Ensayo indirecto de tracción brasileño
Es el ensayo más utilizado para medir la resistencia a tracción de una roca.
Dicho ensayo consiste en someter a un cilindro de roca, de longitud igual a su radio, a una compresión diametral. Esto provoca la rotura a lo largo de dicho diámetro como consecuencia de las tensiones de tracción que se generan en dirección perpendicular al mismo.
La tensión a lo largo del diámetro es uniforme.
Hay que tener en cuenta que también existen tensiones compresivas que, en el centro del disco, tienen un valor triple al de las tensiones de tracción y aumentan hacia la periferia del cilindro. Aunque existen tensiones distintas, la rotura se produce por tracción.
CASO A: Comportamiento frágil
Si el comportamiento es frágil, significa que la prensa es más deformable que la probeta. En el punto A se produce la rotura y, si la prensa es menos rígida que el testigo, se produce la rotura explosiva.
CASO B: Comportamiento dúctil
En este caso, la prensa es más rígida que el testigo. La energía cedida por la máquina es inferior a la necesaria para seguir deformando la probeta, por lo que se debe suministrar energía externa.
Criterio de rotura de Hoek y Brown
Se emplea en macizos rocosos resistentes. Es una relación empírica para describir un aumento no lineal en la resistencia máxima de la roca isotrópica con el aumento de la tensión de confinamiento. Sigue una forma parabólica y supone la no dependencia de la tensión principal intermedia.
Comportamiento viscoelástico y viscoplástico
La deformación total sufrida por un cuerpo es la suma de una deformación plástica dependiente del tiempo, la cual ocurre a carga constante:
- Región (I): Si se mantiene la carga, entra en esta región, en la que la curva es cóncava hacia abajo.
- Región (II): Tiene lugar la fluencia secundaria y la curva presenta pendiente constante.
- Región (III): Fluencia terciaria, la cual es una deformación acelerada que conlleva a la rotura.
El comportamiento viscoelástico y viscoplástico son similares, pero el plástico rompe al intentar recuperar la forma.
Origen de las tensiones naturales en la corteza terrestre
En cualquier excavación, el macizo rocoso estará sometido a un estado tensional previo a la apertura del hueco. El estado tensional final es el resultado del estado tensional inicial más las tensiones inducidas por la excavación.
El objetivo del estudio es determinar los efectos tensionales que afectarán a la obra, la dirección de rotura de la roca y la forma ideal de la excavación.
Nota: En el interior de la corteza no puede haber expansión del terreno ya que está confinado.
Existen varios métodos de medida:
- Hidráulicos
- Relajación de tensiones
- Compensación de tensiones
- Fracturación hidráulica
- Sobreperforación
Tipos de rotura de taludes
- ① Rotura plana: Se produce siguiendo una discontinuidad con una dirección aproximadamente igual a la del talud, pero que buza menos que este. Requiere superficies laterales de despegue.
- ② Rotura en cuña: Se produce siguiendo dos planos de discontinuidades. La intersección de ambos planos debe tener un buzamiento inferior al ángulo del talud.
- ③ Rotura por vuelco: Se produce si existe una familia de discontinuidades muy persistentes y poco espaciadas, con un rumbo paralelo al del talud.
- ④ Rotura circular: Suele tener lugar en macizos rocosos de mala calidad, meteorizados o en suelos; la rotura de deslizamiento sigue una trayectoria circular.
Influencia de la dilatancia en túneles
Un bloque sometido a confinamiento, al comenzar a desplazarse hacia la cavidad, se acuña por efecto de la dilatancia. Parte de la energía potencial se invierte en aumentar la tensión normal sobre su discontinuidad, lo que a su vez aumenta su resistencia. Este efecto es el que logra que túneles muy grandes sean estables y que los de menor diámetro sean más propensos a fallar.
Causas de tensiones horizontales elevadas
- Efecto de la topografía: En zonas de topografía escarpada, el empuje del material de los laterales hará que la tensión horizontal aumente en el fondo de la depresión.
- Efecto de la erosión: Si tras un equilibrio elástico ideal se produce una erosión significativa y las tensiones horizontales se mantienen, estas tenderán a ser mayores que las iniciales.
- Efecto de las inclusiones o diques: Siempre que existan materiales de distinta capacidad de transmisión tensional, habrá heterogeneidades tensionales.
Parámetros JRC y JCS
- JRC (Coeficiente de rugosidad de la junta): Se obtiene de los perfiles normalizados o de ensayos de inclinación.
- JCS (Resistencia a compresión simple de los labios): Se obtiene aplicando el martillo de Schmidt.
Correcciones: 
se determinan el ángulo de fricción y la resistencia a compresión simple.
Efecto valle y anomalías tensionales
En zonas de topografía escarpada como valles, el empuje de los materiales situados en los laterales hará que aumente de manera importante la tensión horizontal perpendicular a la estructura en el fondo de la depresión.
