CLASIFICACION SRC

La clasificación geomecanica SRC (Gonzales de Vallejo, 1985 y 2003) se basa en la RMR y se

diferencia de esta por considerar el estado tensional del macizo rocoso, las condiciones

constructivas del túnel y la utilización de datos de afloramientos. Los parámetros que

intervienen son los siguientes:

Resistencia de la matriz rocosa.

Espaciado de las discontinuidades o RQD.

Condiciones de las discontinuidades.

Filtraciones.

Estado tensional, definido por los siguientes factores:

Factor de competencia, Fc

Accidentes tectónicos: se consideran cuando estén presentes en el

área fallas o accidentes tectónicos importantes

Factor de relajación tensional: cociente entre la edad (en años x 10-3

)

del último plegamiento principal que ha afectado a la región (orogenia

alpina o hercinica) y el máximo espesor de recubrimientos a lo largo de

su historia geológica (en metros). Este factor se estima a partir de

datos geológicos regionales.

Actividad sísmica: se considera cuando la zona es de sismicidad alta.

CLASIFICACIÓN DE ROCAS DE TERZAGHI

En 1946, Terzagui propuso un sistema de clasificación de roca orientado al cálculo

que deben soportar arcos de acero en túneles. Tuvo como base la experiencia

captada en la ejecución de túneles ferrocarrileros en los Alpes. Describió varios

tipos de roca y fijó escalas según las diferentes condiciones del terreno.

Terzagui en su artículo original describió los siguientes términos:

1. Roca Intacta: no tiene discontinuidades ni fracturas. Por lo que si se rompe lo

hace a través de la roca sana. Debido al daño que se causa a la roca con el uso

de explosivos, pueden caer del techo.

2. Roca Estratificada: esta constituida por capas unitarias con poca o ninguna

resistencia a ala separación a lo largo del plano limítrofe entre estratos. La capa

puede haberse debilitado o no debido a fracturas transversales. Los

desprendimientos son comunes en este tipo de roca.

3. Roca Medianamente Fisurada: tiene fisuras y ramaleos pero los bloques entre

las juntas están soldados o íntimamente embonados que las paredes verticales

no necesitan refuerzo. En rocas de este tipo, se puede encontrar a la vez

desprendimientos y chasquido.

4. Roca Agrietada en Bloques: es una roca químicamente inalterada o casi

inalterada, cuyos fragmentos se encuentran casi totalmente separados unos de

otros y no embonan. Este tipo de roca puede necesitar además laterales en las

paredes.

5. Roca Triturada: pero químicamente sana tiene la apariencia de ser un producto

de trituradora. Si los fragmentos, en su mayoría o todos, son del tamaño de

arena y no ha habido recementación, la roca triturada que esta abajo del nivel de

aguas freáticas tiene la propiedad de una arena saturada.

6. Roca Comprimida: avanza lentamente en el túnel sin aumento perceptible de

volumen. Un prerrequisito de compresión es un porcentaje elevado de partículas

microscópicas o sub-microscópicas de micas o de minerales arcillosos de poca

expansibilidad.

7. Roca Expansiva: avanza básicamente en el túnel a su propia expansión. La

capacidad de esponjamiento parece estar limitada a las rocas que contienen

minerales arcillosos como la montmorillonita, con una alta capacidad de

expandirse.

La AFTES (Asociación Francésa de Trabajos en Subterráneo, 1988) propone aplicar la metodología del “sólido de cargas” solamente hasta tanto la cobertura del túnel sea inferior a 2.5 veces el ancho (b) del “sólido de cargas” y, en cuanto a la evaluación de la altura (Hp) de tal “sólido de cargas”, propone que esta sea igual a la cobertura (H) del túnel hasta tanto esta sea inferior al ancho (b) del “sólido de cargas”, luego para coberturas (b<H<2.5b) intermedias, propone calcular (Hp) en función de las dimensiones de la sección de excavación (ancho B y altura Ht) y de las características geomecánicas, cohesión (c) y ángulo de fricción (φ), de los terrenos en que se realiza la excavación.

Esta diferenciación parte de la constatación del hecho que cuando las coberturas son muy limitadas, es improbable que se desarrolle el fenómeno conocido como “efecto arco” según el cual, debido a la fricción y consecuente resistencia al corte entre las partículas constituyente el medio suprayacente al túnel y a consecuencia del inevitable asentamiento del terreno en el techo de la excavación, se produce el autosostenimiento del terreno suprayacente a una superficie arqueada, cuya forma y distancia del techo de la excavación varían en función de la geometría del problema, de las características geotécnicas de los terrenos y del procedimiento constructivo empleado. Terzaghi (1946) había propuesto no tomar en cuenta la posibilidad de un “efecto arco” hasta coberturas inferiores a 1.5 veces (B+Ht): una hipótesis esta que por lo general resulta ser algo mas conservadora de la que luego ha sido propuesta, como se ha comentado antes, por la AFTES.

CLASIFICACIÓN RSR

Wickham, Tiedemann y Skinner (1974) propusieron un método cuantitativo para describir la

calidad de la masa rocosa y seleccionar el sostenimiento necesario. En este sistema la roca se

determina por un valor numérico variable entre 0 y 100, que se deduce de la sumatoria de tres

parámetros ponderados (RSR=A+B+C). La principal contribución del concepto RSR fue

introducir un sistema de clasificación de las masas rocosas basado en la ponderación de

diversos factores y permitir además cuantificar la importancia relativa de cada factor

considerado en el sistema de clasificación.

Los factores considerados fueron:

Geológicos:

Tipo de roca.

Sistemas de fracturas (espaciamiento).

Orientación de las fracturas (rumbo y buzamiento).

Tipo de discontinuidades.

Fallas principales, pliegues y/o cizallamientos.

Propiedades de la roca.

Intemperismo o alteración.

Construcción:

Dimensión del túnel.

Orientación.

Método de excavación.

Todos estos factores fueron agrupados en tres parámetros básicos A, B, C.

Parámetro A: Consideración general de la estructura rocosa.

TIPO DE

TERRENO

ESTRUCTURA

Masiva Ligeram.

fallada

Moderadam.

fallada

Intensam.

fallada

Igneo 30 26 15 10

Sedimentario 24 20 12 8

Metamórfico 27 22 14 9

Parámetro B: Efecto de las familias de discontinuidades respecto a la dirección de

avance del túnel.

SEPARACION

MEDIA ENTRE

DIACLASAS

(m).

RUMBO PERPENDICULAR AL EJE RUMBO PARALELO AL

EJE

Buzando en la

misma dirección

Buzando en

dirección

contraria

1 2 3 2 3 1 2 3

<0.15 14 17 20 16 18 14 15 12

0.15-0.30 24 26 30 20 24 24 24 20

0.30-0.60 32 34 38 27 30 32 30 25

0.60-1.20 40 42 44 36 39 40 37 30

>1.20 45 48 50 42 45 45 42 36

1=20°

2=20° - 50°

3=50° - 90°

Parámetro C: Efecto del agua subterránea y las condiciones de las

discontinuidades.

AFLUENCIA DE AGUA

PREVISTA

SUMA DE PARAMETROS A + B

20-45 46-80

Estado de las discontinuidades

Lt/min/mt 1 2 3 1 2 3

Nula 18 15 10 20 18 14

Ligera < 2.5 17 12 7 19 15 10

Media 2.5 – 12.5 12 9 6 18 12 8

Alta 12.5 8 6 5 14 10 6

Cerradas o cementadas

Ligeramente alteradas

Abiertas o muy alteradas