Q DE BARTON (3)

CLASIFICACIÓN Q DE BAR BARTON TON Santiago Monroy Nicol La-Rotta Gisell Gisell Sandov Sandoval al Sara Pacheco Valeria Figueroa

INTRODUCCIÓN Las clasificaciones geomecánicas constituyen actualmente un método fundamental para la caracterización geomecánica de los macizos rocosos ya que permiten obtener parámetros de resist resistenc encia ia y deform deformabi abilid lidad. ad. La clasificación Q de Barton es una de las clasificaciones geomecánicas más utilizadas en los macizos rocosos junto con la clasificación RMR de Bieniawski. Fue desarrollada en 1974 por  Barton, Lunde y Lien a partir de la información de numerosos túne túnele les. s. Post Poster erio iorm rmen ente te ha sido sido revi revisa sada da en vari varias as ocas ocasio ione nes. s.

DEFINICIÓN El método de Q de Barton es una clasificación geomecánica que constituye un sistema de caracterización de macisos rocosos que permite estimar parámetros geotécnicos del macizo y diseñar  sostenimientos pará túneles y cavernas subterráneas

RQD (rock quality designation)= Calidad del testigo Jn = índice de diaclasado que indica el grado de fracturación del macizo rocoso. Jr = índice de rugosidad de las discontinuidades o juntas. Ja = índice que indica la alteración de las discontinuidades. Jw = coeficiente reductor por la presencia de agua. SRF (stress reduction factor) = coeficiente que tiene en cuenta la influencia del estado tensional del macizo rocoso.

Los tres términos de la expresión de la Q de Barton representan lo siguiente:

(RQD/Jn): Tamaño de los bloques (Jr/Ja): la resistencia al corte entre los bloques (Jw/SRF): influencia del estado tensional

CLASIFICACIÓN DE Q DE BARTON

El índice Q varía entre 0,001 y 1000 clasificándose el macizo rocoso como:

● ● ● ● ● ● ● ● ●

0,00 y 0,01: Roca excepcionalmente mala 0,01 y 0,1: Roca extremadamente mala 0,1 y 1: Roca muy mala 1 y 4: Roca mala 4 y 10: Roca media 10 y 40: Roca buena 40 y 100: Roca muy buena 100 y 400: Roca extremadamente buena 400 y 1.000: Roca excepcionalmente buena

SOSTENIMIENTOS A PARTIR DEL INDICE Q  a) Diámetro equivalente del túnel:

b) Relación de sostenimiento de excavación:

SOSTENIMIENTOS A PARTIR DEL INDICE Q  c)

Longitud de pernos:

d) Máximo vano sin sostener (longitud pase):

:

SOSTENIMIENTOS A PARTIR DEL INDICE Q  e) Carga de roca sobre el techo:

f)

:

Carga de roca en hastiales:

LIMITACIONES -1 Cuando no se disponen de sondeos, el RQD se estima a partir de afloramientos, mediante el índice volumétrico de juntas Jv. - 2 En el parámetro Jn, puede estar afectado por la foliación, esquistosidad, y laminaciones. Si las discontinuidades paralelas están suficientemente desarrolladas, se contabilizan como una familia, si no se contabilizan cono discontinuidades ocasionales. - 3 Se tomarán los valores de los parámetros Jr y Ja de la familia de discontinuidades rellenas de arcilla más débil de la zona, pero hay que elegir en primer lugar las discontinuidades de orientación desfavorable aunque no den el valor mínimo del cociente Jr/Ja.

LIMITACIONES - -4 En las rocas anisótropas, la resistencia a la compresión simple de la roca, y la resistencia a la tracción, σ c y σ t , respectivamente se evalúan en la zona más desfavorable para la estabilidad de la estructura subterránea. - -5 Varios de los parámetros son subjetivos y se requiere conocimiento de los mismos para juzgarlos

APLICACIONES - El índice Q de Barton se emplea mayoritariamente en la evaluación del sostenimiento de túneles mediante bulones, cerchas, hormigón proyectado, etc. - Esta clasificación geomecánica permite estimar parámetros geotécnicos del macizo rocoso (como resistencia y sostenibilidad) y lo que es más importante diseñar sostenimientos para túneles y otras excavaciones subterráneas.

El índice Q es una referencia esencial en el diseño de toda obra subterránea, es decir toda estructura o parte de ella, que de forma permanente está en contacto con el terreno, en un ambiente propio cuyas características predominantes se deben a la roca o suelo y sus componentes como los túneles, galerías, grandes cavidades artificiales y conducciones de hormigón enterradas. Aplicándose principalmente en túneles y cavernas

EJERCICIO PLANTEADO Clasificación Q para una mina subterránea va a ser excavada en norita a una profundidad de 2,100 m debajo de la superficie. El macizo rocoso contiene dos familias de juntas. Estas juntas son onduladas, rugosas y no están meteorizadas, presentando manchas de óxido de poca importancia en la superficie. Los valores RQD varían entre 85% y 90% y los ensayos de laboratorio sobre muestras de testigos de roca intacta arrojan una resistencia a la compresión simple promedio de 170 MPa. Las direcciones del esfuerzo principal son aproximadamente verticales horizontales y la magnitud del esfuerzo principal horizontal es de 85 MPa. El macizo rocoso está localmente húmedo pero no presenta evidencias de flujo de agua.

OBTENCIÓN DE DATOS Los valores RQD varían entre 85% y 90%

El macizo rocoso contiene dos familias de juntas

Estas juntas son onduladas, rugosas

Estas juntas no están meteorizadas, presentando manchas de óxido de poca importancia en la superficie

El macizo rocoso está localmente húmedo pero no presenta evidencias de flujo de agua

Resistencia a la compresión simple promedio de 170 MPa. Las direcciones del esfuerzo principal son aproximadamente verticales horizontales y la magnitud del esfuerzo principal horizontal es de 85 MPa. 170MPa/85MPa = 2

DESARROLLO DE LA ECUACIÓN Q DE BARTON

El resultado obtenido esta asociado a una tabla Q de Barton donde se determina el tipo de sostenimiendo que se debe aplicar 

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