La clasificación de masas rocosas ( RMR ) es un sistema de clasificación geomecánica para rocas , desarrollado por ZT Bieniawski entre 1972 y 1973. [1] Desde entonces ha sufrido múltiples modificaciones, de las cuales, RMR89 [1] es el de uso común. Recientemente, se ha propuesto RMR14 [2] para mejorar el rendimiento de RMR incorporando nuevas experiencias de prácticas de túneles. Kundu también ha propuesto funciones continuas y un software "QuickRMR" para RMR89 y RMR14. [3] RMR combina los parámetros geológicos de influencia más significativos y los representa con un índice general integral de calidad de masa rocosa, que se utiliza para el diseño y construcción de excavaciones en roca, como túneles, minas, taludes y cimentaciones.
Los siguientes seis parámetros se utilizan para clasificar un macizo rocoso utilizando el sistema RMR
A cada uno de los seis parámetros se le asigna un valor correspondiente a las características de la roca. Estos valores se derivan de estudios de campo y pruebas de laboratorio. La suma de los seis parámetros es el "valor RMR", que se encuentra entre 0 y 100.
A continuación se muestra la tabla de clasificación del sistema RMR.
Los detalles para calcular el RMR son proporcionados por Edumine [4] y proporcionan una serie de tablas para la determinación del RMR mientras que los gráficos más recientes para el mismo propósito se dan en las referencias y lecturas adicionales. En particular, los gráficos adjuntos aquí para los parámetros RMR de resistencia de roca intacta y los parámetros combinados RQD y espaciamiento de discontinuidades (representado por el número de discontinuidades por metro), muestran la ventaja de usar los gráficos para una mejor precisión, en lugar de confiar en las tablas que muestran las calificaciones promedio para los rangos de cada parámetro RMR. Las calificaciones totales para cada parámetro hacen que sea difícil para el personal menos experimentado determinar el RMR con precisión. También hay parámetros subjetivos como la rugosidad y la erosión que pueden plantear dificultades en la asignación de calificaciones. Kundu et al. han propuesto funciones continuas para cada parámetro de RMR89 y RMR14, incluyendo la rugosidad y la erosión. [3] También han desarrollado un software "QuickRMR" basado en las funciones continuas para calcular el RMR con entradas cuantitativas.
La clasificación de masas rocosas RMR ha encontrado amplias aplicaciones en varios tipos de proyectos de ingeniería , como túneles, taludes, cimientos y minas. También es adaptable para sistemas expertos basados en el conocimiento. Los ingenieros clasifican informalmente la estructura de la roca en dos clasificaciones generales: continua homogénea isotrópica lineal elástica (lo que a la mayoría de los ingenieros geotécnicos les gustaría ver) y discontinua no homogénea anisotrópica no elástica (lo que la mayoría de las masas rocosas in situ son en realidad). Un sistema de clasificación de masas rocosas proporciona un método para incorporar parte de la mecánica compleja de las rocas reales en el diseño de ingeniería.
Además, el sistema fue el primero en permitir la estimación de propiedades del macizo rocoso, como el módulo de deformación , además de proporcionar pautas de sostenimiento de túneles y el tiempo de permanencia en pie de las excavaciones subterráneas. [5]
Recientemente, después de más de 40 años de uso, se ha prestado renovada atención al Sistema RMR debido a sus aplicaciones para la evaluación de la excavabilidad del macizo rocoso (RME) y, especialmente, su correlación directa con la energía específica de excavación (SEE) para tuneladoras utilizadas de manera efectiva para detectar cambios en las condiciones de la tunelización, en tiempo real, sirviendo así como una advertencia de condiciones adversas a medida que avanza la construcción. [6]
La clasificación de masas rocosas presenta algunas dificultades cuando se aplica a taludes rocosos, ya que el parámetro que tiene en cuenta la influencia de la orientación de las discontinuidades se introduce en detalle para las cimentaciones de presas y túneles, pero no para taludes. [7] Para abordar este problema, Romana [8] definió un esquema de clasificación de masas de taludes que se basa en los parámetros originales de Bieniawski pero que incluye una definición rigurosa de los parámetros que consideran el efecto de la orientación de las discontinuidades.
Para facilitar el diseño de túneles, se incluyen tres gráficos que se utilizan comúnmente para estimar estas propiedades esenciales del macizo rocoso: Tiempo de resistencia , Módulo de deformabilidad del macizo rocoso Em y Resistencia del macizo rocoso .
En el segundo gráfico se presenta una relación mejorada para el rango de RMR mayor que 56. Esto refleja la idea de que, con un RMR alto, las deformaciones estarán dominadas por el módulo intacto, mientras que con un RMR bajo, la erosión y el relleno de juntas controlarán en gran medida la deformación. Este enfoque tiene la ventaja de que los valores del módulo NO se sobreestiman en el rango superior ni se subestiman o sobreestiman en el rango inferior. Esto es más realista que confiar en una ecuación sigmoidea.
Se han propuesto varias ecuaciones sigmoideas que dan el módulo de la masa rocosa como una función del módulo intacto y una clasificación de la masa rocosa. Estas ecuaciones pueden dar una buena estimación del módulo dados los datos de entrada correctos, sin embargo es difícil obtener valores confiables de resistencia intacta o módulo intacto a partir de pruebas de laboratorio en muestras de masas rocosas altamente perturbadas. Debido a esta limitación, algo que se hace comúnmente en la práctica es basar los valores de módulo intacto en resultados de pruebas realizadas en buenas muestras de roca intacta de lugares con roca competente, utilizando mediciones de laboratorio de módulo intacto o en una relación supuesta entre la resistencia intacta y el módulo para un tipo de roca en particular. Esto ignora la posibilidad de que el material en zonas con roca pobre a menudo esté altamente meteorizado, e ignora la posibilidad de que incluso sin meteorización una zona de roca pobre pueda representar roca que simplemente tiene una resistencia intacta menor, y es por eso que se alteró mientras que las zonas de roca más fuerte en el mismo proyecto no lo hicieron.
Las directrices de sostenimiento de túneles basadas en el RMR se proporcionaron originalmente en forma de una tabla con recomendaciones de sostenimiento para un túnel de 10 metros de diámetro y de luz. En vista de la mejora de la tecnología para el empernado de roca, el hormigón proyectado y las costillas de acero, se dejó en manos de los diseñadores de túneles la modificación de estas directrices para otros tamaños de túneles, lo que cumplió bien su propósito. Hoy, después de 40 años de uso, se ha vuelto evidente que sería conveniente para los diseñadores de túneles prácticos tener gráficos para la selección del sostenimiento de roca en función del tamaño del túnel y de la calidad de la masa rocosa. Esto se representa en el gráfico siguiente (véase Lawson 2013).
