Mecanica De Rocas

TEMA 5:

EL MACIZO ROCOSO

5.1 Características de la discontinuidades

5.2 Formas de rotura en los taludes rocosos

5.3 Clasificaciones geomecánicas

5.4 Deformabilidad del macizo rocoso

5.5 Resistencia de las discontinuidades

5.1. Características de discontinuidades

• Orientación y número de discontinuidades

• Frecuencia o espaciado de las juntas (distancia entre dos discontinuidades)

• Grado de apertura o separación (abierto o cerrado)

• Extensión, persistencia, continuidad

• Rugosidad o textura superficial (pulida, lisa o rugosa) y

relleno (sin o con relleno, tipo de relleno)

Orientación de discontinuidades:

5.2. Formas de rotura en taludes rocosos

• Roturas planas, “plane” (a)

según juntas predominantes y/o continuas que

buzan hacia el talud.

• Roturas en cuña, “wedge” (b)

según dos juntas de diferentes familias cuya

intersección buce hacia el talud.

• Roturas por vuelco, “toppling” (c)

según una familia de juntas predominantes y/o

continuas que buzan contra el talud y cuyo rumbo

es casi paralelo al de la cara del talud.

• Roturas globales (tipo suelo)

según superficies que pueden desarrollarse

parcialmente a lo largo de juntas.

Rotura plana

Rotura en cuña (Andorra)

Roturas por vuelco : BC, Canada

Roturas por vuelco : Barcelona

5.3. 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)

• definir las necesidades de sostenimientos

Metodología general:

• se intenta dividir el macizo en grupos de comportamiento similar

Índice de calidad de las rocas, RQD

“rock quality designation” Deree et al. (1967)

• Se basa en la recuperación modificada de un testigo

(El porcentaje de la recuperación del testigo de un sondeo)

• Depende indirectamente del número de fracturas y del grado

de la alteración del macizo rocoso

Σ(longitud fragmentos 

10cm)

( ) lid d d

x100

longitud_total_perforada

RQD longitud_fragmentos_ 

RQD (%) Calidad de roca

< 25 muy mala

25 - 50 mala

50 - 75 regular

75 - 90 buena

90 - 100 excelente

 Formula alternativa (cuando no hay sondeos):

RQD = 115 – 3.3Jv para Jv > 4.5

RQD = 100 para Jv ≤ 4.5

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

RQD en sondeos

Clasificación de Bieniawski (R.M.R.)

“rock mass rating” Z. T. Bieniawski (1979)

Se valora una serie de parámetros:

• Resistencia del material intacto valor máximo = 15

(ensayo carga puntual o compresión simple)

• R.Q.D. valor máximo = 20

• Distancia entre las discontinuidades valor máximo = 20

• Condición de las discontinuidades valor máximo = 30

• Agua subterránea valor máximo = 15

RMR = (1) + (2) + (3) + (4) + (5)

Clasificación de RMR ( oscila entre 0 y 100):

Clase Calidad de roca RMR

I muy buena 81 100

)

– II buena 61 – 80

III regular 41 – 60

IV mala 21 – 40 Relación entre RMR y propiedades

geomecánicas:

V muy mala 0 - 20 c = 5*RMR (kPa)

fi = 5 + (RMR/2) ( º)

Clasificación adaptada de Bieniawski para taludes

(SMR) “slope mass rating” M. Romana Ruiz (1992)

Factor de ajuste de las juntas

F1: depende del paralelismo entre el rumbo de las juntas y de la cara del

talud.

F2: depende del buzamiento de la junta en la rotura plana.

F3: refleja la relación entre los buzamientos de la junta y el talud.

Factor de ajuste según el método de excavación

F4: establecido

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