Manual de Uso de la Tabla Geomecánica GSI y su aplicación en el sostenimiento de excavaciones subterráneas
¿Qué es el GSI?
Es un sistema de Clasificación Geomecánica práctico para su uso en Minería, usa los parámetros de fracturamiento de la roca, condición de las fracturas y la resistencia de la roca. Estos datos son tomados en el campo de manera práctica. GSI es el Índice de Esfuerzo Geológico
¿Qué datos necesito para clasificar la roca?
Los datos que se deben tomar del terreno para realizar la clasificación Geomecánica deben ser los siguientes:
Fracturas por metro lineal. Condición de fracturas (abertura, rugosidad, relleno). Resistencia de la roca.
Fracturamiento
Se cuentan las fracturas que se encuentran en un metro en la roca. Se debe considerar las fracturas mayores a 1 metro. Se deben considerar fracturas naturales y lo las producidas por el disparo.
Ejemplo: Se cuentan 10 fracturas por metro
Resistencia
Se mide golpeando la roca con la picota, solo puede suceder que la roca se astille, se rompa o se indente, teniendose los siguientes tipos: Muy Buena: Cuando solo se astilla con golpes de picota. Buena: Cuando se rompe con varios golpes de picota. Regular: Cuando se rompe con uno o dos golpes de picota. Pobre: Se indenta Superficialmente. Muy Pobre: Se indenta Profundamente.
Indenta Superficialmente: Cuando la huella es menor a 0.5 mm. Indenta Profundamente: Cuando la huella es mayor a 0.5 mm.
Ejemplo. Se rompe con 1 golpe de picota
Condición de Fracturas
Condición Muy Buena: Si las discontinuidades están cerradas, muy rugosas y frescas. Condición Buena: Si están ligeramente abiertas, moderadamente rugosas y tienen manchas de oxidación. Condición regular: Si están moderadamente abiertas, ligeramente rugosas a lisas y presentan oxidación. Condición Mala: Si están abiertas, lisas y presentan relleno blando. Condición Muy Mala: Si están muy abiertas, están estriadas y con relleno de panizo. Ejemplo: Fracturas cerradas.
¿Cómo usar la Tabla GSI? El ejemplo considera 10 fracturas por metro, se rompe con un golpe de picota y tiene fracturas cerradas. Lo que se hace es ubicar cada uno de estos datos en la tabla geomecánica de la siguiente manera La resistencia de la roca se ubica en cada cuadro según corresponda al rango que se ubica en la parte inferior de éstos.
El número de fracturas es ubicado en cada cuadro según corresponda al rango que se ubica en la parte inferior de estos.
LF/MB
LF/B
LF/R
LF/P
LF/MP
F/MB
F/B
F/R
F/P
F/MP
MF/MB
MF/B
MF/R
MF/P
MF/MP
IF/MB
IF/B
IF/R
IF/P
IF/MP
T/MB
T/B
T/R
TP
T/MP
¿Cuál Clasificación Geomecánica? Lo que se hace es cruzar la fila y la columna ubicada en la Tabla geomecánica. El cuadro que se ubica en la intersección de estas líneas corresponde a la Clasificación Geomecánica del ejemplo.
La Roca es F/R
LF/MB
LF/B
LF/R
LF/P
LF/MP
F/MB
F/B
F/R
F/P
F/MP
MF/MB
MF/B
MF/R
MF/P
MF/MP
IF/MB
IF/B
IF/R
IF/P
IF/MP
T/MB
T/B
T/R
TP
T/MP
¿Cuál sería la equivalencia en el Sistema de Clasificación Geomecánica RMR?
LF/MB
LF/B
LF/R
LF/P
LF/MP
F/MB
F/B
F/R
F/P
F/MP
MF/MB
MF/B
MF/R
MF/P
MF/MP
IF/MB
IF/B
IF/R
IF/P
IF/MP
T/MB
T/B
T/R
TP
T/MP
Lo que se hace es ubicar el mismo cuadro en la tabla de equivalencias entre el sistema GSI y el Sistema RMR.
Una vez ubicado el cuadro, se ubica la línea central y se considera el valor de esta.
El valor del RMR es 60
¿Cómo determinar el Soporte?
Para conocer el tipo de soporte se deben considerar los siguientes datos: Tipo de labor. Ancho de labor o luz Tipo de labor: Permanente (Rampas, Galerías, Comedores, sub estaciones, By Pass, son excavaciones que perduran buen tiempo), temporal (Tajeos, sub-niveles, excavaciones de corto periodo de trabajo en ellas)
La tabla de sostenimiento está diseñada a partir de la Tabla de Sostenimiento de Túneles según el método Noruego y por experiencias obtenidas en Minas Peruanas. En esta tabla están considerados los sistemas de Clasificación geomecánica RMR y Q y se ha correlacionado con el sistema GSI.
En el eje vertical se considera el cociente LUZ/ESR, el valor del ESR se determina según el tipo de labor, este es una constante, Luz es la longitud de exposición de la roca.
En el eje horizontal se ubica la clasificación Geomecánica, en el sistema GSI, RMR ó Q.
Asumiendo que se trata de una Labor temporal y de un ancho de 3 m se tiene: Tipo de Roca: F/R Luz/ESR = 3/3 = 1
El tipo de soporte sale de la intersección de las dos líneas, correspondiendo al área de un determinado tipo de color. En este caso nos indica que la roca no necesita soporte o solo perno ocasional.
¿Cómo se determina el tiempo de Autosoporte?
Tiempo de Autosoporte = 10 meses
En este cuadro se trabaja con los siguientes datos:
RMR = 60 (según el ejemplo) Abertura de la excavación=3.0 m
Se intersecta la línea correspondiente al ancho de la excavación y la correspondiente al RMR, del punto de intersección se traza una línea vertical, la cual nos indicará el tiempo de autosoporte.
