Fórmula RQD en sondeos

RQD (Rock Quality Designation) ¿Qué es?

El RQD (Rock Quality Designation) fue desarrollado por Deere en 1967 y es el índice más usado para medir el grado de fracturación de un macizo rocoso. Nos da idea del número y condiciones de las fracturas que afectan a los materiales. Es ampliamente utilizado en las clasificaciones geomecánicas como la Q de Barton, RMR de Bieniawski o SMR de Romana para el estudio de túneles, presas o taludes rocosos.

¿Cómo se mide el RQD? Cálculo RQD

Este índice viene definido por la fórmula RQD expuesta a continuación:

Puede calcularse usando la siguiente hoja de cálculo de RQD donde solo deben rellenarse las celdas celestes y el resultado  se muestra en la celda naranja:

El RQD en geotecnia se mide en porcentaje y solo puede medirse en testigos de sondeo con un diámetro mínimo de 55 mm y en los cuales el grado de meteorización es aceptable (grado de meteorización ≥ IV). En estos casos, el índice RQD se considera igual a 0. Las roturas causadas por las maniobras de perforación no deben tenerse en cuenta y frecuentemente se pintan con spray para distinguirlas del resto. Hay que prestar especial hincapié en que el RQD se suele medir por longitud de maniobra de sondista y no en tramos de 60 o 100cm.

A partir del RQD, la calidad del macizo rocoso podría definirse como:

RQD (%)	Calidad
<25	Muy pobre
25-50	Pobre
50-75	Aceptable
75-90	Buena
90-100	Muy Buena

Clasificación RQD. Extraído de Manual de Campo para la Descripción y Caracterización de Macizos Rocosos en Afloramientos. Instituto Tecnológico y Geominero de España.

En algunos casos, no existe la posibilidad de medir el % RQD en rocas por lo que puede recurrirse a correlaciones empíricas para su determinación a partir de medidas realizadas en los afloramientos rocosos. Algunas de estas correlaciones son las expuestas a continuación:

• RQD = 115 -3,3 Jv              Palmstrom (1975)
• RQD = 100e^-0,1d(0,1d+1)   Hudson (1989)

Donde Jv es el número total de discontinuidades por metro cúbico y d la densidad de las discontinuidades.

Importancia del RQD en la Ingeniería Civil

El índice RQD es un parámetro fundamental en la ingeniería civil, especialmente en proyectos que involucran excavaciones en roca, como túneles, cimentaciones y taludes.

Un valor de RQD bajo indica un macizo rocoso altamente fracturado, lo que puede implicar mayores dificultades en la excavación, mayor inestabilidad y un incremento en los costes de sostenimiento de túneles y taludes. Por el contrario, un valor de RQD alto indica un macizo rocoso más competente y resistente, lo que se traduce en:

• Un RQD elevado sugiere que el material rocoso es menos susceptible a deslizamientos o derrumbes.
• En túneles, un RQD alto permite reducir la cantidad de hormigón proyectado, pernos o mallas de refuerzo necesarios para garantizar la estabilidad.
• En cimentaciones sobre roca, un RQD elevado indica una mayor capacidad de soportar cargas sin sufrir asentamientos excesivos.

Sin embargo, es importante destacar que el RQD es solo uno de los muchos parámetros que deben considerarse en la caracterización geotécnica de un macizo rocoso.

Otros factores como la orientación de las discontinuidades, la presencia de agua, la alteración de la roca y las propiedades mecánicas de la matriz rocosa también influyen significativamente en el comportamiento del macizo. Por lo tanto, el RQD debe interpretarse en conjunto con otros datos geotécnicos para obtener una evaluación completa de las condiciones del terreno.»

Limitaciones del RQD

El RQD, a pesar de ser un índice ampliamente utilizado, presenta ciertas limitaciones que deben considerarse en su interpretación.

Una de las principales es su dependencia de la orientación de la perforación. El valor obtenido puede variar significativamente según la dirección en que se realice el sondeo, lo que dificulta obtener una representación precisa del grado de fracturación del macizo rocoso en su conjunto.

Además, el RQD es sensible a factores operativos como la técnica de perforación, el diámetro del testigo y la experiencia del sondista, lo que puede introducir variabilidad en los resultados. Por último, el RQD no proporciona información sobre la apertura, rugosidad o relleno de las discontinuidades, parámetros fundamentales para evaluar la permeabilidad y la estabilidad de los macizos rocosos.

Relación del RQD con otras propiedades

El RQD se encuentra estrechamente relacionado con otras propiedades geomecánicas del macizo rocoso. Por ejemplo, existe una correlación negativa entre el RQD y la deformabilidad del macizo, de manera que a menor RQD (mayor fracturación), mayor será la deformabilidad.

Asimismo, el RQD se relaciona con la resistencia a la compresión simple de la roca intacta, aunque esta relación puede variar dependiendo del tipo de roca y del sistema de fracturación.

Además, el RQD influye en la permeabilidad del macizo rocoso, ya que las discontinuidades actúan como vías preferenciales para el flujo de agua. Sin embargo, es importante destacar que estas relaciones son de carácter general y pueden verse afectadas por otros factores, como la presencia de zonas de alteración o la orientación de las discontinuidades respecto a las tensiones in situ.

En definitiva, es un índice más, que debe ser contrastado con otros métodos puesto que rocas con el mismo grado de fracturación pueden tener RQD muy diferentes en función del ángulo con el que se perfore respecto con la orientación de las fracturas. De igual forma también se ve afectado por el tipo de maquinaria de perforación, habilidades del sondista, uso de agua, etc.

Para mayor información puede consultarse Deere, 1988, The Rock Quality Designation (RQD) in Practice. Igualmente, si quieres formación en testificación de sondeos, no dejas pasar la oportunidad y consulta nuestra Escuela Geotécnica.

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