clasificación geomecanica

TEMA 5

5.3. Clasificaciones geomecánicas

Características y objetivos:
• proporcionar una evaluación geomecánica global
del macizo rocoso a partir de observaciones en el
campo y ensayos sencillos
• estimación de la calidad del macizo rocoso y de los
parámetros de resistencia
cohesión y ángulo de fricción
• definir las necesidades de sostenimientos
Metodología general:
• se intentadividir el macizo en grupos de
comportamiento similar

Clasificaciones existentes:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•

R. Q. D.
R. M. R. (Bieniawski)
S. M. R. (Romana)
Q (Barton et al.)
Terzaghi
GSI (Hoek & Brown)
R. S. R. (Wickham et al.)
Protodyakonov
Lauffer
Louis

Marcel Hürlimann

TEMA 5

Índice de calidad de las rocas, RQD
“rock quality designation” Deree et al. (1967)
• Sebasa en la recuperación modificada de un testigo
(El porcentaje de la recuperación del testigo de un sondeo)

• Depende indirectamente del número de fracturas y del grado
de la alteración del macizo rocoso
Se cuenta solamente fragmentos iguales o superiores a 100 mm de
longitud.
El diámetro del testigo tiene que ser igual o superior a 57.4 mm y
tiene que ser perforado con un doble tubo deextracción de testigo.

RQD =

Σ(longitud_fragmentos_ ≥ 10cm)
x100
longitud_total_perforada
RQD (%)

Calidad de roca

< 25
25 - 50
50 - 75
75 - 90
90 - 100

muy mala
mala
regular
buena
excelente

Ejemplos:
RQD = 100

RQD < 100

Formula alternativa (cuando no hay sondeos):
RQD = 115 – 3.3Jv para Jv > 4.5
RQD = 100 para Jv ≤ 4.5
Jv : numero de juntas identificadas enel macizo rocoso por m3
Marcel Hürlimann

TEMA 5

Marcel Hürlimann

TEMA 5

Clasificación de Bieniawski (R.M.R.)
“rock mass rating”

Z. T. Bieniawski (1979)

Se valora una serie de parámetros:
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)

Resistencia del material intacto
valor máximo = 15
(ensayo carga puntual o compresión simple)
R.Q.D.
valor máximo = 20
Distancia entre las discontinuidadesvalor máximo = 20
Condición de las discontinuidades
valor máximo = 30
Agua subterránea
valor máximo = 15

RMR = (1) + (2) + (3) + (4) + (5)
Clasificación de RMR (oscila entre 0 y 100):
Clase

Calidad de roca

RMR

I
II
III
IV
V

muy buena
buena
regular
mala
muy mala

81 – 100
61 – 80
41 – 60
21 – 40
0 - 20

Relación entre RMR y propiedades geomecánicas

ClaseCalidad

RMR

Cohesión
(kPa)

Angulo de fricción
( º)

I
II
III
IV
V

muy buena
buena
regular
mala
muy mala

81 – 100
61 – 80
41 – 60
21 – 40
0 - 20

> 400
300 – 400
200 – 300
100 – 200
< 100

> 45
35 – 45
25 – 35
15 – 25
< 15

Marcel Hürlimann

TEMA 5

Paràmetres del Rock Mass Rating (Bieniawski, 1979)

Paràmetre

1

2
3

Resistència Índex de
dela
càrrega
roca intacta puntual
Resistència a
compressió
simple
valor
Qualitat del testimoni
RQD
valor
Espaiat de les
discontinuïtats
valor
Estat de les
discontinuïtats

4

5

valor
Flux per 10 m
de túnel
Aigua
Relació
subterràn Paigua/P
ia
principal
Condicions
Generals
valor

Rang de valors
> 10 MPa

4-10 MPa

2-4 MPa

1-2 MPa

> 250 MPa

100-250 MPa50-100 MPa

25-50 MPa

5-25
MPa

1-5
MPa

5
mm de gruix
o
separació > 5 mm
Contínues

30
cap

25
< 10 litres/min

20
10-25 litres/min

8
Superfícies
estriades o
rebliment < 5mm
gruix o separació
1-5 mm
Contínues
10
25-125 litres/min

0

0-0,1

0,1-0,2

0,2-0,5

> 0,5

Completament
sec
15

Humit

Moll

Degotant

Rajant

10

7

4

00
> 125 litres/min

Marcel Hürlimann

TEMA 5

Parámetros del Rock Mass Rating (Bieniawski, 1979)
Parámetro
Resistencia Ensayo carga
puntual
de la
1 roca intacta Compresión
simple

Rango de valores
4-10 MPa

2-4 MPa

1-2 MPa

> 250 MPa

100-250 MPa

50-100 MPa

25-50 MPa

5-25
MPa

1-5
MPa

10 MPa

6

4

2

1

0

Abertura

Nada

< 0.1 mm...