110915_escalamientomacizorocoso

7/25/2019 110915_EscalamientoMacizoRocoso

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GeoBlast S.A



Escalamiento Macizo Rocoso

Página 1 de 18

PROCEDIMIENTO ESCALAMIENTO

1. OBJETIVOEl objetivo de este trabajo es analizar y defnir los parámetros y procedimientosnecesarios para la determinación de las características del macizo rocoso,como los son escalamiento, resistencia, etc.

2. ALCANCE

El alcance de este trabajo es evaluar los procedimientos ue se utilizan para lacaracterización del macizo rocoso, está planteado para ser usado por geólogos,ingenieros y pro!esionales ue trabajen en el área de geotecnia y

geomecanica.

. RESPONSABILIDADES

El responsable directo de esta actividad es el geólogo ue realiza el análisis dela in!ormación obtenida en terreno y recopila los datos de los resultadosobtenidos en laboratorio.

!. REGISTRO DE IN"ORMACI#N

Para el análisis y defnición geomecanica del macizo rocoso es utilizado el

criterio de "oe# $ %ro&n '(oe# et al, )**)+, este criterio es aplicable a unagran variedad de macizos rocosos, incluyendo rocas de muy mala calidad, sinolvidar ue eisten algunas incertidumbres e ineactitudes ue (an creadoinconvenientes en su implementación a modelos num-ricos en particular, ladifcultad de encontrar un ángulo de !ricción y resistencia co(esivaeuivalentes para un macizo rocoso dados. Este trabajo intenta resolver todosestos problemas y establecer una secuencia de cálculos recomendados para laaplicación del criterio de rotura.

PROCEDIMIENTOESCALAMIENTO

El presente documento representa el es!uerzo de /0E2/0 por reunir elconocimiento de sus pro!esionales, al igual ue las mejores prácticasdesarrolladas en las operaciones y con!ormar un documento 3nico para cadaprocedimiento, ue cautele el conocimiento y el epertise en toda lasdivisiones ue (acen parte de la corporación y al mismo sirva de apoyo y

consulta a los nuevos pro!esionales. '4alta la validación de un especialista+




Página ) de 18El criterio es meramente empírico y, por lo tanto, no eisten !ormas5correctas6 de interpretar las diversas relaciones ue se pueden obtener.

$. M%TODO OPERATIVO$.1. CRITERIO GENERALI&ADO DE 'OE()BRO*N

7 continuación se describe en detalle el criterio de !alla generalizado de "oe#%ro&n9

σ

)1( ´

3´

3

´

1

a

ci

bci sm

+××+=

σ

σ σ σ σ

onde σ 1 y σ : son los es!uerzos e!ectivos principales mayor y menor,respectivamente, en la condición de !alla, mb es el valor de la constante m de"oe#%ro&n para el macizo rocoso, s y a son constantes ue dependen de lascaracterísticas del macizo rocoso y σci es la resistencia a la compresión uniaialde los trozos o bloues de roca intacta ue con!orman el macizo rocoso.

Es posible obtener algunas relaciones matemáticas eactas entre el criterio de"oe#%ro&n, epresado en t-rminos de los es!uerzos principales mayor ymenor, y la envolvente de ;o(r defnida en t-rminos del es!uerzo normal y decorte. <in embargo, estas relaciones son di!íciles de manejar y elprocedimiento original usado por "oe#%ro&n =1> es más práctico. En este

procedimiento, la ecuación '1+ se emplea para generar una serie de valorestriaiales, simulando ensayos in situ a escala real, y se usa un procesoestadístico de ajuste de curvas para obtener una envolvente de ;o(reuivalente, la cual está defnida por la ecuación9

)2( A ´

B

ci

tmn

ci

−××=

σ

σ σ σ τ

onde 7 y % son constantes ue dependen del material, σ?n es el es!uerzo

normal e!ectivo, yσ

tm es la 5resistencia a la tracción6, del macizo rocoso. Esta5resistencia a la tracción6, ue representa la trabazón de los bloues de rocacuando -stos no pueden dilatarse libremente, está dada por9




Página : de 18

( ) )3( 4 2

2 smm

bb

ci

tm +−×=

σ σ

Para evaluar la resistencia y la de!ormidad de los macizos rocosos !racturadospor el criterio de "oe# $ %ro&n, se deben evaluar las siguientes propiedades9

• 2a resistencia en compresión no confnada σ ci de los trozos de rocaintacta en el macizo rocoso

• El valor de la constante m i de "oe#%ro&n para esta roca intacta.

• El valor del @ndice de Aesistencia Beológica B<C para el macizo rocoso

;uc(as rocas muestran una disminución signifcativa en su resistencia amedida ue aumenta su contenido de (umedad. En algunos casos, lasaturación destruye las muestras completamente. Es más típico a3n, uemuc(as rocas su!ran p-rdidas de resistencia de un :* a un 1**D comoresultado del deterioro uímico del cemento o de la arcilla cementante, poreste motivo es recomendable ue los ensayos de laboratorio se realicen concontenidos de (umedad ue est-n lo más cercanos posibles a auellos ueocurren en el terreno.

n e!ecto muy importante es la reducción en la resistencia, la cual ocurre comoresultado de las presiones de agua en los poros de la roca. Ferzag(i !ormuló el

concepto del es!uerzo e!ectivo para medios porosos, como los suelos. 2a 5ley6de es!uerzo e!ectivo, como se llama !recuentemente, se puede epresar comoσ? G σ u, donde σ? es el es!uerzo intergranular e!ectivo, el cual controla laresistencia y la de!ormación del material, σ es el es!uerzo total aplicado a lamuestra y u es la presión de poros.

El principio de es!uerzo e!ectivo se (a usado en todo este trabajo tanto para laroca intacta como para los macizos rocosos !racturados. En el caso de la rocaintacta, de muy baja porosidad, se presume ue los cambios de es!uerzos sonsufcientemente bajos como para permitir ue las presiones de poros alcancenuna condición de r-gimen permanente '%race y ;artin+. En el caso de los

macizos rocosos !racturados, se puede suponer ue en las discontinuidades laspresiones de agua aumentarán y se disiparán más rápidamente ue en losporos de los bloues de roca intacta, especialmente en el caso de rocas de bajaporosidad y baja permeabilidad. . Es por este motivo ue a veces se (acedi!erencia entre la presión de poros en !racturas y en macizos rocosos!racturados. /uando se aplica el criterio de "oe#%ro&n a macizos rocososmuy !racturados, se supone un comportamiento isotrópico ue incluye la !alla




Página H de 18de las discontinuidades. En estos casos, las presiones de agua o de 5poros6ue controlan los es!uerzos e!ectivos serán auellas ue se generan en lasdiscontinuidades interconectadas ue defnen los bloues en un medioisotrópico euivalente.

$.1.1. Prop+edades de la Ro,a I-ta,ta

Para los bloues de roca intacta ue con!orman el macizo rocoso, la ecuación'1+ se simplifca a9

)4( 1

5,0´

3´

3

´

1

+××+=

ci

ici m

σ

σ σ σ σ

2a relación entre los es!uerzos principales e!ectivos en la condición de !allapara un tipo de roca dado, está defnida por dos constantes, la resistencia encompresión no confnada σ ci y una constante mi. <iempre ue sea posible, losvalores de estas constantes deberían determinarse mediante análisisestadísticos de los resultados obtenidos de una serie de ensayos triaialese!ectuados sobre testigos de sondajes cuidadosamente preparados.

ebe notarse ue el rango de valores del es!uerzo principal menor, utilizado enlos ensayos, es crítico para la determinación de valores confables de estas dos

constantes. En la derivación original de los parámetros σ ci y mi, "oe# I%ro&n usaron el rango * < σ?: < *,J σ ci y, para ser consistente, es esencialue se use el mismo rango en cualuier serie de ensayos triaiales sobreprobetas de roca intacta.

/uando no es posible realizar pruebas de laboratorio, se pueden utilizar las Fablas 1 y ) para estimar los valores de σ ci y mi. Estas estimaciones sepueden usar para los propósitos de un diseKo preliminar, pero para diseKos dedetalle se deberían de desarrollar ensayos de laboratorio ue permitan obtenervalores más confables.

Tala 1. Est+/a,+0- e- terre-o de la res+ste-,+a e- ,o/pres+0- -+a+al

Clase 3a4

Cal+5,a,+0- dela ro,a se67-s8 res+ste-,+a

Res+ste-,+a 8-+a+al

3Mpa4

9-d+,ede

,ar6ap8-t8al3Mpa4

Est+/a,+0- e- terre-o dela res+ste-,+a

Ee/plos

R; Etremadamente Bolpes de martillo goelógico %asaltos !resco,




Página J de 18

AesistenteL)J*

L1*sólo causan

descostramientossuperfciales en la roca.

c(ert, diabasa,gneiss, granito,

cuarcita.

R$ ;uy Aesistente

1** )J*

H 1*

n trozo de roca reuierevarios golpes de martillo

geológico para !racturarse.

7nfbolita, arenisco,basalto, gabro,

gneiss, granodiorita,

caliza, mármol,riolita, toba.

R! Aesistente

J* 1**

) H

n trozo de roca reuieremás de un golpe con elmartillo geológico para

!racturarse.

/aliza, mármol.4ilitas, arenisca,

esuisitos, pizarras.

R;oderadamente

Aesistente

)J J*

1 )

n trozo de roca puede!racturarse con un 3nico

golpe del martillo geológico,pero no es posible

descostrar la roca con uncortaplumas.

7rcillolita, carbón,concreto, esuistos,pizarras, limonitas.

R2 -bil

J )J

'b+

n golpe con la punta delmartillo geológico deja una

indentación superfcial. 2aroca puede ser descostrada

con un cortaplumas pero condifcultad.

/reta, sal mineral,potasio.

R1 ;uy -bil

1 J 2a roca se disgrega al sergolpeada con la punta delmartillo geológico. 2a rocapuede ser descostrada con

un cortaplumas.

Aoca muy alterada omuy meteorizada.

R<Etremadamente

-bil*,)J 1 2a roca puede ser indentada

con la uKa del pulgar.<albanda arcillosa

dura.

'a+ /lase seg3n %ro&n =)>'b+ Para rocas con una resistencia en compresión uniaial menor ue )J

;pa los resultados del ensayo de carpa puntual son poco confables.




Página M de 18Tala 2. Valores de la ,o-sta-te /+ de la ro,a +-ta,ta para d+st+-tos t+pos de ro,a.

T+po deRo,a

Clase

Gr8poTet8ra

Bruesa ;edia 4ina ;uy 4ina

/lásticas

/onglomerado 7renisca 2imonita

7rcillocita ')) + 1N NH

Brau&aca '18+

Oo/lásticas

0rgánicas

Breta

/arbón ' 8 $ )1 +

/arbonatos

%rec(as /aliza /aliza' )* + Esparítica ;icrítica

' 1* + 8

Químicas

Reso 7n(idrita 1M 1:

Oo 4oliadas;ármol Aocas /ómeas /uarcita N ' 1N + )H

2evemente 4oliadas;igmatita 7nfbolita ;ilonitas ' :* + )J $ :1 ' M +

4oliadas

Bneiss Esuistos 4ilitasPizarras :: H $ 8 ' 1* +

N

Cntrusivas

/laras

Branito Aiolita0bsidiana :: ' 1M +' 1N +

Branodiorita acita ' :* + ' 1 +

iorita 7ndesita ' )8 + 1N

0scuras

Babro olerita ) ' 1N +

Oorita %asalto )) ' 1 +

Etrusivas Piroclásticas7glomerados %rec(as Fobas ' )* + ' 18 + ' 1J +

S E D I M E N T A R I A S

T A M O R "

I C A S

I G N E A S




Página de 187l defnir el valor de σ ci para rocas !oliadas, se debe decidir si usar el valor másalto o el más bajo de la resistencia en compresión no confnada. 2acomposición mineralógica, el tamaKo del grano, el grado de metamorfsmo y la(istoria tectónica son !actores ue desempeKan un rol en las características del

macizo rocoso.

<eg3n, "oe# I %ro&n no (ay una guía eacta para la elección de σ ci, peroproponen ue el valor máimo se debería de usar para los macizos rocososduros y bien trabados. Por otra parte, los valores más bajos de la resistenciaen compresión uniaial se deberían usar para el caso de macizos rocosos demala calidad y tectónicamente alterados.

ebido a ue eiste una disminución signifcativa de la resistencia, a medidaue aumenta el tamaKo de la muestra, "oe# I %ro&n sugieren ue laresistencia en compresión niaial Scd , de una muestra de roca con un

diámetro de d mm, sea relacionada con la resistencia en compresión uniaialScJ*, de una muestra de diámetro J* mm, de acuerdo a la ecuación 'J+. En lafgura 1, se observa esta relación y los datos utilizados para llegar a laecuación.

)5( 50

18,0

50

×=

d ccd

σ σ

0 5 0 1 0 0 1 5 0 2 0 0 2 5 0 3 0 0

0 . 7

0 . 8

0 . 9

1 . 0

1 . 1

1 . 2

1 . 3

1 . 4

1 . 5

U

n

i a

x i a l

c o

m

p

r e

s s i v e

s t r e

n

g

t h

o

f

s p

e

c i m

e

n

o

f

d

i a

m

e

t e

r

d

U

n

i a

x i a

l c o

m

p

r e

s s i v e

s t r e

n

g

t h

o

f

5

0

m

m

d

i a

m

e

t e

r

s p

e

c i m

e

n

p e c i m e n d i a m e t e r d ! m m

" a r # l e$ i m e s t o n e% r a n i t e& a s a l t& a s a l t ! a n d e s i t e l a v a% a # # r o

" a r # l e

% r a n i t e' o r i t e

( ) a r t * d i o r i t e

"+68ra 1. I-=8e-,+a del ta/a>o de la proeta e- la res+ste-,+a 8-+a+al de la ro,a+-ta,ta 3'oe? @ Bro-4




Página 8 de 18

7 medida ue el tamaKo de la muestra aumenta disminuye signifcativamente

la resistencia, la cual se debe a los e!ectos de espaciamiento de las fsurasverticales.

/uando se trata de macizos rocosos a gran escala, la resistencia alcanzará unvalor constante en la medida en ue el tamaKo de los trozos individuales de laroca sean sufcientemente peueKos con respecto al tamaKo total de laestructura a considerar.

En la fgura ) se muestra la transición desde una muestra de roca intactaisotrópica a un macizo rocoso altamente anisotrópico, en el cual la !alla escontrolada por una o dos discontinuidades, o (asta un macizo rocoso isotrópico

por su !uerte grado !racturamiento.

"+68ra 2. D+a6ra/a +deal+ado 8e /8estra la tra-s+,+0- desde 8-a ra,t8rado e-la /ed+da 8e a8/e-ta el ta/a>o de la /8estra ,o-s+derada.

El criterio de !alla de "oe#%ro&n, el cual considera roca isotrópica y se orientaal comportamiento del macizo rocoso, debería ser aplicado solamente aauellos macizos rocosos en los cuales eiste un n3mero sufciente de




Página N de 18discontinuidades estrec(amente espaciadas, de modo tal ue es posiblesuponer un comportamiento isotrópico de la envolvente de !alla sobre elconjunto de discontinuidades.

El criterio de "oe#%ro&n no se debería usar donde el tamaKo de los bloues,defnidos por las discontinuidades, sea del mismo orden ue el de la estructuraue se está analizando. En este caso, la estabilidad de la estructura deberíaanalizarse considerando el comportamiento de los bloues y cuKas. /uando eltalud o la ecavación subterránea es grande y el tamaKo de bloue espeueKo, en t-rminos comparativos, se puede aplicar al macizo rocoso elcriterio de "oe# $ %ro&n.

$.1.2. 9-d+,e Geol06+,o de Res+ste-,+a

2a resistencia de un macizo rocoso !racturado depende de las propiedades de

los bloues de roca intacta y, tambi-n, de la libertad de -stos para deslizar ygirar bajo distintas condiciones de es!uerzo. Esta libertad está controlada porel perfl geom-trico de los bloues de roca intacta y por la condición de lassuperfcies ue separan dic(os bloues. 2os !ragmentos de roca angulosos,con caras defnidas por superfcies lisas y abruptas, producen un macizo rocosomuc(o más competente ue uno ue contenga bloues completamenterodeados por material intemperizado yTo alterado.

El índice Beológico de Aesistencia 'B<C+, propuesto por "oe# y "oe#, Uaiser I%a&den, proporciona un sistema para estimar la disminución de la resistenciaue presentaría un macizo rocoso con di!erentes condiciones geológicas. Este

sistema se presenta en Fablas : y H.




Página 1* de 18Tala . Cara,ter+a,+0- GeotF,-+,a del Ma,+o Ro,oso se67- el 6rado de Rela,+0- de

los lo8es de Ro,a la ,o-d+,+0- de las d+s,o-t+-8+dades




Página 11 de 18Tala !. Est+/a,+0- del 9-d+,e Geol06+,o de res+ste-,+a GSI e- ase a 8-a Des,r+p,+0-

Geol06+,a del Ma,+o Ro,oso




Página 1) de 18

2a tabla :, es utilizada para las observaciones en terreno, y la tabla H paraestimar el valor del índice geológico de Aesistencia B<C, despu-s de esto sepodrá calcular los parámetros ue defnen las características de resistencia del

macizo rocoso de la siguiente !orma9

)6( 28

100exp

−

×= GSI mm

ib

Para un GSI ≥ )J, o sea en el caso de macizos rocosos de una calidad no tanmala, se aplica el criterio original de "oe#%ro&n de la siguiente manera9

)7( 9

100exp

−

= GSI

s

)8( 5,0 =a

Para un B<C < )J, o sea en el caso de macizos rocosos de muy mala calidad, seaplica el criterio modifcado de "oe#%ro&n9

)9( 0 = s

)10( 200

65,0

GSI a

−=

2a elección de un valor B<C G )J para el cambio entre el criterio original y elmodifcado, es simplemente arbitraria. <e podría afrmar ue defniendo elcambio en el valor B<C G :* no introduciría una discontinuidad en el valor delparámetro a, pero numerosos ensayos (an demostrado ue el defnir un valorV?eacto?? para este cambio tiene en la práctica una importancia insignifcante.

Para macizos rocosos de mejor calidad 'B<C ≥ )J+, el valor del índice B<C puedeser estimado directamente de la versión 1NM de la clasifcación propuesta por

%ienia&s#i para califcar geot-cnicamente el macizo rocoso 'índice A;A+,asignando 1* puntos a la condición de aguas subterráneas 'condición seca+ yasignando * puntos al ajuste por orientación de las discontinuidades. Paramacizos rocosos de muy mala calidad el valor de A;A es muy di!ícil de estimary el euilibrio entre las clasifcaciones ya no entrega una base confable paraestimar la resistencia del macizo rocoso. Por consiguiente, no se debería usarla clasifcación del A;A de %ienia&s#i para estimar los valores B<C en losmacizos rocosos de mala calidad.




Página 1: de 18no de los problemas prácticos ue surge cuando se fja el valor del B<C enterreno, está relacionado con el daKo por tronadura, se debe estimar el valorB<C en superfcies no daKadas para obtener un valor más certero. En caraslibres recientemente tronadas, se crearán nuevas discontinuidades por e!ecto

de la tronadura, las cuales resultan en un valor B<C ue puede llegar a ser nadamenos 1* puntos más bajo ue el correspondiente al mismo macizo rocoso noperturbado por la tronadura.

n problema práctico adicional es la !actibilidad de utilizar testigos de sondajespara estimar el valor B<C por detrás de las superfcies epuestas de roca en lascaras visibles de la ecavación. Para macizos rocosos de calidad no tan mala

'B<C ≥ )J+, la mejor proposición es califcar los testigos en t-rminos de laclasifcación del A;A de %ienia&s#i y luego, como se describió anteriormente,estimar el valor B<C utilizando este valor de A;A. Para macizos rocosos de

mala a muy mala calidad 'B<C < )J+, se recuperan relativamente pocas partes

de testigos intactos de un largo superior a 1** mm, y se (ace di!ícil determinarun valor confable para el índice A;A. En estas circunstancias, la apariencia!ísica del material recuperado en el testigo, se debería usar como base paraestimar el valor del B<C.

$.1.. ParH/etros de Mor)Co8lo/

ado a ue muc(os so!t&are geot-cnicos están escritos en t-rminos delcriterio de !alla de ;o(r/oulomb, es necesario determinar el ángulo de!ricción W? y la resistencia co(esiva c?, para cada macizo rocoso e intervalo dees!uerzos. Para el criterio de ;o(r/oulomb (ay una relación lineal entre los

es!uerzos e!ectivos principales mayor y es!uerzo, σ?1 y σ?:9

)11( k ´

3

´

1 σ σ σ ×+= cm

onde σ cm es la resistencia en compresión uniaial del macizo rocoso, y # es lapendiente de la relación lineal entre σ?1 y σ?:. 2os valores de c? y W? se puedencalcular de las siguientes ecuaciones9

)12( 1

1 sin

´

+−

=k

k φ

)13( 2

´

k c

cm

×=

σ

Oo (ay una correlación directa entre la ecuación '11+ y el criterio no lineal de"oe#%ro&n defnido por la ecuación '1+. Por lo tanto, la determinación de losvalores de c? y W? para un macizo rocoso ue (a sido evaluado como un




Página 1H de 18material "oe#%ro&n, es un problema di!ícil. 2os autores creen ue elplanteamiento más riguroso actualmente disponible para el criterio original de"oe#%ro&n, es el desarrollado por el r. X. Y. %ray y presentado por "oe#=1 >, por lo tanto para cualuier punto sobre una superfcie de inter-s en un

cierto análisis, el es!uerzo normal e!ectivo en dic(o punto, se puede calcularutilizando m-todos propios del análisis de es!uerzos y luego utilizando lametodología epuesta en la tabla J es posible evaluar la resistencia al corte enese mismo punto.




Página 1J de 18Tala $. : Desarrollo '+st0r+,o del Cr+ter+o de 'oe?)Bro-




Página 1M de 18espu-s de evaluar un gran n3mero de posibilidades para resolver esteproblema, se concluyó ue la solución práctica más conveniente consiste entratar el problema como el análisis de una serie de ensayos de resistenciatriaial a escala natural. 2os resultados de estos ensayos son V?simulados??, ya

ue se generan utilizando la ecuación de "oe#%ro&n '1+. 2uego, se procede aajustar la ecuación '11+ a este conjunto de resultados mediante una regresiónlineal y los correspondientes valores de c? y Z? se obtienen '1)+ y '1:+.

$.1.!. M0d8lo de Deor/a,+0-

<erafm I Pereira propusieron una relación entre el módulo de de!ormación insitu y la clasifcación A;A de %ienia&s#i. Esta relación se basa en análisisretrospectivos de las de!ormaciones observadas en !undaciones de presas, y se(a encontrado ue !unciona bien para el caso de macizos rocosos competenteso de buena calidad geot-cnica. <in embargo, para muc(os macizos rocosospoco competentes o de peor calidad geot-cnica parece predecir valoresecesivos para el módulo de de!ormación.

%asándose en observaciones prácticas y en análisis retrospectivos delcomportamiento observado en ecavaciones en macizos rocosos pococompetentes o de mala calidad geot-cnica, se propone la siguientemodifcación a la ecuación de <erafm I Pereira para auellos casos donde σ ci

[ 1** ;Pa 9

( ) )14( 10 100

40

10

−

×=GSI

ci

m GPa E

σ

ebe notarse ue en esta ecuación el índice B<C (a sustituido al índice A;A, yue el módulo Em se reduce progresivamente a medida ue el valor de σci

decrece por debajo 1** ;Pa. Esta disminución se apoya en el razonamiento deue la de!ormación de los macizos rocosos de mejor calidad es controlada porlas discontinuidades, mientras ue, para macizos rocosos de peor calidad, lade!ormación de los trozos de la roca intacta contribuye al proceso dede!ormación total. %asándose en de!ormaciones observadas, la ecuación '1H+

parece !uncionar razonablemente bien en auellos casos donde se (a aplicado.<in embargo, en la medida ue se disponga de más in!ormación relativa aobservaciones de terreno se podría modifcar esta relación.

$.1.$. Co/porta/+e-to Post ) "alla

/uando se usan modelos num-ricos para estudiar la !alla progresiva de losmacizos rocosos, se necesita una estimación de las características delcomportamiento post pea# o post !alla del macizo rocoso. En algunos de




Página 1 de 18estos modelos, el criterio de !alla de "oe#%ro&n se trata como un criterio de\uencia y el análisis se realiza usando la teoría de la plasticidad.




Página 18 de 18Oo se pueden dar reglas defnitivas al respecto, pero en base a la eperienciaacumulada despu-s del análisis num-ricos de variados problemas prácticos, sesugiere, como 5punto de partida6, considerar las características delcomportamiento post !alla ilustradas en 4igura :.




Página 1N de 18"+68ra Cara,terst+,as s86er+das para el ,o/porta/+e-to postKalla de /a,+os

ro,osos de d+st+-ta ,al+dad 6eotF,-+,a.

$.1.!.1. Ma,+os de /8 8e-a ,al+dad 6eotF,-+,a ro,a d8ra.

Para los macizos de roca dura y de muy buena calidad geot-cnica, el análisisdel !racturamiento en caras paralelas 'spalling+ en ecavaciones sometidas aaltos es!uerzos, sugiere ue el macizo rocoso se comporta de una maneraelástica y !rágil, como se muestra en la Tala ;3a+. /uando la resistencia delmacizo rocoso es ecedida, ocurre una s3bita disminución de su resistencia.Esto se asocia con una notable distancia de los pedazos de roca uebrada. <iesta roca uebrada está confnada, por ejemplo por el soporte o !ortifcación deuna ecavación subterránea, entonces se puede suponer ue se comportarácomo un enrocado con un ángulo de !ricción W? del orden de :8] y una co(esiónnula. 2as propiedades típicas para este macizo de roca dura de muy buenacalidad podrían ser las siguientes

Tala ; 3a4

Aesistencia de la roca intacta Sci 1J* ;Pa

/onstante de "oe# %ro&n mi J

@ndice Beológico de Aesistencia B<C J

7ngulo de 4ricción Z? HM]

/o(esión c? 1: ;PaAesistencia en compresión delmacizo rocoso

Scm MH,8 ;Pa

Aesistencia en tracción del macizorocoso

Stm *,N ;Pa

;ódulo de de!ormación Em H) BPa

Aazón de Poisson ^ *,)

7ngulo de dilatancia _ 11,J] 'Z?TH+

/aracterísticas post $pea#

• A-68lo de r+,,+0- Z?r :8]

• Coes+0- c?r * ;Pa

• M0d8lo de deor/a,+0- E!m 1* BPa

$.1.!.2. Ma,+os de Re68lar ,al+dad 6eotF,-+,a

En el caso de un macizo rocoso de regular calidad geot-cnica, es razonablesuponer ue las características de su comportamiento post!alla pueden serestimadas reduciendo el valor del índice B<C, desde el valor in situ a un valormás bajo, el cual caracteriza al macizo rocoso uebrado.




Página )* de 182a disminución de la resistencia de este tipo de macizo rocoso, desde el estadoin situ a la condición uebrada, corresponde a un comportamiento del tiporeblandecimiento por de!ormación 'strain so!tening be(aviour+, el cual seilustra en Tala ;34.

En esta Fabla se (a supuesto ue la de!ormación post!alla ocurre para un nivelde constante de es!uerzos, defnido por la resistencia a la compresión delmacizo rocoso uebrado sin embargo, no se conoce la validez de estasuposición.

2as propiedades típicas para un macizo rocoso de regular calidad geot-cnicapodrían ser las siguientes9

Tala ;34

Aesistencia de la roca intacta Sci 8* ;Pa

/onstante de "oe# %ro&n mi 1)@ndice Beológico de Aesistencia B<C J*

7ngulo de 4ricción Z? ::]

/o(esión c? :,J ;PaAesistencia en compresión delmacizo rocoso.

Scm 1: ;Pa


Stm *,1J ;Pa

;ódulo de de!ormación Em N BPa

Aazón de Poisson ^ *,)J

7ngulo de dilatancia _ H] 'Z?T8+


• Res+ste-,+a e- ,o/pres+0-de la ro,a 8erada

S!cm 8 ;Pa

• M0d8lo de deor/a,+0- E!m J BPa

$.1.!.. Ma,+os de Mala ,al+dad 6eotF,-+,a.

2os análisis e!ectuados de la !alla progresiva de macizos rocosos de muy malacalidad geot-cnica ue rodeaban t3neles, sugiere ue las características post!alla de este tipo de macizo rocoso uedan adecuadamente representadas alsuponer ue el macizo se comporta en !orma per!ectamente plástica. Estosignifca ue contin3a de!ormándose bajo un nivel constante de es!uerzos, yue no se asocia ning3n cambio de volumen con esta !alla progresiva. Estetipo de comportamiento se ilustra en Tala ;3,4. 2as propiedades típicas paraun macizo rocoso de mala calidad geot-cnica podrían ser las siguientes9




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Página )) de 18Tala ;3,4

Aesistencia de la roca intacta Sci )* ;Pa

/onstante de "oe# %ro&n mi 8

@ndice Beológico de Aesistencia B<C :*7ngulo de 4ricción Z? )H]

/o(esión c? *,JJ ;PaAesistencia en compresión delmacizo rocoso.

Scm 1, ;Pa


Stm *,*1 ;Pa

;ódulo de de!ormación Em 1,H BPa

Aazón de Poisson ^ *,:

7ngulo de dilatancia _ *]


• Res+ste-,+a e- ,o/pres+0-de la ro,a 8erada

S!cm 1, ;Pa

• M0d8lo de deor/a,+0- E!m 1,H BPa

;. RE"ERENCIAS

CODELCO ANDINA. 2<1<. ;etodología para determinar propiedadesdel macizo rocoso.

'OE( K BRO*N. 2<<2. /riterio de rotura.

PRIMER TALLER GEOTECNICO INTERDIVISIONAL DIVISIONC'ICAMATA DE CODELCO)C'ILE. 1NN. Estándares para la/aracterización Beot-cnica de Aocas, Estructuras y ;acizos Aocosos.

110915_escalamientomacizorocoso

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