metodo barton (q) suelos aplic feb 16

UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS

FILIAL AYACUCHO

FACULTAD DE INGENIERÍAS Y ARQUITECTURA

ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

TEMAS: Q DE BARTON

CURSO: MECANICA DE SUELOS APLICADAS Y CIMENTACION

CICLO: X

ALUMNO:

• QUISPE ROJAS, Nelson Richard

• HUMAREDA HUAMAN, Hernand’s Michael

• ORE VÁSQUEZ, Crisanto Máximo

DOCENTE: ING.

• MOROTE ARIAS, MAXWILL

AYACUCHO-PERU

201

“METODO DE Q BARTON”

TEMA

MECANICA DE SUELOS APLICADA A

CIMENTACION Y VIAS DE TRANSPORTE

• ORE VÁSQUEZ, Crisanto Máximo

•HUMAREDA HUAMAN, Michael

•QUISPE ROJAS, Nelson

• Se acepta que fue Terzaghi (1946) quien propuso la

primera clasificación del terreno orientada a la

construcción de túneles. Sus datos provenían de

túneles sostenidos fundamentalmente por cerchas

metálicas.

• Lauffer de 1958 refleja perfectamente el uso combinado

de cerchas, bulonado y hormigón proyectado en la

construcción de túneles en roca.

• Las clasificaciones modernas (Sistema RMR

(Bieniawski) y Q (Barton)) intentan un mayor grado de

objetividad. Se trata en los dos casos de combinar

atributos del macizo rocoso (de tipo geológico,

geométrico y tensional) en un número único relacionado

con la calidad global de la roca.

LAS CLASIFICACIONES MODERNAS DE LOS SUELOS:

Q (BARTON)

• El índice RQD (Método de excavación-Sistemas de

soporte alternativos) forma parte de otros sistemas

más elaborados de clasificación.

• La propuesta del índice RSR (Rock Structure Ratio)

(Wickham, Tiedemann and Skinner, 1972), fue un

avance importante en la clasificación de macizos

rocosos. Por primera vez se construía un índice a

partir de datos cuantitativos de la roca. Era pues, un

sistema completo con menos influencia de aspectos

subjetivos. Se calculaba sumando tres

contribuciones (A, B y C) relacionados con aspectos

geológicos generales (A), fracturación y dirección del

avance (B) y condiciones de agua y de las juntas (C)

LAS CLASIFICACIONES MODERNAS DE LOS SUELOS:

Q (BARTON)

SISTEMA Q (BARTON, LIEN Y LUNDE,

1974)El índice Q se obtiene mediante la siguiente expresión:

Q = (RQD/Jn )⋅(Jr/Ja ).(Jw/SRF)

Donde, además del RQD, se introducen los parámetros

siguientes:

• Jn parámetro para describir el número de familias de

discontinuidad

• Jr parámetro para describir la rugosidad de las juntas

• Ja parámetro para describir la alteración de las juntas

• Jw factor asociado al agua en juntas

• SRF factor asociado al estado tensional (zonas de corte,

fluencia, expansividad, tensiones “in situ”)

SISTEMA Q (BARTON, LIEN Y LUNDE,

1974)La asociación de factores permite dar un sentido físico a

cada uno de ellos:

• RQD/Jn representa el tamaño del bloque

medio.

• Jr/Ja reúne términos de rugosidad, fricción y

relleno de las juntas y

representa la resistencia al corte entre bloques.

• Jw/SRF combina condiciones de agua y tensión

y, por tanto, puede

representar una tensión activa o eficaz.

Aunque en el índice Q no se menciona explícitamente la

orientación de las juntas, señalan sus autores que los

valores de Jr y Ja se han de referir a la familia de juntas

que con más probabilidad puedan permitir el inicio de la

rotura.

SISTEMA Q (BARTON, LIEN Y LUNDE,

1974)La determinación de Q permite la estimación del

sostenimiento del túnel. Para ello se procede en tres

etapas:

1. Se selecciona el grado de importancia de la excavación

definido mediante un índice ESR (Excavation Support Ratio)

que viene a ser un factor de seguridad.

Los valores de ESR, (ESR=1) corresponde típicamente a los

túneles que encontramos en obras de transportes

(carreteras y ferrocarriles). Un cambio en ESR conduce

implícitamente a una percepción diferente de la seguridad

que aceptamos para una determinada obra.

SISTEMA Q (BARTON, LIEN Y LUNDE,

1974)2. Se elige el tipo de sostenimiento combinando el índice Q

y el diámetro o luz libre de la excavación (afectado por el

coeficiente ESR).

3. Cada una de las categorías de sostenimiento,

corresponde a una descripción especifica bulonado (con

diferentes características), hormigón proyectado reforzado

o no y arco de hormigón con encofrado, reforzado o no.

Sostenimiento por Barton

(1992)VALORES DE ESR, BARTON et. Al (1974)

CATEGORIA DE EXCAVACIONES DESCRIPCION ESR

A Excavaciones mineras temporales 3 A 5

B

Aberturas mineras permanentes, túneles

de agua para hidroeléctricas (excluyendo

conductos forzados de alta presión),

tuneles, galerías y sovavones para

grandes excavaciones.

1.6

C

Cámaras de almacenamiento, plantas de

tratamiento de agua, túneles carreteros y

ferrocarrileros menores, camaras de

equilibrio, tuneles de acceso.

1.3

D

Casas de máquinas, túneles carrteros y

ferocarriles mayores, refugios de defensa

civil, portales y cruces de túnel.

1

E

Estaciones nucleoeléctricas subterráneas,

estaciones de ferrocarril, instalaciones

para deportes y reuniones, fábricas.

0.8

Sostenimiento por Barton

(1992)

Sostenimiento por Barton

(1992)

Categorías de sostenimiento

1 Roca desnuda, sin sostenimiento

2 Bulonado puntual

3 Bulonado sistemático

4 Bulonado sistemático con hormigón proyectado no reforzado 4- 10 cm

5Bulonado sistemático con hormigón proyectado reforzado con fibra 5- 9

cm

6 Bulonado sistemático con hormigón proyectado con fibra 9 - 12 cm

7 Bulonado sistemático con hormigón proyectado con fibra 12- 15 cm

8Bulonado sistemático con hormigón proyectado con fibra > 15 cm y

cerchas

9 Revestimiento de hormigón

1.- PRIMER PROCEDIMIENTO RQD:

Se calcula midiendo y sumando el largo de todos los trozos de testigomayores que 10 cm en el intervalo de testigo de 1.5 m.

2.- SEGUNDO PROCEDIMIENTO RQD:

Comprende el cálculo del RQD en función del número de fisuras, pormetro lineal, determinadas al realizar el levantamiento litológico-estructural en el área y/o zona predeterminada. (SPAN = espacios)

RQD = 100 ג(0.1-)ג x (0.1 1 + (ג )

Procedimientos de Cálculo.Para determinar el RQD en el terreno existen tres procedimientos de

cálculo, éstos son:

1.- PRIMER PROCEDIMIENTO RQD:

Se calcula midiendo y sumando el largo de todos los trozos de testigomayores que 10 cm en el intervalo de testigo de 1.5 m.

2.- SEGUNDO PROCEDIMIENTO RQD:

Comprende el cálculo del RQD en función del número de fisuras, pormetro lineal, determinadas al realizar el levantamiento litológico-estructural en el área y/o zona predeterminada. (SPAN = espacios)

RQD = 100 ג(0.1-)ג x (0.1 1 + (ג )

Procedimientos de Cálculo.Para determinar el RQD en el terreno existen tres procedimientos de

cálculo, éstos son:

3.- TERCER PROCEDIMIENTO RQD:

Consiste en calcular el RQD en función del número de fisuras por

metro cúbico (m3), determinadas al realizar el levantamiento

litológico-estructural en el lugar del terreno o zona

predeterminada para la exploración.

Comprende el calculo del RQD en función del número de fisuras

por m3 al realizar el levantamiento litológico estructural de las

paredes de la mina.

Este se usa para voladura:

RQD = 115 – (3.3) Jv

Donde: Jv = Nº de fisuras por m3