Geologia estructural avanzada Manual 1

7/26/2019 Geologia estructural avanzada Manual 1

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MINING SOCIETYOF SOUTH AFRICA

ISO

9001

Un buen modelo mecnico nos da informacin valiosa sobre laestructura geolgica.

Algunas consideraciones:

Proceso mecnico (resistencia relativa de los materialesgeolgicos).

Geometra.

Cinemtica.

Dinmica (reolgico).

No se consideran otros factores que pueden afectar elresultado de la deformacin.

Evolucin trmica.

Cambios de fases.

Fuente: Cerca et l., 2010, Lithosphere


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II. NOCIONES FUNDAMENTALES

DE MECANICA DE MATERIALES GEOLOGICOS


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Cuatro cantidades fundamentales para los sistemas mecnicos:

Longitud.

Masa.

Tiempo.

Temperatura.

Estas estn asociadas con objetos o aparatos que tienen unametodologa establecida.

No es til el nmero, sino el nmero asociado a una unidad de

medicin apropiada.

CANTIDADES FISICAS Y EL CONTINUUM


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Kelvin (K). Temperatura termodinmica correspondiente a la

fraccin 1/273.15 de la temperatura termodinmica del agua.

Segundo (s). El segundo es la duracin de 9 192 631 770

periodos de la radiacin correspondiente a la transicin entre

los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del tomo de

cesio 133.

DEFINICIONES DE LAS UNIDADES BASICAS


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Metro (m). Un metro es la longitud de trayecto recorrido en el

vaco por la luz, durante un tiempo de 1/299 792 458 de

segundo.

Kilogramo (kg). Un kilogramo es una masa igual a la masa del

prototipo internacional del kilogramo cilindro de platino e

iridio, almacenado en una caja fuerte de la Oficina Internacional

de Pesos y Medidas.



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Amperio (A). Intensidad de una corriente constante quemantenindose entre dos conductores paralelos, rectilneos, delongitud infinita, de seccin circular despreciable y situados a

una distancia de un metro uno de otro en el vaco, producirauna fuerza igual a 2 x 107newtonpor metro de longitud.

Mol (mol). Un mol es la cantidad de sustancia de un sistemaque contiene tantas entidades elementales como tomos hayen 0,012 kilogramos de carbono 12. Cuando se emplea el mol,es necesario especificar las unidades elementales, que puedenser tomos, molculas, iones, electrones u otras partculas ogrupos especficos de tales partculas.



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Candela (cd). Una candela es la intensidad luminosa, en una

direccin dada, de una fuente que emite una radiacin

monocromtica de frecuencia 5401012 hertz y cuya

intensidad energtica en dicha direccin es 1/683 vatios por

estereorradin.



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Ejemplos de unidades derivadas del SI

Cantidad Unidad

Nombre Simbolo Equivalencia

Angulo plano radian rad m/m=1

Angulo slido estereorradian sr m2/m2=1

Velocidad m/s

Aceleracin m/s2

Velocidad angular rad/s

Aceleracin angular rad/s2

Frecuencia hertz Hz s-1

Fuerza newton N kgm/s2

Presin, esfuerzo pascal Pa N/m2

Temperatura Celsius grado Celsius C K

Flujo luminoso lumen lm cdsr

Iluminancia lux lx lm/m2

Radioactividad becquerel Bq s-1

(smbolo)

ngulo slido

ngulo plano radin

estereorradi

n


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Prefijos del SI

Factor Prefijo Simbolo Factor Prefijo Simbolo

1024 yotta Y 10-1 deci d

1021 zetta Z 10-2 centi c

1018 exa E 10-3 milli m

1015 peta P 10-6 micro

1012 tera T 10-9 nano n

109 giga G 10-12 pico p

106 mega M 10-15 femto f

103 kilo k 10-18 atto a

102 hecto h 10-21 zepto z

101 deka da 10-24 yocto y

Smbol

o

Smbol

o


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Unidades aceptadas para uso con SI

Cantidad Unidad

Nombre Simbolo Definicin

Tiempo minuto min 1 min = 60 s

hora h 1 h=60 min=3600 s

da d 1 d=24 h=86 400 s

ngulo plano grado 1=(/180) rad

minuto 1 =(1/60)=(/10 800) rad

segundo 1 =(1/60) =( /648 000)

rad

Volumen litro L 1 L=1 dm3=10-3m3

MasaTon

mtrica

t 1 t=1000 kg

Smbol

o


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u {=} L

Coordenada: x {=} L

u:= 2 1 - v

Ga - x

2 2

ECUACION DE DESPLAZAMIENTO RELATIVO 2D ENUN MATERIAL ELASTICO


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a. Graficar datos decampo olaboratorio.

o(m)

x(m)

x(m)

(a)

(b) (d)

( c )

0.4

0.2

0.0

0 100 200 300 400

C

C

C

3

2

1

u/a

uG/2 a(1 - v)u(m)

0.4 m

0.2 m

-192m 0.0 +192m

x/a

x/a

+1.0

+1.0

+1.0

0.0

0.0

-1.0

-1.0

fault 3#

fault #2

fault #1

ECUACIONES Y GRAFICAS ADIMENSIONALES


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DESCRIPCION DE LOS ESFUERZOS INDUCIDOS POR LAEXCAVACION DE UN TUNEL

Horizontalin

situ

str

ess

Induced principal stresses

Horizontaltunnel

Horizontal in situ stress h2

h1

Vertical in situ stress v

Maximum principal stress /

Miximum principal stress /

1

3

v

v

4

3

28

01.2

1.0

0.8

0.6

1.01.2

1

equal to 3h1 v


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La presin demagma essuficiente parafracturar la rocaencajonante.

EVIDENCIAS SOBRE EL ESTADO DE ESFUERZOS EN LA

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VETAS EN ECHELON


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Elipse de deformacin instantnea.

1: Dibujar la elipse de deformacin.2: Inferir la elipse de esfuerzos.3: Suponer que el plano de cizalla es un plano de mximo

esfuerzo de cizalla.

ss

ss

3

1

1

3


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3s

s

ss

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ss

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n

s

s

n1

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RELAX

REST EASY

B s

nn

s

+

+

DANGER

-ROCK

WILLFA

IL

DANGER-ROCKWILLFAIL

FailureE

nvelope

FailureEnvelope

ENSAYES DE RESISTENCIA A LA COMPRESION

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50MPa

-50MPa

-20MPa

10MPa

20MPa

100MPa

Axial Compression

Coulo

mbFailur

eEnv

elope

30MPa

2=60

2=

-60

s

3

Values

n n3 3

2

1

1

ENSAYES DE RESISTENCIA A LA COMPRESION: METODO

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