aplicacion mecanica de rocas en tuneleria

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Ing. VICTOR TOLENTINO YPARRAGUIRRE Msc. 
APLICACIÓN DE LA MECANICA DE 
LAS ROCAS EN TUNELERIA 
Lo que nos crea problemas no son las cosas que no 
conocemos; sino las que creemos conocer con certeza. 
 Presidente Dwight Eisenhowe 
•CURSO METODOS DE 
EXCAVACION DE TUNELES 
En mecánica de rocas que están sobre todo interesados 
en predecir el futuro. ¿Qué pasará si un túnel o 
caverna de un tamaño específico se construye en este 
macizo rocoso en esta orientación? ¿Qué pasaría si el 
túnel o caverna se construyeron en una orientación 
diferente o una diferentes profundidades? 
 
Las respuestas a este tipo de preguntas son necesarias 
para rocas de diseño de ingeniería. El ingeniero de 
rocas tiene que tener una capacidad de predicción: sin 
ella no hay ninguna base para diseño coherente. 
 
HUDSON, 2010 
 
 
 - Geología 
 - Tensión de Rocas 
 - Roca intacta 
 - Fracturas 
 - Propiedades del macizo rocoso 
 - Flujo de agua 
 - Ingeniería de las actividades 
 - Modelado 
 
LOS FACTORES IMPORTANTES EN MECANICA DE ROCAS 
SON: 
 
La caracterización de roca 
tensionada en un sitio 
 
Tensión Natural: La tensión in Situ que existe previa para ingeniería. 
Tensión Inducida: El estado de tensión natural perturbada por la ingeniería. 
Tensión Gravitacional: El estado de tensión causado por el peso de encima de la roca. 
Tensión Tectónico: El estado de tensión causado por el movimiento de las placas tectónicas. 
Tensión Residual: El estado de tensión causado por la actividad tectónica anterior. 
Tensión Térmica: El estado de tensión causado por el cambio de temperatura. 
Paleo Tensión: Una tensión natural anterior que ya no está actuando. 
Cerca a la tensión de campo: El estado de tensión en la región de una perturbación de la ingeniería. 
Tensión de campo lejano: El estado de tensión más allá del campo cercano. 
Tensión Local: El estado de tensión en una región de interés. 
 
Se producen desprendimientos de roca? 
La fuerza de la roca en comparación 
con los valores de tensión local. 
Túneles paralelos para la 
tensión principal en Situ, 
están sujetos para menor 
concentración de tensiones. 
 
 
El desprendimiento puede 
comenzar para producirse 
aproximadamente la mitad de 
la resistencia a la compresión 
uniaxial. 
 
 
 
•Excavación 
con tensiones 
inducidas 
alrededor de la 
excavación 
Diagrama de tensión en el trabajo por el Dr. Erik Johansson, Saanio y 
Riekkola, Finlandia 
•H/W=3 •H/W=1.5 •H/W=1 •H/W=2 •H/W=0.5 
•Rock Failure Process Analysis (RFPA) 
•Simulando con 
RFPA 
 
Los avances en los conocimientos de las propiedades de la roca intacta 
Capacidad de modelar numéricamente roca transversalmente isótropo 
con fallas. 
 
Los principales problemas de estabilidad mecánica están relacionadas con la 
liberación de bloques roca y tensión inducido por desprendimiento 
•la gravedad inducida 
estructuralmente controla el 
movimiento del bloque. 
•generalmente se encuentra en 
roca frágil, bloques y macizo 
rocoso. 
La formación de bloques de roca – bloques tetraédricos 
están formados por tres planos de fractura 
y la superficie de la excavación 
 
Caracterización de las fracturas en un sitio 
Chile --- continuo, homogéneo, 
isótropo - lineal y elástico. 
 
Diane --- Discotinuous, no 
homogénea, y no anisotrópico 
– Elástico. 
 
Caracterización de las fracturas en un sitio 
Permeabilidad 
Hardarson y Haraldsson (1998) 
describir la construcción de un 
túnel de carretera en el oeste de 
Islandia hacia el norte. Las aguas 
subterráneas corre a lo largo de los 
contactos de lava y enfriamiento 
de las articulaciones, las fallas y 
diques siendo el principal drenaje 
natural. 
Túnel de entradas de hasta 50 l / s 
/ km. Sin embargo, el flujo de 
agua de 2500 - 3000 l / s se 
encontró inesperadamente de un 
conducto natural abierto en 
asociación con una gran falla NW-
SE y un dique basáltico de 
intersección. 
 
•Hidrogeológicamente el modelo puede ser complicado! 
Cuando una excavación se realiza en un 
macizo rocoso, hay tres efectos 
principales: 
 
1. La roca se mueve hacia el interior 
2. El estado de tensión se altera 
3. La presión del agua se reduce para 
la presión atmosférica en la excavación 
•El EDZ (zona de excavación de Disturbios) 
se genera por dos tipos de perturbaciones. 
•a) las perturbaciones inevitables para la 
masa de rocosa: causadas por el espacio 
excavado ,movimiento de rocas, los cambios 
de tensión, y la alteración de la 
circunstancias hidrogeológicas, como se 
ilustra para la izquierda; 
•b) la perturbación adicional a la masa de 
roca causado por el método de excavación: 
es decir, por el utilización de una tuneladora 
o perforación / voladura. 
•Cuando una excavación se realiza en un macizo 
rocoso, hay tres efectos principales: 
1.La roca se mueve hacia el interior 
•2.El estado de tensión se altera 
3.La presión del agua se reduce para 
la presión atmosférica en la excavación 
Comprender LA MECANICA DE ROCAS y el sistema de 
ingeniería de la roca con todas sus variables, las interacciones y 
el funcionamiento, es crucial para establecer un modelo predictivo 
adecuado y por lo tanto, se creara un diseño de ingeniería 
adecuado para la roca. Sabemos que un modelo simple CHILE 
puede no ser suficiente. Sabemos que todavía no han creado 
códigos numéricos menos termo-hidro-mecánico-químico. 
 
Por lo tanto, la capacidad para considerar todas las variables 
posibles realizar las interacciones y luego seleccionar las que 
consideramos relevantes para el diseño de ingeniería de detalle 
es una de las formas de avanzar aunque sea recopilando la 
historia de casos que proporcionen la gran parte de la justificación 
lo cual se convertirá en un componente fundamental para futuros 
procedimientos de ingeniería de túneles. 
Ing. VICTOR TOLENTINO YPARRAGUIRRE Msc. 
CLASIFICACION GEOMECANICA DE 
LAS ROCAS 
USO Y MAL USO 
•CURSO METODOS DE 
EXCAVACION DE TUNELES 
HISTORIA DE LAS CLASIFICACIONES 
 “LAS CLASIFICACIONES 
GEOMECANICAS SON UN METODO DE 
INGENIERIA GEOLOGICA QUE 
PERMITE EVALUAR EL 
COMPORTAMIENTO GEOMECANICO 
DE LOS MACIZOS ROCOSOS, Y DE 
AQUÍ ESTIMAR LOS PARAMETROS 
GEOTECNICOS DE DISEÑO Y EL TIPO 
DE SOSTENIMIENTO DE UN TUNEL” 
HISTORIA DE LAS CLASIFICACIONES 
• LAS CLASFICACIONES LLEVAN MAS 
DE 100 AÑOS EN USO, PERO ES A 
PARTIR DE LA DECADA DE LOS AÑOS 
70 CUANDO SE EXTIENDEN MAS 
INTERNACIONALMENTE. 
• SE INICIA CON LA CLASIFICACIÓN DE 
BIENIASWSKI (1973) Y BARTON, LIEN Y 
LUNDE (1974) QUIENES 
CONTRIBUYERON DEFINITIVAMENTE 
A SU RAPIDA ACEPTACION Y 
EXPANSION. 
HISTORIA DE LAS CLASIFICACIONES 
• CLASIFICACION DE ROCAS DE TERZAGHI (1946). 
• CLASIFICACION DE STINI Y LAUFFER (1958). 
• CATERPILLAR TRACTOR Co.(1966) 
• OBERT & DUVAL (1967) PARA MINERIA. 
• EGE (1968) TUNELES R.RISTALINAS. 
• KRUSE et al (1969) REVESTIMIENTO TUNELES. 
• GOODMAN & DUNCAN (1971) TALUDES. 
• LAUBASHER (1974) PARA MINERIA. 
• CLASIFICACION DE WICKHAM et al., 1972 R.S.R. 
• CLASIFICACION CSIR DE MACIZOS ROCOSOS FISURADOS (1973) 
COAUTOR BIENIAKSKI. 
• INDICE DE CALIDAD TUNELERA BARTON (1975). 
• CLASIFICACION DE PROTODIAKONOV (1976). 
• CLASIFICACION DE BIENIAWSKI (1979). 
• CLASIFICACION SRC (1983) DE GONZALES DE VALLEJO. 
• ROMANA (1985). 
• CLASIFICACION DE BIENIAWSKI (1989). 
• PALMSTROM ( 1995) INDICE Rmi. 
• CLASIFICACION DE RABCEWICZ (NATM)NORMA ALEMANA. 
22 
PRINCIPALES 
CLASIFICACIONES 
GEOMECANICAS 
EN LA INGENIERIA 
LA CLASIFICACION DE LASROCAS 
DE TERZAGHI 
• PROPUSO ESTA CLASIFICACION PARA CALCULAR LAS CARGAS 
QUE DEBEN SOPORTAR LOS MARCOS DE ACERO EN LOS TUNELES. 
• EXPERIMENTO EN TUNELES FERROCARRILEROS CON REFUERZO 
DE ACERO EN LOS ALPES. 
• DESTACA LA IMPORTANCIA DE LA EXPLORACION GEOLOGICA QUE 
DEBERA HACERSE ANTES QUE SE TERMINE EL DISEÑO Y SOBRE 
TODO INSISTE EN CONSEGUIR INFORMACION SOBRE LOS 
DEFECTOS EN LA FORMACION DE LA ROCA. 
 “DESDE EL PUNTO DE VISTA DE INGENIERIA, EL CONOCIMIENTO 
DEL TIPO DE DEFECTO EN LA ROCA Y EN SU INTENSIDAD PUEDE 
SER MAS IMPORTANTE QUE EL TIPO DE ROCA QUE SE PUEDA 
ENCONTRAR. POR LO TANTO, DURANTE LA EXPLORACION HAY 
QUE DAR ESPECIAL ATENCION A LOS DEFECTOS DE LA ROCA. EL 
INFORME GEOLOGICO DEBERA CONTENER UNA DESCRIPCION 
DETALLADA DE LOS EFECTOS OBSERVADOS EN TERMINOS 
GEOLOGICOS. TAMBIEN DEBERA MENCIONAR LA ROCA 
DEFECTUOSA EN TERMINOS DE TUNELEO, COMO POR EJEMPLO: 
ROCA EN BLOQUE, JUNTEADA, ROCA QUE SE COMPRIME O 
EXPANDE.” 
INQUIETUD DE TERZAGHI?? 
INQUIETUD DE TERZAGHI? 
LA CLASIFICACION DE LAS ROCAS 
DE TERZAGHI 
DEFINE LOS TERMINOS DE TUNELEO COMO SIGUE: 
 ROCA INALTERADA, no tiene fisuras ni ramales. Por lo tanto, 
cuando se rompe, lo hace a través de la roca sana. Debido al daño 
que se hace a la roca con el uso de explosivos, pueden caer del 
techo desgajes de roca varias horas o varios dias despues de la 
voladura. Esta condición se llama desprendido. La roca dura, 
inalterada, también puede verse afectada por chasquidos, lo que 
implica la separación espontánea y violenta de láminas de roca de 
las paredes o del techo. 
 ROCA ESTRATIFICADA, esta constituída por capas unitarias con 
pocas o ninguna resistencia a la 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 rocas. 
 ROCA MEDIANAMENTE FISURADA, tiene fisuras y ramaleos pero 
los bloques entre las juntas están soldados o tan intimamente 
embonados que las paredes verticales no necesitan refuerzo. En 
rocas de este tipo, se puede encontrar a la vez el desprendimiento 
y el chasquido. 
LA CLASIFICACION DE LAS ROCAS 
DE TERZAGHI 
DEFINE LOS TERMINOS DE TUNELEO COMO SIGUE: 
 ROCA AGRIETADA EN BLOQUES, es una roca químicamente 
inalterada o casi inalterada, cuyos fragmentos se encuentran 
totalmente separados unos de otros y no embonan. Esta clase de 
rocas puede necesitar además laterales en las paredes. 
 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 las aguas freáticas tienen 
las propiedades de una arena saturada. 
 ROCA COMPRIMIDA, avanza lentamente en el túnel sin aumento 
perceptible de volumen. Un prerequisito de compresión es un 
porcentaje elevado de partículas microscópicas o 
submicrocópicas de micas o de minerales arcillosos de poca 
expansibilidad. 
 ROCA EXPANSIVA, avanza básicamente en el túnel debido 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. 
DIAGRAMA DE CARGA DE ROCA SOBRE UN 
TUNEL (TERZAGHI,1946) 
DIAGRAMA DE CARGA DE ROCA SOBRE 
UN TUNEL (TERZAGHI,1946) 
LA CLASIFICACION DE LAS ROCAS 
DE TERZAGHI 
 EL CONCEPTO USADO POR TERZAGHI REPRESENTA EL 
MOVIMIENTO DE ROCA SUELTA HACIA EL TUNEL. 
 Durante la construcción del Túnel habrá algun rejalamiento de la 
cohesion de la formación rocosa arriba y en los lados del túnel. 
 La rocas suelta dentro del área a c d b tendera a interrumpir en el 
túnel. 
 A este esfuerzo se opondran fuerzas de fricción a lo largo de los 
límites laterales a c y b d y estas fuerzas de fricción transfieren la 
parte más importante del peso de la carga de roca W al material de 
los lados del túnel. 
 El techo y los lados del túnel no tienen que soportar más que 
elresto de la carga que equivale a una altura Hp. 
 El ancho B1 de la zona de la roca donde existe movimiento, 
dependerá de las caracteristicas de la roca y de las dimensiones Ht 
y B del túnel. 
 TERZAGHI REALIZO MUCHAS PRUEBAS EN MAQUETAS, 
UTILIZANDO ARENA SIN COHESION PARA ESTUDIAR LA FORMA 
DE LO QUE EL LLAMABA EL “ARCO DEL SUELO” ENCIMA DEL 
TUNEL. 
LA CLASIFICACION DE LAS ROCAS TERZAGHI 
 CLASIFICA LOS TERRENO EN 9 TIPOS ATENDIENDO 
ESENCIALMENTE A LAS CONDICIONES DE FRACTURACION EN LAS 
ROCAS Y A LA COHESION O EXPANSIVIDAD EN LOS SUELOS. 
 Considera la disposicion de la estratificación respecto al túnel en la 
previsión de desprendimientos que se resumen en tres normas 
especificas: 
 Con estratificación vertical el techo sera estable en general, pero se 
puedne producir caidas de bloques en una altura de 0.25 B (B es el 
ancho del túnel). 
 Con estratificación horizontal de gran potencia y con pocas juntas, la 
la excavación sera estable sin roturas. 
 Con estratificación horizontal de pequeña potencia y/o gran cantidad 
de juntas, en el techo se desarrollarán roturas, formándose un arco 
apuntándo sobre el túnel, con anchura la de este y altura la mitad de 
la dimensión anterior. Este proceso es progresivo y se detendrá si se 
coloca rápidamente un sostenimiento. 
 LO VALORES DE TERZAGHI SON DE APLICACIÓN PARA 
DIMENSIONES DE SOSTENIMIENTOS CLASICOS CERCHA Y 
HORMIGON, QUE SE CONSIDERAN CONSERVADORES PARA 
ROCAS DE BUENA CALIDAD Y SU CAMPO DE APLICACIÓN ES 
PARA TUNELES DE TAMAÑO MEDIO DEL ORDEN DE 8 METROS. 
CLASIFICACION DE TERZAGHI (1946) 
ESTADO DE LA ROCA 
CARGA DE ROCA Hp 
(pies) 
OBSERVACIONES 
DURA Y MASIVA CERO 
Sólo se necesita refuerzo escaso si hay 
desprendimiento o chasquido 
DURA PERO ESTRATIFICADA O 
ESQUISTOSA 
0 a 0.5 B Refuerzo escaso más que nada como 
protección contra desprendimientos 
La carga puede cambiar en forma errática de 
un punto a otro. 
MASIVA, LIGERAMENTE 
FISURADA 
0 a 0.25 B 
MEDIANAMENTE FRACTURADA 
EN BLOQUES ALGO ABIERTOS 
0.25 B a 0.35 (B + Ht) No hay presión lateral. 
MUY FRACTURADA EN BLOQUES 
Y LAS FRACTURAS ABIERTAS 
(0.35 a 1.10) (B + Ht) Poca o ninguna presión lateral. 
TOTALMENTE TRITURADAS 
PERO QUIMICAMENTE 
INALTERADA 
1.10 (B + Ht) 
Presiones laterales considerables. Los 
efectos de las infiltraciones hacia el piso del 
túnel requieren apoyo contínuo para las 
partes bajas de los marcos o bien marco 
circulares. 
ROCA COMPRIMIDA 
PROFUNIDIDAD MODERADA 
(1.10 a 2.20)(B + Ht) Considerable presión lateral. Se requiere 
plantilla apuntalada. Es preferible usar 
marcos circulares. ROCA COMPRIMIDA A GRAN 
PROFUNDIDAD 
(2.10 a 4.50)(B + Ht) 
ROCA EXPANSIVA 
Hasta 250 pies, 
independientemente del 
valor (B + Ht) 
Marcos circulares indispensables. En casos 
extremos, usese refuerzo elástico. 
CLASIFICACION DE TERZAGHI (1946) 
CLA
SE 
TERRENO 
TIPO DE 
TERRENO 
CARGA DE ROCA Hp (m) 
OBSERVACIONES 
INICIAL FINAL 
1 ROCA DURA Y SANA CERO CERO Revestimiento solo si hay caida de bloques. 
2 ROCA 
DURA. 
ESTRATIFICADA O 
ESQUISTOSA 
...... ------------- 
Depende de buzamiento. Caida de bloques 
probable. 
3 ROCA 
MASIVA. 
MODERADAMENTE 
DIACLASADA. 
---------- 0 a 0.25 B 
Caida de bloques probable. Empuje lateral si 
hay estaratos inclinados. 
4 ROCA 
MODERADAMENTE 
FRACTURADA. 
BLOQUES Y LAJAS 
---------- 
0.25 B a 0.35 (B + 
Ht) 
Necesita entibación rápida. Empuje lateral 
pequeño. 
5 ROCA MUY FRACTURADA --------- 
(0.35 a 1.10) (B + 
Ht) 
Entibación inmediata. Empuje lateral 
pequeño. 
6 ROCA 
COMPLETAMENTE 
FRACTURADA PERO SIN 
METEORIZACION 
---------- 1.10(B + Ht) 
Entibación continua. Empuje lateral 
cosiderable. 
6´ 
GRAVA 
ARENA 
DENSA 
0.54 a 1.2 
(B+H) 
0.62 a 1.38 (B+H) 
Los valores mas altos corresponden a 
grandes deformaciones que aflojan el terreno. 
6” 
GRAVA 
ARENA 
SUELTA 
0.94 a 1.2 
(B+H) 
1.08 a 1.38 (B+H) Empuje lateral. Ph=3.0 y (Hr Ho,5H) 
7 
SUELO 
COHESIVO 
PROFUNDIDAD 
MODERADA 
1.1 a 2.1 (B+H) Fuerte empuje lateral. 
8 
SUELO 
COHESIVO 
PROFUNDIDAD 
GRANDE 
2.1 A 4.5 (B+H) Entibación contínua con cierre en la base 
9 
SUELO O 
ROCA 
EXPANSIVA 
EXPANSIVO 
Hasta 80 m. Sea 
cual sea (B+H) 
Entibación contínua y circular (y deformable 
en casos extremos) 
LA CLASIFICACION DE LAS ROCAS DE STINI Y LAUFFER 
 STINI, EN SU MANUAL DE GEOLOGIA DE TUNELES PROPUSO UNA 
CLASIFICACIÓN DE LOS MACIZOS ROCOSOS (1958) Y COMENTO MUCHAS 
DE LAS CONDICIONES ADVERSAS QUE PUEDEN ENCONTRASE EN A 
CONSTRUCCION DE TUNELES. INSISTIO SOBRE LA IMPORTANCIA DE LOS 
DEFECTOS ESTRUCTURALES DE LA ROCA Y DESACONSEJO QUE SE 
EXCAVARA PARALEO AL RUMBO DE DISCONTINUIDADES MUY INCLINADAS. 
 MIENTRAS QUE TERZAGHI Y STINI ESTUDIABAN LA INESTABILIDAD EN 
RELACION CON EL TIEMPO EN LOS TUNELES, FUE LAUFFER QUIEN LLAMO 
LA ATENCION SOBRE LA IMPORTANCIA DEL TIEMPO QUE PERMANECIAN 
ESTABLES LAS EXCAVACIONES EN DIFERENTES TIPOS DE ROCA, INCLUSO 
EN MINAS ABANDONADAS. 
 EL TIEMPO DE SOSTEN ES EL LAPSO DURANTE EL CUAL UNA EXCAVACION 
SERA CAPAZ DE MANTENERSE ABIERTA SIN ADEME, MIENTRAS QUE EL 
CLARO ACTIVO ES EL CLARO SIN ADEME MAS GRANDE EN EL TUNEL 
ENTRE EL FRENTE Y LOS REFUERZOS. 
 LAUFFER PENSO QUE EL TIEMPO SE SOSTEN ES UN CLARO ACTIVO 
CUALQUIERA ESTA RELACIONADO CON LAS CARACTERISTICAS DE LA 
ROCA 
 EL TRABAJO DE STINIY LAUFFER QUE SE PUBLICO EN ALEMAN HA DESPERTADO 
POCO INTERES EN EL MEDIO DE HABLA INGLESA. SIN EMBARGO HA TENIDO UNA 
INFLUENCIA DTERMINANTE EN LOS SISTEMAS DE CLASIFICACION MAS RECIENTES 
COMOLOS QUE PROPUSIERON BREKKE Y HOWARD Y BIENIAWSKI. 
 LA CLASIFICACION ORIGINAL FUE MODIFICADA TAMBIEN POR PACHER et al. (1974) 
QUE AHORA FORMA PARTE DE LA PROPUESTA GENERAL DE TUNELERIA CONOCIDA 
COMO EL METODO AUSTRIACO DE TUNELERIA. 
LA CLASIFICACION DE LAS ROCAS DE STINI Y LAUFFER 
 < S 
 > S 
RELACION ENTRE LA LONGITUD LIBRE Y EL TIEMPO 
NECESARIO PARA SOSTENIMIENTO (LAUFFER) 
LA CLASIFICACION DE LAS ROCAS DE STINI Y 
LAUFFER 
TIPO 
LONGITUD 
LIBRE 
TIEMPO 
ESTABLE 
DESCRIPCION 
A 4 m. 20 AÑOS SANA 
B 4 m. 6 MESES 
ALGO 
FRACTURADA 
C 3 m. 1 SEMANA FRACTURADA 
D 1.5 m. 5 HORAS FRIABLE 
E 0.8 m. 20 MINUTOS MUY FRIABLE 
F 0.4 m. 2 MINUTOS 
DE EMPUJE 
INMEDIATO 
G 0.15 m. 10 SEGUNDOS 
DE EMPUJE 
INMEDIATO 
FUERTE 
SEGÚN LAUFFER, EL TIPO A NO NECESITA SOSTENIMIENTO, LOS TIPOS B Y 
C NECESITAN SOSTENIMIENTO DE TECHO, EL TIPO D REQUIERE CERCHAS 
LIGERAS, EL TIPO E CERCHAS PESADAS, Y LOS TIPOS F Y G REQUIEREN 
SOSTENIMIENTO PESADO INMEDIATO EN EL FRENTE. 
INDICE DE DESIGNACION DE LA CALIDAD 
DE LA ROCA (R.Q.D.) 
 DESARROLLADO POR DEERE EN 1967. 
 SE DESARROLLO PARA PROVEER UN ESTIMADO CUANTITATIVO DE LA 
CALIDAD DE LA MASA ROCOSA, A PARTIR DE LOS TESTIGOS DE 
PERFORACION DIAMANTINA. 
 EL RQD ES DEFINIDO COMO PORCENTAJES DE PIEZAS DE TESTIGOS 
INTACTOS MAYORES DE 100 mm (4 PULGADAS) EN LA LONGITUD DEL 
TESTIGO. 
 EL TESTIGO DEBERA TENER POR LO MENOS UN TAMAÑO NX (54.7 mm O 
2.15 PULGADAS DE DIAMETRO) Y DEBERA SER PERFORADO CON UN 
CILINDRO DE DOBLE TUBO DE PERFORACION. 
 PALMSTRON (1982) SUGIRIO QUE, CUANDO NO SE TIENE TESTIGOS DE 
PERFORACION PERO LAS TRAZAS DE LAS DISCONTINUIDADES SON 
VISIBLES EN AFLORAMIENTOS SUPERFICIALES O EN SOCAVONES 
EXPLORATORIOS, EL RQD PUEDE SER ESTIMADO A PARTIR DEL NUMERO 
DE DISCONTINUIDADES POR UNIDAD DE VOLUMEN. 
 LA REALACION SUGERIDA PARA MASAS ROCOSAS LIBRES DE ARCILLA ES: 
RQD = 115 – 3.3 Jv 
 DONDE Jv ES LA SUMA DEL NUMERO DE DISCONTINUIDADES POR UNIDAD 
DE LONGITUD DE TODAS LAS FAMILIAS DE DISCONTINUIDADES, CONOCIDO 
COMO EL CONTEO VOLUMETRICO DE DISCONTINUIDADES. 
INDICE DE DESIGNACION DE LA CALIDAD 
DE LA ROCA (R.Q.D.) (Jv) 
 PARA REALIZAR EL CALCULO DEL RQD TAMBIEN SE PUEDE 
UTILIZAR EL CONTEO O COMPUTO VOLUMETRICO (CANTERAS) 
 El cómputo volumétrico de diaclasamiento es la suma del número de 
diaclasas por metro para cada familia de diaclasas. Se selecciona la 
cara de un talud así como para la determinación del índice del tamaño 
del bloque. Para cada familia de diaclasas se calculan los 
espaciamientos promedio verdaderos de las diaclasas en dicha familia 
a partir del número de diaclasas que se encuentran sobre una 
distancia específica medida normal a la familia. El conteo volumétrico 
de diaclasas es la suma del número de diaclasas por unidad de 
longitud para todas las familias. Por ejemplo, 
 Familia 1 : 6 diaclasas en 20 m 
 Familia 2 : 2 diaclasas en 10 m 
 Familia 3 : 20 diaclasas en 10 m 
 Familia 4 : 20 diaclasas en 5 m 
 Cómputo volumétrico de diaclasas: 
 6/20 + 2/10 + 20/10 + 20/5 = 0.3 + 0.2 + 2.0 + 4.0 = 6.5 diaclasas / m3 
INDICE DE DESIGNACION DE LA CALIDAD 
DE LA ROCA (R.Q.D.) 
 PARA REALIZAR EL CALCULO DEL RQD CUANDO NO SE TIENE 
TESTIGOS DE PERFORACION SE PUEDE REALIZAR DE UTILIZANDO 
FORMULAS EMPIRICAS COMO: 
 
 RQD = 100 x e (0.1 + 1) 
 DONDE: 
  = Numero de discontinuidades por metro lineal 
 Ejemplo: 
 Numero de discontinuidades = 228 
 Longitud de la línea = 24 
 
 Entonces  = 228/24 = 9.50 disc/m. 
 
 RQD = 100 x e (0.1x 9.50 + 1) 
 RQD = 75.42 = 75% 
-0.1(9.50) 
-0.1( ) 
INDICE DE DESIGNACION DE LA CALIDAD 
DE LA ROCA (R.Q.D.) 
 
INDICE DE DESIGNACION DE LA 
CALIDAD DE LA ROCA (R.Q.D.) 
INDICE DE DESIGNACION DE LA CALIDAD 
DE LA ROCA (R.Q.D.) 
 
 EL RQD ES UN PARAMETRO DIRECCIONALMENTE DEPENDIENTE Y 
SU VALOR PUEDE CAMBIAR SIGNIFICATIVAMENTE, DEPENDIENDO 
SOBRE TODO DE LA ORIENTACION DEL TALADRO. 
 EL USO DEL CONTEO VOLUMETRICO DE DISCONTINUIDADES PUEDE 
SER MUY UTIL EN LA REDUCCION DE ESTA DEPENDENCIA 
DIRECCIONAL. 
 HAY QUE TENER MUY PRESENTE IDENTIFICAR LAS 
DISCONTINUIDADES NATURALES DE LAS FRACTURAS CAUSADAS 
POR LA PERFORACION PARA QUE SEAN IGNORADAS. 
 EL RQD DE DEERE SE USA EN NORTEAMERICA DESDE LOS 
ULTIMOS 25 AÑOS. 
 MUCHOS HAN INTENTADO RELACIONAR EL RQD A LOS FACTORES 
DE CARGA ROCOSA DE TERZAGHI Y A LOS REQUERIMIENTOS DEL 
EMPERNADO DE TUNELES. CORDING Y DEERE (1972), MERROT 
(1972) Y DEERE AND DEERE (1988). 
 SE DICE QUE EL ESPACIAMIENTO ENTRE LAS FRACTURAS 
DECRECE CON EL INCREMENTO DE LA METEORIZACIÓN, POR LO 
QUE EL R Q D CRECERÍA. ¿ Y EL DETERIORO DEL MACIZO? 
INDICE DE DESIGNACION DE LA CALIDAD 
DE LA ROCA (R.Q.D.) 
 DETERIORO DEL MACIZO ROCOSO. 
 Para la valoración del grado de deterioro de los macizos rocosos, son 
empleados diferentes criterios que se sustentan en distintos 
parámetros; por ejemplo: grado de decoloración, grado de 
descomposición química y física , relación roca – suelo, los que 
pueden ser obtenidos de estudios visuales y pérdida de resistencia de 
la roca, disminución de su modulo de elasticidad, incremento de la 
porosidad, disminución de la densidad y variación del R Q D, los que 
se determinan experimentalmente. 
 Para valorar la pérdida de resistencia se puede utilizar el Coeficiente 
de Tesura que indica la disminución de la resistencia de la roca ( por la 
erosión, disolubilidad, etc) en un determinado intervalo de tiempo: 
 Kt = Rc – Rc1 
 Rc1 
 Rc- Limite de resistencia a compresión de la roca inmediatamente 
después de su denudamiento 
 Rc1- Limite de resistencia a la compresión al cabo de un tiempo dado . 
SOSTENIMIENTO MEDIANTE EL USO 
DEL RQDY ANCHO DEL TUNEL (PIES) 
EXTRACCIÓN DE LOS TESTIGOS 
TOMA DE MUESTRAS 
VALORACION DE LA ESTRUCTURA ROCOSA R.S.R. 
POR WICKHAM (1972) 
 
 WICKHAM, UTILIZO PARA EL DESARROLLO DE ESTE SISTEMA SU 
EXPERINCIA PERO TUNELES RELATIVAMENTE PEQUEÑOS SOSTENIDOS 
POR MEDIO DE ARCOS METALICOS (CERCHAS), AUNQUE FUE ESTE 
SISTEMA EL PRIMERO EN HACER REFERENCIA AL SHOTCRETE COMO 
SOSTENIMIENTO. 
 ESTE SISTEMA DEMUESTRA LA LOGICA INVOLUCRADA EN EL 
DESARROLLO DE UN SISTEMA DE CLASIFICACION DEL MACIZO ROCOSO 
CUASI-CUANTITATIVO Y LA UTILIZACION DEL INDICE RESULTANTE PARA 
ESTIMAR EL SOSTENIMIENTO. 
 LA IMPORTANCIA DEL SISTEMA RSR, ES QUE INTRODUCE EL CONCEPTO 
DE VALORACION DE CADA UNO DE LOS COMPONENTES DE ACUERDO A UN 
VALOR NUMERICO: 
 RSR = A + B + C 
INQUIETUD DE WICKHAN 
VALORACION DE LA ESTRUCTURA ROCOSA R.S.R. 
POR WICKHAM (1972) 
 LOS PARAMETROS A , B Y C SON LOS SIGUIENTES: 
 PARAMETRO A; GEOLOGIA: APRECIACION GENERAL DE LA ESTRUCTURA 
GEOLOGICA EN BASE A: 
 a) Origen del tipo de roca (ígnea, metamórfica, sedimentaria). 
 b) Dureza de la roca (dura, mediana, suave, descompuesta). 
 c) Estructura geológica (masiva, ligeramente fallada/plegada, moderadamente 
fallada/plegada, intensamente fallada/plegada. 
 PARAMETRO B; GEOMETRIA: EFECTO DEL ARREGLO DE LAS 
DISCONTINUIDADES CON RESPECTO A LA DIRECCION DE AVANCE DEL 
TUNEL, EN BASE A: 
 a) Espaciamiento de las discontiunidades. 
 b) Orientación de las dscontinuidades (rumbo y buzamiento). 
 c) Dirección del avance del túnel. 
 PARAMETRO C; EFECTO DEL FLUJO DE AGUA SUBTERRANEA Y DE LA 
CONDICION DE LAS DISCONTINUIDADES, EN BASE A: 
 a) Calidad de la masa rocosa en base de A y B combinados. 
 b) Condición de las dscontinuidades (Bueno, regular, pobre). 
 c) Cantidad de flujo de agua (en galones por minuto por 1000 pies de túnel). 
 
NOTE QUE LA CLASIFICACION RSR UTILIZA UNIDADES IMPERIALES 
PARAMETRO A: GEOLOGIA GENERAL DEL AREA 
TIPO DE ROCA BASICO 
DUR
O 
MEDIO SUAVE DESCOMP. ESTRUCTURA GEOLOGICA 
IGNEO 1 2 3 4 
MASIV
A 
LIGERAMEN. 
PLEGADA O 
FALLADA 
MODERAD
PLEGADA 
O 
FALLADA 
INTENSA
MENTE 
PLEGADA 
O 
FALLADA 
METAMORFICO 1 2 3 4 
SEDIMENTARIO 2 3 4 4 
TIPO 1 30 22 15 9 
TIPO 2 27 20 13 8 
TIPO 3 24 18 12 7 
TIPO 4 19 15 10 6 
PARAMETRO B: MODELO DE DISCONTINUIDADES 
ESPACIAMIENTO 
PROMEDIO DE LAS 
DIACLASAS O JUNTAS 
RUMBO PERPENDICULAR AL EJE RUMBO PARALELO AL EJE 
DIRECCION DE AVANCE DIRECCION DE AVANCE 
AMBOS 
CON EL 
BUZAMIENTO 
CONTRA EL 
BUZAMIENTO 
CUALQUIER DIRECCION 
BUZAMIENTO DE LAS DIACLASAS 
IMPORTANTES* 
BUZAMIENTO DE LAS 
DIACLASAS 
IMPORTANTES 
BAJO MEDIANO ALTO MEDIANO ALTO BAJO MEDIANO ALTO 
1.DIACLASADO MUY CERCANO, 
<2 
9 11 13 10 12 9 9 7 
2.DIACLASADO CERCANO, 2-6 
PULG. 
13 16 19 15 17 14 14 11 
3.DIACLASADO MODERADO, 6-12 23 24 28 19 22 23 23 19 
4.MODERADO A BLOQUEADO 1-2 
PIES 
30 32 36 25 28 30 28 24 
5. BLOQUEADO A MASIVO, 2-4 
PIES 
36 38 40 33 35 36 24 28 
6. MASIVO, > 4 PIES 40 43 45 37 40 40 38 34 
* BUZAMIENTO: BAJO: 0-20°, Y VERTICAL: 50-90° 
PARAMETRO C: AGUA SUBTERRANEA, 
CONDICION DE LAS DISCONTINUIDADES 
FLUJO DE AGUA ANTICIPADO 
gpm/1000 PIES DE TUNEL 
SUMA DE PARAMETROS A + B 
13 - 14 45 - 75 
CONDICION DE JUNTAS * 
BUENO REGULAR MALO BUENO REGULAR MALO 
NINGUNO 22 18 12 25 22 18 
LIGERO, < 200 gpm 19 15 9 23 19 14 
MODERADO, 200 – 1000 gpm 15 22 7 21 16 12 
SEVERO, > 1000 gpm 10 8 6 18 14 10 
* CONDICION DE JUNTAS: BUENO = AJUSTADO; REGULAR = LIGERAMENTE 
INTEMPERIZADA O ALTERADA; MALO = SEVERAMENTE INTEMPERIZADO, LTERADO O 
ABIERTO. 
ESTIMADOS DEL SOSTENIMIENTO RSR 
PARA TUNEL CIRCULAR DE 24 PIES (7.3 m) 
DIAMETRO. WICKHAM, 1972 
VALORACION DE LA ESTRUCTURA ROCOSA R.S.R. 
POR WICKHAM (1972) 
 EN FUNCION A DESARROLLAR UNA RELACION ENTRE RSR Y EL 
SOPORTE DEL TUNEL NACE EL CONCEPTO DE UN ESTÁNDAR 
DATUM SUPPORT (SDS) 
 ESTE SDS ESTA IDENTIFICADO POR UNA CIMBRA DE ACERO, 
CUYAS MEDIDAS EN SU SECCION TRANSVERSAL Y LONGITUD DEL 
ESPACIAMIENTO ENTRE EJES EN SU INSTALACION TIENEN LA 
CAPACIDAD DE SOPORTR UNA CARGA PATRON, IGUAL AL PESO DE 
UNA COLUMNA DE ARENA SUELTA Y SATURADA CON AGUA BAJO 
UNA NAPA FREATICA. 
 EL AREA QUE OCUPA ESTA COLUMNA SE SITUA EN LA 
PROYECCION SUPERIOR DEL ANCHO DEL TUNEL HASTA LA 
SUPERFICIE Y ESTA SE DA POR LA ECUACION EMPIRICA DE 
TERZAGHI. 
 Hp = 1.38 (B + H) 
 Donde: 
 Hp = Carga (m) 
 B = Ancho del túnel (m) 
 H = Altura del túnel (m) 
VALORACION DE LA ESTRUCTURA ROCOSA R.S.R. 
POR WICKHAM (1972) 
 PARA UN DETERMINADO DIAMETRO DE TUNEL Y FIJADAS LAS 
CARACTERISTICAS DE LA SECCION TRANSVERSAL DE LA CIMBRA DE 
ACERO POR UNA SIMPLE RELACION DE CALCULO SE PUEDE DETERMNAR 
EL ESPACIAMIENTO ENTRE CIMBRAS NECESARIAS PARA SOPORTAR LA 
CARGA REFERENCIAL NORMALIZADA. 
 A ESTA RELACIONE SE DENOMINA RIB RATIO (RR) Y PUEDE SER USADA 
PARA COMPARAR EL ACTUAL ESPACIAMIENTO FIJADO, CON EL 
ESPACIAMIENTO FIJADO POR LA NORMA DE CARGUIO REFERENCIAL. 
 RR = SDS x 100/Espaciemiento real fijado 
 EN EL GRAFIO SIGUIENTE, CONOCIDO EL VALOR RSR, SE PUEDE 
DETERMINAR EL VALOR RR Y CON ESTE SE DETERMINA LA CIMBRA DE 
ACERO REQUERIDA PARA UN DIAMETRO O ANCHO DE TUNEL DADO. 
 ESTA RELACION LA DETERMINO WICKHAM, DISEÑANDO DIAGRAMAS PARA 
PREDECIR EL SOPORTE EN LOS TUNELES. 
 LA RELACION DEL GRAFICO NOS PERMITE DESARROLLAR LA SIGUIENTE 
ECUACION EMPIRICA, DONDE PUEDE PREDECIRSE EL EMPUJE DE ROCA 
(WR), POR CONOCIMIENTO DEL RSR Y LAS MEDIDAS DEL TUNEL ECAVADO 
EN METROS: 
 WR = 26 (B + H)[(8800/RSR+30) - 80] en Kg/cm² 
CORRELACION ENTRE VALORES R.R. Y R.S.R. 
DETERMINANTES PARA LA CALIFICACION DEL TIPO DE 
SOPORTE 
LA CURVA EMPIRICA PROVIENE DE UNA MEDIA ESTADISTICA DE TODOS LOS PUNTOS 
CONSIDERADOS POR WIKCHAM. 
(RR + 80) (RSR + 30) = 8800 
CLASIFICACION CSIR 
SOUTH AFRICAN COUNCIL FOR 
SCIENTIFIC AND INDUSTRIAL 
RESEARCH 
(CONSEJO DE SUDAFRICA DEL SUR 
PARA LA INVESTIGACION CIENTIFICA E 
INDUSTRIA) 
CLASIFICACION CSIR DE LOS 
MACIZOS ROCOSOS FISURADOS 
• Se dice que “errar es humano” (Alexander Pope, 1688-1744) y que “Los 
científicos e ingenieros aprenden de sus errores” (Henry Petroski, 
1991) pero llega un momento en que debemos revisar nuestros errores y 
efectuar las correcciones necesarias para evitarlos en el futuro. 
 
 “ Por mi parte, he recopilado una cantidad 
significativa de material que demuestra que los mitos 
(o errores de concepto) todavía persisten cuando 
se usan las clasificaciones geomecánicas y me 
gustaría ofrecer algunas soluciones que emergieron 
a lo largo de los 10 años que pasaron entre mis dos 
Doctor Honoris Causa y que siguen desarrollándose . 
 Richard Z. Bieniaswki , junio 2011 
CLASIFICACION CSIR DE LOS 
MACIZOS ROCOSOS FISURADOS 
 ES NECESARIO UNA COMBINACION DE LOS FACTORES COMO 
EL RQD Y LA INFLUENCIA DE RELLENOS ARCILLOSOS Y DELA 
METEORIZACION. 
 ES AQUÍ CUANDO APARECE BIENIAWSKI (1974), QUE 
TRABAJANDO PARA EL CSIR PROPUSO UNA CLASIFICACION 
DE ESTE TIPO. 
 PROPONE: 
 1. “DIVIDIR EL MACIZO EN GRUPOS DE COMPORTAMIENTO 
PARECIDO 
 2. PROPORCIONAR UNA BUENA BASE PARA LA COMPRENSION 
DE LAS CARACTERISTICAS DEL MACIZO. 
 3. FACILITAR LA PLANEACION Y EL DISEÑO DE ESTRUCTURAS 
EN LA ROCA AL PROPORCIOAR DATOS CUANTITATIVOS QUE 
NECESITAN PARA LA SOLUCION DE PROBLEMAS DE 
INGENIERIA. 
 4. PROPORCIONAR UNA BASE COMUN DE COMUNICACIÓN 
EFECTIVA PARA TODAS LAS PERSONAS INTERESADAS EN UN 
PROBLEMA DE GEOMECANICA” 
CLASIFICACION CSIR DE LOS 
MACIZOS ROCOSOS FISURADOS 
 ESTE PROPOSITO SE LOGRARIA SI LA CLASIFICACION: 
 1. “ES SENCILLA Y SIGNIFICATIVA EN SUS TERMINOS;Y 
 2. SE APOYE EN PARAMETROS QUE SE DEJEN MEDIR Y PUEDAN 
ESTABLECERSE EN EL CAMPO DE MANERA RAPIDA Y 
ECONOMICA”. 
 PARA CUMPLIR ESTOS REQUISITOS, BIENIASWSKI PROPUSO 
ORIGINALMENTE QUE SU “CLASIFICACION GEOMECANICA” 
COMPRENDIERA LOS SIGUIENTES PARAMETROS: 
 1. RQD (INDICE DE CALIDAD DE LA ROCA) 
 2. GRADO DE METEORIZACION. 
 3. RESISTENCIA A LA COMPRESION UNIAXIAL DE LA ROCA 
INALTERADA. 
 4. DISTANCIA ENTRE SI DE FISURAS Y ESTRATIFICACION. 
 5. ORIENTACION DEL RUMBO Y EL ECHADO. 
 6. SEPARACION DE LAS FISURAS. 
 7. CONTINUIDAD DE LAS FISURAS 
 8. INFILTRACION DE AGUAS SUBTERRANEAS. 
CLASIFICACION CSIR DE LOS MACIZOS 
ROCOSOS FISURADOS 
 DESPUES DE LOGRAR ALGO DE EXPERIENCIA EN LA APLICACIÓN 
PRACTICA DE LA CLASIFICACION GEOMECANICA (CSIR) ORIGINAL 
BIENIAWSKI (1976) MODIFICO SU SISTEMA, ELIMNANDO EL GRADO 
DE METEORIZACION COMO PARAMETRO SEPARADO, YA QUE SU 
EFECTO ESTA TOMADO EN CUENTA EN LA RESISTENCIA A LA 
COMPRESION UNIAXIAL E INCLUYENDO LA SEPARACION Y LA 
CONTINUIDAD DE LAS FISURAS EN UN NUEVO PARAMETRO: EL 
ESTADO DE LAS FISURAS. 
 ELIMINO LOS PARAMETROS BASICOS COMO LA ORIENTACION DEL 
RUMBO Y EL ECHADO YSUS EFECTOS SE TOMAN EN CUENTA CON 
EL AJUSTE A LA CLASIFICACION DESPUES DE EVALUAR LOS 
PARAMETROS BASICOS. 
 FINALMENTE LOS 5 PARAMETROS BASICOS DE LA CLASIFICIACION 
QUEDARON COMO SIGUE: 
CLASIFICACION CSIR DE LOS MACIZOS ROCOSOS FISURADOS 
1. RESISTENCIA DE LA ROCA INALTERADA 
 Bieniawski emplea la clasificacion de la resistencia a la compresión 
uniaxial de la roca que propone Deere y Miller (1966). Como alternativa 
se podra utilizar la “Clasificacion de carga puntual”, para cualquier tipo 
de roca excepto la muy frágil. 
2. RQD (Indice de calidad de la roca según Deere). 
3. ESPACIAMIENTO DE FISURAS 
 Fisuras se utiliza para toda clase de discontinuidades: fisuras, planos 
de estartificacion y otros. De nuevo Bieniawski utiliza la clasificación 
propuesta por Deere. 
4. EL ESTADO DE LAS FISURAS 
 Este parámetro toma en cuenta la separación o abertura de las fisuras, 
su continuidad, la rugosidad de la superficie, el estado de las paredes 
(duras o blandas) y la presencia de relleno en las fisuras. 
5. CONDICIONES DE AGUA SUBTERRÁNEA 
 Se hace un intento de medir la influencia del flujo de aguas 
subterráneas sobre la estabilidad de excavaciones en términos del 
caudal observado que penetra en la excavación y de la relación que 
existe entre la presión del agua en las fisuras y el esfuerzo general 
principal, o con alguna observación cualitativa relacionada con el agua 
subterránea. 
CLASIFICACION DE LA RESISTENCIA DE 
ROCA INALTERADA DE DEERE Y MILLER 
DESCRIPCION 
RESISTENCIA A LA COMPRESION 
UNIAXIAL EJEMPLOS DE ROCA 
CARACTERISTICA 
Lfb/pulg² Kgf/cm² MPa 
RESISTENCIA MUY 
BAJA 
150 – 3500 10 – 250 1 – 25 Yeso, sal de roca 
RESISTENCIA BAJA 3500 – 7500 250 – 500 25 – 50 
Carbón, limolita, 
esquisto 
RESISTENCIA MEDIA 7500 – 15000 500 – 1000 50 – 100 Arenisca, pizarra, lutita 
RESISTENCIA ALTA 15000 – 30000 1000 – 2000 100 – 200 Mármol, granito, gneiss 
RESISTENCIA MUY 
ALTA 
> 30000 > 2000 > 200 
Cuarcita, dolerita, 
gabro, basalto. 
CLASIFICACION DEL ESPACIAMIENTO DE 
FISURAS DE DEERE 
DESCRIPCION ESPARCIMIENTO DE FISURAS 
APRECIACION 
DE LA ROCA 
MUY SEPARADO > 3 m > 10 pie SOLIDA 
SEPARADO 1 m a 3 m. 3 pie a 10 pie MASIVA 
MEDIANAMENTE 
CERCA 
0.3 m a 1 m. 1 pie a 3 pie 
BLOQUES 
JUNTEADOS 
CERCA 
50 mm a 300 
mm 
2 pulg a 1 pie FRACTURADA 
MUY CERCA < 50 mm < 2 pulg 
TRITURADA Y 
MOLIDA 
SISTEMA DE CLASIFICACION DE 
BIENIAWSKI (1989) 
ORIENTACION DE LAS DIACLASAS 
CORRECCION POR ORIENTACION DE LAS DIACLASAS 
CLASIFICACION DE BIENIAWSKI 
CARACTERISTICAS DEL SOSTENIMIENTO 
PAUTAS PARA LA EXCAVACION Y SOSTENIMIENTO DE UN TUNEL 
DE 10 m DE ANCHO DE ACUERDO AL SISTEMA RMR 
CLASE DE 
MASA 
ROCOSA 
EXCAVACION 
PERNOS DE ROCA (20 mm 
DE  COMPLETAMENTE 
INYECTADOS 
SHOTCRETE CIMBRAS 
I . ROCA MUY 
BUENA 
RMR: 81 – 100 
FRENTE COMPLETO, 3 m DE 
AVANCE 
Generalmente no se requiere nigun sostenimiento excepto pernos 
esporádicos 
II. ROCA 
BUENA 
RMR: 61 – 80 
FEENTE COMPLETO, 1- 1.5 m 
DE AVANCE. SOSTENIMIENTO 
COMPLETO A 20 m DEL 
FRENTE 
Localmente pernos de 3 m 
en la corona, espaciados a 
2.5 m con malla de alambre 
ocasionalmente 
50 mm en la 
corona, donde 
sea requerido 
Ninguno 
III. ROCA 
REGULAR 
RMR: 41 – 60 
Socavón en el tope y banqueo 1.5 
– 3 m de avance en el socavón. 
Iniciar el sostenimiento después 
de cada voladura 
Pernos sistemáticos de 4 m 
de longitud, espaciados 1.5 – 
2.0 m en la corona y en las 
paredes, con malla de 
alambres en la corona. 
50 – 100 mm en 
la corona y 30 
mm en las 
paredes. 
Ninguno 
IV. ROCA 
MALA 
RMR: 21 – 40 
Socavón en el tope y banqueo 1.0 
– 1.5 m de avance en el socavón. 
Instalar el sostenimiento con el 
avance de la excavación 10 m del 
frente de avance 
Pernos sistemáticos de 4.5 
m de longitud espaciados a 1 
– 1.5 m en la corona y en las 
paredes con malla de 
alambres 
100-150 mm en 
la corona y 100 
mm en las 
paredes. 
Arcos ligeros a 
medianos espaciados a 
1.5 m donde sean 
necesarios. 
V. ROCA MUY 
MALA 
RMR: < 20 
Galerías múltiples, 0.5 – 1.0 m de 
avance en el socavón de tope. 
Instalar el sostenimiento con el 
avance de la excavación. 
Shotcrete tan pronto como sea 
posible después de la voladura 
Pernos sistemáticos de 5 – 6 
m de longitud espaciados 1 –
1.5 m en la corona y en las 
paredes. Pernos en el piso. 
150-200 mm en 
la corona, 150 
mm en las 
paredes y 50 mm 
en el frente 
Arcos medianos a 
pesados espaciados a 
0.75 m con encostillado 
de acero y 
marchavantis de ser 
necesario cerrar la 
sección (Invert) 
MITOS FRECUENTES EN LAS 
CLASIFICACIONES GEOMECANICAS 
 PROF. RICHARD Z.T. BIENIAWSKI (JUNIO, 2011) 
MITOS FRECUENTES EN LAS 
CLASIFICACIONES GEOMECANICAS 
 BIENIAWSKI (JUNIO, 2011) 
MITOS FRECUENTES EN LAS 
CLASIFICACIONES GEOMECANICAS 
72 
MITO Nº1 
LOS TÚNELES PUEDEN DISEÑARSE USANDO BIEN 
LAS CLASIFICACIONES GEOMECÁNICAS, BIEN LOS 
MODELOS NUMÉRICOS, O BIEN A PARTIR DE LOS 
DATOS DE LA INSTRUMENTACIÓN. 
 
 
•No es cierto. Hacerlo así es un grave error. 
MITO Nº1 
LOS TÚNELES PUEDEN DISEÑARSE USANDO BIEN LAS 
CLASIFICACIONES GEOMECÁNICAS, BIEN LOS MODELOS NUMÉRICOS, 
O BIEN A PARTIR DE LOS DATOS DE LA INSTRUMENTACIÓN. 
No es cierto. Hacerlo así es un grave error 
Este mito se refiere al diseño de túneles en general, que implica 
tres formas de aproximarse al problema que deberían ir de la 
mano para formar parte de un único proceso de diseño de 
ingeniería, como por ejemplo la Metodología de Bieniawski (1992) 
Metodología de 
Diseño y principios 
de Ingeniería de 
Rocas Bieniawski 
(1992) 
MITO Nº1 
LOS TÚNELES PUEDEN DISEÑARSE USANDO BIEN LAS 
CLASIFICACIONES GEOMECÁNICAS, BIEN LOS MODELOS NUMÉRICOS, 
O BIEN A PARTIR DE LOS DATOS DE LA INSTRUMENTACIÓN. 
No es cierto. Hacerlo así es un grave error 
•Es primordial evitar elegir un único método de diseño, 
justificándolo con no teníamos el tiempo y el dinero” para afrontar 
la aproximación correcta. 
Los tres métodos señalados son: el Empírico (por ejemplo la 
clasificación RMR o la Q), el Analítico (por ejemplo, las 
soluciones concretas que se obtienen en los modelos 
numéricos de ordenador), y el Observacional (por ejemplo, las 
mediciones MONITOREOS que se realizan durante la 
construcción o el Nuevo Método Austriaco NMA) 
MITO Nº1 
LOS TÚNELES PUEDEN DISEÑARSEUSANDO BIEN LAS 
CLASIFICACIONES GEOMECÁNICAS, BIEN LOS MODELOS NUMÉRICOS, 
O BIEN A PARTIR DE LOS DATOS DE LA INSTRUMENTACIÓN. 
No es cierto. Hacerlo así es un grave error 
Es asombroso ver cómo en muchas publicaciones se han escrito 
argumentos en contra de las Clasificaciones Geomecánicas como 
método exclusivo para el diseño de túneles, y sin embargo 
¡nunca pretendí esta exclusividad cuando desarrollé el índice 
RMR hace 38 años! Siempre he enfatizado que las 
clasificaciones geomecánicas deben usarse en conjunto con los 
otros dos métodos de aproximación. Por el mismo argumento 
estas no deben desestimarse en el proceso de diseño pues 
juegan un papel crucial en la caracterización de macizos rocosos, 
que es servir de puente entre las descripciones geológicas 
cualitativas y los datos cuantitativos que se requieren en la 
ingeniería. Bieniawski, 2011 
MITO Nº1 
LOS TÚNELES PUEDEN DISEÑARSE USANDO BIEN LAS 
CLASIFICACIONES GEOMECÁNICAS, BIEN LOS MODELOS NUMÉRICOS, 
O BIEN A PARTIR DE LOS DATOS DE LA INSTRUMENTACIÓN. 
No es cierto. Hacerlo así es un grave error 
Por último, ¡una advertencia! Cuando hablamos sobre los métodos empíricos y 
considerando como ejemplo las clasificaciones geomecánicas, debe tenerse 
en cuenta que estas clasificaciones no son iguales; ¡Se desarrollaron para 
distintos propósitos y a partir de distintas bases de datos! En esencia el RMR y 
la Q están sin duda en la misma categoría de evaluar la calidad del 
macizo rocoso con el propósito de construir túneles y proporcionar datos para 
el proyecto y la construcción. En consecuencia, “se complementan y 
correlacionan entre sí” (Barton y Bieniawski, 2007). El índice de resistencia 
geológica GSI es diferente de estos dos; “no tiene otro uso que el de 
proporcionar datos al criterio de Hoek-Brown” (Hoek et al, 1995) siendo 
un índice de caracterización de macizos rocosos. 
La clasificación NMA difiere también del RMR y la Q; forma parte de un 
método observacional de construir túneles que no se propone caracterizar 
geotécnicamente el terreno pero que proporciona “unas bases objetivas para 
calcular el coste de los túneles y las velocidades de avance” (Galler, 2010), es 
decir, establecer “clases de excavación” a efectos de compensaciones 
contractuales. 
MITOS FRECUENTES EN LAS 
CLASIFICACIONES GEOMECANICAS 
77 
MITO Nº2 
PARA MACIZOS ROCOSOS DE MUY MALA CALIDAD, NO ES 
APLICABLE LA CATEGORÍA INFERIOR DE LA CLASIFICACIÓN 
RMR. 
 
No es cierto, son ideas equivocadas sobre los hechos. 
Los hechos son que el RMR continua usándose con 
éxito incluso para “rocas de muy mala calidad”, Clase 5 
con RMR<20, cuando los datos se determinan de 
manera adecuada. 
MITO Nº2 
PARA MACIZOS ROCOSOS DE MUY MALA CALIDAD, NO ES APLICABLE 
LA CATEGORÍA INFERIOR DE LA CLASIFICACIÓN RMR. 
78 
No es cierto, son ideas equivocadas sobre los hechos. Los hechos son que el RMR continua 
usándose con éxito incluso para “rocas de muy mala calidad”, Clase 5 con RMR<20, cuando 
los datos se determinan de manera adecuada. 
Este mito se deriva de hábitos erróneos que utilizan las 
clasificaciones geomecánicas como un “libro de cocina” del que 
se espera obtener “recetas” válidas para todas las situaciones 
de proyecto. En una publicación del año 1991, advertí a 
ingenieros y geólogos de que los macizos rocosos de 
mala calidad requieren especial atención y una cuidadosa 
caracterización geotécnica, puesto que la precisión del 
RMR, dependiendo de la pericia, puede estar dentro de un 
rango de 2-3 puntos (lo mismo que sucede en otras 
clasificaciones). Pero esto no significa que el RMR no pueda 
aplicarse para evaluar macizos rocosos de muy mala calidad. 
Después de todo, tenemos numerosos casos históricos donde 
se registra un RMR = 0 a 3. 
MITO Nº2 
PARA MACIZOS ROCOSOS DE MUY MALA CALIDAD, NO ES APLICABLE 
LA CATEGORÍA INFERIOR DE LA CLASIFICACIÓN RMR. 
79 
No es cierto, son ideas equivocadas sobre los hechos. Los hechos son que el 
RMR continua usándose con éxito incluso para “rocas de muy mala calidad”, 
Clase 5 con RMR<20, cuando los datos se determinan de manera adecuada. 
•El malentendido más grave que se reprodujo en la 
literatura en la década pasada fue que no se 
entendió claramente que las puntuaciones para los 
parámetros del RMR son cero en sus valores 
mínimos. Se pasó por alto que las puntuaciones 
de la tabla original del RMR – Tabla 1 – 
representan el valor promedio de cada parámetro, 
y no el valor mínimo, como se deduce de Hoek et al 
(1995). 
MITO Nº2 
PARA MACIZOS ROCOSOS DE MUY MALA CALIDAD, NO ES APLICABLE 
LA CATEGORÍA INFERIOR DE LA CLASIFICACIÓN RMR. 
80 
No es cierto, son ideas equivocadas sobre los hechos. Los hechos son que el RMR continua 
usándose con éxito incluso para “rocas de muy mala calidad”, Clase 5 con RMR<20, cuando 
los datos se determinan de manera adecuada. 
MITO Nº2 
PARA MACIZOS ROCOSOS DE MUY MALA CALIDAD, NO ES APLICABLE 
LA CATEGORÍA INFERIOR DE LA CLASIFICACIÓN RMR. 
81 
No es cierto, son ideas equivocadas sobre los hechos. Los hechos son que el RMR continua 
usándose con éxito incluso para “rocas de muy mala calidad”, Clase 5 con RMR<20, cuando 
los datos se determinan de manera adecuada. 
•Sin embargo, existían en la literatura gráficas para la valoración de los 
parámetros, preparadas para facilitar los análisis con ordenadores (Figura 
2), que muestran claramente que las curvas comienzan en cero. Por lo 
tanto, el macizo rocoso de peor calidad tiene un valor de RMR=0, que 
significa que en tal caso se trata de un suelo y no de una roca. 
Este malentendido surgió cuando Hoek et al. (1995), actuando de 
buena fe para tratar con macizos rocosos de muy mala calidad, 
presentó un ejemplo donde en la aplicación del RMR se asumían 
condiciones secas en el macizo y una orientación de las 
discontinuidades muy favorable para un macizo rocoso de muy mala 
calidad con resistencia insignificante σc. En tal caso, y según la Tabla 
1, el mínimo valor de RMR que se tomó erróneamente fue de 8 (3+5) 
concluyendo que el índice RMR no funcionaba para macizos rocoso 
de muy mala calidad. Para superar estas supuestas limitaciones se 
introdujo el Geological Strength Index (GSI). 
MITO Nº2 
PARA MACIZOS ROCOSOS DE MUY MALA CALIDAD, NO ES APLICABLE 
LA CATEGORÍA INFERIOR DE LA CLASIFICACIÓN RMR. 
82 
No es cierto, son ideas equivocadas sobre los hechos. Los hechos son que el RMR continua 
usándose con éxito incluso para “rocas de muy mala calidad”, Clase 5 con RMR<20, cuando 
los datos se determinan de manera adecuada. 
MITO Nº2 
PARA MACIZOS ROCOSOS DE MUY MALA CALIDAD, NO ES APLICABLE 
LA CATEGORÍA INFERIOR DE LA CLASIFICACIÓN RMR. 
83 
No es cierto, son ideas equivocadas sobre los hechos. Los hechos son que el RMR continua 
usándose con éxito incluso para “rocas de muy mala calidad”, Clase 5 con RMR<20, cuando 
los datos se determinan de manera adecuada. 
•Además, se especulaba que en esas condiciones, con RMR<15, 
podría 
aplicarse la siguiente ecuación aproximada: GSI = RMR - 5, 
puesto que los parámetros del RMR relativos a la densidad de 
discontinuidades (RQD + espaciamiento de juntas) y a las 
condiciones de las discontinuidades serían aproximadamente 
iguales a los dos parámetros del GSI relativos a la estructura del 
macizo y las condiciones de las superficies (cuyos valores se 
obtuvieron de todos modos de la clasificación RMR). 
El problema de este razonamiento es que dicha equivalencia solo 
es de aplicación en el rango inferior de los macizos rocosos de 
muy mala calidad 
(clase V del RMR). 
MITO Nº2 
PARA MACIZOS ROCOSOS DE MUY MALA CALIDAD, NO ES APLICABLE 
LA CATEGORÍA INFERIOR DE LACLASIFICACIÓN RMR. 
84 
No es cierto, son ideas equivocadas sobre los hechos. Los hechos son que el RMR continua usándose 
con éxito incluso para “rocas de muy mala calidad”, Clase 5 con RMR<20, cuando los datos se 
determinan de manera adecuada. 
Desafortunadamente, estas ideas se aplicaron de forma errónea por 
muchos geólogos e ingenieros a macizos de mejor calidad con RMR>>20, 
puesto que era más fácil realizar una aproximación descriptiva mediante 
el GSI que una cuantitativa mediante el RMR, donde hay que medir los 
parámetros que lo componen. En este proceso se obtuvieron resultados 
inexactos que fueron tomados como “fiables” al introducirlos en 
sofisticados análisis por ordenador. De hecho, cuando el GSI se introdujo 
en 1995, las herramientas geológicas no estaban tan avanzadas como lo 
están hoy y su lema “no intente ser preciso” condujo a estimaciones 
rápidas. Los que desarrollaron el GSI señalaron que es un índice de 
caracterización de los macizos rocosos y no pretende sustituir a 
sistemas de clasificación del tipo del RMR o el Q – pero esto se pasa 
por alto, incluso al día de hoy. Hay que tener en cuenta que la única 
función que se le exigió al GSI fue la de estimar la resistencia del 
macizo rocoso utilizando el criterio de Hoek-Brown, específicamente 
para macizos rocosos de muy mala calidad. 
MITO Nº2 
PARA MACIZOS ROCOSOS DE MUY MALA CALIDAD, NO ES APLICABLE 
LA CATEGORÍA INFERIOR DE LA CLASIFICACIÓN RMR. 
85 
No es cierto, son ideas equivocadas sobre los hechos. Los hechos son que el RMR continua 
usándose con éxito incluso para “rocas de muy mala calidad”, Clase 5 con RMR<20, cuando 
los datos se determinan de manera adecuada. 
MITO Nº2 
PARA MACIZOS ROCOSOS DE MUY MALA CALIDAD, NO ES APLICABLE LA CATEGORÍA 
INFERIOR DE LA CLASIFICACIÓN RMR. 
86 
No es cierto, son ideas equivocadas sobre los hechos. Los hechos son que el RMR continua 
usándose con éxito incluso para “rocas de muy mala calidad”, Clase 5 con RMR<20, cuando 
los datos se determinan de manera adecuada. 
Por último, una prueba de la aplicabilidad de la clasificación RMR para evaluar los 
macizos rocosos de muy mala calidad se obtiene de la observación de los numerosos 
casos históricos de la Figura 4, donde se muestra una correlación entre el RMR y el 
Q publicada en un año tan temprano como 1976. En la gráfica se observa una 
notable dispersión de resultados. Por lo tanto, en un proyecto determinado deben 
emplearse ambas clasificaciones para comprobar que es aplicable la correlación: 
 RMR = 9 ln Q + 44 
(la misma correlación figura también en la literatura como RMR = 9 log Q + 44). Esta 
expresión no resulta válida cuando se utiliza el GSI en lugar del RMR. 
MITOS FRECUENTES EN LAS 
CLASIFICACIONES GEOMECANICAS 
87 
MITO Nº3 
EL CRITERIO DE HOEK-BROWN Y EL CRITERIO DE 
MOHR-COULOMB SON LOS ÚNICOS PARA ESTIMAR LA 
RESISTENCIA DE LOS MACIZOS ROCOSOS Y EL 
FACTOR DE SEGURIDAD. 
No es cierto, el criterio de Mohr-Coulomb, que se 
remonta a 1773, sirve para bastantes cosas, en particular 
para el análisis de la estabilidad de taludes, pero existen 
otros criterios de resistencia de pico – igualmente 
efectivos por ejemplo, el criterio de Yudhbir-Bieniawski 
(1983) que se utiliza para cotejar los resultados del 
criterio de Hoek-Brown (Edelbro et al, 2006). 
MITOS FRECUENTES EN LAS 
CLASIFICACIONES GEOMECANICAS 
88 
MITO Nº4 
LA MEJOR FORMA DE ESTIMAR EL MÓDULO DE 
DEFORMACIÓN ES A PARTIR DE CUALQUIERA DE LAS 
CORRELACIONES QUE SE ENCUENTRAN EN LA 
LITERATURA DE LA MECÁNICA DE ROCAS 
 
•No es cierto, unas correlaciones están mejor 
sustentadas que otras, y algunas correlaciones deben 
evitarse si no se confirman con ensayos in situ. Pero 
hay una gran diferencia entre “determinar” y “estimar” 
la deformabilidad del macizo rocoso: determinar es muy 
deseable; estimar se hace en ausencia de datos in situ 
fiables y para diseños preliminares. 
MITOS FRECUENTES EN LAS 
CLASIFICACIONES GEOMECANICAS 
89 
MITO Nº5 
ES SUFICIENTE CON BASARSE EN EJEMPLOS 
ESTUDIADOS Y DESARROLLADOS EN EL CAMPO DE 
LA INGENIERÍA CIVIL DE TÚNELES 
 
Una gran equivocación! Hay una gran cantidad de 
valiosa información que obtener de “nuestros primos” 
los ingenieros de minas, para aplicarla a la Ingeniería 
Civil. 
MITOS FRECUENTES EN LAS CLASIFICACIONES 
GEOMECANICAS 
90 
MITO Nº5 
ES SUFICIENTE CON BASARSE EN EJEMPLOS ESTUDIADOS Y DESARROLLADOS 
EN EL CAMPO DE LA INGENIERÍA CIVIL DE TÚNELES 
MITOS FRECUENTES EN LAS CLASIFICACIONES 
GEOMECANICAS 
91 
MITO Nº5 
ES SUFICIENTE CON BASARSE EN EJEMPLOS ESTUDIADOS Y DESARROLLADOS 
EN EL CAMPO DE LA INGENIERÍA CIVIL DE TÚNELES 
MITOS FRECUENTES EN LAS CLASIFICACIONES 
GEOMECANICAS 
92 
MITO Nº5 
ES SUFICIENTE CON BASARSE EN EJEMPLOS ESTUDIADOS Y DESARROLLADOS 
EN EL CAMPO DE LA INGENIERÍA CIVIL DE TÚNELES 
MITOS FRECUENTES EN LAS CLASIFICACIONES 
GEOMECANICAS 
93 
MITO Nº5 
ES SUFICIENTE CON BASARSE EN EJEMPLOS ESTUDIADOS Y DESARROLLADOS 
EN EL CAMPO DE LA INGENIERÍA CIVIL DE TÚNELES 
MITOS FRECUENTES EN LAS CLASIFICACIONES 
GEOMECANICAS 
94 
MITO Nº5 
ES SUFICIENTE CON BASARSE EN EJEMPLOS ESTUDIADOS Y DESARROLLADOS EN EL 
CAMPO DE LA INGENIERÍA CIVIL DE TÚNELES 
MITOS FRECUENTES EN LAS CLASIFICACIONES 
GEOMECANICAS 
95 
MITO Nº5 
ES SUFICIENTE CON BASARSE EN EJEMPLOS ESTUDIADOS Y DESARROLLADOS 
EN EL CAMPO DE LA INGENIERÍA CIVIL DE TÚNELES 
MITOS FRECUENTES EN LAS CLASIFICACIONES 
GEOMECANICAS 
96 
MITO Nº5 
ES SUFICIENTE CON BASARSE EN EJEMPLOS ESTUDIADOS Y DESARROLLADOS 
EN EL CAMPO DE LA INGENIERÍA CIVIL DE TÚNELES 
MITOS FRECUENTES EN LAS CLASIFICACIONES 
GEOMECANICAS 
97 
MITO Nº5 
ES SUFICIENTE CON BASARSE EN EJEMPLOS ESTUDIADOS Y DESARROLLADOS 
EN EL CAMPO DE LA INGENIERÍA CIVIL DE TÚNELES 
LOS 10 MANDAMIENTOS PARA USAR LAS 
CLASIFICACIONES RMR Y Q 
98 
1.0 ASEGURAR QUE LOS PARAMETROS DE LA C.G. SON 
CUANTITATIVOS (ESTAN MEDIDOS NO SOLO DESCRITOS), SEAN 
ADECUADOS, PROVENGAN DE ENSAYOS NORMALIZADOS, 
PERTENECEN A CADA REGION ESTRUCTURAL GEOLOGICA, SE BASAN 
EN SONDEOS, GALERIAS DE EXPLORACION Y CARTOGRAFIA 
GEOLOGICA DE SUPERFICIE, ADEMAS EN SISMICA DE REFRACCION 
QUE PERMITA INTERPOLAR ENTRE LOS INEVVITABLE NUMERO DE 
SONDEOS. 
2.0 SIGA LOS PROCEDIMIENTOS ESTABLECIDOS PARA CLASIFICAR 
LOS MACIZOS ROCOSOS CON EL RMR Y EL Q, Y ADEMAS LOS RANGOS 
DE VARIACION TIPICOS Y LOS VALORES PROMEDIOS. 
3.0 UTILIZAR LAS DOS CLASIFICACIONES Y COMPRUEBE LOS 
VALORES OBTENIDOS CON LAS CORRELACIONES PUBLICADAS 
ENTRE AMBOS AUTORES. 
4.0 ESTIMAR LAS PROPIEDADES DEL MACIZO ROCOSO, EN 
PARTICULAR EL MODULO DEL MACIZO (PARA USO EN MODELO 
NUMERICOS) 
LOS 10 MANDAMIENTOS PARA USAR LAS CLASIFICACIONES RMR Y Q 
99 
4.0 ESTIMAR LAS PROPIEDADES DEL MACIZO ROCOSO, EN PARTICULAR EL MODULO 
DEL MACIZO (PARA USO EN MODELO NUMERICOS) 
LOS 10 MANDAMIENTOS PARA USAR LAS 
CLASIFICACIONES RMR Y Q 
100 
5.0 ESTIMAR LAS NECESIDADES PRELIMINARES DE SOSTENIMIENTO 
APLICANDO LAS DOS CORRELACIONES 
LOS 10 MANDAMIENTOS PARA USAR LAS CLASIFICACIONES RMR Y Q 
101 
6.0 UTILIZAR LA MODELIZACION NUMERICA, OBTENIENDO FACTORES 
DE SEGURIDAD, Y COMPRUEBE QUE SE DISPONE DE SUFICIENTE 
INFORMACION. USAR POR LO MENOS DOS CRITERIOS DE 
COMPARACION Y COTEJAR LOS RESULTADOS PROPORCIONADOS 
POR EL CRITERIO DE HOEK-BROWN. 
7.0 SI NO SE DISPONE DE INFORMACION SUFICIENTE, ADMITE QUE EL 
METODO DE DISEÑO INTERACTIVO DE UNA EXPLORACION GEOLOGICA 
MAS INTENSIVA Y DE NUEVOS ENSAYOS, POR EJEMPLO MEDIDAS DE 
ESTADO TENSIONAL SI FUERA NECESARIO. 
8.0 TEN EN CUENTA EL PROCESO CONSTRUCTIVO, Y ENEL CASO DE 
LOS ESTUDIOS DE VIABILIDAD DE LAS TUNELADORAS, ESTIMA LAS 
VELOCIDADES DE AVANCE USANDO EL QTBM Y EL INDICE DE 
EXCAVABILIDAD DE MACIZOS ROCOSOS. RME. 
9.0 ASEGURATE QUE LA INFORMACION DE LA CARACTERIZACION DEL 
M.R. ESTE INCLUIDO EN EL INFORME GEOTECNICO PARA 
ESPECIFICACIONES DEL DISEÑO. 
10.0 REALIZAR LOS LEVANTAMIENTOS DEL RMR Y EL Q A MEDIDA QUE 
AVANCE LA CONSTRUCCION, PARA COMPARAR CON LAS 
CONDICIONES INDICADAS EN EL DISEÑO. 
INSTITUTO GEOTECNICO DE NORUEGA 
INDICE DE CALIDAD TUNELERA 
DE LA ROCA Q 
Q = RQD x Jr x Jw 
 Jn Ja SRF 
SISTEMA DE CLASIFICACION DE BARTON 
RQD = Representa la Estructura de la masa rocosa, la cual es medida del tamaño 
 Jn del bloque o de la partícula, con dos valores extremos (100/0.5 y 10/20). 
 TAMAÑO DE BLOQUES 
Jr = Representa la rugosidad y características friccionantes de las paredes de 
Ja la junta o los materiales de relleno (4/0.75 y 0.5/20). 
 RESISTENCIA AL CORTE ENTRE LOS BLOQUES 
 Jw = Consiste en dos parámetros de esfuerzos. SRF es una medida de: 
SRF 1) La carga de aflojamiento en el caso de una excavación a través de 
 zonas de corte y rocas portadoras de arcilla. 
 2) Esfuerzos rocosos en rocas competentes. 
 3) Cargas de alta deformación en rocas plásticas incompetentes. Esto 
 puede ser considerado como un parámetro de esfuerzo total. 
 4) El parámetro Jw es una medida de presión de agua, la cual tiene un 
 efecto adverso sobre la resistencia al corte de las juntas, debido a la 
 reducción del esfuerzo normal efectivo. 
 ESFUERZO EFECTIVO (1/0.5 y 0.05/20) 
Q = RQD x Jr x Jw 
 Jn Ja SRF 
SISTEMA DE CLASIFICACION DE BARTON 
EL RANGO DE VARIACION DE LOS PARAMETROS ES EL SIGUIENTE: 
 
RQD = Entre 0 y 100 
 Jn = Entre 0.5 Y 20 
 Que nos da dos valores extremos (100/0.5 y 10/20). 
 
Jr = Entre 0.5 y 4 
Ja = Entre 0.75 y 20 
 Que nos dos valores extremos (4/0.75 y 0.5/20). 
 
 Jw = Entre 0.05 y 1 
SRF = Entre 0.5 y 20 
 Que nos da dos valores extremos (1/0.5 y 0.05/20) 
Q = RQD x Jr x Jw 
 Jn Ja SRF 
SISTEMA DE CLASIFICACION DE BARTON 
EL RANGO DE VARIACION DE LOS PARAMETROS ES EL SIGUIENTE: 
 
RQD = Entre 0 y 100 
 Jn = Entre 0.5 Y 20 
 Que nos da dos valores extremos (100/0.5 y 10/20). 
 
Jr = Entre 0.5 y 4 
Ja = Entre 0.75 y 20 
 Que nos dos valores extremos (4/0.75 y 0.5/20). 
 
 Jw = Entre 0.05 y 1 
SRF = Entre 0.5 y 20 
 Que nos da dos valores extremos (1/0.5 y 0.05/20) 
SISTEMA DE CLASIFICACION DE BARTON 
RQD 
SISTEMA DE CLASIFICACION DE BARTON 
 Jn 
SISTEMA DE CLASIFICACION DE BARTON 
Jr 
SISTEMA DE CLASIFICACION DE BARTON 
Ja 
SISTEMA DE CLASIFICACION DE BARTON 
Jw 
S
R
F 
SISTEMA DE CLASIFICACION DE BARTON 
TIPOS DE ROCAS 
De = Ancho,diámetro altura excavación(m) 
 Relación de sostenimiento (ESR) 
DIMENSION EQUIVALENTE De 
 EL VALOR DE ESR ESTA RELACIONADO AL USO QUE SE LE DARA 
A LA EXCAVACION Y AL GRADO DE SEGURIDAD QUE ESTA 
DEMANDE DEL SISTEMA DE SOSTENIMIENTO INSTALADO PARA 
MANTENER LA ESTABILIDAD DE LA EXCAVACION 
RELACIONANDO EL INDICE Q A LA ESTABILIDAD Y A LOS 
REQUERIMIENTOS DE SOSTENIMIENTO DE EXCAVACIONES 
SUBTERRÁNEAS, BARTON LIEN Y LUNDE, DEFINIERON UN 
PARÁMETRO ADICIONAL AL QUE DENOMINARON DIMENSION 
EQUIVALENTE De DE LA EXCAVACIÓN. 
ESTA DIMENSION ES OBTENIDA DIVIDIENDO EL ANCHO, DIAMETRO O 
ALTRURA DE LA PARED DE LA EXCAVACION POR UNA CANTIDAD 
LLAMADA RELACION DE SOSTENIMIENTO DE LA EXCAVACION, ESR. : 
VALORES DE ESR, BARTON et.al (1974) 
CATEGORIA DE 
EXCAVACIONES 
DESCRIPCION ESR 
A 
Excavaciones mineras temporales 
3- 5 
B 
Aberturas mineras permanentes, túneles de agua 
para hidroeléctricas (excluyendo conductos 
forzados de alta presion), tuneles, galerías y 
sovavones para grandes excavaciones. 
1.6 
C 
Cámaras de almacenamiento, plantas de 
tratamiento de agua, túneles carreteros y 
ferrocarrileros menores, camaras de equilibrio, 
tuneles de acceso. 
1.3 
D 
Casas de máquinas, túneles carreteros y 
ferocarriles mayores, refugios de defensa civil, 
portales y cruces de túnel. 
1.0 
E 
Estaciones nucleoeléctricas subterráneas, 
estaciones de ferrocarril, instalaciones para 
deportes y reuniones, fábricas. 
0.80 
CATEGORIAS DE SOSTENIMIENTO 
BASADAS EN INDICE DE CALIDAD Q 
SOSTENIMIENTOS SEGÚN EL INDICE Q 
SOSTENIMIENTOS SEGÚN EL INDICE Q 
TIPOS DE SOSTENIMIENTO 
(BARTON et at,1974) 
PRESIONES SOBRE EL SOSTENIMIENTO 
(BARTON et al, 1974) 
CORRELACION ENTRE LOS INDICES 
RMR Vs. Q 
 SE HAN PROPUESTO DISTINTAS CORRELACIONES EMPIRICAS 
PARA RMR Y Q, ALGUNA DE LAS MAS CARACTERISTICAS SON 
LAS SIGUIENTES: 
 
• RMR = 9 Ln Q + 44 (BIENIAWSKI, 1979, SUDAFRICA) 
• RMR = 5.9 Ln Q + 43 (RULEDGE Y PRESTON, 1980, NUEVA ZELANDIA) 
• RMR = 5.4 Ln Q + 55.2 (MORENO, E. 1981, ASTURIAS) 
• RMR = 10.5 Ln Q + 41.8 (ABAD, J. Et Al 1983, ASTURIAS) 
• RMR = 5 Ln Q + 60.8 (CAMERON CLARK Y BUDAVARI 1981, SUDAFRICA) 
TANTO EN LAS CLASIFICACIONES EMPIRICAS COMO EN LA DESCRIPCIÓN 
CUALITATIVA NO COINCIDEN NI EN SUS CLASES NI EN SUS COEFICIENTES 
DE REGRESIÓN. KAISER Y GALE (1985), BASÁNDOSE EN LOS ESTUDIOS 
PROBABILÍSTICOS HA PROPUESTO UNA ÚNICA RELACIÓN: RMR = 8.5 
Ln Q + 35 
CORRELACION ENTRE CLASIFICACIONES 
GEOMECANICAS (BIENIAWSKI,1979) 
CORRELACION ENTRE CLASIFICACIONES 
GEOMECANICAS (BIENIAWSKI,1979) 
CLASES 
RMR 
VALORES 
RMR 
CLASES 
Q 
VALORES 
Q 
I 90 ± 10 Muy buena Extremadamente o 
excepcionalmente buena 
> 200 
II 70 ± 10 Buena Buena a muy buena 20 – 20 
III 50 ± 10 Regular Muy mala a buena 0.3 – 20 
IV 30 ± 10 Mala Extremadamente mala 0.003 – 0.3 
V 10 ± Muy Mala Excepcionalmente mala < 0.003 
SEGÚN EL GRAFICO ANTERIOR AMBAS CLASIFICACIONES TENDRIAN LAS 
SIGUIENTES EQUIVALENCIAS: 
CORRELACION ENTRE CLASIFICACIONES 
GEOMECANICAS 
 MODULO DEFORMACION IN SITU Em 
QTBM MODELO (PR) Y PRONÓSTICO (AR) Y 
ESTIMACIONES DE EJECUCION 
• El objetivo del modelo de QTBM, que muy brevemente será descrito aquí, 
es permitir al que utilizar la Tala de q de base, o la velocidad sísmica solo 
con el fin de reproducir tanto PR (la tasa de penetración) y AR (la tasa de 
avance real) para los distintos ámbitos, tipos de roca, o longitudes de túnel. 
Naturalmente, hay interacciones importantes entre la roca y la que deben 
ser incluidos. 
 
125 
126 
127 
CLASIFICACION DE LAUBSCHER 
SISTEMA DE CLASIFICACION DE 
LAUBSCHER 
SISTEMA DE CLASIFICACION DE 
LAUBSCHER 
SISTEMA DE CLASIFICACION DE 
LAUBSCHER 
SISTEMA DE CLASIFICACION DE 
LAUBSCHER 
CORRECCCION DE LAUBSCHER Y TAYLOR 
LAUBSCHER y TAYLOR, han propuesto algunas 
modificaciones a la clasificación geomecánica de Bieniawski 
y recomendaciones para el sostenimiento. 
Los ajuste que proponen Laubscher y taylor, consisten en la 
modificación del valor original, siendo los siguientes: 
 Meteorización 
Esfuerzos In situ e inducidos 
Cambios de los esfuerzos 
Influencia de las orientaciones del rumbo y buzamiento 
Efectos de Voladura 
Ajustes Combinados 
RMR + Ajustes = MRMR 
CORRECCCION DE LAUBSCHER Y TAYLOR 
Algunos tipos de roca se meteorizan 
rápidamente cuando entran en 
contacto con el aire, afectando 
algunos Parámetros: 
Meteorización. Afecta al IRS, RQD, 
JC. Rangos entre 50% a 100%. 
Orientación de fracturas. 
(Estabilidad de Caserones,Taludes, 
Hundibilidad). 
PARAMETRO METEORIZACION OBSERVACION 
dc 
DISMINUYE HASTA 96% AFECTA MICROFISURAS DE LA ROCA 
R.Q.D. 
DISMINUYE HASTA 95% LA ROCA AUMENTA SUS FRACTURAS 
CONDICION DE 
JUNTAS SE REDUCE HASTA 82% 
SI METEORIZACION MOTIVO DETERIORO EN 
SUPERFICIES DE LA FISURA O SU RELLENO 
CLASIFICACIÓN DE LAUBSCHER Y TAYLOR 
AJUSTES – ESFUERZOS INDUCIDOS 
Los esfuerzos, tanto In Situ como 
inducidos pueden incidir sobre las fisuras, 
manteniendo sus superficies en 
compresión o permitiendo que las fisuras 
se aflojen, y aumenten el riesgo de un 
movimiento cortante. 
PARAMETRO 
ESFUERZOS IN 
SITU E INDUCIDOS 
OBSERVACION 
CONDICION DE 
JUNTAS 
AUMENTA HASTA 120% LAS JUNTAS QUEDAN EN COMPRESION 
DISMINUYE HASTA 90% 
SI EL RIESGO DE UN MOVIIENTO CORTANTE 
AUMENTA 
DISMINUYE HASTA 76% 
SI LAS FISURAS ESTAN ABIERTAS Y CON 
RELLENO DELGADO. 
Se requiere conocer 
Razón de esfuerzos 
Magnitud de esfuerzos 
Redistribución de esfuerzos se obtiene de 
modelamiento de diagramas publicados. 
Interesan: 
 Esfuerzos máximos 
 Esfuerzos mínimos 
 Diferencias (s1 - s3). 
CLASIFICACIÓN DE LAUBSCHER Y TAYLOR 
AJUSTES – ESFUERZOS INDUCIDOS 
Esfuerzos inducidos. 
 Esfuerzos Máximos (s1) 
Esfuerzos compresivos normales a 
fracturas hasta 120% 
 Esfuerzos Mínimos (s3) 
 Bajo confinamiento, mayor probabilidad 
de falla. 
 s3 < 0, falla traccional. 
 Diferencia entre esfuerzos (s1 - s3) 
(s1 - s3) elevado  cizalle por planos de 
discontinuidad. Ajuste hasta 60% 
CLASIFICACIÓN DE LAUBSCHER Y TAYLOR 
AJUSTES – ESFUERZOS INDUCIDOS 
CLASIFICACIÓN DE LAUBSCHER Y TAYLOR 
AJUSTES – CAMBIOS DE LOS ESFUERZOS 
Cuando hay cambios importante por 
operaciones mineras, la situación de las 
fisuras es afectada. 
PARAMETRO 
CAMBIO DE 
ESFUERZOS 
OBSERVACION 
CONDICION DE 
JUNTAS 
AUMENTA HASTA 120% LAS SIEMPRE ESTAN EN COMPRESION 
DISMINUYE HASTA 60% 
CAUSA MOVIMIENTOS CORTANTES 
IMPORTANTES. 
CLASIFICACIÓN DE LAUBSCHER Y TAYLOR 
AJUSTES – INFLUENCIA Rb. Y Bz. 
El tamaño, la forma y la dirección del avance de una excavación 
subterránea tendrá una influencia sobre la estabilidad cuando se 
considera en función del sistema de fisuras del macizo rocoso.
 
Laubscher y Taylor opinan, que para garantizar la estabilidad de 
una excavación subterránea en una roca fisurada depende de la 
cantidad de fisuras y de los frentes de excavación que se desvían 
de la vertical y recomiendan los siguientes ajustes: (ajustes en 
porcentaje dependiendo de la cantidad de frentes inclinados en la 
excavación). 
3
4
5
6
5
6
4
3
4
5
3
2.1
13
4
2
2
3
2
# de fracturas que
definen bloque
a la vertical y porcentajes de ajuste
# de planos con inclinaciones distintas
70% 75% 80% 85% 90%
CLASIFICACIÓN DE LAUBSCHER Y TAYLOR 
AJUSTES – INFLUENCIA Rb. Y Bz. 
ORIENTACIÓN DE FRACTURAS 
Se propone además los siguientes ajustes para los 
valores del espaciado de juntas, para las zonas de 
cortantes que se ubican en operaciones mineras: 
(*) No aplicable a roca fracturada 
0 - 15°
Porcentaje
(túneles) (*)
cizalladas c/r al avance
Orientación de zonas 
15° - 45°
45° - 75°
76%
84%
92%
CLASIFICACIÓN DE LAUBSCHER Y TAYLOR 
AJUSTES – INFLUENCIA Rb. Y Bz. 
Orientación de fracturas. Caso pilares y paredes 
caserones. Cuando las fracturas definen una 
cuña inestable, cuya base está en la pared. 
0 - 5
5 - 10
10 - 15
15 - 20
Rating J.C. Buzamiento de intersección y % ajuste
30 - 40
20 - 30
10 - 30 = 85%
10 - 20 = 90%
20 - 30 = 90%
30 - 40 = 90%
30 - 50 = 90%
40 - 60 = 95%
40 - 60 = 85%
> 50 = 85%
> 60 = 90%
20 - 40 = 80%
30 - 50 = 80%
30 - 40 = 75%
> 60 = 80%
> 50 = 75%
>40 = 70%
> 40 = 70%
CLASIFICACIÓN DE LAUBSCHER Y TAYLOR 
AJUSTES – EFECTOS DE LA VOLADURA 
Efectos de Voladuras 
 
Técnica Ajuste % 
Máquinas Tuneleras (TBM) 100% 
Voladuras controlada 97% 
Voladuras convencional buena 94% 
Malas prácticas de Voladura 80% 
Las voladuras crean nuevas fracturas y provocan 
movimientos en las fisuras existentes. Se propone 
las siguientes reducciones para los valores del 
RQD y la condición de juntas. 
CLASIFICACIÓN DE LAUBSCHER Y TAYLOR 
AJUSTES COMBINADOS 
RESUMEN 
 Meteorización 75% - 100% 
 Orientación 63% - 100% 
 Esfuerzos 60% - !20% 
 Voladura 80% - 100% 
Ajustes combinados 
En algunos casos la clasificación geomecánica se 
encuentra sujeta a más de un ajuste. El ajuste total 
no debe pasar de un 50 %. 
CLASIFICACIÓN DE LAUBSCHER 
Y TAYLOR – RECOM. PARA EL SOSTENIMIENTO 
Considerando los valores de la clasificación ajustados y 
tomando en cuenta practicas normales de sostenimiento en 
minas se propone: 
VALORES 
AJUSTADOS VALORES GEOMECANICOS ORIGINALES - BIENIAWSKI 
90-100 80-90 70-80 60-70 50-60 40-50 30-40 20-30 10-20 0-10 
70 - 100 
50 – 60 a a a a 
40 – 50 b b b b 
30 – 40 c,d c,d c,d,e d,e 
20 – 30 e f,g f,g,j f,h,j 
10 – 20 i i h,i,j h,j 
0 - 10 k k l l 
CLASIFICACIÓN DE LAUBSCHER-TAYLOR – SOSTENIMIENTO 
• a.- Generalmente no hay sostenimiento, pero algunas intersecciones de fisuras 
pueden necesitar pernos. 
• b.- Cuadricula de pernos cemntados con espaciamiento de 1 m. 
• c.- Cuadricula de pernos cementados con espaciamiento de 0.75 m. 
• d.- Cuadricula de pernos cementados con espaciamiento de 1 m y 100 mm de 
concreto lanzado. 
• e.- Cuadricula de pernos cementados con espcaiamiento de 1 m y concreto colado 
de 300 mm y que solo se usara si los cambios de los esfuerzos no son excesivos. 
• f.- Cuadricula de pernos cementados con espaciamiento de 0.75 y 100 mm de 
concreto lanzado. 
• g.- Cuadricula de pernos cementados con espaciamiento de 0.75 m y 100 mm de 
concreto lanzado y malla. 
• h.- Concreto colado de 450 mm de espesor con una cuadricula de pernos 
cementados con espcaimiento de 1 m si los cambios de los esfuerzos no son 
excesivos. 
• i.- Pernos cementados con espaciamiento de 0.75 m si hay un esfuerzo potencial a 
la mano, y 100 mm de concreto lanzado, luego cibras de acero a manera de técnica 
de reparación si los cambios en los esfuerzos son excesivos. 
• j.- estabilizar con refuerzos de cable protector y concreto de 450 mm de espesor si 
los cambios en los esfuerzos no son excesivos. 
• k.- Estabilizar con resfuerzo de cable protector seguido de concreto lanzado hasta e 
incluyendo el frente si es necesario y luego cimbras de acero poco seprados, como 
tecnica de reparación donde los cambios en los esfuerzos soon excesivos. 
• l.- No trabajar en este terreno, o usar las técnicas j ó k. 
CLASIFICACION SRC DE LUIS 
GONZALES VALEJOS 
1985 
CLASIFICACION GEOMECANICA SRC 
• ESTA CLASIFICACION SALE A CONSECUENCIA DE 
QUERER BUSCAR UN METODO DE CLASIFICACION DE 
MACIZOS ROCOSOS QUE TENGAN EN CUENTA LA 
EXTRAPOLACION DE LOS DATOS DE SUPERFICIE, SU 
VARIACION DE LAS PROPIEDADES CON LA 
PROFUNDIDAD Y LOS DISTINTOS CONDICIONANTES 
GEOMECANICOS QUE INTERVIENEN EN UN DISEÑO DE 
TÚNEL Y POSTERIOR COMPORTAMIENTO DURANTE LA 
EXCAVACION. 
• LA CLASIFICACION SRC SE BASA EN LA CLASIFICACION 
DE BIENIAWSKI (1979) Y REUNE TAMBIEN EXPERIENCIAS 
DE LA CLASIFICACION DE BARTON et al (1974), SIN 
EMBARGO SE DIFERENCIA DE ELLAS POR INTRODUCIR 
FACTORES DE CORRECCION PARA EL USO DE DATOS DE 
SUPERFICIEE INCORPORA NUEVOS INDICES COMO EL 
ESTADO TENSIONAL E INFLUENCIA DE LAS 
CONDICIONES CONSTRUCTIVAS. 
CLASIFICACION GEOMECANICA SRC 
PARAMETROS DE CLASIFICACION 
A. RESISTENCIA DE LA MATRIZ ROCOSA 
B. ESPACIADO DE LAS DISCONTINUIDADES Y RQD 
C. CONDICION DE LAS DISCONTINUIDADESD. FILTRACIONES 
E. ESTADO TENSIONAL 
 FACTOR DE COMPETENCIA (CF) 
 (Definido como el cociente de la resistencia de la compresión uniaxial y la 
tensión máxima vertical debido peso recubrimiento) 
 FACTOR DE RELAJACION TENSIONAL (SRF) 
 (Definido por cociente edad última deformación tectónica principal en 
años x 10-³ y la máxima carga litostatica vertical) 
 ACCIDENTES TECTONICOS 
 (Los accidentes tectónicos importantes pueden dar lugar a marcadas 
anisotropías direccionales y concentración esfuerzos) 
 ACTIVIDAD NEOTECTONICA 
 Tambien puede ser causa de importantes anisotropías tensionales. 
Ubicación a zona sísmica activa) 
F. PROCESO CONSTRUCTIVO 
CLASIFICACION GEOMECANICA SRC 
INDICE DE CALIDAD VALORES 
1. RESISTENCIA MATRIZ ROCOSA 
 Carga Puntual (Mpa) 
 Compresión Simple (Mpa) 
 Puntuación 
 
> 8 
> 250 
 20 
 
8 a 4 
259 a 100 
15 
 
4 a 2 
100 a 50 
7 
 
2 a 1 
50 a 25 
4 
 
No aplicable 
25 a 5 5 a 1 < 1 
 2 1 1 
 2. ESPACIADO RQD 
 Espaciado (m) 
 RQD (%) 
 Puntuación 
 
> 2 
100 a 90 
25 
 
2 a 0.6 
90 a 75 
20 
 
0.6 a 0.2 
75 a 50 
15 
 
0.2 a 0.06 
50 a 25 
8 
< 0.06 
< 25 
5 
3. DISCONTINUIDADES 
 
 Condiciones 
 
 Puntuación 
Muy rugosas. Discontínuas. 
Sin separación. Bordes poco 
alterados y duros. 
 
30 
Algo rugosas. 
Discontinuas. 
Separación < 1 mm. 
Bordes duros y poco 
alterados. 
25 
Algo rugosas. 
Discontínuas.Separaci
ón 1 mm. Bordes 
blandos y alterados. 
20 
Lisas o con 
slickensides. 
Contínuas. 
Abiertas a 1 a 
5 mm. Con 
rellenos. 
10 
Lisas o con 
slickensides. 
Contínuas. 
Abiertas mas de 5 
mm. Con rellenos. 
0 
4. FILTRACIONES 
 Caudal po 10 m de túnel (l/min) 
 Condiciones 
 Puntuación 
Inapreciable 
Seco 
15 
< 10 
Algo húmedo 
10 
10 – 25 
Algunas filtraciones 
7 
25 – 125 
Frecuentes 
filtraciones 
4 
> 125 
Abundantes 
filtraciones 
0 
5. ESTADO TENSIONAL 
Factor de competencia 
Puntuación 
Accidentes tectónicos 
Puntuación 
 
Factor de Relajación tensional 
Puntuación 
 
Actividad neotectónica 
Puntuación 
> 10 
10 
10 a 5 
5 
5 a 3 
-5 
<3 
- 10 
- 
Zonas de fallas/cabalgamiento de alcance regional y 
áreas cercanas 
- 5 
Tectónica compresiva 
- 2 
Tectónica distensiva 
0 
> 200 
0 
200 a 80 80 a 10 < 10 
 -5 -8 -10 
Zona afectada por laderas o talude 
200 a 80 79 a 10 <10 
-10 -13 -15 
Desestimada o desconocida 
0 
Supuesta 
-5 
Confirmada 
-10 
CLASE DE ROCA 
Clase SRC 
Puntuación 
I 
Muy Buena 
100 a 81 
II 
Buena 
80 a 61 
III 
Media 
80 a 41 
IV 
Mala 
40 a 21 
V 
Muy Mala 
< 20 
INFLUENCIA RELATIVA DE LOS PARAMETROS 
GEOMECANICOS EN LAS CLASIFICACIONES 
OTRAS CLASIFICACIONES 
CLASIFICACION SEGÚN RABCEWICZ 
• DESARROLLADA POR EL AUTOR, COMO BASE PARA EL 
NUEVO METODO AUSTRIACO DE TUNELERIA 
(N.A.T.M.), SU EMPLEO ESTA MUY DIFUNDIDO EN 
ALEMANIA, AUSTRIA Y FRANCIA. 
• ESTA CLASIFICACION RECOGE LAS EXPERIENCIAS 
OBTENIDAS EN LA CONSTRUCCION DE TUNELES, 
DONDE LA MASA ROCOSA PRESENTA DIVERSOS 
GRADOS DE OPOSICION AL AVANCE DE EXCAVACION 
DEL TUNEL, Y SE HACE NECESARIO EFECTUAR SU 
CORRESPONDIENTE SOSTENIMIENTO, EN TERRENOS 
MUY DIFICILES, EJECUTAR METODOS DE 
SOSTENIMIENTO PARCIAL, CON EL CONSIGUIENTE 
TIPO DE SOSTENIMIENTO. 
• ESTE TIPO DE CLASIFICACION TIENE VALOR 
IMPORTANTE, CUANDO SE EJECUTAN 
EXCAVACIONES DE GRAN SECCION, MAYORES DE 50 
METROS CUADRADOS. 
CLASIFICACION SEGÚN 
RABCEWICZ 
CLASIFICACION DE PROTODIAKONOV 
• ES UNA CLASIFICACION BASTANTE 
EXTENDIDA EN LOS PAISES DEL ESTE DE 
EUROPA, EN LOS QUE SE UTILIZA PARA EL 
DIMENSIONAMIENTO DE SOSTENIMIENTOS DE 
TUNELES, Y QUE EN 1976 FUE ADOPTADO POR 
LA AFTES EN FRANCIA, JUNTO CON LA DE 
DEERE PARA PREDIMENSIONADO EN ESTE 
PAÍS. 
• PROTODIAKONOV CLASIFICA LOS TERRENOS, 
ASIGNANDOLES UN PARAMETRO “f” LLAMADO 
COEFICIENTE DE RESISTENCIA, A PARTIR DEL 
CUAL, Y DE LAS DIMENSIONES DEL TUNEL, 
DEFINE LAS CARGAS DEL CALCULO PARA 
DIMENSIONAR EL SOSTENIMIENTO. 
GRADO DE 
RESISTENCIA 
TIPO DE ROCA O SUELO 
m 
Kg/m3 
q uc 
Kg/m² 
FACTOR 
 
MUY ALTO 
Granitos masivos. Cuarcitas o basaltos sanos y en 
general, rocas duras sanas y muy resistentes. 
2800-3000 2000 20 
MUL ALTO 
Granitos prácticamente masivos, porfidos, pizarras, 
arenisca y calizas sanas. 
2600-2700 1500 15 
ALTO 
Granitos y formaciones similares, areniscas y calizas 
prácticamente sanas conglomerados muy resistente, 
limolitas resistente. 
2500-2600 1000 10 
ALTO 
Calizas en general, granitos meteorizados, limolitas, 
areniscas relativamente resistes, mármoles, pirita. 2500 800 8 
MODERADAMENTE ALTO Areniscas normales 2400 600 6 
MODERADAMENTE ALTO Pizarras 2300 500 5 
MEDIO 
Lutitas, calizas y areniscas de baja resistencia, 
conglomerado no muy duros 
2400-2800 400 4 
MEDIO Lutitas, pizarras arcillosas, margas 2400-2600 300 3 
MODERADAMENTE BAJO 
Lutitas blandas, calizas muy fracturadas, yesos, 
areniscas en bloques, gravas cementadas. 
2200-2600 
200-
150 
2-1.5 
MODERADAMENTE BAJO 
Gravas, lutitas y pizarras fragmentadas, depósitos de 
talud duros, arcillas duras. 
2000 -- 1.5 
BAJO Arcilla firme, suelos arcillosos 1700-2000 -- 1.0 
BAJO 
Loes, formaciones de arena y grava, suelos areno-
arcillosos o limo-arcillosos 
1700-1900 -- 0.8 
SUELOS Suelos con vegetación, turba, arenas húmedas. 1600-1800 -- 0.6 
SUELOS GRANULARES Arenas y gravas 1400-1600 -- 0.5 
SUELOS PLASTICOS Limos y arcillas blandos. 0.3 PROTODIAKONOV 
CLASIFICACION DE PROTODIAKONOV 
• DA UNAS REGLAS PARA LA DETERMINACION 
DE “f” EN FUNCION DE LA RESISTENCIA A LA 
COMPRESION SIMPLE, EL ANGULO DE 
ROZAMIENTO INTERNO Y LA COHESION, 
ESTAS SON: 
• PARA ROCAS: f = c/10 
• PARA SUELOS: f = tg + C/c 
• DONDE: 
 c = Resistencia compresion simple (Mpa) 
  = Angulo de rozamiento interno a largo plazo 
 C = Cohesion a largo plazo (Mpa). 
CLASIFICACION DE PROTODIAKONOV 
• LA DISTRIBUCION DE LAS CARGAS SOBRE UN TUNEL PARA EL 
DIMENSIONAMIENTO DEL SOSTENIMIENTO SE HACE SUPONIENDO: 
• Presión uniforme vertical sobre clave 
 Pv =  . h 
• Presión uniforme horizontal lateral 
 Pl =  (h + 0.5 m)tg² (45 + /2) 
 donde: 
 h = B/2f 
 B = b + 2m.tg (45 - /2) 
 siendo: 
 b = anchura 
 m = altura del túnel 
 f = coeficiente de resistencia (Protodiakonov) 
  = angulo de rozamiento interno. 
  = densidad del terreno. 
CLASIFICACION SEGÚN NORMA 
ALEMANA (B – 2203) 
• Esta es un Clasificación eminentemente 
práctica. Norma la ejecución de obras 
subterráneas en Alemania, es adaptación de la 
clasificación de rabcewicz a la realidad Alemana 
y cubre excavaciones en diversas secciones. 
• En esta Clasificaicón existen 7 tipos de terrenos 
diferentes. 
CLASIFICACION SEGÚN NORMA ALEMANA (B – 2203) 
TIPO 
CARACTERES 
DE LA ROCA 
EXCAVACION Y SOSTENIMIENTO 
1 Terreno Estable Excavación en una unica fase, sin sostenimiento. 
2 
Roca poco 
fracturada 
Excavación en una única fase, sostenimiento 
donde se requiera. 
3 
Roca algo más 
fracturada 
Excavación en una única fase, sostenimiento en la 
bóveda. 
4 
Roca fracturada y 
poco friable 
Excavacion en dos fases y contrabóveda, 
sosteniiento sistemático en toda la sección. 
5 
Roca muy friable, 
empuje inmediato 
Excavación