1. UNIVERSIDAD ANDINA
“NESTOR CACERES VELASQUEZ”
Escuela de Postgrado
MAESTRIA EN INGENIERIA
CIVIL
Mención Geotecnia y
transportes
INTRODUCCION Y CONCEPTOS
BASICOS
MG. ALFREDO ALARCON ATAHUACHI
Modulo de Mecánica de
rocas

2. CAPITULO I
INTRODUCCION
1. Generalidades
2. Definiciones
3. Campos de Aplicación
4. Características Determinables de las Rocas
5. Clasificación de las Rocas por su Origen o Génesis
6. Clasificación Geológica o Litológica
7. Clasificación Ingenieril

3. INTRODUCCIÓN A LA MECÁNICA DE ROCAS
El estudio de la Mecánica de Rocas, es esencialmente
el estudio de la acción de las fuerzas actuando sobre
los macizos rocosos.
Algunas condiciones importantes, son asociadas con
las rocas sometidas a esfuerzos, las cuales propician la
formación del fenómeno de fracturamiento causada por
los esfuerzos, deformación y la formación de la energía
resultante.

4.  La disciplina Mecánica de Rocas estudia las
propiedades y comportamiento mecánico de la roca,
con el fin de diseñar y construir con criterios de
ingeniería obras temporales (generalmente
mineras) u obras permanentes (generalmente
civiles), empleando la roca como material
estructural.

5.  El estudio de la mecánica de rocas
principalmente trata del análisis de las cargas o
las fuerzas aplicadas a los macizos rocosos y los
efectos internos de estos; los cuales pueden
ocasionar: deformaciones, Fracturas y roturas o
el deslizamiento.

8. Para el ingeniero geotécnico
Su preocupación principal esta en la fenomenología que
influencia la predicción de las fracturas y los deslizamientos
con algunos cambios en el volumen y las formas de las
rocas.
Entonces, el estudio de la mecánica de rocas abarca:
 El análisis de las cargas o las fuerzas que están siendo
aplicadas a las rocas.
 El análisis de los efectos internos en términos de los
esfuerzos, deformaciones y la energía almacenada.
Finalmente el análisis de las consecuencias de estos
efectos internos como discontinuidades, diaclasas, fracturas,
fallamiento, deslizamientos o simplemente las
deformaciones de las rocas.

9. CAMPOS DE APLICACIÓN DE LA MECÁNICA DE
ROCAS
Las aplicaciones de la mecánica de rocas a nivel
mundial son :
 Diseño de túneles, piques, frontones, cruceros, casas
de fuerza para operaciones subterráneas.
 Diseño de taludes para minería a tajo abierto,
canteras, presas, etc.
 Estudio de los procesos de conminución.

10.  Diseño para trabajos mineros subterráneos,
tales como: métodos de explotación, Tajeos,
cámaras, pilares, etc.
 Sostenimiento para galerías principales,
tajeos y otros sistemas de sostenimiento.
 Diseño para operaciones por hundimiento,
por ejemplo para conseguir el hundimiento
inicial, un eficiente acarreo y evitar los efectos
perjudiciales de la subsidencia.

11.  Diseño para instalaciones de defensa subterráneas,
para soportar las ondas de choque producidas por los
disparos primarios. así por ejemplo, los efectos de los
esfuerzos y el movimiento de la deformación dinámica.
 Diseño de cimentaciones para diques, presas,
canales.
 Diseño de cimentaciones de obras estructurales.
 Evaluación de los daños producidos por estallamiento
de rocas.
 Diseño optimo de las mallas de perforación y voladura
y el tipo y la cantidad de las mezclas explosivas
comerciales a ser usadas.

13. CARACTERÍSTICAS IMPORTANTES Y
DETERMINABLES DE LAS ROCAS PARA
OPERACIONES MINERAS Y/O CONSTRUCCIÓN
De la revisión de las aplicaciones para efectuar
trabajos de ingeniería haciendo uso de la ciencia de la
mecánica de rocas, se mencionan las siguientes
propiedades, que son las mas importantes :

14. Resistencia compresiva uniaxial de la roca
Esta propiedad indica, si la roca es suficientemente
resistente o débil con respecto a la aplicación de
una carga.
Se sabe que hay correlación entre el modulo de
deformación de la roca, su esquistosidad y la
resistencia compresiva.

15. Características de deformación antes del
fallamiento de la roca
Esta propiedad indicará si el deslizamiento natural del
material podría estar en el rango esperado y en los
niveles de esfuerzos menores que los que son
requeridos para causar la falla.
En casos extremos estos podrían también, indicar la
posibilidad del esponjamiento del macizo rocoso.

16. Las características del fallamiento de la roca
La naturaleza del fallamiento del material por
ruptura o por deslizamiento tiene una influencia
determinante en el factor de seguridad que es
usado o calculado para ser utilizado en trabajos
de diseño, así como para las precauciones que
deben ser tomadas en cuenta durante las
operaciones.

17. La densidad, homogeneidad e isotropía de
la formación
El origen de la formación de las rocas gobierna con
mayor magnitud, si el macizo rocoso en la naturaleza
es generalmente isotrópico o anisotrópico.
Desde el punto de vista de la mecánica es necesario
conocer que tipo de macizo rocoso existe en la zona
de trabajo.

18. La continuidad de la roca
La cual puede o no puede causar problemas. Las
propiedades del macizo rocoso son de gran
importancia.
Ya sea que la roca sea dividida en bloques de gran
tamaño o en fragmentos pequeños, la continuidad será
de mayor importancia que las propiedades mismas de
la roca.

19. Roca en bloque Basalto Roca fracturada

20. CLASIFICACIÓN DE LAS ROCAS POR SU ORIGEN
O GÉNESIS
La clasificación geológica de las rocas, de acuerdo a su
origen ha sido el método mas común de describir a
cualquier tipo de roca.
Es importante examinar este método de clasificación
desde un punto de vista funcional con respecto a la
ciencia de la mecánica de rocas.
Este sistema de clasificación es el siguiente:

21. Rocas Sedimentarías
Esta clasificación esta definida por el mecanismo de
depositación de los sedimentos que determinan
finalmente la textura y estructura final.
También se les puede considerar desde el punto de vista
mecánico, químico y orgánico.

22. Rocas Sedimentarías

23. Rocas Sedimentarías

24. Rocas Sedimentarías

25. Rocas Sedimentarías

26. Rocas Sedimentarías

27. Rocas Ígneas : ácidas, intermedias y básicas Intrusivas :
Cristalizadas lentamente a altas temperaturas.
Hipabisales : Cristalizadas a profundidades intermedias.
Extrusivas : Cristalizadas en superficie bajo condiciones de
presión atmosférica.

28. Rocas Ígneas

29. Rocas Ígneas INTRUSIVAS

30. Rocas Ígneas

31. Rocas Ígneas

32. Rocas Ígneas EXTRUSIVAS

33. Rocas Ígneas

34. Rocas Ígneas

35. Rocas Metamórficas
Son productos del metamorfismo, el proceso modifica
la composición mineralógica y la estructura, por
cambios de presión y temperatura.
Los procesos básicos son : Grado de Metamorfismo,
Zonas metamórficas, Facies metamórficas.

36. Rocas Metamórficas

37. Rocas Metamórficas

38. Rocas Metamórficas

39. Rocas Metamórficas

40. Rocas Metamórficas

41. CLASIFICACIÓN GEOLÓGICA O LITOLÓGICA
La información estructural, que es a menudo
obtenida mediante mapeo geológico por supuesto
provee información muy importante.
Por lo tanto, se debe mencionar que el trabajo
realizado por los ingenieros geólogos para la
determinación de una clasificación del macizo rocoso
es muy importante en el modelo geológico.

42. Una descripción mas detallada de la roca, la cual
incluiría datos litológicos, Químicos, mineralógicos
y petrográficos, va a contribuir con una información
mas detallada para los propósitos de la mecánica
de rocas.
El análisis petrográfico y petrológico, podría incluir
información acerca de la textura y origen, lo mismo
que la composicion de los minerales, la cual podría
proveer información importante geológicamente.

43. Por ejemplo, de una manera indirecta la magnitud de la
resistencia y la naturaleza de las propiedades de
deformación pueden ser deducidas de este análisis.
Así se tiene, que las micro-fracturas pueden ser
detectadas en los cristales de cuarzo en un granito, las
cuales serian significativas con respecto a la resistencia
del granito.
Sin embargo, este seria un método de alto costo para
obtener tal información, cuando pruebas directas de
resistencia podrían dar los mismos resultados y a un
costo menor.

44. CLASIFICACIÓN INGENIERIL
Creado por Deere (1968) y se basa en la propiedad
ingenieril de la resistencia a la Compresión Uniaxial

46. CONCEPTOS
GEOMECANICOS
BASICOS.

56. GRACIAS.
GRACIAS.