MECNICA DE ROCAS 1Ing. Arturo Lino Zapana

ESTADO DE TENSIONES DE CAMPO Y SUS MEDICIONESDefinicinTensiones de origen gravitacional y tectnicoMtodos de medicin de tensiones de campo

Cualquier macizo rocoso en estado natural contiene, in situ tensiones no nulas:

Peso del material por encima Confinamiento Historia previa de tensiones

Cerca de la superficie las tensiones in situ pueden ser:

DEFINICIN

Cercanas a cero: Cada de rocas de la superficie o de excavaciones subterrneas debido a que las juntas estn abiertas y son dbiles.

Cercanas a la resistencia de la roca: Alteracin del campo de tensiones debido a la excavacin de tneles o incluso en superficie puede provocar una liberacin violenta de la energa almacenada.

DEFINICIN (CONTINUACIN)

Determinacin de la magnitud y direccin de las tensiones in situ.

DEFINICIN (CONTINUACIN)

Existe un estado tensional inicial en el terreno que es necesario conocer y entender proyecto

Conocer los efectos de la ejecucin de una obra sobre el campo tensional del macizo rocoso, para poder minimizarlos.

Durante la ejecucin de la obra, el estado tensional inicial cambia en mayor o menor medida, pudiendo dar lugar a problemas de estabilidad.

IMPORTANCIA DE LAS TENSIONES

Los criterios de rotura estn formulados en trminos de tensiones.

Estimacin del orden de magnitud y de la direccin de las tensiones: en teora posible, pero con un margen de error incierto sin medidas apropiadas.

Las mediciones de tensiones son caras y no es algo rutinario.

En situaciones, puede ser ms caro NO hacer estas mediciones. Tambin, en ocasiones el disponer de datos fiables puede justificar el gasto adicional de las medidas de tensiones:

IMPORTANCIA DE LAS TENSIONES

Eleccin de la orientacin (evitar situarla perpendicular a la tensin principal mayor) y forma (para minimizar concentracin de tensiones) de una caverna subterrnea.

Evitar que una fisura iniciada en un hueco se propague hacia otro hueco (peligro de formar cuas o bloques inestables).

Revestimiento o no de tneles de presin, en funcin de la relacin entre las tensiones in situ y la presin de agua: reduccin de costos constructivos.

IMPORTANCIA DE LAS TENSIONES

En ocasiones las tensiones iniciales son tan altas que cualquier actividad de ingeniera puede provocar la rotura:

Cuando la tensin mayor en la zona de una excavacin supera 0.25 qu, es probable que se produzcan fisuras a raz de la construccin incluso si se adoptan todas las precauciones posibles.

IMPORTANCIA DE LAS TENSIONES

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CAMPOS TENSIONALES

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CAMPOS TENSIONALES

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CAMPOS TENSIONALES

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DIRECCIN DE LAS TENSIONES HORIZONTALES MXIMAS

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ESTIMACIN DE TENSIONES DE ORIGEN GRAVITACIONAL Y TECTNICO

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INFLUENCIA DE LA TOPOGRAFA EN ESFUERZOS INICIALES

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ESTADOS DE TENSIONES IN SITU

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ESTADOS DE TENSIONES IN SITU

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LIMITACIONES

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LIMITACIONES

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TENSIN HORIZONTAL

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En cual direccin y en cual magnitud actan las tensiones principales

En cual direccin la roca puede fracturarse (o romperse) Cual es el efecto de la tensin sobre las aberturas y los

sostenimientos Para tener conocimiento del estado de tensiones y de las

tensiones alrededor de las aberturas en la fase de diseo

PORQUE DETERMINAR LAS TENSIONES IN-SITU

MECNICA DE ROCAS 1

Mecnica de rocas 1Estado de tensiones de campo y sus medicionesDefinicinDefinicin (continuacin)Definicin (continuacin)Importancia de las tensionesImportancia de las tensionesImportancia de las tensionesImportancia de las tensionesSlide Number 10Campos tensionalesCampos tensionalesCampos tensionalesDireccin de las tensiones horizontales mximasEstimacin de Tensiones de Origen Gravitacional y TectnicoInfluencia de la topografa en esfuerzos inicialesSlide Number 17Estados de tensiones in situEstados de tensiones in situlimitacioneslimitacionesTensin HorizontalSlide Number 23Slide Number 24Porque determinar las tensiones in-situMecnica de rocas 1