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Clasificación de los macizos rocosos

Los sistemas de clasificación de masas rocosas se utilizan para diversos análisis de estabilidad y diseño de ingeniería. Se basan en relaciones empíricas entre los parámetros de la masa rocosa y las aplicaciones de ingeniería, como túneles, taludes, cimentaciones y excavabilidad. El primer sistema de clasificación de masas rocosas en ingeniería geotécnica se propuso en 1946 para túneles con soporte de acero.

Métodos de diseño

En ingeniería de rocas se pueden distinguir tres estrategias de diseño: analítica, empírica y numérica. Los métodos empíricos, es decir, de clasificación de macizos rocosos, se utilizan ampliamente para estudios de factibilidad y prediseño, y a menudo también para el diseño final.

Objetivos

Los objetivos de las clasificaciones de macizos rocosos son (según Bieniawski 1989):

  1. Identificar los parámetros más significativos que influyen en el comportamiento de un macizo rocoso.
  2. Dividir una formulación particular de masa rocosa en grupos de comportamiento similar: clases de masa rocosa de calidad variable.
  3. Proporcionar una base para comprender las características de cada clase de masa rocosa.
  4. Relacione la experiencia de las condiciones de las rocas en un sitio con las condiciones y experiencias encontradas en otros.
  5. Derivar datos cuantitativos y directrices para el diseño de ingeniería.
  6. Proporcionar una base común para la comunicación entre ingenieros y geólogos.

Beneficios

Los principales beneficios de las clasificaciones de macizos rocosos:

  1. Mejorar la calidad de las investigaciones del sitio solicitando los datos de entrada mínimos como parámetros de clasificación.
  2. Proporcionar información cuantitativa para fines de diseño.
  3. Permitir un mejor juicio de ingeniería y una comunicación más efectiva en un proyecto.
  4. Proporcionar una base para comprender las características de cada macizo rocoso.

Sistemas de clasificación de macizos rocosos

Sistemas para tunelaje: Cuantitativo

Otros sistemas: Cualitativo

Sistemas para ingeniería de taludes

Sistemas anteriores

El método de clasificación de carga de roca es una de las primeras metodologías de clasificación de macizos rocosos para ingeniería. Karl von Terzaghi desarrolló la metodología para túneles soportados por estructuras de acero en la década de 1940. Muchos lo consideran obsoleto, ya que las ideas sobre el comportamiento mecánico de las rocas y los macizos rocosos se han desarrollado aún más desde entonces y la metodología no es adecuada para los métodos de construcción de túneles modernos que utilizan hormigón proyectado y pernos de roca .
Referencia: Terzaghi, K. (1946). "Defectos de roca y cargas en los soportes de túneles". En Proctor, RV; White, T. (eds.). Túneles de roca con soportes de acero . Youngstown, Ohio: Commercial Shearing and Stamping Co., págs. 15–99.También en Soil Mechanics Series 25 , publicación 418. Universidad de Harvard, Escuela de Graduados de Ingeniería.
La clasificación del tiempo de permanencia en pie de Lauffer se considera a menudo como el origen del Nuevo Método Austríaco de Tunelaje (NATM) . El sistema original desarrollado por Lauffer es considerado hoy por muchos como obsoleto, pero sus ideas se han incorporado a la ciencia moderna de la mecánica de rocas, como la relación entre la longitud de un túnel y el tiempo de permanencia en pie, y en particular en el Nuevo Método Austríaco de Tunelaje .
Referencia: Lauffer, H. (1958). "Gebirgsklassifizierung für den Stollenbau" [Clasificación de montañas para la construcción de la galería]. Geología Bauwesen (en alemán). 74 (1): 46–51.
El índice de designación de calidad de roca fue desarrollado por Deere en la década de 1960 para clasificar la calidad de un núcleo de roca en función de la integridad de los núcleos de perforación. Hoy en día, el sistema de clasificación en sí no se utiliza con mucha frecuencia, pero la determinación del RQD como índice de la calidad del núcleo de roca es una práctica estándar en cualquier perforación geotécnica de rocas y se utiliza en muchos sistemas de clasificación de masas rocosas más recientes, como RMR y el sistema Q (véase más arriba).
El sistema de clasificación de estructura de roca es un método cuantitativo para describir la calidad de una masa rocosa y el soporte de suelo apropiado, en particular, para el soporte de nervaduras de acero, desarrollado por Wickham, Tiedemann y Skinner en la década de 1970.

Véase también

Referencias

  1. ^ Romana, Manuel R. (1993). "Una clasificación geomecánica para pendientes: índice de masa de pendientes". Ensayos de rocas y caracterización de sitios . págs. 575–600. doi :10.1016/B978-0-08-042066-0.50029-X. ISBN . 978-0-08-042066-0.
  2. ^ Tomás, R.; Delgado, J.; Serón, JB (octubre de 2007). "Modificación del índice de masa de taludes (SMR) mediante funciones continuas". Revista Internacional de Mecánica de Rocas y Ciencias Mineras . 44 (7): 1062–1069. Código Bibliográfico :2007IJRMM..44.1062T. doi :10.1016/j.ijrmms.2007.02.004.
  3. ^ Tomás, R.; Cuenca, A.; Cano, M.; García-Barba, J. (enero de 2012). "Un enfoque gráfico para la clasificación de masas de taludes (SMR)". Ingeniería Geológica . 124 : 67–76. Bibcode :2012EngGe.124...67T. doi :10.1016/j.enggeo.2011.10.004.
  4. ^ Pantelidis, Lysandros (25 de septiembre de 2009). "Un sistema alternativo de clasificación de masas rocosas para pendientes rocosas". Boletín de ingeniería geológica y medio ambiente . 69 (1): 29–39. doi :10.1007/s10064-009-0241-y. S2CID  128937472.
  5. ^ Hack, R.; Price, D.; Rengers, N. (1 de mayo de 2003). "Un nuevo enfoque para la estabilidad de taludes rocosos: una clasificación de probabilidad (SSPC)". Boletín de ingeniería geológica y medio ambiente . 62 (2): 167–184. Bibcode :2003BuEGE..62..167H. doi :10.1007/s10064-002-0155-4. S2CID  140693335.

Lectura adicional