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”.

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)

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)

•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).

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).

O bien:

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:

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

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?)…

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.