esfuerzos roca

7/31/2019 Esfuerzos Roca

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Esfuerzos en Roca


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Terminologa de Stress (esfuerzos)

Tectnico: Causado por las fuerzas generadaspor movimiento de las placas tectnicas.

Gravitacional: Causado por el peso de la

sobrecarga de roca.Natural: In situ, anterior a obras de ingeniera.

Regional: En un amplio dominio geolgico.

Local: En un dominio pequeo.


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Inducido: Esfuerzo natural perturbado poringeniera.

Campo Cercano: En regin de perturbacin poringeniera.

Campo Lejano: Ms all del campo cercano.

Residual: Esfuerzos causados por actividadtectnica previa o cambios en la sobrecarga,

pero que se mantienen actuando (locked-in

stress)

Paleostress: Stress natural previo que no sigueactualmente actuando.

Termal: Causado por cambios de T

Fuente: ISRM, 2005.


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Esfuerzos Tectnicos

World Stress Map Project:

http://www-wsm.physik.uni-karlsruhe.de


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Estimacin de esfuerzo in-situ

Relacin esfuerzo

vertical vs.

Profundidad (sv= g z)

acta bien enpromedio, pero hay

fuertes diferencias en

especial a bajas

profundidades.


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Estimacin de esfuerzo in-situ

Igualmente, relacin

de esfuerzos

horizontal vs. vertical

dada por la teoraelstica solo tiende a

cumplirse a altas

profundidades.

vvH kss

s

0.2 < k < 1 aprox.


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Sheorey (1994) usando un modelo elasto-

termal describi la variacin de k como:

La que se ajusta razonablemente a los datos

medidos. Eh (en GPa) es el mdulo promediode deformacin en la corteza superior medido

en direccin horizontal.

zEk

h

1

001.0725.0


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Notas Importantes

En superficies de excavacin no soportadas,

el stress es principal (no hay stress de

cizalle) y el stress normal a la superficie es

igual a la presin atmosfrica.


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Lo mismo ocurre en fracturas abiertas.

Por tanto, en macizos fracturados las

variaciones del campo de esfuerzos in-situ

pueden ser muy altas.

Por lo tanto, hay que tener consideraciones

con la escala del modelo.


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Mtodos de medicin de esfuerzos

Basados en la determinacin de la

deformacin alrededor de una perforacin

de sondaje (Overcoring).

Basados en la determinacin de la

componente de esfuerzo normal en zonas

particulares alrededor de una perforacin

(Flatjack y Fracturamiento Hidrulico).


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Fracturamiento

Hidrulico


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Mtodo de Sobreperforacin

o de Celda de Strain Triaxial

Se busca

estimar el tensor

previo a la

perforacin.Al menos tres

rosetas de strain

montadas en

una base

deformable.


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Propagacin de ondas en elmacizo


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Estallido de rocas

Fuente Ssmica Medio Respuesta Local

DAOS ENEXCAVACIONES

RUPTURA DEMACIZO ROCOSO

LIBERACIONDE

ENERGIA

EVENTOSISMICO

ESTALLIDODE ROCAS


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Modelo de Patton

Patton (1966) modeluna discontinuidad conasperidades, usandoun ngulo nico querepresenta laasperidad. Loscomponentes de lasfuerzas de corte ynormal se pueden

expresar como:S*= S cos i N sen i;N*= N cos i + S sen i

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