caracteristicas geomecanicas

7/23/2019 CARACTERISTICAS GEOMECANICAS

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1.- CLASIFICACIN GEOMECNICA

OBJETIVO:Obtener parmetros geomecnicos para su empleoen el diseo y proyectos de las obras de ingeniera.

Caracterstica de los m.r.

Resistencia del material rocoso ndice RQD Espacio de las discontinuidades Orientacin de las discontinuidades


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CARACTERSTICAS DE LOS M.R

Estructura geolgica y fallas

Filtraciones y presencia de agua

Estado tensional


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1.- CLASIFICACIN GEOMECNICA

1.1.- ROCK MASS RATING (RMR). Propuesta porBieniawski

1.2.- Q. Presentada por Barton, Lien y Lunde


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1.1.- ROCK MASS RATING (RMR).Considera cinco parmetros

1.1.1.- Resistencia del material rocoso.

Esta determinada por ensayos de compresin

simple ( Rc) o en su defecto por los ensayos decargas puntuales ( = / ), c=24 Is(50)

La resistencia de la roca tiene una valoracin

mxima de 15 puntos y puede utilizarse comocriterio el resultado del ensayo de carga puntual


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PROCEDIMIENTO DE CALCULO:

ENSAYO DIAMETRAL (Probetas Cilndricas).

La frmula de clculo del ndice de carga puntual no corregido, Is, para elcaso de una probeta cilndrica, con carga diametral, es la siguiente:

donde:Is = ndice de carga puntual no corregido (kg/cm).P = Carga que produce la ruptura de la probeta (kg).De = Dimetro equivalente = Dimetro de la probeta (cm).

La geometra de la probeta debe tener una relacin largo a dimetro

igual o mayor que 1, y la carga debe ser aplicada a una distancia de 0.5 D,desde un extremo de la probeta, Figura(a).

Is = P / De


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ENSAYO AXIAL (Probetas Cilndricas).

La frmula de clculo del ndice de carga puntual no corregido, Is, para

el caso de una probeta cilndrica, con carga axial, es la siguiente:

Is = ndice de carga puntual no corregido (kg/cm).

P = Carga que produce la ruptura de la probeta (kg).De = Dimetro equivalente (cm).De = 2DW/(cm).D, W = Largo y dimetro de la probeta (cm).

La geometra de la probeta debe tener una relacin largo a dimetroentre 0.3 y 1, y la carga debe aplicarse en el centro de su cara basal, esdecir, a una distancia de 0.5 W, Figura(b).

Is = P / De


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MUESTRAS IRREGULARES (Cbicas):

La frmula de clculo del ndice de carga puntual no corregido, Is,

para el caso de una muestra de una geometra irregular, muysemejante a un cubo, es la siguiente:

Is = ndice de carga puntual no corregido (kg/cm).

P = Carga que produce la ruptura de la muestra (kg).De = Dimetro equivalente (cm).De = 2DW/(cm).D,W = Alto y ancho de la muestra (cm).

La geometra de la muestra debe tener una relacin alto a anchoentre 0.3 y 1, de preferencia cercana a 1, y la carga debe aplicarse auna distancia de 0.5 D a partir de un extremo de la muestra, Figura(c).

Is = P / De


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MUESTRAS IRREGULARES (Bloques):

La frmula de clculo del ndice de carga puntual no corregido, Is,para el caso de una muestra de una geometra ms irregular, y similar

a un bloque, y de lados no paralelos, es la siguiente:

Is = ndice de carga puntual no corregido (kg/cm).P = Carga que produce la ruptura de la muestra (kg).

De = Dimetro equivalente (cm).De = 2DW/(cm).D,W = Alto y ancho promedio de la muestra (cm).W = 0.5 (W1+W2) (cm).En que W1,W2, son el ancho superior e inferior de la muestra.

La geometra de la muestra debe tener una relacin alto a anchoentre 0.3 y 1, y la carga debe aplicarse a una distancia de 0.5 D a partirde un extremo de la muestra, Figura (d).

Is = P / De


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En este tipo de muestra se recomienda realizar un mnimo de 10ensayos, y una mayor cantidad si el material es heterogneo oanistropo.


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MUESTRAS IRREGULARES (Esferoidales):

La frmula de clculo del ndice de carga puntual no corregido, Is, para elcaso de una muestra de una geometra muy irregular, de tipo esferoidal,es la siguiente:

Is = ndice de carga puntual no corregido (kg/cm).P = Carga que produce la ruptura de la probeta (kg).De = Longitud del eje mayor (cm).

La muestra debe tener una relacin eje mayor a eje menor entre 1.0 y1.4, y la carga debe aplicarse en la direccin del eje mayor, Figura .(c)

Is = P / De


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En este tipo de muestra se recomienda realizar un mnimo de 20ensayos, y una mayor cantidad si el material es heterogneo oanistropo.


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Los valores experimentales obtenidos para el ndice de carga puntual,Is, se deben corregir por tamao a fin de poder obtener el ndice de

carga puntual estndar, I(50), lo cual se puede hacer mediante elgrfico de la Figura N 3, o bien, con la siguiente expresinaproximada.

en que:

Is(50) = ndice estndar, corregido por tamao (kg/cm).De = Dimetro equivalente de la muestra (mm).a = 0.45 para un De muy alejado de 50 mm.a = 0.50 para un De muy cercano a 50 mm.

El ndice de carga puntual estndar de una muestra, corresponde al

valor que tendra ese ndice si se hubiere realizado en esa muestra unensayo de carga puntual diametral, en una probeta de 50 mm. dedimetro.

Is(50) = Is (De / 50)


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El valor promedio del ndice de carga puntual corregido, Is(50), seobtiene al promediar los valores remanentes al eliminar los 2 valores

extremos de una serie de 10 ensayos (los 2 ms altos y los 2 msbajos), y en caso de tener pocos valores, solamente debe eliminarse1 valor extremo.

Para disponer de un valor representativo del ndice de carga puntual,debe preferirse el uso de probetas cilndricas, un dimetro cercano a

50 mm., y el ensayo diametral, dado que dichas condiciones minimizaerrores.

Para estimar la resistencia a la compresin no confinada a partir delndice de carga puntual corregido por tamao, Is (50), se puedeutilizar la frmula predictiva sugerida para tal efecto por E. Broch & J.A. Franklin, la cual est dada por la siguiente expresin general:


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Donde:c = Resistencia a la compresin (kg/cm).Is(50) = ndice estndar, corregido por tamao (kg/cm).k = Constante con un valor comprendido entre 20 y 25.

De acuerdo a lo sugerido por E. Broch & J. A. Franklin, un valor de kigual a 24 se considera adecuado para determinaraproximadamente la resistencia a la compresin uniaxial medianteeste ensayo, es decir.

c = k Is(50)

c = 24 Is(50)


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1.1.2.- Rock quality designation (RQD)

Es el porcentaje de testigo de perforacindiamantina recuperados en piezas intactas de100mm o ms con respecto a la longitud total

de perforacin.

% =100

longitud total barreno x 100


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% =100

longitud total barreno x 100

RQD Calidad de la roca


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1.1.3.- Espacio de las discontinuidades.

Es un termino que abarca las diaclasas, fallas,planos de estratificacin y otras superficies dedebilidad.


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1.2.- CLASIFICACIN Q.

Esta clasificacin, presentado por Barton, Lien yLunde (1974) del NGI (Norwegian GeotecnicalInstitute), consiste en determinar el indice Q de

acuerdo a lo siguiente.

=Jn

xJa

xSRF


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= Jn x Ja x SRF

RQD=Indice de la calidad de la roca

Jn=nmero de familia de discontinuidadesJr=Factor de rugosidad de las discontinuidades

Ja=Factor de alteracin de las discontinuidades

Jw=Factor de reduccin por contenido de agua en

las discontinuidades.SRF=Factor de reduccin por tensiones.


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