Geotecnia de macizos rocosos

Descripción

La mecánica de macizos rocosos es la técnica y disciplina teórica y aplicada que tiene el objetivo de estudiar el macizo rocoso (e.g. determinar sus propiedades físicas) con el fin de comprender el comportamiento y reacción mecánica del mismo, ante la aplicación o modificación de diversas fuerzas y esfuerzos generados por las actividades del hombre (e.g. obras civiles y militares, actividades ambientales, energéticas, mineras y petroleras).

Los distintos ámbitos de aplicación de la mecánica de macizos rocosos se pueden agrupar en aquellos donde el macizo rocoso constituye:

La mecánica de macizos rocosos guarda una estrecha relación con otras disciplinas como: la geología estructural, para conocer los procesos y estructuras tectónicas que afectan al macizo rocoso; la tectónica, para conocer el estado de esfuerzos en el macizo rocoso y la dinámica de éstos; y la mecánica de suelos, para abordar el estudio de rocas alteradas y meteorizadas en la superficie. La ingeniería geológica engloba tanto el estudio de la mecánica de macizos rocosos como la de suelos para aplicar en las ingenierías relacionadas (i.e. ingenierías civil, minera, ambiental y petrolera), la única disciplina que logró agrupar todas las ingenierías relativas a las ciencias de la tierra.

El presente curso tiene el objeto de formar a los estudiantes con los fundamentos avanzados de la mecánica del sólido, tomando como único material sólido el macizo rocoso. Al tomar este material natural como la sustancia de estudio, el estudiante logrará describir las diferentes limitaciones que pueden tener las teorías clásicas de mecánica ante este material: tales como el estado de esfuerzos inicial del macizo rocoso, la presencia de intersticios y micro fisuras, y la hetereogenidad del material.

Programa

  1. Geología aplicada a la mecánica de rocas.
    1. Teoría de placas.
    2. Estructuras geológicas.
    3. Geología del continente sudamericano.
  2. Material Rocoso.
    1. Esfuerzo deformación del material rocoso.
    2. Criterios de falla de diversos para el material rocoso (Hoek & Brown, Drucker & Prager, Mogi & Coulomb).
    3. Ensayos de resistencia a compresión uniaxial y triaxial del material rocoso.
    4. Otros ensayos para el material rocoso.
  3. Discontinuidades.
    1. Red estereográfica.
    2. Medida de la orientación de una discontinuidad.
    3. Medida de la ondulación y aspereza de la discontinuidad (i.e. rugosidad).
    4. Criterios de resistencia en discontinuidades (Criterio de Barton & Choubey, Ladanyi & Archambault).
    5. Ley de deformación en una discontinuidad.
    6. Ensayo de la mesa inclinada (tilt test).
    7. Ensayo de corte directo en una discontinuidad.
    8. Diseño de anclajes.
  4. Macizo Rocoso.
    1. Clasificaciones del macizo rocoso, RMR, Q, GSI, RQD.
    2. Criterio de Hoek & Brown para el macizo rocoso.
    3. Levantamiento del macizo rocoso, métodos de campo.
    4. Aplicación a estabilidad de taludes.
  5. Campo de tensores de esfuerzos y presiones naturales.
    1. Concepto de tensor de segundo orden de esfuerzos.
    2. Métodos de estimación.
    3. Medidas puntuales del campo de tensores de esfuerzos naturales.
    4. Presiones intersticiales por fluidos y gases.
    5. Aplicación a obras subterráneas.