Clasificación y Estabilización de Macizos Rocosos

Clasificación de Macizos Rocosos

Aplicación del Criterio H-B

El criterio H-B no es aplicable cuando existe un claro control estructural, pero sí para macizos fracturados y muy fracturados, y en algunos casos con dos sistemas de estructuras.

Diferencias entre Sistemas de Calificación

• RQD: Se basa en la recuperación modificada de un testigo, depende indirectamente del número de fracturas y del grado de alteración del macizo rocoso. Se cuentan solo fragmentos iguales o superiores a 100 mm de longitud. El diámetro del testigo debe ser igual o superior a 50 mm y debe ser perforado con un doble tubo de extracción de testigo. Aplicable en túneles, cámaras largas, minería y fundaciones.
• Q: Considera los siguientes factores: RQD, cantidad de sistemas de discontinuidades, cantidad de rugosidades de discontinuidades, cantidad de alteración de discontinuidades, presencia de agua en discontinuidades, reducción por condición de esfuerzos en el macizo rocoso (parámetro SRF). Se aplica en túneles y cámaras largas.
• Q': Considera los siguientes factores: RQD, cantidad de sistemas de discontinuidades, cantidad de rugosidades de discontinuidades, cantidad de alteración de discontinuidades. A diferencia del parámetro Q, este no considera la presencia de agua ni el parámetro SRF, ya que Q' se utiliza para el análisis de estabilidad del macizo rocoso en condiciones secas.
• RMRb: Considera los siguientes factores: resistencia uniaxial de la roca (UCS), RQD, espaciamiento de las discontinuidades, condición de las discontinuidades, presencia de aguas subterráneas, orientación de las discontinuidades. Se aplica en túneles, minería y fundaciones.
• GSI: Diseñado para determinar parámetros mG, S y A del criterio H-B, este combina los dos aspectos fundamentales para determinar la calidad del macizo, su fracturación, forma de bloques y la resistencia al corte de las discontinuidades. Existe para subsanar los problemas del RMR, con el macizo rocoso y las profundidades.

Limitaciones de H-B y M-C

• H-B: Solo puede aplicarse al material rocoso intacto o a los macizos rocosos fracturados que puedan ser considerados homogéneos e isótropos. No se aplica en macizos rocosos cuyas propiedades estén controladas por una sola familia de discontinuidades como los estratificados. Cuando aparecen dos familias muy marcadas de discontinuidades, se debe utilizar el criterio H-B con cierta prudencia.
• M-C: Sigma 1 y sigma 3 no lineal, dirección de falla no coincide experimentalmente, preferido para roca intacta, momento de falla al pico. El corte depende de la cohesión y la fricción.

Estabilización de Macizos

Principios

• Reforzar: Previene la separación y deslizamiento de bloques inestables a lo largo de los planos de falla (pernos y cables).
• Soportar: Soporta una carga total o individual del macizo rocoso o bloques (marcos, vigas de acero).
• Retener: Mantiene fragmentos de roca fracturada entre los elementos de soporte (malla-shotcrete).

Tipos de Estabilización

• Activos: Adquieren carga una vez instalados (pernos tensionados, cables).
• Pasivos: Adquieren carga solo cuando el macizo se deforma (marcos, pernos, cables, anclajes).

Cable vs. Perno

• El cable no resiste al corte.
• Juntos resisten a un momento.