Anlisis de la resistencia del macizo rocosomediante el criterio de rotura de Hoek-Brown

Gua del Usuario

c 2004 Rocscience Inc.

Versin en Espaol basada en una traduccin realizada por elProfesor Jos Chacn Montero

Departamento de Ingeniera CivilETS Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos

Universidad de Granada, Espaa

Tabla de Contenidos

Prologo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2Bienvenidos a RocLab! . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3Introduccin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4Documentacin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5Cmo se debe utilizar RocLab? . . . . . . . . . . . . . . . . 6Determinar Parmetros de Resistencia . . . . . . . . . . . . . . . 6Proyectar Envolventes de Rotura . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6Estimacin de Parmetros de Entrada . . . . . . . . . . . . . . . . 6Resultados de Ensayos Triaxiales . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6Parmetros Equivalentes de Mohr-Coulomb . . . . . . . . . . . . 7Muestreador de Tensiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7Muestrearor de Parmetros de Mohr-Coulomb Instantneos . . . . 7Otros Parmetros del Macizo Rocoso . . . . . . . . . . . . . . . . 7Unidades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7Exportar Datos e Imgenes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8Opciones de Representacin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8Visita rpida a RocLab . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9Introduccin de Datos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9Estimacin de los Parmetros de Entrada . . . . . . . . . . . . . . 10Proyeccin de Envolventes de Rotura . . . . . . . . . . . . . . . . 12Estimacin de Parmetros de Hoek-Brown . . . . . . . . . . . . . 14Equivalencia con el Criterio de Rotura de Mohr-Coulomb . . . . . 14Otros Parmetros del Macizo Rocoso . . . . . . . . . . . . . . . . 15Datos de Laboratorio del Ensayo Triaxial . . . . . . . . . . . . . 16Ejemplo 1 Tnel, sin Perturbar (D=0) . . . . . . . . . . . . . . . 17Ejemplo 2 Talud, Perturbado (D=1) . . . . . . . . . . . . . . . . 19Muestreador de Tensiones en Puntos de la Envolvente . . . . . . . 21Muestreador de Parmetros de Mohr-Coulomb Instantneos . . . . 22Exportacin de Datos e Imgenes . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23Opciones para la Representacin en Pantalla . . . . . . . . . . . . 24Referencias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

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Prologo

La presente es una versin editada de la traduccin al Espaol realizada por elProfesor Jos Chacn Montero de la versin original en Ingls de la Gua delUsuario del programa RocLab de Rocscience, Inc. El programa RocLab esde libre distribucin y se puede descargar del sitio de internet de Rocscience(www.rocscience.com). Esta traduccin, estaba originalmente destinada alos alumnos de 2 ao de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos parala asignatura Mecnica de Suelos y Rocas, de la Universidad de Granada.El Profesor Chacn Montero gentilmente ha permitido que Rocscience laeditara, y la pusiese a disposicin de otros usuarios de RocLab de hablahispana.

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Bienvenidos a RocLab!

RocLab es un programa de computacin que permite determinar los pa-rmetros de resistencia del macizo rocoso, de acuerdo al criterio de roturaGeneralizado de Hoek-Brown.

RocLab es un producto de libre distribucin desarrollado por RocscienceInc.

Rocscience produce adems otros programas de computacin con aplicacina ingeniera geotcnica, civil y minera. Visite www.rocscience.com paraobtener informacin sobre otros productos desarrollados por Rocscience.

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Introduccin

Uno de los mayores obstculos que se encuentran en el campo de los modelosnumricos en la mecnica de rocas, es el problema de la definicin de datosreferentes a las propiedades de los macizos rocosos.

La utilidad de los modelos constitutivos elaborados del material y de losprogramas de anlisis numrico de avanzada disponibles actualmente, estenormemente limitada si el analista no dispone de datos fiables referentes alas propiedades del macizo rocoso.

La ltima versin del criterio de rotura de Hoek-Brown (Referencia 1), con-juntamente con su implementacin en el programa RocLab, da un pasoconsiderable en la direccin adecuada para remediar tal situacin.

Algunos de los puntos anteriormente confusos en el criterio de rotura deHoek-Brown quedan ahora resueltos, entre ellos se destacan:

la aplicabilidad del criterio a macizos rocosos muy poco resistentes, y el clculo de los parmetros equivalentes del criterio de Mohr-Coulomb,

a partir de los de la envolvente de rotura de Hoek-Brown.

El programa RocLab proporciona una puesta a punto sencilla e intuitiva delcriterio de rotura de Hoek-Brown, que permite al usuario una fcil obtencinde estimaciones fiables de propiedades del macizo rocoso, as como tambinla visualizacin de los efectos que el cambio de parmetros del macizo rocosoproduce sobre la envolvente de rotura.

La tarea de determinar propiedades del macizo rocoso no es normalmente unfin en s mismo. Esta tarea se realiza para proporcionar datos de entrada a losprogramas de anlisis numrico, que requieren definicin de las propiedadesdel material para ejecutar clculos de estabilidad o anlisis de tensiones.Las propiedades determinadas por RocLab se pueden emplear como datosde entrada en programas de anlisis numrico tales como Phase2 (anlisis deelementos finitos y diseo de soportes para excavaciones) o Slide (anlisis deestabilidad de taludes mediante equilibrio lmite). Ambos programas estndisponibles en Rocscience.

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Documentacin

Los clculos del programa RocLab se basan en la ltima versin del criteriode rotura generalizado de Hoek-Brown, que se detalla en el siguiente artculo(Referencia 1):

Hoek, E., Carranza-Torres, C., and Corkum, B. (2002), Hoek-Brown failure criterion 2002 edition. Proc. North AmericanRock Mechanics Society Meeting in Toronto in July 2000.

El programa RocLab incorpora los desarrollos ms actualizados del criteriode rotura de Hoek-Brown, tal como estn descritos en ese artculo.

El artculo anterior debera ser ledo por todos los usuarios de RocLab!!!Las definiciones y las ecuaciones para la entrada y salida de resultados enRocLab, se discuten en ese artculo el mismo se encuentra disponiblecomo un documento PDF en el Men de Ayuda de RocLab.

Otro documento til es el siguiente (Referencia 2):

A brief history of the Hoek-Brown Failure Criterion, by EvertHoek.

Este artculo presenta una breve revisin cronolgica de la evolucin delcriterio de rotura de Hoek-Brown, y presenta adems referencias a otrosartculos relevantes que se han publicado sobre el tema. Esta es otra lecturarecomendada para los todos usuarios de RocLab. El artculo est disponibletambin como documento PDF en el sitio de Internet de Rocscience.

Finalmente, un conjunto de notas escritas por el Dr. Evert Hoek, PracticalRock Engineering, (Referencia 3) se encuentra disponible (gratuitamente) enel sitio de internet de Rocscience (www.rocscience.com) como documentosPDF. Practical Rock Engineering es una lectura recomendada para todos losestudiantes de Mecnica de Rocas. El captulo 11 (Propiedades del MacizoRocoso) debera ser ledo tambin por los usuarios de RocLab. Se debe notarque la versin del criterio de rotura de Hoek-Brown que se presenta en laltima versin de Practical Rock Engineering, ha sido superada por la ltimaversin del criterio (Referencia 1). Sin embargo, la informacin conceptualcontenida en la Referencia 3 es todava relevante, y provee otros detallesreferentes al desarrollo del criterio de rotura de Hoek-Brown.

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Cmo se debe utilizar RocLab?

Con el programa RocLab se pueden realizar las siguientes tareas:

Determinar Parmetros de Resistencia

Determinar los parmetros de resistencia generalizados de Hoek-Brown (mb,s y a), basados en la introduccin de los siguientes datos: la resistencia a la compresin no confinada de la roca intacta sigci el parmetro de la roca intacta mi el ndice de resistencia geolgica GSI el factor de perturbacin D

Proyectar Envolventes de Rotura

Proyectar la envolvente de rotura de Hoek-Brown en el espacio de tensionesprincipales y/o en el espacio de tensiones de cizalla y normales.

Variacin interactiva de los parmetros sigci, GSI, mi, D, para observarcomo cambia la envolvente de rotura con cada parmetro.

Estimacin de Parmetros de Entrada

Cada uno de los 4 parmetros anteriores (sigci, mi, GSI y D), pueden serconvenientemente estimados mediante bacos y tablas de datos integrados,a partir del tipo de roca, condiciones geolgicas, etc.

Resultados de Ensayos Triaxiales

Resultados de ensayos triaxiales de roca intacta se pueden utilizar para deter-minar los valores de sigci y mi mediante la tcnica de ajuste de Marquardt-Levenberg.

Los resultados triaxiales se pueden importar desde Microsoft Excel, uti-lizando el portapapeles (clipboard), o desde ficheros de datos tipo texto(ASCII) separados por comas, ficheros tipo RocDat o desde otros ficherostipo RocLab.

Los datos tambin se pueden introducir utilizando una hoja de clculoincluida en el programa RocLab mismo.

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Parmetros Equivalentes de Mohr-Coulomb

Se puede realizar el clculo de los parmetros de resistencia equivalentes deMohr-Coulomb (cohesin y ngulo de friccin).

La envolvente de resistencia de Mohr-Coulomb que mejor se ajusta aun rango de tensiones de confinamiento se puede determinar en baseal tipo de problema analizado (por ejemplo, problemas de tneles o deestabilidad de taludes).

La envolvente de rotura equivalente de Mohr-Coulomb se puede proyectaren trminos de tensiones principales y/o tensiones de corte y normales.

Muestreador de Tensiones

Se puede muestrear grficamente las envolventes de Hoek-Brown o de Mohr-Coulomb para determinar la resistencia de cualquier valor concreto de lastensiones (principal, cizalla o normal).

Muestreador de Parmetros de Mohr-Coulomb Instantneos

Se pueden determinar grficamente los parmetros instantneos de Mohr-Coulomb en cualquier punto a lo largo de la envolvente de rotura de Hoek-Brown.

Otros Parmetros del Macizo Rocoso

El programa calcula otros parmetros tales como la resistencia a traccin, laresistencia a la compresin uniaxial y el mdulo de deformacin.

Unidades

El anlisis en RocLab se puede realizar en unidades Mtricas o Imperiales.En el sistema mtrico las unidades de tensin son los Megapascales (MPa). Enel Imperial, las tensiones pueden ser las Kilolibras por pi cuadrado (ksf) o lasKilolibras por pulgada cuadrada (ksi). El sistema de unidades se seleccionaen el Dilogo de Preparacin del Proyecto (Project Settings) en el Men deAnlisis (Analysis).

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Exportar Datos e Imgenes

Se pueden exportar datos para un anlisis posterior o para inclusin en in-formes escritos:

Copiar los datos y/o proyectarlos al portapapeles para una fcil im-portacin a Microsoft Word o a otro procesador de textos o programade edicin de imgenes.

Copiar los datos y/o proyectarlos directamente a Microsoft Excel. Salvar los grficos como ficheros de imgenes JPEG o BMP. Imprimir y/o visualizar la impresin.

Opciones de Presentacin

Numerosas opciones para la personalizacin de los grficos estn disponibles:

Cambiar colores, fuentes, grosor de lnea. Superposicin de retculos. Aadir ttulo al grfico y mostrar la introduccin de los datos directamente

sobre las proyecciones. Seleccionar efectos zoom. Proyectar lneas Mogi (transicin de rotura dctil a frgil). Seleccionar escala de grises para impresoras en blanco y negro.

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Visita rpida a RocLab

La siguiente descripcin de RocLab familizar al usuario con las particula-ridades del programa.

Introduccin de Datos

La primera opcin para la introduccin de datos en RocLab es la utilizacinde la Barra Lateral (Lateral Bar) que se muestra mas abajo. La barra lat-eral se emplea para introducir datos y tambin para mostrar los parmetroscalculados.

Existen varios mtodos para introducir datos enRocLab:

Entrada de datos interactiva

Para cambiar los datos de entrada predefinidos,se puede pulsar sobre las flechas con el ratn.RocLab recomputar instantneamente los re-sultados.

Esto permitir al usuario observar, en forma inter-activa, el efecto de los cambios de los parmetros,sobre la forma de las envolventes de rotura y demsvalores calculados.

Utilizacin de ventanas de Dilogos de Seleccin(Pick Dialogs) Tambin se pueden introducir datos mediante

Dilogos de Seleccin (Pick Dialogs). Cuan-do se pulsa un botn de la ventana de dilo-go , se abrir otra ventana, por ejemplo unatabla o baco, que permitir estimar un valordel parmetro de entrada.

Cuando se oprime OK en la ventana de dilogo de seleccin, el valor

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seleccionado del parmetro se mostrar en la barra lateral de entrada de datos,y RocLab realizar automticamente el clculo y actualizar los valores desalida y las envolventes de rotura.

Empleo del teclado

Si se entran con el teclado los valores numricos en los cuadros de edi-cin de la barra lateral, los clculos no se harn automticamente. Pararecalcular los parmetros resultantes del macizo rocoso y las correspon-dientes envolventes de rotura, se debe seleccionar la opcin Computar(Compute) que se encuentra en la barra de herramientas, o en el men deanlisis.

Entrada de datos de ensayos triaxiales

Se pueden determinar adems valores sigci y mi a partir de datos de la-boratorio de ensayos triaxiales de roca intacta. Esto se hace con la opcinUtilizacin de Datos de Laboratorio (Use Lab Data) en el men deanlisis, tal como se describe a continuacin. Cuando se seleccioneApplyo OK en la ventana de dilogo Calcular sigci, mi a partir de datos delaboratorio (Calculate sigci, mi from Lab Data), RocLab computar losvalores de mi y sigci y los mismos se utilizarn para computar valoresde salidas y las correspondientes envolventes de rotura.

Estimacin de los Parmetros de Entrada

Cada uno de los parmetros utilizados como entrada en el criterio de Hoek-Brown sigci, mi, GSI y D se pueden estimar mediante tablas y bacosincorporados en RocLab.

A estas tablas y bacos se puede acceder seleccionando el Botn Selector(Pick Button) ubicado junto a los cuadros de edicin de la introduccin dedatos en la barra lateral.

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Cuando se seleccione un botn selector, aparecer una tabla o baco, que per-mitir determinar un valor adecuado para el parmetro deseado. Por ejemplo,los dilogos para la estimacin de mi y GSI (Rock Type = General) se mues-tran abajo.

Una vez que se ha determinado un valor (por ejemplo de mi o GSI), se debeseleccionar OK en la ventana de dilogo. El valor se introducir entoncesde forma automtica en el rea de introduccin de datos de la barra lateral,y RocLab recomputar los resultados (es decir, recomputar los parmetrosde salida y las envolventes de rotura correspondientes a los datos de entradaque se han seleccionado)

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Diagrama de clasificacin GSI (Tipo de Roca = General)Se recomienda al usuario experimentar con estas ventanas de seleccin,oprimiendo el botn selector para cada uno de los datos de entrada sigci,mi, GSI y D.

Se podr observar que existen dos diagramas de GSI diferentes:

Un diagrama para tipos generales de macizos rocosos. Otro diagrama para tipos de macizos rocosos homogneos y dbiles tales

como el flysch, que extienden el rango de validez de GSI hasta valorestan bajos como 5.

Para mayor informacin sobre los parmetros de clasificacin de Hoek-Brown, sigci, mi, GSI y D, se recomienda consultar la Referencia 1.

Proyeccin de Envolventes de Rotura

RocLab proyectar las envolventes de rotura de los macizos rocosos en:

el espacio de tensiones principales (1 vs. 3) el espacio de tensiones de cizalla y de tensiones normales (s vs. n)

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Las proyecciones correspondern a los datos especificados corrientementeen la barra lateral.

Por defecto, se proyectarn AMBAS, las grficas en trminos de tensionesprincipales y en trminos de tensiones de cizalla y normales. Sin embargo,el usuario puede seleccionar activar una sola de estas representaciones a lavez. Esto se podr hacer escogiendo la proyeccin deseada en la barra deherramientas, el men de anlisis, o el men que se activa oprimiendo elbotn derecho del ratn.

Varios tipos de representaciones y opciones de anlisis estn disponibles,tales como:

Envolvente equivalente de Mohr-Coulomb. Selector de tensiones / Selector instantneo de Mohr-Coulomb. Personalizacin del aspecto de la proyeccin con Display Options (por

ejemplo, para insertar un retculo, especificar espesor de lnea, fuentes,etc), y activar el efecto del zoom.

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Men del botn derecho del ratn

CONSEJO (TIP) Casi todas las opciones de representacin estn tambindisponibles en el men que se activa al presionar el botn derecho del ratn,si esto se hace sobre cualquier zona del rea de proyeccin.

Estimacin de Parmetros de Hoek-Brown

Dado un conjunto de datos de entrada (sigci, GSI, mi y D), RocLab calcularlos parmetros del criterio de rotura generalizado de Hoek-Brown (mb, s ya). Los valores se presentarn en la barra lateral segn se indica en la figurade ms abajo.Las envolventes de rotura de Hoek-Brown que se proyectan en RocLab, segeneran utilizando estos valores de mb, s y a.

Estos parmetros se calculan utilizando la ltima versin del criterio de roturade Hoek-Brown, de acuerdo con la Referencia 1.

Equivalencia con el Criterio de Rotura de Mohr-Coulomb

Adems de los parmetros del criterio de rotura de Hoek-Brown (mb, s ya), RocLab siempre calcula los parmetros equivalentes de Mohr-Coulomb(cohesion y ngulo de friccin) del macizo rocoso.Puesto que la mayor parte del software de ingeniera se escribe an en tr-minos del criterio de rotura de Mohr-Coulomb, el clculo de parmetrosequivalentes de Mohr-Coulomb a partir de los parmetros de Hoek-Brownes una particularidad til del programa RocLab.

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La envolvente equivalente de Mohr-Coulomb puede verse al seleccionar laopcin Envoltura de Rotura de Mohr-Coulomb (Mohr-Coulomb Enve-lope) en la barra de herramientas o en el men de anlisis.

Rango de la envolvente de rotura

Es importante destacar que la opcin Rango de Envolvente de Rotura (Fail-ure Envelope Range) en la barra lateral tiene un efecto directo en los par-metros de Mohr-Coulomb calculados.

Para ms detalles sobre el procedimiento de ajuste de la envolvente deMohr-Coulomb, y el significado de la opcin Failure Envelope Range, serecomienda ver la Referencia 1 seccin 4: Mohr-Coulomb Criterion,y seccin 6: Determination of max3 .

Cuando en la barra lateral la opcin Failure Envelope Range = General,el lmite superior del rango de ajuste es max3 = ci/4. Esto se basa en laobservacin emprica de que el rango de esfuerzos asociado con la roturafrgil ocurre para valores de 3 inferiores a un cuarto del valor de ci .

Cuando la opcin Failure Envelope Range = Custom, se puede introducircualquier valor de max3 .

El rango de valores de la Envolvente de Rotura NO tiene afecto sobre losparmetros de Hoek-Brown calculados.

Otros Parmetros del Macizo Rocoso

En la parte inferior de la barra lateral se podr observar que se calculanadems los siguientes parmetros del macizo rocoso:

sigt (resistencia a traccin del macizo rocoso) sigc (resistencia compresiva uniaxial del macizo rocoso) sigcm (resistencia compresiva global del macizo rocoso)

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Em (mdulo de deformacin del macizo rocoso)

La definicin de estos parmetros, y las ecuaciones empleadas para calcular-los se encuentran explicados en la Referencia 1.

En particular, se observar que en RocLab se calculan dos valores de laresistencia a la compresin del macizo rocoso sigc y sigcm. La definiciny empleo de esos parmetros se detallan en la Referencia 1 section 5: RockMass Strength.

Datos de Laboratorio del Ensayo Triaxial

Otra caracterstica de RocLab es la capacidad de introduccin de datos deensayos triaxiales (pares de valores 1, 3), para determinar los parmetrosde la roca intacta sigci y mi. Esto se hace como sigue:

1. Seleccione la opcin Utilizacin de Datos de Laboratorio (Use LabData) en el men de anlisis o en la barra de herramientas.

2. Los datos se pueden introducir en una hoja de clculo (implementadasen el programa mismo), o se pueden importar de un fichero, como semuestra en la ventana de ms abajo.

3. Sobre los datos introducidos se genera entonces una curva de ajuste,mediante la tcnica de ajuste Marquardt-Levenberg, y se obtienen asvalores de sigci y mi.

4. Despus de introducir los datos, si se selecciona OK en la ventana dedilogo, se emplearn los valores calculados de sigci y mi para calcularlos parmetros de resistencia y la envolvente de rotura de Hoek-Brown.

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Se recomienda siempre la obtencin de los valores de sigci y mi a partir deensayos triaxiales de laboratorio, si datos de este ensayo estn disponibles. Esde destacar que no siempre son necesarios demasiados resultados de ensayostriaxiales; buenos resultados (de sigci y mi) se pueden obtener a partir de unospocos resultados triaxiales (por ejemplo, a partir de 6 o 7 pares de valores detensiones principales).Si los resultados de ensayos triaxiales no estn disponibles, se pueden ob-tener siempre valores de sigci y mi en RocLab, utilizando los Dilogos deSeleccin (Pick Dialogs) descritos anteriormente.

Ejemplo 1 Tnel, sin Perturbar (D=0)Considrese un macizo rocoso no perturbado en el que se excava un tnel auna profundidad de 100 metros, con los siguientes parmetros de clasificacinde Hoek-Brown:

Introduzca estos datos en la barra lateral del rea de entrada de datos. Intro-duzca adems los siguientes datos para determinar el Rango de Envolvente

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de Rotura (max3 ). Estos valores se emplearn para los clculos de los valoresequivalentes de Mohr-Coulomb:

A continuacin pulse Compute.

Los datos de salida se mostrarn en la barra lateral, y las envolventes de roturase calcularn.

Observe los parmetros equivalentes de Mohr-Coulomb que se han calculado:

Se puede observar la envolvente correspondiente a estos parmetros seleccio-nando la opcin de Envolvente de Mohr-Coulomb, en la barra de herramientaso en el men de anlisis.

Para obtener una mejor presentacin de la envolvente de Mohr-Coulomb, sepuede representar solamente la proyeccin de tensiones normales en funcinde las tensiones de cizalla. Seleccione la opcin (Tension) Normal vs. CizallaNormal vs. Shear en el men de anlisis o en la barra de herramientas.Esto ocultar la proyeccin de tensiones principales y mostrar solamente elgrfico de tensin normal vs. cizalla, maximizado, en la presentacin.

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Si se examina la envolvente de Mohr-Coulomb, se pueden confirmar grfica-mente los valores calculados de cohesin, ngulo de friccin, y la resistenciaa traccin del macizo sigt. La resistencia a traccin es el valor negativo detensin normal, en el origen de la envolvente de rotura.

Ejemplo 2 Talud, Perturbado (D=1)Considrese un macizo rocoso con los mismos parmetros bsicos utilizadosen el ejemplo anterior, esta vez para un talud de 100 metros de altura en rocamuy perturbada, con un factor de perturbacin D=1.

Introduzca el factor de perturbacin D=1.

Introduzca los siguientes datos para determinar el rango de la envolvente derotura (max3 ):

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A continuacin pulse Compute.

Los datos de salida se mostrarn en la barra lateral, y las envolventes de roturacorrespondientes tambin se calcularn.

Note los parmetros equivalentes de Mohr-Coulomb que se han calculado:

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Compare los parmetros equivalentes de Mohr-Coulomb y las envolventes derotura computadas para los dos ejemplos descritos anteriormente. La com-paracin muestra el efecto significativo que el Factor de Perturbacin D,puede tener sobre la resistencia del macizo rocoso calculada.

Para mas informacin sobre el Factor de Perturbacin D, se recomiendaconsultar la Referencia 1 Seccin 7: Estimation of Disturbance Factor D.

Muestreador de Tensiones en Puntos de la Envolvente

La opcin Stress Sampler permite al usuario obtener grficamente las coor-denadas exactas de cualquier punto a lo largo de las envolventes de rotura.Esto se hace del siguiente modo:

1. Seleccione la opcin Stress Sampler de la barra de herramientas, enel men correspondiente al botn derecho del ratn, o en el men deanlisis.

2. Pulse una vez el botn izquierdo del ratn, sobre cualquier valor de 3(en el grfico de tensiones principales), o sobre cualquier valor de tensinnormal (en el grfico de tensiones normales y de cizalla).

3. Sobre los puntos en que se ha pulsado el ratn aparecern las coordenadasde tensiones correspondientes a los valores de3 o de tensin normal. Unalnea vertical de puntos aparece en los grficos para sealar la ubicacin.

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4. Alternativamente, si se pulsa y se MANTIENE pulsado el botn izquier-do del ratn sobre cualquiera de los grficos, y se ARRASTRA el ratnhacia la izquierda o la derecha, las coordenadas de tensiones de las en-volventes de rotura se mostrarn continuamente, conforme se mueva elratn.

5. NOTA: si se est visualizando la proyeccin de envolventes equivalentesde Mohr-Coulomb, se mostrarn entonces, al mismo tiempo, AMBAS,las coordenadas de tensiones de Hoek-Brown y las de Mohr-Coulomb.

Muestreador de Parmetros de Mohr-Coulomb Instantneos

La opcin Muestreador de Parmetros de Mohr-Coulomb Instantneos(Instantaneous Mohr-Coulomb Sampler) permite al usuario obtener grfi-camente, los parmetros de Mohr-Coulomb, cohesin y ngulo de friccin,PUNTUALES, en cualquier parte de la envolvente de Hoek-Brown. Esto sehace de la siguiente forma:

1. Seleccione la opcin Muestreador MC Instantneo (Instantaneous MCSampler) de la barra de herramientas, el men del botn derecho del ratno el men de anlisis.

2. Pulse una vez el botn izquierdo del ratn, en cualquier valor de 3 (en elgrfico de tensiones principales), o en cualquier valor de tensin normal(en el grfico de tensiones normales y de cizalla).

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3. La envolvente instantnea de Mohr-Coulomb (lnea tangencial) apare-cer en los grficos, para el valor de 3 (o de tensin normal), sobre laque se puls el ratn. Los valores instantneos de cohesin y ngulo defriccin se mostrarn en las grficas, as como tambin las coordenadasde tensin. Una lnea vertical de puntos aparecer en los grficos, parasealar la ubicacin de los parmetros instantneos.

4. Alternativamente, si pulsa y se MANTIENE pulsado el botn izquierdodel ratn sobre cualquiera de los grficos, y seARRASTRA el ratn haciala izquierda o la derecha, la envolvente instantnea de Mohr-Coulomb ylas coordenadas de las tensiones, se mostrarn continuamente, conformese mueva el ratn.

Exportacin de Datos e Imgenes

Los resultados de los anlisis de RocLab y las proyecciones de envolventesde rotura se pueden exportar a otros programas, para inclusin en informes,o anlisis posteriores, etc. Esto se puede realizar de varias formas.

La opcin Copiar Datos (Copy Data) en la barra lateral o en el menEditar (Edit), copiar los contenidos de esta barra (es decir todos losparmetros de entrada y salida) al portapapeles (clipboard). Desde elportapapeles ser posible pegarlo (paste) a un procesador de textos o a

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una hoja de clculo. Esto permitir extraer cmodamente un resmen delanlisis.

La opcin Copiar (Copy) en la barra de herramientas o en el menEditar (Edit), copiar una imgen de la envolvente de rotura que se estvisualizando al portapapeles, y desde all, esta imagen se podr pegar alos informes o programas de edicin de imgenes, etc.

Las proyecciones de envolventes de rotura pueden tambin grabarse di-rectamente como ficheros de tipo JPEG o BMP, con la opcin ExportarFichero Grfico (Export Image File). Esta opcin est disponible en elmen Fichero (File), o en el men correspondiente al botn derecho delratn.

Exportacin rpida a Excel

La caracterstica de exportacin ms potente es la siguiente: con un soloclick del ratn, todos los datosY las proyecciones grficas pueden exportarsea Microsoft Excel. Esto se hace de la forma siguiente:

1. Seleccione en la barra de herramientas el botn Exportar a Excel (Ex-port to Excel).

2. Si tiene instalado Excel en su ordenador, el programa Excel se iniciarautomticamente, y todos los anlisis de datos de entrada y salida seexportarn automticamente a una hoja de clculo de Excel.

3. Los grficos de envolvente de rotura se generarn entonces en Excel.4. Todo ello sucede con un simple click del ratn !!!

Observe que los grficos generados en Excel corresponden a las envolventesde rotura que est representando RocLab en ese momento. Por ejemplo, sisolamente se proyecta el grfico de tensin normal-cizalla, entonces soloese grfico y los datos correspondientes se generarn en Excel. Si se es-tn proyectando ambos grficos (tensiones principales y normal-cizalla) en-tonces los dos grficos se generarn en Excel. Tambin, si ha proyectado laenvolvente equivalente de Mohr-Coulomb, lo mismo se har en Excel. Final-mente observe que el nmero de puntos empleados para crear cada envolventede rotura est controlado por el dilogo Opciones de Representacin (Dis-play Option) en el men Visualizar (View) de RocLab.

Opciones para la Representacin en Pantalla

El aspecto de los grficos de la Envolvente de Rotura se puede personalizarcon las opciones de visualizacin, zoom y otras.

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La opcin Opciones de Representacin (Display Options) est disponibleen la barra de herramientas, en el men de Visualizacin (View), y tam-bin en el men correspondiente al botn derecho del ratn (si este sepulsa en cualquier punto de la proyeccin de la envolvente de rotura).

La mayora de las opciones en la ventana de Opciones de Representacinson auto-explicativas, por lo que se recomienda al usuario experimentar conellas. Sin embargo, sealaremos el propsito de las siguientes opciones:

Lnea Mogi

La lnea Mogi define la relacin entre las tensiones principales efectivasmayor y menor para la cual se produce la transicin de la rotura frgil ala rotura dctil. Esta lnea se define sencillamente como sig1/sig3 = 3.4,y se proyecta como una lnea verde sobre la representacin de tensionesprincipales, cuando se selecciona la opcin Lnea Mogi en la ventana deOpciones de Representacin (Display Options).

Si la envolvente de tensiones principales queda SOBRE la lnea Mogi,esto indica un modo de rotura frgil.

Si la envolvente de tensiones principales queda BAJO la lnea Mogi, estoindica un modo de rotura dctil (que puede ocurrir, por ejemplo, paravalores bajos de GSI).

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Opcin de Zoom

La opcin Efecto de Zoom (Zoom Extents) modificar automticamente laescala de los ejes de la proyeccin de las envolventes de rotura, de maneratal que se podrn proyectar todas las envolventes de rotura posibles, corres-pondientes a los valores de sigci que se hayan seleccionado.

Esto corresponde a valores mximos de GSI (= 100) y mi ( = 40).

1. Para demostrarlo, seleccione la opcin Efecto de Zoom (Zoom Extents).2. Use las flechas interactivas, para incrementar el valor de GSI a 100, y el

valor de mi a 40.3. Observe los grficos de la envolvente de rotura. Cuando GSI = 100 y mi

= 40, la extensin de la envolvente de tensiones principales correspondera la extensin mxima calculada automticamente por la opcin Efectode Zoom (Zoom Extents).

La opcin Efecto de Zoom se encontrar til para demostraciones interacti-vas de los cambios de los parmetros sobre la envolvente de rotura.

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Referencias

1. Hoek, E., Carranza-Torres, C., and Corkum, B. (2002), Hoek-Brownfailure criterion 2002 edition. Proc. North American Rock MechanicsSociety meeting in Toronto, July 2002.

2. Hoek, Evert, (2002), A Brief History of the Hoek-Brown Failure Crite-rion, unpublished document.

3. Hoek, Evert, Practical Rock Engineering An Ongoing Set of Notes,available on the Rocscience website, www.rocscience.com.

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