bieniawski 89
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Desde comienzos de los años 70 se ha extendido el uso de sistemas de calificación y clasificación geotécnica de macizos rocosos, los que emplean un índice de calidad geotécnica para calificar el macizo rocoso y, de acuerdo a esta calificación o “rating”, clasificarlo según su calidad geotécnica”.
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Calificación del macizo rocoso, RMR y MRMR (Laubscher, 1975)Calidad del macizo rocoso, Q (Barton et al., 1974)Calificación del macizo rocoso, RMR (Bieniawski, 1973)Índice de resistencia geológica, GSI (Hoek, 1994)
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Descripción del Método
El método de clasificación de Bieniawski (1973) se desarrolló para estimar la fortificación de túnelesen función del índice RMR de calidad geotécnica, definido como:
RMR = P(UCS)+P(RQD)+P(s)+P(JC)+P(WC)
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•P(x) es el puntaje asociado al parámetro x.
•UCS es la resistencia en compresión uniaxial de la roca “intacta”, y el puntaje asociado a la misma, puede variar de 0 (si UCS < 1 MPa) a 15 (si UCS > 250 MPa).
•RQD es la designación de la calidad de la roca definida por Deere et al. (1967), y el puntaje asociado a la misma puede variar de 3 (si RQD < 25%) a 20 (si 90 < RQD ≤ 100).
•s es el espaciamiento entre las estructuras, y el puntaje asociado al mismo, puede variar de 5 (si s < 60 mm) a 20 (si s > 2 m).
•JC es la condición de las estructuras, y el puntaje asociado a la misma puede variar de 0 (en el caso de estructuras continuas y abiertas más de 5 mm, o con rellenos arcillosos blandos de potencia mayor a 5 mm) a 30 (en el caso de estructuras discontinuas, muy rugosas, cerradas y sin alteración de su roca de caja).
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WC es la condición de aguas, y el puntaje asociado a la misma puede variar de 0 (en elcaso de estructuras con flujo de aguas que se traduce en un gasto de más de 125 lt/min en un tramo de túnel de 10 m de longitud, o donde la presión del agua excede el 50% del esfuerzo principal mayor) a 15 (en el caso de estructuras completamente secas).
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O bien:
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Una vez calculado el valor in situ del índice RMR, es posible ajustar este valor para considerar el efecto de la orientación de las estructuras, con lo que:
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CLASE DE MACIZO ROCOSO RMR
EXCAVACION Pernos de anclaje Repartido D=20mm
Hormigón Proyectado Cerchas de Acero
IMuy Buena
81-100
A plena sección avances de 3m
Generalmente no requieren sostenimiento excepto algún perno ocasional
IIBuena61-80
A plena sección. Avances de 1-1.5. Finalizar el sostenimiento a 20m de la frente
Pernos locales en coronas de 3m de longitud, espaciados 2.5m y con malla ocasional
50 mm en techo donde requiera
Ninguna
IIIMedia41-60
En bóveda y avance. Avance de 1.5 -3 en bóveda. Iniciar el sostenimiento después de cada pega. Finalizar el sostenimiento a 10m de la frente
Apernado sistemático de 4m de longitud espaciados 1.5 - 2m en techo y cajas con malla en techo.
En techo 50 – 100mm y en cajas 30mm
Ninguna
IVMala21-40
En bóveda y avance. Avance de 1 – 1.5 en bóveda colocar el sostenimiento a medida que se excava.
Apernado sistemático de 4-5m de longitud, espaciados a 1 – 1.5m en techo y caja, con malla.
En techo 100-150mm y en caja 100mm
Donde se requiera cerchas ligeras espaciadas 1.5 m
VMuy MalaRMR <20
En secciones múltiples. Avances de 0.5 – 1.5m en bóveda. Colocar el sostenimiento a medida que se excava. El shotcrete se coloca inmediatamente.
Apernado sistemático de 5 -6m de longitud, espaciado 1-1.5m en techo y caja con malla y apernado al piso
En techo 150-200 mm en cajas 150mm y en el frente 50mm
Cerchas medias o pesadas, espaciadas, 0.75m
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Visión operaciones:
•En general se está de acuerdo con la fortificación empleada
•Inquietud: Al estandarizar la fortificación de laboreos, es difícil, volver atrás si los costos se incrementan, a causa de los elementos a usar o por el tiempo usado por la operación propia de la fortificación.
•¿Qué cambiaría?: La estandarización la analiza de forma muy acotada en cuanto a tipo de sostenimiento, sin embargo, desea detalle de los tipos de soporte cuando se recomienden (manual?)…
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ESTÁNDAR DE FORTIFICACIÓN BASADO EN CLASIFICACIÓN GEOTECNICA DE BIENIAWSKI 1989
Muy Malo < 20 V
Malo 21 - 40 IV
Regular 41 - 60 III
Bueno 61 - 80 II
Muy Bueno 81 - 100 I
R.M.R CLASEDESCRIPCIÓN Tipo de Sostenimiento Referencial
Sin Sostenimiento, Pernos Puntuales en caso de Evidenciar cuñas. Los largos del perno dependeránDel peso y forma de la cuña.
Pernos Puntuales en sistemas estructurales afectados por diseño minero. Largo estimado del perno L = 1.4 + ( 0.18*W); W: Ancho real de labor en metros
Pernos espaciados a 1,5 mts con largos estimados deL= 1.8 + ( 0.18*W), especialmente en sectores de producción.Si la condición así lo requiere utilizar malla y/o shotcrete 50mm. OtrosSectores sujeto a evaluación.
Zona identificada con esta condición no considerar para acceso Permanente. Zona no identificada reforzar mediante Hormigón,Arcos, Shotcrete 150mm, Pernos-Esp. 1m, L= 3+ ( 0.18*w).
W: Ancho de Labor ( mts ) L: Longitud del Perno ( Mts)
El avance de labor debe considerar sostenimiento a dos disparos deLa frente. Pernos espaciados a 1,5 mts, largo estimado L= 2.0+( 0.18*W), Shotcrete 100 mm y malla de reforzamiento. En suDefecto considerar alternativa de By pass.