UNIVERSIDAD NACIONAL DE

TRUJILLO

2012

ANALISIS DE ABACOS ABACOS DE MECANICA DE ROCAS

ALUMNO: COD. 013400609

CURSO:

TUNELES Y

MOVIENTO DE

TIERRAS

PROFESOR:

ING.

FRANCISCO

MORALES

RODRIGUEZ

E S C U E L A D E I N G E N I E R I A D E M I N A S

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INDICE

INTRODUCCION ................................................................................................................... 3

I. OBJETIVOS: .................................................................................................................... 4

A. DIMENCION EQUIVALENTE & Q.-. ............................................................... 4

Ejemplo 01 .......................................................................................................................... 5

Ejemplo 02 .......................................................................................................................... 5

B. Longitud de pase y tiempo de estabilidad sin soporte

Bieniawaski (RMR). .......................................................................................................... 7

CONCLUSIONES ................................................................................................................. 8

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INTRODUCCION

Las clasificaciones geotécnicas se han convertido en una herramienta habitual para el

reconocimiento de los macizos rocosos en los que van a construirse obras de ingeniería

y especialmente túneles y obras subterráneas.

Existen opiniones contrapuestas sobre las clasificaciones geotécnicas:

En contra

No tienen base científica, son meras compilaciones empíricas.

Simplifican excesivamente los problemas reales.

Son peligrosas porque personas sin la adecuada formación pueden pensar que,

Con una simple aplicación del método clasificatorio, han resuelto un proceso

complejo.

A favor

Todo el mundo las usa.

Permiten cuantificar hechos naturales complejos.

Establecen un lenguaje técnico común.

En cualquier caso las clasificaciones constituyen una herramienta muy válida para

conocer el macizo rocoso con el cual se está trabajando.

BIENIAWSKI (1997) recomienda “que las clasificaciones del macizo rocoso se usen en el

contexto de un proceso global de diseño ingenieril”. Además indica “que deben usarse

solo en fases preliminares y/o de planeamiento, pero no para definir las medidas

finales de diseño”.

La clasificación Q de Barton en la que se basa el llamado Método Noruego de Túneles

es bastante rígida en la definición de las medidas de sostenimiento de túneles, que se

aplican directamente en obra sin más comprobación ni cálculo. Las condiciones

geológicas de Noruega son muy diferentes de las de España y quizá por eso esta

clasificación Q se emplea mucho menos en nuestro país, aunque puede tener interés

para algún caso específico como en el del Túnel Ferroviario de Alta Velocidad bajo la

Sierra de Guadarrama donde se utilizó para la caracterización del macizo rocoso.

En España la clasificación geotécnica más usada es la de BIENIAWSKI (1976, 1979 y

1989), que proporciona unas recomendaciones de sostenimiento en función del índice

RMR (“Rock más rating”).

Haciendo relaciones de estas clasificaciones principalmente el índice Q con

dimensión equivalente, y otros parámetros se crea ábacos para facilitar el trabajo al

seleccionar el tipo de soporte para el macizo rocoso en el cual se está trabajando.

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I. OBJETIVOS:

Aprender a interpretar ábacos concernientes a mecánica de rocas.

Relacionar entre el tipo de roca y el tipo de sostenimiento aplicado a esta.

Deducir el tipo de sostenimiento que hay que aplicar en la excavación de un

túnel y el tiempo que este puede resistir sin sostenimiento con la ayuda de

ábacos geotécnicos.

A. DIMENCION EQUIVALENTE & Q.- Este documento ha sido puesto

recientemente por Grimstad y Barton (1993) para reflejar el uso cada vez mayor

del shotcrete reforzado con cimbras de acero para soporte subterráneo. El tipo

de soporte es de acuerdo a la categoría del macizo rocoso que se va atravesando

al excavar el túnel.

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Ejemplo 01

Si el túnel está atravesando un macizo rocoso que según un análisis

geotécnico dio un Q igual a 4.5 y una dimensión equivalente igual a 9.4.

¿Qué tipo de sostenimiento se le puede aplicar?

Respuesta.- interceptando los valores dados en el ábaco nos da una categoría

para el interior de la excavación de 4, el cual requiere pernos de rocas, con un

espaciado aproximado de 2.3m y una capa gruesa de 50mm de shotcrete

reforzado con simbras de acero.

Ejemplo 02

Se tiene una rampa de exploración, caracterizado en toda su extensión por una

dimensión equivalente (De) de 4.2, excepcionando las zonas de intersección

con labores anexas como estocadas de sondajes, donde la De alcanza un valor

de 7.5 por el aumento de sección del túnel. Las cualidades geotécnicas de la

roca con índice Q entre 0.4 a 47.5; predecir el sostenimiento de la rampa según

el ábaco a continuación.

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4. pernos sistemáticos con shotcrete de 40-100m, B+S

5. Shotcrete con fibras 50-90mm, y pernos S(fr)+B

9. revestimiento de hormigón, cca

Respuesta.-

La variación geotécnica va de roca mala a muy buena.

Las categorías para la fortificación son 1,4 y 5 en donde categoría 1 no

requiere fortificación; categoría 4 se fortificara con pernos sistemáticos

mas shotcrete de 4 cm a 10 cm y para la categoría 5 se fortificara con

shotcrete con fibra (5 cm a 9 cm de espesor) mas pernos sistemáticos.

Respecto al espaciamiento de los pernos sistemáticos instalados en

paredes y bóveda de la rampa, de acuerdo a la aplicación gráfica, se

obtienen valores de 1,5m a 2,3m siempre aplicados con shotcrete, la

longitud de los pernos es aproximadamente 2m que se extienden a

2,8m en las intersecciones.

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B. Longitud de pase y tiempo de estabilidad sin soporte

Bieniawaski (RMR).

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CONCLUSIONES

Los ábacos son graficas muy valiosas que nos ayudan a elegir de manera

teórica el tipo de sostenimiento que requiere nuestra excavación tomando

como base la clasificación geomecanica del macizo rocoso.

No se debe confiar al 100% a los ábacos ya que son teóricos; más bien deben

ser correlacionados con el compartimiento del macizo rocoso insitu.

Los ábacos nos ayudan a deducir cuanto tiempo nuestra labor resistirá sin

sostenimiento o qué tipo de sostenimiento podemos aplicarlo a nuestra

excavación.

Para entenderlos fácilmente hay que tener conocimientos previos de mecánica

de rocas principalmente el RQD, Q y RMR.