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Formulario Mecánica de Suelos Aplicada Segundo Examen Parcial Grupo 2 2015-01 Página 1 de 44

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Formulario Mecánica de Suelos Aplicada

Segundo Examen Parcial

Grupo 2

2015-01

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1818 Fernando Herrera Rodríguez ®

A continuación se recoge el cálculo, algo más complejo, que recoge el análisis de estabilidad de una cuña en el caso supuesto de existencia de cohesiones y ángulos de rozamiento efectivos diferentes en los dos planos de discontinuidad, se consideran las presiones intersticiales y se desprecian las grietas de tracción y los efectos sísmicos derivados de los terremotos.

En la figura siguiente se muestra la representación geométrica del problema.

Se puede apreciar que en este análisis no se impone ninguna restricción a la dirección del plano superior a la cresta del talud. A la hora de considerar el efecto del agua, se considera a la cuñaimpermeable. La infiltración se produce por las líneas 3 y 4 y el drenaje los las líneas 1 y 2. La presión intersticial vale 0 a lo largo de las cuatro líneas mencionadas y alcanza su valor máximo a lo largo de la línea 5 o línea de intersección. La distribución de presiones intersticiales a lo largo de esta línea quepresenta en el siguiente gráfico.

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1919 Fernando Herrera Rodríguez ®

Estas condiciones de presión intersticial representan las circunstancias extremas provocadas por unas precipitaciones muy fuertes.

El factor de seguridad FS asumiendo las hipótesis apuntadas tiene la siguiente expresión:

Donde:

: peso específico de la roca.

W: peso específico del agua.

H: altura total de la cuña.

X, Y, A, B: factores adimensionales que dependen de la geometría de la cuña y que se extraen de las siguientes expresiones:

Donde:

a, b: buzamiento de los planos A y B.

5: inclinación de la recta 5.

ij: ángulo que forman las rectas i y j. Se han llamado na y nb a las rectas perpendiculares a los planos A y B respectivamente.

Todos los ángulos necesarios para el cálculo pueden obtenerse con ayuda de una estereofalsilla equiareal o de Schmidt, como muestra el gráfico adjunto.

En el caso de que se considere terreno seco y sin cohesión, la expresión del factor de seguridad queda como sigue:

FS = A tg a + B tg b

Hoek y Bray han construido ábacos que proporcionan los coeficientes A y B en función del buzamiento y de las direcciones de buzamiento de los planos de discontinuidad.

Herrera (1995) elaboró un programa informático WEDGE para la simplificación y rapidez en los cálculos, dicho programa calcula el factor de seguridad de un talud con posibilidad de rotura de tipo cuña aplicando las formulaciones de Hoek y Bray (1977).

BW

AW

BA YBXAYcXcH

FS tg2

tg2

3

naX

245

24

cossensen

nbY

135

13

cossensen

nanb

nanbbaA 25 sensen

coscoscos

nanb

nanbabB 25 sensen

coscoscos

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2020 Fernando Herrera Rodríguez ®Página 12 de 44

2525 Fernando Herrera Rodríguez ®

4.2. Ábacos de Hoek y Bray

Los ábacos de Hoek y Bray (1977) proporcionan un límite inferior del factor de seguridad,

asumiendo que las tensiones normales en la superficie de deslizamiento se concentran en un solo punto.

En la construcción de los ábacos se han tenido en cuenta diferentes condiciones de presiones insterticiales

debidas a la presencia de un nivel freático en el terreno, que divide el talud en una zona seca y otra

saturada. Se cuenta con 5 ábacos, dos de ellos para talud totalmente seco y totalmente saturado y 3 para casos intermedios (diferentes alturas del nivel freático). En el gráfico H indica la altura del talud y X la

distancia entre el pie del talud y el punto de corte del nivel freático con la superficie del terreno.

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2727 Fernando Herrera Rodríguez ®

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2828 Fernando Herrera Rodríguez ®

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2929 Fernando Herrera Rodríguez ®

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3030 Fernando Herrera Rodríguez ®

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3131 Fernando Herrera Rodríguez ®

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Proyección de áreas iguales

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Determinación de la máxima capacidad admisible de apoyo de la fundación del plinto en la presa Misicuni.

Adrian Torrico Siacara

1

Figura 28. Posibles mecanismos de rotura anisotropico.

-

Ec. 70

Figura 29. Nomenclatura de la teoría de Serrano y Olalla (1998).

Fuente: Serrano y Olalla (1998).ζ

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Determinación de la máxima capacidad admisible de apoyo de la fundación del plinto en la presa Misicuni.

Adrian Torrico Siacara

2

S to an lo ará tro c y φ d la d cont nu dad . Una de las figuras para

cond c on l f cada (α = c = σ = 0) para encontrar el tipo de rotura es la siguiente.

Figura 30. Abaco de mecanismos de rotura en macizos rocosos anisotropicos.

Figura 33. Tipos de fallas comunes de acuerdo al tipo de masa de roca.

Fuente: Department of the army U.S. army corps of engineers (1994)

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Determinación de la máxima capacidad admisible de apoyo de la fundación del plinto en la presa Misicuni.

Adrian Torrico Siacara

3

2.8.4. Capacidad de apoyo según Terzaghi (1943)

2.8.4.1. Estimación de la capacidad última de apoyo (qu)

a. Falla de corte general: Válido para fundaciones continuas largas con una relación de

anchura de más de diez (Figura 33b y 33d) y se obtiene con la siguiente ecuación.

c c Ec. 79

Donde:

D= Profundidad de la fundación abajo la superficie del suelo.

Nc, N𝛾, y Nq= Factores de la capacidad de carga (Ec. 80, 81, 82 y 83).

φ ( φ ) Ec. 80

φ ( φ - ) Ec. 81

φ Ec. 82

t ( φ Ec. 83

b. Falla general de corte sin cohesión: En los casos en que la fractura por cortante es

propensa a desarrollarse a lo largo de los planos de discontinuidad o por medio de masas

de roca muy fracturada mostradas en la figuras 33f y 33i y se estima con la Ec. 84.

Ec. 84

c. Falla de corte local: La falla de corte local representa un caso especial donde la

superficie de falla empieza a desarrollar pero no se propaga a la superficie como se

muestra en la figura 33a y se estima con la Ec. 85.

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Determinación de la máxima capacidad admisible de apoyo de la fundación del plinto en la presa Misicuni.

Adrian Torrico Siacara

4

c c Ec. 85

d. Falla en la compresión: El modo de falla en este caso es similar a la falla de

compresión no confinada y se muestra en la figura 33c y se puede estimar con la Ec. 86.

c t ( φ ) Ec. 86

e. Falla por división: Para discontinuidades ampliamente espaciadas y orientadas

verticalmente, la falla general inicia dividiendo por debajo de la base como se muestra

en la figura 33e y se puede estimar de acuerdo a las siguientes ecuaciones.

Para fundación circular.

c cr Ec. 87

Para fundación cuadrada.

c cr Ec. 88

Para la fundación d franja cont nua d L ≤ 3 .

c cr ( L Ec. 89

Donde:

J, L y Ncr= Factor de corrección, largo de la fundación y factor de capacidad de carga

(figura 34).

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Determinación de la máxima capacidad admisible de apoyo de la fundación del plinto en la presa Misicuni.

Adrian Torrico Siacara

5

Figura 34. Factor de corrección (J) y factor de capacidad de carga (Ncr).

Fuente: Bishnoi (1968).

Factor de corrección: Para la Ec. 79, 84 y 85 para fundaciones continuas largas con

relación de longitudes L/B ≥ diez y se corrigen de acuerdo a la siguiente tabla.

Tabla 27. Factor de corrección para fundaciones continuas largas.

Forma de la fundación Cc y Nc C y N

Circular 1,2 0,7

Cuadrada 1,25 0,85

Rectangular

L/B= 2 1,12 0,9

L/B= 5 1,05 0,95

L/B= 10 1 1

Fuente: Sowers (1979).

f. Falla en casos especiales: El método de elementos finitos es utilizado en fundaciones

con inusual corte e inusuales condición de carga. El potencial modo de falla para capas

de fundación en roca para casos como la Figura 33g y 33h requiere consideraciones de

interacción entre la capa suave con la capa rígida y la capa rígida con la fundación donde

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Determinación de la máxima capacidad admisible de apoyo de la fundación del plinto en la presa Misicuni.

Adrian Torrico Siacara

6

el método de elementos finitos da directamente el asentamiento y no así directamente la

capacidad de apoyo

2.8.5. Capacidad de apoyo según Serrano y Olalla (1996)

( - Ec. 92

σc

σc

-

Ec. 93

-

Ec. 94

Donde:

qu= Capacidad ultima de apoyo.

m, s y mi= Son los parámetros del criterio de Hoek y Brown.

σci y N = Compresión simple de la matriz rocosa y coeficiente de carga (figura 36).

σ

σ

Ec. 95

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Adrian Torrico Siacara

7

Figura 36. Valores del coeficiente de carga de hundimiento N .

Fuente: Serrano y Olalla (1996).

Ec. 96

Figura 37. Coeficiente de seguridad parcial Fp.

Fuente: Serrano y Olalla (1996).

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Adrian Torrico Siacara

8

Tabla 28. Coeficiente de seguridad parcial Fm.

Tipo σci (Mpa) Fm

I > 100 5 a 8

IV < 12,5 1

V

Fuente: Serrano y Olalla (1994).

2.8.6. Capacidad de apoyo por Serrano y Olalla (1998)

Para valorar la carga ultima de apoyo anisotropica (qua) resulta obteniéndola como un

porcentaje de la carga de hundimiento bajo hipótesis de isotropía (qu(H&I)) es decir.

(ct )

u( Ec. 97

La constante se obtiene a partir de figuras de entrada directa para diferentes condiciones

como la siguiente (i2= 3 φ 30 y c= 0).

Figura 38. Coeficiente de reducción para carga de hundimiento anisotropica.

Fuente: Serrano y Olalla (1998).

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Adrian Torrico Siacara

9

2.8.7. Capacidad de apoyo por Serrano y Olalla (2000)

A partir del criterio de Hoek, Wood y Shah (1992), Hoek y Brown (1980 y 1988) para

macizos rocosos extremadamente fracturados (RMR<30) y son las siguientes constantes.

o ( S -

) Ec. 98

( S -

) Ec. 99

- S

Ec. 100

Los valores k n, ζn y An se relacionan con el macizo rocoso de la siguiente forma.

- n

n Ec. 101

n σn Ec. 102

n Ec. 103

( - n)

n Ec. 104

La capacidad última de apoyo se puede calcular de la siguiente manera.

n ( - ζn) Ec. 105

Para encontrar el valor de N se tiene la siguiente figura.

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Adrian Torrico Siacara

10

Figura 39. Coeficiente de seguridad N modificado.

Fuente: Serrano y Olalla (2000).

En la figura 39 se tiene.

σ

σ

n ζ

n Ec. 106

2.8.8. Capacidad de apoyo por Merifield et al (2006)

Basado en Serrano y Olalla (1994, 1996 y 2000) se tiene la siguiente ecuación (Selcuk,

Zulfu, Pranshoo y Musharraf, (2008).

σc σ Ec. 107

De la teoría de Kulhawy y Carter (1992) se obtiene el valor de Nσ .

σ [ a (

a )a] Ec. 108

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Determinación de la máxima capacidad admisible de apoyo de la fundación del plinto en la presa Misicuni.

Adrian Torrico Siacara

11

2.7. Asentamientos

∑ ( ∑ j

j )n

∑ ( ∑ j j )n

Ec. 72

Donde:

Edw y Edi, E + … = Modulo de deformación y modulo de deformación de cada capa.

hj, hj+ …. y n= Espesor de cada capa y numero de capas.

( - )(L )

d Ec. 73

Figura 31. Puntos de análisis de una carga uniforme.

Figura 32. Factor de reduccion en porcentaje.

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Palmström 26

Tabla 1. Valores y valoraciones de los parámetros de entrada al RMi.

RESISTENCIA A COMPRESIÓN SIMPLE, σσσσc de la roca intacta valor (en MPa)

value (in m³ )

FACTOR DE ESTADO (CONDICIÓN) DE LAS DIACLASAS, jC jC = jR x jL / jA

PlanarAltamente ondulado

2 6

1,5 4,5

1 3

0,5 2

Contacto parcial entre paredes

Relleno fino (< 5 mm)

4

6

8

8 - 12

Juntas continuas

3

2

1

0,75

0,5

*) Las juntas discontinuas acaban en roca masiva **)Frecuentemente son una singularidad y deben en este caso ser tratadas por separado.

Valoración Valoración

SL Nj

0,1 1

0,5 0,85

1 0,75

1.5 *) 0,65

Valoración

C

para rumbos < 30o 1

buzamiento < 20o 1,5

buzamiento = 20 - 45o 2,2

buzamiento = 45 - 60o 3

buzamiento > 60o 5

Tabla 2. Valoraciones de los factores de ajuste para la estimación del sostenimiento de rocas en terrenos diaclasados

(en bloques). Téngase en cuenta que los factores tienen valores unitarios para sus ocurrencias comunes.

-

ORIENTACIÓN DE LAS JUNTAS (en relación al eje del túnel)

EN HASTIALESpara rumbos> 30o

buzamiento < 30o

buzamiento<20o

para cualquier rumbo

buzamiento>60o

buzamiento > 60o

Su

avi

da

d d

el

pla

no d

e ju

nta

a

pe

qu

a e

sca

la

RELLENOS DE:

Material friccional

3

arena, limo, calcita, etc. (sin reblandecimiento)

CUBIERTOS O RELLENOS DE POCO ESPESOR

1

2

1,5

Tipo

FACTOR DE RUGOSIDAD DE LAS JUNTAS( jR ) (las valoraciones de jR están basadas en Jr del sistema Q)

(Las valoraciones resaltadas en itálico son similares a Jr )

*)Aplicar estas valoraciones a espejos de falla con posibles movimientos a través de estrías.

FACTOR DE ALTERACIÓN DE JUNTAS ( jA ) (las valoraciones de jA se basan en Ja del sistema Q)

Ligeramente ondulado

Suave

2

Escalonado o entrelazado

6

6

3

Valoración Co y Cos

1,5

1,2

Horizontal (techo)

Tres familias

Cuatro familias

Cuatro familias+aleatorias

División de la estratificación o foliación

Diaclasas o juntas

FACTOR DE TAMAÑO Y CONTINUIDAD DE LAS DIACLASAS (JUNTAS) ( jL )

3

TÉRMINO

admisible

desfavorable

muy desfavorable

favorable

buzamiento = 45 - 60o

10 - 35 m

Muy bajo (en portales, etc.)

Junta (sellada), dique o cizalla **)

Recubrimientoaproximado

> 30 m

< 10 m

4

Tres familias+aleatorias

FACTORES DE AJUSTE PARA EL SOSTENIMIENTO EN ROCA

NIVEL DE TENSIONESValoración

Nj

Una familia

Una familia + aleatorias 2

NÚMERO DE FAMILIAS DE JUNTAS *)

materiales de relleno que exhiben propiedades expansivas

Materiales de fricción

Materiales cohesivos

arenas, limo, calcita, etc. sin contenido de arcilla

arcilla, clorita, talco, etc.

TIPO

Relleno grueso

Bajo

Pare

des

de la

junta

con

con

tact

o p

arc

ial o

sin

co

nta

cto

10 - 30 m

Tamaño

muy corto

corto o pequeño

< 0.5 m

1 - 10 m

35 - 350 m

8

6 - 10

12

13 - 20

Juntas discontinuas *

6

4

Dos familias

NÚMERO DE FAMILIAS

DE JUNTAS *)

Conta

cto e

ntr

e la

s p

are

de

s d

e la

jun

ta

Materiales duros y cohesivos

Materiales blandos y cohesivos

Materiales expansivos y arcillosos

Pegadas o soldadas

Roca inalterada (fresca)

Superficies alteradas

DIACLASAS (JUNTAS) LIMPIAS:

CARACTERÍSTICAS DE LAS PAREDES DE LAS JUNTAS

relleno compactado de arcilla, clorita, talco, etc.

1,5

mediano

0,75

Contacto entre paredes

4

Condición

1

relleno de cuarzo, epidota, etc.

sin cubierta o relleno, excepto decoloración (pátina de óxido)

arcillas de media a baja sobreconsolidación, clorita, talco, etc.

un grado más de alteración que la roca

dos grados más de alteración que la roca

2

3

Para diaclasas (Juntas) rellenas jR=1 Para diaclasas irregulares se sugiere una valoración jR=5

Pulido o espejo de falla*)

Moderado

3

2

Vertical (hastiales)

INCLINACIÓN DE TECHOS O HASTIALES

grande o largo

muy grande o largo

*) Significa el número de familias de juntas dentro del sitio de observación.

1,5

2

de hastiales altos. Valoración posible SL= 0,5-0,75*) Un alto nivel de tensiones puede ser desfavorable para la estabilidad

> 350 m

buzamiento = 30 - 60o

Alto

EN TECHO

buzamiento = 20 - 45o

1 30o inclinación

45o inclinación

Obtenidos de ensayos de laboratorio (o asumidos de las tablas de manuales)

Medido visualmente en el sitio (o estimado de testigos de sondeos)

Debajo, en las tablas se presentan las valoraciones de jR,jA y jL

60o inclinación

1

(no el número de juntas observadas dentro de una gran área))

Dos familias+ aleatorias

1,5

4

3

Longitud

0.1 - 1 m

No contacto entre paredes

PARÁMETROS DE ENTRADA AL R M i

Muy rugoso

Rugoso

Ondulación del plano diaclasado a gran escala

4

Ondulado

VOLUMEN DEL BLOQUE, Vb

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Dyna 140, 2003 27

FACTOR DE RUGOSIDADDE LAS JUNTAS (jR)

FACTOR DE TAMAÑODE LAS JUNTAS (jL)

FACTOR DE ALTERACIÓNDE LAS JUNTAS (jA)

FACTOR DE ESTADODE LAS DIACLASAS

jC = jL(jR/jA)

VOLUMEN DEL BLOQUE

Vb

PARÁMETRO DEL DIACLASADO

JP

ÍNDICE DEL MACIZO

ROCOSO

RMi

ESPACIAMIENTO JUNTASO

NÚMERO DE JUNTAS

ROCA INTACTA

RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN

UNIAXIALσ

c

or

Figura 1. Parámetros de entrada que se aplican en la clasificación RMi.

RESISTENCIA DE LA ROCA ( )

ESTADO DE LAS JUNTAS ( )jC

VOLUMEN DEL BLOQUE ( )Vb

NIVEL DE TENSIONES(SL)

Para JUNTAS SELLADAS (Ts)

ORIENTACIÓN DE LAFAMILIA DE JUNTAS

PRINCIPAL (Co)

NÚMERO DEFAMILIAS DE JUNTAS (Nj)

DIÁMETRO (LUZ) DEL TÚNEL ( )O ALTURA HASTIALES ( )

DtWt

INCLINACIÓNTECHO O HASTIAL(C)

TENSIÓN TANGENCIAL )(σθ

Ábacos de sostenimiento paraterrenos diaclasados

Ábaco de sostenimientopara terrenos contínos

Ca

lida

dd

el t

err

en

o

Ra

sgo

sg

eo

tric

os

Co

mp

ete

nci

ad

el t

err

en

oP

ara

te

rre

no

s co

ntí

nu

os

RM

i =

x f

= 0

.5

σσ

cc

σ

Par

a te

rre

nos

dia

cla

sad

osR

Mi =

x

JP

σc

PARÁMETRO DELDIACLASADO

JP

CgGcSr

DIÁMETRO DELBLOQUE

Db

Líneas punteadas: valores que pueden ser asumidos para estimaciones aproximadas

Líneas contínuas: valores requeridos como datos de entrada.

PARA ENTRAR

CÁLCULOS

ESPESOR ZONADEBILIDAD ( )Tz Para Tz < Dt

DATOS DE ENTRADA

Figura 2. Los datos de entrada y su utilización dentro del sistema RMi de sostenimiento para rocas.

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Palmström 28

FA

CT

OR

DE

CO

NT

INU

IDA

D D

EL

TE

RR

EN

O C

F =

1000

100

10

5

1

0.1

Tensión

Diá

met

ro d

e la

ex

cava

ció

n (

Dt)

CAÍDA DE BLOQUES

AF

LO

JA

MIE

NT

OS

sin

ab

ov

ed

am

ien

to

DE

FO

RM

AC

IÓN

PL

ÁS

TIC

A/V

ISC

OS

A

RÚPTURA GRADUAL

RÚPTURA G RADUAL

RÚ PTUR A GRADU ALpor saturación

CAÍDA DE BLOQUES(de una readaptación de tensiones)

HUNDIMIENTO

TERRENO FLUYENTE(dependiente del agua)

TERRENO MOVEDIZO

ROTURAVIOLENTA

HINCHAMIENTO

HINCHAMIENTO

ROTURA EN LAJAS

DE

FO

RM

AC

IÓN

INIC

IAL

HINCHAMIENTO

ComportamientoPLÁSTICO

ComportamientoPLÁSTICO

Comporta mie ntoPLÁSTICO

ComportamientoFRÁGIL

COMPORTAMIENTO DEPENDIENTE DEL TIEMPOCOMPORTAMIENTO INIC IAL

Tensión

Depende de las propiedades minerales Depende de la ocurrencia de diquescon hinchamiento de arcilla

PT

UR

A P

OR

AL

AB

EO

PT

UR

A P

OR

AL

AB

EO

MA

TE

RIA

LE

S D

IAC

LA

SA

DO

S

ESTABLE

1

1

1 1

2

1

1

1 2

Nivel de tensiones alto

Terreno competenteTerreno imcompetente

(sobretensionado)

Roca competenteRoca imcompetente(sobretensionada) Roca competente

Roca imcompetente(sobretensionada)

Nivel de tensiones altoNivel de tensiones bajo

Terreno competenteTerreno imcompetente

(sobretensionado)

Figura 3*. Inestabilidad y comportamiento del macizo rocoso, determinado a partir de las condiciones de tensión y de continuidad del terreno (CF) (i.e., el número de bloques en la periferia del túnel).

-----------------------------------------------------------

∗El término deformación plástica y/o viscosa, se ha recogido como la traducción del término Squeezing, que más exactamente se corresponde con una gran deformación, que ocurre alrededor de una excavación subterránea, asociada a la fluencia por tensiones que superan la resistencia a esfuerzo cortante. La deformación puede producirse durante la construcción o continuar por un período de tiempo (Barla, 1993). Squeezing rocks in tunnels. ISRM News Journal. Vol. 2 Nº3/4, pp.44-49; (Romana y Almazán, 2000). El problema de las roturas frágiles en los túneles profundos. INGEOPRES, Octubre Nº87, pp 50-54). Con el

ánimo de unificar términos (a veces de difícil traducción al español), el término Squeezing se reserva sobre todo a deformaciones de tipo plástico y/o viscosa, distinta del término Swelling que es un hinchamiento acompañado por el aumento de humedad y absorción de agua. Como traducción del término Rock Burst, se ha utilizado la que hace referencia a la rotura violenta en roca competente, frágil y masiva, cuando está sometida a tensiones elevadas. Cuando esta rotura frágil es generalizada, se denomina lajeo. Hay que indicar que el término rock burst, también es común en la literatura con la acepción de descostramiento y estallido de la roca. Los términos Spalling y Slabbing se refieren a roturas en lajas (escamas), paralelas a la superficie interior del túnel, que suelen ocurrir a alguna distancia del frente si no se coloca ningún sostenimiento. Un término de complicada acepción al español ha sido la traducción de Ravelling, que se ha tomado como rotura o falla gradual, en trozos, fragmetos o escamas individuales. El proceso es tiempo-dependiente. Para que el material sufra rotura gradual (ravelling) debe ser moderadamente coherente y fiable o discontinuo. Así mismo, la acepción ruptura por alabeo, se ha tomado como la traducción del término Buckling; que define la ruptura de fragmentos a lo largo de la superficie de una columna o pared de túnel bajo cargas altas, debido a la flexión o alabeo de la estructura rocosa. Finalmente, indicar que se ha recogido la traducción del término Slaking como ruptura o desintegración de la roca o suelo cuando se satura o sumerge en agua. (N.T.)

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Palmström 32

FACTOR DE CONDICIÓN (ESTADO) DEL TERRENO Gc = JP SL Cσc

x x x

RE

LA

CIÓ

N D

E T

AM

OS

S

r =

( D

t / D

b )

(Co

/ N

j )

1 m3

1 cm3

100 m3

10

0.1

0.01

10 m- 6 3

10- 5

10- 4

10- 3

2

2

2

2

2

2

2

2

4

4

4

4

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Figura 4. Ábaco superior: sostenimiento para terrenos diaclasados (en bloques), incluyendo zonas débiles. El factor de estado del terreno (Gc) para el techo puede encontrarse directamente de JP cuando se utilizan: resistencia a compresión σc =150 MPa y el nivel de tensiones SL =1 (Ejemplo: para Vb =0.2 m

3 y jC =3,

Gc =35); de otro modo utilizar Gc = σc x JP x SL x C.Figura 4. Ábaco inferior: El parámetro del diaclasado (JP) determinado a partir de Vb y jC.

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Dyna 140, 2003 33

FACTOR DE COMPETENCIA Cg = RMi / σθ

102.51

10.7

0.5

0.50.35

0.20.1

Débil

BajaMediaAltaMuy alta

Altos niveles de tensión

Muy alta Sin inestabilidades

inducidas por tensiones

Sin inestabilidades inducidas por tensión

SANEOSANEO

++

BULONADO PUNTUAL

SIN SOST EN IMIEN TOBULONES

espaciados 1.5-3 m

HORMIGÓN PROYECTADOREFORZADO CON FIBRA

50-100 mm

+BULONES

espaciados 0.5 - 2 m

HORMIGÓN PROYECTADOREFORZADO100-250 mm

+BULONES

espaciados0.5 - 1.5 m

HORMIGÓN PROYECTADOREFORZADO50-150 mm

+BULONES

espaciados1.5-3 m

PARA ROCAS MASIVAS:

ROCAS ALTAMENTE DIACLASADAS:

Sin sostenimiento

Usar ábaco de sostenimiento para materiales discontínuos

ROTURA VIOLENTA

Ro

cas

alt

ame

nte

dia

cla

sad

as+

roc

as

ctile

s

roca

s m

asiv

as,

frág

iles

Para materiales altamente diaclasados y fragmentados: usar el ábaco de sostenimiento para terrenos discontínuos, en la condición de sostenimiento inicial.

Sobretensionada (incompetente)

DISEÑO ESPECIALDE REVESTIMIENTO

DE HORMIGÓN

Deformación plástica/viscosa

Figura 5∗. Ábaco para estimar el sostenimiento en terrenos continuos (masivos, y los altamente diaclasados – o triturados-). Debe tenerse en cuenta que el sostenimiento indicado para materiales particulados (altamente diaclasados) y sobretensionados es aproximado, ya que se basa en un número limitado de casos en los cuales han sido usados.

FAC

TO

R D

E C

ON

TIN

UIE

AD

DE

L T

ER

RE

NO

CF

=

1000

100

10

5

1

0.1

Diá

me

tro

ex

cav

ació

nD

iám

etro

de

l b

loq

ue

DIS

CO

NT

INU

OS

(roc

as

diac

lasa

das

)

Terreno competenteTerreno competente

Roca competenteRoca imcompetente(sobretensionado)

Roca incompetente(sobretensionado)

Terreno competente(sobretensionado)

Terreno incompetente(sobretensionado)

COMPORTAMIENTO TIEMPO-DEPENDIENTEC O M P O R TA M I E N T O I N I C I A L

Tensión

Ma

teria

les

alta

men

te d

iacl

asa

dos

Ma

teria

les

ma

sivo

s

Se recomienda evaluacionesespeciales de sostenimiento

en roca

Se requiere evaluaciones especiales de sostenimiento en roca

Usar ábaco para materialesdiaclasados

Cg > 1

Cg > 1

Cg > 1 Cg < 1

Cg < 1

Cg < 1

Ma

teria

les

dia

cla

sad

os

Nivel detensiones

bajo

Nivel de tensión

bajo

Nivel detensiones

alto

Nivel detensión

alto

Usar ábaco para terrenos continuos

Usar ábaco para terrenos continuos derocas frágiles

Cg > 1 Cg < 1

Figura 6. Aplicación recomendada de los dos ábacos de sostenimiento, para materiales diaclasados (terrenos discontinuos en bloques) (Figura 4), y para terrenos continuos (Figura 5).

∗ El término saneo, se ha utilizado para traducir Scaling, haciendo referencia al proceso de eliminar o quitar bloques sueltos o capas delgadas de la superficie de la roca. (N. T.).

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