rmr y caracteristicas de la roca

7/30/2019 RMR y Caracteristicas de La Roca

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Clasificacin de los macizos rocosos

Clasificacin de Bieniawski

Rock Mass Rating

Proporciona un ndice RMR, indicador de

la calidad de la roca, que est entre 0 y

100

El clculo del RMR se basa en cinco0 1,5 sT I


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1. Resistencia de la roca

Resistencia a la

compresin

simple (MPa)

Contribucin

>200 15

100200 12

Incrementos de RMR para la resistencia

a la compresin de la roca

2550 4

1025 2

310 1


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3. Condiciones de agua en el terreno

Incrementos de RMR debidos a las condiciones de agua en el terreno

Caudal por cada

10 m de longitud de tnel(l/min)

Presin de agua en

las juntas divididapor la tensin

principal mayor

Condiciones Generales Contribucin

0 0 Completamente seco 10

25 0.00.2 Hmedo 7

25125 0.20.5Agua bajo presin

moderada4

125 0.5Problemas severos

debidos al agua0

12+13+7


4. Separacin de juntas y fisuras

Incrementos de RMR para la separacin

de juntas del sistema principal

Separacin (m) Contribucin

>3 30

13 25

0.31 20

. .


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5. Caractersticas de las juntas (1)

Incrementos de RMR para la orientacin de las juntas

Apreciacin de la

influencia de la

orientacin

Contribucin

para tneles

Contribucin

para

cimentaciones

Muy favorable 0 0

Favorable -2 -2

Moderada -5 -7

Desfavorable -10 -15

Muy desfavorable -12 -25

12+13+7+10-15


5. Caractersticas de las juntas (2)Incrementos de RMR para las condiciones de las juntas

Descripcin Contribucin

Superficies muy rugosas de extensin limitada;

roca dura25

Superficies ligeramente rugosas; apertura menor a

1 mm; roca dura20

Superficies ligeramente rugosas; apertura menor a

1 mm; roca blanda12

Superficies lisas, con relleno de 15 mm,

apertura de 15 mm; juntas de varios metros de

longitud

6

Juntas abiertas rellenas con ms de 5 mm,

apertura mayor de 5 mm; juntas de varios metros

de longitud

0

12+13+7+10-15+12=39


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ClaseDescripcin del

macizo rocosoRMR

I Roca muy buena 81100

II Roca buena 6180

III Roca aceptable 4160

IV Roca mala 2140

V Roca muy mala 020

Contribucin=39

Comportamiento mecnico


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Modos de rotura en roca

flexin

traccin

cortante

compresin + traccin +

cortante

Modos de rotura en roca

cristal metal roca: no lineal

fluencia

frgil de transicin dctil


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Comportamiento mecnico de la

roca matriz

Pre aracin de las robetas

extraccin del testigo

corte de las caras

refrentado mecnico

Ensayos:

compresin simple

traccin

triaxial

corte

Planos dbiles en rocas


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Introduccin

Roca: material real muy distinto del que

esear amos e eg r para un ra am en o

matemtico tipo "medio continuo"

Medio heterogneo y casi siempre

discontinuo

artificialmente (excavaciones, voladuras,

reajuste de tensiones,...)

Introduccin

Juntas:

Fisuras aproximadamente planas y paralelas

entre s, con separaciones del orden de

centmetros hasta decenas de metros Una familia de juntas paralela a los planos de

sedimentacin, ms dos familias en otras

recc ones.

Rocas gneas o metamrficas pueden tener

tres o ms familias de juntas


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IntroduccinTipos de familias de fisuras:

(b) poligonal en basaltos

(c) poligonal en calizas

(d) regular en granitos

(e) regular en areniscas y lutitas

(f) catico en doleritas y otras rocas

gneas.

Introduccin

Superficie de fractura de gran

longitud, formada por la unin de

pequeas juntas individuales

Pequeas juntas cruzadas y una

discontinuidad larga


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Introduccin

Fisuras discretas (S) y distribuidas (M): cada tipo requiere un estudio diferente

Introduccin

Planos dbiles:

debilitan el macizo rocoso

el macizo rocoso es ms deformable

anisotropa: se reduce la resistencia al corte y se aumenta la

permeabilidad en los planos dbiles

se aumenta la compresibilidad y se disminuye la

resistencia a la traccin en la direccin

perpendicular a los planos dbiles


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Discontinuidades Discontinuidad: es un trmino colectivo que

, , macizo rocoso con resistencia a la traccin nulao muy baja: Todo tipo de fracturas

Diaclasas

Planos de estratificacin (dbiles)

Zonas de contacto entre distintas formaciones

geolgicas

Zonas de concentracin de esfuerzos de corte

Discontinuidades

Caracterizacin de las discontinuidades:

Orientacin

Separacin

Apertura

Continuidad (persistencia)


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Discontinuidades Orientacin:

discontinuidades con

respecto a las cargas

aplicadas puede ser

crtica para la

estabilidad o la

filtracin de agua

tambin depende de la

orientacin

Discontinuidades

Apertura y separacin:

aper ura: s anc a en re as os caras e una

fractura

separacin: distancia entre dos planos de

discontinuidad de una misma familia

apertura y separacin controlan las propiedades del

macizo en relacin al movimiento de agua

aperturas grandes facilitan el movimiento de agua y

el relleno de las mismas por materiales de aportacin


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Discontinuidades Persistencia:

persistente o est

formada por pequeas

fracturas unidas por

roca intacta

una fractura

deformable y dbil que

las pequea unidos por

puentes de roca

Discontinuidades

Caractersticas de las superficies de contacto:

as carac er s cas s cas e as super c es e

contacto son muy importantes para la estabilidad y

deformabilidad del macizo rocoso

rugosidad

ondulacin

meteorizacin

humedad natural


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Discontinuidades(Perfilometro)

0.05 mm

0.05 mm

Obtencin de muestras

anclajes

preinstalados

sierra

superficie

natural de

la junta

resina plstica

de moldeo,

arcilla

JUNTAS NATURALES JUNTAS ARTIFICIALES


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Obtencin de muestras

perforacin

molde

Resistencia de macizos fracturados


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Anisotropa de las rocas Materiales anistropos: sus propiedades

considerada para su medida

Rocas material anistropo: resistencia,deformacin, etc.

Causas: distribucin aleatoria de las

scon nu a es suras, ac asas ,presencia en bandas de distintosminerales, alternancias, etc.

Anisotropa de las rocas

Variacin de laresistencia en

ngulo queforman los planosde anisotropa

con las tensionesprincipales


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Anisotropa de las rocasMohr-Coulomb:

Sobre el lano de rotura:

tancE EW V M

Condicin de rotura sobre el plano :

1 3

1 3 1 3

sin22

cos22 2

E

E

V VW E

V V V V V E

31 3

2( tan )(1 tan tan )sin 2

c V MV VM E E

t

Evaluacin de la seguridad en rocas fisuradas

Factor de seguridad: cmo definirlo?

mxima car a externa osible

multiplicador de la carga no es muy realista (la presin hidrosttica no

presenta incertidumbre)

es la definicin tradicional

EO

carga real aplicada

expresa la capacidad de aguantar cargas externas

Factor de Seguridad = min{E}

para todos los mecanismos de rotura


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Factor de seguridad: cmo definirlo?

incluye la incertidumbre de los parmetros resistentes

(c, , )

ms realista

MO

tensin de corte real aplicada

Factor de Seguridad = min{}para todos los mecanismos de rotura


Qu necesitamos?

1) anlisis tensional incluyendo peso propio y,

adems, estudio por separado de cada uno

de los sistemas de carga externa

2) un mecanismo de rotura especfico para una

direccin determinada de deslizamiento, la

distribucin de tensiones en los planos

dbiles que definen la superficie de

deslizamiento


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El caso de la presa de Canelles

Canelles es una presa bveda de 140 m

e a ura en e r o oguera agorzana

La cimentacin consiste en rocas calizas

fisuradas

familia principal de diaclasas verticales

aralelas al valle

discontinuidades formadas por planos de

estratificacin con buzamiento de 45 aguas

arriba


familia

principal

planos de

estratificacin


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