Minería

Ingeniería. Minas. Geomecánica. Extracción. Minerales. Contrucción. Galerias. Resistencia. Bieniawski. Tunel

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Clasificación de Bieniawski o RMR

Este sistema fue desarrollado por Z.T. Bieniawski en los años 70 siendo reformado en numerosas ocasiones y siendo la actual por el momento la de 1989 que coincide con la de 1979 en bastantes cosas, es un sistema empírico basado en más de 300 casos reales de túneles, galerías, minas, cavernas, cimentaciones y taludes, y usada extensamente por todo el mundo para el sostenimiento de estas construcciones.

Se basa en la suma de una serie de parámetros del terreno para evaluar su capacidad y por tanto el sostenimiento necesario, estos parámetros son los siguientes:

  • Resistencia a la compresión simple de la roca inalterada

  • RQD (existe un sistema basado en este mismo parámetro)

  • Espaciamiento discontinuidades (fisuras, diaclasas)

  • Estado de las fisuras

  • Presencia de agua subterránea

  • Orientación de las discontinuidades

Resistencia a la compresión simple de la roca. Se realiza una serie de ensayos de la roca para averiguar su resistencia.

RQD. Rock Quality designation. Se basa en el porcentaje de sondeo recuperado en el que la roca se encuentra relativamente intacta.

RQD = Longitud de los núcleos mayores de 10 cm · 100

Largo del barreno cm

Espaciamiento de las discontinuidades. Se da una valoración del espaciamiento entre las diaclasas.

Estado de las fisuras. Este parámetro es fundamental se puede usar con la tabla general aunque para mayor precisión se recomienda la tabla Guía para valorar el estado de las discontinuidades(Diaclasas)

Presencia de agua. El agua en las juntas (diaclasas, fisuras...) es un factor que genera una gran inestabilidad no solo por la presión hidrostática que puede ejercer sino también por las alteraciones que puede provocar en la junta (disolución, deslizamientos...).

Orientación de las discontinuidades. En función de la orientación de nuestro túnel u obra respecto de las juntas, se puede acrecentar el riesgo de deslizamientos o por el contrario disminuirlo.

RMR = (1) + (2) + (3) + (4) + (5) - Correcciones

Expresiones de interés.

Presión sobre el sostenimiento (P)

P = [(100 - RMR)/100]··b Unal

Ancho del túnel: b

Densidad de la roca: 

Módulo de deformación (GPa)

Para

RMR < 85; E = 10 ((RMR/40) - 0,25) Serafín y Pereira

RMR> 50; E = 2RMR - 100

RMI = 10 ((RMR-40)/15)

GSI89 = RMR - 5

Correlación con Barton

RMR = 9·LnQ + 44 Bieniawski

RMR = 10,5·LnQ + 42 Abad

RMR = 13,5·LnQ + 43 Rutledge

Parámetros de la roca de Hoek y Brown

Roca excavada por medios mecánicos

m = mi ·e ((RMR-100) / 28)

s = e ((RMR-100)/ 9)

Roca excavada mediante voladura.

m = mi ·e ((RMR-100) / 14)

s = e ((RMR-100) / 6)

Siendo m y s parámetros de la roca alterada y mi y si los parámetros de rotura de la roca de Hoek y Brown en el laboratorio.

Diaclasado

JP = {10 ((RMR-40)/15)}/ c

JP: índice de diaclasas

Otras correlaciones

Choquet y Hadjigeorgiou(1993).

RMR=5lnQ+60.8 (S. AFRICA - túneles)


Para España:

RMR =43,89-9,19·lnQ(minado en roca suave)
RMR =10,5·lnQ+41,8(minado en roca suave)

Canadá:
RMR =12,11·logQ+50,81 (minado en roca dura)

RMR =8,7·lnQ + 38 (tuneles roca sedimentaria)
RMR =10·lnQ + 39 (minado de roca dura)

Para minas Subterráneas.

RMR=40·logQ + 44

RMR =12,5logQ+55,2

Tamaño de los bulones según clase RMR

I MUY BUENA 81-100 Pernos puntuales L=1.4 + (0.18xW)

II BUENA 61-80 Puntuales L=1.4 + (0.18xW)

III NORMAL 41-60 >L=1.8+(0.18xW),

IV MALO 21-40 L=2+(0.18 x W)

V MUY MALO < 20 Arcos, L=3+(0.18 x W)

W ancho del túnel

'Minería'

Clasificación Geomecánica de Bieniawski 1979: Parámetros de clasificación.


1

Resistencia de la roca sana

Ensayo carga puntual

> 10 MPa

100 kp/cm2

4 - 10

40 - 100

2 - 4

20 - 40

1 - 2

10 - 20

Compresión Simple

MPa y kp/cm2

Compr. Simple

> 250 MPa

>2500 kp/cm2

100 - 250

1000-2500

50 - 100

500 - 1000

25 -50

250 - 500

5 - 25

50 -250

1 - 5

10 - 50

< 1

<10

Valoración

15

12

7

4

2

1