CURSO : MECANICA DE ROCAS TRADUCCION : ROCK MECHANICS SIGLA : ICE3653 CREDITOS : 10 MODULOS : 03 REQUISITOS : ICE2604 RESTRICCIONES : PROGRAMA MAG. CS. INGENIERIA o DOCT. CS. INGENIERIA o MAG. INGENIERIA TIPO DE ASIGNATURA : CATEDRA CALIFICACION : ESDTANDAR DISCIPLINA : INGENIERIA I. DESCRIPCION El curso aborda los topicos que incluyen clasificacion geomecanica y evaluacion de las propiedades de ingenieria de masas de roca, analisis de la estabilidad de tuneles y cortes abiertos, y tambien el dise?o preliminar del soporte requerido. Ademas, los estudiantes construiran modelos matematicos de las condiciones del terreno para poder analizar la estabilidad de excavaciones en roca, identificaran las restricciones del modelo y realizaran el dise?o preliminar de excavaciones en roca, tanto a cielo abierto (cortes) como subterraneas (tuneles). II. OBJETIVOS Generales: 1. Construir modelos matematicos de las condiciones del terreno para poder analizar la estabilidad de excavaciones en roca. 2. Identificar las restricciones de los modelos matematicos utilizados. 3. Realizar el dise?o preliminar de excavaciones en roca, tanto a cielo abierto (cortes) como subterraneas (tuneles). Especificos: 1. Describir en forma resumida los principales ensayos de laboratorio para evaluar las propiedades de ingenieria de una roca intacta. 2. Calcular las propiedades mecanicas de una roca ensayada en el laboratorio. 3. Conocer valores tipicos de las principales propiedades mecanicas e hidraulicas de las rocas. 4. Definir y describir caracteristicas relevantes de los distintos tipos de discontinuidades que pueden existir en un macizo rocoso. 5. Explicar como las discontinuidades (fracturas) afectan el comportamiento de un macizo rocoso. 6. Aplicar los procedimientos habituales para evaluar la resistencia al corte de fracturas. 7. Determinar la orientacion de los sistemas de fracturas mas relevantes en la estabilidad de una obra utilizando la red estereografica. 8. Aplicar diferentes metodos para realizar la clasificacion de un macizo rocoso. 9. Estimar la resistencia de un macizo rocoso y comparar los distintos criterios de rotura empleados en mecanica de rocas. 10. Resolver problemas de estabilidad de bloques o cu?as de roca, tanto en excavaciones a cielo abierto como en excavaciones subterraneas. 11. Resolver problemas de estabilidad de taludes a escala de mina. 12. Calcular el estado de tensiones entorno a una excavacion subterranea. 13. Identificar el mecanismo de ruptura mas factible a desarrollarse en torno a una excavacion subterranea. 14. Calcular los desplazamientos del terreno, resultantes de hacer una excavacion subterranea. 15. Evaluar los resultados de la instrumentacion III. CONTENIDOS 1. Introduccion. 1.1 Presentacion de casos, tipos de problemas en ingenieria de rocas. 1.2 Procesos de formacion de rocas (repaso de conceptos basicos de geologia). 2. Caracterizacion de macizos rocos. 2.1 Metodos en uso para la clasificacion de macizos rocosos. (Indices: RMR, Q, GSI). 2.2 Procedimientos de reconocimiento del terreno. 2.3 Tipos de estructuras geologicas. 2.4 Procedimientos para presentar la informacion geologica y estructural. 2.5 Proyeccion estereografica (hemisferica). Uso del software DIPS. 3. Resistencia y deformabilidad de la roca. 3.1 Introduccion. 3.2 Conceptos basicos y definiciones. 3.3 Ensayos de laboratorio: 3.3.1 Comportamiento de muestras de roca isotropica. 3.3.2 Criterios de rotura para roca isotropica. 3.3.3 Resistencia de roca anisotropica. 3.3.4 Resistencia al corte (deslizamiento) de discontinuidades. 3.4 Modelos para estimar la resistencia y deformacion de discontinuidades en terreno. 3.5 Resistencia de macizos rocosos. 4. Estabilidad de taludes. 4.1 Mecanismos de falla. 4.2 Analisis de la estabilidad estatica de cu?as. 4.3 Analisis de estabilidad para mineria a cielo abierto. 4.4 Calculo del soporte mediante anclajes. 4.5 Uso del software SWEDGE. 5. Excavaciones subterraneas. 5.1 Metodos de excavacion y sistemas de refuerzo o de sostenimiento. 5.2 Modos de falla. 5.3 Uso de la Teoria de Elasticidad para estimar la distribucion de tensiones y las deformaciones en torno a excavaciones subterraneas. 5.4 Falla controlada por las estructuras y Teoria de Bloques. Analisis empleando la red estereografica y el software UNWEDGE. 5.5 Falla controlada por el estado de tensiones. Analisis empleando metodos analiticos y el software PHASE2. IV. METODOLOGIA - Clases expositivas. - Ayudantias. V. EVALUACION - Interrogaciones. - Laboratorios. - Examen. VI. BIBLIOGRAFIA Minima: Brady, B. y E. Brown. Rock Mechanics for Underground Mining. London: G. Allen & Unwin, 1985. Goodman, R. Introduction to Rock Mechanics. 2? Ed. J. Wiley, Gonzalez, L., M. Ferrer, L. Ortu?o y C. Oteo. Ingenieria Geologica. Madrid: Pearson Educacion, 2002. Hoek, E. Practical Rock Engineering. Rocscience, 2007. Hoek, E. y J. Bray. Rock Slope Engineering. London: The Institution of Mining & Metallurgy, 1977. Hoek, E. y E. Brown. Underground Excavations in Rock. London: Institution of Mining & Metallurgy, 1980. PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DE CHILE ESCUELA DE INGENIERIA / Marzo 2016