Metodo MRMR

SISTEMAS DE CALIFICACION Y CLASIFICACION GEOTECNICA DE MACIZOS ROCOSOS METODO DEL INDICE MRMR Prof. Antonio Karzulovic

Método del Índice MRMR En este anexo se describe la forma de calcular el índice MRMR de calidad geotécnica, desarrollado por Laubscher (1975). Aquí se presenta la versión más reciente de este método.

Referencias: Jakubec, J & Laubscher, D H. 2000. The MRMR rock mass rating classification system in mining practice, MASSMIN 2000, Brisbane (edited by G Chitombo), pp 413-422, The Australasian Institute of Mining and Metallurgy: Melbourne. Laubscher, D H. 1974. Discussion on Engineering classification of jointed rock masses, by Z T Bieniawski, The Civil Engineer in South Africa, July, pp. 239-241. Laubscher, D H. 1975. Class distinction in rock masses, Coal, Gold, Base Minerals S. Afr., 23. Laubscher, D H. 1977. Geomechanics classification of jointed rock masses - mining applications, Trans Inst Min Metall, Sect A: Min Industry, 86:A1-A8. Laubscher, D H. 1981. Selection of mass underground mining methods. DESIGN AND OPERATION OF CAVING AND SUBLEVEL STOPING MINES (ed D R Stewart), pp 23-38. AIME: New York. Laubscher, D H. 1984. Design aspects and effectiveness of support systems in different mining conditions, Trans Inst Min Metall, Sect A: Min Industry, 93:A70-A81. Laubscher, D H. 1990. A Geomechanics classification system for the rating of rock mass in mine design, J S Afr Inst Min Metall, 90(10):279-293. Laubscher, D H. 1993. Planning Mass Mining Operations. COMPREHENSIVE ROCK ENGINEERING, Vol 2: Analysis and Design Methods (eds J A Hudson, E T Brown, C Fairhurst & E Hoek), pp 547-583. Pergamon Press: Oxford. Laubscher, D H. 1994. Cave mining - the state of the art, J S Afr Inst Min Metall, 94(10):257-273. Laubscher, D H. 2000. BLOCK CAVING MANUAL, prepared for International Caving Study, JKMRC and Itasca Consulting Group, Inc: Brisbane. Laubscher, D H & Jakubec, J. 2001. The MRMR rock mass classification for jointed rock masses. UNDERGROUND MINING METHODS: Engineering Fundamentals and International Case Histories (eds W A Hustrulid & R L Bullock), pp 455-463. SME: Littleton, Colorado. Laubscher, D & Taylor, H W. 1976. The importance of geomechanics classification of jointed rock masses in mining operations. EXPLORATION FOR ROCK ENGINEERING (ed Z T Bieniawski), Vol 1, pp 119-128, Balkema: Cape Town.

Definiciones: El método de clasificación de Laubscher (1975) se desarrolló como una variante del método de Bieniawski orientada a aplicaciones mineras, definiendo la calidad geotécnica del macizo rocoso in situ mediante un índice IRMR 1, que luego se modifica para definir un índice de calidad geotécnico-minera, MRMR (Mining Rock Mass Rating), como se ilustra en el esquema de Figura 1. El índice IRMR se define como:

IRMR = P ( BS ) + P ( JS ) + P ( JC )

1

(1)

Aquí se considera la versión más reciente del método de Laubscher, que introduce el índice IRMR para evitar confusiones con el índice RMR de Bieniawski (versiones anteriores del método de Laubscher empleaban la misma denominación de Bieniawski, RMR, lo que inducía a confusión).

- MRMR.1 -

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INFORMACION GEOLOGICO-GEOTECNICA DE ENTRADA

RESISTENCIA DE LA ROCA “INTACTA”

ESPACIAMIENTO ENTRE ESTRUCTURAS

CONDICION DE LAS ESTRUCTURAS

IRS

JS

JC

AJUSTES REQUERIDOS PARA EVALUAR

VOLUMEN (0.8) PRESENCIA DE ESTRUCTURAS (0.6 a 1.0)

PRESENCIA DE ESTRUCTURAS SELLADAS (0.7 a 1.0)

IRMR RESISTENCIA DE LOS BLOQUES DE ROCA QUE CONFORMAN EL MACIZO

BS RATINGS QUE DEFINEN

RATING: 0 a 25

RATING: 0 a 35

RATING: 0 a 40

IRMR IN SITU ROCK MASS RATING (0 a 100)

IRMR AJUSTES REQUERIDOS PARA EVALUAR

MRMR

INTEMPERIZACION (0.3 a 1.0)

ORIENTACION DE LAS ESTRUCTURAS (0.63 a 1.0)

ESFUERZOS INDUCIDOS POR LA MINERIA (0.6 a 1.2)

TRONADURAS (0.8 a 1.0)

AGUAS (0.7 a 1.1)

MINING ROCK MASS RATING (0 a 100)

MRMR Figura 1: Diagrama de flujo que ilustra el procedimiento parra evaluar los índices IRMR y MRMR de calidad geotécnica (modificada de Laubscher & Jakubec, 2001).

donde: P(x)

es el puntaje asociado al parámetro x.

BS

es la resistencia en compresión uniaxial de los bloques de roca que conforman el macizo rocoso; la cual depende de la resistencia de la roca “intacta” (denominada IRS en el método de Laubscher), y la presencia de vetillas. El puntaje asociado a BS puede variar de 0 (si BS = 0 MPa) a 25 (si BS ≥ 160 MPa).

JS

es el espaciamiento de las estructuras abiertas, que incluye una corrección para tomar en cuenta la presencia de uno o dos sets de estructuras selladas (e.g. vetillas) con rellenos de resistencia menor a la de la roca de caja. El puntaje asociado a JS varía de 3 (3 sets de estructuras con un espaciamiento de 0.1 m) a 35 (1 set de estructuras con un espaciamiento de 2 m).

JC

es la condición de las estructuras, definida en términos de su rugosidad a escala intermedia y menor, de la alteración de la roca de caja, y de la potencia y competencia del material de relleno (si lo hay). El puntaje asociado a JC varía de 4 (estructuras planas y pulidas, con rellenos potentes de salbanda y fuerte alteración de la roca de caja) a 40 (estructuras ondulosas en varias direcciones, bien trabadas, sin alteración de la roca de caja y con rellenos de competencia similar a la de la roca de caja).

- MRMR.2 -

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Cálculos: El puntaje o rating asociado a la resistencia en compresión uniaxial de los bloques de roca que conforman el macizo rocoso, BS, depende de la resistencia en compresión uniaxial de la roca “intacta”, IRS, y de la presencia de vetillas. Este puntaje se calcula de la siguiente forma: (i)

Se determina un valor representativo de IRS: a) Si el macizo rocoso es homogéneo entonces se considera que IRS es igual al valor característico resultante de los ensayos de laboratorio sobre probetas de roca (o sea IRS = UCS). b) Si el macizo rocoso es heterogéneo y presenta zonas de roca más débil; entonces el valor representativo se calcula en función de las resistencias de ambos tipos de roca y los porcentajes de las mismas que conforman el macizo rocoso, utilizando el ábaco de Figura 2. UCS M ENOR / UCS MA YOR (%) 0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

100 90 80

Roca Débil (% Volumen Total)

(1)

70 60 50 40 30 20 10 0

IRS "Representativo" (% UCS Mayor)

Figura 2: Nomograma para la determinación de un valor representativo de IRS en el caso de macizos rocosos heterogéneos (Laubscher & Jakubec, 2001).

Ejemplo: El macizo rocoso presenta zonas de mayor (UCS = 150 MPa) y menor (UCS = 30 MPa) resistencia a nivel de roca intacta, y las zonas de menor resistencia corresponden al 45% del volumen del macizo rocoso. En términos relativos, la resistencia de la roca débil es igual al 20% de la resistencia de la roca más competente. Luego, desde el punto Y = 45 en el Eje Y de Figura 2, se traza una horizontal hasta intersectar la curva de resistencia relativa igual a 20% y, desde el punto de intersección, se traza una vertical que intersecta el Eje X de Figura 2 en 37, con lo que el valor representativo de IRS es igual al 37% de la resistencia de la roca “intacta” más competente, o sea 55 MPa.

- MRMR.3 -

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Se define el valor de BS: a)

Si los bloques de roca que conforman el macizo rocoso NO contienen estructuras menores, entonces BS se calcula ajustando IRS solo por efectos de volumen:

BS = 0.8 × IRS b)

(2)

Si los bloques de roca que conforman el macizo rocoso contienen estructuras menores, entonces BS se calcula ajustando IRS por efectos de volumen y por la presencia de estas estructuras menores:

BS = 0.8 × ABS × IRS

(3)

donde ABS es un ajuste que considera la frecuencia de estructuras menores y el tipo de relleno de las mismas (se consideran únicamente rellenos más débiles que la roca de caja). Se calcula en base al producto de la frecuencia de fracturas, FF, por el inverso de la dureza, D (según la escala de Moh) de sus rellenos, utilizando la curva de Figura 3. En Tabla 1 se detalla la escala de dureza y sus inversos. 1.00

0.95

Factor de Ajuste para BS

(ii)

0.90 0.85 0.80 0.75 0.70 0.65 0.60 0.1

0.2

0.4

0.6 0.8

1

2

4

6

8

10

20

40

Frecuencia de Vetillas / Dureza del Relleno (m-1)

Figura 3: Factor de ajuste para BS en función de la frecuencia de vetillas y la dureza de sus rellenos.

Tabla 1 INVERSO DE LA DUREZA DE MATERIALES DE RELLENO DE ESTRUCTURAS MENORES Materiales de Relleno

Dureza

Inverso

Talco, Molibdenita

1

1.00

Yeso, Clorita

2

0.50

Calcita, Anhidrita

3

0.33

Fluorita, Calcopirita

4

0.25

Apatita

5

0.20

La escala de dureza se emplea solo hasta el valor 5, porque valores mayores difícilmente resultarán significativos en la práctica (Laubscher & Jakubec, 2001).

- MRMR.4 -

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Ejemplo: Los bloque de roca contienen en promedio 8 vetillas por metro, las cuales tienen rellenos en los que predomina el yeso. La resistencia en compresión uniaxial de la roca intacta es de 100 MPa. En este caso, el producto de la frecuencia de vetillas por el inverso del relleno es igual a 4, lo que se traduce en un coeficiente de ajuste de 0.75 (ver Figura 3), con lo que:

BS = 0.8 × ABS × IRS = 0.8 × 0.75 × 100 = 60 MPa (iii)

Conocido BS se le asigna el puntaje o rating que le corresponde, utilizando la curva de Figura 4. 25

Puntaje o Rating para BS

20

15

10

5

0 0

20

40

60

80

100

120

140

160

Resistencia del Bloque de Roca, BS (MPa)

Figura 4: Puntaje o rating asociado a BS (Laubscher & Jakubec, 2001).

Ejemplo: En el ejemplo anterior BS = 60 MPa, lo que se traduce en un rating de 18 puntos (ver Figura 4). (2)

El puntaje o rating asociado al espaciamiento entre estructuras, JS, depende del número de sets estructurales, de la frecuencia de fracturas o estructuras abiertas, y de la presencia de vetillas con rellenos más débiles que la roca. Este puntaje se calcula de la siguiente forma: (i)

Se define el número de sets de estructuras que presenta el macizo rocoso.

(ii)

Se determina el espaciamiento entre estructuras, considerando solamente las estructuras abiertas (o que forman bloques).

(iii)

Con los resultados de (i) y (ii), se utiliza la Figura 5 para determinar el puntaje o rating asociado a la presencia de estructuras abiertas (o que forman bloques), P0 (JS ).

(iv)

Para considerar el posible efecto la presencia de estructuras con rellenos más débiles que la roca, se utilizan las curvas de Figura 6 para determinar el coeficiente de ajuste AJC, que modifica el rating determinado en (iv).

(v)

Con todo esto, el puntaje o rating asociado a JS queda dado por:

P(JS ) = AJC × P0 (JS )

(4)

- MRMR.5 -

SISTEMAS DE CALIFICACION Y CLASIFICACION GEOTECNICA DE MACIZOS ROCOSOS METODO DEL INDICE MRMR Prof. Antonio Karzulovic Volumen del Bloque (m3) 0.001 35

0.008

0.03

0.2

0.3

0.13

0.34

1

8

27

64

125

2

3

4

5

30

Puntaje o Rating

25

20

15

SE

UN 10

S DO

5

T

T

SE

S RE

TS

SE

TS

0 0.1

0.4

0.5 0.6

0.8

1

Espaciamiento de las Estructuras Abiertas o que Forman Bloques (m)

Figura 5: Puntaje o rating asociado al espaciamiento de las estructuras abiertas o que forman bloques (Laubscher & Jakubec, 2001). 1.00

Factor de Ajuste, AJS

0.95

0.90

0.85

0.80

0.75

SETS DE VETILLAS UNO DOS

0.70 5

4

3

2

1

0.9

0.8

0.7

0.6

0.5

0.4 0.3 0.2 0.1

Espaciamiento entre Vetillas o Estructuras Selladas (m)

Figura 6: Factor de ajuste AJS para modificar el puntaje o rating asociado a JS, de modo de incluir el efecto de la presencia de vetillas o estructuras selladas si las hay (modificada de Laubscher & Jakubec, 2001).

Ejemplo: En un macizo rocoso hay 3 sets estructurales, uno de los cuales corresponde a vetillas con rellenos más débiles que la roca. El espaciamiento medio de las estructuras que forman bloques es de 0.5 m, mientras que el espaciamiento de las vetillas es de 0.4 m. El puntaje asociado al espaciamiento de las estructuras que forman bloques, P0 (JS ), es de 20 (ver Figura 5). Para considerar el efecto del set de vetillas se debe incluir un coeficiente de ajuste igual a 0.88 (ver Figura 6), con lo que resulta:

P(JS ) = AJC × P0 ( JS ) = 0.88 × 20 = 18

- MRMR.6 -

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Tabla 2 FACTORES DE AJUSTE PARA EL PUNTAJE ASOCIADO A JC Característica de la Estructura

Ajuste, AJC

A. RUGOSIDAD A ESCALA INTERMEDIA Ondulosa - Multidireccional

1.00

Ondulosa - Unidireccional

0.95

Curva

0.90

Lisa / Con pequeñas ondulaciones

0.85

B. RUGOSIDAD A ESCALA MENOR (200 mm × 2000 mm) Escalonada - Rugosa / Irregular

0.95

Escalonada - Lisa

0.90

Escalonada - Pulida

0.85

Ondulosa - Rugosa

0.80

Ondulosa - Lisa

0.75

Ondulosa - Pulida

0.70

Plana - Rugosa

0.65

Plana - Lisa

0.60

Plana - Pulida

0.55

C. ALTERACIÓN DE LA ROCA DE CAJA La roca de caja esta alterada y es más débil que el relleno

0.75

D. RELLENO DE SALBANDA Espesor del relleno < Amplitud asperezas de la caja

0.60

Espesor del relleno > Amplitud asperezas de la caja

0.30

E. ESTRUCTURAS CEMENTADAS CON RELLENO Dureza del material de relleno:

(3)

5

0.95

4

0.90

3

0.85

2

0.80

1

0.75

El puntaje o rating asociado a la condición de las estructuras, JC, depende de la rugosidad a escala intermedia y menor (denominadas respectivamente gran y pequeña escala por Laubscher & Jakubec (2001)), la alteración de la roca de caja, y los tipos y características de los materiales de relleno. Este puntaje se calcula de la siguiente forma: (i)

Si el macizo rocoso presenta un único set de estructuras se utiliza la Tabla 2 para evaluar el ajuste AJC a aplicar. Es muy importante tener presente que no necesariamente se aplican todos los ajustes, ya que algunos se imponen a otros (por ejemplo en el caso de estructuras con rellenos potentes de salbanda arcillosa, no interesa ni la rugosidad ni la alteración de la roca de caja). El puntaje o rating asociado a JC queda entonces dado por:

P(JC ) = AJC × 40

(5)

- MRMR.7 -

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P(JC) MENOR / P(JC)MAYOR (%) 0

10

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

20

30

40

50

60

70

80

90

100

100 90

Estructuras Peores (% del Total)

80 70 60 50 40 30 20 10 0

P(JC) "Representativo" (% P(JC) Mayor)

Figura 7: Nomograma para determinar un valor representativo de P(JC) en el caso de macizos que presentan más de un set de estructuras (Laubscher & Jakubec, 2001).

Ejemplo: En un macizo rocoso hay un único set de estructuras, que son curvas, escalonadas y lisas, no presentan rellenos y sus rocas de caja no están alteradas. En este caso resulta:

P(JC ) = AJC × P0 (JC ) = (0.90 × 0.90) × 40 = 32

(ii)

Si el macizo rocoso presenta más de un set de estructuras se califican todos los sets, y con el mejor y el peor de ellos se utiliza el ábaco de Figura 7 para obtener un valor “representativo” del puntaje o rating correspondiente a la condición de las estructuras. Ejemplo: El macizo rocoso presenta varios sets de estructuras. El mejor de ellos tiene un JC tal que su rating es de 36, mientras que para el peor este rating es de 18. Las estructuras peores corresponden al 30% del total de estructuras. En términos relativos, el peor rating es igual al 50% del mejor. Luego, desde el punto Y = 30 en el Eje Y de Figura 7, se traza una horizontal hasta intersectar la curva de rating relativo igual a 50% y, desde el punto de intersección, se traza una vertical que intersecta el Eje X de Figura 7 en 69, con lo que el valor representativo del rating por condición de las estructuras es igual al 69% del mejor rating, o sea 25.

(4)

Una vez determinados los puntajes o ratings asociados al espaciamiento entre estructuras, JS, y a la condición de las estructuras, JC, es posible obtener el rating asociado a las estructuras presentes en el macizo rocoso como la suma de ambos. Si a este último se le suma el puntaje o rating asociado a la resistencia de los bloques de roca, se obtiene el puntaje o rating del macizo rocoso in situ, que define el valor del índice IRMR.

- MRMR.8 -

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(5)

Una vez determinado el índice IRMR es preciso calcular los ajustes que correspondan a la aplicación que se quiera hacer para definir el valor del índice MRMR. Debe enfatizarse que los ajustes, tanto en su magnitud como en su tipo, dependerán de cada aplicación en particular, y para distintas aplicaciones serán distintos. Los ajustes se calculan de la siguiente forma: (i)

Ajuste por Intemperización: La intemperización afecta la condición de las estructuras y la resistencia de los bloques de roca. La aplicabilidad de este ajuste depende de si el macizo expuesto alcanzará a intemperizarse en el tiempo de exposición. El factor de ajuste por intemperización, AWEATHER, se define como se indica en Tabla 3. Tabla 3 FACTORES DE AJUSTE POR INTEMPERIZACIÓN Tiempo de Intemperización (años)

Grado de Intemperización

(ii)

0.5

1

2

3

≥4

No Hay Intemperización

1.00

1.00

1.00

1.00

1.00

Intemperización Leve

0.88

0.90

0.92

0.94

0.96

Intemperización Moderada

0.82

0.84

0.86

0.88

0.90

Intemperización Intensa

0.70

0.72

0.74

0.76

0.78

Intemperización Total

0.54

0.56

0.58

0.60

0.62

Transformación en Suelo Residual

0.30

0.32

0.34

0.36

0.38

Ajuste por Orientación de las Estructuras: El efecto de la orientación de las estructuras depende del número de sets estructurales, de la orientación de estos, y de la condición de las estructuras. El factor de ajuste por efecto de la orientación de las estructuras, AJOINTS, se define como se indica en Tabla 4. Además, de esto Laubscher & Jakubec (2001) indican que: →

En el caso de que las galerías de la mina subterránea sean intersectadas por zonas de cizalle, deberá considerarse un ajuste en función del ángulo de intersección. Si el ángulo es: 00o a 15º entonces el ajuste es 0.76 16º a 45º 0.84 46º a 75º 0.92

→

El desarrollo de galerías en la dirección del manteo es preferible que el avance en dirección opuesta. En este último caso deberá considerarse un ajuste de 0.90.

Tabla 4 FACTORES DE AJUSTE POR ORIENTACIÓN DE LAS ESTRUCTURAS Número de Estructuras que definen el Bloque 3

4

5

Número de Caras del Bloque Inclinadas c/r la Vertical

0 a 15

16 a 30

31 a 40

3

0.70

0.80

0.95

2

0.80

0.90

0.95

4

0.70

0.80

0.90

3

0.75

0.80

0.95

2

0.85

0.90

0.95

5

0.70

0.75

0.80

4

0.75

0.80

0.85

3

0.80

0.85

0.90

2

0.85

0.90

0.95

1

0.90

0.95

- MRMR.9 -

Rating Asociado a JC

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(iii)

Ajuste por Esfuerzos Inducidos por la Minería: Esfuerzos de magnitud importante en la dirección normal al plano de las estructuras incrementarán la resistencia del macizo rocoso y disminuirán su hundibilidad. En este caso, el factor de ajuste por este efecto, ASTRESS, será igual a 1.20. Por otra parte, cuando estos esfuerzos actúan con un ángulo pequeño respecto al plano de las estructuras, los mismos facilitan el quiebre del macizo rocoso. En este caso, el factor de ajuste será igual a 0.70. El factor de ajuste por efecto de los esfuerzos inducidos por la minería puede llegar a ser tan bajo como 0.60, o tan alto como 1.20. Su evaluación requiere experiencia y mucho criterio. Probablemente la mejor forma de evaluarlo sea por comparación de la condición del macizo rocoso en sectores “normales” y en sectores donde se tienen concentraciones de esfuerzos (e.g. en la zona de abutment stress). Así, si en la condición “normal” el rating del macizo rocoso es de 60, y en la condición de altos esfuerzos es de 40, entonces el factor de ajuste es igual a la razón entre 40 y 60, o sea 0.67.

(iv)

Ajuste por Tronaduras: Las tronaduras pueden inducir daños en el macizo rocoso, diminuyendo su resistencia. Para considerar este efecto, se utiliza el factor de ajuste ABLAST, el cual puede evaluarse como se indica en Tabla 5. Tabla 5 FACTORES DE AJUSTE POR TRONADURA

(v)

Tipo de Tronadura

Factor de Ajuste

Excavación Mecánica, Sin Tronadura

1.00

Tronaduras Controladas (smooth-wall blasting))

0.97

Tronaduras Convencionales de Buena Calidad

0.94

Tronaduras de Mala Calidad

0.80

Ajuste por Aguas: La presencia de aguas en las estructuras del macizo rocoso puede llegar a afectar en forma importante la resistencia del macizo. Para considerar este efecto, se utiliza el factor de ajuste AWATER, el cual puede evaluarse como se indica en Tabla 6. En sectores de permafrost, la presencia de hielo puede aumentar la resistencia del terreno; sin embargo, debido al comportamiento tipo creep del hielo, este incremento de resistencia puede disminuir con el tiempo. En este caso, se puede considerar un factor de ajuste en el rango de 1.00 a 1.20, pero el mismo debe aplicarse con criterio. Tabla 6 FACTORES DE AJUSTE POR AGUAS

(6)

Condición

Factor de Ajuste

Macizo rocoso húmedo

0.95 a 0.90

Infiltraciones de 25 a 125 lt/min, con presiones de 1 a 5 MPa

0.90 a 0.80

Infiltraciones > 125 lt/min, con presiones > 5 MPa

0.70 a 0.80

Calculados los factores de ajuste, evaluados independientemente para cada aplicación que se pretenda hacer, el índice MRMR puede calcularse como:

MRMR = IRMR × Factores de Ajuste

- MRMR.10 -

(6)

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Todo lo anterior permite calcular el valor de los índices IRMR y MRMR, lo que define la calidad geotécnica de los macizos rocosos en una escala que varía desde 0 a 100, y considera 5 clases: y Macizos de calidad Muy Mala (Clase 5, Color Pardo, 0 ≤ IRMR o MRMR ≤ 20) y Macizos de calidad Mala (Clase 4, Color Rojo, 20 < IRMR o MRMR ≤ 40) y Macizos de calidad Regular (Clase 3, Color Amarillo, 40 < IRMR o MRMR ≤ 60) y Macizos de calidad Buena (Clase 2, Color Verde, 60 < IRMR o MRMR ≤ 80) y Macizos de calidad Muy Buena (Clase 1, Color Azul, 80 < IRMR o MRMR ≤ 100). Respecto a la precisión de la calificación del macizo rocoso mediante el índice IRMR, puede considerarse lo siguiente: Calidad Muy Buena: 80 ≤ IRMR < 100 → ΔIRMR ≈ ± 5 Calidad Buena: 60 ≤ IRMR < 80 → ΔIRMR ≈ ± 5 Calidad Regular: 40 ≤ IRMR < 60 → ΔIRMR ≈ ± 5 Calidad Mala: 20 ≤ IRMR < 40 → ΔIRMR ≈ ± 6 Calidad Muy Mala: 0 ≤ IRMR < 20 → ΔIRMR ≈ ± 8

Comentarios Finales: Para incorporar el posible efecto de eventuales estructuras mayores y del estado tensional a una escala mayor, Laubscher & Jakubec (2001) sugieren usar los valores que se reseñan en Tabla 7 para evaluar un “rating a gran escala”. Para esto, la resistencia del macizo rocoso, RMS, se define como:

RMS =

(IRMR

− P(BS )) × (100 − P(BS )) × BS 70

(7)

donde IRMR es el rating del macizo rocoso in situ, P(BS) es el rating asociado a BS, y BS es la resistencia de los bloques de roca. En base a este “rating a gran escala”, LSRMR, Laubscher & Jakubec (2001) sugieren modificar el radio hidráulico requerido para el inicio del caving según una variación lineal, de +10% cuando LSRMR = 0, a -10% cuando LSRMR = 100. Respecto al uso de los índices IRMR y MRMR para caracterizar geotécnicamente el macizo rocoso, es conveniente indicar lo siguiente: (a)

Las tablas para calcular los puntajes asociados a los distintos parámetros que emplea el método han cambiado varias veces desde la introducción del método en 1975. Por lo que es muy importante el indicar que versión del método se está utilizando (considerando los fuertes cambios introducidos recientemente, se recomienda utilizar la versión de Laubscher & Jakubec (2000,01)).

(b)

Si bien muchas veces los testigos seleccionados para evaluar IRS corresponden a los más competentes y no necesariamente representan la resistencia “típica” de la roca “intacta”, el método incluye un ábaco empírico para obtener un valor “representativo” si se conocen los porcentajes de roca resistente y de roca débil; sin embargo, este ábaco debe utilizarse con criterio y precaución.

(c)

La resistencia del bloque de roca, BS, incluye un ajuste para considerar la presencia de vetillas en términos de su frecuencia y la dureza de sus rellenos. Este ajuste debe hacerse con criterio y precaución, ya que en la mayoría de los casos las vetillas presentarán más de un tipo de relleno.

(d)

Al evaluar la condición de las estructuras debe considerarse el set de estructuras más desfavorablemente orientado (respecto a la fuerza perturbadora). Si no está claro cual es el set más desfavorablemente orientado debe entonces considerarse el set de estructuras que presenta la peor condición.

- MRMR.11 -

SISTEMAS DE CALIFICACION Y CLASIFICACION GEOTECNICA DE MACIZOS ROCOSOS METODO DEL INDICE MRMR Prof. Antonio Karzulovic

Tabla 7 EFECTO DE LA PRESENCIA DE ESTRUCTURAS MAYORES Y DEL ESTADO TENSIONAL A.

MANTEO o

0 a 20

o

o

21 a 30

6 B.

o

41 a 60

o

> 60

o

4

2

1

0

0a9m

10 a 15 m

16 a 21 m

22 a 27 m

> 27 m

6

4

3

1

0

0 a 10

10 a 15

15 a 20

20 a 25

> 25

6

4

2

1

0

ORIENTACIÓN RELATIVA DE LOS ESFUERZOS Y LAS ESTRUCTURAS o

0 a 20

o

o

21 a 30

7

(e)

o

CONDICIÓN DE LAS ESTRUCTURAS (DEFINIDA EN TÉRMINOS DE SU RATING)

D.

F.

o

31 a 40

ESPACIAMIENTO

C.

E.

o

o

9

o

31 a 40

o

o

41 a 50

6

o

o

51 a 60

3

o

o

61 a 70

2

o

> 70

1

o

0

DISTANCIA ENTRE LAS ESTRUCTURAS MAYORES Y EL LIMITE DE LA SOCAVACIÓN 0a9m

10 a 20 m

21 a 30 m

> 31 m

12

8

2

0

MAGNITUD DEL ESFUERZO PRINCIPAL MAYOR (DEFINIDA COMO % DE RMS) < 20%

20% a 39%

40% a 59%

60% a 79%

80% a 99%

> 100%

0

2

4

8

12

14

Se debe tener especial cuidado al aplicar los ajustes al índice IRMR para obtener el índice MRMR. De hecho, Laubscher & Jakubec (2001) señalan que: “El procedimiento de ajuste se ha descrito en trabajos anteriores, donde se indicaba que el ajuste no debía exceder dos clases, pero no dejándose claro que un ajuste puede sustituir a otro y que es poco plausible que el ajuste total sea igual a la multiplicatoria de todos los ajustes. Por ejemplo, un ajuste por mala tronadura seria aplicable en un sector de bajos esfuerzos, pero en un sector de altas concentraciones de esfuerzos el daño inducido por éstas excedería al inducido por la tronadura, y el único ajuste sería el asociado a la concentración de esfuerzos. El MRMR para una evaluación de hundibilidad no debería considerar un ajuste por tronadura, ni tampoco uno por meteorización a menos que el avance de la meteorización sea tan rápido, debido a la presencia de estructuras u otros defectos, que exceda la tasa de propagación del caving. El efecto de la orientación de las estructuras y de los esfuerzos inducidos por la minería corresponden a ajustes que tienden a complementarse entre sí. El propósito de los ajustes es que el geólogo, el ingeniero geomecánico y el ingeniero de planificación ajusten el valor de IRMR de modo tal que el MRMR refleje en forma realista la resistencia2 del macizo rocoso para la condición de minería que se considera.”

2

“Resistencia” en el sentido más amplio de la palabra, por lo que quizás convendría decir “comportamiento”.

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