macizos rocosos
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“Tensiones naturales de los macizos
rocosos”
Curso de Geotecnia
Abril de 2008
Contenido
- Tensiones naturales de los macizos rocosos.
- Tensiones de tipo gravitatorio.
- Tensiones de origen tectónico.
- Tensiones de origen térmico y residual.
- Factores geológicos e influyentes en el estado tensional.
- Bibliografía.
Tensiones naturales de los macizos rocosos
Conocimiento en el campo de las tensiones in situ
Las tensiones in situ son útiles y necesarias para comprender el estado tensional de los macizos rocosos. Esto permite:
- Determinar la forma de la excavación.
- Decidir si se reviste o no un túnel de presión.
- Elegir la dirección de una casa de máquinas, etc.
Son aquellas encontradas antes de una excavación o en ausencia de cualquier perturbación causado por la ejecución de una obra de ingeniería. Esto incluye:
- Tensión gravitatoria.
- Tensión tectónica.
- Tensión térmica y residual
Tensiones naturales de los macizos rocosos
Tensión: Gravedad
La componente de la tensión de la fuerza de gravedad, es la tensión vertical que resulta del peso de una columna de roca por unidad de área, representado por:
σv = p.g.z
Donde:- p :densidad.- g :aceleración de la gravedad.- z :profundidad
Tensión gravitatoria vertical
La tensión horizontal es calculada por:
σh= ho.σv
Donde: Ko s el coeficiente de reparto de tensiones. El cual está representado basándose en las propiedades de deformación de la roca.
Tensión gravitatoria horizontal
Las tensiones verticales pueden variar a lo largo de planos horizontales y en algunos casos, plegándolos formando anticlinales y sinclinales. En terrenos horizontales, las principales tensiones que se toman en cuenta son las verticales y horizontales. Aunque no siempre es así.
Tensión : Tectonismo
Está relacionado al movimiento de las placas tectónicas provenientes del manto de la tierra.
Las rocas pueden ser duras o blandas y las fallas de los macizos se pueden presentar por zonas de debilidad o de discontinuidad estructural. Las rocas blandas fallan a través del cuerpo de la masa rocosa y también a través de sus defectos estructurales.
La estimación de orientación y magnitud depende de los registros de movimientos tectónicos y actividades sísmicas.
Tensión: Tectonismo
Tensión: Tectonismo
- Rocas ígneas. Son muy resistentes, isotrópicas, rígidas, frágiles, densas y de textura entrabada. Su inconveniente se da por presencia de materiales alterables y diaclasamiento.
- (Plutónicas) - Tienen minerales resistentes, entrabados, se da fallamiento en escalonado de minerales porque son diferentes.
- (Volcánicas). Muestran heterogeneidad de minerales; hay falla en poros que afectan la roca, la porosidad le da plasticidad a la masa que si es de rocas masivas resulta poco porosa.
- Rocas sedimentarias. Tienen resistencia media a baja son ortotrópicas, poco rígidas, dúctiles, porosas y presentan textura cementada-laminada. Su inconveniente es la ortotropía que hace difíciles los cálculos de estabilidad y comportamiento del macizo.
Tensión : Térmico - Residual
Tensión térmica y residual
Cuando las rocas metamórficas, afloran en la superficie de un terreno, estas reaccionan de una manera distinta debido a que tanto el estado de tensón como la temperatura son distintas a su formación inicial. Esto da como resultado una relajación parcial de tensiones y otras confinadas (tensiones residuales).
El mecanismo que produce las tensiones técnicas térmicas es la expansión o contracción que sufre una roca homogénea cuando se calienta o enfría lentamente. Esta relacionado con la deformación y el cambio de temperatura.
Tensión térmica y residual
Uno de los efectos de este mecanismo sobre los macizos rocosos es la aparición de fracturas y de zonas con estados
de esfuerzos anisótropos en diques, lavas o materiales inyectados.
Factores geológicos influyentes en el estado tensional
Factores geológicos influyentes en el estado tensional
- Presencia de fallas, - Pliegues, - Diques;- Otras anisotropías estructurales
Factores geológicos influyentes en el estado tensional
- Procesos diversos de carga o descarga de materiales- Erosión,- Sedimentación;- Procesos glaciares, etc.
Factores geológicos influyentes en el estado tensional
- Valles profundos
- Zonas de relieve accidentado.
- Procesos volcánicos
Referencias
- Introducción a la ingeniería de túneles
Ingeniería, Geotecnia y Geomecánica
Hernán Gavilanes Jiménez
Byron Andrade Haro
- Ingeniería geológica.
González de Vallejo
- http://www.geocities.com/gonzaloduquee/geotecnia_ma_21.htm