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Resistencia al corte (discontinuidad)

La resistencia al corte de una discontinuidad en un suelo o masa rocosa puede tener un fuerte impacto en el comportamiento mecánico de un suelo o masa rocosa. [1] [2] [3] [4] [5] [6] La resistencia al corte de una discontinuidad es a menudo considerablemente menor que la resistencia al corte de los bloques de material intacto entre las discontinuidades y, por lo tanto, influye, por ejemplo, en la ingeniería de túneles , cimientos o taludes , pero también en la estabilidad de taludes naturales . Muchos taludes, naturales y artificiales, fallan debido a una baja resistencia al corte de las discontinuidades en el suelo o masa rocosa en el talud. Las características de deformación de un suelo o masa rocosa también están influenciadas por la resistencia al corte de las discontinuidades. Por ejemplo, el módulo de deformación se reduce y la deformación se vuelve plástica (es decir, deformación no reversible al reducir la tensión) en lugar de elástica (es decir, deformación reversible). Esto puede causar, por ejemplo, un mayor asentamiento de los cimientos, que también es permanente incluso si la carga es solo temporal. Además, la resistencia al corte de las discontinuidades influye en la distribución de la tensión en un suelo o una masa rocosa. [7]

Resistencia al corte

La resistencia al corte a lo largo de una discontinuidad en un suelo o masa rocosa en ingeniería geotécnica está regida por la persistencia de la discontinuidad, la rugosidad de las superficies de la discontinuidad, [8] [9] [10] [11] [12] el material de relleno en la discontinuidad, [13] la presencia y presión de gases y fluidos (por ejemplo, agua, petróleo) y la posible solución (por ejemplo, karst ) y cementación a lo largo de la discontinuidad. Además, la resistencia al corte depende de si la discontinuidad se ha movido antes en la historia geológica (es decir, si las asperezas en las paredes opuestas de la discontinuidad encajan o no , o si las asperezas se han cortado).

Determinación de la resistencia al corte

La resistencia al corte sólo se puede calcular analíticamente en el caso de modelos simples de discontinuidades. [8] En el caso de discontinuidades reales, no existe ningún método de cálculo analítico. Para establecer la resistencia al corte se utilizan pruebas a diversas escalas en el laboratorio o en el campo, o cálculos empíricos basados ​​en la caracterización de la discontinuidad [12] [14] [15] .

Pruebas de resistencia al corte por discontinuidad

Cálculos empíricos basados ​​en caracterización

Referencias

  1. ^ Hoek, E.; Bray, J. (1974). Ingeniería de taludes rocosos. Londres: Instituto de Minería y Metalurgia. pp. 358. ISBN 978-0-419-16010-6.
  2. ^ Hoek, E.; Brown, ET (1990). Excavaciones subterráneas en roca . Londres: Instituto de Minería y Metalurgia; Spon Press, Taylor & Francis . pág. 536. ISBN. 978-0-419-16030-4.
  3. ^ Hack, R. (1998). Clasificación de probabilidad de estabilidad de taludes (SSPC) (PDF) . Publicación ITC 43 (2.ª ed.). Universidad Técnica de Delft y Universidad de Twente - Instituto Internacional de Estudios Aeroespaciales y Ciencias de la Tierra ( ITC Enschede ), Países Bajos. p. 258. ISBN 90-6164-154-3.
  4. ^ ab ISRM (2007). Ulusay, R.; Hudson, JA (eds.). El libro azul: los métodos completos sugeridos por ISRM para caracterización, prueba y monitoreo de rocas: 1974-2006. Ankara: ISRM y Grupo Nacional Turco ISRM. p. 628. ISBN 978-975-93675-4-1.
  5. ^ ab Price, DG (2009). De Freitas, MH (ed.). Ingeniería geológica: principios y práctica . Springer . pág. 450. ISBN. 978-3-540-29249-4.
  6. ^ Hencher, SR; Lee, SG; Carter, TG; Richards, LR (2011). "Juntas de láminas: caracterización, resistencia al corte e ingeniería". Mecánica de rocas e ingeniería de rocas . 44 (1): 1–22. Bibcode :2011RMRE...44....1H. doi : 10.1007/s00603-010-0100-y .
  7. ^ Gaziev, E.; Erlikhman, S. (4 a 6 de octubre de 1971). Esfuerzos y deformaciones en cimentaciones anisotrópicas . Fractura de roca: actas del Simposio Internacional sobre Mecánica de Rocas ISRM . Nancy, Francia: École Nationale Supérieure de Géologie Appliquée et de Prospection Minière: École Nationale Supérieure de la Métallurgie et de l'Industrie des Mines, Rubrecht, Nancy. págs. 11-1.
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  9. ^ Rengers, N. (1970). Influencia de la rugosidad superficial en las propiedades de fricción de los planos rocosos . Actas del 2º Congreso Internacional de Mecánica de Rocas, ISRM , Belgrado. Vol. 1. ISRM . págs. 229–234.
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  11. ^ ab Hencher, SR; Richards, LR (1989). "Ensayos de corte directo en laboratorio de discontinuidades de rocas". Ingeniería de suelos . 22 (2): 24–31.
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  15. ^ ab Hack, HRGK; Price, DG (25-29 de septiembre de 1995). Fujii, T. (ed.). Determinación de la fricción de discontinuidad mediante la clasificación de masas rocosas (PDF) . Actas del 8º congreso de la Sociedad Internacional de Mecánica de Rocas ( ISRM ). Vol. 3. Tokio, Japón: Balkema, Rotterdam, Taylor & Francis . págs. 23-27. ISBN. 978-90-5410-576-3.