Programa GeoRock 07

Introducción

Clasificaciones Geomecánicas

Criterios de Rotura Ensayos Materiales
Instrumentación Teoría Ayuda Utilidades Prólogo

 

 Descripción del programa GeoRock 07

El programa GeoRock 07 dispone de varios módulos de diseño de sostenimientos basados en las clasificaciones geomecánicas de Bieniawski, Barton y Laubscher.

Por otra parte, se incluye un módulo con los procedimientos de ejecución de los ensayos de laboratorio para la obtención de las propiedades mecánicas de las rocas. Asimismo se han programado los criterios de rotura de Mohr-Coulomb y Hoek-Brown que permiten determinar los parámetros del macizo rocoso utilizados como datos de entrada en los modelos numéricos.

Este programa se suministra en un disco compacto CD-Rom.

Los requisitos mínimos necesarios para la ejecución del programa son:

- Procesador: Pentium II 500 MHz

- Memoria RAM: 128 MB

- Sistema operativo: Windows 98, ME, XP

- Espacio en disco duro: 45 MB

- Lector de CD 4x

Si desea información póngase en contacto a través del correo electrónico inforock@inforock.es

 INTRODUCCIÓN

Con el nombre de obras subterráneas, englobamos una serie de obras y actuaciones muy diversas que tienen como denominador común el medio donde se realizan, el terreno. Entre ellas, y a título orientativo, podemos destacar los túneles, galerías, pozos, cámaras y cavernas, etc... Estas labores presentan unas condiciones especiales frente a otro tipo de obras, impuestas por numerosos factores, de entre los cuales podemos destacar:

- Se realizan en un medio fundamentalmente discontinuos y generalmente de difícil modelización.

- Están ligadas a procesos y mecanismos generalmente mal conocidos: deformación, carga, descarga, asientos, movimientos, deslizamientos y empujes del terreno entre otros.

- Existe una influencia directa, y también mal conocida entre el proceso constructivo y el comportamiento de la obra.

Así pues, bajo estas condiciones, la Mecánica del Suelo y de Rocas se presentan como las ciencias o herramientas teóricas más importantes e idóneas para el diseño y análisis de este tipo de obras.

Pantalla de presentación

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Pantalla principal

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Clasificaciones Geomecánicas

» Bieniawski (1976)

» Bieniawski (1989)

» Barton (1974)

» Barton (1993)

» Laubscher (1976)

» Laubscher (1984)

 

 

CLASIFICACIONES

Se presentan los índices de clasificación siguientes: RMR propuesto por Bieniawski (1976, 1989), el índice de calidad Q de Barton (1974, 1993) y el de Laubscher (1976, 1984). Según los valores de estos índices, se puede estimar para un túnel u obra subterránea el sostenimiento más adecuado en cada caso.

La elección del sostenimiento según el RMR se realiza directamente a partir de la tabla de Bieniawski para la excavación de túneles en roca. Según la clase de macizo rocoso, que depende del valor del RMR, se propone el método de excavación y el tipo de sostenimiento; éste podrá estar constituido por pernos de anclaje repartido, hormigón proyectado y cerchas de acero.

Si se utiliza el índice de calidad Q de Barton para estimar el sostenimiento de un túnel, hay que calcular el valor de la dimensión equivalente, que se define como el cociente entre el diámetro, anchura o altura del túnel y el parámetro ESR. Este parámetro figura en las tablas de la clasificación y depende de la naturaleza de la obra. Según los valores de Q y de la dimensión equivalente, se proponen 38 tipos distintos de sostenimiento.

Ambos programas también pueden determinar el valor del RMR una vez obtenido el índice Q o viceversa, mediante varias correlaciones. De esta forma se puede comparar el tipo de sostenimiento recomendado por una u otra clasificación y analizar qué factores tienen más influencia en caso de utilizar el índice Q o el RMR.

El diseño del sostenimiento según la clasificación geomecánica de Laubscher se realiza basándose en el índice RMR de Bieniawski ajustado según la meteorización de la roca, tensiones de campo e inducidas, cambios tensionales debidos a la propia explotación, tipo de excavación, orientación respecto a la estructura geológica y efectos de la voladuras. Una vez clasificado el macizo rocoso se obtiene el tipo de sostenimiento según el índice de calidad de la clase ajustada y sin ajustar, o bien se puede definir la aptitud de un yacimiento mineral para ser explotado por hundimiento.

Clasificación de Bieniawski

Clasificación de Bieniawski
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Clasificación de Barton

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Clasificación de Laubscher

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Criterios de Rotura

» Mohr - Coulomb

» Hoek - Brown

 

CRITERIOS DE ROTURA

Dada la imposibilidad de encontrar una solución matemática de la envolvente definida por Mohr, tq=f(sq), en el criterio de Coulomb-Navier se obtiene una aproximación de la envolvente suponiendo que dicha envolvente es una recta.

La ecuación de dicha recta es:  

 

que es la llamada "recta de Coulomb".

El signo ± se debe a la simetría de los círculos respecto al eje F; por consiguiente aparecerán dos rectas tangentes a la serie de círculos.

c, ordenada en el origen, define la cohesión del material. M, pendiente de la recta, define el ángulo de rozamiento interno.

Mediante un conjunto de ensayos triaxiales se puede determinar los parámetros de la recta de Mohr-Coulomb.

El criterio propuesto por Hoek y Brown (1988), va dirigido a estimar la resistencia triaxial de los macizos rocosos, para el diseño de excavaciones subterráneas. Es un criterio experimental.

Mediante un conjunto de ensayos triaxiales se puede determinar los parámetros de la parábola de Hoek-Brown que define el criterio de rotura.

Círculos de Mohr

Círculos de Mohr
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Ensayos

» Compresión uniaxial con bandas

» Resistencia a tracción

» Carga puntual

» Compresión triaxial

» Compresión uniaxial

» Durabilidad

 

ENSAYOS

A continuación, se presentan resumidamente los ensayos más usuales necesarios para la determinación de las propiedades mecánicas de las rocas. En el menú Ensayos del programa, se describe la forma de preparación de las probetas, los procedimientos de ejecución de los ensayos y los cálculos requeridos para la obtención de resultados.

Los ensayos que se desarrollan son:

- Compresión uniaxial con bandas

- Resistencia a tracción

- Carga puntual

- Compresión triaxial

- Compresión uniaxial

- Durabilidad

Compresión uniaxial. Prensa

Compresión uniaxial. Prensa
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Materiales

» Fibra

» Cerchas

» Cerchas reticulares

» Instrucción

» Mallazo

» Pernos

» Aditivos

 

MATERIALES

En esta parte se engloba  la descripción de distintos materiales de sostenimiento.

Dentro de los tipos de material se hace referencia a la fibra, a las cerchas (THN, GI, HEB y reticulares), al mallazo y redondos, a los distintos tipos de pernos y a uno de los aditivos del hormigón, como es el Glenium.

También se explica la instrucción que tiene por objeto establecer los requisitos mínimos que deben cumplir los perfiles de acero THN y sus elementos de unión, grapas GTHN, en estado bruto de laminación, fabricados con el mismo acero, para la fabricación de cuadros de entibación y, en general, para la entibación de galerías, minas y cualquier otro tipo de obra en la que se utilicen técnicas mineras.

Pernos

Pernos
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Instrumentación

» Parámetros de control

» Medición del plan de auscultación

» Asistencia técnica

» Descripción técnica de equipos

 

INSTRUMENTACIÓN

Este apartado consiste en la definición y ejecución de un plan de auscultación general del proyecto de construcción de un Túnel genérico con el fin de controlar el comportamiento del sostenimiento primario y del terreno en distintas secciones del túnel.

Como se ha comentado en la introducción, la Mecánica del Suelo y de Rocas son las ciencias más adecuadas para el diseño y análisis de túneles, galerías, pozos, etc. No obstante, se necesita un apoyo práctico y experimental, y es aquí precisamente donde la instrumentación y la realización de mediciones "in situ" juegan un papel primordial.

Se describen:

- Los parámetros de control

- Medición del plan de auscultación

- La asistencia técnica

- Algunos equipos existentes

Diversos instrumentos
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Teoría

» Guía

» Mecánica de rocas

» Clasificaciones

 

TEORÍA

Se ha realizado una guía en la que se explica el funcionamiento de las clasificaciones de Bieniawski, Barton y Laubscher con las respectivas figuras y ábacos.

En el apartado sobre Mecánica de Rocas se desarrollan temas como la identificación del material, estructura del macizo rocoso, discontinuidades, tomas de datos, criterios de rotura, etc todo ellos acompañado de figuras y tablas así como de la simbología más utilizada para los distintos tipos de suelos y rocas.

Buzamiento

Buzamiento
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Ayuda

Prólogo

AYUDA

A lo largo de las pantallas del programa existen una serie de ayudas, que se relacionan a continuación.

Ayuda tipo Windows

Cómo manejar la ayuda en la que se encuentra ahora, así como la explicación de sus distintos módulos y pestañas.

 

Ayuda de pantalla

En la parte superior izquierda de todas las pantallas aparece la imagen: , haciendo click sobre ella se abrirá la ayuda especifica para esa pantalla.

 

Otras ayudas

Asistencia interactiva, como son los avisos en pantalla, descripción de distintos elementos al pasar el ratón por encima de ellos y el consejo del día al iniciar.

 

Información

Dirección web, correo electrónico, teléfonos, para poder contactar con nosotros.

 

Prólogo

El programa GeoRock tiene el prólogo escrito por el Profesor Z.T. Bieniawski, investido recientemente Dr. Honoris Causa por la Universidad Politécnica de Madrid.

 

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Utilidades

 

UTILIDADES

Como complemento al programa GeoRock 07, se ofrecen cuatro utilidades que esperamos le sean prácticas.

Conversor de unidades

Cambiar entre unidades de medida; comprende 18 magnitudes distintas, como longitud, volumen, velocidad, etc.

Descripción de las distintas unidades del Sistema Internacional.

Prefijos.

Densidades y constantes físicas fundamentales.

 

Conversor monetario

Paridad del Euro; cambio del Euro con las divisas de los doce países que lo han adoptado, así como el cambio entre sus antiguas monedas.

Cambio entre el Euro y otras monedas que no lo han adoptado.

Galería de imágenes de las monedas y billetes de Euro.

 

Visor de fuentes

Vista preliminar de los distintos tipos de letra instalados en su ordenador, pudiendo aplicar distintos estilos y color de fuente.

 

Capturador de color

Con esta aplicación se puede obtener los distintos códigos de cualquier color que tenga visible en pantalla en ese momento.

 

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