Resistencia de Macizos Resistencia de Macizos RocososRocosos

Resistencia de Macizo RocosoResistencia de Macizo Rocoso

La resistencia de un macizo rocoso será función de la La resistencia de un macizo rocoso será función de la resistencia de la roca intacta, la resistencia de las resistencia de la roca intacta, la resistencia de las discontinuidades y de cómo éstas se distribuyan en el discontinuidades y de cómo éstas se distribuyan en el macizo.macizo.

Cuando la geometría de las discontinuidades controla la Cuando la geometría de las discontinuidades controla la estabilidad del macizo, lo más correcto es considerar la estabilidad del macizo, lo más correcto es considerar la resistencia de las estructuras.resistencia de las estructuras.

Cuando no hay un control definido de la geometría de Cuando no hay un control definido de la geometría de discontinuidades, se aplican otros criterios de falla. El discontinuidades, se aplican otros criterios de falla. El más común para obras de ingeniería civil es el de Hoek-más común para obras de ingeniería civil es el de Hoek-Brown. Para obras subterráneas de mayor profundidad Brown. Para obras subterráneas de mayor profundidad (mineras) hay otros criterios. (mineras) hay otros criterios.

Criterio de Hoek-BrownCriterio de Hoek-Brown

Definido por Hoek y Brown en 1980, para un caso Definido por Hoek y Brown en 1980, para un caso particular. Ha tenido numerosas actualizaciones, la última particular. Ha tenido numerosas actualizaciones, la última de 2002.de 2002.

Considera que el macizo rocoso, a la escala de la obra Considera que el macizo rocoso, a la escala de la obra de ingeniería en que se trabaja, puede considerarse de ingeniería en que se trabaja, puede considerarse isótropo. Esto significa que hay un número suficiente de isótropo. Esto significa que hay un número suficiente de discontinuidades poco espaciadas en comparación con la discontinuidades poco espaciadas en comparación con la estructura (talud, túnel, etc.) .estructura (talud, túnel, etc.) .

Criterio Generalizado de Hoek-Criterio Generalizado de Hoek-BrownBrown

Definido por Hoek & Brown (1997), como:Definido por Hoek & Brown (1997), como:

Donde mDonde mbb, s y a son constantes del macizo rocoso., s y a son constantes del macizo rocoso.

El criterio generalizado de Hoek-Brown es no lineal, por El criterio generalizado de Hoek-Brown es no lineal, por lo tanto la conversión a Mohr-Coulomb es dependiente lo tanto la conversión a Mohr-Coulomb es dependiente de de 33’.’.

a

cibci sm

'

''3

31

Criterio de Roca IntactaCriterio de Roca Intacta

Para roca intacta, el criterio se expresa por:Para roca intacta, el criterio se expresa por:

Idealmente, los valores de Idealmente, los valores de cici (resistencia a la (resistencia a la compresión simple) y mcompresión simple) y mii se deben obtener por ajuste de se deben obtener por ajuste de una serie de ensayos triaxiales con 0<una serie de ensayos triaxiales con 0<33’< ’< cici . .

Alternativamente, se usa valor de UCS para ensayos de Alternativamente, se usa valor de UCS para ensayos de compresión simple o estimaciones de terreno para compresión simple o estimaciones de terreno para estimar estimar cici ; y m ; y mii de tablas según el tipo de roca. de tablas según el tipo de roca.

5,03

31 1'

''

ciici m

De acuerdo con Hoek et al. (2002), los valores de las De acuerdo con Hoek et al. (2002), los valores de las constantes de macizo rocosos se obtienen de:constantes de macizo rocosos se obtienen de:

Donde GSI es el Geological Strength Index, obtenido en Donde GSI es el Geological Strength Index, obtenido en terreno, y D es un factor de corrección llamada Factor terreno, y D es un factor de corrección llamada Factor de Perturbación.de Perturbación.

GSIGSI

Factor de perturbación (D)Factor de perturbación (D)

Túneles

Laderas

D=1

D=0D=0.3

D=0.5

Otros parámetros de macizo rocoso Otros parámetros de macizo rocoso (Hoek-Brown 2002)(Hoek-Brown 2002)

Resistencia a la tracción:Resistencia a la tracción:

Resistencia a la Compresión:Resistencia a la Compresión:

b

ci

m

stm

acisc

Módulo de Deformación de Macizo Rocoso:Módulo de Deformación de Macizo Rocoso:

)40/)10((101002

1)(

GSIciD

GPaErm

)40/)10((102

1)(

GSID

GPaErm

ci<100MPa

ci>100MPa

Hoek et al., 2002

Hoek & Diederichs, 2006

Conversión a Mohr-CoulombConversión a Mohr-Coulomb

Resistencia Global de Macizo Resistencia Global de Macizo RocosoRocoso

Hoek et al. (2002) definieron un nuevo concepto de Hoek et al. (2002) definieron un nuevo concepto de “resistencia global” del macizo rocoso, que interpreta el “resistencia global” del macizo rocoso, que interpreta el comportamiento general del macizo y sirve de comportamiento general del macizo y sirve de comparación. En cambio, el uso de la resistencia a la comparación. En cambio, el uso de la resistencia a la compresión del macizo se aplica a la propagación de la compresión del macizo se aplica a la propagación de la falla.falla.

La resistencia global está dada por:La resistencia global está dada por:

Para Para tt<<33’<’<cici/4/4

sin1

cos'2

c

cm

Valores referenciales y Valores referenciales y comportamiento post-falla sugeridocomportamiento post-falla sugerido

Hoek y Brown, 1997; Hoek, 2000

Macizos Rocosos de Buena calidad

Macizos Rocosos de moderada calidad

Macizos Rocosos de baja calidad

Roclab: Software para análisis de Hoek-Roclab: Software para análisis de Hoek-Brown (www.rocscience.com)Brown (www.rocscience.com)