mecánica de rocas aplicado a tuneleria

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CAJAMARCA 2014 II CAJAMARCA SETIEMBRE DEL 2015 DOCENTE: ING WILVER MORALES CESPEDES EAPIG- UNC UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad: INGENIERÍA Escuela académico profesional: INGENIERÍA MINAS DISEÑO Y CONSTRUCCION DE TUNELES CAPITULO III APLICACIÓN DE LA INGENIERIA DE ROCAS EN TUNELES.

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principios básicos de mecánica de rocas aplicado a la construcción de tuneles

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CAJAMARCA 2014 II

CAJAMARCA SETIEMBRE DEL 2015

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DISEÑO Y CONSTRUCCION DE TUNELES

CAPITULO IIIAPLICACIÓN DE LA INGENIERIA DE ROCAS EN

TUNELES.

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APLICACIÓN DE LA INGENIERIA DE ROCAS EN TUNELES.

3.1 Introducción 3.2 Caracterización del macizo rocoso: RQD, RMR, Q de Barton etc. 3.3 Propiedades físicas y mecánicas del macizo rocoso 3.4 Constantes elásticas del macizo rocoso. 3.5 Estructura del macizo rocoso. 3.6 Comportamiento del macizo rocoso in situ 3.7 Influencia de los esfuerzos y deformaciones 3.8 Modelos: geológico, Geomecanico y Matemático 3.9 Efectos de la excavación en el campo de tensiones.

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INTRODUCCION

La caracterización mecánica de un macizo rocoso MR, la cuantificación de los parámetros resistentes y deformacionales, que gobiernan el comportamiento tenso-deformacional de cualquier excavación, es uno de los principales problemas que se plantea en la ingenieria de rocas aplicado a la construcción de túneles, sin duda un macizo rocoso es un medio heterogéneo y discontinuo cuyas propiedades resistentes y deformacionales no pueden ser medidas directamente en laboratorios, existiendo una diferencia muy marcada entre los valores que se obtienen en los ensayos de laboratorio y los que se toman mediante medidas in situ que afectan, en el ensayo a un volumen de terreno mayor. A esta diferencia se le conoce como efecto escala.

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Figura 1. Componentes básicos de una clasificación geomecánica.

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La finalidad de la INGENIERIA de Rocas es conocer y predecir el comportamiento de los materiales rocosos ante la actuación de las fuerzas internas y externas que se ejercen sobre ellos.

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• OBJETIVOS:

• Predecir y controlar el movimiento (desplazamientos) de las rocas entorno a las excavaciones

Ocurren desplazamientos elásticos

Roca intacta podría fracturarse

Puede ocurrir deslizamiento a través de una estructura geológica (falla)

Deflexiones excesivas de roca de techo y piso (por ejemplo, al despegarse de capas adyacentes)

Fallamiento inestable en el sistema

• Proyectos a mayor escala requieren condiciones de seguridad (RRHH y $)

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FACTORES GEOLOGICOS QUE DOMINAN EL COMPORTAMIENTO Y LAS PROPIEDADES MECANICAS DE LOS MACIZOS ROCOSOS

1. La Litología y propiedades de la matriz rocosa.2. La estructura geológica y las discontinuidades.3. El estado de esfuerzos a que está sometido el material.4. El grado de alteración o meteorización.5. Las condiciones Hidrogeológicas.

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CARACTERISTICAS DE UN MACIZO ROCOSO

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Características de los macizos rocosos

COMPOSICIÓN LITOLOGICA (DE QUE ESTA CONSTITUIDO EL MACIZO)Condiciona el comportamiento en cuanto a “de qué tipo de material es el macizo”, qué tipo de rocaslo componen (subtipos de rocas ígneas, sedimentarias y metamórficas).

ESTADO (EN QUE ESTADO DE CONSERVACIÓN SE ENCUENTRA LA ROCA DEL MACIZO)Modifica las propiedades originales de la litología (considera el estado en el que se encuentran lasrocas que forman el macizo como consecuencia de la acción del intemperismo (grado de alteración)

ESTRUCTURA PRIMARIA (ESTRUCTURA ORIGINAL DEL MACIZO)Condiciona el comportamiento según el tipo de roca (ligada a la composición litológica del macizo) ytambién según la posición espacial en que se encuentre en relación con los esfuerzos que van a actuar sobre él(estratificación, esquistosidad, pliegues).

ESTRUCTURA SECUNDARIA (MODIFICACION DE LA ESTRUCTURA ORIGINAL)Condiciona el comportamiento según la ubicación relativa, frecuencia, disposición, y característicasde las estructuras secundarias (diaclasado, fracturación, fallamiento) y la posición espacial (movimientos

sufridos desde su origen), en cuanto a su relación con los esfuerzos que van a actuar sobre el macizo.

DEFINEN EL COMPORTAMIENTO MECANICO DEL MACIZO

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los mecanismos de inestabilización es regida por los siguientes factores: • Distribución espacial de las discontinuidades, relación entre su posición (rumbo y buzamiento) con la dirección del túnel. Siendo este el más importante a considerarse en el trazo de entrada y salida del túnel.

• Presencia y naturaleza de los materiales de relleno de las discontinuidades. • Irregularidades en las superficies de las discontinuidades. • Rotura y movimientos anteriores. Las rocas situadas a una cierta profundidad están sujetas a esfuerzos, resultado del peso de los estratos subyacentes, tensiones tectónicas residuales, etc. Cuando se realiza una excavación subterránea en estas rocas, el campo de esfuerzos es alterado localmente y se produce una redistribución de las tensiones originales que existen en el medio. Las tensiones que actuaban en la roca extraída para realizar el túnel, se redistribuyen y deben ser soportadas por la roca que se encuentra en las proximidades de la excavación.

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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 intenta dividir el macizo en grupos de comportamiento similar

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CLASIFICACION GEOMECANICAS

Una parte importante de la caracterización de los macizos rocosos, lo constituyen sin dudas, las clasificaciones geomecánicas, que surgieron de la necesidad de parametrizar observaciones y datos empíricos, de forma integrada, para evaluar las medidas de sostenimiento en túneles. Las mismas son un método de ingeniería geológica que permite evaluar el comportamiento geomecánico de los macizos rocosos, y a partir de estas estimar los parámetros geotécnicos de diseño y el tipo de sostenimiento de un túnel. Además de las obras subterráneas, se destacan las aplicaciones en taludes y cimentaciones.

Las clasificaciones llevan más de 50 años en uso, pero es a partir de la década de los 70 cuando se extienden internacionalmente.

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

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EFECTOS DEL AGUA SUBTERRANEA SOBRE LAS PROPIEDADES DE LOS MACIZOS ROCOSOS

El agua como material geológico coexistente con las rocas influye en su comportamiento mecánico y en su respuesta ante las fuerzas aplicadas

El agua puede lubricar las familias de discontinuidades y permitir que las piezas de rocas se muevan.

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Índice de Calidad de la roca (RQD):

El índice RQD (Rock Quality Designation). Se define como el porcentaje de piezas de roca intacta mayores de 100 mm que hay en la longitud total de una maniobra en un sondeo. Se considerara que el RQD es un parámetro que depende de la dirección del sondeo pudiendo variar mucho según su orientación. Para determinar el RQD existen dos tipos de métodos: directos e indirectos. Dentro de los primeros estaría la recomendación de la Sociedad Internacional de Mecánica de Rocas (ISRM) de usar un tamaño de corona de diamante de al menos 54.7 mm con sondeo de doble tubo. El RQD es un parámetro fundamental tanto en la clasificación de Bieniaswski y como en la de Barton.

Jv: Número de juntas identificadas en el macizo rocoso por m³

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Clasificación geomecánica de Bieniawski (RMR):

La clasificación geomecánica RMR, también conocida como clasificación geomecánica de Bieniawski, fue presentada por Bieniawski en 1973 y modificada sucesivamente en 1976, 1979, 1984 y 1989. Permite hacer una clasificación de las rocas 'in situ' y estimar el tiempo de mantenimiento y longitud de un vano. Se utiliza usualmente en la construcción de túneles, de taludes y de cimentaciones. Consta de un índice de calidad RMR (Rock Mass Ratting), independiente de la estructura, y de un factor de corrección.

Parámetros a calificar:1. Resistencia de la Roca Intacta: A partir de valores de resistencia a la

compresión simple (UCS) o de ensayos de carga puntual. Ptje máximo: 15.2. RQD. Ptje Máximo: 20.3. Espaciamiento de discontinuidades. Ptje. Máximo: 20.4. Condiciones de las discontinuidades. Ptje Máximo: 30.5. Condiciones de Agua Subterránea. Ptje Máximo: 15.6. Correccion por orientacion de las discontinuidades, aplicadas a distintas

aplicacionesRMR= (1)+(2)+(3)+(4)+(5)+(-6).RMR= (1)+(2)+(3)+(4)+(5)+(-6).

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PARAMETROS DEL RMR Beniawski (1989)

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1.- RESISTENCIA COMPRESIVA DE LA ROCA.PRIMER PROCEDIMIENTO:Estimación de la Resistencia Compresiva mediante el martillo Schmidt de Dureza.SEGUNDO PROCEDIMIENTODeterminación de la Resistencia Compresiva mediante el Ensayo de Carga Puntual “Franklin”.TERCER PROCEDIMIENTODeterminación de la Resistencia Compresiva mediante el Ensayo de Compresión Simple y/o Uniaxial

PARAMETROS DEL RMR Beniawski (1989)

Figura 3. Prueba puntual sobre una muestra de roca de mas o menos 42 mm de diámetro.

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1.- CALCULO DE LA RESISTENCIA COMPRESIVA EN CAMPO

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RQD: % del testigo intacto de más de dos veces el diámetro

del testigo.A partir de testigos de sondajes de al

menos 54.7 mm de diámetro.RQD es un parámetro direccional.Fracturas por manejo deben ser

ignoradas.

Cuenta de fracturas volumétricas. Número de fracturas por metro sumando todos los sets estructurales.

vJRQD 3.3115

2.- RQD: Rock Quality Designation Index (Deere et al., 1967)

A2 17

TABLA III . Valores del Índice de RecuperaciónModificada

Descripción Calidad Roca

RQD(%)

Factor A2(-)

Muy buena 90-100 20

Buena 75-90 17

Regular 50-75 13

Mala 25-50 8

Muy mala 0-25 3

Descripción Calidad Roca

RQD(%)

Factor A2(-)

Muy buena 90-100 20

Buena 75-90 17

Regular 50-75 13

Mala 25-50 8

Muy mala 0-25 3

Descripción Calidad Roca

Descripción Calidad Roca

RQD(%)RQD(%)

Factor A2(-)

Factor A2(-)

Muy buenaMuy buena 90-10090-100 2020

BuenaBuena 75-9075-90 1717

RegularRegular 50-7550-75 1313

MalaMala 25-5025-50 88

Muy malaMuy mala 0-250-25 33

Procedimiento para la medición y el cálculo del RQD

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2.- RQD

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TESTIGOS DE PERFORACIÓN DIAMANTINA

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RQD EN UN METRO LINEALLa fórmula matemática: - 0.1 λRQD = 100 λ ( 0.1λ + 1)

Siendo: λ = Nº deFisuras SPAN

Figura 5.

Estimación

del RQD

(RQDw) a

partir de la

separación

de las

fracturas

expuestas

en la tabla.

Figura 5.

Estimación

del RQD

(RQDw) a

partir de la

separación

de las

fracturas

expuestas

en la tabla.

En caso de no disponer de testigos de roca, el RQD se puede estimar del levantamiento de las fracturas expuestas en una tabla o pilar. Se coloca una regla de 2.0 m de longitud en varias direcciones. Es importante no considerar las fracturas frescas creadas con las voladuras o por las concentraciones de esfuerzos.

Figura 5. Estimación del RQD a partir de la separación de las fracturas expuestas en la tabla.

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Minar en la dirección preferencial deavance, significará tener condiciones más ventajosas para la estabilidad de la excavación. Contrariamente, minar en la dirección de avance menos favorable, puede alterar o debilitar la estabilidad de la masa rocosa durante la vida de la mina, representando peligro de caída de rocas.

ORIENTACIÓN DE LAS EXCAVACIONES

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Figura 6. Influencia del rumbo y echado del fracturamiento en la estabilidad de las obras

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Condiciones de avance muy desfavorables para la estabilidad. La estructura rocosa funciona a manera de varillas apiladas en forma paralela a la excavación, las mismas que presentan inestabilidad.

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Condiciones de avance muy favorables para la estabilidad. La estructura rocosa funciona a manera de varillas apiladas en forma perpendicular a la excavación, las mismas que presentan buena estabilidad.

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DiscontinuidadesLa mayoría de los problemas de estabilidad se deben a la intersección de la sección del túnel con planos

de discontinuidad

Se distinguen las discontinuidades de tipo singular. Las diaclasas, planos de estratificación y de esquistosidad pertenecen al primer grupo, y están presentes prácticamente en todas las rocas, con mayor incidencia en zonas poco profundas, donde los procesos de meteorización y circulación de agua y los rellenos arcillosos son mas frecuentes. A grandes profundidades la presión confinante hace que la apertura de las discontinuidades sea menor pudiendo llegar a estar muy cerradas.

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Hidrología superficial y subterránea Ubicación de fuentes liquidas superficiales Hidrología superficial, incluyendo recarga Registro de lluvias

Topografía Influencia en posición de infraestructura superficial y accesos, hidrología

y esfuerzos in situ Determinación de ubicación de infraestructura civil

Sismicidad y riesgo sísmico Historia de sismicidad regional Determinar posibilidad de estallidos de roca debido al proceso de caving

Datos requeridos durante la caracterización

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EJEMPLO Túnel en granito levemente meteorizado con un set de discontinuidad principal con inclinación 60º contra la dirección del túnel.

Ensayo de carga puntual entrega valores de 8 MPa y un RQD promedio de 70%. Discontinuidades son levemente ásperas y levemente alteradas con una separación de menos de 1 mm. Están espaciadas cada 300 mm. Se anticipa la presencia de agua durante la construcción del túnel.

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Grasberg Mine, Indonesia Octubre 9, 2003Lo que pasa cuando el agua se acumula y el drenaje falla

9 Personas Muertas

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Q: ROCK TUNNELING QUALITY INDEX (BARTON ET AL., 1974)

Con el fin de entregar recomendaciones en la construcción de túneles (principalmente, en obras civiles), se desarrolló este índice. Q varía en escala logarítmica de 0.001-1000

Q = (RQD / Jn) x (Jr / Ja) x (Jw / SRF)

Donde:RQD Rock Quality DesignationJn Número de sistemas de discontinuidadJr Número de rugosidad de discontinuidadesJa Número de alteración de discontinuidadesJw Factor de reducción por agua en discontinuidadesSRF Factor de reducción de esfuerzos

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CLASIFICACIÓN GEOMECÁNICA Q DE BARTON

Esta clasificación geomecánica se basa en el índice de calidad “Q” denominado también índice de calidad tunelera, que da una estimación de la calidad del macizo rocoso, teniendo en cuenta los siguientes factores: Dónde: RQD: Designación de calidad de roca. Jn: Número de familias de discontinuidad Jr : Rugosidad de las juntas Ja: Alteración de las juntas Jw: Factor de reducción por presencia de aguas SRF: Factor de reducción por esfuerzos (zonas de corte, fluencia, expansividad, tensiones (“in situ”).

RQD/Jn: Tamaño de bloques, representa la estructura global del macizo rocoso. Jr/Ja: Reúne términos de rugosidad, fricción y relleno de las juntas y representa la resistencia al corte entre bloques. Jw/SRF: Combina condiciones de agua, tensión y por tanto, puede representar una tensión activa o eficaz.

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Q BARTON

Además, las razones que participan en la expresión de Q, pueden también interpretarse:

(RQD / Jn) mide tamaño de bloques(Jr / Ja) rugosidad y fricción de discontinuidades (resistencia al

cizalle entre bloques)(Jw / SRF) parámetros de esfuerzos

Existe una fórmula empírica que correlaciona Q con el RMR. Ésta relación fue propuesta por Bieniawski:

RMR = 9 log Q + 44

Todos estos métodos pueden usarse para determinar la estabilidad de las excavaciones y definir la fortificación necesaria

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Clasificación de Q (oscila entre 0.001 y 1000) Q (rock mass quality) valoración 0.001 – 0.01 excepcionalmente mala 0.01 – 0.1 extremadamente mala 0.1 – 1.0 muy mala 1.0 – 4 mala 4 – 10 regular 10 – 40 buena 40 – 100 muy buena 100 – 400 extremadamente buena 400 - 1000 excepcionalmente buena

Q: ROCK TUNNELING QUALITY INDEX (BARTON ET AL., 1974)

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1.-RQQ: ÍNDICE DE CALIDAD DE LA ROCA (RQD): EL ÍNDICE RQD (ROCK QUALITY DESIGNATION)

Q: ROCK TUNNELING QUALITY INDEX (BARTON ET AL., 1974)

1

ESTIMACIÓN DE LOS PARÁMETROS

Procedimiento para la medición y el cálculo del RQD

Figura 4. Método convencional para determinar el RQD a partir de un núcleo de barreno a diamante

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ESTIMACIÓN DE LOS PARÁMETROS

2. NÚMERO DE FAMILAS DE JUNTAS (Jn). El número de familias de juntas (Jn), en el macizo observado se evidencias que van desde roca fracturada hasta roca con un máximo de tres familias de juntas con otras ocasionales, que hacen una valoración de este parámetro como se muestra en el cuadro que sigue: Tabla 3.14

Q: ROCK TUNNELING QUALITY INDEX (BARTON ET AL., 1974)

2

Tabla 3.14

Jn Números de familias valor Roca masiva 0.5-1 Una familia de juntas 2 Id. Con otras juntas ocasionales 3 Dos familias de juntas 4 Id. Con otras juntas ocasionales 6 Tres familias de juntas 9 Id. Con otras juntas ocasionales 12 Cuatro o más familias, roca muy fracturada 15

Roca triturada 20

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Q: ROCK TUNNELING QUALITY INDEX (BARTON ET AL., 1974)3

3.- RUGOSIDAD DE LAS JUNTAS (Jr).

En la descripción de las superficies de las juntas, tanto de diaclasas como de los estratos, estas se presentan como superficies uniformes, planas y rugosas. Las juntas de las discontinuidades, se valoran a continuación:

Tabla 3.15 Jr Coeficientes de rugosidad de la junta valor juntas rellenas 1 juntas limpias

Discontinuas 4 Onduladas, rugosas 3 Onduladas, lisas 2 Planas, rugosas 1.5 Planas, lisas 1

Lisos o espejo de falla Ondulados 1.5 Planos 0.5

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4 . METEORIZACIÓN DE LAS JUNTAS (Ja)

Las juntas, en general, no tienen evidencia de gran alteración y por esa razón, para todos los sectores del trazo del túnel, calificamos los contactos en las zonas de diaclasamiento, como: “Ligeramente alteradas con rellenos arenosos no blando”

Q: ROCK TUNNELING QUALITY INDEX (BARTON ET AL., 1974)4

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5.- AGUA EN LAS JUNTAS (Jw)

En el macizo se observa presencia de agua y por las sus características hidrogeológicas, es probable que se produzcan humedecimientos y en casos extremos se darán flujos de regulares caudales a presión por la infiltración del agua de las precipitaciones pluviales. Por ello la valoración de este parámetro es de 0.15

Q: ROCK TUNNELING QUALITY INDEX (BARTON ET AL., 1974)5

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6.- FACTOR DEL ESTADO TENSIONAL (SRF)

Puesto que el macizo está compuesto roca competente en estratos casi verticales, regularmente diaclasados poco fracturados y con una cobertura variable, corresponde describir los sectores como sigue:

Q: ROCK TUNNELING QUALITY INDEX (BARTON ET AL., 1974)6

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COMENTARIOS FINALES DE RMR Y Q

Los sistemas RMR y Q se han aplicado, desde su publicación, a centenares de proyectos bajo condiciones variadas de litologías, calidad de roca, tamaño de excavación, profundidad, etc.

En la tabla adjunta se comparan los factores que aparecen en ambas clasificaciones. El sistema Q parece algo mas completo aunque no se dan criterios claros sobre la importancia de la orientación y buzamiento de las discontinuidades ( como se hacen en los sitemas RSR y RMR) el sistema RMR parece algo mas conservador que el Q.

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Comparación de los distintos factores que aparecen en las clasificaciones de Bieniawski (RMR) y Barton (Q

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PROPIEDADES FISICAS MECANICAS DE LAS ROCAS

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PROPIEDADES INDICES

POROSIDAD Proporción relativa de materia sólida y huecos

DENSIDAD Información acerca de la composición mineralógica

PERMEABILIDAD Permite evaluar la interconexión relativa de los poros

DURABILIDAD indica la tendencia a la descomposición de los componentes o estructuras, con la consecuente degradación de la roca

VELOCIDAD DE TRANSMISION DE ONDA Permite estimar el grado de fisuracion (en combinación con un estudio petrografico)

RESISTENCIA Determina la resistencia de la matriz rocosa para mantener unidos sus componentes

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RESISTENCIA DE LA ROCA INTACTA FACTORES QUE AFECTAN LOS VALORES DE RESISTENCIA

NATURALEZA Y CONDICIÓN DE LA ROCA mineralogía, tamaño grano, porosidad, densidad, microfracturamiento, alteración mecánica. CONDICIONES DE ENSAYOS contenido de agua, temperatura, velocidad de carga, forma de la probeta, volumen de la probeta. ESTÁNDARES para lograr condiciones de borde en la probeta, que sean uniformes (con campos de esfuerzos y desplazamientos uniformes dentro de la probeta).

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PRINCIPALES ESTRUCTURAS GEOLOGICAS

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Para definir cualquier material elásticamente se requieren dos de las cinco constantes elásticas disponibles: -E (módulo de elasticidad), (coeficiente de Poisson), -K (módulo de compresibilidad), -G (módulo de rigidez) y (constante de Lamé). -En la teoría elástica las más convenientes son G y , pero en los problemas de ingeniería donde la medida de la relación directa de una roca a una fuerza, se requiere una medida directa, E y son las mas comúnmente citadas. A pesar de ello en la mayoría de las rocas cuasi y semi-elásticas, todas las constantes elásticas pueden ser relacionadas con buen grado de precisión.

Una lista de los valores de E y se pueden observar en la Tabla 1. ADJUNTA.

CONSTANTES ELASTICAS DE LAS ROCAS

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Tomar una real decisión sobre los límites de elasticidad es extremadamentedificultoso y debe hacerse siempre con precaución, teniendo en mente factores que van mas allá de la estructura interna de la roca. Generalmente, a pesar de todo, las siguientes reglas pueden ser una guía muy útil:

1) Ninguna estructura rocosa cercana a la superficie puede ser tratada como un medio continuo y elástico, incluso a pesar de que algunas propiedades de las muestras pueden aproximarse a la elasticidad, a menos que se pueda demostrar que contengan un mínimo de discontinuidades. Los criterios de diseño deben basarse normalmente sobre las propiedades friccionales en los planos de diaclasas y estratificación.2) Ninguna estructura rocosa que se presente muy diaclasada, estratificada, con esquistosidad o fracturada puede ser tratada como un medio continuo y elástico.3) Ninguna roca cuyo módulo de elasticidad medido sea inferior a 5 x 105 Kg. / cm2 puede ser considerado como un medio elástico, excepto con suma cautela.4) Ninguna roca sometida a una carga suficiente que induzca una fluencia significativa puede ser tratada como elástica.

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Para el diseño de galería y túneles en macizos rocosos asimilables a medios continuos y elásticos, pueden utilizarse las teorías deducidas del la mecánica elástica, que se presentan a continuación: •La distribución de tensiones en el borde del hueco es independiente del tamaño del agujero pero no de su forma, y lo mismo sucede con las tensiones críticas. •La distribución de tensiones tangenciales y radiales (y críticas) es independiente de las constantes elásticas de la roca. •Las concentraciones de tensiones críticas aumentan al disminuir el radio de curvatura del borde del agujero, por lo que no es aconsejable realizar cavidades con esquinas agudas. •La concentración de tensiones tangenciales en el eje horizontal de una cavidad de cualquier forma tiene su máximo en el borde y disminuye rápidamente con la distancia a éste. Cuanto mayor sea el máximo más rápidamente decrecerá con la distancia al borde.

ANALISIS TENSIONAL : NORMA OPCIONAL PARA EL DISEÑO DE LA EXCAVACION SUBTERRANEA

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COMPUTO DE ESFUERZOS POR ELEMENTOS FINITOS

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Las rocas masivas presentan pocas discontinuidades, generalmente son rocas de buena calidad, pueden estar asociados a cuerpos mineralizados en especial cuando han sufrido silicificación hidrotermal. Estas rocas ofrecen aberturas rocosas estables sin necesidad de sostenimiento, solo un buen desatado.

ESTADO DE ESFUERZO EN RELACION CON LA ESTRUCTURA GEOLOGICA

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La roca fracturada presenta familias de discontinuidades conformadas principalmente por diaclasas que constituyen planos de debilidad. El factor clave que determina la estabilidad de la excavación es la intersección de estas discontinuidades que forman piezas y bloques. •Las cuñas bipolares están formadas por la intersección de dos diaclasas cuyo rumbo es paralelo o subparalelo al eje de la excavación.

ESTADO DE ESFUERZO EN RELACION CON LA ESTRUCTURA GEOLOGICA

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Las fallas de corte pueden presentarse como estructuras aisladas o como estructuras múltiples, en este ultimo caso, la situación de la estabilidad de una excavación es fuertemente complicada, por la influencia adversa de las fallas. •Depende mucho de las cantidades de fallas en función al área de la excavación a realizar.

ESTADO DE ESFUERZO EN RELACION CON LA ESTRUCTURA GEOLOGICA

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ESTRATEGIA DE INVESTIGACIONES GEOLOGICO - GEOTECNICAS

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