Túneles Y Movimiento De Materiales_tema_04-convertido.docx

== Universidad (= Continental ASIGNATURA TÚNELES Y MOVIMIENTO DE MATERIALES SEGUNDA UNIDAD TEMA N* 4 — CLASIFICACION GEOMECANICA DE LAS ROCAS. DOCENTE: Ing. Benjamín Manuel Ramos Aranda Universidad z A z (= Continental Túneles y Movimiento de Materiales MATERIAL DE ESTUDIO: TEMA — CLASIFICACION GEOMECANICA DE LAS ROCAS Compilado y adaptado de: GEOTECNIA APLICADA A LA CONSTRUCCIÓN DE TÚNELES. Manual de curso preparado por: Salvador Navarro Carrasco — Raúl Primitivo Ortiz Gómez — Juan Antonio Ruiz Marín Material preparado por el Ing. Benjamín Manuel Ramos Aranda con fines de estudio de alumnos del curso de Túneles y Movimiento de Materiales de la Universidad Continental. Universidad Continental EL SOSTENIMIENTO DE TÚNELES BASADO EN LAS CLASIFICACIONES GEOMECANICAS 1.

INTRODUCCIÓN

Se acepta que fue Terzaghi (1946) quien propuso la primera clasificación del terreno orientada a la construcción de túneles. Sus datos provenían de túneles sostenidos fundamentalmente por cerchas metálicas. A partir de los años 50 fue generalizándose la utilización del bulonado y el hormigón proyectado en la construcción de túneles para usos civiles. La clasificación de Lauffer de 1958 refleja perfectamente el uso combinado de cerchas, bulonado y hormigón proyectado en la construcción de túneles en roca. Esta clasificación está, por otra parte, muy vinculada al surgimiento del Nuevo Método Austriaco (NATM) en centroeuropa. Su utilización requiere, sin embargo, la experiencia directa en obra y es poco práctica en las fases de proyecto y anteproyecto. Las que podemos denominar clasificaciones modernas (Sistema RMR (Bieniawski) y O (Barton)) intentan un mayor grado de objetividad. Se trata en los dos casos de combinar atributos del macizo rocoso (de tipo geológico, geométrico y tensional) en un número único relacionado con la calidad global de la roca. A su vez, este número permite, a través de la experiencia recogida en su utilización en casos reales, la definición de un sostenimiento del túnel y la estimación de otros parámetros o datos de interés (resistencia del macizo rocoso, tiempo de estabilidad de una excavación no sostenida, etc.). 1 10 100 05 07 2 3145678 20 30 «050 70 200 300 400 700 ral. 1 O 1 ora sal 1 EY yy] Coates Vi weak Weak Ss V ery cn trong 'ery sirong 1964 Very. lan strengia Low Medmm

High Very high Deere and Miller strength suengih sirengib strength 1966 Verprvekk Wesk Moderately Moderately Sión Nery Extremely Geological Sociery weak strong SiTONg STONE 1970 Sold ——— Rock Ex ly a cie y Very low low Medium High Very high el Broch and Franklin 1 strengih strength strengih strength strengih strength strengih 1972 Ver: sofi | Hard Ven: hard Jenni Sonl E Soft rock : ; ennings | rob | sddl ode Extremety hard rock sm 2 Soil Very tow strengih Low Medium High Very high Bieniawsk: strength strength strength strength 1973 da Very low Low strength Moderate | Medium High por esse CTTTT T T TT TTTTT T O ETT T ATT 05 07 2 3 45678 20 30 40 50 70 200 300 400 700 10 100 Uniaxial compressive strength. MPa Fig. 1 Distintas clasificaciones según autor Túneles y Movimiento de Materiales Universidad Continental Túneles y Movimiento de Materiales Las clasificaciones geomecánicas están adaptadas a los macizos rocosos (como contraposición a los suelos). La transición suelo-roca es siempre difusa. El término "roca blanda", bastante generalizado, define esta transición. La resistencia a compresión simple, q, de la roca intacta proporciona un criterio, utilizado por muchos autores, para clasificar la roca (Fig.1). Los criterios son dispares pero en general se acepta que resistencias inferiores a 1 MPa son ya típicas de los suelos. En este capítulo se describen las clasificaciones "antiguas", las que podemos denominar "modernas", se exponen las recomendaciones de todas ellas para el sostenimiento de túneles y se mencionan las críticas que han recibido. A lo largo del tiempo, alguna de estas clasificaciones ha recibido pequeños cambios en algún aspecto. Las descripciones y tablas que aquí se recogen corresponden aproximadamente a las versiones en uso a finales de los 80. Las clasificaciones de Bieniawski (RMR) y Barton (O) son de los años 1973 y 1974 respectivamente y el resto fueron propuestas en fechas anteriores. Universidad Continental Túneles y Movimiento de Materiales 2.

CLASIFICACIONES ANTIGUAS 2.1. Terzaghi (1946)

Terzaghi clasifica el terreno en diez categorías y proporciona la "carga de roca" o tensión vertical que soportarían las cerchas de sostenimiento de un túnel construido por procedimientos tradicionales. Refleja la práctica habitual de los años 1930-1970 en Norteamérica. Los conceptos de Terzaghi en relación con el comportamiento del terreno están sintetizados en la Fig. 2. La clasificación original fue modificada por Deere et al (1970) y se recoge en la Fig. 3. Crítica: Inadecuada cuando se utilizan las técnicas modernas de construcción de túneles en roca que hacen uso intensivo de hormigón proyectado y bulonado. La clasificación de la roca es poco objetivable. SURFACE SZAROS po

| !W| l| | 1| | H 7 Hp Y ¡2 AH Fig. 2. Esquema de Terzaghi Universidad Continental Túneles y Movimiento de Materiales EN Pe - o $ 3 3 E a Rock condition Rock load, A, Remarks Ese Y Initial Final [4 1. Hardandintact 0 0 E Liningonlyifspalling o 4 o 01 POPpINE 98| 2. Hard E 250 stratified 0 0.25B| Y . Spallingcommon or 2.5 schistose Z a 95 22 az 0 0.5B 3 E Side pressure ifstrata 3. Massive, moderately 2 E inclined, some spalling jointed ¡Da pi 3". 1220 4. Moderately block y 0 0.25B | 2 E andseamy 10 3 5 B 75 0.35€ 5. Veryblocky, 0 0.35€ Little orno side 30 50 seamyand to to pressure shattered 0:60 1116 25] 6. Completely | Considerable side crushed 1,10 pressure. lfseepage, 10 continuous support —5 2 7. Gravelandsand 0.54C | 0.62C to to Dense 12€ 11.38€ : : Side pressure Ly 0.94C | 1.08C P, =0.3y(0.5H,+H,) to to 12€ |1.38C Loose 8. Squeezing, 11€ Heavy side pressure. moderate depth to Continuous support 0 IC required E 5 9. Squeezing, 2.1€ 52 greatdepth to = 8 4.50 10. Swelling upto Use circularsupport. In 250 ft. extremecases: yielding support Notes: Il. Forrockclasses4,5,6.7,whenaubove ground water level. reduce loads by 50%. 2. Bistunnelwidih, C= B+H,= widih + heightoftunnel y = densivof medium. ] Fig. 3. Clasificación modificada por Deere et al (1970) sobre la de Terzaghi Universidad Continental Túneles y Movimiento de Materiales 2.2. Lauffer Basó su clasificación en los trabajos de la "Escuela Austriaca" que condujeron a la introducción del NATM. Introdujo el concepto de tiempo de estabilidad de la excavación para una luz o dimensión libre sin sostener. Es la relación entre ambas variables (luz libre y tiempo de estabilidad) la que permite establecer siete categorías de roca (Fig.4). sq so min min. hor, h dio dios mé _ me oño onos 0ños a | o Ta =1 10 1 3 ! O !

LONGITUD LIBAE+L [m) LONGITUD LIBRE «L LONGITUD LIBRE «4 Fig. 4. Tiempo de estabilidad de la excavación VS longitud libre La roca no se clasifica a partir de datos geológicos o geotécnicos sino a partir de su respuesta frente a la construcción de una excavación subterránea. Requiere, pues, experiencia previa o datos de la propia excavación. A partir de esta clasificación, Rabcewicz y Miller sintetizaron los métodos de excavación y sostenimiento de acuerdo con su experiencia en la aplicación del NATM. (Fig. 5). Crítica: La clasificación no responde a datos objetivos de los macizos rocosos. Difícilmente utilizable en la fase de proyecto. Parece excesivamente conservadora (Barton, 1988). 2.3. Deere et al (1967) para decidir el tipo de sostenimiento en Fig. 5. Clasificación Rabcewic, Miiller funció Terzaghi y RQD (propuesta por Cording et al, 1972) y la propuesta de Merrit (1972) n del RQD aparecen en la Fig. 6. 1964, se propone una simple clasificación de la calidad de la roca en 5 categorías. La definición de ROD, la clasificación de la roca, la relación entre el "Factor de Carga" de A partir de la definición del índice de calidad de roca RQD propuesto por Deere en CUADRU ESQUEMATICO DE LOS Tlk 3 DE REVESTIMIENTO : NUEVO ME ULDO AUSTRIACU (RABCEWIC,MULLER) (SEGUN LA CLASIFICACION DE TERRENOS DE LAUFFER) CLASES DE LAUFFER: A-B c | C—D D E-=f , 6 LONGITUD DE AVANCE CUALQUIERA 2,00 4 3,00m 1,50 0 2,00m 1,00 «4 1,50m 0,50 0 0,80 m 0,50 m OTROS METODOS EXPLOSIVO [CUALQUIEA [EXPLOSIVO (MENOR CAMGA | EXPLOSIVO (CARGA PEQUEEXPLOSIVO (A MENOR SEC MECANICO MECANICO CANTIDAD DE CARGA) PARA NO DAÑAR El TERPEMOI| HA] A THAMOS MECANICO [iON)O MECANICO (ROLADORA) INYECCIONES, a ICADA A00m U CADA 1,30 2,00m. | 1 CADA 1,000 1,50m. | 1 CADA 0,50 a 0,80m | CADA 0,50 m oa CERCHAS (TH 21 Kq/m) (T.H,21 g/m) (T.M.21 Kq/m] (T.H.21 4 29 kg/m) [T.H,29 Kg/m) po n [TERRENOS MUY WA- LOS; AREMAS COM AGUA, ETC) ARRANQUE

IMALLAZO 154 15 NO [CAPA 6 mm. 2CAPAS mm, 2 CAPAS f 6mm 2 CAPAS Gb mm 2 CAPAS Y 6 mm IDE SELLADO [Sem] [1 CAPA DE SELLADO CE 4em | | CAPA DE SELLADO [4cm)| | CAPA DE SELLADO (Scm)[ 1 CAPA DE SELLADO [6 cm) HOAMI= DE CAPAS]. MDE SELLADO DE 40 3em +1 CAPA [10cm ) + 2 CAPAS DE Bcm. + 2CAPAS DE Bcm + ZCAPAS DE lOcm +2 CAPAS DE l2cm GON PR NECTADO ESPESOR TOTAL 4adcom 15 em. 20 em. 20 cm, d3cm 30 em. TD IS TÉMATICOS SEN TAG cenenas + |] 3ENLAS CEACHAS $ | SENLAS CEACHAS + | 3OWLASCERCHAS + | 3ENLAS CEACHAS + BOVEDA 4 ENTRE LAS CERCHAS | 4 ENTRE LAS CERCHAS | 4 ENTRE LAS CERCHAS | 6 ENTRE LAS CERCHAS | 6 ENTRE LAS CERCHAS BULONES [COSER LisO3) 3ds Am +4 ds Em Td Am+ 4 44m 3de Amt 4 de Em. (TónAm+ ¿de bm) (T ds dm +2 d0 6m) : 4 EN LAS CERCHAS — [4 ENLAS CERCHAs Dd 412468 Dm loas rmaLes 10,10 ZENLAS CERCMAS (de dm )| 2 ENLAS CEHIMAS (de 4m]| 2EN LAS CEROUSIS0 ml Foam y 208 6m. [+4 ENTRE LAS CERCUAS(Am] BARRAS LONGITUDINA- O O 12 TRESILLOMES 12 TRESILLOMES 12 TRESILLONES ML LES (TRESILLONES ) AQ q e REDONDOS 425 e REDONDOS 9 23 | . REDONDOS M25 | e REDONDOS Y 25 SISTEMÁTICA SISTEMÁTICA PROYECCION no HO mo NO SISTEMATICA EVENTUALMENTE CIERRE [EVENTUALMENTE CIERRE DEL FRENTE A MEDIA SECCION A MEDIA SECCION 31, PARA COBERTUMAS CONTRABOVEDA Ho MAYORES DE ¡00m EM A) MISTENATICA SISTEMÁTICA SIS TEMATICA TERRENOS DEFOAMABLES APOYO LOMOITUDINAL [| APOYO LONGITUDIHAL | APOYO LONGITUDINAL ELEMENTOS ESPE=- o OPCIONAL EN BASE CERA OPCIONAL EN BASE CEAFOPCIONAL EN BASE CEACIALES EM MEDIA nO No MN CHA MEDIA SECCION CHA MEDIA JECCIÓN | CHA MEDIA 3ECCION SECCION. (VIGA DE HORMIGON] [VIGA DE HORMIGON) [VIGA DE HORMIGON) PERFIL TRANSWER-] SAL Y FASES DE TRABAJO SOLO EM TEAAENOR B $ ña. Lts S o SECCION ps. . OS 150 100 01, 2. DESARROLLADA | Llao = ds

IGUAL AL DE LOS TERRENOS C-D ACEACARM LOMAS POSIBLE LA DESTROZA AL AVANCE Ad MEDIA SECCION, PARA CERRAR LAS CEARCHAS LO ANTES POSIBLE, ASI COMO EL AWAMCE A MEDIA SEC EL AVANCE A MEDIA SEC [C10N PUEDE IN IDE PEA OA PUEDE 1 IMDLPLA-|DIENT LA DESTRO= a s MENE DA LA CONTRABOWEDA UmcCa DIEMTE DE LA DESTROZA [74 O APLICAR LAS HOA- FORMA DE ESTABILIZAR MAJ DE LOS TEAMENOS C-O Cairo tos tosrmasovisa| LA CONVERGENCIA DEL TEAMEMO. PERFIL IGUAL AL DE LOS LONGITUDIMAL TERMENOS C-D OLLAS DE LAS EEN= ROTA EN COROMA PARA LO% BULONES DE Um SE [cas PARA PERMITA QUE | COLOCACIÓN DE CERCHA . | ¡GUAL QUE PARA LOS OBSEAWACIONES ——_— COLOCAN EN SEQUADA FASE | DESLICEM DEJAR UNA OVAL QUE EMC-O IGUAL QUE UN E-4L CIENME TERRENOS E=F (ESPACIO PARA COLICAMLDS | ESA AENA PARA QUE LATERAL DE CERCHAS. COM DEFDUAME EL TLEARLHO THABOYEDA RAPIDA MENTE JUNTA EH EL A” “[STIMIENTO DE ESTABILIZACION PAÑA COBERTURAS HempnEs DE I0Om. EN TERRENOS mm — DEFORMAPLES. CA, A arde Universidad Continental Túneles y Movimiento de Materiales Universidad Continental Túneles y Movimiento de Materiales Longitud de testigo en trozos >10 cms RQD = 100 - (cada 2 m) Longitud perforada Batería doble, corona diamante, $=54 mm (NX) RQD <25% |25%-50%|50%-75%|75%-90% | 90%-—100% CALIDAD | M. Pobre Pobre Media Buena M. Buena e RELACION FACTOR DE CARGA DE TERZAGHI—RQD (Cording et al, 1972) Muy Pobre Media Buena ¡| Pobre Excelente

23 50 ES 100 ROD e RELACION ROD-LUZ TUNEL—TIPO DE SOSTENIMIENTO (Merrit, 1972) 100 NO SOSTENIMIENTO (Bulonado local) SBULONADO SISTEMATICO (Centros coda 1.20-1.80 m) Fig. 6. Obtención del RQD. Relación factor de carga de Terzaghi-ROD, Relación RQD-Luz y Túnel-Tipo de sostenimiento Universidad Continental Túneles y Movimiento de Materiales Deere et al (1970) hicieron una serie de recomendaciones para el sostenimiento de túneles en función del RQD (Fig. 7). La novedad de esta propuesta es que introducen como método alternativo al tradicional (explosivos) la utilización de máquinas tuneladoras o topos (IBM). Rock qualtw Tunnetng method Ahernative support systems Steel sers? Rockbolts* Shoterete Excellent * NN e TT ROD >% Boring machine None to occ, light ser Rock Moneo 0ccamonal Nane to occ local application load (0.0-0.218 Conventional None to occ. hight set Rock Moneo dccasiónal None to occ. local application load (010-0318 23m 10 3 Good' 78 < ROD <%0 Bonne machine Occ light sets 10 pattern on $ Occasonal ta panern on S-(1 None to occ local application frio 64 cir Rock loud (00 1 681 centers 26 to dan 100418 Conventonal Light sets, Si to fer Rock Panñern Sto 6 comer Wec local appiicanion 24m 10 load (0.3 10 0618 dan Far $< ROD <75S Bornmp machine Ligia 10 medium seta, 2h 10 Punern 4 fia 64 cer an to dan cren ble Rock loud qu) s- 1.018 Conventona! Lighi to medium sets, dl to Partern 341 10 $61 cor 4 an or more crown ando sides Stictr. Rocá load (0 6 - MB Poor” 25 < RQD <5$0 Boring machine Mediwmn circular sets on 3 Panern, 5610 50 cir £4n 100 61m on crown and ta 4-ft cir, Roch load (1.0- sides. Combine wath bolis 1618 Conventonal Medium to heavy seis on 2 Panera, efi 10 ¿ft cu ban or more on crown and to 4-8 tr. Rock load (1.3 des Combine wih bols 20186 Very poor? ROD < 25 (Excluding Boring machine Medwm to heavy circular sets Pantera, 20 ca 6 an ar more on whole secuon squerime or selling on Dt car Rock load(té Combine wah mediwmn sets ground 10 2218 Conventunal Heavy circular sete on Dig Pattern, E emter ban or morron «hole secuón Rock load (L6 te 2318 Combine with medium ta Men poor POPE Es tgueerzine o: «wellmg

Horstig at her Vers hear ccudar sets on 7 Pinter, 28110 panor mare on helo secuón locte Rex load up to 7% ombre td hera sacd ñ ITA Vera hera als! arde Panes, 22 e A BA hc anar cn Rová load ep te 250 tombune aoth hear seo ñ Y 4 1 puta demi, A aseneral, mima bata repone ep tl criar A A sado adi miooo Did o de 75 eto dr A A t Fig. 7. Tabla que relaciona el RQOD-Método de excavación-Sistemas de soporte alternativos Crítica: El índice RQD forma parte de otros sistemas más elaborados de clasificación (RMR, O) pero en sí mismo es insuficiente para describir el macizo rocoso. No tiene en cuenta, por ejemplo, la influencia del relleno de juntas, ni su orientación, ni la presencia de agua o su presión. Por otra parte, en "rocas blandas" masivas el RQD puede aproximarse a 100, aunque la calidad de la roca sea mediocre de cara a la construcción de túneles. 2.4. RSR (Rock Structure Ratio) (Wickham, Tiedemann and Skinner, 1972) La propuesta del índice RSR en 1972 fue un avance importante en la clasificación de macizos rocosos. Por primera vez se construía un índice a partir de datos cuantitativos de la roca. Era pues, un sistema completo con menos influencia de aspectos subjetivos. Se calculaba sumando tres contribuciones (A, B y C) relacionados con aspectos Universidad Continental Túneles y Movimiento de Materiales geológicos generales (A), fracturación y dirección del avance (B) y condiciones de agua y de las juntas (C). Se resume en las tablas de la Fig. 8. Estas tablas no corresponden a la clasificación original (1972) sino a la versión actualizada de 1974 tal y como la recoge Bieniawski (1984). Este índice y las recomendaciones para el sostenimiento se basaron fundamentalmente en túneles sostenidos mediante cerchas. Los autores resumieron en gráficos correspondientes a diferentes diámetros de túnel el sostenimiento necesario para cada valor de RSR (ver Fig. 9 para un túnel de 4.27 m (14”) de luz (Skinner, 1988)). Basic rock type Geological structure Decomp. Hard Med. Soft Massive Slighuly Igneous l 2 3 4 faulted or Metamorp Inc | A E á folded Sedimentary 2 5 4 4 Type! 3u 2 Type 2 a 2 Type 3 Za 18 Type 4 | 15 Average Strike L to axis joint spacing SA Direction of drive Both With dip Against dip Dip of prominent joints* Moderately Intensely faulted or faulted or folded folded 9 la o 6

Strike || to axis Direction of drive Both Dip of prominent joints* Flat Dipping Vertical Dipping Vertical Flat Dipping Vertical 1.

Very closelv jointed

< lin. 9 11 13 10 12 9 9 7 2. Closely jointed 2-6in. 13 16 19 15 17 14 14 11 3 Moderately jointed 6-12 in. 23 24 28 19 2 23 23 19 4. Moderate to blocky 12 ft 30 an 346 25 28 30 28 24 5. Blocky to massive 2-4 ft 36 38 40 33 35 36 34 28 6. Massive > 4fL 40 43 45 37 40 40 38 34 Anticipated Sum of parameters A +B water 13-44 45-75 inflow a (gpm/1000f) Joint condition** Good Fair Poor Good Fair Poor ón 22 18 12 25 22 18 Slight < 200 gpm 19 15 9 23 19 14 Moderate 200-1000 gpm 15 11 7 21 16 12 Heavy > 1000 gpm 10 $8 6 IS 14 10 *Dip: flat: 0-20 deg; dipping: 20-50 deg; and vertical: 50-90 deg. **Joint condition: Good = tight or cemented: Fair = slightly weathered or altered; Poor = severely wealhered. altered, or open Fig. 8. RSR Universidad Continental Túneles y Movimiento de Materiales 4.27 meter wide (14 ft) tunnel SHOTCRETE THICKNESS, cm 7O ] (0.5) “Y.0,025 60 P- a a ROS z= A .050 po ES < 50 S pe y a HF (1.58) — uy pa ds 1 ad a z E (2.0) = y +0 > su 100 E 1 —- a a < E <= 0 o E E - Y da E = (3.0) ba rl .150 X o 2. | o O - 3 o re Ez J] (4.0) E E 7 .200 20 ke a T Rib ratio datum of 100 3 (5.0) 10 y 1 l EN 1 11 1 1 J 0 (17. 0.32) (3)1.0 (4) 15:08) (6) 2.0 (7) (8) (9) STEEL RIB OR ROCK BOLT SPACING, m (ft) Fig. 9. Sostenimiento necesario para cada valor de RSR Crítica: Sesgado hacia el sostenimiento mediante cerchas. Pero fue un trabajo pionero similar al desarrollo posteriormente en relación con los sistemas RMR y O. 3.

CLASIFICACIONES MODERNAS 3.1. Sistema RMR (Bieniawski 1973, 1989)

En este sistema el índice RMR se obtiene como suma de cinco números que son a su vez función de: la resistencia a compresión simple de la roca matriz RQD espaciamiento de las discontinuidades condición de las discontinuidades condición del agua orientación de las discontinuidades El sistema RMR está sintetizado en la Fig. 10 (sistema básico) y en el conjunto de figuras de la Fig. 11 que son gráficos de apoyo a la clasificación original que permiten hacer continuas algunas de las "ventanas" que aparecen en la Fig. 10. Una vez que se obtiene el RMR básico (un número entre O y 100), Bieniawski propone ajustarlo en función de la relación entre la orientación del túnel y de las discontinuidades (cuadro B 10 Universidad Continental Túneles y Movimiento de Materiales de la Fig.10). La definición de las condiciones "muy favorables" a "muy desfavorables" aparece en la última Tabla de esta Figura según unas recomendaciones inicialmente propuestas en el sistema RSR. La clasificación RMR proporciona también la calidad global de la roca, que se agrupa en cinco categorías (cuadro C de la Fig. 10) y una indicación del tiempo de estabilidad de una excavación libre (concepto original de Lauffer) de la cohesión de la roca y de su ángulo de fricción (cuadro D de la Fig. 10). A CLASSIFICATION PARAMETERS ANO THEIR RATINGS Parameler Ranges ol Values For Ius low range, unarial Poinidoad sirengtn = Siengin ol cn ej >10 4-10 iia =s compresswe tes! is prelered 1 imtact rock material Uniaxal compresor 2250 100 - 250 50-100 25-50 5-55 1-5 =¿m 06-2m 200-600 mm 60-200 mn 60 mm 3 Rating E) 15 10 E 5 . Stckensdes surlaces or Soh pouge > 5 mm Ihck da AuEÑICON: Sághty rough surfaces: — | Skgnay rough surlaces AS E « Condmon ol dscnatmues as Separaton < 1 mm Separaton < 1 mm se Separation > 5 mm Lrmwealmerned wall mo Y Ed dl ed Separaton 1-5 mm Continuous Continuous Aang y 25 20 10 o inticw per 10 rm lunceal length None 10 1025 25-125 2125 (ome) o o or or or 5| Groundwaier Jo water pressure a ore o <01 01-02 0205 >05 mess a os o or o or General conddons Compietely dry Damp Viet DOnpong Plcrering 1 Rating 15 10 7 4 o | B. RATING ADJUSTMENT FOR DISCONTINUITY ORIENTATIONS | lia: cerro Very Favorabie Favorable Fair | Untavoradie Very Untavorabie | Discontiniuaes Tunnets and mnes o -2 -5 -10 -12 j Ratings Foundabons D E + 16 -25 | Slopes 0 -5 -25 50 60 | C. ROCK MASS CLASSES DETERAMINED FACOM TOTAL RATINGS Ratng 100 —B1 B0 61 60 — 41 40 —21 <20 | Class mo. ' " 1 mW Wv Desengison Wery 9000 Ich ¡Good rock Fgar rock Poor rock Wery poor rock D, MEANING OF ROCK MASS CLASSES Class no. ' " 1 mw v | Awerage stand-p lime 20 y tor 15-m span 3 ya los 10-m span 1 lor Em span 10 hilor 2.5-m span 30 men tor 1-m span | ¡Cobeslon ol the rock mass Pa) 400 300-400 200-300 100-200 <100 i Fncior: angle ol the rock mass (degl >45 35-45 25-35 15-25 <15 | "After Bieniawski (1979).

TABLE 4.2 Effect of Discontinuity Strike and Dip Orientations in Tunneling* Strike Perpendicular to Tunnel Axis Drive with Dip Drive against Dip Dip 45-90 Dip 20-45 Dip 45-90 Dip 20-45 Very favorable Favorable Fair Untfavorable Strike Parallel to Tunnel Axis Irrespective ol Strike Dip 20-45 Dip 45-90 Dip 0-20 Fair Very untavorable Fair y % Modified after Wickham et al, (1972) Fig. 10: Tabla para obtener el valor del RMR 11 Universidad Continental Túneles y Movimiento de Materiales A partir del índice RMR es posible obtener: 1, Una idea del tiempo de estabilidad de excavaciones sin soporte (Fig.12). 2.

Unas recomendaciones para el sostenimiento en túneles de forma de arco de herradura 10 m de ancho, construidos por el sistema convencional (voladura) siempre que la presión vertical sea inferior a 25 MPa (250 kg/cm”) equivalente a un recubrimiento de 100 m y asumiendo una y = 2.7 Tm” ; oy = 27 kg/cm” (Fig.13).

3.

Correlaciones con otras propiedades del macizo rocoso. Algunas correlaciones ya formaban parte de la clasificación original (Fig. 10). Otras propuestas son:

e Módulo de deformabilidad "in situ" En (GPa) = 2RMR - 100 (si RMR>50) (Bieniawski, 1978) En (GPa) = 108 ME 10% (Serafim y Pereira, 1983) e Parámetros de resistencia del criterio de rotura de Hoek-Brown El criterio se escribe O, =0,+,/m0,0,+50% Donde c.: resistencia a compresión simple de la roca matriz m,s: parámetros relacionados con el grado de imbricación y fracturación del macizo rocoso. Hoek y Brown (1988) propusieron: = Para macizos poco alterados (perforados con máquina tuneladora): m= m, exp((RMR — 100)/28) s =exp((RMR -—100)/9) = Para macizos más alterados (excavados mediante explosivos): m= m, exp((RMR-— 100)/14) s =exp((RMR -—100)/6) donde m,es el valor de m para la roca matriz (ver Hoek y Brown, 1980). 12 Universidad Continental Túneles y Movimiento de Materiales

Rating 15 14 13 11 AE+ E ra a 0 £0 80 120 160 209 240 Uniaxlal Compressive Strengih - MPa Rating O == 560400) ROD -% Raling rá ll e cS2:RoRAs2oa O =P 0UhAú0o0s)o 0 £00 BDO 1200 1600 2000 Spscing of Discontinultles - mm Fig. 11 13 Universidad Continental Túneles y Movimiento de Materiales 35 40 100 7 S0 7 BO 7 RAD max 7O y 60 + LEGEND: (6) COMBINED RQD AND SPACING RATINGS OF EACH REGION •

AVE. CORRELATION LINE

50 + RQD - % 40 30 20 y NY 10 4 SN] DT

10 20 30 40 60 100 200 500 2000 Mean Dizcontinutty Spacing - mm Parameter Ratings Discontinuity length (persistence'continuity) * E mm Jó 5 E > q q Jj de: m None <0.1 mm 0.1-1.0 mm 1-5 mm >5 mm Separation (apenure) 6 5 4 1 ó Roughness Very rough Rough Slightly rough Smooth Slickenside: 6 5 3 1 o Hard filling Soh tillino infilling (gouge) None <5 mm >5 mm <5 mm >5 mm 6 4 2 2 0 Weathering it si Slhiahtly 3” Eee weathered Highly en o •

Note: Some conditions are mutually exclusive. For example, if infiling is presen, 1 1s irrelevant whal the roughness may be, since its efteci will : overshadowed by the influence of the gouge. In such cases, use Table 4,1 directly.

Fig. 11 (Continuación) Crítica: Se han señalado los siguientes aspectos (Kirsten, 1988): e De forma natural, el sistema de cálculo (suma de contribuciones de rango limitado) tiende a favorecer los índices medios de calidad. e Cambios radicales en un sólo parámetro (que pueden afectar de forma significativa a la respuesta del macizo rocoso, como sería el caso de la resistencia de las discontinuidades) afecta poco al índice global, debido, de nuevo, a la estructura del índice como suma de contribuciones. e El espaciamiento entre juntas parece sobrevalorado (aparece dos veces: de forma explícita e indirectamente en el RQD). e El sostenimiento que se propone es el definitivo. Bajo la filosofía del NATM es necesario, en ocasiones, considerar sostenimientos primarios y secundarios que no están definidos. Más adelante se comparan entre sí los sistemas RMR y O. 14 Universidad Continental Túneles y Movimiento de Materiales Roof Span, m 107 immediate Collapse Fig. 12. Tiempo de estabilidad de excavaciones sin soporte Do

j' 5 20 m9 po 102 109 No Support Stand-up Time, hrs 109 10€ Support Rock Bolts (20-mm Dia, Rock Mass Class Excavation Fully Grouted) Sholcrele Steel Sets Very good rock Full face l 3-m advance Generally, no support required excepi tor vccasional spot bolting AMA:81=100 Good rock Full face Locally, bolts in crown 50 mera in crown where None M 1.0-1.5m advance 3 m long, spaced 2.5 m, required RMR:61-80 Complete support 20 m with oocasional wire from face mesh Fair rock Top heading and bench Systematic bolis 4 m long, 50-100 mm in crown and None mi 1.5-3-m advance in top spaced 1.5-2 m in 30 mm in sides RAMA: 41-60 heading crown and walls with Commence support after wire mesh in crown each blast Complete support 10 m from face Poar rock Top heading and bench Systematic bolis 4-5 m 100-150 mm in crown Light to medium ribs mw 1.0-1.5-m advance in top long. spaced 1-1.5 m and 100 mm in sides spaced 1.5 m where AMA: 21-40 heading. Install supporl in crown and wall with required concurrentiy with wire mesh excavation 10 m Irom tace Very poor rock Multiple ant Systematc bolis 5-6 m 150-200 mm ir, crown, Medium to heavy ribs v 0.5-1.5-m advance in top long, spaced 11,5 m 150 mm im sides. and spaced 0.75 m with AMA: <20 héeadino. Install suppon in) crown and walls with 50 mm on tace steel lagging and loreconcurrentiy with excavanon. Sholcrete 25 soon as possible after blasting wire mesh. Bol inver *Shape: horseshoc. math 10m, verbcal siress: <25 MPa; construcion: drilling and blastng poling if required. Close inver Fig. 13. Recomendaciones para el sostenimiento en forma de arco de herradura (10 m de 6, o, < 25 MPa) 15 Universidad Continental Túneles y Movimiento de Materiales 3.2. Sistema O (Barton, Lien y Lunde, 1974) El índice O se obtiene mediante la siguiente expresión: O= ROD Jr Jw Jn Ja SRF donde, además del RQD, se introducen los parámetros siguientes:

Jn parámetro para describir el número de familias de discontinuidad Jr parámetro para describir la rugosidad de las juntas Ja parámetro para describir la alteración de las juntas Jw factor asociado al agua en juntas SRF factor asociado al estado tensional (zonas de corte, fluencia, expansividad, tensiones “in situ”) La asociación de factores permite dar un sentido físico a cada uno de ellos: ROD . . = representa el tamaño del bloque medio. n Jr ia : m4 . Ja reúne términos de rugosidad, fricción y relleno de las juntas y a representa la resistencia al corte entre bloques. Jw , o. .> . SRF combina condiciones de agua y tensión y, por tanto, puede representar una tensión activa o eficaz. Aunque en el índice O no se menciona explícitamente la orientación de las juntas, señalan sus autores que los valores de Jr y Ja se han de referir a la familia de juntas que con más probabilidad puedan permitir el inicio de la rotura. La descripción detallada de O aparece en la Fig. 14. 16 Universidad Continental Túneles y Movimiento de Materiales 1.

ROCK QUALITY DESIGNATION (RQD)

Ms. VETE DOOR e uecnasscoa 00225 Di. PUDE read 25 - 50 Es FALÉ ..oommorno .«.o.oooos 30 = 75 y A rana 29 90 E. Excellent ... ici... ..-. 90 — 100 Note: (i) Where RQD is reported or measured as < 10, (including 0) a nominal value of 10 is used to evaluate Q ín equation (1). (í1) ROD intervals of S, i.e. 100,95,90, etc. are sufficiently accurate. 2.

JOINT SET NUMBER (3,)

A. Massive,no or few jOÍntS ..o..oooo.o.. 0.5-= 1.0 B. One joint set seccossrcnrcón.no...so .. 2 C, One joint set plus random .......ooo.. 3 D, Two joint sets ...o....o.osoroncconsosns 4 E, Two joint sets plus random -.......... FE: ¡Three JOLDÉ SOM ii an G. Three joint sets plus randon ......... B. Four or more joint sets,random, heavily jointed,”"sugar cube” etc. .... 15 J, Crushed rock,earthlike ....oooo.o.».... 20 Note: (1) For intersections use (3.0 x Jn) mn iD

bo Note: (ii) For portals use (2,0 J_) 2 3. JOINT ROUGHNESS NUMBER (a) Rock wall contact and (b) Rock wall contact before (3) 10 cms shear A. Discontinuous joints ....... consossasscsasasas Y B. Rough or irregular, undulating ..ooooo..o.....s 3 €. Smooth, undulating ..o.oco.ocoscrcsroroncisnensa 2 D. Slickensided undulating ....ooocoosnncrsororos 1.5 E. Rough or irregular planal vesccrsiossscsicisss 1,5 F, SmOOth,planar ....oo.n..oononssnsssosessasoss 1.0 G. Slickensided,planar ....oooooooo.... A Note: (i) Descriptions refer to small scale features and intermediate scale features, in that order. (c) No rock wall contact when sheared H. Zone containing clay minerals thick enouch to prevent rock wall contact ...oooooom.oo..». ESO J. Sandy,gravelly or crushed zone thick enoush to prevent rock wall Cconmtact ....ooooooo.o... 1.0 Note: (ii) Add 1.0 if the mean spacing of the relevant joínt set ís greater than 3m. (111) J, =0.5 can be used for planar slickensided joínts having líneations, provided the lineations are crientated for minimur strength Fig. 14. Índices de O 17 Universidad Continental Túneles y Movimiento de Materiales JOINT ALTEKRATION NUMBER (a) Rock wall contact Tightly healed, hard, non-soften- ing, impermiable filling 1.€. quartz or epidote ......... .... Unaltered joint walls,surface staining Only ...ooooo.ooo..... Slíghtly altered joint walls. Nonsoftening mineral coatings, sandy particles,clay-free disintegrated rock etc. ....-..- Silty-,or sandy-clay coatings, suall clay fractior (non-soft.) Softening or low friction clay mineral coatings, 1.e.kaolinite or mica. Also chlorite,talc, gypsum,graphite etc., and small quantities of swelling clays. ... 0.75

1.0 3.0 de o (b) Rock wall contact before 10 ems shear ] Sandy particles,clay-free disintegrated rock etc. Strongly over-consolidated non-=softening clay mineral fíllings (continuous,but <5 mm thickness) . Medium or low over=-consolidatíon,softening,clay mineral fillings. (contínuous but <5mm thickness) Swelling -clay fillings, í.e. montmorillonite (continuous, but 50m ) ....o.o. A Eo Multiple shear zones in competent rock (clay-free), loose surrounding rock (any depth) .....<..«....... 7.5 E. Single shear zones in competent rock (clay-free) (depth of excavation £ 50m) ¡e nia iria F. Single shear zones in competent rock (clay-free) (depth of excavACÍON > SOM ] s.oorarcrarccrconrarncrarrenada Des G. Loose open joints,heavily jointed or- "sugar cube” etc. (any depth) ....o.o..o.. 5.0 Note: (1) Reduce these values of SRF by 25 - 50% if the relevant shear zones only influence but do mot intersect the excavation. (b) Competent rock, rock stress problems 0/01 0,/0] (SRF) H. Low stress, near surface >200 >13 2.5 J. Medium StresS ...o....... ¿00-10 13-0.66 1.0 XK. High stress, very tight » structure (usually fawvocurable to stability, may be unfavourable for wall stability) ........ 10-5 0.66-.33 0.5-2 L. Mild rock burst (massive rock) ....o.oo.. 52.5 0.33-.16 5-10 M. Heavy rock burst (massive rock) ..ooooo.. “2.5 <0.16 10-20 Note: (11) For strongly anisotropic virgin stress field (if measured): when 5£ 01/03 £ 10, reduce 0, and 0, to 0.B0, and 0.80,. When 0 /03 > 10,reduce Ue and Oe to 0.60. and 0.60, , where : A unconfined compression strength, and O, = tensile strength (point load), and O, and a, are the major and minor principal str==Ses.

(111) Few case records available where depth of crown below surface is less than span width. Suggest SRF increase from 2.5 to 5 for such cases (see H). lc) Squeezino rook:plastiec ficii of incorpetent rock under the influence of high rock pressure (SRF) N. Mild squeezino rock pressure —..nocorm... 5 - 10 O. Heavy squeezing rock pressure .,.......<. 10 = 20 (d) Sueilding rock:chemical suelling activ depending on presence of water P. Mild swelling rock pressure ....ooooo... £ - 10 R. Heavy swelling rock pressure ..nomoooo.-15 - 15 Fig. 14. Índices de O 19 Universidad Continental Túneles y Movimiento de Materiales En la práctica O puede variar entre 10% y 107, lo que representa un rango considerablemente mayor que el correspondiente a los índices del resto de clasificaciones. Cabe señalar que el método trata con cierto detalle los factores de rugosidad de juntas, alteración y rellenos de las mismas. Los parámetros Jr y Ja se deben establecer para la familia de discontinuidades con características más desfavorables (incluyendo en este concepto no únicamente las juntas de peor calidad- resistencia-intrínseca, sino también las peor orientadas). La determinación de O permite la estimación del sostenimiento del túnel. Para ello se procede en tres etapas: l.

Se selecciona el grado de importancia de la excavación definido mediante un índice ESR (Excavation Support Ratio) que viene a ser un factor de seguridad. En efecto, Barton homogeneiza los diámetros de las excavaciones a un diámetro “equivalente”, que se define De = D/ESR.

Los valores de ESR aparecen en la Fig. 15. La referencia (ESR=1) corresponde típicamente a los túneles que encontramos en obras de transportes (carreteras y ferrocarriles). Un cambio en ESR conduce implícitamente a una percepción diferente de la seguridad que aceptamos para una determinada obra. 2.

Se elige el tipo de sostenimiento combinando el índice O y el diámetro o luz libre de la excavación (afectado por el coeficiente ESR) (Fig. 16). En esta figura se aprecian también los casos que no necesitan sostenimiento (por debajo del límite inferior de la figura). En general, los casos de excavaciones no sostenidas de forma permanente se dan cuando:

In<9; Jr21; Ja — - o sb(utg) = 6* - — - sbíulg) — e — =- =- sb(ulg) — $* — — — sb(utg) — Note: The type of support to be used im categories | to 8 will depend on the blasting technique. Smooth wall blasting and thorough barring-down may remove the need for support. Rough-wall blasting may result im the need for single applications of shotcrete. especially where the excavation height is >25 m. Future case records should differentiate categories 1 to 8. 9 20 = - sb(utg) <20 — = Bíutg) 2.5-3 m =- 10 =30 =- —- Bíutg) 2-3 m — <30 —- o Bíutg) 1.5-2 m — +clm E =30 - = Bite) 2-3 m - <30 - - Bite) 1.52 m - +clm ] 19» 30 = - Bitg) 2-3 m — <30 - = Bíte) 1.5-2 m — +clm =10 21.5 = sb(utg) I =10 15 = - Big) 1.5-2 m LN, MI See +clm note s1I5 - - Bite)

1.52 m J, V. VI xu + Símr) 10-15 cm >30 — — sbíutg) 1 =l0. 5 1 <30 = — B(ute) 1-1.5 m 17 <10 — =z6m Bíutg) 1-1.5m 1 +S 2-3 cm <10 == <6om 523cm 1 >5 — =10m B(t2) 1-1.5m 1, M1 +clm >5 — <10m Bíutg) 1-15 m l 18 + clm =5 - 10m Bag) 1-1.5m 1, 1 +$52-3 cm E5 <10m Bíutg) 1-1.5m 1 +S 2-3 cm Fig. 17. Clasificación de Barton para los casos estudiados 22 Universidad Continental Túneles y Movimiento de Materiales Suppti Conditional factors cate- ROD de SPAN gory ¿a de ESR Type of support Notes = = z20m Bítg) 1-2 m T, 5, TV 19 + Símr) 10-15 cm = == <20m Bítg) 1-1.5m 1,1 + Símr) 5-10 cm 20* = _ 35m Bítg) 12m I, V, VI See + Símr) 20-25 cm note - - <3i5m Bítg) 1-2 m t, IL, IV xl + S(mr) 10-20 cm aIZ5S =0.75 — Bíutg) | m I 21 +5 2-3 cm <12.5 =075 — $ 2.5-5 cm 1 — >0.75 — Bíutg) 1 m 1 E >10 — Bíutg) 1 m I <30 + clm 22 =10 >1.0 — S 2.5-7.5 cm ] <30 sl0 — Bíutg) 1 m 1 + S(mr) 2.5-5 cm =30 — — Bíutg) 1 m I = =15m Bítg) 1-1.5m 1,0, IV, 23 +𝑆(𝑚𝑟)10 − 15𝑐𝑚𝑉𝐼𝐼— — < 15𝑚𝐵í𝑢𝑡𝑔)1 − 1.5𝑚𝐼 + 𝑆(𝑚𝑟)5 − 10𝑐𝑚24” = — 230𝑚𝐵𝑖𝑔)1 − 1.5𝑚1, 𝑉, 𝑉𝐼𝑆𝑒𝑒 + 𝑆(𝑚𝑟)15 − 30𝑐𝑚𝑛𝑜𝑡𝑒— =< 30𝑚𝐵í𝑡𝑔)1 − 1.5𝑚𝐿, 11, 𝐼𝑉𝑋𝐼𝑈 + 𝑆(𝑚𝑟) − 10 − 15𝑐𝑚 > 10 > 0.5— 𝐵í𝑢𝑡𝑔)𝑖𝑚𝐼 + 𝑚𝑟𝑜𝑟𝑐𝑙𝑚25 = 10 > 0.5 − 𝐵í𝑢𝑡𝑔)𝑙𝑚𝐼𝑑á + 𝑆(𝑚𝑟)5𝑐𝑚— = 0.5— 𝐵í𝑡𝑔)1𝑚𝐼 + 𝑆(𝑚𝑟)5𝑐𝑚 == — −𝐵í𝑡𝑔)1𝑚𝑉𝑎𝑙, 𝑋𝑥, 26 + 𝑆(𝑚𝑟)5 − 7.5𝑐𝑚𝑋𝐼— −— 𝐵í𝑢𝑡𝑔)1𝑚𝐼𝑋 + 52.5 − 5𝑐𝑚— — = 1𝑙2𝑚𝐵í𝑡𝑔)1𝑚𝐿𝐸𝑋 + 𝑆(𝑚𝑟)7.5 − 10𝑐𝑚— =< 𝑙2𝑚𝐵í𝑢𝑡𝑔)1𝑚5.27 + 𝑆(𝑚𝑟)5 − 7.5𝑐𝑚2 ==> 𝑙2𝑚𝐶𝐶𝐴20 − 40𝑐𝑚𝑣𝑟, 𝑥, +𝐵(𝑡𝑔)|𝑚𝑋𝐼−— — < 𝑙2𝑚𝑆(𝑚𝑟)10 − 20𝑐𝑚𝑣𝑖𝑛, 𝑋, +𝐵(𝑡𝑔)1𝑚𝑋𝐼 = — = 30𝑚— 𝐵í𝑡𝑔)1𝑚𝐿𝐼𝑉, 𝑌, +𝑆(𝑚𝑟)30 − 40𝑐𝑚𝐼𝑋28 ∗— −𝐸𝐵í𝑖𝑔)𝑙𝑚1, 𝑇𝐿, 𝐼𝑉, 𝑆𝑒𝑒 < 30𝑚2 + 5𝑆𝑡𝑚𝑟)20 − 30𝑐𝑚𝐼𝑋𝑙𝑒𝐴𝑠— =< 2𝑋𝑚𝐵𝑖𝑡𝑒)1𝑚𝐼, 1, 𝐼𝑋𝑋𝐼𝐼 + 𝑆í𝑚𝑟)15 − 20𝑐𝑚— — −= 𝐶𝐶𝐴(𝑠𝑟)30 − 100𝐼𝑉, 𝑉𝐼𝐼𝑐𝑚𝑋. 𝑋𝐼 + 𝐵𝑖𝑡𝑒)1𝑚 > 50,2 2-3 cm 29» s5 >0.25 — Bíuig) 1 m — Ñ + Símr) 3 cm — =0.253 — Bite) 1 m = + Sin) 5 cm Fig. 17. Clasificación de Barton para los casos estudiados 23 Universidad Continental Túneles y Movimiento de Materiales Eguport Conditional factors cate FQD Lh SPAN gory da La ESR Type of support Notes 25 = Bítg) | m IX +5 2.5-5 cm - 30 <5 — o Símr) 5-7.5 cm IX - = — Bíig) 1 m VIII, X. + Sí(mr) 5-7.5 cm XI >4 - o Bug) | m IX +S(mr) 5-12.5 cm =4,215 — — Símr) 7.5-25 cm Ix 31
tensioned, texpandine shel! type for competen! rock masses. grouted post-lensioncd in ven poo cuality rock masscs: sec Note XI) 5 = shotcrete (mr) = mesh reinforced clm = chain link mesh CCA = cast concrete arch E j Fig. 17. Clasificación de Barton para los casos estudiados 24 Universidad Continental Túneles y Movimiento de Materiales Joint Alteration Number for Joint Separation of Less than Larger than Description of Gouge 1.0 mm* 1.0-5.0 mm* 5.0 mm Tizhtly healed, hard, non-softening impermeable filling 0.75 Unaltered joint walls, surface staining only 1.0 A: sen Du Slightly altered. non-softening, non-cohesive rock mineral or 20 4.0 6.0 crushed rock filling a Non-sofiening, slightly clayey non-cohesive filling 3.0 6.01 10,0* Nonsoftening strongly over-consolidated clay mineral filling, 3.0" 6.04 10.0 with or without crushed rock Softening or low friction clay mineral coatings and small quantities 4.0 8.05 30" of swelling clays Softening moderately over-consolidated clay mineral filling. with 4.0" 8.04 13.0 or without crushed rock Shattered or micro-shattered (swelling) clay gouge. with or 0% 10,0% 18.0 without crushed rock “ Joint walls effectively in contact. •

Joint walls come into contact before 100 mm shear.

•

Joint walls do not come into contact at all upon shear.

•

Also applies when crushed rock is present in clay gouge and there is no rock wall contact. Figures added to original data to complete sequences.

•

' Steflen. Robertson, and Kirsten, P. O. Box 8856, Johannesburg 2000, South Africa. Fig. 18, Tabla alternativa para el cálculo de Ja 3.3. Comentarios finales Los sistemas RMR y O se han aplicado, desde su publicación, a centenares de proyectos bajo condiciones variadas de litologías, calidad de roca, tamaño de excavación, profundidad, etc, y sus autores han defendido su bondad y universalidad en numerosos artículos. En la tabla de la Fig. 19 se comparan los factores que aparecen en ambas clasificaciones. El sistema O parace algo más completo aunque no se dan criterios claros sobre la importancia de la orientación y buzamiento de las discontinuidades (como se hace en los sistemas RSR y RMR). La aplicación de diversos sistemas a un mismo caso permite, por otra parte, calificar el grado de conservadurismo relativo de cada método. Parece que el sistema RMR es algo más conservador que el O.

Por otra parte, es lógico intentar una correlación entre los índices O y RMR. Se han encontrado relaciones del tipo: e RMR=9-+In(0)+ 44 =20.7 : log (O) + 44 (Bieniawski, 1976) RMR = 13.5 : log (O) + 43 (Rutledge, 1978) e RMR=12.5-: log (O) + 55.2 (Moreno Tallón, 1981) En la Fig. 20 aparece la correlación obtenida en la perforación del Túnel del Cadí (Prepirineo, España). 25 Universidad Continental Túneles y Movimiento de Materiales FACTORES INCORPORADOS POR LAS CLASIFICACIONES CSIR Y NGI FACTOR CSIR NGI (Bieniawski) (Barton) RESISTENCIA ROCA MATRIZ SI (compresión) SI (compr. y tracc.) (Point Load o Compr. Simp!) (a través de cocientes con nivel de tensiones) ROD SI SI ESPACIAMIENTO JUNTAS SI NO CONDICION JUNTAS Rugosidad SI SI (en detalle) Relleno/A Iteración (zlobalmente) SI (en detalle) AGUA Caudal SI SI Presión SI SI Condiciones generales SI NO ORIENTACION JUNTAS SI NO (criterios según: (pero busca propiedades de las túneles/íciment./taludes) más desfavorables) NUMERO DE FAMILIAS DE NO SI DISCONTINUIDADES ZONAS ESPECIFICAS DE FALLAS NO SI O DEBILES NIVEL DE TENSIONES NO SI EXPANSIBILIDAD ROCA NO SI (cuulitativamente) Fig. 19. Comparación de los distintos factores que aparecen en las clasificaciones de Bieniawski(RMR) y Barton(O) 26 Universidad Continental Túneles y Movimiento de Materiales PA Po Pa fi CORRELACION INDICES Q Y RMR. TUNEL DEL CADI RMR Á 1004 807 Fig. 20, Correlación entre índices O y RMR para el Túnel del Cadí 27 Universidad Continental Túneles y Movimiento de Materiales REFERENCIAS e Barton, N., Lien, R., and Lunde, J., “Engineering Classification of Rock Masses for the design of Tunnel Support”, Rock Mechanics, Vol. 6, No. 4, 1974, p. 189- 236.

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