Clasificación geomecánica RMR de Bieniawski (1989)

Clasificación del macizo rocoso según la clasificación geomecánica RMR

Las clasificaciones geomecánicas de rocas son un elemento fundamental en la caracterización de macizos rocosos ya sea mediante toma de datos de afloramientos o mediante sondeos con recuperación de testigo.

Son fundamentales en estudios de túneles y taludes y permiten una clasificación rápida del macizo rocoso.

Hoy nos centraremos en la más empleada de todas, la clasificación geomecánica RMR (Rock Mass Rating) o también llamada de Bieniawski por se desarrollada por el profesor Z. T. Bieniawski en 1973 y actualizada en 1979 y 1989.

Otras clasificaciones muy utilizadas son la Q de Barton utilizada casi en exclusiva para túneles y el SMR de Romana para su uso en taludes.

La clasificación geomecánica RMR permite obtener un índice de calidad del macizo rocoso a partir de resistencia de la roca intacta, grado de fracturación y diaclasado de las discontinuidades del macizo, presencia de agua y la orientación de las discontinuidades respecto al elemento de estudio: túnel, talud o cimentación.

El índice RMR va desde 15 hasta 100 puntos a partir de los cuales el macizo rocoso puede clasificarse en 5 categorías.

Los parámetros geomecánicos que influyen en el índice RMR son:

• Resistencia de la roca matriz

Se mide a partir del ensayo de rotura a compresión simple de testigos de rocas o a partir del ensayo de carga puntual. La puntuación va desde 0 hasta 15 puntos dependiendo de la resistencia de la roca.

• RQD

Valora el grado de fracturación del macizo según el universalmente conocido RQD desde 3 puntos para un valor de RQD inferior al 25% hasta 20 puntos para un valor de RQD superior al 90%.

• Separación entre diaclasas

Como bien dice el enunciado puntúa el espaciamiento entre discontinuidades. La puntuación alcanza valores de 20 puntos para diaclasas separadas más de 2 m y un valor mínimo de 5 para diaclasas espaciadas menos de 6 cm.

• Estado de las diaclasas

Permite puntuar el estado de las diaclasas a través de persistencia o longitud de las discontinuidades, abertura, rugosidad, presencia de relleno y alteración de las juntas. El valor máximo es de 20 puntos mientras que el mínimo es de 0 puntos.

• Presencia de agua freática

Mide las filtraciones de agua en el macizo, el flujo de agua y la humedad presente en las discontinuidades. La puntuación alcanza un valor de 15 para un macizo rocoso seco y un valor de 0 para cuando el agua está fluyendo entre las juntas con un caudal superior a 125 l/min o la relación presión de agua/tensión principal mayor es superior a 0,5.

Corrección por la orientación de las discontinuidades

Permite corregir el índice RMR mediante la orientación de las principales discontinuidades en el macizo respecto a la orientación de la excavación. La valoración de este parámetro se desplaza desde orientaciones “muy favorables” hasta orientaciones “muy desfavorables” y cuyas puntuaciones dependen de si se trata de un túnel con valores comprendidos entre 0 y -12, un talud con valores comprendidos entre 0 y -60 y una cimentación con valores comprendidos entre 0 y -25.

A partir de los parámetros geomecánicos anteriores, se muestra a continuación el cálculo RMR de Bieniawski de 1989, también llamado RMR 89 donde puede estimarse de forma online el RMR a partir de los parámetros geomecánicos principales:

La hoja de cálculo tipo excel del RMR es muy fácil y intuitiva de utilizar, tan solo tienes que ir siguiendo los distintos pasos.

Recordad que solo deben rellenarse las celdas celestes. El valor a introducir en la celda celeste se muestra entre paréntesis:

A partir del índice RMR, se obtiene la calidad del macizo rocoso y la clase de macizo que permite una aproximación el ángulo de rozamiento y cohesión del macizo rocoso y el tiempo y longitud de una excavación:

Clase	I	II	III	IV	V
Tiempo de mantenimiento y longitud	10 años con 15 m de vano	6 meses con 8 m de vano	1 semana con 5 m de vano	10 horas con 2,5 m de vano	30 minutos con 1 m de vano
Cohesión	>4 Kp/cm2	3-4 Kp/cm2	2-3 Kp/cm2	1-2 Kp/cm2	<1 Kp/cm2
Ángulo de rozamiento	>45º	35º-45º	25º-35º	15º-25º	<15º

 

A partir del RMR también es posible determinar el módulo de deformación del macizo rocoso Em según la siguiente relación:

E_M (GPa) = 1,75 RMR-85 (Manual de Ingeniería de Taludes, ITGE, 1987)

No obstante, a pesar de su amplio uso y su facilidad de utilización cabe comentar que es una primera aproximación al problema y que puede suponer excesivas simplificaciones en macizos rocosos muy blandos o con orientaciones de discontinuidades muy marcadas como afloramientos tipo flysh.

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Recuerda que antes de realizar cualquier cálculo debes consultar la normativa y/o manual de referencia. Para más información consulta la página de inicio.