INDICE DE DESIGNACION DE LA CALIDAD DE LA ROCA (R.Q.D.)
‘
Rock quality designation’ Desarrollado por Deree en 1967.
El
RQD (Rock Quality Designation índex) fue desarrollado por
Deere año derocoso (1967), para estimar la calidaden delelmacizo basándose en lacuantitativamente recuperación de un testigo. Depende indirectamente del número de fracturas y del grado de alteración del macizo rocoso.
PRIMER PROCEDIMIENTO Se basa en la recuperación modificada de un testigo (El porcentaje de la recuperación del testigo de un sondeo)
Depende indirectamente del numero de fracturas de fisuras y del grado de la alteración del macizo rocoso
Se
desarrollo para proveer un estimado cuantitativo de la c alidad de la m asa rocosa, a partir de l os testigos de perforación diamantina. El diámetro del testigo tiene que ser igual o superior (54.7 mm o 2.15 pulgadas de diámetro) y tiene que ser perforado con un doble tubo de extracción de testigo.
RQD se calcula midiendo y sumando el largo de todos los trozos de testigo mayores que 10cm En el intervalo de testigo por la longitud total perforada
Ejemplo 1
Ejemplo 2
SEGUNDO PROCEDIMIENTO Comprende el cálculo del RQD en función del número de fisuras, por metro lineal, determinadas al realiza r el levantamiento litológico-estructural (Detail line) en el área y/o zona predeterminada de la operación minera.
PARA REALIZAR EL CALCULO DEL RQD CUANDO NO SE TIENE TESTIGOS DE PERFORACION SE PUEDE REALIZAR DE UTILIZANDO FORMULAS EMPIRICAS COMO:
Fórmula matemática:
DONDE:
= Nume ro de disc ontinuidades por metro lin eal
Ejemplo: Numero de discontinu idades = 228 Longitud de la línea = 24 Entonces = 228/24 = 9.50 disc/m.
TERCER PROCEDIMIENTO Comprende el cálculo del RQD en función del número de fisuras, por metro cúbico, determinadas al realizar el levantamiento litológico-estructural (Detail line) en el área y/o zona predeterminada de la operación minera. Fórmula matemática RQD = 115 – 3.3 (Jv),para Jv>4.5 RQD=100,para Jv≤4.5 Jv = Número de fisuras por metro cúbico . DONDE Jv
ES LA SUMA DEL NUMERO DE DIS CONTINUIDADES POR UNIDAD DE LONGITUD DE TODAS LAS FAMILIAS DE DISCONTINUIDADES, CONOCIDO COMO EL CONTEO VOLUMETRICO DE DISCONTINUIDADES.
INDICE DE DESIGNACION DE LA CALIDAD DE LA ROCA (R.Q.D .) (Jv ) PARA REALIZAR EL CALCULO DEL RQD TAMBIEN SE PUEDE UTILIZAR EL CONTEO O COMPUTO VOLUMETRICO (CANTERAS) El cómputo volumétrico de diaclasamiento es la suma del número de d iaclasas por m etro para cada familia de diaclasas. Se selecciona la cara de un talud así como para la determinación del índ ice del tam año del bloque. Para cada familia de di aclasas se calculan los espaciamientos promedio verdaderos de las diaclasas en dicha familia a partir del número de diaclasas que se encuentran sobre una distancia específica medida normal a la familia. El conteo volumétrico de diaclasas es la suma del número de diaclasas por unidad de longitud para todas las familias . Por ejemplo Familia 1 : 6 diaclasas en 20 m Familia 2 : 2 diaclasas en 10 m Familia 3 : 20 diaclasas en 10 m Familia 4 : 20 diaclasas en 5 m Cómputo
volumétrico de diaclasas: 6/20 + 2/10 + 20/10 + 20/5 = 0.3 + 0.2 + 2.0 + 4.0 = 6.5 diaclasas / m3
El valor obtenido en cualquiera de los tres casos es comparado con la siguiente tabla:
También se puede buscar la valoración para el RQD, a partir del siguiente gráfico:
Clasificación Geomecánica de Bieniawski RMR (Rock Mas Rating) La clasificación Geomecánica RMR, también conocida como clasificación Geomecánica de Bieniawski, fue presentada por el Ingeniero Bieniawski en 1973 y modificada sucesivamente en 1976, 1979, 1984 y 1989.
El RMR permite la obtención de la cohesión y ángulo de fricción, parámetros resistentes del criterio de Mohr-Coulomb.
Clasificación Geomecánica de Bieniawski RMR (Rock Mas Rating) El
RMR es una clasificación geomecánica, en la que se tienen en
cuenta los siguientes parámetros del macizo rocoso: 1. Resistencia a la compresión simple de la matriz rocosa (roca intacta). 2. R.Q.D. Grado de fracturación del macizo rocoso. 3. Espaciado de las discontinuidades. 4. Condiciones de las discontinuidades. 5. Presencia del Agua, en un macizo rocoso, el agua tiene gran influencia sobre su comportamiento. 6. Orientación de las discontinuidades.
Clasificación Geomecánica de Bieniawski RMR (Rock Mas Rating) Desde 1976 hasta 1989 se agregaron otras condiciones de rocas más débiles y distintas condiciones de tuneles. Tabla N 1 Valoración de acuerdo a cada parámetro del RMR °
Factor
Rango
A1
0-15
Resistencia a la compresión simple del materia de roca 1 intacta 2 Índice recuperación modificada de testigo o RQD. 3 Espaciamiento entre discontinuidades o fracturas
A2 A3
5-20 3-20
4 Estadofísicodelasdiscontinuidades
A4
0-30
5 Efectodelaguasubterránea
A5
0-15
6 Orientacióndelasdiscontinuidades
B
(-12)-0
Clasificación Geomecánica de Bieniawski RMR (Rock Mas Rating) Un valor numérico es asignado a cada factor, de acuerdo a los rangos dados. La suma de los valores encontrados para los seis factores, indicará el tipo o clase de macizo rocoso. = 1 + 2 + 3 + 4 + 5 +
El parámetro número 6 que se refiere a la orientación de las discontinuidades respecto a la excavación. Esta clasificación considera, que este parámetro es desfavorable, por tanto, cuando se obtiene este valor índice de la orientación de las discontinuidades, se les sustrae al valor del obtenido
Clasificación Geomecánica de Bieniawski RMR (Rock Mas Rating) El DR. Bieniawski propuso la siguiente clasificación de los macizos rocosos: Tabla N 2 Clasificación de Bieniawski °
Clase de Macizo Rocoso
Descripción
R MR
I II
Macizo rocoso de excelente calidad Macizo rocoso de buena calidad
81-100 61-80
III
Macizo rocoso de calidad regular
41-60
IV
Macizo rocoso de mala calidad
21-40
Parámetros Para Calcular el RMR (Rock Mas Rating) 1° Parámetro: Resistencia a la compresión simple de la roca intacta. Se determina mediante el ensayo de Resistencia a compresión simple o el ensayo de carga puntual. Los valores se pueden observar a continuación en la tabla N 3 °
Descripción Extremadamente dura Muy dura Dura Moderadamente dura Blanda Muy blanda
Resistencia a la compresión simple (MPa) >250 100-250 50-100 25-50 5-25 1-5 <1
Ensayo de carga Valoració puntual (MPa) n >10 04-10 02-4 01-2 <1
15 12 7 4 2 1 0
Parámetros Para Calcular el RMR (Rock Mas Rating) Tabla N 4 °
Parámetros Índice de esfuerzo de Esfuerzo carga puntual del material (MPa)
1
Rango de parámetros
>10
04-10
02-4
01-2
Por ser un rango bajo, es preferible la prueba de compresión uniaxial
rocoso intacto Compresión uniaxial (MPa)
Evaluación
>250
15
100-250 50-100
12
7
25-50
5-25
4
2
01-5 <5
1
0
Parámetros Para Calcular el RMR (Rock Mas Rating) Tabla N°5 Resistencia de diferentes tipos de rocas en (Mpa). Tipo de roca Creta Sal Carbón Limonita Esquisto Pizarra Arcillita Arenisca Marga Mármol Caliza Dolomita Andesita Granito Gneis Basalto Cuarcita Dolerita Gabro Taconita
Resistencia a la compresión simple (MPa)
Mínimo 1 15 13 25 31 33 36 40 52 60 69 83 127 153 159 168 200 227 290 425
Máximo 2 29 41 38 70 150 172 179 152 140 180 165 138 233 256 359 304 319 326 475
Medio 1.5 22 31 32 43 70 95 95 99 112 121 127 128 188 195 252 252 280 298 450
Parámetros Para Calcular el RMR (Rock Mas Rating) Gráfico N 2 calcular el parámetro de Resistencia a la Compresión Simple. °
Parámetros Para Calcular el RMR (Rock Mas Rating) 2° Parámetro: Calculo del RQD Tabla N 6 °
Índice de calidad Del RQD (%)
Calidad
Valoración
0-25
Muymala
3
25-50
Mala
8
50-75
Regular
13
75-90
Buena
17
90-100
Excelente
20
Parámetros Para Calcular el RMR (Rock Mas Rating) 3°Parámetro: Espaciamiento de las discontinuidades.
Parámetros Para Calcular el RMR (Rock Mas Rating) Tabla N 7 valoración del espaciamiento °
Descripción Muy separadas
Espaciado de juntas >2m
Tipo de macizo Valoració rocoso n Solido
20
0.6-2m
Masivo
15
Moderadamente Juntas
200-600 mm
En bloques
10
Juntas
60-200 mm
Fracturado
8
Machacado
5
Separadas
Muy Juntas
<60mm
Parámetros Para Calcular el RMR (Rock Mas Rating) Grafica N 3 Obtención del espaciamiento °
Parámetros Para Calcular el RMR (Rock Mas Rating) 4° Parámetro: Condiciones de las discontinuidades En este parámetro se toma en cuenta como se presentan las discontinuidades como: su abertura, relleno, rugosidad, persistencia y el grado de alteración de estas. Su valoración de cada una se muestran en forma detallada en las siguientes tablas: Descripción
Puntaje
Superficies muy rugosas, de p oca extensión, paredes de r oca resistente
15
Superficies poco rugosas, apertura menor a 1 mm, paredes de roca resistente. Ídemanterior,peroconparedesderocablanda.
7
12
Superficies suaves o relleno de falla de 1-5 mm de espesor o apertura de 1-5 mm, las discontinuidades se extienden por varios metros.
4
Discontinuidades abiertas, con relleno de falla de más de 5 mm de espesor, las discontinuidades se extienden por varios metros.
0
Parámetros Para Calcular el RMR (Rock Mas Rating) Tabla N 8 Abertura de la
Tabla N 9 Persistencia de las
discontinuidades
discontinuidades
°
°
Grado Descripción
Separación de Valoración las caras
Grado Descripción Continuidad Valoración
1
Abierta
> 5 mm.
0
1
Muybaja
<1m.
6
2
Moderadame nte abierta
1-5 mm.
1
2
Baja
1-3m.
4
3
Cerrada
0.1-1 mm.
4
3
Media
3-10m.
2
4
Muy cerrada
< 0.1 mm
5
4
Alta
10-20 m.
1
5
Ninguna
0
6
5
Muyalta
>20m.
0
Parámetros Para Calcular el RMR (Rock Mas Rating) Tabla N 10 Rugosidad de
Tabla N 11 Relleno de
las discontinuidades
las discontinuidades
°
Grado 1 2 3 4 5
Descripción MuyRugosa Rugosa Ligeramente rugosa Lisa Plana (Espejo de falla)
Tabla N 12 Alteración de las °
discontinuidades
°
Valoración 6 5 3 1 0 Grado 1
Grado 1 2 3 4 5 Descripción Descompuesta
Descripción Blando>5mm. Blando<5mm. Duro>5mm. Duro<5mm. Ninguno
2
Muyalterada
Valoración 0 1
3
Moderadamente alterada
3
4
Ligeramentealterada
5
Noalterada
5 6
Valoración 0 2 2 4 6
Parámetros Para Calcular el RMR (Rock Mas Rating) 5° Parámetro: Efectos del de agua subterránea Evaluadas de modo cualitativo (observación directa) o cuantitativo (midiendo caudal de agua o presión).
Tabla N 13 Efectos de la presencia de agua °
Caudal por 10 Relación Presión AguaDescripción Valoración m de túnel Tensión PPAL Mayor
Para calcular la valoración según
Nulo
0
< 10 litros/ min
< 0.1
la presencia del agua se toma como referencia la tabla que a continuación se especifica.
Seco Ligeramente
15 10
Húmedo
10-25 litros/ min
0.1-0.2
Húmedo
7
25-125 litros/ min
0.2-0.5
Goteando
4
> 125 Litros/min
>0.5
Fluyendo
0
Parámetros Para Calcular el RMR (Rock Mas Rating) Nota: Es de anotar que Hoek (1983) modifica algunos valores relacionados con el agua subterránea, planteando como máximo puntaje 10 en lugar de 15, como podemos observar a continuación. Tabla N 14 Evaluación modificada de Hoek (1983 °
Parámetros Para Calcular el RMR (Rock Mas Rating) 6° Parámetro: Orientación de las discontinuidades Tabla N 15 Clasificación para determinar los Buzamientos, respecto al efecto relativo con relación al eje de la obra °
Buz 45°-90°
Dirección paralelo al eje Buzamiento de la obra Excav. Contra de 0-20° buzamiento
Cualquier dirección
Buz 45°-90° Buz 20°-45° Buz 45°-90° Buz Buz 20°-45° 20°-45°
Muy Muy Favora Desfav Medio desfav favorable ble orable orable
°
Calificativo
Dirección perpendicular al Eje delaobra Excav. Con buzamiento
Tabla N 16 Valoración para túneles y minas
Medio
Desfavorable
Muyfavorable
Valoración 0
Favorable
-2
Medio
-5
Desfavorable
-10
Muydesfavorable
-12
Parámetros Para Calcular el RMR (Rock Mas Rating) 6° Parámetro: Orientación de las discontinuidades Tabla N 17 Valoración para fundaciones °
Calificativo Muy favorable Favorable Medio Desfavorable Muy desfavorable
Valoración 0 -2 -7 -15 -25
Tabla N 18 Valoración para taludes °
Calificativo
Valoración
Muy favorable
0
Favorable
-5
Medio
-25
Desfavorable
-50
Muy desfavorable
-60
Nota: Este parámetro 6 se le debe restar a la suma de los otros 5 parámetros descritos anteriormente
Tabla N°19: Sostenimiento determinado a partir del RMR de Bieniawski (1989).
Clasificación del RMR El valor del RMR también es utilizado como una forma de estimar los factores m y s del Criterio de rotura de Hoek-Brown,
las
ecuaciones
para
su
determinación planteadas
son
por
Hoek
y
Brown, (1988) al igual que el valor del GSI introducido por
Hoek
(1995)
para
finalmente
evaluar
resistencia
del
rocoso.
la
macizo
Tabla N 20 Calidad del macizo rocoso con relación al índice RMR °
Clase Calidad
Valoración RMR
Cohesión
ángulo de Rozamiento
I
Muy buena
100-81
>4Kg/cm2
>45°
II
Buena
80-61
3-4Kg/cm2
35°-4 5°
III
Media
60-41
2-3Kg/cm2
25°-3 5°
IV
Mala
40-21
1-2Kg/cm2
15°-2 5°
V
Muy mala
<20
<1Kg/cm2
<15°
Guía para la excavación y soporte en túneles y obras de ingeniería donde la condición de la roca es importante según (Bieniawski
PRACTIQUEMOS! •
• • • • • • • • • • •
Un túnel será excavado a través de un granito ligeramente meteorizado con una familia dominante de juntas con rumbo perpendicular al eje del túnel, y con buzamiento de 60 grados contra la dirección del avance de la excavación. A partir de los “logs” de perforaciones diamantinas, ensayos de laboratorio y observaciones de campo, se obtienen los siguientes datos: Ensayo de carga puntual: 8 Mpa (Valor representativo) Valor promedio del RQD: 70% Separación de juntas: 300 mm. Discontinuidades: 1-3 m de longitud < 0.1mm de abertura Ligeramente rugosa Sin relleno Ligeramente alterada Se aprecia Humedad en la zona estudiada Información sobre el túnel: tiene un buzamiento de 60 grados contra la dirección del avance de la excavación, rumbo perpendicular al excavación
Descripción Extremadamente dura Muy dura Dura Moderadamente dura Blanda Muy blanda
Resistencia a la compresión simple (MPa) >250 100-250 50-100 25-50 5-25 1-5 <1
Ensayo de carga Valoraci puntual (MPa) ón >10 15 04-10 12 02-4 7 01-2 4 2 <1 1 0
Índice de calidad Del RQD (%)
Calidad
Valoración
0-25
Muymala
3
25-50
Mala
8
50-75
Regular
13
75-90
Buena
17
90-100
Excelente
20
Descripción Muy separadas Separadas
Espaciado de juntas >2m
Solido
Valoraci ón 20
Masivo
15
Moderadamente Juntas 200-600 mm
En bloques
10
60-200 mm
Fracturado
8
< 60 mm
Machacado
5
Juntas Muy Juntas
0.6-2m
Tipo de macizo rocoso
Tabla N 9 Persistencia o °
Tabla N 8 Abertura de la
Longitud de las
discontinuidades
discontinuidades
°
Grado Descripción
Separación de Valoración las caras
Grado Descripción Continuidad Valoración
1
Abierta
> 5 mm.
0
1
Muybaja
<1m.
6
2
Moderadame nte abierta
1-5 mm.
1
2
Baja
1-3m.
4
3
Cerrada
0.1-1 mm.
4
3
Media
3-10m.
2
4
Muy cerrada
< 0.1 mm
5
4
Alta
10-20 m.
1
5
Ninguna
0
6
5
Muyalta
>20m.
0
Parámetros Para Calcular el RMR (Rock Mas Rating) Tabla N 10 Rugosidad de
Tabla N 11 Relleno de
las discontinuidades
las discontinuidades
°
Grado 1 2 3 4 5
Descripción MuyRugosa Rugosa Ligeramente rugosa Lisa Plana (Espejo de falla)
Tabla N 12 Alteración de las °
discontinuidades
°
Valoración 6 5 3 1 0 Grado 1
Grado 1 2 3 4 5 Descripción Descompuesta
Descripción Blando>5mm. Blando<5mm. Duro>5mm. Duro<5mm. Ninguno
2
Muyalterada
Valoración 0 1
3
Moderadamente alterada
3
4
Ligeramentealterada
5
Noalterada
5 6
Valoración 0 2 2 4 6
Tabla N 13 Efectos de la presencia de agua °
Caudal por 10 m de túnel
Relación Presión Agua-Tensión PPAL Mayor
Nulo
0
< 10 litros/ min
< 0.1
10-25 litros/ min
Descripción Valoración Seco
15
Ligeramente Húmedo
10
0.1-0.2
Húmedo
7
25-125 litros/ min
0.2-0.5
Goteando
4
> 125 Litros/min
>0.5
Fluyendo
0
Tabla N 15 Clasificación para determinar los Buzamientos, respecto al efecto relativo con relación al eje de la obra °
Buz 45°-90°
Dirección paralelo al eje Buzamiento de la obra Excav. Contra de 0-20° buzamiento
Cualquier dirección
Buz Buz Buz Buz Buz 20°-45° 45°-90° 20°-45° 45°-90° 20°-45°
Muy Muy Favora Desfav Medio desfav favorable ble orable orable
°
Calificativo
Dirección perpendicular al Eje delaobra Excav. Con buzamiento
Tabla N 16 Valoración para túneles y minas
Medio
Muyfavorable
Valoración 0
Favorable
-2
Medio
-5
Desfavorable
-10
Muydesfavorable
-12
Desfavorable
RMR = 12+13+10+4+5+3+6+5+7-5 RMR = 60
SISTEMA EN EXCEL RESULTADO
Clase de Macizo Rocoso
Descripción
RMR
I
Macizo rocoso de excelente calidad
81-100
II
Macizo rocoso de buena calidad
61-80
III
Macizo rocoso de calidad regular
41-60
IV
Macizo rocoso de mala calidad
21-40
GEOLOGICAL STRENGTH INDEX "GSI" • El GSI (Geological Strength Index), ha sido desarrollado después de muchas
discusiones y durante varios años, por ingenieros y geólogos con quienes E. Hoek ha trabajado en distintas partes del mundo. • Este trabajo propone en una tabla muy práctica, que se ha elaborado en forma muy cuidadosa, que las combinaciones que allí aparecen sean condiciones que realmente aparezcan en la naturaleza. • Como se puede apreciar en el gráfico 10.4, dos aspectos son considerados desde la litología que se está estudiando: la estructura y la condición de la superficie de la discontinuidad. • Es importante que se considere que, cuando planos estructurales estén presentes y su orientación es desfavorable respecto a una de las caras expuestas por la excavación, esta condición dominará el comportamiento de la masa de roca.
RECORDEMOS! ¿Qué aspectos principales destacan en GSI? Los 2 aspectos principales que se resaltan la litología (estructura) y la condición de la son superficie de la discontinuidad.
Parte Inferior
Parte Superior
A continuación rangos típicos de GSI para distintas litologías.
GSI PARA ARENISCAS
GSI PARA CALISAS TÍPICAS
Adaptación del GSI para definir sistemas de refuerzo y/o soporte para labores permanentes (Modificado de Ramírez, J. 2003)
Adaptación del GSI para definir sistemas de refuerzo y/o soporte para cámaras (Modificado de Ramírez, J. 2003)
RESUMEN GSI El GSI es utilizado para la estimación de los parámetros de entrada para el calculo de la resistencia, solo es una relación empírica y los procesos asociados a las clasificaciones de la ingeniería de rocas.
La determinación de los parámetros del GSI se basa en las descripciones de la calidad del macizo rocoso en lugar de formular datos de entrada cuantitativos como en los sistemas RMR, Q y RMi. El GSI es principalmente útil para macizos rocoso mas blandos con RMR menor a 20.
USO DE LAS CLASIFICACIONES DE MACIZOS PARA HACER EL ESTIMATIVO DEL GSI Para eliminar las redundancias en los procesos de diseño ingenieril, se propuso el GSI (Geological Strength Index), de acuerdo con Hoek en (1995), para lo que se tienen varios procedimientos, los cuales se explican a continuación.
A partir de la clasificación RMR de Bieniawski 1976: Bieniawski ha hecho varios cambios a las escalas de puntaje utilizadas en su clasificación. Estos cambios se han efectuado en los años 1973, 1974, 1976, 1979 y 1989 según de expuesto en Hoek et al (1995). Para hacer el estimado del GSI, se recomienda utilizar la tabla BIENAWSKI bajo la suposición de una condición seca, para lo cual se asigna un puntaje de 10 al valor que evalúa la acción del agua. Además, se debe asumir una muy favorable orientación de las estructuras geológicas, por lo cual el ajuste por orientación de discontinuidades es nulo. La suma de los valores de los puntajes configura el Valor del RMR76, el cual puede ser usado para estimar el GSI, tal como se expresa a continuación.
Para RMR76<18, la clasificación de Bieniawski del año 1976, no puede ser utilizada en el estimado del GSI, por lo cual se debe utilizar el valor de Q´ o valor modificado de Q de acuerdo con Barton et al 1974.
A partir de la clasificación RMR de Bieniawski 1989: Para el cálculo del GSI, se puede utilizar la clasificación propuesta por Bieniawski en el año 1989, en forma similar a la descrita para la clasificación del año 1976. En este caso, se debe usar un valor de 15 al valor que evalúa la acción del agua y el ajuste por la orientación de juntas o diaclasas, es nuevamente nulo. Se hace notar que el mínimo valor que puede ser aplicado para estimar el GSI es 23 y que en general, se obtienen mayores calificaciones que con la clasificación del año 1976. El puntaje final, se denomina RMR89, el cual puede ser empleado en el estimado del GSI, como se muestra a continuación.
Para RMR89<23, la clasificación de Bieniawski del año 1989, no puede ser utilizada en el estimado del GSI, por lo cual se debe utilizar el valor de Q´ o valor modificado de Q de acuerdo con Barton et al 1974.
A partir de la clasificación modificada de Barton en 1974 o Q´: En el empleo de esta clasificación para el cálculo del GSI, se deben usar los parámetros RQD, Jn, Jr y Ja, exactamente como se han definido en Barton et al 1974. Para los parámetros Jw y SRF, se debe usar un valor de 1, lo cual es equivalente a un macizo rocoso en condiciones secas, sujeto a unas condiciones medias de esfuerzo. Evidentemente, en los análisis de esfuerzos que se implementen se deben emplear las condiciones de agua y tener en cuenta las condiciones de esfuerzos al ser utilizado el criterio de falla de Hoek-Brown.
En consecuencia al hacer las sustituciones en la ecuación original para el estimado de Q, se tiene la ecuación modificada con la que se obtiene el valor de Q´, el cual tiene la expresión mostrada a continuación.
Este valor de Q´ puede ser usado para estimar el valor de GSI con la siguiente relación.
Se hace notar que el mínimo valor de Q´ es 0.0208 el cual da un GSI de aproximadamente 9, que correspondería a zonas de cizalladura con rellenos arcillosos.
1 Cuando no usar el GSI
Es inapropiado asignar valores de GSI en caras excavadas de rocas fuertes y duras con unas pocas discontinuidades espaciadas a distancias de similar magnitud que las dimensiones del túnel o taludes bajo consideraciones.
2 Descripción Geológica en la tabla GSI
Cuando se trata de macizos rocos específicos, se sugiere que la selección del caso apropiado dentro de la tabla del GSI no debe estar limitada a la similitud visual con los esquemas de la estructura del macizo rocoso que aparecen en la tabla. Las descripciones asociadas deben también ser leídas cuidadosamente, para así la escoger la estructura más adecuada.
3 Proyección de los valores del GSI dentro del subsuelo.
Los afloramientos son fuentes extremadamente valiosas de datos en las etapas de un proyecto, pero estos sufren de la desventaja que la relajación superficial, intemperismo, y/o alteración hayan influenciado significativamente en la apariencia de los componentes del macizo rocoso. Esta desventaja puede superarse mediante ALGUNAS pruebas pero, a menos que estas sean excavadas mecánicamente para hasta una profundidad considerable, no hay garantía que se hayan eliminado los efectos de un intemperismo profundo. Un juicio es por lo tanto requerido para asignar el valor GSI más probable en la profundidad de la excavación propuesta para evitar estos efectos de intemperismo y alteración.
4. EL ÍNDICE DE RESISTENCIA GEOLÓGICA A GRANDES PROFUNDIDADES
En rocas duras a grandes profundidades (como a 1000 metros o más) la estructura del macizo rocoso es tan compacta que el macizo rocoso se comporta cerca al de una roca intacta, el valor del GSI se aproxima a 100 y la aplicación del sistema GSI ya no tiene validez
5. DISCONTINUIDADES CON RELLENO DE MATERIALES
La tabla del GSI puede ser usada para estimar las características de los macizos rocos con discontinuidades con materiales de relleno usando las descripciones
en
la
columna
para
las
condiciones
de las
discontinuidades “malas” o “muy malas”. Si el material de relleno es sistemático y grueso (como cuando es mayor a algunos centímetros) o
existen zonas de cizalla con materiales arcillosos, entonces es
recomendable el uso de la tabla del GSI para macizos rocosos modificado de Ramirez (2003)
6. MACIZOS ROCOSOS HETEROGÉNEOS Y LITOLÓGICAMENTE VARIADOS
El
GIS
ha
sido
extendido
para
acomodarse a las más variados tipos de macizos rocosos, incluyendo a los macizos rocosos
cizallados
de
extremadamente
mala calidad (como limolitas, lutitas o filitas) a veces intercaladas con rocas duras (como areniscas, calizas o cuarcitas)
7. MACIZOS ROCOSOS INTEMPERIZADOS
Los valores del GSI para macizos rocosos intemperizados son desplazados a la derecha de los del mismo macizo rocoso que no están intemperizados. Si la interperización ha penetrado dentro de las piezas de roca intacta que conforman el macizo (como en granitos intemperizados) y la meteorización ha penetrado en medida que se perdido lasla roca discontinuidades y han la estructura misma, entonces el macizo rocoso debe ser evaluado como un suelo y el sistema GSI ya no se puede aplicar. (Argilicos dentro de la roca )
s e n o i s u l c n o C
Hemos descrito las tres clasificaciones geomecánicas más usadas en la actualidad como son el RQD, RMR y GSI, y hemos aprendido cada uno de sus parámetros, con todos sus detalles, etc.
En la actualidad es fundamental realizar una muy buena clasificación de los macizos de roca para diseñar las obras, para tener mayor seguridad para el personal de laboreo y de los equipos a utilizar y también ayuda mucho en la reducción de costos, etc.
Hemos aprendido a obtener los seis parámetros que se requieren para la obtención del RMR (básico).
Finalmente hemos hecho una ligera comparación entre el RMR y el GSI, ya que este depende en gran medida del RMR.
La caracterización de macizos rocoso tiene un importante rol, no solo para definir un modelo conceptual de la geología del sitio, pero también para cuantificación necesaria para los análisis “para asegurar que la idealización (modelamiento) no malinterpretar la realidad” [Knill 2003]. Si esto se lleva a cabo en conjunto con un modelamiento numérico, la caracterización del macizo rocoso presenta la perspectiva de un mucho mejor entendimiento de la mecánica del comportamiento del macizo rocoso [Chandler et al. 2004].
Uno de las ventajas del GSI es que el razonamiento geológico incorporado permite ajustar sus calificaciones para cubrir un variado rango de macizos rocosos y condiciones, pero esto también nos permite entender los límites de su aplicación.
