8 1544.5

a) Calcular ɸ y C para la roca intacta

b) Calcular mi

Si consideramos que la roca tiene un RMR89 de 75 y que se construirá un túnel con TBM que

pasará a través del dique, calcule para el macizo rocoso y enuncie la ecuación completa del

criterio de falla correspondiente:

a. mb, s y a

b. ɸ y C

c) Los resultados son consistentes con el tipo de roca enunciado inicialmente? Todos los

ensayos tienen resultados consistentes (dentro de la curva)? Comentarios?

3. Se busca construir un túnel de 300 metros de longitud y a 200 metros de profundidad en una

arenisca ligeramente intemperizada. Como parte del estudio geotécnico se han perforado

taladros diamantinos de exploración con un diámetro NQ (4.76 cm de diámetro interior). Se han

tomado trozos de roca intacta de algunos taladros para ejecutar ensayos triaxiales. Los

resultados de estos ensayos se muestran en el siguiente cuadro:

Presión de confinamiento (MPa) Carga de falla (KN)

8 242

21 364.4

35.54 472

a) Calcule el mi y el σci usado en el criterio de Hoek y Brown y escriba la ecuacion que define el

criterio de resistencia de la roca intacta.

b) Se esta estudiando reducir los costos de perforacion para lo cual se propone utilizar una línea BQ

(36.4 mm de diámetro interno) en las perforaciones de exploracion futuras .Cual será la fuerza

máxima que resistiría un testigo BQ en un ensayo triaxial a una presión de confinamiento de 15

MPa?

c) Indique si el valor calculado del mi corresponde para una arenisca y dibuje los 4 resultados en un

grafico σ3 vs σ1.

4. Se tienen los siguientes resultados para un ensayo triaxial:

σ3 (MPa) σ1 (MPa)

1

2

3

4

5

25.1663

30.8566

35.041

39.5449

42.1045

Para la roca intacta calcule y escriba las ecuaciones del criterio de falla para:

a) MC: Calcular el ángulo de fricción y cohesión y el σci

b) HB: Calcular mi y σci

En paralelo se han desarrollado ensayos de compresión uniaxial y de tracción indirecta obteniéndose

los siguientes resultados:

Resistencia a la compresión uniaxial: 13.1 MPa

Resistencia a la tracción indirecta: 3.6 MPa

a) MC: Cuál es el cambio de phi y la cohesión para la roca intacta, comentarios?

b) HB: Cuál es el cambio en el mi y σci, comentarios?

c) Qué tipo de roca cree usted que sea la muestra ensayada de acuerdo a los valores

obtenidos?

2.- Se ha obtenido los siguientes datos de un mapeo de campo:

Un túnel es conducido a través de un granito ligeramente intemperizado con un sistema dominante

de diaclasas buzando 60º contra la dirección de avance.

Los ensayos índices y el registro de los testigos de las perforaciones diamantinas, dan valores típicos

de resistencia a la Carga Puntual de 8 MPa y una valor promedio de RQD de 70 %.

Las diaclasas que son ligeramente rugosas y están ligeramente intemperizadas, con una separación

menor de 1 mm, tienen espaciamiento de 300 mm. Se anticipan que las condiciones tuneleras serán

”mojadas”.

a) Calcule mb, s y a considerando que las condiciones de voladura son excelentes.

b) Vea la diferencia de mb, s y a si las condiciones de voladura son muy pobres. Comente.