CAPITULO VI CALCULO RQD y RMR.pdf

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CAP. VI: CALCULO DEL RQD y RMR

Percy Guerrero, Ing.


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Rock Quality Designation RQD

El Geólogo norteamericano D. Deere, que desarrollaba su

trabajo profesional en el ámbito de la mecánica de rocas,

postuló que la calidad estructural de un macizo rocosopuede ser estimada a partir de la información dada por la

recuperación de testigos intactos, sobre esta base propone

el índice cuantitativo RQD (Rock Quality Designation) el cual

se define como el porcentaje de testigos recuperables, conuna longitud mayor o igual a 10 cm.


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Rock Quality Designation RQDMétodo de Cálculo

100.10 x

total Longitud

cmtestigosdetotal Longitud RQD

Basándose en los rangos de los valores del RQD, el macizo rocoso

puede ser caracterizado según la valoración siguiente

RQD (%) Calidad de la roca

100 –

90 Muy buena90 – 75 Buena

75 – 50 Mediana

50 – 25 Mala

25 - 0 Muy mala


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En caso que no se cuente con testigos adecuados, el RQDpuede ser calculado según la ecuación de Palstrom (1974),

definiendo un RQD superficial según la siguiente

expresión matemática:

(%)3.3115 v J x RQD Donde:

Jv = Numero de discontinuidades por metro cúbico

Jv = Jx + Jy + Jz

Para Jv < 5 ==> RQD = 100


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CALCULAR EL RQD DEL SIGUIENTE BLOC DIAGRAMA


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El RQD, también puede ser calculado usando lasiguiente expresión matemática:

11.0100 1.0

e RQD

Donde:

midadesdiscontinu N º


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EJERCICIO

Se ha realizado un registro longitudinal de 100

m. en un galería para extracción de antracita, se

ha realizado el levantamiento estructural dedicho sector encontrándose un total de 1550

discontinuidades, que calidad de roca

presentaría dicho sector.


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L = 38cm.

L = 17cm.

L= 0No pieces >10cm.

L = 20cm.

L= 35cm.

Drilling break

L = 0cm.

No recovery

Procedimiento para las mediciones

y el calculo del RQD.


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Determinar el RQD del diagrama conceptualque se muestra a continuación.


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Rock Quality DesignationRQD


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Se sabe que:

La dimensión de cada testigo debe ser ≥ 10 cm.

Del grafico se tiene:

%62

%100100

13161518

RQD

x RQD


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Clasificación Ingenieril

Creado por Deere (1968) y se basa en la propiedad

ingenieril de la resistencia a la Compresión Uniaxial


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ROCK MASS RATI NG SYSTEM (RMRs)

El sistema de caracterización del macizo rocoso(RMRs) fue desarrollado por Bieniawski en 1973.

Esta caracterización ingenieril de los macizosrocosos utiliza los siguientes 6 parámetros, todoslos cuales son medibles en el campo; y también

pueden ser obtenidos de la base de datos(laboratorios).


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Parámetros para el RMR

1. Resistencia compresiva uniaxial del macizo

rocoso (Sc).2. Designación de calidad de roca (RQD)3. Espaciamiento de las discontinuidades.4. Condición de las discontinuidades.

5. Condición de agua subterránea.6. Orientación de las discontinuidades.


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El valor del RMR se calcula de la siguiente manera:

O Valor de un parámetro individual


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Las siguientes clases de los macizos rocosos son definidos por el valor RMR:

RMR Clase Nº Clasificación

100 – 81 I Roca Muy buena

81 - 60 II Roca Buena

60 - 41 III Roca Regular

40 - 21 IV Roca Pobre

< 20 V Roca Muy pobre


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DISCONTINUIDADES

Son superficies de debilidad que imparten a la roca una condición enanisotropía de resistencia, es decir, denotan una interrupción en laintegridad mecánica de la roca. Para fines descriptivos se utilizara eltermino genérico, discontinuidad, con el objeto de referirseindistintamente a diaclasas, fallas, foliaciones y estratificaciones,teniendo en cuenta que la resistencia de la roca intacta que constituyeel macizo (salcedo ,1998)

FRACTURAS

Es el término general para cualquier discontinuidad mecánica, talescomo diaclasas, fallas, grietas, fisuras


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Descripción Espaciado

mm cm

Extremadamente cerrado < 20 < 2

Muy cerrado 20 - 60 2 - 6

Cerrado 60 - 200 6 - 20

Moderado 200 - 600 20 - 60

Espaciado 600 - 2000 60 - 2m

Muy espaciado 2000 - 6000 2m - 6m

Extremadamenteespaciado

> 600 > 6m

ESPACIAMIENTO ENTRE LASDISCONTINUIDADES


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PERSISTENCIA

Este término describe la extensión o tamaño de las discontinuidades. Puedeser cuantificada observando las longitudes de las trazas en la superficieexpuesta .se considera como uno de los parámetros más importantes delmacizo rocoso, pero uno de los más difíciles de cuantificar

persistencia Longitud(m)

Muy baja persistencia < 1

Baja persistencia 1-3

Persistencia media 3-10

Alta persistencia 10-20

Muy alta persistencia > 20

Figura 2.6 persistencia de discontinuidades


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RUGOSIDAD

La rugosidad de una discontinuidad es el factor determinante de laresistencia al cizallamiento. Su importancia disminuye al aumentar laabertura .el espesor de relleno o cualquier desplazamiento sufrido conanterioridad.

La rugosidad de una discontinuidad viene caracterizada por su ondulación

(macro rugosidad) y su aspereza (micro rugosidad).si los labios o paredes deuna discontinuidad están en contacto, provocan una expansión cuando tienelugar un desplazamiento cortante. La aspereza varia cuando se produce undesplazamiento cizallante al romperse los pequeños picos de roca, a menosque la tensión aplicada sea pequeña.

En la práctica, la ondulación afecta a la dirección inicial del desplazamientocizallante relativa al plano medio de la discontinuidad, mientras que laaspereza afecta a la resistencia al cizallamiento. Esta última se obtiene enuna muestra en el laboratorio o a mayor escala in situ mediante un ensayo decizallamiento directo


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Tabla 2.11 tipo de rugosidades

Tipo DescripciónI Rugosa irregular ,escalonadaII Lisa ,escalonadaIII Pulida ,escalonadaIV Rugosa irregular ,onduladaV Lisa onduladaVI Pulida ,onduladaVII Rugosa irregular , planar VIII Lisa , planar IX Pulida , planar

Figura. 2.10 tipos de rugosidades.


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RELLENO

Este termino describe el material que se encuentraseparando las paredes adyacentes de una discontinuidad,por ejemplo :

calcita ,cuarzo,clorita,yeso,arcilla,limo,brecha de falla ,etc.

Generalmente, pero no siempre ,el relleno es mas débil

que la pared de la discontinuidad y puede tener unaconsistencia granular ,solidad o fluida. la distancia

perpendicular entre las paredes de la discontinuidad sellama «ancho de la discontinuidad rellena»


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CONDICIÓN DE LAS DISCONTINUIDADES:

E. REGLAS PARA LA CLASIFICACION DE DISCONTINUIDADES (Condición)Persistencia(longitud)

Índice

< 1 m

6

1 – 3 m

4

3 – 10 m

2

10 – 20 m

1

> 20 m

0

Separación(apertura)

Índice

Ninguno

6

< 0.1 mm

5

0.1 – 1.0 mm

4

1 – 5 mm

1

> 5 mm

0

Rugosidad

Índice

Muy rugoso

6

Rugoso

5

Ligeramente rugoso

3

Liso

1

Espejo de falla

0

Relleno

Índice

Ninguno

6

Relleno duro 5 mm

2

Relleno suave 5

mm

0

Alteración

Índice

Inalterado

6

Ligeramente

alterado

5

Moderad. Alterado

3

Altamente alterado

1

Descompuesto

0


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A. PARAMETROS DE CLASIFICACION Y SUS INDICES

Parámetros Rango de valores

1

Resistencia de la roca

intacta

Carga puntual

>10

MPa

4-10

MPa

2-4

MPa

1-2

MPa

Se requiere pruebas de

compr. uniaxial.

Resist. Comp.

Uniax.

> 250

MPa

100 -250

MPa

50 – 100

MPa

25 - 50

MPa

5 - 25

MPa

1 - 5

MPa

< 1

MPa

Índice 15 12 7 4 2 1 0

2RQD 90 – 100 75 – 90 50 – 75 25 – 50 < 25

Índice 20 17 13 8 3

3Espaciado de las discontinuidades > 2 m 0.6

– 2 m 200 - 600 mm 60 - 200 mm < 60 mm

Índice 20 15 10 8 5

4

Condición de discontinuidades.

(Ver Tabla E)

Superficies muy

rugosas No

continuas Sin

separación Paredes

de roca inalteradas

Superficies

ligeramente rugosas

Separación < 1 mm

Paredes de roca

ligeramente

alteradas

Superficies

ligeramente rugosas

Separación < 1 mm

Paredes de roca

altamente alteradas

Superficies de

espejo de falla o

gouge < 5 mm de

espesor o separación

1 – 5 mm. Continua

Suave gouge > 5 mm de espesor o

separación > 5 mm. Continua.

Índice 30 23 20 10 0

5

Flujo para 10 m de túnel (l/m) Ninguno < 10 10 - 25 25 - 125 > 125

Presión de agua en la

discontinuidades/esfuerzo principal mayor

0 < 0.1 0.1 – 0.2 0.2 – 0.5 >0.5

Condiciones generales Completamente

seco Semi seco húmedo goteo Flujo

Índice 15 10 7 4 0


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CORRECCIÓN POR ORIENTACIÓN


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TIPOS DE MACIZO ROCOSOS A PARTIR DE LA EVALUACIÓN TOTAL

PUNTUAL 100 – 81 80 - 61 60 - 41 40 - 21


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SIGNIFICADO DE LAS CLASES DE MACIZOSROCOSOS


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GRACIAS

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