Evaluación de parámetros materiales de fractura en roca intacta

Abstract

Hasta el momento, para obtener las propiedades intrínsecas de una roca, ángulo de fricción interna y cohesión, se requiere de varios ensayos de compresión triaxial en muestras de rocas (testigos de perforación). En el presente trabajo se realizan una serie de análisis geométricos entre un ensayo a compresión simple y un ensayo a tracción de una roca para lograr determinar, con los valores obtenidos en estos dos ensayos, algunas relaciones que nos llevan a deducir ecuaciones que dan como resultado las propiedades intrínsecas de la roca, ángulo de fricción interna y cohesión, y otros valores de resistencia de la roca. Todo el análisis se basa en el criterio de falla de Mohr-Coulomb, criterio de falla lineal, y algunas consideraciones respecto al comportamiento de la roca a esfuerzos de compresión (esfuerzos positivos en el análisis) y esfuerzos de tracción (esfuerzos negativos en el análisis). Las ecuaciones deducidas son ecuaciones simples, que sólo relacionan los valores de la resistencia de la roca a compresión simple y a tracción, siendo posible obtener estos valores con ensayos sencillos y fáciles de realizar, incluso en el campo, teniendo resultados rápidos y confiables.

Abstract: Determining the intrinsic properties of a rock, the internal friction angle and cohesion requires, so far, several triaxial compression tests on rock samples (drilling cores). In the present work, a series of geometric analyses between a simple compression test and a rock tensile test of a rock was performed. These analyses aimed at determining some relations within the values obtained in the two tests, which led to deduce equations for the intrinsic properties of the rock, the internal friction angle and cohesion, and other rock strength values. The entire analysis is based on the Mohr-Coulomb failure criterion, the linear failure criterion, and some considerations regarding the behavior of the rock to compressive stress (positive stresses in the analysis) and tensile stresses (negative stresses in the analysis). The deduced equations are simple equations that only relate the values of rock strength to simple compression and to traction, being possible to obtain these values with simple and easy-to-perform tests, even in the field, and in a fast and reliable manner.