CLASIFICACIONES GEOMECANICASGEOMECANICAS

SISTEMAS DE CLASIFICACIN DE CALIDAD DE ROCA

G

S

I

CLASIFICACIN R.Q.D.EL GELOGO NORTEAMERICANO D. DEERE,QUEDESARROLLABA SU TRABAJO PROFESIONAL ENEL MBITO DE LA MECNICA DE ROCAS,POSTULA QUE LA CALIDAD ESTRUCTURAL DEUN MACIZO ROCOSO PUEDE SER ESTIMADA APARTIR DE LA INFORMACIN DADA POR LARECUPERACIN DE TROZOS INTACTOS DERECUPERACIN DE TROZOS INTACTOS DESONDAJES DIAMANTINOS. SOBRE ESTA BASEPROPONE EL NDICE CUANTITATIVO RQD (ROCKQUALITY DESIGNATION) EL CUAL DEFINE COMOEL PORCENTAJE DE TESTIGO RECUPERADO ENPIEZAS SANAS Y CON UNA LONGITUD MAYOR OIGUAL A 100 mm, EN RELACIN A UNALONGITUD BASE DE 3 METROS.

Longitud total en trozos > 100 mmR.Q.D.(%) = ----------------------------------------------------- x 100

Longitud (3m)BASANDOSE EN RANGOS DE VALORES DE RQD, EL MEDIO ROCOSO ESCARACTERIZADO SEGN SU CALIDAD DE ACUERDO AL SIGUIENTECUADRO:

RQD (%) CALIDAD DE ROCA

100 - 90 MUY BUENA

90 - 75 BUENA

75 - 50 MEDIANA

50 - 25 MALA

25 - 0 MUY MALA

LA APLICACIN DE ESTE CONCEPTO DE DESIGNACINDE CALIDAD DE ROCA, DADA SU SIMPLEZA, FUEAMPLIAMENTE ACEPTADA Y DE GRAN DIVULGACINHASTA HOY.

EVIDENTEMENTE LA SIMPLICIDAD DEL MTODOINVOLUCRA UNA SERIE DE LIMITACIONES PUESTO QUENO CONSIDERA FACTORES IMPORTANTES COMO LAORIENTACIN DEL SONDAJE EN RELACIN A LOSORIENTACIN DEL SONDAJE EN RELACIN A LOSPLANOS DE DEBILIDAD, PRESENCIA DE AGUA,RELLENO DE FRACTURAS, ETC., LOS CUALES TIENENINFLUENCIA EN LA CORRECTA CLASIFICACIN DELTERRENO.

SE DEBE HACER PRESENTE QUE ES RECOMENDABLEDETERMINAR EL RQD EN BASE A TESTIGOS DEDIAMETRO IGUAL O MAYOR A 50 mm.

AL NO DISPONER DE SONDAJES DIAMANTINOS, ELRQD PUEDE CALCULARSE, DEFINIENDO UN RQDSUPERFICIAL SEGN LA SIGUIENTE EXPRESIN:

RQD (%) = 115 - 3.3 x Jv

DONDE:

Jv = N DE JUNTAS POR METRO CUBICO

Jv = Jx + Jy + Jz

PARA Jv < 5 ==> RQD = 100

CLASIFICACIN DE BIENIAWSKI (RMR)LAS PARMETROS CONSIDERADOE POR ESTA CLASIFICACIN SON: RESISTENCIA A LA COMPRESIN : RESISTENCIA DE UN TESTIGO DE ROCA SANA (SIN PLANOS DE

DEBILIDAD) EN UN ENSAYO DE COMPRESIN UNIAXIAL. JUNTAS por METRO (J/m) : INCORPORA EL CONCEPTO DESARROLLADO POR DEERE (RQD) Y

SEPARACIN ENTRE FRACTURAS, EN ESTE CONTEXTO SE DEFINE COMO FRACTURA A TODO TIPO DEDISCONTINUIDAD.

PERSISTENCIA DE FRACTURA : PERMANENCIA DE LA CONTINUIDAD A TRAVES DEL MEDIO ROCOSO.

ABERTURA DE FRACTURA : DISTANCIA ENTRE LAS PAREDES DE UNA FRACTURA (ESPESOR DE LADISCONTINUIDAD).

RUGOSIDAD : DEFINIDO COMO LA TEXTURA DE LOS PLANOS DE LAS DISCONTINUIDADES

RELLENO DE FRACTURAS : CONSIDERA EL ESPESOR Y DUREZA DEL MATERIAL DE SALVANDA.

METEORIZACIN : CAMBIOS EN LA CALIDAD DE LA ROCA POR PROCESOS NATURALES, QUMICOS Y/OMECNICOS, LOS CUALES DETERMINAN EL COMPORTAMIENTO ESTRUCTURAL DEL MACIZO ROCOSO.

EFECTO DEL AGUA : FLUJO DE AGUA MEDIDO CUALITATIVAMENTE SOBRE UN TRAMO DE TUNEL

ORIENTACIN DE FRACTURAS : POSICIN GEOMTRICA DE LAS DISCONTINUIDADES EN RELACINAL AVANCE DEL TUNEL.

LA METODOLOGA DE CLASIFICACIN CONSISTE EN:1 - SELECCIONAR PARA CADA PARAMETRO EL VALOR (RATING)2 - LA SUMA DE TOTAL DE ESTOS VALORES (RATING) CLASIFICAR A LA ROCA EN EL

CORRESPONDIENTE RANGO DE CALIDAD

PLANTILLA DE CLASIFICACIN RMR

0 -2 -5 -10 -12 -5 -5

RATING 100 - 81 80 - 61 60 - 41 40 - 21 < 20CLASE I II III IV VTIPO DE ROCA MUY BUENA BUENA REGULAR MALA MUY MALA

CLASES DE MACIZOS ROCOSOS EN FUNCIN DEL RATING TOTAL

INDICE RMR

TIPO DE ROCA MUY BUENA BUENA REGULAR MALA MUY MALA

COHESION (Kpa) > 300 200 - 300 150 - 200 100 - 150 < 100

ANGULO DEFRICCIN > 45 40 - 45 35 - 40 30 - 35 < 30INTERNA ()

CLASIFICACIN DEL NGI (Q)

UN SISTEMA ESTRUCTURAL DE MACIZOSROCOSOS ORIENTADO TAMBIEN A SERVIR EN LACONSTRUCCIN DE TUNELES, FUEDESARROLLADO POR BARTON, LIEN Y LUNDEN,DESARROLLADO POR BARTON, LIEN Y LUNDEN,INVESTIGADORES DEL NGI (NORWEGIANGEOTECHNICAL INSTITUTE), BASANDOSE ENEXTENSIVOS ESTUDIOS EN TERRENO Y UN GRANNMERO DE CASOS DE ESTABILIDAD DEEXCAVACIONES SUBTERRANEAS

EL SISTEMA PROPUESTO, CONSIDERA SEISPARMETROS PARA DEFINIR LA CALIDAD DE UNMEDIO ROCOSO, TALES COMO:

RQD : PARMETRO DEFINIDO POR DEERE Jn : INDICE DE NMERO DE FAMILIAS DE

FRACTURAS

Jr : INDICE DE RUGOSIDAD Ja : INDICE DE ALTERACIN DE LAS

PAREDES DE LAS FRACURAS

Jw : INDICE DE FLUJO DE AGUASRF : INDICE DEL ESTADO DE TENSIN DEL

MACIZO ROCOSO (STRESS REDUCTION FACTOR)

PLANTILLA

PARA

CLASIFICACINDELDEL

NGI ( Q )

EL PARMETRO Jn REPRESENTA EL NUMERO DECONJUNTOS DE FRACTURAS, A MENUDO ESTEINDICE SE VE AFECTADO POR FOLIACIN,ESQUISTOCIDADES, ESTRATIFICACINES, ETC.ANTE ESTOS FENMENOS DEBE EFECTUARSE UNANLISIS ORIENTADO A DEFINIR SI ES LCITOCONSIDERARLOS COMO UN CONJUNTO O BIENCOMO FRACTURAS ERRTICAS, DEPENDIENDOCOMO FRACTURAS ERRTICAS, DEPENDIENDODE LA CANTIDAD QUE SE DETECTEN

LOS PARMETROS J r Y Ja QUE REPRESENTANLA RESISTENCIA AL CIZALLE , DEBERN SERRELEVANTES PARA EL CONJUNTO DE FRACTURASMS DBILES O PARA DISCONTINUIDADESRELLENAS CON ARCILLAS.

LA CALIDAD DEL MACIZO ROCOSO QUE SE DESIGN PORLA LETRA Q, SE OBTIENE A PARTIR DEL PRODUCTO DELOS TRES CUOCIENTES SIGUIENTES:

RQD / Jn : REPRESENTA LA ESTRUCTURA DELMACIZO ROCOSO; ES UNA MEDIDA

APROXIMADA DEL TAMAO DE LOSBLOQUES.BLOQUES.

Jr / Ja : REPRESENTA LAS CARCTERSTICAS DEFRICCIN DE LAS PAREDES DE UNA

FRACTURA O DEL MATERIAL DERELLENO DONDE MS PROBABLEMENTESE PUEDE INICIAR EL FALLAMIENTO.

Jw / SRF : ES UN FACTOR EMPRICO QUERELACIONA LOS ESFUERZOS ACTIVOS DELMEDIO ROCOSO.

EL INDICE SRF ES UNA MEDIDA DE: 1 EL PESOMUERTO CUANDO LA LABOR PASA A TRAVES DEZONAS DE FALLA Y ESTRUCTURAS CONARCILLA, 2 ESFUERZOS EN ROCASARCILLA, 2 ESFUERZOS EN ROCASCOMPETENTES Y 3 CARGAS CONVERGENTESEN ROCAS CON COMPORTAMIENTO PLSTICO.EL INDICE Jw ES UNA MEDIDA DE LA PRESIN DEAGUA

Q = (RQD / Jn) x (Jr / Ja) x (Jw/ SRF)

EL VALOR DE Q PUEDE VARIAR APROXIMADAMENTEENTRE 0,0001 Y 1000, DENTRO DE ESTE RANGO SEDEFINEN NUEVE CALIDADES DE ROCA, TAL COMO SEMUESTRA EN LA TABLA SIGUIENTE:

CALIDAD DE ROCA VALOR DEL INDICE QEXCEPCIONALMENTE MALA 0.0001 - 0.01EXTREMADAMENTE MALA 0.01 - 0.1MUY MALA 0.1 - 1.0MALA 1.0 - 4.0REGULAR 4.0 - 10.0BUENA 10.0 - 40.0MUY BUENA 40.0 - 100.0EXTREMADAMENTE BUENA 100.0 - 400.0EXCEPCIONALMENTE BUENA 400.0 - 1000.0

RESISTENCIA

CANTIDAD DE ESTRUCTURAS

PRIORIDADES PARA UNA ZONIFICACION GEOMECANICA

CANTIDAD DE ESTRUCTURAS

CONDICION DE ESTRUCTURAS

ALTERACION

NIVEL DE AGUAS

ESFUERZOS