Caracterizacion Geomecanica De Los Macizos Rocosos En Base Al GSI De Hoek

CONTRIBUCIÓN A LA CARACTERIZACIÓN GEOMECÁNICA
DE LOS MACIZOS ROCOSOS EN BASE AL GSI DE HOEK
Gianfranco Perri Ingeniero Consultor, Profesor de“Mecánica de Rocas” Universidad Central de Venezuela

Resumen
Después de una introducción sobre la problemática relativa a las objetivas dificultades
intrínsecas a la definición y determinación de las características geotecnicas de los macizos
rocosos, sedescribe y comenta el índice de calidad geomecánica de los macizos rocosos
(GSI) recientemente propuestos por el Dr. E. Hoek y se resume la mas reciente formulación
del criterio de resistencia de Hoek y Brown. Luego, se ilustra la propuesta relativa a un
conjunto de formulas empíricas deducidas para estimar cohesión fricción y compresión
uniaxial de los macizos rocosos en función del GSI y de dosparámetros básicos del material
rocoso, en acuerdo, o en alternativa, o a complemento de los gráficos y formulas empíricas
propuestas recientemente por el Dr. Hoek.

Introducción
En geotecnia, es muy conocida y reconocida la dificultad práctica y conceptual de obtener o
estimar y hasta definir los parámetros de resistencia y deformación cuando el medio al que se
refieren es un macizo rocoso, porantonomasia heterogéneo, anisotropo y discontinuo.
En efectos, con el desarrollarse de la mecánica de rocas fue evidente la imposibilidad
poder extender a los macizos rocosos los valores numéricos de las características
deformación, como por ejemplo el modulo longitudinal (E), obtenidas de ensayos
laboratorio sobre rocas, obligando a la ideación y realización de complicados costosos y
siempretotalmente representativos ensayos en sitio.

de
de
de
no

Igualmente, se evidenciaron pronto los fuertes limite de los criterios de resistencia, como por
ejemplo el de Mohr-Coulomb basado en el uso de la resistencia a la compresión uniaxial
(σci) la cohesión (c) y el ángulo de fricción (ø), cuando se trató de aplicarlos ya no solo al
cálculo de la resistencia del material rocoso o de los planos dediscontinuidades definidas,
sino al macizo rocoso en su conjunto así como resultaba necesario en un gran numero de
problemas prácticos en los que el comportamiento mecánico del macizo no resultaba
directamente controlado ni por planos específicos de discontinuidades ni por las resistencias a
la compresión uniaxial o al corte intrínsecas a los materiales rocosos constituyentes el
macizo, sino por laresistencia global del conjunto constituido por los materiales rocosos, las
discontinuidades, los eventuales fino, la geometría especifica y relativa de las
macroestructuras del medio discontinuo, entre otros.

Surgieron entonces las preguntas siguientes:
¿Cuales son y como se determinan los parámetros (Em), (σcm), (c) y (ø) del macizo rocoso,
heterogéneo y discontinuo?
¿Son iguales a los de losmateriales rocosos constituyentes el macizo?
¿O son iguales a los de las discontinuidades presentes? (¿A los valores picos, o a los valores
residuales?)
¿O se debe hacer la media entre los parámetros de los diferentes materiales presentes y los de
las discontinuidades?
¿Pero se hará una media ponderada? (¿y según cual ponderación?)
¿Se determinarán con ensayos en laboratorio o en sitio?
¿Y luegofinalmente, como se pasará de los valores de ensayo a los parámetros del macizo,
que son en definitiva los que requiere el ingeniero proyectista?

El ¨Geological Strengh Index¨ (GSI)
En 1994, el Doctor Evert Hoek publicó sobre el noticiero oficial de la Sociedad Internacional
de Mecánica de Rocas (Hoek, 1994) el articulo titulado ¨Strengh of Rock and Rock Masses¨
en el cual introdujo, definiéndolo¨Geological Strengh Index¨, un nuevo índice de calidad
geomecánica para los macizos rocosos cuyo rango numérico, comprendido entre 0 y 100, se
basa en la identificación y clasificación en campo de dos de las características físicomecánicas de un macizo rocoso: la macroestructura y la condición de las superficies de las
discontinuidades.
En la figura 1 se reporta la versión del GSI mas recientemente...