MECANICA DE ROCAS

1. MECANICA DE ROCAS
Ing. Juan Fredy CALLA FERNANDEZ
PROPIEDADES FISICAS Y
MECANICAS DE LAS ROCAS
2014-II

2. INTRODUCCION.-
Las propiedades físicas son las que controlan
las características resistentes y deformacionales
de la matriz rocosa (composición mineralógica,
densidad, estructura, porosidad, permeabilidad,
alterabilidad, dureza, etc.), y son el resultado de
la génesis, condiciones y procesos geológicos y
tectónicos sufridos por las rocas a lo largo de
su historia.
El agua presente en los macizos rocosos reduce
su resistencia, genera presiones en el interior de
los mismos y altera sus propiedades,
dificultando las excavaciones superficiales y
subterráneas.

3. Definicion.-
Las propiedades físicas de las rocas son el
resultado de su composición mineralógica,
estructura e historia geológica, deformacional y
ambiental, incluyendo los procesos de alteración y
meteonzación.
En las propiedades y en el comportamiento
mecánico de los macizos rocosos competentes
influye el grado de fracturación y de meteorización,
la presencia de agua, la orientación y tipo de
discontinuidades, el tamaño de los bloques, etc

4. Propiedades físicas de la matriz
rocosa.-
Existen una serie de
parámetros que se
emplean para la
identificación y
descripción cuantitativa de
las propiedades básicas
de las rocas y permiten,
así mismo, establecer una
primera clasificación con
fines geotécnicos.

5. Continua……..
El estudio petrofísico de la matriz rocosa
permite interpretar sus propiedades físicas,
en función de sus componentes y
características petrográficas ( poros y fisuras,
uniones intergranulares, anisotropías,
minerales, composición química, etc.).

6. CONTINUA…….

7. Continua……….

9. Las propiedades físicas o propiedades índice de las rocas
se determinan en laboratorio; las más importantes a nivel
de influencia en el comportamiento mecánico son:
La porosidad, el peso específico, la permeabilidad, la
alterabilidad, la resistencia y la velocidad de propagación
de las ondas sónicas.
Algunas de estas propiedades, además de servir para su
clasificación, están directamente relacionadas con las
características resistentes y deformacionales de las rocas.
Determinación de las propiedades de la matriz
rocosa.-

10. LA POROSIDAD.-
Se refiere a la medida del
espacio intersticial entre
grano y grano, la cual
representa la relación entre
el volumen poroso y el
volumen total de la roca.
Las rocas muy porosas no son
necesariamente altamente
permeables ya que los poros
no pueden conectarse entre sí
para permitir el flujo del líquido
o del gas.

11. LA POROSIDAD EFICAZ.-

12. Peso específico o peso unitario.-

13. Absorción (w): Es el agua que llena a los
poros de una muestra de roca sumergida en
agua, y es la relación porcentual del peso del
agua absorbida, respecto al peso de la
muestra seca.
W = Peso saturado – Peso seco x 100
Peso seco

14. La Permeabilidad.-
donde K es la permeabilidad intrínseca (dependiente únicamente de
las características del medio físico), γw es el peso específico del agua y
μ es la viscosidad del agua.

15. Continua……
Para flujo laminar, la ley de Darcy relaciona la
cantidad de flujo Q con el gradiente hidráulico de
presión durante el flujo, i (diferencia de presión por
unidad de longitud):
Q= KiA
Puede considerarse que en la mayoría de las rocas, a
nivel de matriz rocosa, el flujo sigue la ley de Darcy:
qx = k(dh/dx)A
siendo qx el caudal en la dirección x (volumen/tiempo),
h la altura hidráulica, A la sección normal a la
dirección x, k la conductividad hidráulica.

16. La Durabilidad en la Matriz Rocosa
Existen ensayos de laboratorio para la evaluación de la
durabilidad, que igualmente consisten en simular los procesos
de meteorización para debilitar, fracturar y disgregar la roca
mediante ciclos humedad-sequedad, calentamiento-
enfriamiento, hielo-deshielo, desmoronamiento, etc.

17. PROPIEDADES MECANICAS DE
LA MATRIZ ROCOSA

19. Continua…..

20. ENSAYO DE TRACCIÓN INDIRECTA – METODO
BRASILERO:

21. Continua….. Pruebas de laboratorio

22. Continua….. Método Brasilero

27. METEORIZACION DEL MACIZO ROCOSO.-

28. GRACIAS