Tendemos a pensar en la mecánica de rocas como una disciplina de la ingeniería moderna y, sin embargo, tan pronto como 1773, Coulomb incluye resultados de las pruebas en las rocas de Burdeos, en un documento leído antes la Academia Francesa en París (Coulomb (1776), Heyman (1972)). Ingenieros franceses comenzado la construcción del Canal de Panamá en 1884 y esta tarea fue asumida por los EE.UU.Cuerpo de Ingenieros del Ejército en 1908. En el medio siglo entre 1910 y 1964, más de 60 diapositivas se registraron en cortes a lo largo del canal y, a pesar de estas diapositivas no se analizaron en el rock términos mecánicos, el trabajo reciente por el Cuerpo de Ingenieros (Lutton et al (1979)) espectáculos que estas diapositivas fueron controlados predominantemente por las discontinuidades estructurales y que modernos conceptos de mecánica de rocas son plenamente aplicables al análisis de estos fracasos. En discutir las diapositivas del Canal de Panamá en su Discurso a la primera internacional conferencia sobre Mecánica de Suelos e Ingeniería de la Fundación en 1936, Karl Terzaghi (Terzaghi (1936), Terzaghi y Voight (1979)), dijo 'El descenso catastrófico de la laderas de la corte más profundo del Canal de Panamá emitió una advertencia de que estábamos sobrepasar los límites de nuestra capacidad para predecir las consecuencias de nuestras acciones.En 1920 Josef Stini comenzó a enseñar 'Geología Técnica' en la Técnica de Viena Universidad y antes de morir en 1958 había publicado 333 artículos y libros (Müller (1979)). Fundó la revista Geologie und Bauwesen, el precursor de hoy Mecánica revista Rock, y fue probablemente el primero en destacar la importancia de discontinuidades estructurales sobre el comportamiento de ingeniería de macizos rocosos.Otros científicos notables e ingenieros de diversas disciplinas hicieron algún trabajo interesante sobre el comportamiento de la roca durante la primera parte de este siglo. Von Karman (1911), Rey (1912), Griggs (1936), Ide (1936), y Terzaghi (1945), todos trabajaron en el fracaso de materiales rocosos. En 1921 Griffith propuso su teoría de la insuficiencia material frágil y, en 1931 Bucky comenzó a usar una centrífuga para estudiar el fracaso de los modelos de minas bajo carga gravedad simulada.Ninguna de estas personas habría clasificado a sí mismas como de mecánica de rocas ingenieros - el título no se había inventado en ese momento - pero todos ellos hecho contribuciones significativas a la base fundamental de la materia como la conocemos hoy en día. He hecho ningún intento de proporcionar una lista exhaustiva de los documentos relacionados con la mecánica de rocas que fueron publicados antes de 1960, pero las referencias dadas anteriormente mostrarán que los acontecimientos importantes en la sujetos estaban tomando lugar mucho antes de esa fecha.

Los principios de 1960 fueron muy importantes en el desarrollo general de la mecánica de rocas en todo el mundo debido a una serie de fallas catastróficas ocurrió lo que claramente demostramos que, en el rock, así como en el suelo, estábamos demasiado pisar los límites de nuestra capacidad de predecir las consecuencias de nuestras acciones "(Terzaghi y Voight (1979)).

En diciembre de 1959, la fundación de la presa de arco de hormigón Malpasset en Francia fracasó y la inundación resultante mató a unas 450 personas. En octubre de 1963 alrededor de 2.500 personas en la ciudad italiana de Longarone murieron como consecuencia de una ola generada deslizamiento de tierra que sobrepasaba la presa de Vajont. Estos dos desastres tuvieron un impacto importante en la mecánica de rocas en la ingeniería civil y un gran número de documentos fueron escritos sobre las posibles causas de los fracasos (Jaeger (1972)).

En 1960 una mina de carbón en Coalbrook en Sudáfrica se derrumbó con la pérdida de 432 vidas. Este evento fue el responsable de la iniciación de un programa de investigación intensiva que dio lugar a importantes avances en los métodos utilizados para el diseño de pilares de carbón (Salamon y Munro (1967)).

El desarrollo formal de mecánica de rocas como una disciplina de la ingeniería en sus propias fechas correctas de este período en la década de 1960 y voy a tratar de efectuar la revisión avances en los capítulos siguientes de estas notas. Me considero muy la suerte de haber estado íntimamente involucrado en el tema desde 1958. También he sido la suerte de haber estado en posiciones que requieren largos viajes y que tienen me pone en contacto personal con la mayoría de las personas con las que el desarrollo de la mecánica de rocas modernas se asocia.

1.2 golpes de terreno y la teoría elástica

Golpes de terreno son fracasos explosivos de roca que se producen cuando muy alta tensión las concentraciones son inducidas alrededor de las aberturas subterráneas. El problema es particularmente agudo en la minería nivel profundo en el rock duro y quebradizo. La figura 1.2 muestra el daño resultante de un estallido de roca en una mina subterránea. Las profundas minas de oro de nivel en el área de Witwatersrand en Sudáfrica, las minas de oro Kolar en la India, las minas de níquel en Sudbury centrados en Canadá, las minas de la zona Coeur d'Alene en Idaho en los EE.UU. y de las minas de oro en el Kalgoorlie área en Australia, se encuentran entre las minas que han sufrido de problemas de estallido de roca.

Ya en 1.935 las profundas minas de níquel nivel cerca de Sudbury experimentaban problemas estallido de roca y un informe sobre estos problemas se preparó por Morrison en 1942. Morrison también trabajó en problemas de estallido de roca en los campos de oro Kolar en la India y describe algunos de estos problemas en su libro, Una Filosofía de Ground Control (1976). Los primeros trabajos sobre golpes de terreno en las minas de oro de Sudáfrica fue reportado por Gane et al (1946) y un resumen de la investigación estallido de roca hasta 1966 fue presentado por Cook et al (1966). El trabajo sobre la ubicación sísmica de golpes de terreno por Cook (1963) dio lugar a una mejora significativa de nuestra comprensión de la mecánica de estallido de roca y sentó las bases de los sistemas de monitoreo microsísmicos que son ahora comunes en las minas con problemas de estallido de roca.

 Una característica de casi todos los golpes de terreno es que se producen en muy estresado, frágil rock. En consecuencia, el análisis de tensiones inducidas alrededor de la minería subterránea excavaciones, una clave en la generación de golpes de terreno, pueden ser tratados por medio de la teoría de la elasticidad. Gran parte de los primeros trabajos en mecánica de rocas aplicada a la minería era se centró en el problema de los golpes de terreno y este trabajo está dominado por soluciones teóricas que asumirá el rock elástico isotrópico y que hacen que ninguna disposición para el papel de discontinuidades estructurales. En la primera edición de Jaeger y de Cook libro Fundamentos de Mecánica de Rocas (1969), mención de las discontinuidades estructurales se produce en alrededor de una docena de las 500 páginas del libro. Este comentario no implica la crítica de este excepcional libro pero ilustra el predominio de la teoría elástica en el enfoque para el rock mecánica asociado con problemas de minería a nivel profundo. Libros de Coates (1966) y por Obert y Duvall (1967) reflejan el mismo énfasis en la teoría elástica.

Este énfasis en el uso de la teoría elástica para el estudio de problemas de mecánica de rocas fue particularmente fuerte en el mundo de habla Inglés y tenía dos ventajas y desventajas. La desventaja es que ignora el papel fundamental de las características estructurales. La ventaja es que la enorme concentración de esfuerzos en este enfoque dio como resultado en los avances que pueden no haber ocurrido si el enfoque ha sido más general.

Muchas minas y grandes proyectos de ingeniería civil se han beneficiado de este primer trabajo en la aplicación de la teoría elástica y la mayoría de la excavación subterránea moderna métodos de diseño tiene su origen en este trabajo.

1.3 macizos rocosos discontinuos

Stini fue uno de los pioneros de la mecánica de rocas en Europa y destacó la importancia de discontinuidades estructurales en el control del comportamiento de las masas de roca (Müller (1979)). Stini estuvo involucrado en una amplia gama de cerca de la superficie de ingeniería civil funciona y no es de extrañar que su énfasis estaba en el papel de discontinuidades desde esto obviamente fue el problema dominante en toda su obra. Del mismo modo, el libro de texto por Talobre (1957), lo que refleja el enfoque francés de rock mecánica, reconoció el papel de estructura a un grado mucho mayor que hizo los textos de Jaeger y Cook, Coates y Obert y Duvall.

Un gran impulso fue dado a esta obra por la rotura de la presa Malpasset y Vajont desastre se mencionó anteriormente. La destacada labor por Londe y sus compañeros de trabajo en Francia (Londe (1965)), Londe et al (1969,1970)) y por Wittke (1965) y John (1968) en Alemania sentó las bases para los análisis estructurales tridimensionales que tenemos disponibles en la actualidad. La figura 1.3 muestra un fallo de cuña controlado en dos de intersección características estructurales en el banco de una mina a cielo abierto.

1.4 mecánica de rocas Ingeniería

Ingenieros civiles y mineras han estado construyendo estructuras sobre o en la roca durante siglos y los principios de la ingeniería en el rock se han entendido desde hace mucho tiempo. Rock la mecánica es más que una expresión formal de algunos de estos principios y es sólo durante las últimas décadas que la teoría y la práctica en esta materia se han unido en la que la disciplina que hoy conocemos como la mecánica de rocas. Un evento particularmente importante en el desarrollo de la asignatura era la fusión de la teoría elástica, que dominó el idioma Inglés literatura sobre el tema, con el enfoque discontinuo de los europeos. El reconocimiento gradual que la roca podría actuar tanto como un material elástico y una masa discontinua dado lugar a un enfoque mucho más maduro que el sujeto que tenía sido el caso anteriormente. Al mismo tiempo, el sujeto prestado técnicas para tratar con rocas blandas y arcillas de la mecánica de suelos y reconoció la importancia de comportamiento viscoelástico y reológicas en materiales tales como sal y potasa.

Debo señalar que el trabajo significativo en mecánica de rocas se está llevando a cabo en países como Rusia, Japón y China durante los 25 años cubiertos por esta revisión pero, debido a las diferencias de idioma, este trabajo era casi desconocido en el idioma Inglés y centros de mecánica de rocas europeos y casi nada de ello se incorporó a la literatura producida por estos centros.

1.5 recogida de datos geológicos

La piedra angular de cualquier práctica el análisis de mecánica de rocas es la base de datos geológica sobre la cual la definición de tipos de roca, discontinuidades estructurales y propiedades de los materiales

Es basado. Incluso el análisis más sofisticado puede convertirse en un ejercicio sin sentido si el información geológica sobre la que se basa es insuficiente o incorrecto.

Métodos para la recopilación de datos geológicos no han cambiado mucho a lo largo del pasado 25 años y todavía no existe un sustituto aceptable para la asignación de campos y el núcleo tala. Ha habido algunos avances en el equipo utilizado para dicha tala y un ejemplo típico es la brújula electrónica ilustra en la Figura 1.4. El surgimiento de ingeniería geológica o la geología de ingeniería como las titulaciones universitarias oficiales ha sido un paso importante en el desarrollo de la mecánica de rocas. Estos cursos capacitan geólogos sean especialistas en el reconocimiento e interpretación de la información geológica lo cual es importante en el diseño de ingeniería. Estos ingenieros geológicos, siguiendo el tradición iniciada por Stini en la década de 1920, desempeñan un papel cada vez más importante en el rock moderno ingeniería. Una vez que se han recogido los datos geológicos, tratamiento informático de estos datos puede ser de gran ayuda en el trazado de la información y en la interpretación de estadística tendencias significativas. Figura 1.5 ilustra una parcela de concentraciones polos contorneadas y correspondientes círculos máximos producidos por el programa DIPS1 desarrollado en la Universidad de Toronto.

Superficies y abajo hoyos herramientas geofísicas y dispositivos tales como cámaras de pozo han disponible desde hace varios años y su fiabilidad y utilidad tiene gradualmente mejorado como componentes electrónicos y las técnicas de fabricación han mejorado.

Sin embargo, los costos de capital y operativos actuales de estas herramientas son altos y estos factores, junto con las incertidumbres asociadas con la interpretación de la información obtenida de ellos, han tendido a restringir su uso en ingeniería de rocas. Es probable que el uso de estas herramientas será más generalizado en los próximos años como los nuevos acontecimientos ocurrir.

Prueba 1.6 Laboratorio de roca

Siempre ha habido una tendencia a equiparar la mecánica de rocas con las pruebas de laboratorio de el rock especímenes y por lo tanto las pruebas de laboratorio ha desempeñado un papel desproporcionadamente grande en el tema. Esto no implica que las pruebas de laboratorio no es importante, pero lo haría sugieren que sólo alrededor del 10 al 20 por ciento de un programa de la mecánica de rocas bien equilibrado debería asignarse a las pruebas de laboratorio.

Técnicas de pruebas de laboratorio se han tomado de civil y mecánica la ingeniería y se han mantenido prácticamente sin cambios durante los últimos 25 años. Una excepción tiene sido el desarrollo de máquinas de ensayo de rigidez servocontrolados que permiten la determinación de la curva tensión-deformación completa para rocas. Esta información es importante en el diseño de excavaciones subterráneas ya que las propiedades de la roca fallado que rodea las excavaciones tienen una influencia significativa sobre la estabilidad de la excavaciones.

1.7 Roca clasificación masa

Una deficiencia importante de pruebas de laboratorio de muestras de roca es que los especímenes son limitado en tamaño y por lo tanto representan una muestra muy pequeña y altamente selectivo de la el rock de masas de la que fueron eliminados. En un proyecto de ingeniería típica, las muestras probado en el laboratorio representan sólo una fracción muy pequeña de un uno por ciento del volumen del macizo rocoso. Además, puesto que sólo los especímenes que sobreviven la colección y preparación proceso se ponen a prueba, los resultados de estas pruebas representan un altamente

sesgada muestra. ¿Cómo pueden entonces estos resultados pueden utilizar para estimar las propiedades de la roca en situ masa ?

En un intento de proporcionar orientación sobre las propiedades de las masas de roca sobre la cual la selección de los sistemas de apoyo de túnel se puede basar, un número de clasificación de masa de roca se han desarrollado sistemas.

Típico de estas clasificaciones son las publicadas por Bieniawski (1973, 1974) y por Barton, Lien y Lunde (1974). Estas clasificaciones incluyen información sobre la fuerza del material de roca intacta, la separación, número y superficie de las propiedades de la estructura discontinuidades, así como subsidios para la influencia de las aguas subterráneas del subsuelo, in situ tensiones y la orientación y la inclinación de discontinuidades dominantes. Figura 1.6 reproduce un gráfico, publicado por Barton (1989), que se puede utilizar para la selección de diferentes tipos de apoyo para excavaciones subterráneas sobre la base de la clasificación del macizo rocoso publicado por Barton, Lien y Lunde (1974).

Estos sistemas de clasificación del macizo rocoso han demostrado ser de gran utilidad práctica herramientas de ingeniería, no sólo porque proporcionan un punto de partida para el diseño de túnel apoyo, sino también porque obligan a los usuarios examinar las propiedades del macizo rocoso en un de manera muy sistemática. Las evaluaciones técnicas que se pueden hacer como resultado de la familiaridad y la comprensión obtenida de este estudio sistemático son probablemente tan útil como cualquiera de los cálculos asociados con los sistemas de clasificación.

1.8 Roca fuerza de masas

Uno de los principales problemas que enfrentan los diseñadores de estructuras de ingeniería en el rock es que de la estimación de la fuerza de la masa de roca. Esta masa de roca se compone generalmente de una enclavamiento matriz de bloques discretos. Estos bloques se pueden haber resistido a la variación grados y las superficies de contacto entre los bloques pueden variar de limpia y fresca a arcilla cubierto y slickensided.

Determinación de la fuerza de una masa de roca situ mediante ensayos de tipo de laboratorio es generalmente no es práctico. Por tanto, esta fuerza debe ser estimado a

partir geológica observaciones y de los resultados de prueba en trozos de roca individuales o superficies de roca que tienen ha eliminado de la masa rocosa. Esta cuestión ha sido discutida ampliamente por Hoek y Brown (1980), que utiliza los resultados de las teóricas (Hoek (1968)) y el modelo de los estudios (Brown (1970), Ladanyi y Archambault (1970)) y la cantidad limitada de disposición datos de la resistencia, para desarrollar un criterio de fallo empírica para macizos rocosos fracturados. Hoek (1983) también propuso que los sistemas de clasificación del macizo rocoso, que se describen en el anterior sección de este documento, se puede utilizar para la estimación de las constantes del macizo rocoso necesarios para este criterio de fallo empírica. La aplicación práctica de este criterio de fallo en una serie de proyectos de ingeniería ha demostrado que estas estimaciones son razonablemente bueno para perturbada masas de roca pero que, en las masas de roca no perturbadas fuertemente entrelazados tales como los que puede ser encontrado en un túnel, los valores de resistencia estimados son demasiado bajos. Más trabajo que se requiere para mejorar la Hoek-Brown y otros criterios de fallo para macizos rocosos fracturados y algunas ideas sobre este tema se tratan en un capítulo más adelante en estas notas.

1.9 En mediciones de tensión in situ

La estabilidad de excavaciones subterráneas profundas depende de la fuerza de la roca masa que rodea a las excavaciones y sobre las tensiones inducidas en esta roca. Estas tensiones inducidas son una función de la forma de las excavaciones y el tensiones in situ que existía antes de la creación de las excavaciones. Las magnitudes de preexistente en

Se han encontrado tensiones in situ para variar ampliamente, dependiendo de la historia geológica de la masa de roca en la que se miden (Hoek y Brown (1980)). Teorético predicciones de estas tensiones son considerados como poco fiable y, por lo tanto, la medición de el real de tensiones in situ es necesaria para la gran diseño excavación subterránea. El fenómeno que se observa con frecuencia en roca masiva sometido a alta in situ tensiones es 'disking núcleo ", ilustrado en la Figura 1.7.

Durante las investigaciones del sitio tempranas, cuando no hay acceso subterráneo está disponible, la única método práctico para la medición de tensiones in situ es hydrofracturing (Haimson (1978)) en que se usa la presión hidráulica necesaria para abrir grietas existentes para estimar in situ niveles de estrés. Una vez que el acceso subterráneo disponible, Overcoring técnicas para in situ medición de la tensión (Leeman y Hayes (1966), Worotnicki y Walton (1976)) puede ser utilizado y, siempre que el suficiente cuidado se toma en la ejecución de las medidas, los resultados son generalmente adecuados para los propósitos de diseño. Uno de los instrumentos utilizados en el estrés situ medición se ilustra en la Figura 1.8.

1.10 problemas de aguas subterráneas

La presencia de grandes volúmenes de aguas subterráneas es un problema operativo en un túnel pero presiones de agua generalmente no son demasiado serios problemas en la excavación subterránea ingeniería (Hoek (1982)). Las excepciones son los túneles de presión asociados con la hidroeléctrica proyectos. En estos casos, de confinamiento inadecuada tensiones debidas a insuficiente profundidad de enterramiento del túnel puede causar graves problemas en el túnel y en las laderas adyacentes. Los revestimientos de acero para estos túneles pueden costar varios miles de dólares por

metro y son con frecuencia un factor crítico en el diseño de un proyecto hidroeléctrico. La instalación de una revestimiento del túnel de acero se ilustra en la Figura 1.9.

  Presiones de aguas subterráneas son un factor importante en todos los problemas de estabilidad de taludes y un comprensión del papel de las aguas subterráneas del subsuelo es un requisito esencial para cualquier diseño pendiente significativo (Hoek y Bray (1981), Brown (1982)).

Mientras que las distribuciones reales de presiones de agua en laderas rocosas son probablemente mucho más complejos que los simples distribuciones supone normalmente en pendiente analiza la estabilidad (Freeze y Cherry (1979)), estudios de sensibilidad en base a estos simples suposiciones son generalmente adecuada para el diseño de sistemas de drenaje (Masur y Kaufman (1962)).

Monitoreo de las presiones de agua subterránea por medio de piezómetros (Brown (1982)) es el la mayoría de los medios confiables para establecer los parámetros de entrada para estos modelos de agua subterránea y para el control de la eficacia de las medidas de drenaje

En el caso de las presas, fuerzas generadas por el agua que actúa en la cara aguas arriba de la presiones de la presa y el agua que se generan en las bases son fundamentales para la evaluación de la la estabilidad de la presa. Las estimaciones de la distribución de la presión de agua en las bases y de la influencia de la lechada y drenaje cortinas sobre esta distribución tiene que ser hecho con cuidado, ya que tienen un impacto significativo sobre la presa y el fundamento del diseño en general (Soos (1979)).

Los grandes avances que se han hecho en el campo de las aguas subterráneas en el pasado década han estado en la comprensión del transporte de contaminantes por el agua subterránea.

Debido a la urgencia asociados con la eliminación de residuos nucleares y tóxicos en los países industrializados países, se ha producido una concentración de esfuerzos de investigación en este campo y los avances que sido impresionante. Los resultados de esta investigación no tienen un impacto directo en la convencional ingeniería geotécnica, pero ha habido muchos beneficios indirectos de la desarrollo de instrumentación y software de ordenador que se puede aplicar tanto a eliminación de residuos y los problemas geotécnicos.

1,11 Roca refuerzo

Seguridad durante la construcción y la estabilidad a largo plazo son factores que han de considerarse por los diseñadores de las excavaciones en roca. No es inusual para estos requisitos para conducen a la necesidad de la instalación de alguna forma de soporte de roca. Afortunadamente, práctico avances en este campo han sido importantes durante los últimos 25 años y el rock de hoy ingeniero tiene una amplia variedad de sistemas de apoyo (Hoek y Brown (1980), Hoek (1982), Farmer y Shelton (1980)).

En efecto túnel, todavía hay un papel importante para los conjuntos de acero y revestimiento de hormigón en tratar con un terreno muy pobre, pero, en un poco mejor suelo, el uso de combinaciones de pernos de anclaje y hormigón proyectado se ha vuelto muy común. El uso de largo sin tensar lechada cables en la minería subterránea (Clifford (1974), Fuller (1983), Hunt y Askew (1977), Brady y Brown (1985)) ha sido una innovación particularmente importante que se ha traducido mejoras significativas en los costos de seguridad y mineras en cuerpos masivos de mineral. Las lecciones aprendido de estos sistemas de minería que se han aplicado con bastante éxito en la

vida civil ingeniería y el uso de clavijas no tensadas, instalado tan cerca como sea posible a la avanzar en la cara, tiene muchas ventajas en la construcción del túnel de alta velocidad. El uso de sin tensar cables lechada o barras de refuerzo también ha demostrado ser un muy eficaz y técnica económica de estabilización de taludes en roca. Este refuerzo está instalado progresivamente a medida que la pendiente es enviado a la banca hacia abajo y es muy eficaz en tejer el el rock de masas juntos y prevenir la iniciación de deshilachamiento.

El diseño de los sistemas de apoyo de la roca tiende a basarse en reglas empíricas generadas por experiencia (Lang (1961), Endersbee y Hofto (1963), Cording, Hendron y Deere (1971)) y los modelos analíticos disponibles actualmente no son muy fiables. Algunos modelos teóricos interesantes, que proporcionan una comprensión muy clara de la mecánica de soporte de roca en los túneles, se han desarrollado en los últimos años (Rabcewicz (1969), Daemen (1977), Brown et al (1983), Brown y Bray (1982)). Estos modelos tienen que ser utilizado con precaución en el diseño de apoyo real del túnel, ya que se basan en muy supuestos simples y condiciones de la roca subterránea pueden variar de estos supuestos.

Con el desarrollo de potentes modelos numéricos tales como el descrito por Lorig y Brady (1984), más el tiempo se convertirá posibles diseños realistas y fiables de apoyo pero pasarán varios años antes de que estos modelos pueden ser utilizados como herramientas de diseño.

1.12 métodos de excavación en roca

Como se señaló anteriormente, la fuerza de las masas de roca articuladas es muy dependiente de la enclavamiento entre las piezas de roca individuales. Este enclavamiento se destruye fácilmente y voladura descuidada durante la excavación es una de las causas más comunes de subterráneo la inestabilidad de excavación. La siguiente cita está tomada de un artículo de Holmberg y Persson (1980):

El macizo rocoso inocente se culpa a menudo para la estabilidad suficiente de que es en realidad el resultado de voladura áspero y descuidado. Donde no se han tomado las precauciones necesarias para evitar la voladura daños, sin conocimiento de la estabilidad real de la roca sin perturbaciones se puede ganar de mirando a la pared de roca que queda. Lo que se ve son los tristes restos de lo que podría haber sido una cara de la roca perfectamente seguro y estable.

Las técnicas para controlar el daño explosión en la roca son bien conocidos (Svanholm et al (1977), Langefors y Kihlstrom (1963), Hagan (1980)), pero a veces es difícil de persuadir a los propietarios y contratistas que la aplicación de estas técnicas es que vale la pena.

Experiencia en proyectos en los que la voladura cuidadosamente controlada se ha utilizado generalmente muestra que la cantidad de soporte puede reducirse significativamente y que el costo global de excavación y apoyo es menor que en el caso de excavaciones chorreados mal (Hoek (1982)). Ejemplos de voladura pobres y de buena calidad en los túneles se ilustran en las Figuras 1,10 y 1,11.

Excavación de la máquina es una técnica que hace que muy poca perturbación a la roca que rodea una excavación subterránea. Una amplia gama de máquinas tuneladoras haber sido desarrollados en los últimos 25 años y estas máquinas son ahora capaces de trabajar en casi todos los tipos de roca (Robbins (1976), McFeat-Smith (1982)). Un mayor desarrollo de estas máquinas se puede esperar y es probable que la máquina de excavación jugará un mucho más importante papel en la construcción de túneles futuro que en la actualidad.

1.13 Las herramientas analíticas

Los modelos analíticos siempre han jugado un papel importante en la mecánica de rocas. Los primeros modelos se remontan a las soluciones de forma cerrada como la que para el cálculo de las tensiones que rodea a un agujero circular en una placa subrayado publicado por Kirsch en 1898. El desarrollo de la computadora en la década de 1960 hizo posible el uso de iterativo técnicas numéricas como de elementos finitos (Clough (1960)), los elementos de contorno (Crouch y Starfield (1983)), elemento discreto (Cundall (1971)) y combinaciones de éstos métodos (von Kimmelmann et al (1984), Lorig y Brady (1984)). Estos se han convertido casi herramientas universales en mecánica de rocas.

El equipo también ha hecho que sea mucho más cómodo de usar límite poderosa métodos de equilibrio (Sarma (1979), Brown y Ferguson (1979), Shi y Goodman (1981), Warburton (1981)) y los enfoques probabilísticos (McMahon (1971), Morris y Stoter (1983), sacerdote y Brown (1982), Lea y lejía (1983)) para la mecánica de rocas estudios.

La reciente llegada de la micro-ordenador y la rápida evolución que tienen tenido lugar en el hardware de bajo costo han traído nos acerca a la época de un equipo en el escritorio de cada profesional. La potencia de estas máquinas está transformando nuestro enfoque análisis de la mecánica de rocas, ya que ahora es posible realizar un gran número de sensibilidad o estudios probabilísticos en una fracción del tiempo que se requiere para un solo análisis de una hace pocos años. Dada la naturaleza inherentemente no homogénea de masas de roca, tales estudios de sensibilidad nos permiten explorar la influencia de las variaciones en el valor de cada parámetro de entrada y de basar nuestros juicios de ingeniería de la tasa de cambio en el valor calculado en lugar de en una sola respuesta.

1.14 Conclusiones

En los últimos 25 años, la mecánica de rocas se ha convertido en un tema maduro que se construye sobre una base sólida de geología e ingeniería mecánica. Las personas procedentes de muchas disciplinas diferentes han contribuido a este tema y han desarrollado una amplia gama de herramientas y técnicas prácticas. Todavía hay una gran cantidad de espacio para el desarrollo, la innovación y la mejora en casi todos los aspectos del tema y es un campo que seguirá proporcionando retos emocionantes durante muchos años por venir.