MECANICA DE ROCAS

MECANICA DE ROCASINTRODUCCIONMecnica de rocas es la ciencia terica y aplicada al comportamiento mecnico de rocas y de macizos rocosos. Tal como en geologa, es la rama de la mecnica concerniente a la respuesta de estos entes litolgicos a los campos de fuerzas de su ambiente fsico. La mecnica de rocas forma parte de la geomecnica, disciplina relativa a las respuestas mecnicas de todos los materiales geolgicos, incluidos los suelos. Aplicada a ingeniera geolgica, del petrleo y civil, se enfoca a puesta en operacin de los principios de ingeniera mecnica a diseo de estructuras litolgicas

ASPECTOS GENERALES DEL RMR DE BIENIAWSKY

El valor del RMR ha sido utilizado para estimar las propiedades del macizo rocoso. Bieniawski (1984, 1989) y Serafim y Pereira (1983) han proporcionado una relacin entre el RMR y el mdulo de deformacin del macizo rocoso. El valor del RMR tambin es utilizado como una forma de estimar los factores m y s del Criterio de rotura de Hoek-Brown, las ecuaciones para su determinacin son planteadas en por Hoek y Brown, (1988) al igual que el valor del GSI introducido por Hoek et al., (1995) para finalmente evaluar la resistencia del macizo rocoso. Muchos proyectos de tneles usan el RMR como uno de los indicadores para definir las clases de sostenimiento o excavacin. Sin embargo, el RMR no puede ser utilizado como el nico Indicador, especialmente cuando las tensiones de la roca o sus propiedades dependientes del tiempo son importantes para el resultado de la ingeniera de rocas.

Parmetros base la clasificacin

Resistencia a compersin simple de la roca intactaRQDEspaciamiento de discontinuidadesCondicin de las discontinuidadesCondiciones de agua subterrneaOrientacin de discontinuidades

LOS 10 MANDAMIENTOS DE LAS CLASIFICACIONES GEOMECNICAS RMR Y Q, SEGN BIENIAWSKI

I. Asegrate de que los parmetros de la clasificacin son cuantitativos (estn medidos, no slo descritos), adecuados, provienen de ensayos normalizados, pertenecen a cada regin estructural geolgica, y se basan en sondeos, galeras de exploracin y cartografa geolgica de superficie, adems de en ssmica de refraccin que permita interpolar entre el inevitablemente escaso nmero de sondeos.II. Sigue los procedimientos establecidos para clasificar los macizos rocosos con el RMR y el Q y determina los rangos de variacin tpicos y los valores medios.III. Utiliza las dos clasificaciones y comprueba los valores obtenidos con las correlaciones publicadas entre Bieniawski (1976) y Barton (2008).IV. Estima las propiedades del macizo rocoso, en particular el mdulo del macizo (para su uso en modelos numricos) y el tiempo de auto estabilidad. No olvides incluir un ajuste para los tneles construidos con TBM.V. Estima las necesidades preliminares de sostenimiento aplicando las dos correlaciones en la seleccin.

VI. Utiliza la modelizacin numrica, obteniendo factores de seguridad, y comprueba que se dispone de suficiente informacin. Usa por lo menos dos criterios de comparacin y coteja los resultados proporcionados por el criterio de Hoek-Brown.VII. Si no se dispone de informacin suficiente, admite que el mtodo de diseo iterativo requiere de una exploracin geolgica ms intensiva y de nuevos ensayos, por ejemplo medidas del estado tensional, si fuera necesario.VIII. Ten en cuenta el proceso constructivo, y en el caso de los estudios de viabilidad de las tuneladoras, estima las velocidades de avance usando el QTBM y el ndice de Excavabilidad de macizos rocosos RME.IX. Asegrate de que toda la informacin sobre la caracterizacin del macizo rocoso est incluida en un Informe Geotcnico para Especificaciones del Diseo que trate sobre la metodologa de diseo, las hiptesis y estimaciones asumidas y las desviaciones estndar de los datos.X. Realiza los levantamientos del RMR y el Q a medida que avance la construccin, de manera que puedan compararse las condiciones previstas con las reales con objeto de verificar el diseo o realizar las modificaciones oportunas.

DETERMINACIN DE LOS PARMETROS PARA LA DETERMINACIN DEL RMR DE BIENIWASKI (1989)CLASIFICACION DE LOS PARAMETROS Y SU EVALUACIONAJUSTE PARA ORIENTACION DE DISCONTUNUIDADES

DETERMINACION DE CLASE DE MACIZO ROCOSO TOTALIZANDO LOS VALORES

MEDIDA DE MACIZO

GUIA PARA CLASIFICACION DE DISCONTINUIDADES (CONDICIONES)

EFECTO DE RUMBO Y BUZAMIENTO DE DISCONTINUIDADES EN EL TUNEL

NDICE DE CALIDAD DE LA ROCA (RQD)El RQD es una modificacin del porcentaje de ncleos de recuperacin, el cual solo incorpora las piezas sanas de los ncleos que tienen una longitud igual o mayor a 100mm. Este ndice cuantitativo ha sido ampliamente utilizado como un indicativo para Identificar zonas de mala calidad de la roca, las mismas que necesitan un gran escrutinio.Para el clculo se debe indicar que los porcentajes del RQD incluyen solo las piezas sanas de los ncleos con longitudes mayores o iguales a 100mm, los que son sumados y divididos para su longitud total del muestreo que se realiza.

Valores RQD de la calidad de la roca segn DeereCuando no se dispone de ncleos de perforacin, el RQD puede ser estimado a partir de una lnea o de un rea de mapeo. Para una lnea de mapeo, se puede obtener el promedio del espaciado de las discontinuidades. El RQD obtenido de esta manera, se puede calcular con la siguiente ecuacin:

RQD = 100e-0.1 (0.1 + 1)Dnde: : 1 / (frecuencia de discontinuidades)

Para un rea de mapeo, Palmstrom (1982) sugiri que el RQD puede ser estimado a partir del nmero de discontinuidades por unidad de volumen, en el cual el nmero de discontinuidades por metro para cada familia es sumado. Este parmetro puede ser utilizado en afloramientos y tneles. La frmula se expresa de la siguiente manera:

RQD = 115 3.3 JvDnde:Jv: representa el nmero de las discontinuidades por metro cbico y es igual a:Jv = (1 / S)Dnde:S: espaciado de las discontinuidades en metros para el sistema de discontinuidades actuales.