Clasificación geomecánica de Bieniawski

La clasificación geomecánica de Bieniawski o RMR (acrónimo del inglés rock mass rating) es un sistema de clasificación geomecánica presentado por el Ing. Bieniawski en 1973 y modificado sucesivamente en 1976, 1979, 1984 y 1989.[1][2]

Las clasificación RMR permite hallar un número que indique la situación de estabilidad de un macizo rocoso.

Permite hacer una clasificación de un macizo rocoso 'in situ'. Se utiliza usualmente en la construcción de túneles, de taludes y de cimentaciones. Consta de un índice de calidad RMR (Rock Mass Rating), independiente de la estructura, y de un factor de corrección.[3][4]

Definición

El RMR se obtiene estimando cinco parámetros:[5]

  • Resistencia de la roca inalterada (compresión uniaxial)
  • El RQD (Rock Quality Designation)
  • Espaciamiento entre diaclasas
  • El estado de las diaclasas
  • Condiciones del agua subterránea.

Al resultado de cada uno de los parámetros se le asigna, según las tablas, un valor y se suman todos ellos para obtener el índice de calidad RMR sin correcciones. A este valor se le debe restar un factor de ajuste en función de la orientación de las discontinuidades.[6]

Tabla de clasificación

El valor se clasifica en función de la siguiente tabla:[7]

RMRDescripciónTiempo Medio SosténÁngulo de Fricción interna
0 - 20Muy pobre10 min/0,05 min< 30°
21 - 40Pobre5 h/ 15 min30°-35°
41 - 60Regular1 sem. / 3 meses35°-40°
61 - 80Bueno6 a 4 meses40:-45°
81 - 100Muy bueno> 5 meses45°

El factor de corrección, definido cualitativamente, depende de la orientación de las discontinuidades y tiene valores distintos según se aplique a túneles, cimentaciones o taludes.[8]

Sin embargo, el Rock Mass Rating presenta algunos inconvenientes cuando se aplica a taludes en roca, dado que el parámetro que tiene en cuenta la influencia de la orientación de las discontinuidades fue definido en detalle para cimentaciones de presas y para túneles, pero no para taludes.[9] Para solucionar esta dificultad, Romana[10] definió el Slope Mass Rating[10] que adopta los valores de corrección por orientación de las discontinuidades originales de Bieniawski y los define de forma rigurosa, descomponiéndolos en cuatro factores diferentes a los que denominó F1, F2, F3 y F4. Los tres primeros factores dependen de las relaciones geométricas entre el talud y las discontinidades, mientras que el cuarto factor depende del método de excavación.

El índice de RMR se obtiene de restar a los valores obtenidos el factor de ajuste. Este índice puede variar entre 0 y 100 y define cinco clases de roca designadas con números romanos que se corresponden con cinco calidades del macizo rocoso: muy buena, buena, media, mala y muy mala.

La principal ventaja de este método de clasificación es su sencillez y economía.

Correlación

El RMR está correlacionado empíricamente con el módulo de Young del macizo rocoso (Em), no de la roca intacta (Er):

para RMR > 50

para RMR =< 50

A pesar de que existen estas correlaciones, hay que aclarar que son solamente aproximaciones a los valores reales que exhibe el macizo rocoso.

Véase también

Referencias
  1. Bieniawski, Z. T. (1989). Engineering rock mass classifications : a complete manual for engineers and geologists in mining, civil, and petroleum engineering. Wiley-Interscience. pp. 40-47. ISBN 0-471-60172-1.
  2. ASTM, ed. (1988). «"Standard Guide for using the Rock Mass Rating (RMR) System (Geomechanics Classification) in Engineering Practices"». Am. Society for Testing and Materials, Book of Standards D5878-08 (en inglés) (Filadelfia, PA.). 04.09.
  3. RocScience, ed. (2017). «Rocscience understands» (en inglés).
  4. Bieniawski, Z. T. (1978). Determining rock mass deformability. Int. J. Rock Mech. Min.Sci. pp. v. 15, 335-343.
  5. «Clasificación geomecánica. Véase página 3» (en inglés). Archivado desde el original el 17 de diciembre de 2009. Consultado el 20 de noviembre de 2009.
  6. Celada (2012). Specific energy of excavation in detecting tunnelling conditions ahead of TBMs. Tunnels & Tunneling. pp. v. febrero, 65-68.
  7. «Table: 11». U.S. Department of Energy. Archivado desde el original el 29 de septiembre de 2006. Consultado el 27 de noviembre de 2006.
  8. Lowson, A. (2013). «Critical assessment of RMR based tunnel design practices». Proc. RETC (en inglés). Washington DC: Soc. of Mining Engineers. pp. 180-198.
  9. https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs10913-008-0005-2
  10. Romana M. (1985). New adjustment ratings for application of Bieniawski classification to slopes. Proc. Int. Symp. on the Role of Rock Mechanics: 49-53.

Enlaces externos
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