Anclajes en roca

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(1)UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID E. T. S. DE INGENIEROS DE CAMINOS, CANALES Y PUERTOS DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA Y MORFOLOGÍA DEL TERRENO. ANCLAJES EN ROCA. TESIS DOCTORAL. SILVIA. GARCÍA WOLFRUM. Ingeniera de Caminos, Canales y Puertos MADRID, 2005.

(2) UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID E. T. S. DE INGENIEROS DE CAMINOS, CANALES Y PUERTOS DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA Y MORFOLOGÍA DEL TERRENO. ANCLAJES EN ROCA. TESIS DOCTORAL. SILVIA G A R C Í A W O L F R U M Ingeniera de Caminos, Canales y Puertos Directores de Tesis:. CLAUDIO OLALLA MARAÑÓN Dr. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos ALCIBÍADES SERRANO GONZÁLEZ Dr. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos. MADRID, 2005.

(3) Título de Tesis: "ANCLAJES EN ROCA". Autor: Directores:. Silvia García Wolfhím Alcibíades Serrano González Claudio Olalla Marañón. Tribunal nombrado por el Mgfo. Y Exmo. Sr. Rector de la Universidad Politécnica de Madrid, el día. de. de 2005.. Presidente D Vocal 1° D. Vocal 2« D. Vocal 3° D. Secretario D.. Realizado el acto de defensa y lectura de la tesis el día 2005 en. de. de. , los miembros del tribunal acuerdan otorgar la calificación. de: LOS VOCALES. EL PRESIDENTE. EL SECRETARIO.

(4) ANCLAJES EN ROCA: Resumen. RESUMEN Para el cálculo de un anclaje en roca no se dispone de metodologías que tengan en cuenta entre otros condicionantes los criterios de rotura del macizo rocoso y las peculiaridades geométricas del sistema. En general, la mayoría de los procedimientos de cálculo de anclajes a tracción en roca son meramente formulaciones empíricas sancionadas por la experiencia, o bien cuantificaciones numéricas difícilmente extrapolables de un entorno a otro, o bien se considera, también de forma empírica, que la carga última a la tracción es un porcentaje de la resistencia a compresión simple de la roca intacta. Por ello se plantea la conveniencia de desarrollar un planteamiento teórico analítico a partir del cual se pueda obtener la resistencia a tracción de un anclaje en un medio rocoso. El objetivo de esta tesis doctoral es presentar el cálculo de la resistencia a tracción de un anclaje basado en la plasticidad no asociada del medio rocoso, utilizando para ello un método variacional. Se pretende con ello seguir la línea de investigación iniciada por Serrano y Olalla (1999 y 2000) de aplicación de la teoría de la plasticidad al estudio de la resistencia última de un anclaje mediante la aplicación de un método variacional. En los trabajos citados se considera dilatancia nula y asociada, respectivamente. En el presente modelo se supera esta limitación, considerando ima dilatancia variable, hipótesis que permite describir de manera más acertada y realista el comportamiento de la roca ante la actuación de un anclaje. El modelo se desarrolla, en ima primera fase, para un caso totalmente general, para un criterio de rotura cualquiera y una ley de fluencia cualquiera con dilatancia variable. Posteriormente. se particulariza para los dos criterios de rotura más. frecuentemente empleados para rocas, como son el lineal de Mohr-Coulomb y el nolineal de Hoek y Brown. Como contraste del modelo teórico desarrollado, se han llevado a cabo diferentes ensayos de arrancamiento a escala reducida en un equipo específicamente diseñado para tal fin. Inicialmente se han realizado estos ensayos en morteros de baja resistencia, y posteriormente en bloques de roca arenisca, caliza y granítica..

(5) ANCLAJES EN ROCA: Resumen. Como objetivo secundario se puede señalar la obtención, a partir del contraste de los resultados de los cálculos analíticos con los resultados de los ensayos a escala reducida, de las leyes de fluencia específicas que describen más ajustadamente el comportamiento de la roca, y en particular el valor del ángulo de dilatancia correspondiente a los distintos materiales rocosos. Con el fin de validar, tanto el modelo analítico presentado como los resultados de los ensayos a escala reducida, se comparan los resultados con diversas teorías y fixentes documentales, como son: o Ensayos de arrancamiento obtenidos a partir de la bibliografía o. Cálculos realizados mediante el programa de elementos finitos PLAXIS. o Modelo de cálculo variacional de dilatancia nula y dilatancia asociada Tras la realización de estos contrastes, se valida positivamente el modelo teórico para el cálculo de los anclajes a tracción en rocas. El método desarrollado, aplicando el criterio de rotura de Mohr-Coulomb ajusta mejor las relaciones "Fuerza de arrancamiento-Longitud del anclaje", mientras que con el criterio de rotura de Hoek y Brown ajusta mejor la forma de la superficie de rotura obtenida. De la comparación del método analítico con el modelo sin dilatancia y con dilatancia asociada se observa que la dilatancia que rige el comportamiento de los anclajes es intermedia a ambas, sin, llegar a los valores de dilatancia asociada, pero superior a la hipótesis de dilatancia nula. Finalmente, se proporcionan irnos abacos que expresan la fiierza de tracción y la forma aproximada de la rotura para una longitud de anclaje determinada, y para un determinado tipo de roca sana, junto con unos ejemplos de aplicación. También se incluyen figuras que permiten obtener el valor de la fuerza de tracción a partir del índice geomecánico RMR del macizo rocoso y del tipo de roca. El mismo modelo analítico planteado no solo es aplicable a anclajes a tracción, sino a cualquier estructura enterrada de geometría cilindrica sometida a tracción. Tal es el caso de diferentes tipos de cimentaciones (cimentaciones semiprofundas, pozos, pilotes, etc), en los que se ha de considerar simplemente su esbeltez, más reducida que en el caso de los anclajes..

(6) ROCK ANCHORS: Abstract. ABSTRACT For the calculation of the tensile strength of a rock anchor no methodologies are available that take into account the different rock mass failure criteria and the geometrical particularities of the anchoring system. Most of the calculation procedures for rock anchors have a simple experimental base and are therefore difficult to apply to sites differing from the original. Also it is oñen considered that the ultímate tensile strength is a percentage of the uniaxial compressive strength of the intact rock matrix. Because of this reasons, it was thought convenient to develop an analytical method to calcúlate the tensile strength of a rock anchor. The final aim of this doctoral thesis is to present a calculation method for the ultímate tensile capacity of a rock anchor based on non-associated plasticity, using a variational method. This work is the continuation of the research began by Serrano and Olalla (1999 and 2000), in which the study of the ultimate anchor resistance is based on applying plasticity using variational analysis, but supposing no dilatancy and associated dilatancy, respectively. In the present model, this limitation is overeóme by considering a variable dilatancy angle. With this hypothesis the real behaviour of the rock is more properly described. In a first stage, this model is worked out for a totally general case, with any rock mass failure critérion and anyflovv^ralewith a variable dilatancy law. In a íurther step the calculation method is specified for the linear Mohr-Coulomb and the non-linear Hoek and Brown failure critérion. To valídate the theoretical model, scale model pullout tests on anchors have been carried out. For this piarpose, a specific equipment has been designed. Initially, the tests have been made upon mortar blocks; afterwards sandstone, limestone and granite blocks were used. A secondary goal of this work has been to get to know the flow rules and the dilatancy angles ui rock, by comparing the analjîcal method with the experimental test results. The anal3îcal method, as well as the scale model tests, are compared with severa! other theories and research results, as are: o Pullout tests taken from bibliographical references.

(7) ROCK ANCHORS: Abstract o Finite element method programs o Variational method, using no dilatancy and associated dilatancy As a conclusión of these comparisons, the anal3îcal method and the other resulta agree correctly. Using the Mohr-Coulomb failure criterion, the analytical modal adjusts better the interrelation "puUout strength-anchor length", while using-the Hoek and Brown failure criterion the failure surface is reproduced better. As a result of the comparison with the previous models with no dilatancy and with associated dilatancy the conclusión can be drawn that the real dilatancy angle is an intemiediate yalue. Finally, there are provided charts that represent the ultímate pullout strength and the approximate failure surface for an anchor of a given length, and for each kind of rock. There are also included charts showing the pullout forcé as a function of the geomechanical índex RMR and the rock type, together with different application examples. This analytical model is not only valid for rock anchors, but for all xmderground structures under to tensión. This may be the case of different kinds of footings, for which the analjîcal model can be employed by simply considering a different slendemess ratio..

(8) ANCLAJES EN ROCA: Agradecimientos. AGRADECIMIENTOS Ante todo quiero agradecer mis directores de tesis, Alcibíades Serrano y Claudio Olalla, el haberme aceptado como doctoranda suya y haberme permitido incorporarme a su hnea de investigación. Trabajar con ellos ha sido un privilegio, tanto desde el punto de vista técnico, como humano. También quiero agradecer al Director del Laboratorio de Geotecnia del CEDEX, D. Vicente Cuellar, el haberme permitido emplear los medios técnicos disponibles en dicho laboratorio para la realización de los ensayos. La realización de dichos ensayos no habria sido posible sin la inestimable colaboración de Felipe García, Clemente Arias y José Luis Toledo. Al igual, las labores de búsqueda de bibliografía no habrían sido posibles sin la ayuda de Encina Polo y de Eva Rodríguez, las bibliotecarías del Laboratorio de Geotecnia. Quiero agradecer a la empresa Hilti, y en concreto a María Miranda, Peter Schlub y Peter Bee, la información y medios técnicos que han puesto a mi disposición. También quiero agradecer el apoyo, la ayuda y la amistad brindada por mis compañeros de despacho y de investigación Svetlana, Jesús, Alvaro, Áurea, y Diego, cuyos comentarios sin duda han aportado mucho a la mejora de este trabajo. Muchas gracias también a mis amigos Javier y Manuela, sin los cuales los entresijos de la informática habrían sido aún más complejos para mí. Y finalmente, quiero agradecer a mi familia, y en concreto a mi marido Aitor, mis padres Úrsula y Pablo y mi hermano Alejandro el enorme apoyo que me han brindado durante estos años de trabajo. En esto, como en todo, su ayuda me ha sido fimdamental..

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(10) ANCLAJES EN ROCA: índice general. ANCLAJES EN ROCA ÍNDICE GENERAL ÍNDICE GENERAL. i. ÍNDICE. iü. ÍNDICE DE FIGURAS. xv. ÍNDICE DE TABLAS. xxvii. ÍNDICE DE FOTOGRAFÍAS. xxxv. ABREVIATURAS Y SÍMBOLOS EMPLEADOS. xliii. CAPÍTULO 1: INTRODUCCIÓN. 1. CAPÍTULO 2: ESTADO DEL ARTE. 5. CAPÍTULO 3: MODELO ANALÍTICO. APLICACIÓN DE LA PLASTICIDAD NO ASOCIADA. 65. CAPÍTULO 4: TEORÍA DE MODELOS REDUCIDOS. 109. CAPÍTULO 5: DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO DE ENSAYO. 123. CAPÍTULO 6: ENSAYOS DE ARRANCAMIENTO EN MORTERO. 131. CAPÍTULO 7: ENSAYOS DE ARRANCAMIENTO EN ROCA. 231. CAPÍTULO 8: CONTRASTE. 325. CAPÍTULO 9: RESUMEN Y CONCLUSIONES. 383. CAPÍTULO 10: BIBLIOGRAFÍA. 393.

(11) ANCLAJES EN ROCA: índice general. 11.

(12) ANCLAJES EN ROCA: índice. ÍNDICE C A P Í T U L O 1: I N T R O D U C C I Ó N 1. OBJETIVO DEL ESTUDIO. 1. 2. TRABAJOS REALIZADOS. 3. C A P Í T U L O 2: E S T A D O D E L A R T E 1. INTRODUCCIÓN. 5. 2. CÁLCULO DE LA RESISTENCIA DE ANCLAJES A TRACCIÓN. 6. 2.1. Peso del cono de roca. 6. 2.2. Resistencia al corte. 7. 2.3. Distribución de esfuerzos cortantes. 9. 2.4. Fórmulas empíricas de cálculo. 13. 2.5. Normativas de cálculo. 15. 2.5.1 BureauSecuritas(1986). 15. 2.5.2 Normativa DEN 4125 (1990). 15. 2.5.3. École Nationale des Ponts et Chaussées: Recommendations. Clouterre (1991). 16. 2.5.4. Société Suisse des Ingeniers et des Architectes (1995). 2.5.5. Recomendaciones para el proyecto, construcción y control de. anclajes al terreno H.P. 8-96 (1996) 2.5.6. 17. 17. Guía para el diseño y la ejecución de anclajes al terreno en obras. de carreteras (2001). 17. 2.5.7 EOTA (European Organisation for Technical Approval, 2002) 19 2.6. 4. Otros métodos de cálculo. 20. 2.6.1 Brincker et al (1995). 20. 2.6.2 Hyett,MoosaviyBawden(1996). 21. 2.6.3. Cuénar(1997). 22. 2.6.4. Serrano y Olalla (1999). 23. LONGITUD DEL ANCLAJE. 25. 4.1. Longitudes ancladas recomendadas. 25. 4.2. Fórmulas empíricas. 26 iii.

(13) ANCLAJES EN ROCA: índice. 4.3. Normativas y recomendaciones. 27. 4.3.1. US Army Coips of Engineers. 27. 4.3.2. Recomendaciones para el proyecto, construcción y control de. anclajes al terreno 4.3.3 5. 5. 6. 28. Eurocódigo 7: Proyecto geotécnico. 28. FORMA DE LAS SUPERFICIES DE ROTURA. 29. 5.1. Superficie cónica. 29. 5.2. Superficie curva. 32. 5.3. Comparativa tipos de superficie. 36. 5.4. Rocafiracturaday anclajes inclinados. 36. ENSAYOS SOBRE ANCLAJES. 38. 5.1. Ensayos no destructivos. 38. 5.2. Ensayos de arrancamiento en laboratorio. 39. 5.3. Ensayos de arrancamiento in situ. 44. APLICACIÓN DE LOS MODELOS REDUCIDOS A LA GEOTECNL\ 53 6.1. Modelos físicos en la geotecnia. 53. 6.2. Rocas artificiales. 53. 6.2.1. Clasificación general. 53. 6.2.2. Rocas artificiales empleadas en modelos reducidos geotécnicos 54. 6.3. 6.4. Aplicaciones en mecánica de rocas. 60. 6.3.1. Estudio capacidad portante en zapatas. 60. 6.3.2. Túneles. 60. 6.3.3. Pilotes. 62. 6.3.4 Medidas presiométricas. 63. Aplicación a estructuras a tracción. 63. CAPÍTULO 3: MODELO ANALÍTICO. APLICACIÓN DE LA PLASTICIDAD NO ASOCIADA 1. INTRODUCCIÓN. 65. 2. CONCEPTOS BÁSICOS DE PLASTICIDAD. 66. 2.1. Criterios de rotura. 66. 2.1.1. Condiciones de rotura. 66. 2.1.2. Definición de criterio de rotura. Criterios generales. 66. IV.

(14) ANCLAJES EN ROCA: índice. 2.1.3. 2.2. 2.3. Criterios simplificados. 68. 2.1.4 Formas de los criterios. 69. 2.1.5. 71. Ángulo de rozamiento instantáneo. Tipos de criterios de rotura. 74. 2.2.1. 74. Conceptos previos. 2.2.2 Distinción de criterios. 75. 2.2.3 Aplicaciones. 75. El campo de deformaciones. 76. 2.3.1 Componentes de la deformación total. 76. 2.3.2 Leyes de fluencia y potencial plástico. 77. 2.3.3 Dilatancia. 78. 2.3.4 Planos de rotura. 78. 2.3.5. 81. Teorema de Shield. 3. Hff ÓTESIS BÁSICAS DEL MODELO ANALÍTICO. 83. 4. PLANTEAMIENTO DEL MODELO ANALÍTICO. 85. 4.1. Esquemas. 85. 4.2. Energía consumida en la rotura. 86. 5. 6. APLICACIÓN DEL MÉTODO VARIACIONAL DE EULER. 89. 5.1. Planteamiento analítico. 89. 5.2. Solución de Euler. 89. 5.3. Obtención de la constante de integración. 90. 5.4. Longitud del anclaje. 90. 5.5. Desarrollo de la expresión de y(Y) para leyes de rotura no lineales91. CÁLCULO DE LA RESISTENCIA DEL ANCLAJE. 94. 6.1. Planteamiento e integración. 94. 6.2. Segunda minimización. 94. 6.2.1 Mínimo relativo. 95. 6.2.2 Mínimo absoluto. 98. 6.2.3. 99. 6.3 7. Discriminación. Esquema de cálculo. 99. PARTICULARIZACIÓN DE LAS ECUACIONES. 101. 7.1. Criterio de rotura. 101. 7.1.1. Criterio de rotura de Mohr-Coulomb. 101. 7.1.2. Criterio de rotura de Hoek y Brown. 101.

(15) ANCLAJES EN ROCA: índice. 7.2. 7.3. Ley de fluencia empleada. 103. 7.2.1. Criterio de rotxira de Mohr-Coulomb. 103. 7.2.2. Criterio de rotura de Hoek y Brown. 104. Particularización de las ecuaciones. 104. 7.3.1. Criterio de rotura de Mohr-Coulomb. 104. 7.3.2. Criterio de rotura de Hoek y Brown. 106. CAPÍTULO 4: TEORÍA DE MODELOS REDUCIDOS 1. INTRODUCCIÓN. 109. 2. MODELOS FÍSICOS. 111. 2.1. Relaciones de semejanza. 111. 2.1.1. 111. 2.2. Semejanza modelo/prototipo. 2.1.2 Análisis dimensional. 111. Modelos físicos en la mecánica de rocas. 114. 2.2.1. Características fundamentales de los modelos en mecánica de. rocas. 115 2.2.2. Particularización del análisis dimensional para la mecánica de. rocas. 116 2.2.3 Material empleado en la realización de los modelos. 3. 117. MODELO A ESCALA REDUCIDA PARA EL ARRANCAMIENTO DE. ANCLAJES. 119. 3.1. Aplicación de las relaciones de semejanza. 119. 3.2. Material empleado. 120. CAPÍTULO 5: DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO DE ENSAYO 1. 2. DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO. 123. 1.1. Equipo de tracción para el ensayo de anclajes. 1.2. Sistema informático 126. 1.3. Molde 127. 123. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS 128 2.1. Célula de carga. 128. 2.2. Transductor potenciométrico de medición de desplazamiento. 2.3. Amplificador para extensometría. VI. 128. 128.

(16) ANCLAJES EN ROCA: índice. 2.4. Acondicionador para el transductor de tipo potenciométrico. 2.5. Multiplexor. 129. 129. CAPÍTULO 6: ENSAYOS DE ARRANCAMIENTO EN MORTERO 1. INTRODUCCIÓN. 131. 2. ELECCIÓN DEL TIPO DE MORTERO. 132. 2.1. Condicionantes impuestos al mortero por ser modelo reducido. 132. 2.2. Datos de partida. 133. 2.3. Ajuste de la dosificación. 134. 2.4. Cambios de dosificación. 136. 3. PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS MATERIALES EMPLEADOS 139 3.1. Mortero. 139. 3.1.1. Ensayos de compresión simple. 139. 3.1.2. Ensayos de tracción directa. 140. 3.1.3. Ensayos triaxiales. 144. 3.1.4. Otros ensayos. 150. 3.1.5. Deducción de los parámetros de Mohr-Coulomb y Hoek y Brown 150. 4. 3.2. Acero. 152. 3.3. Resina epoxi. 152. ENSAYOS DE ARRANCAMIENTO REALIZADOS. 155. 4.1. Procedimiento general de ensayo. 155. 4.1.1 Proceso de fabricación del bloque. 155. 4.1.2 Realización de la perforación. 156. 4.1.3 Inserción de la varilla. 157. 4.1.4. Colocación del equipo de ensayo. 158. 4.1.5. Fijación varilla-tractómetro. 159. 4.1.6 Ensayo de arrancamiento. 160. 4.1.7 Volteo del bloque. 161. 4.1.8. 162. Realización de ensayos adicionales. 4.1.9 Retirada del bloque. 164. 4.1.10 Molde de la superficie de rotura. 165. 4.1.11 Medida de la superficie de rotura. 169. 4.1.12 Salidas gráficas. 175 vii.

(17) ANCLAJES EN ROCA: índice. 4.2. Ensayos realizados. 176. 4.2.1 Ensayo BlAl. 176. 4.2.2 Ensayo B1A2. 177. 4.2.3 Ensayo B1A5. 178. 4.2.4 Ensayo B2A1. 180. 4.2.5 Ensayo B2A2. 181. 4.2.6 Ensayo B3A1. 183. 4.2.7 Ensayo B3A2. 185. 4.2.8 Ensayo B4A1. 187. 4.2.9 Ensayo B4A2. 188. 4.2.10 Ensayo B5A1. 189. 4.2.11 Ensayo B5A2. 190. 4.2.12 Ensayo B6Al. 191. 4.2.13 Ensayo B6A2. 192. 4.2.14 Ensayo B6A3. 194. 4.2.15 Ensayo B7A1. 195. 4.2.16 Ensayo B7A2. 196. 4.2.17 Ensayo B7A3. 197. 4.2.18 Ensayo B7A4. 197. 4.2.19 Ensayo B7A5. 198. 4.2.20 Ensayo B7A6. 199. 4.2.21 Ensayo B7A7. 200. 4.2.22 Ensayo B7A8. 201. 4.2.23 Ensayo B7A9. 202. 4.2.24 Ensayo B8A1. 203. 4.2.25 Ensayo B8A2. 204. 4.2.26 Ensayo B8A3. 206. 4.2.27 Ensayo B8A4. 207. 4.2.28 Ensayo B8A5. 208. 4.2.29 Ensayo B8A6. 208. 4.2.30 Ensayo B8A7. 210. 4.2.31 Ensayo B8A8. 211. 4.2.32 Ensayo B8A9. 213. ANÁLISIS DE LOS ENSAYOS REALIZADOS. VUl. 215.

(18) ANCLAJES EN ROCA: índice. 5.1. Ensayos realizados. 215. 5.2. Análisis de lafiíerzade arrancamiento. 216. 5.3. Análisis de la superficie de rotura. 218. 5.3.1 Forma de la superficie de rotura. 218. 5.3.2 Separación máxima desde el eje Ymax 5.3.3 Ángulo de inicio de la superficie de rotura. 221 222. 5.4. Análisis del volumen de mortero arrancado. 224. 5.5. Homogeneidad de los ensayos realizados. 227. 5.5.1 Anclajes B2A1, B4A2 y B7A6. 228. 5.5.2 Anclajes B8A7 y B8A9. 229. CAPÍTULO 7: ENSAYOS DE ARRANCAMIENTO EN ROCA 1. INTRODUCCIÓN. 2. PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS MATERIALES EMPLEADOS232 2.1. 2.1. 2.3. 231. Arenisca. 232. 2.1.1 Descripción petrográfica y datos básicos. 232. 2.1.2 Ensayos lámina delgada. 233. 2.1.3 Ensayos esclerométricos. 235. 2.1.4 Ensayos de compresión simple y triaxiales. 237. 2.1.5 Ensayos brasileños. 239. 2.1.6 Ensayos de carga puntual. 241. 2.1.7 Medida de la velocidad de las ondas. 242. Caliza. 244. 2.1.1 Descripción petrográfica y datos básicos. 244. 2.1.2 Ensayo lámina delgada. 245. 2.1.3 Ensayos esclerométricos. 247. 2.1.4 Ensayos de compresión simple y triaxiales. 249. 2.1.5 Ensayos brasileños. 251. 2.1.6 Ensayos de carga puntual. 253. 2.1.7 Medida de la velocidad de las ondas. 254. 2.1.8 Fisuras. 254. 2.1.9 Resumen de características básicas. 256. Granito. 257. 2.3.1 Análisis petrográfico y datos básicos. 257. ix.

(19) ANCLAJES EN ROCA: índice. 3. 3.3. 3.4. 2.3.2. Ensayos lámina delgada. 257. 2.3.3. Ensayos esclerométricos. 259. 2.3.4 Ensayos de compresión simple y triaxiales. 260. 2.3.5. Ensayos brasileños. 262. 2.3.6 Ensayos de carga puntual. 264. 2.3.7. Medida de la velocidad de las ondas. 265. 2.3.8. Resumen de características básicas. 266. 2.4. Acero. 266. 2.5. Resina. 267. ENSAYOS DE ARRANCAMIENTO. 269. 3.1. Procedimiento general del ensayo de arrancamiento. 269. 3.2. Ensayos de arrancamiento en bloques de arenisca. 270. 3.2.1. Ensayo Al Al. 270. 3.2.2. Ensayo A1A2. 272. 3.2.3 Ensayo AlA6. 273. 3.2.4. Ensayo AlA7. 273. 3.2.5. Ensayo A2A1. 274. 3.2.6. Ensayo A2A2. 276. 3.2.7. Ensayo A3A1. 278. 3.2.8. Ensayo A3A2. 279. Ensayos de arrancamiento en bloques de caliza. 281. 3.3.1. Ensayo ClAl. 281. 3.3.2. Ensayo C1A2. 282. 3.3.3. Ensayo C1A3. 283. 3.3.4. Ensayo C1A4. 284. 3.3.5. Ensayo C2A1. 286. 3.3.6. Ensayo C2A2. 287. 3.3.7. Ensayo C2A3. 288. 3.3.8. Ensayo C2A4. 289. 3.3.9. Ensayo C2A5. 291. 3.3.10 Ensayo C2A6. 292. Ensayos de arrancamiento en bloques de granito. 293. 3.4.1. Ensayo GlAl. 293. 3.4.2. Ensayo G1A2. 294.

(20) ANCLAJES EN ROCA: índice. 3.4.3. Ensayo G1A5. 295. 3.4.4. Ensayo G1A6. 296. 3.4.5. Ensayo G1A7. 297. 3.4.6. Ensayo G2A1. 298. 3.4.7. Ensayo G2A2. 299. 3.4.8. Ensayo G2A5. 300. 3.4.9. Ensayo G2A5. 301. 3.4.10 Ensayo G2A6. 302. ANÁLISIS DE LOS ENSAYOS REALIZADOS. 304. 4.1. Ensayos realizados. 304. 4.2. Análisis de la fUerza de arrancamiento. 306. 4.2.1 Fuerza de arrancamiento. 306. 4.2.2. 308. 4.3. Tensión tangencial en el contacto roca-mortero. Análisis de la superficie de rotura. 310. 4.3.1 Forma de la superficie de rotura. 310. 4.3.2. 313. Separación máxima desde el eje ymax. 4.3.3 Ángulo de inicio de la superficie de rotura. 315. 4.4. Análisis del volumen de roca arrancado. 318. 4.5. Diferencias entre los materiales base. 321. CAPITULO 8: CONTRASTE 1. INTRODUCCIÓN. 325. 2. MORTEROS: AJUSTE MOHR-COULOMB. 326. 2.1. Adimensionalización de los resultados de los ensayos de arrancamiento. en morteros 2.2. 326 Comparación modelo teórico-resultados ensayos. 329. 2.2.1 Parámetros empleados. 329. 2.2.2. Abacos obtenidos a partir del modelo teórico con el ajuste. propuesto 2.2.3 3. 331 Valoración de los resultados. ROCAS: AJUSTE MOHR-COULOMB 3.1. 333 334. Adimensionalización de los resultados de los ensayos de arrancamiento 334. XI.

(21) ANCLAJES EN ROCA: índice. 3.2. Comparación modelo teórico-resultados ensayos. 336. 3.2.1. Parámetros empleados. 336. 3.2.2. Abacos obtenidos a partir del modelo teórico con el ajuste. propuesto 3.2.3 4. 339 Valoración de los resultados. 343. ROCAS: AJUSTE HOEK&BROWN 4.1. 344. Adimensionalización de los resultados de los ensayos de arrancamiento 344. 4.2. Comparación modelo teórico-resultados ensayos. 346. 4.2.1. 346. Parámetros empleados. 4.2.2 Abacos obtenidos a partir del modelo teórico con el ajuste propuesto. 349. 4.2.3 Valoración de los resultados 5. 354. CONTRASTES CON OTROS PROCEDIMIENTOS DE CÁLCULO 5.1. 356. Contraste de los ensayos realizados con los ensayos de la bibliografía 356. 5.2. Comparación con datos bibliográficos. 359. 5.3. Comparación con modelización mediante elementos finitos (material. elasto-plástico). 5.4. 364. 5.3.1. Cálculos realizados. 364. 5.3.2. Comparación de los cálculos MEF con el método analítico 373. Comparación con modelización mediante. elementos finitos (material. elástico) 5.5. 376 Contraste con el método variacional con dilatancia nula y con dilatancia. asociada. 380. CAPÍTULO 9: RESUMEN Y CONCLUSIONES 1. RESUMEN. 383. 1.1. Alcance del trabajo realizado. 383. 1.2. Estudio bibliográfico. 383. 1.3. Método analítico de cálculo. 384. 1.4. Presentación de los modelos reducidos y su aplicación a los ensayos 384. xu.

(22) ANCLAJES EN ROCA: índice. 1.5. Descripción del equipo de ensayo utilizado. 384. 1.6. Descripción de las propiedades básicas de los materiales empleados 384. 1.7. Descripción de los ensayos de arrancamiento realizados. 385. 1.8. Identificación de las leyes de. 385. 1.9. Contraste del modelo analítico y ios ensayos realizados. fluencia. 386. 2. CONCLUSIONES. 387. 3. PROPUESTA PARA FUTURAS LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN. 390. CAPITULO 10: BIBLIOGRAFÍA. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS. XUl. 393.

(23) ANCLAJES EN ROCA: índice. XIV.

(24) ANCLAJES EN ROCA: índice de figuras. ÍNDICE DE FIGURAS C A P Í T U L O 2: E S T A D O D E L A R T E Fig. 2.1: Cono de roca formado al arrancar el anclaje a)un único anclaje b)varios anclajes en línea (Xanthakos, 1991 según Hobst y Zajíc, 1977). 6. Fig. 2.2: Distribución de tensiones tangenciales para diferentes cocientes Eanciaje/Eroca (Hanna, 1982). 10. Fig. 2.3: Zona comprimida y zona traccionada de un anclaje trabajando a tracción (Wyllie, 1992, según Hobst y Zajíc, 1977). 11. Fig. 2.4: Solución analítica para el desplazamiento axial y la carga axial a lo largo del anclaje a)Medio homogéneo b)Con una fisura a 5 m (Hyett et al, 1996). 12. Fig. 2.5: Distribución de tensiones tangenciales a lo largo de un anclaje completamente inyectado de mortero, sometido a tracción (Li y Stillborg, 1999). 12. Fig. 2.6: Distribución de la tensión tangencial a) Anclaje basado en el rozamiento b) Anclaje completamente inyectado de mortero, justo antes de su rotura (Li y Stillborg, 1999). 13. Fig. 2.7: a)Esquema de funcionamiento de los anclajes no pretensados b) Tensiones tangenciales en dichos anclajes (Li y Stillborg, 1999). 13. Fig. 2.8: Valores de la tensión tangencial a emplear en el dimensionamiento para rocas alteradas (École Nationale des Ponts et Chaussées, 1991). 16. Fig. 2.9: Adherencia límite en a)Arenas y gravas b)Arcillas y limos c)Margas, margas yesíferas y margas calcáreas d)Roca alterada (estado IV o superior) (Ministerio de Fomento, 2001). 19. Fig. 2.10: Rotura de un anclaje por 1) arrancamiento de un cono de hormigón 2)desüzamiento parcial del anclaje 3)rotura del acero 3a)extracción del anclaje 4)arrancamiento del anclaje con rotura lateral (tomada de Hilti, 2002). 19. Fig. 2.11: Geometria simphficada del modelo de la fisura virtual (Brincker et al, 1995) 20 Fig. 2.12: Desplazamiento axial y distribución de tensiones a lo largo de un cable de anclaje de 10 m de longitud a)Medio homogéneo b)Fisura a los 5 m (Hyett et al, 1996) 21 Fig. 2.13: Variación del coeficiente C en fiínción de los parámetros ¿^ y n (Serrano y Olalla, 1999). 24. XV.

(25) ANCLAJES EN ROCA: índice de figuras. Fig. 2.14: Longitud fija y longitud libre de un anclaje inyectado (ATEP, 1996). 25. Fig. 2.15: Vértice del cono que forma la superficie de rotura a)al principio de la zona anclada b)en el centro de la zona anclada c)en la parte superior de la zona anclada (tomada de US Aimy Corps of Engineers, 1994). 29. Fig. 2.16: Formas de rotura generadas en los ensayos de tracción de Saliman y Schafer (tomado de Xanthakos, 1991). 30. Fig. 2.17: Superficie de rotura en roca homogénea. Vértice del cono variable en ñmción del sistema de anclaje (Hanna, 1982). 31. Fig. 2.18: Superficie de rotura en roca homogénea. Vértice del cono en la mitad de la longitud anclada (Wyllie, 1992). 31. Fig. 2.19: Superficie de arrancamiento con la carga transmitida a)por adherencia b)por placa transversal de fondo (tomado de Cárter, 1995). 32. Fig. 2.20: Esquema de las deformaciones producidas (Trán-V6-Nhiém, 1971). 32. Fig. 2.21: Superficie de rotura de anclajes poco profimdos en suelos. (Xanthakos, 1991) 33 Fig. 2.22: Fisuración obtenida mediante aplicación de MEF para un anclaje a)Hilti HSL MI 6 b)Hilti HKD MI O (Jussel et al, 1994). 34. Fig. 2.23: Superficie de rotura para el caso de transmisión de carga por a)Adherencia b)Placa de fondo (Mattaer et al, 1995). 34. Fig. 2.24: Superficie de rotura de los ensayos de arrancamiento de anclajes en hormigón (Brinckeretal, 1995). 35. Fig. 2.25: Fisuración en el proceso de arrancamiento de un anclaje (Ohtsu et al, 1995) 35 Fig. 2.26: a)Anclajes largos b)Anclajes cortos (Serrano y Olalla, 1999). 36. Fig. 2.27: Superficies adimensionales de rotura para diferentes valores de C para anclajes largos (Seirano y Olalla, 1999). 36. Fig. 2.28: Superficie de rotura con el eje del anclaje a)perpendicular a los planos de estratificación b)paralelo a los planos de estratificación c)inclinado respecto de los planos de estratificación (tomado de Hanna, 1982). 37. Fig. 2.29: Forma de rotura en función de la estratificación del medio a)Estratificación horizontal b)Fracturas verticales c)Estratos inclinados (Wyllie, 1992). 37. Fig. 2.30: Diferentes sistemas para realizar un ensayo de tracción de un anclaje (ISRM, 1985). 39. Fig. 2.31: Modelo trihneal de la tensión tangencial (Benmokrane et al, 1995). 41. XVI.

(26) ANCLAJES EN ROCA: índice de figuras. Fig. 2.32: Equipo empleado en el ensayo de arrancamiento (Hyett et al, 1995). 41. Fig. 2.33: Diferentes diseños de corrugas en la superficie de los anclajes (Blümel, 1996) 43 Fig. 2.34: Forma de rotura de los anclajes a tracción (Saliman y Scháfer, 1968) 44 Fig. 2.35: Tipo de anclaje ensayado (Villaescusa y Wright, 1999). 47. Fig. 2.36: Ensayos de arrancameinto de anclajes CT. Desplazamiento (mm) frente a carga (ton) (Villaescusa y Wright, 1999). 47. Fig. 2.37: Esquema del ensayo de arrancamiento realizado. 48. Fig. 2.38: Modelo reducido para centrífuga de un anclaje. Longitud anclaje de 0,23m. (Dickin, 1988). 64. CAPITULO 3: MODELO ANALÍTICO. APLICACIÓN DE LA PLASTICIDAD NO ASOCIADA Fig. 3.1: Esquema de un cuerpo en rotura. 66. Fig. 3.2: Dominio elástico. 67. Fig. 3.3: Criterio de rotura general isótropo. 68. Fig. 3.4: Criterio de rotura simplificado. 69. Fig. 3.5: Envolvente de los círculos de Mohr. 70. Fig. 3.6: Definición del ángulo de rozamiento instantáneo p. 72. Fig. 3.7: Inexistencia de envolvente de los círculos de Mohr. A partir del círculo límite de Mohr, la envolvente no existe.. 73. Fig. 3.8: Ensayos de Goncharov (tomado de Evdokimov y Sapegin, 1967). 74. Fig. 3.9: Esquema del tensor de tensiones y el vector de tensiones. 74. Fig. 3.10: Ejemplos de aplicación de criterios tipo Mohr: a) Ensayos triaxiales b)Método de las características. 75. Fig. 3.11: Ejemplos de aplicación de criterios de tipo Coulomb: a) Ensayos de corte simple b)Método de equilibrio límite. 76. Fig. 3.12: Campo de deformaciones a) Esquema b)Representación de Mohr. 76. Fig. 3.13: Componentes de la deformación. 77. Fig. 3.14: Situación del polo y antipolo en la representación de Mohr de tensiones 79 Fig. 3.15: Situación del polo y antipolo en la representación de Mohr de deformaciones 79. xvu.

(27) ANCLAJES EN ROCA: índice de figuras Fig. 3.16: Superposición del campo de deformaciones y del campo de tensiones en materiales coaxiales (siendo LEN las líneas de extensión nula, LCT las líneas características y dir dirección). 80. Fig. 3.17: Punto de tangencia de la envolvente de Mohr y punto de rotura del material para un material con ley de fluencia no asociada. 81. Fig. 3.18: Deformaciones en la línea de extensión nula. 81. Fig. 3.19: Definición del ángulo de rozamiento instantáneo. 83. Fig. 3.20: Esquemas geométricos básicos: longitud y diámetro de anclaje. 85. Fig. 3.21: Esquemas geométricos básicos: análisis de una rebanada de anclaje. 85. Fig. 3.22: Deformaciones en la línea de extensión nula (LEN). 86. CAPÍTULO 5: DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO DE ENSAYO Fig. 5.1: Vista frontal del tractómetro (base de apoyo: Im x Im). 123. Fig. 5,2; Corte del tractómetro (base de apoyo Im x Im). 124. Fig. 5.3: Detalle del sistema de fijación del anclaje. 125. CAPÍTULO 6: ENSAYOS DE ARRANCAMIENTO EN MORTERO Fig. 6.1; Granulometría arena calibrada n''2. 134. Fig. 6.2: Influencia de la edad sobre las resistencias relativas del hormigón (Fernández Cánovas, 1989). 135. Fig. 6.3: Resistencia a compresión simple de distintas dosificaciones. 135. Fig. 6.4: Granulometría arena fína 0,4 mm. 136. Fig. 6.5: Ensayos triaxiales mortero arena fina 0,4 mm. 137. Fig. 6.6: Evolución de la resistencia a compresión simple a lo largo del tiempo. 140. Fig. 6.7: Resultados ensayos triaxiales B3. 145. Fig. 6.8: Resultados ensayos triaxiales B4. 146. Fig. 6.9: Resultados ensayos triaxiales B5. 147. Fig. 6.10: Resultados ensayos triaxiales B6. 148. Fig. 6.11: Resultados ensayos triaxiales B7. 149. Fig. 6.12: Resultados ensayos triaxiales B8. 150. Fig. 6.13: Resultados ensayos triaxiales B5, con representación del ajuste de Hoek y Brown. 151. Fig. 6.14: Informe del resultado de un ensayo de arrancamiento. 161. xvui.

(28) ANCLAJES EN ROCA: índice de figuras. Fig. 6.15: Esquema diámetros medidos y nomenclatura (vista de "cono" en planta) 170 Fig. 6.16: Esquema medición sobre fotografía (en planta). 172. Fig. 6.17: Efecto de ocultación del contomo real tras un perfil más elevado anterior 174 Fig. 6.18: Falta de paralelismo entre el plano de imagen y el de la fotografía. 174. Fig. 6.19: Representación de la superficie de rotura. 175. Fig. 6.20: Superficie de arrancamiento de B2A1. 181. Fig. 6.21: Superficie de arrancamiento de B2A2. 182. Fig. 6.22: Superficie de arrancamiento de B3A1. 184. Fig. 6.23: Superficie de arrancamiento de B3A1 con escala vertical defonnada. 185. Fig. 6.24: Superficie de arrancamiento de B3A2. 186. Fig. 6.25: Superficie de arrancamiento de B4A1. 188. Fig. 6.26: Superficie de arrancamiento de B4A2. 189. Fig. 6.27: Superficie de arrancamiento de B5A1. 190. Fig. 6.28: Superficie de arrancamiento de B5A2. 191. Fig. 6.29: Superficie de arrancamiento de B6A2. 194. Fig. 6.30: Superficie de arrancamiento de B7A6. 200. Fig. 6.31: Superficie de arrancamiento de B7A8. 202. Fig. 6.32: Superficie de arrancamiento de B8A2. 205. Fig. 6.33: Superficie de arrancamiento de B8A3. 206. Fig. 6.34: Superficie de arrancamiento de B8A4. 207. Fig. 6.35: Superficie de arrancamiento de B8A6. 210. Fig. 6.36: Superficie de arrancamiento de B8A7. 211. Fig. 6.37: Superficie de arrancamiento de B8A8. 212. Fig. 6.38: Superficie de arrancamiento de B8A9. 213. Fig. 6.39: Relación "Tracción necesaria-Longitud del anclaje" de los ensayos válidos 217 Fig. 6.40: Relación "Tracción necesaria-Longitud del anclaje" de los ensayos válidos 218 Fig. 6.41: Superficie media de rotura de todos los ensayos válidos. 219. Fig. 6.42: Superficie de rotura de todos los ensayos válidos (escala real). 219. Fig. 6.43: Esquema de la superficie de rotura. 220. XIX.

(29) ANCLAJES EN ROCA: índice de figuras. Fig. 6.44: Representación de las superficies de rotura de todos los ensayos válidos divididas por L. 220. Fig. 6.45: Relación esbeltez n - ymax/L. 221. Fig. 6.46: Relación esbeltez n - ymax/D. 222. Fig. 6.47: Ángulo de inicio de la superficie de arrancamiento. 223. Fig. 6.48: Relación "Volumen arrancado-Longitud de anclaje". 225. Fig. 6.49: Relación "Volumen arrancado/Diámetro -Esbeltez del anclaje". 225. Fig. 6.50: Superficie de rotura real y cono equivalente. 226. Fig. 6.51: Relación "Ángulo equivalente aeq-esbeltez n". 227. Fig. 6.52: Comparación de las superficies de rotura de B4A2 y B7A6. 229. Fig. 6.53: Comparación de las superficies de rotura de B8A7 y B8A9. 230. CAPÍTULO 7: ENSAYOS DE ARRANCAMIENTO EN ROCA Fig. 7.1: a) Esquema de probeta de roca ensayada en la norma UNE-EN 13364 b) Rotura del taladro del anclaje (AENOR, 2001b). 233. Fig. 7.2: Ensayos triaxiales arenisca. Representación oi-cjs. 238. Fig. 7.3: Ensayos triaxiales arenisca. Representación p-q. 239. Fig. 7.4: Ensayos triaxiales arenisca. Representación apcra junto con ajuste Hoek y Brown. 241. Fig. 7.5: Análisis qm'mico roca caliza. 244. Fig. 7.6: Ensayos triaxiales roca caliza. Representación Oi-cjs. 250. Fig. 7.7: Ensayos triaxiales roca caliza. Representación p-q. 251. Fig. 7.8: Ensayos triaxiales roca caliza. Representación ai-as junto con ajuste Hoek y Brown. 252. Fig. 7.9: Representación de las fisuras observables en la superficie del bloque C2255 Fig. 7.10: Ensayos triaxiales granito. Representación. CTI-CTS. Fig. 7.11: Ensayos triaxiales granito. Representación p-q. 262 262. Fig. 7.12: Ensayos triaxiales granito. Representación ci-crs junto con ajuste Hoek y Brown. 264. Fig. 7.13: Superficie de rotura de Al Al. 271. Fig. 7.14: Análisis comparativo entre dos cortes diametrales medidos empleando el método basado en el calibre y el basado en las fotografías. 271. Fig. 7.15: Superficie de arrancamiento de A1A6. 273. XX.

(30) ANCLAJES EN ROCA: índice de figuras. Fig. 7.16: Superficie de arrancamiento de A1A7. 274. Fig. 7.17: Superficie de arrancamiento de A2A1. 275. Fig. 7.18: Superficie de arrancamiento de A3Al. 279. Fig. 7.19: Superficie de arrancamiento de C1 Al. 281. Fig. 7.20: Superficie de arrancamiento de C1A2. 283. Fig. 7.21: Comparativa de medidas tomadas con calibre y sobre fotografía. Ensayo C1A2. 283. Fig. 7.22: Superficie de arrancamiento de C1A3. 284. Fig. 7.23: Superficie de arrancamiento de C1A4. 285. Fig. 7.24: Comparativa de medidas tomadas con calibre y sobre fotografía. Ensayo C1A4. 286. Fig. 7.25: Superficie de arrancamiento de C2A2. 288. Fig. 7.26: Superficie de arrancamiento de C2A3. 289. Fig. 7.27: Superficie de arrancamiento de C2A4, superficie exterior. 290. Fig. 7.28: Superficie de rotura C2A4, superficie interior. 291. Fig. 7.29: Superficie de arrancamiento de C2A5. 292. Fig. 7.30: Superficie de arrancamiento de C2A6. 293. Fig. 7.31: Superficie de arrancamiento de Gl Al. 294. Fig. 7.32: Superficie de arrancamiento de Gl A2. 295. Fig. 7.33: Superficie de arrancamiento de G1A5. 296. Fig. 7.34: Superficie de arrancamiento de G1A6. 297. Fig. 7.35: Superficie de arrancamiento de G1A7. 298. Fig. 7.36: Superficie de arrancamiento de G2A1. 299. Fig. 7.37: Superficie de arrancamiento de G2A2. 300. Fig. 7.38: Superficie de arrancamiento de G2A4. 301. Fig. 7.39: Superficie de arrancamiento de G2A5. 302. Fig. 7.40: Superficie de arrancamiento de G2A6. 303. Fig. 7.41: Relación "Tracción necesaria-Longitud del anclaje" de todos los ensayos realizados (incluidos los de morteros). 306. Fig. 7.42: Relación "Tracción necesaria-Longitud del anclaje" de los ensayos válidos 307 Fig. 7.43: Tensión tangencial en el contacto roca-mortero, expresada como porcentaje de la resistencia a compresión simple,firentea la esbeltez de los ensayos realizados 309. XXI.

(31) ANCLAJES EN ROCA: índice de figuras Fig. 7.44: Superficies de rotura de todos los ensayos de arrancamiento válidos realizados sobre areniscas. 310. Fig. 7.45: Superficies de rotura de todos los ensayos de arrancamiento válidos realizados sobre calizas. 310. Fig. 7.46: Superficies de rotura de todos los ensayos de arrancamiento válidos realizados sobre granitos. 310. Fig. 7.47: Representación de todas las superficies de rotura de ensayos de arrancamiento válidos en roca. 311. Fig. 7.48: Esquema superficie de rotura. 312. Fig. 7.49: Relación ymax-L para los ensayos válidos en roca. 313. Fig. 7.50: Relación ymax/D-n para los ensayos válidos en roca. 314. Fig. 7.51: Relación yâx/L-n para los ensayos válidos en roca. 315. Fig. 7.52: Ángulo de inicio de la superficie de arrancamiento ao y ai. 317. Fig. 7.53: Relación "Volumen arrancado-Longitud de anclaje". 319. Fig. 7.54: Relación "Volumen arrancado/Diámetro -Esbeltez de anclaje". 319. Fig. 7.55: Superficie de rotura real y cono equivalente. 320. Fig. 7.56: Relación "Ángulo equivalente agq- Esbeltez n" para los anclajes ensayados en roca. 321. Fig. 7.57: Superficie de arrancamiento de Al A7, Cl A3 y G2A4. 322. CAPÍTULO 8: CONTRASTE Fig. 8.1: Relación T (adimensional)-n para morteros, adimensionalizados según el criterio de Mohr Coulomb (n=L/D; Ta=(TtgcD)/(D^C)). 328. Fig. 8.2: Relación T (adimensional)-n para morteros, adimensionalizados según el criterio de Mohr Coulomb (n=L/D; Tá=(TtgO)/(DX)). Indicación zona bandeada. 328 Fig. 8.3: Esquema de los ángulos v|;o y v}/f de la superficie de rotura de los anclajes 330 Fig. 8.4: Relación T-L para mortero (adimensional). Criterio de rotura Mohr-Coulomb 331 Fig. 8.5: Relación T,L y ymaxfi"entea \\io para mortero (adimensional). Criterio de rotura Mohr-Coulomb. 332. xxu.

(32) ANCLAJES EN ROCA: índice de figuras. Fig. 8.6: Relación T,L y ymax frente a VJ/Q para mortero (adimensional). Criterio de rotura Mofar-Coulomb. 333. Fig. 8.7: Relación T (adimensional)-n para rocas, adimensionalizados según el criterio de rotura de Mohr-Coulomb. 336. Fig. 8.8: Relación T-L para arenisca (adimensional). Criterio de rotura Mohr-Coulomb. 340 Fig. 8.9: Relación T, L y yâx frente a VJ/Q para arenisca (adimensional). Criterio de rotura Mohr-Coulomb.. 340. Fig. 8.10: Relación T-L para caliza (adimensional). Criterio de rotura Mohr-Coulomb. 341 Fig. 8.11: Relación T-L y T, L y ymax frente a VJ/Q para caliza (adimensional). Criterio de rotura Mohr-Coulomb.. 341. Fig. 8.12: Relación T-L para granito (adimensional). Criterio de rotura Mohr-Coulomb. 342 Fig. 8.13: Relación T-L y T, L y ymax frente a \|/o para granito (adimensional). Criterio de rotura Mohr-Coulomb.. 342. Fig. 8.14: Relación T (adimensional)-n para rocas, adimensionalizados para el criterio de rotura de Hoek y Brown. 346. Fig. 8.15: Relación T-L para arenisca (adimensional). Criterio de rotura de Hoek y Brown. 350. Fig. 8.16: Relación T-L y T, L y ymax frente a ij/o para arenisca (adimensional). Criterio de rotura Hoek y Brown.. 350. Fig. 8.17: Relación T-L para caliza (adimensional). Criterio de rotura de Hoek y Brown 351 Fig. 8.18: Relación T-L y T, L y ymax frente a ij/o para caliza (adimensional). Criterio de rotura Hoek y Brown.. 351. Fig. 8.19: Relación T-L para granito (adimensional). Criterio de rotura de Hoek y Brown. 352. Fig. 8.20: Relación T-L y T, L y ymax frente a VJ/Q para granito (adimensional). Criterio de rotura Hoek y Brown.. 352. Fig. 8.21: Tensión tangencial en el contacto roca-mortero expresada como porcentaje de la resistencia a compresión simple de la roca. 353. Fig. 8.22: Tensión tangencial en el contacto roca-mortero expresada como porcentaje de la resistencia a compresión simple de la roca xxui. 354.

(33) ANCLAJES EN ROCA: índice de figuras Fig. 8.23: Esquema del valor de la cohesión y el ángulo de rozamiento en función de ios parámetros de Serrano y Olalla. 362. Fig. 8.24: Fuerza de arrancamiento (kN) calculada para los casos tomados de la bibliografía. 363. Fig. 8.25: Fuerza de arrancamiento (kN) calculada para los casos tomados de la bibliografía. 364. Fig. 8.26: Geometría empleada en los cálculos con el PLAXIS a)Modelo axilsimétrico completo b)Ampliación parte superior. 365. Fig. 8.27: Malla deformada en el momento de la rotura. Material de base: mortero 367 Fig. 8.28: Desplazamientos en el momento de la rotura. Material de base: mortero 367 Fig. 8.29: Tensiones tangenciales en el momento de la rotura. Material de base: mortero 367 Fig. 8.30: Malla deformada en el momento de la rotura. Material de base: arenisca 368 Fig. 8.31: Desplazamientos en el momento de la rotura. Material de base: arenisca 369 Fig. 8.32: Tensiones tangenciales en el momento de la rotura. Material de base: arenisca 369 Fig. 8.33: Malla deformada en el momento de la rotura. Material de base; caliza 370 Fig. 8.34: Desplazamientos en el momento de la rotura. Material de base: caliza 371 Fig. 8.35: Tensiones tangenciales en el momento de la rotura. Material de base: caliza 371 Fig. 8.36: Malla deformada en el momento de la rotura. Material de base: granito372 Fig. 8.37: Desplazamientos en el ruomento de la rotura. Material de base: granito373 Fig. 8.38: Tensiones tangenciales en el momento de la rotura. Material de base: granito 373 Fig. 8.39: Fuerza de tracción calculada mediante PLAXIS y modelo analítico frente a resultados de ensayos. 375. Fig. 8.40: Modelo elástico. Malla deformada. 376. Fig. 8.41: Modelo elástico. Desplazamientos. 377. Fig. 8.42: Modelo elástico. Tensiones medias. 377. XXIV.

(34) ANCLAJES EN ROCA: índice de figuras. Fig. 8.43: Modelo elástico. Direcciones principales de las tensiones en el entorno del anclaje. 378. Fig. 8.44: Isóbaras de tracción (T) y de compresión (C). Modelo elástico. 379. Fig. 8.45: Expresión de las tensiones tangenciales (x) como porcentaje de la resistencia a compresión simple de la roca en fimción del índice RMR. Esbeltez n=l. 381. Fig. 8.46: Expresión de las tensiones tangenciales (T) como porcentaje de la resistencia a compresión simple de la roca en función del índice RMR. Esbeltez n=25. XXV. 381.

(35) ANCLAJES EN ROCA: índice de figuras. XXVI.

(36) ANCLAJES EN ROCA: índice de tablas. ÍNDICE DE TABLAS CAPÍTULO 2: ESTADO DEL ARTE Tabla 2.1: Esfuerzos cortantes máximos en la interfaz roca-mortero de inyección recomendada por diversos autores. 8. Tabla 2.2: Esfuerzos cortantes máximos en la interfaz roca-mortero de inyección recomendada por diversos autores (Continuación). 9. Tabla 2.3: Parámetros del modelo de Benmokrane et al (1999). 15. Tabla 2.4: Resistencia media TU al arrancamiento (CICCP, ATEP e Instituto Eduardo Torreja, 1996). 17. Tabla 2.5: Adherencia límite en roca (Ministerio de Fomento, 2001). 18. Tabla 2.6: Resistencia Xa al arrancamiento recomendada (Cuéllar, 1997). 22. Tabla 2.7: Longitudes ancladas recomendadas por diferentes autores (tomado de Hanna, 1982). 25. Tabla 2.8: Ensayos de arrancamiento correspondientes a diferentes fuentes (3 páginas) 49 Tabla 2.9: Ensayos. de arrancamiento. correspondientes. a diferentes. fuentes. (Continuación). 50. Tabla 2.10: Ensayos de arrancamiento correspondientes a diferentes. fuentes. (Continuación). 51. Tabla 2.11: Resumen de los diferentes ensayos de arrancamiento de las tablas 2.8-2.10. Valores medios. 52. Tabla 2.12: Clasificación de los materiales empleados para modelizar la roca (Stimpson, 1970). 54. Tabla 2.13: Características de la roca artificial propuesta por Wong y Chau (1998) 57. CAPÍTULO 3: MODELO ANALÍTICO. APLICACIÓN DE LA PLASTICIDAD NO ASOCIADA Tabla 3.1: Valor máximo que puede asumir el parámetro X en función del ángulo de rozamiento del materid y del valor del ángulo inicial de dilatancia ô-. xxvu. 103.

(37) ANCLAJES EN ROCA: índice de tablas. CAPITULO 4: TEORÍA DE MODELOS REDUCIDOS Tabla 4,1: Denominadores de escala empleados habitualmente en la geotecnia. 116. Tabla 4.2: Clasificación de los materiales empleados para la realización de modelos (Stimpson, 1970). 117. Tabla 4.3: Denominadores de escala del modelo reducido para la extracción de anclajes 119 120. Tabla 4.4: Valores de los denominadores de escala. CAPÍTULO 5: DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO DE ENSAYO Tabla 5.1: Características de la célula de carga. 128. Tabla 5.2: Características del transductor. 128. Tabla 5.3: Características del amplificador. 129. Tabla 5.4: Características del acondicionador del transductor. 129. Tabla 5.5: Características del multiplexor. 13 O. CAPÍTULO 6: ENSAYOS DE ARRANCAMIENTO EN MORTERO Tabla 6.1: Resistencias a compresión simple de diversas mezclas (Monte, 1996) 133 Tabla 6.2: Ensayos a compresión simple con distintas dosificaciones. 134. Tabla 6.3: Ensayos triaxiales de ajuste con arena. 137. fina. Tabla 6.4: Resistencia a compresión simple de las muestras tomadas de diferentes bloques (arena. fina). 139. Tabla 6.5: Resumen de resistencias a compresión simple (RCS) a lo largo del tiempo (arena. fina). Tabla 6.6: Resistencia tracción directa a) Ensayos realizados b) Media. 140 144. Tabla 6.7: Resultados ensayos triaxiales B3. 145. Tabla 6.8: Resultados ensayos triaxiales B4. 146. Tabla 6.9: Resultados ensayos triaxiales B5. 146. Tabla 6.10: Resultados ensayos triaxiales B6. 147. Tabla 6.11: Resultados ensayos triaxiales B7. 148. Tabla 6.12: Resultados ensayos triaxiales B8. 149. Tabla 6.13: Obtención del ángulo de rozamiento y la cohesión para cada bloque 151 Tabla 6.14: Tiempo de manipulación y fraguado de la resina epoxi (Hilti, 2002a) 154 Tabla 6.15: Resistencia de los anclajes Hilti con diferentes longitudes de anclaje 154 xxviii.

(38) ANCLAJES EN ROCA: índice de tablas. Tabla 6.16: Datos característicos de la rotura de BlAl. 176. Tabla 6.17: Datos característicos de la rotura de Bl A2. 178. Tabla 6.18: Datos característicos de la rotura de Bl A5. 179. Tabla 6.19: Datos característicos de la rotura de B2A1. 180. Tabla 6.20: Datos característicos de la rotura de B2A2. 181. Tabla 6.21: Datos característicos de la rotura de B3A1. 183. Tabla 6.22: Datos característicos de la rotura de B3A2. 185. Tabla 6.23: Datos característicos de la rotura de B4A1. 187. Tabla 6.24: Datos característicos de la rotura de B4A2. 188. Tabla 6.25: Datos característicos de la rotura de B5 Al. 189. Tabla 6.26: Datos característicos de la rotura de B5A2. 190. Tabla 6.27: Datos característicos de la rotura de B6A1. 192. Tabla 6.28: Datos característicos de la rotura de B6A2. 193. Tabla 6.29: Datos característicos de la rotura de B6A3. 194. Tabla 6.30: Datos característicos de la rotura de B7A1. 195. Tabla 6.31: Datos característicos de la rotura de B7A2. 196. Tabla 6.32: Datos característicos de la rotura de B7A3. 197. Tabla 6.3 3: Datos característicos de la rotura de B7A4. 197. Tabla 6.34: Datos característicos de la rotura de B7A5. 198. Tabla 6.35: Datos característicos de la rotura de B7A6. 199. Tabla 6.36: Datos característicos de la rotura de B7A7. 201. Tabla 6.37: Datos característicos de la rotura de B7A8. 201. Tabla 6.38: Datos característicos de la rotura de B7A9. 203. Tabla 6.39: Datos característicos de la rotura de B8A1. 203. Tabla 6,40: Datos característicos de la rotura de B8A2. 205. Tabla 6.41: Datos característicos de la rotura de B8A3. 206. Tabla 6.42: Datos característicos de la rotura de B8A4. 207. Tabla 6.43: Datos característicos de la rotura de B8A5. 208. Tabla 6.44: Datos característicos de la rotura de B8A6. 209. Tabla 6.45: Datos característicos de la rotura de B8A7. 210. Tabla 6.46: Datos característicos de la rotura de B8A8. 212. Tabla 6.47: Datos característicos de la rotura de B8A9. 213. Tabla 6.48: Datos principales de todos los ensayos de arrancamiento realizados en morteros. 215. XXIX.

(39) ANCLAJES EN ROCA: índice de tablas. Tabla 6.49: Longitud del anclaje, diámetro de perforación y separación máxima desde el eje Ymax de los anclajes válidos. 220. Tabla 6.50: Ángulos de inicio de la superficie de arrancamiento. 223. Tabla 6.51: Volumen del material arrancado. 224. Tabla 6.52: Semiángulo del cono equivalente para los anclajes ensayados en morteros 226 Tabla 6.53: Datos característicos de la rotura de B2A1, B4A2 y B7A6. 228. Tabla 6.54: Datos característicos de la rotura de B8A7 y B8A9. 229. CAPÍTULO 7: ENSAYOS DE ARRANCAMIENTO EN ROCA Tabla 7.1: Datos básicos de la arenisca "Bateig Diamante". 232. Tabla 7.2: Valores de los ensayos esclerométricos. 236. Tabla 7.3: Valores de la dureza superficial según el martillo Schmidt. 237. Tabla 7.4: Valores de la resistencia a compresión simple deducidos. 237. Tabla 7.5: Ensayos de resistencia a compresión simple y triaxiales de la arenisca 237 Tabla 7.6: Ensayos brasileños de la arenisca. 239. Tabla 7.7: Resultados de los ensayos de carga puntual en arenisca. 241. Tabla 7.8: Cálculo de la resistencia a tracción de la arenisca. 242. Tabla 7.9: Datos de los ensayos de medida de la velocidad de las ondas p y s en arenisca 242 Tabla 7.10: Obtención del módulo de elasticidad de arenisca. 243. Tabla 7.11: Datos básicos de la arenisca. 243. Tabla 7.12: Datos básicos de la caliza "Capri". 245. Tabla 7.13: Valores de los ensayos esclerométricos. 248. Tabla 7.14: Valores de la dureza superficial según el martillo Schmidt. 249. Tabla 7.15: Valores de la resistencia a compresión simple deducidos. 249. Tabla 7.16: Ensayos de resistencia a compresión simple y triaxiales de roca caliza 249 Tabla 7.17: Ensayos brasileños de la caliza. 252. Tabla 7.18: Resultados de los ensayos de carga puntual en roca caliza. 253. Tabla 7.19: Cálculo de la resistencia a tracción de la roca caliza. 253. Tabla 7.20: Datos de los ensayos de medida de la velocidad de las ondas p y s en roca caliza. 254. Tabla 7.21: Obtención del módulo de elasticidad de roca caliza. 254. XXX.

(40) ANCLAJES EN ROCA; índice de tablas Tabla 7.22: Datos básicos de la caliza. 256. Tabla 7.23: Propiedades básicas del granito "Blanco Castilla". 257. Tabla 7.24: Valores de los ensayos esclerométricos. 260. Tabla 7.25: Valores de la dureza superficial según el martillo Schmidt. 260. Tabla 7.26: Valores de la resistencia a compresión simple deducidos. 260. Tabla 7.27: Ensayos de resistencia a compresión simple y triaxiales en granito. 261. Tabla 7.28: Ensayos brasileños del granito. 263. Tabla 7.29: Resultados de los ensayos de carga puntual en granito. 264. Tabla 7.30: Cálculo de la resistencia a tracción del granito. 265. Tabla 7.31: Datos de los ensayos de medida de la velocidad délas ondas p y s en granito 265 Tabla 7.32: Obtención del módulo de elasticidad del granito. 266. Tabla 7.33: Datos básicos del granito. 266. Tabla 7.34: Tiempo de manipulación y fraguado de la resina epoxi (Hilti, 2002b)268 Tabla 7.35: Datos característicos del ensayo Al Al. 270. Tabla 7.36: Datos característicos del ensayo A1A2. 272. Tabla 7.37: Datos característicos del ensayo A1A6. 273. Tabla 7.38: Datos característicos del ensayo A1A7. 274. Tabla 7.39: Datos característicos del ensayo A2A1. 275. Tabla 7.40: Datos característicos del ensayo A2A2. 278. Tabla 7.41: Datos característicos del ensayo A2A2 equivalente. 278. Tabla 7.42: Datos característicos del ensayo A3A1. 279. Tabla 7.43: Datos característicos del ensayo A3A2. 280. Tabla 7.44: Datos característicos del ensayo ClAl. 281. Tabla 7.45: Datos característicos del ensayo Cl A2. 282. Tabla 7.46: Datos característicos del ensayo Cl A3. 284. Tabla 7.47: Datos característicos del ensayo C1A4. 286. Tabla 7.48: Datos característicos del ensayo C2A1. 287. Tabla 7.49: Datos característicos del ensayo C2A2. 287. Tabla 7.50: Datos característicos del ensayo C2A3. 288. Tabla 7.51: Datos característicos del ensayo C2A4. 290. Tabla 7.52: Datos característicos del ensayo C2A5. 291. Tabla 7.53: Datos característicos del ensayo C2A6. 292. Tabla 7.54: Datos característicos del ensayo Gl Al. 293. XXXI.

(41) ANCLAJES EN ROCA: índice de tablas Tabla 7.55: Datos característicos del ensayo G1A2. 294. Tabla 7.56: Datos característicos del ensayo G1A5. 295. Tabla 7.57: Datos característicos del ensayo Gl A6. 296. Tabla 7.58: Datos característicos del ensayo G1A7. 297. Tabla 7.59: Datos característicos del ensayo G2A1. 298. Tabla 7.60: Datos característicos del ensayo G2A2. 299. Tabla 7.61: Datos característicos del ensayo G2A5. 300. Tabla 7.62: Datos característicos del ensayo G2A5. 301. Tabla 7.63: Datos característicos del ensayo G2A6. 302. Tabla 7.64: Resumen de todos los ensayos de arrancamiento realizados en roca (Diámetro perforación 18 mm, diámetro varilla 14 mm). 305. Tabla 7.65: Tensión tangencial existente en el contacto anclaje roca para los diferentes anclajes ensayados. 308. Tabla 7.66: Magnitudes. geométricas más características de los ensayos de. arrancamiento en roca. 312. Tabla 7.67: Ángulo de inicio de la superficie de arrancamiento. 316. Tabla 7.68: Voltunen de la superficie arrancada. 318. Tabla 7.69: Semiángulo del cono equivalente para los anclajes ensayados en roca 320 Tabla 7.70: Datos característicos de los ensayos A2A7, C1A3 y G2A4. 322. C A P Í T U L O 8: C O N T R A S T E. Tabla 8.1: Valores de la cohesión y ángulo de rozamiento correspondientes a cada bloque de mortero ensayado Tabla 8.2: Valores de D^ • C/tan^,. 326 empleados en los cálculos. 327. Tabla 8.3: Resultados de ensayos de arrancamiento dimensionales y adimensionales 327 Tabla 8.4: Conjuntos de parámetros que ajustan bien la ley T-L adimensional para los distintos tipos de roca. 329. Tabla 8.5: Conjxmtos de parámetros de ajuste para el mortero, junto con el ángulo inicial y final de la superficie de rotura. 330. Tabla 8.6: Valor de i|/o en los ensayos de arrancamiento en mortero. 330. xxxii.

(42) ANCLAJES EN ROCA: índice de tablas. Tabla 8.7: Parámetros modelo teórico con criterio de rotura Mohr-Coulomb. Ajuste propuesto para mortero. 331. Tabla 8.8: Valores de la cohesión y ángulo de rozamiento correspondientes a los distintos materiales rocosos empleados. 334. Tabla 8.9: Valores de Z?^ • C/tan^ para los distintos materiales rocosos empleados 334 Tabla 8.10: Fuerza de rotura adimensional y esbeltez de los anclajes en roca. Criterio de rotura Mohr-Coulomb.. 335. Tabla 8.11: Conjuntos de parámetros que ajustan bien la ley T-L adimensional para los distintos tipos de roca. 337. Tabla 8.12: Conjuntos de parámetros de ajuste para los distintos tipos de roca, junto con el ángulo inicial y final de la superficie de rotura. 338. Tabla 8.13: Valor de \(/o en los ensayos de arrancamiento en roca. 338. Tabla 8.14: Parámetros modelo teórico con criterio rotura Mohr-Coulomb. Ajuste propuesto para rocas. 339. Tabla 8.15: Valores de p para los distintos materiales rocosos empleados. 344. Tabla 8.16: Valores de D'^p para los distintos materiales rocosos empleados. 344. Tabla 8.17: Fuerza de rotura adimensional y esbeltez de los anclajes rotos en roca. Criterio de rotura Hoek y Brown.. 345. Tabla 8.18: Conjxmtos de parámetros que ajustan bien la ley T-L adimensional para los distintos tipos de roca. 347. Tabla 8.19: Conjuntos de parámetros de ajuste para los distintos tipos de roca, junto con el ángulo final de la superficie de rotura vj/f Tabla 8.20: Valor de \\fo en los ensayos de arrancamiento en roca. 348 348. Tabla 8.21: Parámetros modelo teórico con criterio rotura Hoek y Brown. Ajuste propuesto para rocas. 349. Tabla 8.22: Características del modelo reducido de anclaje. 357. Tabla 8.23: Valores de X^ en fimción de los parámetros geométricos de modelo y prototipo. 357. Tabla 8.24: Ensayos de arrancamiento en roca obtenidos de la bibliografía con esbeltez menor a 20.. 358. Tabla 8.25: Ensayo de arrancamiento B3A1. 358. Tabla 8.26: Resistencia a compresión simple y carga de rotura calculada a partir de los ensayo s a escala reducida. 358 xxxiii.

(43) ANCLAJES EN ROCA: índice de tablas. Tabla 8.27: Tensión tangencial en el contacto roca-mortero calculada a partir de los ensayos efectuados, expresada como porcentaje respecto de la resistencia a compresión simple. 359. Tabla 8.28: Ensayos de arrancamiento tomados de la bibliografía empleados para comparar con el modelo analítico. 360. Tabla 8.29: Ensayos de arrancamiento tomados de la bibliografía empleados para comparar con el modelo analítico. 361. Tabla 8.30: Parámetros de los criterios de rotura de Mohr-Couiomb y Hoek y Brown empleados en los cálculos. 362. Tabla 8.31: Fuerza de arrancamiento (kN) calculada para los casos de la bibliografía 363 Tabla 8.32: Parámetros característicos de los materiales que han sido empleados en los cálculos con PLAXIS. 366. Tabla 8.33: Resultados del cálculo con el programa PLAXIS, método analítico y resultados de ensayos para anclajes en morteros.. 374. Tabla 8.34: Resultados del cálculo con el programa PLAXIS, método analítico y resultados de ensayos para anclajes en arenisca. 374. Tabla 8.35: Resultados del cálculo con el programa PLAXIS, método analítico y resultados de ensayos para anclajes en caliza. 374. Tabla 8.36: Resultados del cálculo con el programa PLAXIS, método analítico y resultados de ensayos para anclajes en granito. xxxiv. 374.

(44) ANCLAJES EN ROCA: índice de fotografías. ÍNDICE DE FOTOGRAFÍAS CAPÍTULO 2: ESTADO DEL ARTE Fotografía 2.1: Ensayo sobre un modelo reducida de un anclaje (Hobst y Zajíc, 1977) 33 Fotografía 2.2: Ensayo in situ de arrancamiento de anclaje (Hobst y Zajíc, 1977) 44 Fotografía 2.3: Modelo de túnel tras el ensayo (Durove et al, 1993). 61. Fotografía 2.4: Modelos tras su ensayo hasta la rotura (Kotdawala y Hu, 1993). 61. Fotografía 2.5: Modelo reducido de túnel con tubos de control de la presión interior (Wang, 2000). 62. Fotografía 2.6: Mecanismo de rotura para un modelo reducido de pilares (Johnston y Choi, 1986). 62. Fotografía 2.7: Muestras talladas para realizar en ellas medidas presiométricas (Johnston y Choi). 63. Fotografía 2.8: Modelo de roca bulonada ensayada a compresión a) antes b)después de la rotura (Indaratna, 1990). 64. CAPÍTULO 5: DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO DE ENSAYO Fotografía 5.1: Vista general del aparato extractor. 124. Fotografía 5.2: Detalle del sistema de fijación del anclaje. 125. Fotografía 5.3: Central hidráulica. 126. Fotografía 5.4: Sistema de control informático. 127. Fotografía 5.5: Molde de preparación de bloques de ensayo de mortero. 127. C A P Í T U L O 6: E N S A Y O S D E A R R A N C A M I E N T O E N M O R T E R O Fotografía 6.1: a) Probeta en ensayo de tracción directa mediante carga por perdigones b)Detalle de cabezales. 141. Fotografía 6.2: Probetas tras el ensayo de tracción directa. 142. Fotografía 6.3: Prensa de tracción, tras el ensayo de tracción directa. 143. Fotografía 6.4: Probetas tras el ensayo de tracción directa cargadas mediante prensa 143 Fotografía 6.5: Muestras tomadas en la fabricación del bloque B8. XXXV. 144.

(45) ANCLAJES EN ROCA: índice de fotografías. Fotografía ^.6: Resina Hilti-HIT 150. 152. Fotografía 6.7: Limpieza del taladro mediante a) Escobilla b) Bombín de limpieza 153 Fotografía 6.8: Pistola de inyección. 153. Fotografía 6.9: Hormigonera durante la fabricación de un bloque. 156. Fotografía 6.10: Proceso de amasado de la mezcla de mortero. 156. Fotografía 6.11: Bloque de mortero recien terminado. 156. Fotografía 6.12: Varilla fijada con resina. 157. Fotografía 6.13: Colocación del tractómetro a)Suspensión del tractómetro mediante eslingas b) Centrado. 158. Fotografía 6.14: Tractómetro colocado sobre el bloque. 158. Fotografía 6.15: Fijación varilla-tractómetro a) Detalle de tuercas b)Vista general 159 Fotografía 6.16: Colocación del medidor de desplazamientos. 159. Fotografía 6.17: Programa informático para la realización de ensayos de arrancamiento 160 Fotografía 6.18: Ensayo de arrancamiento. 160. Fotografía 6.19: Puntos de suspensión auxiliares para el volteo del bloque. 162. Fotografía 6.20: Volteo de un bloque. 162. Fotografía 6.21: Disposición de varios anclajes en una misma cara. 163. Fotografía 6.22: Ejecución de ensayos de arrancamientos no centrados en el bloque a)Posición inestable b)Posición estable. 163. Fotografía 6.23: a)Retirada del tractómetro b)Retirada del bloque. 164. Fotografía 6.24: a)Colocación bloques retirados b)Envío a vertedero. 164. Fotografía 6.25: Disposición del "cono" arrancado encima de ima plancha de poliespán 165 Fotografía 6.26: a) Obtención del molde de escayola interponiendo una lámina de plástico b) Molde de escayola. 166. Fotografía 6.27: a) Molde escayola con separación mediante aceite de ricino b) Asa para el molde. 166. Fotografía 6.28: a) Espuma de poliuretano colocada sobre el "cono". Se observa como en los bordes, tras hincharse, no hay contacto con la superficie del bloque b)Molde de poliuretano de medio "cono". 167. Fotografía 6.29: Corte del molde de poliuretano mediante guillotina. 167. xxxvi.

(46) ANCLAJES EN ROCA: índice de fotografías. Fotografía 6.30: Molde de silicona a) Reproducción de un "cono " de un anclaje b) Flexibilidad de la silicona. 168. Fotografía 6.31: Moldes realizados con diferentes materiales (vista en planta). 168. Fotografía 6.32: Moldes realizados con diferentes materiales (vista lateral). 169. Fotografía 6.33: Toma de datos sobre el bloque. 169. Fotografía 6.34: Soporte para el calibre. 170. Fotografía 6.35: Superficie de rotura medida con calibre con los diámetros marcados en elpoliespán. 171. Fotografía 6.36: Fotografía tomada para medir sobre ella la superfície de rotura 171 Fotografía 6.37: a) y b) Fotografías tomadas para caracterizar un diámetro del "cono" 173 Fotografía 6.38: Varilla rota de BlAl, ya con la varilla roscada de B1A2 colocada 176 Fotografía 6.39: Situación relativa de BlAl y B1A2. 177. Fotografía 6.40: B2A2 tras la rotura. 177. Fotografía 6.41: a) Partes de mortero arrancadas al romper B1A2 b) Anclaje recibido de resina tras ser arrancado. 178. Fotografía 6.42: a) y b) Situación relativa en el bloque de los anclajes BlAl a B1A5 178 Fotografía 6.43: a) y b) Bloque Bl partido tras el ensayo de arrancamiento del anclaje B1A5. 179. Fotografía 6.44: Anclaje B2A1, ima vez producida la rotura. 180. Fotografía 6.45: Tras el ensayo de B2A1, superfície de rotura formada en la capa de lechada superficial.. 181. Fotografía 6.46: B2A2 una vez producido el arrancamiento. 182. Fotografía 6.47: Vista en planta del bloque B2, tras el arrancamiento. Contomo del mortero arrancado.. 182. Fotografía 6.48: B3A1 tras el ensayo de aixancamiento, sin desmontar todavía el equipo 183 Fotografía 6.49: a) y b): Imágenes digitales tomadas para medir la superficie de rotura mediante un programa gráfico. 184. Fotografía 6.50: B3A2 tras el ensayo de arrancamiento, antes de desmontar el equipo 186 Fotografía 6.51: Vista en planta de B3 A2, con situación de la varilla remarcada 186. xxxvn.

(47) ANCLAJES EN ROCA: índice de fotografías. Fotografía 6.52: Anclaje B4A1. 187. Fotografía 6.53: B4A2 tras el ensayo. 188. Fotografía 6.54: B4A2 preparado para medir su superficie. 189. Fotografía 6.55: a) B5A1 durante el ensayo de arrancamiento b) "Cono" arrancado 190 Fotografía 6.56: B5A2 tras el arrancamiento. 191. Fotografía 6.57: B5A2 tras el arrancamiento. 191. Fotografía 6.58: "Cono" arrancado del ensayo B6A1. 192. Fotografía 6.59: B6A2. 193. Fotografía 6.60: a) B6A3 con el pequeño relleno de resina que se realizó para rellenar el "cono" de B6A1 b) Rotura de B6A3. 195. Fotografía 6.61: B7A1 a) Anclaje arrancado b)Superfície de rotura en el bloque 7 tras el arrancamiento. 195. Fotografía 6.62: Colocación de B7A2. 196. Fotografía 6.63: Superficie de arrancamiento formada tras el ensayo B7A2. 196. Fotografía 6.64; B7A4 tras el arrancamiento. 198. Fotografía 6.65: B7A5 tras el arrancamiento.. 199. Fotografía 6.66: Ensayo B7A6. 200. Fotografía 6.67: Ensayo B7A6. 200. Fotografía 6.68: a) Situación de B7A8 respecto a B7A7 (B7A7 estaba en la zona más marrón del bloque) b)Situación excéntrica de la máquina de ensayo durante el ensayo B7A8. 202. Fotografía 6.69: Ensayo B7A8 a)Bloque B7 y "cono" extraído b) Cono extraído 202 Fotografía 6.70: Ensayo B7A9 a) Anclaje arrancado b) Superfície del bloque tras el ensayo. 203. Fotografía 6.71: Superficie de rotura de B8A1. 204. Fotografía 6.72: Disposición De B8A1-B8A4. El anclaje B8A1 ya ha sido arrancado. 204 Fotografía 6.73: Ensayo B8A2. 205. Fotografía 6.74: Colocación del equipo para el ensayo B8A3. 206. Fotografía6.75: Ensayo B8A4. 207. Fotografía 6.76: Ensayo B8A5. 208. Fotografía 6.77: Disposición de los anclajes B8A5, B8A6, B8A7, B8A8 y B8A9 209 Fotografía 6.78: Ensayo B8A6. 210. xxxvni.

(48) ANCLAJES EN ROCA: índice de fotografías. Fotografía 6.79: Ensayo B8A7. 211. Fotografía 6.80: a)Ensayo B8A8 b) Superficie de B8 tras el ensayo B8A8 (en el centro está la perforación). 212. Fotografía 6.81: Ensayo B8A9. 213. Fotografía 6.82: Superficie de la segimda cara del bloque B8 tras los ensayos de arrancamiento efectuados. 214. CAPÍTULO 7: ENSAYOS DE AREIANCAMIENTO EN ROCA Fotografía 7.1: Arenisca "Bateig Diamante". 232. Fotografía 7.2: Vista a través del microscopio de la caliza dolomitizada areno-margosa fosilífera (LN). 234. Fotografía 7.3: Vista a través del microscopio de la caliza dolomitizada areno-margosa fosilífera (LP). 234. Fotografía 7.4: Vista a través del microscopio de un gasterópodo (LN). 235. Fotografía 7.5: Vista a través del microscopio de un cristal de dolomía (LP). 235. Fotografía 7.6: Esclerómetro Schmidt. 236. Fotografía 7.7: Marcas producidas por los ensayos esclerométricos a)Cara lateral de Al b) Vista superior de Al (Los puntos señalados con flecha son los que han tenido resultados más altos). 236. Fotografía 7.8: Probetas de arenisca ensayadas a compresión simple. 238. Fotografía 7.9: Ensayo brasileño en arenisca. 239. Fotografía 7.10: CaUza oolítica "Caliza Capri". 244. Fotografía 7.11: Imagen tomada a través del microscopio de ima oosparita (LN) 246 Fotografía 7.12: Imagen tomada a través del microscopio de una oosparita (LP) 246 Fotografía 7.13: Imagen tomada a través del microscopio de una placa de equidermo en oolito (LP). 247. Fotografía 7.14: Imagen tomada a través del microscopio de una esparita cementando los huecos entre oolitos (LP). 247. Fotografía 7.15: Marcas dejadas por los ensayos esclerométricos en las calizas. 248. Fotografía 7.16: Probetas de caliza ensayadas a compresión simple. 250. Fotografía 7.17: Ensayos brasileños de caliza. 251. Fotografía 7.18: Fisuras de la cara superior del bloque Cl. 255. Fotografía 7.19: Bloques con las fisuras marcadas a) Cl b) C2. 256. xxxix.