2. INTRODUCCIÓN.
• Esta clasificación geomecánica de sondajes, tiene por objetivo
otorgar a un macizo rocoso, una valoración de su calidad, la que
dependerá de caracteristica medibles empiricamente.
• Se evaluará al MR (macizó rocoso), con una puntuación RMR, de
0 a 100. Cabe mencionar que esta valoración no puede ser
utilizada de forma arbitraria, y que esta valoración no es igual a
aquella utilizada en galerias y bancos.
• Para esta clasificación se adapto las clasificaciones de Bieniaswki
(1989) y Laubscher (1990).
• Los parametros a evaluar seran: Resistencia de la roca intacta
(IRS), Rock Quality Designation, Espaciamiento de fracturas,
Condición de las discontinuidades y Condición de agua. Al sumar
estos parametros, se obtendrá el RMR, Siendo:
• Roca Muy Buena Calidad: 0-81
• Roca buena Calidad: 61-80
• Roca Regular Calidad: 60-41
• Roca Pobre Calidad: 21-40
• Roca Muy Pobre Calidad: 0-20
3. IRS
• Para evaluar la resistencia a la compresión simple, sin
instrumentos (manometro), sin ensayos de carga puntual y sin
romper el sondaje con evaluaciones cualitativas, se utilizará la
siguiente tabla.
• Esta tabla utiliza el comportamiento de sondaje frente a un
rayador, otorgando rangos de resistencia, las que se evaluarán
de la siguiente manera:
R6 R5 R4 R3 R2 R1 R0 Rango
>250 100-
250
50-100 25-50 5-25 1-5 <1 Presión
(MPa)
No se puede
rayar con el
rayador. La
muestra de
mano puede
ser solo
astillada con
martillo
geologico. Ej:
Chert,
Diabasa,
Gness,
Granito y
Cuarcita.
Imposible
rayar con
rayador el
testigo, se
requieren
muchos
golpes de
martillo para
fracturar
muestra de
mano. Ej:
Anfiblotita,
Arenisca,
Basalto,
Gabro, Gneis,
Granodiorita,
etc.
La Roca se
raya con
dificultad con
el rayador.
Muestra de
mano
requiere mas
de un golpe
de martillo
para
fracturarla.
Ej: Caliza,
Marmol,
Arenisca,
Esquisto, etc.
Se puede
marcar con
facilidad
usando el
rayador. No
puede ser
raspado o
pelado con un
cortaplumas.
Puede ser
fracturado
con un solo
golpe de
martillo. Ej:
Arcillolita,
Carbon,
Concreto,
Se puede
penetrar con
rayador, con
algo de
dificultad.
Puede ser
pelado con un
cortaplumas
con dificultad.
Un golpe
firme de
punta de
martillo,
puede dejar
una
hendidura. Ej:
Tiza, Sal, etc.
Se penetra
con facilidad
con el
rayador. S
desmorona
bajo golpes
con la punta
del martillo.
Puede ser
pelada por un
cortaplumas.
Ej: Roca
altamente
meteorizada o
alterada.
Se pueden
provocar
hendiduras
con la uña del
pulgar. Ej:
Salbanda de
falla.
Caracteristica
s
4. Calculo del Rating.
Si bien, el rating correspondiente para
la resistencia a la compresión simple,
esta dado por la curva expresada en la
clasificación de Bieniaswki (1989), al
utilizar la tabla antes expuesta, en
donde se obtiene un rango de
resistencias, y no un valor fijo, no es
posible determinar mediante la curva
el rating correspondiente, es por esto
que se utilizan los siguientes valores.
5. RQD
• Para medir este parametro no debemos olvidar, que en su base,
la medición del RQD, se realizada en corridas de perforación, que
cumplieran con la siguiente condición:
• Diametro minimo 54.70 mm
• Perforaciones de doble tubo.
• Requisito de Solidez (Sonoridad).
Es por esto, que utilizaremos este parametro, de la siguiente
manera.
“The RQD method is not infalible and it must
be used with judgument” (Deere, D.U.
(1977), pp.394).
6. RQD
• Se deberan medir todos los trozos mayores o iguales a 10 cm, que no esten en el
grado IV, V y VI de meteorización (ISRM,1978).
• El calculo del RQD, sera la suma total de estos trozos divididos por el total perforado.
• Ademas, en esta clasificación se recomienda incluir aquellos trozos menores a 10 cm,
ubicados en la división de una celda geotecnia, solo si sumados al trozo anterior o
posterior de la celda sumen mas de 10 cm.
Descripción Grado
Fresca UW Señales no visibles de meteorización en el material rocoso; tal vez ligera decoloración en las I
superficies de las discontinuidades mayores.
Ligeramente Meteorizadas SW Decoloración indica meteorización del material rocoso y la superficie de las discontinuidades. II
Todo el material rocoso puede estar decolorado por meteorización y puede ser algo más débil
externamente que en su condición fresca
Moderadamente Meteorizadas MW Menos de la mitad del material rocoso está descompuesto y/o desintegrado a un suelo. III
La roca fresca está presente ya sea como esqueleto o núcleos continuos
Altamente Meteorizadas HW Más de la mitad del material rocoso está descompuesto y/o desintegrado a un suelo. IV
La roca fresca está presente ya sea como esqueleto o núcleos discontinuos
Completamente Meteorizadas CW Todo el material rocoso está descompuestro y/o desintegrado a suelo. V
La estructura de la masa original se mantiene mayoritariamente intacta.
Suelo Residual Todo el material rocoso está convertido en suelo. VI
La estructura de la masa y la la fábrica del material están destruidos.
Hay un gran cambio en el volumen, pero el suelo no ha sido transportado significativamnente.
Descripción del Grado de Meteorización ( extraida de ISRM, 1978)
Término
7. Calculo del RQD
• En la siguiente imagen, se puede observar, como varia el RQD, al ingresar aquellos
fragmentos mayores a 10 cm que esten cortados por celdas geotecnicas.
8. Rating del RQD
• El Rating del RQD, debe ser
calculado mediante la grafica
expuesta en la clasificación de
Bieniawski (1989), la tabla
expuesta en esta misma
publicación, es una tabla
resumen, y su utilización
puede conllevar a generar
errores.
• EJ. Ver en ta tabla que para
un RQD=0%, el rating es 3,
pero revisando la grafica
vemos que el rating para un
RQD=0% debe ser 0.
9. Espaciamiento de Discontinuidades.
• Para adaptar el espaciamiento de discontinuidades a sondajes,
se realizará la siguiente operación.
• Se contabilizarán todas las fracturas reales de la celda a medir,
luego el espaciamiento de discontinuidades será el largo de la
celda, dividida por la sumatoria de fracturas reales + 1.
1.0 metro
Espaciamiento = 100 cm / (n°
fracturas +1)
Espaciamiento = 100 cm / 5
Espaciamiento = 20 cm
Ahora bien, no se
recomiendan celdas menores
a 200 mm, ya que la
valoración del rating tiene
como valor maximo, este
espaciamiento, por lo que al
utilizar una celda menor, se
debe correjir el valor del
rating.
10. Calculo del Rating
• El rating se calculará a partir de
la curva expuesta por Bieniaswki
(1989), y no se utilizará la tabla
expuesta en la misma
publicación, ya que esta induce a
errores.
• Ej: Ver que si las fracturas estan
muy unidas, <1mm, el rating
sería 5 según la tabla, pero su
valor debe estar mas cercano a
0 según la grafica.
11. Consideraciones.
• Existiran zonas, en donde sea imposible determinar el numero
de fracturas, a estas zonas se les denomina Zonas de Quiebre
(Rubble Zones). Para poder determinar la cantidad de fracturas
presentes en estas zonas, primero se debe establecer, si esta
zonas de quiebre son reales o inducidas por el proceso de
perforación y manipulación.
12. Rubble Zones
• Los graficos expuestos, indican las relaciones entre el RQD y la
frecuencia de fracturas por metro, entonces si asumimos que en
una zona de quiebre el RQD es cero, entonces podemos deducir
que esta zona presentara 44 fracturas por metro.
• Por lo tanto, en zonas de quiebre se contabilizarán 4.4 fracturas
por cada 10 cm de zonas de quiebre.
13. CONDICION DE DISCONTINUIDADES
• La condición de discontinuidades de Bieniaswki, tiene como
parametros la rugosidad, la alteración de las discontinuidades, la
persistencia, la abertura y el relleno.
• Lamentablemente, en un sondaje, algunos de estos parametros
son imposibles de evaluar, o bien su evaluacion tiende a
subestimar o sobreestimar su rating.
• Estos parametros son la abertura y la persistencia.
14. Calculo de la Rugosidad
• Perfiles de rugosidad de
Bieniawski, desde VR (Muy
Rugoso) a SK (Muy Liso).
• La Medición de este
parametro es comparativo, y
de cada descripción se obtine
un rating.
15. Alteración de las Discontinuidades.
• Se utiliza la siguiente tabla para definir el grado de alteración
de las discontinuidades, asignadoles un grado, para el cual
tiene asignado un valor de rating.
Descripción Grado
Fresca UW Señales no visibles de meteorización en el material rocoso; tal vez ligera decoloración en las I
superficies de las discontinuidades mayores.
Ligeramente Meteorizadas SW Decoloración indica meteorización del material rocoso y la superficie de las discontinuidades. II
Todo el material rocoso puede estar decolorado por meteorización y puede ser algo más débil
externamente que en su condición fresca
Moderadamente Meteorizadas MW Menos de la mitad del material rocoso está descompuesto y/o desintegrado a un suelo. III
La roca fresca está presente ya sea como esqueleto o núcleos continuos
Altamente Meteorizadas HW Más de la mitad del material rocoso está descompuesto y/o desintegrado a un suelo. IV
La roca fresca está presente ya sea como esqueleto o núcleos discontinuos
Completamente Meteorizadas CW Todo el material rocoso está descompuestro y/o desintegrado a suelo. V
La estructura de la masa original se mantiene mayoritariamente intacta.
Suelo Residual Todo el material rocoso está convertido en suelo. VI
La estructura de la masa y la la fábrica del material están destruidos.
Hay un gran cambio en el volumen, pero el suelo no ha sido transportado significativamnente.
Descripción del Grado de Meteorización ( extraida de ISRM, 1978)
Término
16. Relleno.
• Para medir este parametro, según
Bieniawski, solo se debe describir si el
relleno es blando o duro, y es espesor
del relleno.
• Ahora bien, Bieniawski, no expreso
que es duro y que es blando, por lo
tanto para este parametro se utilizará
la tabla de Mohs
• De grado 1 a 5 se establece como
blando, y del 6 a 10 como relleno
duro.
E. GUIA PARA LA CLASIFICACION DE CONDICION DE DISCONTINUIDADES
Largo Discontinuidad (persistencia) < 1 m 1 - 3 m 3 - 10 m 10 - 20 m > 20 m
Rating 6 4 2 1 0
Separación (Apertura) Ninguna < 0.1 mm 0.1 - 1.0 mm 1 - 5 mm > 5 mm
Rating 6 5 4 1 0
Rugosidad Muy Rugosa Rugosa Ligeramente Rugosa Suave Espejo de falla
Rating 6 5 3 1 0
Relleno Ninguno Relleno duro < 5mm Relleno duro > 5mm Relleno blando < 5mm Relleno blando >5mm
Rating 6 4 2 2 0
Alteración No alterada Ligeramente alterado Moderadamente alterado Altamente alterado Descompuesto
Rating 6 5 3 1 0
• Asi, todos los parametros de la
condicion de discontinuidades deben
presentar rating entre 0 y 30.
• Pero, como mencionamos
anteriormente hay dos parametros que
no pueden ser medidos, por lo tanto
no utilizados la Guia para la
clasificación de discontinuidades, sino
que utilizaremos la siguiente tabla.
17. Calculo del rating.
• Utilizaremos el “Estado de las Juntas”, si bien no medidos la ertura y persistencia,
en estas descripciones estan incluidas, por lo ranto tendremos 5 posibles casos, y
la valoración del rating que escogeremos, dependera del estado de las juntas que
mas se adecue a nuestra descripción.
18. CONCLUSIONES
• Como bien hemos expresado durante el curso, esta
es una clasificación adaptada a sondajes, en donde
se ha tratado de evaluar el macizo rocoso de la
forma mas similar a como se hace en galerias y
bancos.
• Es por esto, que el RMR obtenido en sondajes, no
es igual al RMR obtenido con la misma clasificación
en bancos o galerias, por lo tanto, los resultados de
RMR solo tendran la finalidad de presentar a
primera instancia modelos de isocalidad, teniendo
siempre en cuenta que la dirección e inclinacion del
sondaje juegan un rol importante en la
determinación de sus parametros, que constituyen
el RMR.
• Por ejemplo, la siguiente tabla, expresa el tipo de
excavación, avance y fortificacion de un frente,
utlizando solo el RMR (1989), pero al ser la
clasificación del RMR adaptada a sondajes, no
podemos utilizar dicha tabla con los datos
obtenidos, ya que como hemos dicho no sabemos
en que grado varian respecto al RMR real, ademas
la dirección e inclinación del sondaje juegan un rol
importante.
