Download - RMR y Caracteristicas de La Roca
-
7/30/2019 RMR y Caracteristicas de La Roca
1/25
24/03/2008
20
Clasificacin de los macizos rocosos
Clasificacin de Bieniawski
Rock Mass Rating
Proporciona un ndice RMR, indicador de
la calidad de la roca, que est entre 0 y
100
El clculo del RMR se basa en cinco0 1,5 sT I
-
7/30/2019 RMR y Caracteristicas de La Roca
2/25
24/03/2008
21
Clasificacin de Bieniawski
1. Resistencia de la roca
Resistencia a la
compresin
simple (MPa)
Contribucin
>200 15
100200 12
Incrementos de RMR para la resistencia
a la compresin de la roca
2550 4
1025 2
310 1
-
7/30/2019 RMR y Caracteristicas de La Roca
3/25
24/03/2008
22
Clasificacin de Bieniawski
3. Condiciones de agua en el terreno
Incrementos de RMR debidos a las condiciones de agua en el terreno
Caudal por cada
10 m de longitud de tnel(l/min)
Presin de agua en
las juntas divididapor la tensin
principal mayor
Condiciones Generales Contribucin
0 0 Completamente seco 10
25 0.00.2 Hmedo 7
25125 0.20.5Agua bajo presin
moderada4
125 0.5Problemas severos
debidos al agua0
12+13+7
Clasificacin de Bieniawski
4. Separacin de juntas y fisuras
Incrementos de RMR para la separacin
de juntas del sistema principal
Separacin (m) Contribucin
>3 30
13 25
0.31 20
. .
-
7/30/2019 RMR y Caracteristicas de La Roca
4/25
24/03/2008
23
Clasificacin de Bieniawski
5. Caractersticas de las juntas (1)
Incrementos de RMR para la orientacin de las juntas
Apreciacin de la
influencia de la
orientacin
Contribucin
para tneles
Contribucin
para
cimentaciones
Muy favorable 0 0
Favorable -2 -2
Moderada -5 -7
Desfavorable -10 -15
Muy desfavorable -12 -25
12+13+7+10-15
Clasificacin de Bieniawski
5. Caractersticas de las juntas (2)Incrementos de RMR para las condiciones de las juntas
Descripcin Contribucin
Superficies muy rugosas de extensin limitada;
roca dura25
Superficies ligeramente rugosas; apertura menor a
1 mm; roca dura20
Superficies ligeramente rugosas; apertura menor a
1 mm; roca blanda12
Superficies lisas, con relleno de 15 mm,
apertura de 15 mm; juntas de varios metros de
longitud
6
Juntas abiertas rellenas con ms de 5 mm,
apertura mayor de 5 mm; juntas de varios metros
de longitud
0
12+13+7+10-15+12=39
-
7/30/2019 RMR y Caracteristicas de La Roca
5/25
24/03/2008
24
Clasificacin de Bieniawski
ClaseDescripcin del
macizo rocosoRMR
I Roca muy buena 81100
II Roca buena 6180
III Roca aceptable 4160
IV Roca mala 2140
V Roca muy mala 020
Contribucin=39
Comportamiento mecnico
-
7/30/2019 RMR y Caracteristicas de La Roca
6/25
24/03/2008
25
Modos de rotura en roca
flexin
traccin
cortante
compresin + traccin +
cortante
Modos de rotura en roca
cristal metal roca: no lineal
fluencia
frgil de transicin dctil
-
7/30/2019 RMR y Caracteristicas de La Roca
7/25
24/03/2008
26
Comportamiento mecnico de la
roca matriz
Pre aracin de las robetas
extraccin del testigo
corte de las caras
refrentado mecnico
Ensayos:
compresin simple
traccin
triaxial
corte
Planos dbiles en rocas
-
7/30/2019 RMR y Caracteristicas de La Roca
8/25
24/03/2008
27
-
7/30/2019 RMR y Caracteristicas de La Roca
9/25
24/03/2008
28
-
7/30/2019 RMR y Caracteristicas de La Roca
10/25
24/03/2008
29
-
7/30/2019 RMR y Caracteristicas de La Roca
11/25
24/03/2008
30
-
7/30/2019 RMR y Caracteristicas de La Roca
12/25
24/03/2008
31
Introduccin
Roca: material real muy distinto del que
esear amos e eg r para un ra am en o
matemtico tipo "medio continuo"
Medio heterogneo y casi siempre
discontinuo
artificialmente (excavaciones, voladuras,
reajuste de tensiones,...)
Introduccin
Juntas:
Fisuras aproximadamente planas y paralelas
entre s, con separaciones del orden de
centmetros hasta decenas de metros Una familia de juntas paralela a los planos de
sedimentacin, ms dos familias en otras
recc ones.
Rocas gneas o metamrficas pueden tener
tres o ms familias de juntas
-
7/30/2019 RMR y Caracteristicas de La Roca
13/25
24/03/2008
32
IntroduccinTipos de familias de fisuras:
(b) poligonal en basaltos
(c) poligonal en calizas
(d) regular en granitos
(e) regular en areniscas y lutitas
(f) catico en doleritas y otras rocas
gneas.
Introduccin
Superficie de fractura de gran
longitud, formada por la unin de
pequeas juntas individuales
Pequeas juntas cruzadas y una
discontinuidad larga
-
7/30/2019 RMR y Caracteristicas de La Roca
14/25
24/03/2008
33
Introduccin
Fisuras discretas (S) y distribuidas (M): cada tipo requiere un estudio diferente
Introduccin
Planos dbiles:
debilitan el macizo rocoso
el macizo rocoso es ms deformable
anisotropa: se reduce la resistencia al corte y se aumenta la
permeabilidad en los planos dbiles
se aumenta la compresibilidad y se disminuye la
resistencia a la traccin en la direccin
perpendicular a los planos dbiles
-
7/30/2019 RMR y Caracteristicas de La Roca
15/25
24/03/2008
34
Discontinuidades Discontinuidad: es un trmino colectivo que
, , macizo rocoso con resistencia a la traccin nulao muy baja: Todo tipo de fracturas
Diaclasas
Planos de estratificacin (dbiles)
Zonas de contacto entre distintas formaciones
geolgicas
Zonas de concentracin de esfuerzos de corte
Discontinuidades
Caracterizacin de las discontinuidades:
Orientacin
Separacin
Apertura
Continuidad (persistencia)
-
7/30/2019 RMR y Caracteristicas de La Roca
16/25
24/03/2008
35
Discontinuidades Orientacin:
discontinuidades con
respecto a las cargas
aplicadas puede ser
crtica para la
estabilidad o la
filtracin de agua
tambin depende de la
orientacin
Discontinuidades
Apertura y separacin:
aper ura: s anc a en re as os caras e una
fractura
separacin: distancia entre dos planos de
discontinuidad de una misma familia
apertura y separacin controlan las propiedades del
macizo en relacin al movimiento de agua
aperturas grandes facilitan el movimiento de agua y
el relleno de las mismas por materiales de aportacin
-
7/30/2019 RMR y Caracteristicas de La Roca
17/25
24/03/2008
36
Discontinuidades Persistencia:
persistente o est
formada por pequeas
fracturas unidas por
roca intacta
una fractura
deformable y dbil que
las pequea unidos por
puentes de roca
Discontinuidades
Caractersticas de las superficies de contacto:
as carac er s cas s cas e as super c es e
contacto son muy importantes para la estabilidad y
deformabilidad del macizo rocoso
rugosidad
ondulacin
meteorizacin
humedad natural
-
7/30/2019 RMR y Caracteristicas de La Roca
18/25
24/03/2008
37
Discontinuidades(Perfilometro)
0.05 mm
0.05 mm
Obtencin de muestras
anclajes
preinstalados
sierra
superficie
natural de
la junta
resina plstica
de moldeo,
arcilla
JUNTAS NATURALES JUNTAS ARTIFICIALES
-
7/30/2019 RMR y Caracteristicas de La Roca
19/25
24/03/2008
38
Obtencin de muestras
perforacin
molde
Resistencia de macizos fracturados
-
7/30/2019 RMR y Caracteristicas de La Roca
20/25
24/03/2008
39
Anisotropa de las rocas Materiales anistropos: sus propiedades
considerada para su medida
Rocas material anistropo: resistencia,deformacin, etc.
Causas: distribucin aleatoria de las
scon nu a es suras, ac asas ,presencia en bandas de distintosminerales, alternancias, etc.
Anisotropa de las rocas
Variacin de laresistencia en
ngulo queforman los planosde anisotropa
con las tensionesprincipales
-
7/30/2019 RMR y Caracteristicas de La Roca
21/25
24/03/2008
40
Anisotropa de las rocasMohr-Coulomb:
Sobre el lano de rotura:
tancE EW V M
Condicin de rotura sobre el plano :
1 3
1 3 1 3
sin22
cos22 2
E
E
V VW E
V V V V V E
31 3
2( tan )(1 tan tan )sin 2
c V MV VM E E
t
Evaluacin de la seguridad en rocas fisuradas
Factor de seguridad: cmo definirlo?
mxima car a externa osible
multiplicador de la carga no es muy realista (la presin hidrosttica no
presenta incertidumbre)
es la definicin tradicional
EO
carga real aplicada
expresa la capacidad de aguantar cargas externas
Factor de Seguridad = min{E}
para todos los mecanismos de rotura
-
7/30/2019 RMR y Caracteristicas de La Roca
22/25
24/03/2008
41
Evaluacin de la seguridad en rocas fisuradas
Factor de seguridad: cmo definirlo?
incluye la incertidumbre de los parmetros resistentes
(c, , )
ms realista
MO
tensin de corte real aplicada
Factor de Seguridad = min{}para todos los mecanismos de rotura
Evaluacin de la seguridad en rocas fisuradas
Qu necesitamos?
1) anlisis tensional incluyendo peso propio y,
adems, estudio por separado de cada uno
de los sistemas de carga externa
2) un mecanismo de rotura especfico para una
direccin determinada de deslizamiento, la
distribucin de tensiones en los planos
dbiles que definen la superficie de
deslizamiento
-
7/30/2019 RMR y Caracteristicas de La Roca
23/25
24/03/2008
42
El caso de la presa de Canelles
Canelles es una presa bveda de 140 m
e a ura en e r o oguera agorzana
La cimentacin consiste en rocas calizas
fisuradas
familia principal de diaclasas verticales
aralelas al valle
discontinuidades formadas por planos de
estratificacin con buzamiento de 45 aguas
arriba
El caso de la presa de Canelles
familia
principal
planos de
estratificacin
-
7/30/2019 RMR y Caracteristicas de La Roca
24/25
24/03/2008
43
El caso de la presa de Canelles
El caso de la presa de Canelles
-
7/30/2019 RMR y Caracteristicas de La Roca
25/25
24/03/2008
rac as