Sistemas de clasificación geotécnica.

RQD (rock quality designation)

El índice RQD fue desarrollado en 1964 por D. U. Deere; como una herramienta para determinar la calidad del macizo rocoso a partir de los testigos de sondajes. Quien lo definió como el porcentaje de recuperación de testigos de más de 10 cm de longitud, respecto de la longitud total del sondeo.

El RQD solo se utiliza en los fragmentos o trozos de testigo de material fresco, teniendo en cuenta que no debe superar una longitud de 1.5 m. Además, el diámetro mínimo de cada testigo debe ser de 48 mm. Y por ultimo excluye todos los que presentan un grado de alteración importante.

Calculo de RQD

RQD=Suma de lostrozos de testigos>10cmLongitud total de lamuestra

×100%

Ejemplo de un testigo de 200 cm de longitud.

En el caso de no disponer de datos de sondajes, el RQD aproximado se puede estimar por medio de la siguiente formula

RQD=150−3.3 Jv

Donde "Jv" es el numero de fracturas observado por metro cubico de roca.

Valorización de los parámetros de RQD.

RQD Calidad de la roca< 25% Muy Mala

25 - 50% Mala50 - 75% Regular75 - 90% Buena90 - 100% Muy Buena

RMR (Rock mass rating)

La clasificación RMR, también conocida como clasificación geomecánica de Bieniawski, fue formulada por el ingeniero Bieniawski en 1973, con el objetivo de estimar de forma sencilla la calidad del macizo rocoso, mediante la cuantificación de parámetros de fácil medición, los cuales se establecen en el campo de manera rápida y con costos económicos.

Este método nos permite la obtención de la cohesión y ángulo de fricción, parámetros resistente de Mohr-Coulomb, los cuales definen la valoración de la estabilidad y los soportes requeridos en túneles y estabilidad en taludes. En las siguientes ecuaciones se muestran las relaciones entre RMR y los parámetros resistentes.

c=5 RMR (Resultadoen KPa )

∅=5+ RMR2

(ResultadoenSexagesimal (Deg))

Donde c = cohesión y Φ = ángulo de fricción.

El RMR tiene en cuenta los siguientes parámetros

1. Resistencia del material intacto que se obtiene mediante ensayo de carga puntual o compresión simple.

2. RQD.3. Espaciado de la discontinuidades hace referencia a la longitud entre

discontinuidades dentro de la zona de estudio.4. Condición de las discontinuidades, que incluye:

Longitud de la discontinuidad Abertura Rigurosidad Relleno Alteración

5. Presencia de agua subterránea.

La suma de estos cinco parámetros también define al RMR.

Tabla de clasificación RMR

MRMR (Mining rock mass rating)

El método, diseñado por Laubscher, es una variante del método de Bienawski. Esta clasificación, a diferencia del RM, considera los factores de utilidad para las aplicaciones mineras. Con el fin de definir la calidad geotécnica del macizo rocoso "in situ". Hay que tener en cuenta que el método MRMR es una variación del método IRMR (Diseñado por Laubscher).

IRMR depende de tres factores y es la suma de los ratings asociados a cada uno de estos, y los factores son:

BS: corresponde a la resistencia a la compresión uniaxial de los bloques que componen el macizo rocoso, la cual dependerá de la compresión uniaxial de la roca intacta y de la presencia de vetillas.

Js: Es el espaciamiento de las estructuras abiertas. El cálculo incluye una corrección que busca considerar la presencia de uno o más sets de estructuras selladas con rellenos de menor resistencia que la roca caja.

Jc: Da cuenta de la condición de las discontinuidades, tomando en cuenta la rigurosidad a menor e intermedia escala, la alteración de la roca de caja, la potencia y la competencia del material de relleno cuando exista.

En cambio el MRMR puede considerar uno o varios de los siguientes factores:

Potencial de meteorización del macizo rocoso. Efecto de la orientación de las estructuras. Efecto de los esfuerzos inducidos por la minería. Daños producidos por efectos de las tronadoras. Efectos de la presencia de aguas subterráneas.

Una vez obtenido el MRMR se clasifica en la siguiente tabla.

Calidad del macizo Clase MRMRMuy Mala 5 <20Mala 4 <40Regular 3 <60Buena 2 <80Muy Buena 1 <100

Q de Barton (Tunnelling quality index)

Este parámetro fue desarrollado por Barton en 1974, con el objetivo de estimar la fortificación necesaria en túneles construido en roca dura y se define por la siguiente ecuación:

Q=(RQDJn

×JrJa

×JwSRF

)

Donde:

RQD = Rock Quality Designation. Jn = Se calcula en función del numero de sets de estructuras presentes

en el macizo rocoso. Jr = Se calcula en función de la rugosidad de las estructuras mas

débiles.

Jw = Se calcula en función de la condición de aguas en las estructuras del macizo rocoso.

Ja = Se calcula en función de la alteración de las estructuras. SRF = (Stress Reduction Factor), se asocia a los efectos de la condición

de esfuerzos en el macizo rocoso.

Además, cada cociente de la ecuación tiene el siguiente significado:

RQDJn

=Tamañodebloques

JrJa

=Rugosidad y friccion de discontinuidades

JwSRF

=Parametros deesfuerzos

Parámetros para determinar Jn

Parámetros para determinar Jr

Parámetros para determinar Jw

Parámetros para determinar Ja

Parámetros para determinar SRF