1. INTRODUCCIN

Mecnica de rocas es la ciencia que se ocupa de estudiar las propiedades fsico-mecnicas de las rocas y los fenmenos que tienen lugar en el macizo rocoso al realizarse en l los trabajos mineros, la estabilidad de los denudamientos, las deformaciones en las rocas y la presin minera. En nuestros das, para su estudio la mecnica de rocas, se fundamenta en los logros alcanzados por la mecnica de los medios compactos, esto es por la teora de la elasticidad, teora de la plasticidad y por la teora de los estados lmites.La finalidad de la mecnica de rocas es conocer y predecir el comportamiento de los materiales rocosos ante la actuacin de las fuerzas internas y externas que se ejercen sobre ellos.Las propiedades de las rocas sin muy variadas y estn condicionadas a su origen, la materia componente, su estructura y muchos otros factores.[footnoteRef:1] [1: BLANCO Roberto, 1981. Mecnica de Rocas, Editorial Oriente, Santiago de Cuba. ]

El conocimiento de las tensiones y las deformaciones que puede llegar a soportar el material rocoso ante unas determinadas condiciones permite evaluar su comportamiento mecnico y abordar el diseo de estructuras y obras de ingeniera. La relacin entre ambos parmetros describe el comportamiento de los diferentes tipos de rocas y macizos rocosos, que depende de las propiedades de los materiales y de las condiciones a que estn sometidos en la naturaleza.[footnoteRef:2] [2: GONZLEZ DE VALLEJO L., FERRER M., ORTUO L., OTEO C., 2004. Ingeniera Geolgica, PEARSON EDUCACIN, S. A., Madrid.]

2. MARCO TERICO

ROCAAgregado natural de partculas de uno o ms minerales, con fuerte unin cohesiva permanente, que constituyen masas geolgicamente independientes y cartografiables.[footnoteRef:3] [3: RODRGUEZ JAVIER A. 2007, Ingeniera geolgica: Caracterizacin de macizos rocoso. Facultad de Geologa (Petrologa y Geoqumica). Universidad de Oviedo.]

PROPIEDADES MECNICAS DE LAS ROCASLas propiedades de ingeniera de rocas y macizos rocosos, son necesarios en el anlisis de cada problema de mecnica de rocas. Para ello es necesario un conocimiento de las tensiones en situ, los modos de falla de las rocas, el comportamiento tensin-deformacin de las rocas, y en funcin del tiempo el comportamiento de las rocas.[footnoteRef:4] [4: PURUSHOTHAMA RAJ P. 2008, Soil Mechanics & Foundation Engineering, Dorling Kindersley. India.]

DEFORMABILIDAD Deformabilidad significa la capacidad de la roca a la tensin bajo carga aplicada o en respuesta a la descarga sobre excavacin.[footnoteRef:5] [5: GOODMAN, RICHARD E. 1989. Introductiion to Rock Mechanics, Segunda edicin. Canad.]

3. BASALTO Roca gnea extrusiva de grano fino y de color oscuro, formada por plagioclasa, piroxeno y magnetita, con o sin olivino, y con un contenido menor del 53% en peso de SiO2. Muchos basaltos tienen fenocristales de olivino, plagioclasa y piroxeno.[footnoteRef:6] Presentan cristales pequeos debido a que han sufrido un rpido enfriamiento. [6: Diccionarios Oxford, 2000, Ciencias de la Tierra, Editorial Complutense, S. A., Espaa.]

3.1. DEFORMABILIDAD La deformabilidad es la propiedad que tiene la roca para alterar su forma como respuesta a la actuacin de fuerzas. Segn sea la intensidad de la fuerza ejercida, el modo en que se aplica y las caractersticas mecnicas de la roca, la deformacin ser permanente o elstica; en este ltimo el cuerpo recupera su forma original al cesar la actuacin de la fuerza.La deformabilidad de la roca se expresa por sus constantes elsticas E y v:E = /ax (unidades de esfuerzo)v = t/ax (adimensional)Cuando sometemos una muestra de roca a una carga, esta tiende a cambiar de forma, de volumen o bien dos cosas simultneamente, en cualquiera de estos tres casos la roca se deforma.La deformacin puede medirse si hacemos la referencia a la variacin de longitud de una lnea situada dentro de la roca o la variacin del ngulo entre dos lneas. La deformacin se produce cuando un material est sujeto a un esfuerzo (fuerza/rea) provocado por fuerzas de superficies externas, por fuerzas de tipo gravitatorio o por otras causas, como por ejemplo cambios en el equilibrio trmico interno del mismo. Durante el periodo de aplicacin del esfuerzo, este y la deformacin son de hecho inseparables, por lo que se acostumbra estudiar la deformabilidad mediante grficas esfuerzo deformacin.El mdulo de Young, E, define la relacin lineal elstica entre el esfuerzo aplicado y la deformacin producida en la direccin de aplicacin del esfuerzo, y el coeficiente de Poisson, v, define la relacin entre la deformacin transversal y axial. Ambas constantes se obtienen del ensayo de compresin simple y definen las caractersticas de la deformacin elstica de la roca. Una roca dura con comportamiento frgil presenta mayor mdulo de Young y menor coeficiente de Poisson que una roca blanda con comportamiento dctil.En realidad las rocas no presentan un comportamiento elstico lineal ideal, por lo que los valores de E y v sufren variaciones. Si se aplica una carga axial a una probeta de material ideal elstico, istropo y homogneo, su volumen no variar a pesar de las deformaciones producidas. Si la probeta tiene 10 cm de altura y 5 cm de dimetro y se supone que tiene lugar una deformacin axial del 4% de la longitud de la probeta, el coeficiente de Poisson es:v = t/ax = [(r r )/r ] / [ (10-9,6)/10]donde ri es el radio inicial y rf el radio final de la probeta (antes y despus de la deformacin). Como el volumen permanece constante, se puede calcular el valor de rf y obtener el valor de v, que sera de o,5. Este es el valor para materiales elsticos ideales. Las rocas siempre presentan valores inferiores, comprendidos por lo general entre 0,15 y 0,33.Los valores de E y v pueden tambin obtenerse a partir de las velocidades de las ondas elsticas Vp y Vs, medidas en el ensayo de velocidad snica en laboratorio, correspondiendo en este caso a los valores . El mdulo de Young dinmico es mayor que el esttico: Ed > E. 1

Tabla N1.MaterialVp (Km/s)

Basalto5,0 6,6

Tabla N1.Velocidad de ondas longitudinales

Tabla N2. Roca intactaMdulo de elasticidad esttico, EKg/cm2 (x 105)Mdulo de elasticidad dinmico, EdKg/cm2 (x 105)Coeficiente de Poisson, v

Basalto3,2 - 104,1 8,70,19 0,38 (0,25)

Valores mximos y mnimos. Valores medios entre parntesis.Datos seleccionados a partir de Rahn (1986), Johnson y De Graff (1988), Goodman (1989), Waltham (1999), Duncan (1999).

[footnoteRef:7] [7: STAGG ZIENKIEWICS, Mecnica de Rocas en la Ingeniera Prctica.]

Figura N1. Clasificacin de rocas intactas Basalto y otras rocas volcnicas.4. CONCLUSIONES

El basalto segn la clasificacin de rocas intactas, posee un elevado Mdulo de Young y as mismo una muy alta resistencia a la compresin simple.El comportamiento mecnico del basalto se encuentra definido por su resistencia y deformabilidad.La deformabilidad es la propiedad que tiene la roca (basalto) para alterar su forma como respuesta a la actuacin de fuerzas.

5. BIBLIOGRAFA

BLANCO Roberto, 1981. Mecnica de Rocas, Editorial Oriente, Santiago de Cuba.GONZLEZ DE VALLEJO L., FERRER M., ORTUO L., OTEO C., 2004. Ingeniera Geolgica, PEARSON EDUCACIN, S. A., Madrid.STAGG ZIENKIEWICS, Mecnica de Rocas en la Ingeniera Prctica.GOODMAN, RICHARD E. 1989. Introductiion to Rock Mechanics, Segunda edicin. Canad.RODRGUEZ JAVIER A. 2007, Ingeniera geolgica: Caracterizacin de macizos rocoso. Facultad de Geologa (Petrologa y Geoqumica). Universidad de Oviedo.PURUSHOTHAMA RAJ P. 2008, Soil Mechanics & Foundation Engineering, Dorling Kindersley. India.Diccionarios Oxford, 2000, Ciencias de la Tierra, Editorial Complutense, S. A., Espaa.

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