Miguel Cano González

MECÀNICA DEL SÒL I DE LES ROQUES

Tema 14 – Resistència i deformabilitat del massís rocós

Dept. d'Enginyeria Civil - Àrea d'Enginyeria del Terreny

EL MASSÍS ROCÓSIntroducció

• La resistència del massís rocós és funció de:

– La resistència de la matriu rocosa– La resistència de les discontinuïtats– Les condicions geoambientals (tensions naturals i condicions

hidrogeològiques)

EL MASSÍS ROCÓSEn enginyeria, segons el grau de fracturació del massís, el seu comportament i propietats resistents quedaran definides per:– La resistència de la matriu rocosa– La resistència al tall d'una família de discontinuïtats– La resistència al tall de 2 o 3 famílies de discontinuïtats representatives– La resistència global d'un sistema de blocs rocosos amb comportament

isòtrop

EL MASSÍS ROCÓSPodem avaluar la resistència del massís mitjançant: Mètodes empírics: criteris de trencament que permeten

determinar la resistència del massís a partir dels esforços que hi actuen i les propietats del material rocós.

Índexs de qualitat: definits mitjançant les classificacions geomecàniques, proporcionant valors aproximats de c’ i ’.

Models matemàtics: que permeten estimar la resistència a partir d’una modelització numèrica del massís, de les seues propietats físicomecàniques, de les lleis de comportament i dels factors que hi influeixen.

Models físics: que consisteixen en la construcció de models a escala, amb diversos materials, que se sotmeten a càrregues per a estudiar el seu comportament.

EL MASSÍS ROCÓSMètodes empírics. El criteri de Hoek i altres (2002)

Per a massissos rocosos isòtrops Es va desenvolupar per a massissos rocosos sense

alterar amb matriu rocosa resistent, assumint que els blocs estan en contacte uns amb altres i que la resistència del massís depèn de la resistència de les discontinuïtats.

CRITERI DE TRENCAMENTMassís rocós isòtrop – Criteri de Hoek i altres (2002)

• On:

• D: factor de pertorbació. Depèn del tipus de voladura (0: no pertorbat; 1: molt pertorbat)

1 = 3 + ci [mb 3/ci + s]a

CRITERI DE TRENCAMENTMassís rocós -Criteri de Hoek i altres (2002)

• mi s'obté a partir d'assajos triaxials o de bibliografia

• ci s'obté a partir d'assajos de compressió simple o PLT

• GSI: Geological StrenghtIndex

CRITERI DE TRENCAMENTMassís rocós - Criteri de Hoek i altres (2002)

EL MASSÍS ROCÓS

Trencament per lamatriu rocosa

Criteris de trencament per a massissos rocosos anisòtrops (1 família de discontinuïtats)

• La resistència del massís pot ser semblant a la de la matriu rocosa anisòtropa.

• La resistència depèn de l'orientació dels esforços

• En massissos rocosos amb matriu rocosa tova la diferència pot ser petita

EL MASSÍS ROCÓS

Trencament per lamatriu rocosa

Criteris de trencament per a massissos rocosos anisòtrops amb diverses famílies de discontinuïtats

• La resistència del massís depèn de la resistència de les discontinuïtats i de l'angle d'incidència de la càrrega respecte a les discontinuïtats

• Per a cada orientació serà una família la que controle la resistència del massís

• La resistència del conjunt s'obté integrant les corbes de resistència de cada discontinuïtat

• Si el massís està afectat per 4 o més jocs de discontinuïtats el massís rocós pot considerar-se isòtrop aplicació de la formulació anteriorment estudiada

EL MASSÍS ROCÓS

Trencament per lamatriu rocosa

EL MASSÍS ROCÓSDeformabilitat del massís rocós

La deformabilitat ve donada per la relació entre els esforços aplicats i les deformacions produïdes i està representada pel mòdul de deformació del massís rocós (Em)

La deformabilitat depèn de l'anisotropia i és un problema complex sense resoldre adequadament

Depèn tant de la deformabilitat de la matriu (donada pel seu mòdul de Young) com de les discontinuïtats (donada per la seua rigidesa)

Dificultat a l'hora de ser assajat el massís rocós a escala real assajos a escala