Clasificacion geomecanica de Q de Barton

UNIVERSIDAD NACIONAL DE
INGENIERÍA
FACULTAD DE INGENIERIA GEOLOGICA,
MINERA Y METALURGICA
DOCENTES:
• Elvis William Valencia Chavez
• Luis Tito Palomino Flores
ALUMNOS:
• Gutierrez Quispe Jonathan Danfer
• Junes Diaz Erick Eduardo
• Fernandez Dura Franklin James
• CURSO: Túneles Y Movimiento De
Materiales. MI636 A
• TEMA: Clasificación geomecánica
por Q de Barton.

• Conocer los parámetros tomados en cuenta en la
clasificación geomecánica de Q de Barton.
• Conocer algunos ensayos y/o métodos realizados para
la elección de valores adecuado de los parámetros, por
ejemplo, la alteración de las juntas y stress del macizo
rocoso.
• Conocer cómo aplicar el Q de Barton como guía para
plantear el sostenimiento de una excavación
subterránea en base a la calidad del macizo rocoso.
• Identificar ventajas y desventajas de esta clasificación.
• Relación con otras clasificaciones geomecánicas como
el RMR de Bieniawski.
Objetivos

Sistema Q de Barton (1974): Desarrollada por Barton,
Lien y Lunde en 1974, a partir del estudio de un gran
número de casos túneles, este constituye un sistema de
clasificación de macizos rocosos (cuantitativo-
observacional) que permite estimar parámetros
geotécnicos del macizo y diseñar planes de
sostenimientos para túneles y cavernas subterráneas.
El Q de Barton de 1974 sobrestimaba a la resistencia del
macizo rocoso ocasionando problemas a lo largo del
tiempo cuando esta clasificación fue usada en territorios
con características geológicas muy distintas al lugar de
origen del índice Q, problema que fue corregido con las
tablas del 2000.
Introducción

Clasificación geomecánica
Q de Barton (NGI)
Q (Calidad de la roca) Valoración
0.001-0.01 Excepcionalmente mala
0.01-0.1 Extremadamente mala
0.1-1.0 Muy mala
1.0-4 Mala
4-10 Regular
10-40 Buena
40-100 Muy buena
100-400 Extremadamente buena
400-1000 Excepcionalmente buena
La clasificación Q (oscila entre 0,001 y 1000)

El índice Q se utiliza comúnmente en la planificación de túneles y/o obras subterráneas este permite
cuantificar la calidad de un macizo rocoso en términos de su comportamiento geomecánico. El sistema Q se
basa en la atribución de puntuaciones a 6 parámetros.
❑ RQD: Índice del grado de fracturación de un macizo rocoso.
❑ 𝐽𝑛 : Número de familias de discontinuidades.
❑ 𝐽𝑟 : Índice de rugosidad de las discontinuidades o juntas.
❑ 𝐽𝑎 : Índice que indica la alteración de las discontinuidades.
❑ 𝐽𝑤 : Coeficiente reductor por la presencia de agua.
❑ 𝑆𝑅𝐹 : Coeficiente que tiene en cuenta la influencia del estado tensional del macizo rocoso.
𝑸 =
𝑹𝑸𝑫
𝑱𝒏
.
𝑱𝒓
𝑱𝒂
.
𝑱𝒘
𝑺𝑹𝑭

• De la combinación de estos parámetros se considera que el índice Q,
cuantifica la calidad del macizo rocoso, es función de tres condiciones.
1) Tamaño relativo de los bloques (RQD / Jn).
𝑅𝑄𝐷
𝐽𝑛
Representa la estructura del macizo rocoso, a partir de la medida del
tamaño del bloque, tiene los dos valores extremos (100/0,5 y 10/20).
Consta de dos parámetros, uno para la caracterización del grado de unión
(RQD),el otro, el número de conjuntos de juntas (Jn) que ocurren en el
lugar en cuestión.

1.1. Valoración del RQD
El RQD (Rock Quality Designation) este es el
índice de calidad más usado sirve para definir un
parámetro inicial de calidad de un macizo rocoso,
parte de la medición del grado de fracturación del
macizo. Nos da idea del número y condiciones de
las fracturas que afectan al terreno.
Los 3 Métodos para hallar el RQD
1. DEERE (1963)
2. HUDSON AND PRIEST (1979)
3. PALMSTROM (2005)

Clasificacion geomecanica de Q de Barton

A. B.
C. D.
E.
0-25% 25-50%
50-75% 75-90%
90-100%

A.
C.
1.2. Número de familias de discontinuidades (Jn 0.5 - 20).
0.5-1
2, 3

2) Resistencia al corte de las juntas (Jr / Ja)
𝐽𝑟
𝐽𝑎
Este segundo cociente representa la rugosidad y características de fricción
de las paredes de las juntas con o sin materiales de relleno.
Obs.
• No se da división en la clasificación de juntas rellenas si la
excavación subterránea está por encima o por debajo del nivel
freático, este factor se debe tener en cuenta por el posible
ablandamiento de material arcilloso debido al agua.
• Otro punto a ver es que en la práctica resulta difícil observar o
medir si una discontinuidad tendrá contacto con la pared después
de 0.1m de desplazamiento cortante.

2.1. Valoración del índice de rugosidad (Jr 0.5-4)
Este indicie se divide en 3 grupos.
a) Contacto entre roca y roca.
b) Contacto entre roca y roca, después de un
movimiento de 10cm.
c) No hay contacto entre roca y roca,
después del movimiento.

Notas:
i) Si el espaciamiento medio de las diaclasas fuera
superior a 3m adicionar 1 al Jr.
ii) En el caso de diaclasas planas perfectamente lisas que
presentan lineación y que dichas lineaciones estén
orientadas según la dirección de mínima resistencia,
se puede utilizar el valor de Jr = 0.5

2.2. Valoración del índice de alteración de las juntas (Ja)
Un macizo rocoso puede presentar material de
relleno en las discontinuidades este puede
afectar la estabilidad de las juntas puesto que
se comporta como un canal libre para el
movimiento y perdiendo rugosidad entre las
paredes de la discontinuidad.
Este indicie se divide en 3 grupos
a) Juntas (sin mineral de relleno intermedios).
b) Juntas (minerales de relleno en pequeño
espesor).
c) Juntas (minerales de relleno en gran
espesor).
Nota:
Una de las causas del comportamiento de las arcillas expansivas es la presencia
de minerales del tipo esmectita, específicamente las montmorillonitas, cuya
estructura les da la característica hidrofílica a estos suelos, de allí que sea esto lo
que oriente su identificación.

4. Índice de alteración de las discontinuidades 𝝓𝒓 𝑱𝒓
a. Contacto entre los planos de la discontinuidad (sin minerales de relleno intermedio).
A. Discontinuidad cerrada, dura, sin reblandecimiento, impermeable. 0.8
B. Planos de discontinuidad inalterados, superficies ligeramente
manchadas. (25°-35°) 1
C. Planos de discontinuidad ligeramente alterados. Presentan minerales
no blandos, partículas arenosas, roca desintegrada libre de arcilla. (25°-30°) 2
D. Recubrimiento de arcillas limosas o arenosas, fracciones de arcilla (no
blando). (25°-30°) 3
E. Recubrimiento de arcillas blandas o de baja fricción, es decir caolinita
o mica. También clorita, talco, yeso, grafito etc, y pequeñas
cantidades de arcillas expansivas.
(8°-16°) 4
b. Contacto entra los planos de discontinuidad ante un desplazamiento cortante inferior a
10cm (minerales de relleno en pequeños espesores).
F.
Partículas arenosas roca desintegrada libre de arcillas, etc.
(25°-30°) 4
G.
Material con alto grado de consolidación, relleno de minerales
arcillosos no blandos (continuos, pero de espesores inferiores a
5mm).
(16°-24°) 6
H.
Sobreconsolidacion media a baja, con reblandecimiento, rellenos de
minerales arcillosos (continuos, pero con espesores inferiores a
5mm).
(12°-16°) 8
J.
Relleno de arcillas expansivas, es decir montmorillonita (continuos,
pero con espesores inferiores a 5mm). El valor de Ja depende del
porcentaje de partículas con tamaños similares de las arcillas
expansivas.
(6°-12°) 8-12
c. No se produce contacto entre los planos de la discontinuidad después de un
desplazamiento cortante. (Rellenos de gran espesor).
K.
Zonas o bandas de roca triturada o desintegrada. Fuertemente
sobreconsolidada. (16°-24°) 6
L-
Zonas o bandas de arcilla, roca desintegrada o triturada. Mediano o
bajo sobreconsolidacion o suave reblandecimiento. (12°-16°) 8
M.
Zonas o bandas de arcilla, roca desintegrada o triturada. Mediano o
bajo sobreconsolidacion o suave reblandecimiento. (Ja) depende
del porcentaje de partículas con tamaños similares de arcilla
expansiva.
(6°-12°) 8-12
N.
zonas o bandas continuas gruesas de arcilla, fuertemente
sobreconsolidada.
(16°-24°)
10
O.
zonas o bandas continuas gruesas de arcilla, mediano o bajo
sobreconsolidamiento.
(12°-16°)
13
P.
zonas o bandas continuas gruesas de arcilla. Arcilla expansiva. (Ja)
depende del porcentaje de partículas con tamaños similares de
arcilla expansiva.
(6°-12°) 13-20

A.
B.
C.
D.
E.
F.
• Presencia de partículas de arena, libre de arcilla.
• GRUPO B
• GRUPO A
4
0.8
1
2
4
3

G.
H. –J.
K.
L.-M.
N.-O.
P.
• Algo de meteorización, arcilla dura no tan gruesa.
• GRUPO C
• Zona de roca desintegrada o zona de arcilla sobreconsolidada..
• Zonas o bandas de arcilla, roca desintegrada o triturada. Mediano o
bajo sobreconsolidacion o suave reblandecimiento.
• Zonas o bandas continuas gruesas de arcilla (grado de
consolidación).
• Zonas o bandas continuas gruesas de arcilla. Arcilla expansiva.
• Sobreconsolidacion media a baja, con reblandecimiento, rellenos de
minerales arcillosos (continuos, pero con espesores inferiores a 5mm).
6
8-12
6
8-12
10,13
13-20

• Para el Q de Barton, el ángulo de fricción residual
constituye una guía aproximada a las
propiedades mineralógicas de los productos de la
alteración si es que estuviera presente.
Angulo de fricción residual (𝝈𝒓)
• El ángulo de fricción residual de las rocas es el ángulo
máximo al que las superficies de las rocas se deslizan
entre sí, después de que el pico de resistencia al corte ha
sido excedido.

• Este ángulo de fricción residual se consigue mediante el ángulo
de fricción básico según Stimpson (1981) se puede calcular el
ángulo de fricción básico de la roca de los testigos mediante el
ensayo de inclinación “till-test” se podía calcular como
𝜙𝑏 = 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑎𝑛
2
3
tan 𝛼
𝜙𝑟 = 𝜙𝑏 − 20° + 20
r
𝑅
• Angulo de fricción residual a partir del 𝜙𝑏 que se puede calcular
según proponen Barton y Choubey (1977).
Donde:
r: Es el rebote del martillo de Schmidt o esclerómetro en
superficies húmedas y meteorizadas de la roca.
R: Es el rebote del martillo de Schmidt en superficies lisas
no alteradas de la roca.

3) Tensiones activas (Jw / SRF)
𝐽𝑤
𝑆𝑅𝐹
Representa la tensión activa en la excavación a partir de la presión
ocasionada por la presencia de agua cercana en la zona de excavación y las
tensiones presentes en el macizo rocoso debido a la profundidad a la que
se encuentra.

3.1. Valoración del factor de reducción por presencia de agua en las juntas (Jw)
Factor de reducción por la presencia de agua. Se trata de un
coeficiente que minora el índice Q en función de la entrada de
agua a la excavación. Alcanza un valor máximo de 1,0 para
excavaciones secas o pequeñas surgencias y un valor mínimo
de 0,05 para fluencias excepcionalmente altas o de presión
elevada de carácter persistente (>10 kg/cm2).

3.2. Valoración del factor de reducción por esfuerzos (SRF)
A. Las zonas débiles/fallas intersecan
a la excavación, pudiendo
producirse desprendimientos de
rocas a medida que la excavación
del túnel va avanzando.
B. Roca competente con problemas
tensionales en las rocas.
C. Rocas deformables: Flujo plástico
de la roca incompetente a altas
presiones litoestaticas.
D. Rocas expansivas: Actividad
expansiva química causada por
presencia de agua.
SRF significa Stress Reduction Factor en inglés y es
un factor que evalúa el estado tensional del
macizo rocoso. El valor fluctúa entre 0,5 y 400. Se
distinguen 4 grupos para evaluar el coeficiente
SRF:

El grupo b y c depende preferentemente de valores de
esfuerzos.
𝜎𝑐 (UCS) = Esfuerzo compresivo no confinado.
𝜎𝜃= Esfuerzos tangencial máximo (estimado de la teoría de
elasticidad).
𝜎1, 𝜎3= Esfuerzos principales mayor y menor.

Estados de esfuerzos in situ.
De la figura se desprende la idea de que existe
una cierta correlación entre profundidad y
tensión vertical:
𝜎𝑧 = 𝑔𝑧
Los distintos estudios de realizada por el Dr.
Evert Hoek. Reunió información correspondiente
a estados de tensiones obtenidos para túneles
en roca de proyectos de distinta índole realizados
a escala global, e intentó hallar una relación
entre dichos estados y la profundidad a la que se
encontraba la excavación. Los resultados que
obtuvo fueron los siguientes

𝜎𝐻 =
𝑣
1 − 𝑣
𝜎𝑉 = 𝐾𝜎𝑉
Igualmente, relación de esfuerzos horizontal vs. vertical
dada por la teoría elástica solo tiende a cumplirse a altas
profundidades.
En definitiva, no hay una teoría fiable a la que recurrir
para determinar los estados de tensiones: para obras
importantes hay que medirlas.

Los estados de esfuerzo en la corteza
están asociados a la topografía.
En un macizo, homogéneo y plano es
usual asumir que las tensiones principales
coincidan con la vertical y horizontal y
tengan como valor.
Para regiones no horizontales, como en la
proximidad de un valle, estas hipótesis no
son válidas.
Métodos de medición de esfuerzos in situ.
• Método de Overcoring.
• Ensayo de gato plano.
• Método de emisión acústica.

Uso del sistema Q
para evaluar los
requisitos de soporte
Relación de soporte de excavación
Para la estimación de los sostenimientos a partir del indice Q, se definen los siguientes parametros:
Además de la calidad del macizo rocoso (el valor Q), otros dos factores son decisivos para el diseño
del soporte en aberturas y cavernas subterráneas. Estos factores son los requisitos de seguridad y
las dimensiones, es decir, el diámetro o la altura de la abertura subterránea. Generalmente habrá
una necesidad cada vez mayor de soporte a medida que aumente el diámetro o altura de
excavación.
𝐷𝐸 =
𝑑𝑖á𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑜 𝑎𝑙𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑒 𝑒𝑥𝑐𝑎𝑣𝑎𝑐𝑖ó𝑛
𝐸𝑆𝑅

CATEGORIAS DE SOSTENIMIENTO ESTIMADAS EN BASE AL INDICE Q

El sistema de clasificación de Barton de 1980 proporciona información adicional acerca de la longitud de
los pernos, la longitud “L” de los pernos de roca pueden estimarse a partir del ancho de excavación “B” y
la relación de sostenimiento de la excavación ESR
d) Máximo vano sin sostener (longitud pase)
El ancho de luz máxima sin sostenimiento puede estimarse a partir de:
e) Carga de roca sobre el techo (Pr)(𝐾𝑝/𝑐𝑚2
)
En base a los análisis de los registros de casos, Grimstad y Barton (1993) sugirieron que la relación entre el
valor “Q” y la presión de sostenimiento permanente del techo “Pr” es estimada a partir de
c) Longitud de pernos (L)

CARACTERIZACION DEL TERRENO EN LA CONSTRUCCIÓN DEL
TÚNEL YANANGO
• El Túnel Yanango es una vía
subterránea, ubicada en el
departamento de Junín, Perú;
agilizando el tráfico de oeste a
este y viceversa.
• Longitud: 1.025 km
• Inauguración: 24 de octubre de
2017
Generalidades

Levantamiento topográfico.
• Información del boletín geológico (N°78) del cuadrángulo
de la Merced (23m) y de Tarma (23I), mapas geológicos.
• Carta nacional.
• Imágenes satelitales
• Fotografías aéreas.
• SENAMHI. Estudio “La Hidrología del Perú”. 1983
• Mapa de Vías del Perú - MTC
• Etc.
.
Investigaciones previas.

• Caracterización geo estructural del macizo rocoso en los afloramientos
Forma puntual 17 estaciones
Línea de detalle 4 estaciones
• Refracción sísmica
• Perforaciones diamantinas
Ensayos de Permeabilidad
Investigaciones geológicas - geotécnicas
Ensayos de laboratorio
• Análisis petro-mineralogico
• Ensayos de mecánica de rocas
Propiedades físicas
Resistencia a la Compresión Simple
Ensaye de Carga Puntual
Resistencia a la Compresión Triaxial
Propiedades elásticas
Ensayos de corte directo
• Ensayos de mecánica de suelos

Mapa de zonificación estructural.

Litografia y Estatigrafia
• Complejo Maraynioc (PE-e/gn-ma)
• Gneis de Huacapistana (PE-gn-hu)
• Granodiorita Tarma (PsTr-gd-ta)
• Tonalita – Granodiorita San Antonio
(Tr-Ji-to/gd-sa)
• Depositos cuaternarios

Mapa geológico local Perfil estratigráfico de la
Quebrada Yanango

Perfil longitudinal del túnel Yanango
TIPOS DE ROCA
Roca tipo III-A 25%
Roca tipo III-B 48%
Roca tipo IV-A 15%
Suelo coluvial 11%
Falso túnel Entrada 15m
Falso túnel Salida 40m

Mapeo geomecánico en 4 tramos del túnel.
RQD = 50
𝐽𝑛 = 12
𝐽𝑟 = 1
𝐽𝑎 = 4
𝐽𝑤 = 1
SRF = 5
RQD = 50
𝐽𝑛 = 12
𝐽𝑟 = 1
𝐽𝑎 = 4
𝐽𝑤 = 1
SRF = 2.5
Mapeo geológico – geomecánico (progresiva 0000-
0040).
Zona compuesta de suelo y otra de roca diorita
gneissificada con presencia de familias de
discontinuidades (Poca presencia de agua en la
excavación). Según el índice Q este tramo se clasifica
en Roca muy mala sin contar la parte de suelo.

RQD = 80
𝐽𝑛 = 6
𝐽𝑟 = 1.5
𝐽𝑎 = 1
𝐽𝑤 = 1
SRF = 1
0440).
Roca diorita gneissificada con presencia de familias
de discontinuidades. (Poca presencia de agua en la
excavación). Según el índice Q esta zona se clasifica
como roca buena.

RQD = 80
𝐽𝑛 = 6
𝐽𝑟 = 1.5
𝐽𝑎 = 1
𝐽𝑤 = 1
SRF = 1
RQD = 60
𝐽𝑛 = 9
𝐽𝑟 = 1.5
𝐽𝑎 = 3
𝐽𝑤 = 1
SRF = 2.5
Mapeo geológico – geomecánico
(progresiva 0600-0640).
Roca diorita gneissificada con
presencia de familias de
discontinuidades, y presencia de
fallas múltiples sin mucho grosor,
(Poca presencia de agua en la
excavación).
Según el índice Q esta zona se
clasifica como roca buena y otra
zona como roca mala.

RQD = 80
𝐽𝑛 = 6
𝐽𝑟 = 1.5
𝐽𝑎 = 1
𝐽𝑤 = 1
SRF = 1
𝑍𝑜𝑛𝑎 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑡𝑎𝑐𝑙𝑎𝑠𝑖𝑡𝑎𝑠
Mapeo geológico – geomecánico (progresiva
1520-1560). Roca diorita gneissificada con
presencia de familias de discontinuidades, y
presencia de fallas múltiples, (No hay agua en la
excavación). Según el índice Q hay zonas que se
clasifican como roca buena y otras como roca
muy mala a mala.

RQD = 40
𝐽𝑛 = 9
𝐽𝑟 = 2
𝐽𝑎 = 6
𝐽𝑤 = 1
SRF = 7.5
RQD = 40
𝐽𝑛 = 9
𝐽𝑟 = 0.5
𝐽𝑎 = 4
𝐽𝑤 = 1
SRF = 7.5
5080).
Roca granodiorita con presencia de familias de
discontinuidades, y presencia de fallas múltiples sin
mucho grosor, (No hay agua en la excavación).
Según el índice Q hay una tramo que se clasifican
como roca mala y otra extremadamente mala.

• La mina “Santa Clotilde 7” es una labor
ubicada en la región Lambayeque, dentro de
la provincia de Chiclayo y su concesión se
encuentra entre los distritos de Pátapo y
Chongoyape. La concesión pertenece al
gerente, Dr. Guillermo Barba y su extensión
es de 100 hectáreas, la entrada se encuentra
en el sector Garraspiña, Chongoyape km. 46,
adicionalmente se requieren alrededor de
dos horas para llegar al área efectiva de
explotación. Los puntos geográficos de la
concesión se detallan en la siguiente tabla.
APLICACIÓN DE LA CLASIFICACIÓN GEOMECÁNICA DEL Q DE
BARTON PARA LA ELECCIÓN DEL SOSTENIMIENTO EN MINA SANTA
CLOTILDE

• Se consideraron un total de
nueve tramos, teniendo los
ocho primeros una longitud de
5 metros y el último solo dos
metros, esto debido a la
presencia de fracturas por
voladura que pudieran
ocasionar resultados erróneos
al momento de evaluar los
parámetros del índice Q.
Calidad de la roca mediante el índice Q de Barton

Resumen por tramos de los
parámetros del índice Q
• Para establecer el sostenimiento se
determinó el diámetro equivalente, en
función a la altura de la excavación y la
constante ESR, al tratarse de una labor
minera permanente de sección pequeña
el valor del parámetro ESR se encontraba
en el rango de 0.9 – 1.20 sin embargo en
las zonas donde se ubicaba el portal, las
intersecciones y las zonas afectadas por
los mismos se tomó el valor más bajo
(0.9), castigando de esta forma el valor
final del diámetro equivalente al
aumentar su resultado.

Diametro equivalente por zona en el nivel 370
• A pesar de lo cambiante de la altura de la excavación, el diámetro equivalente se mantiene en un intervalo poco
variable oscilando entre 2.78 a 1.50, pese a ser un intervalo pequeño tiene un gran impacto a la hora de determinar
si la zona requiere o no de fortificación.

• Con la información del
valor del índice Q y el
diámetro equivalente se
empleó el ábaco de Barton
para establecer el tipo de
sostenimiento.

RECOMENDACIONES
• Para los futuros investigadores,
durante la descripción del área se
detectaron múltiples deficiencias
sobre todo en lo referente a las vías
de acceso, por lo que se recomienda
que esta problemática sea abordada
en otras investigaciones
aceptándose que a un quedan
aspectos adicionales por mejorar en
dicha unidad minera.

TIPO DE APOYO A EMPLEAR EN LAS LABORES DE LA
UNIDAD MINERA SAN ANTONIO
-Su aplicación tendrá como fin disminuir los accidentes,
como también tiene como objetivo definir el tipo de
apoyo a emplear en las labores de la unidad minera San
Antonio .
-Esta unidad minera se ah visto afectada por daños
materiales(equipos), así como también en paradas de
proceso(operaciones).
-Con estas clasificaciones se obtendrán datos más
favorables a la hora de elegir el tipo de sostenimiento a
utilizar, permitiendo determinar la calidad del macizo
rocoso, cuya finalidad es dividir las características
similares como: litología, tipo de estructura, resistencia,
espaciamiento de juntas, entre otras.
Fuente:content (unam.edu.pe)

DESCRIPCIÓN DE LA EMPRESA y de la mina
-La mina de Chaspaya es una mina de cobre subterránea que opera en el sur del
Perú.
-Ubicación política:Departamento(Moquegua), Provincia(Ilo),Distrito(Algarrobal).
-En la unidad minera San Antonio no se cuenta con un área especializada en
geomecánica por lo tanto el sostenimiento que se emplea es empírico y la
experiencia de los trabajadores, el sostenimiento que se emplea no sigue
parámetros ni conceptos existentes. Por lo cual no se sabe si el sostenimiento es el
adecuado.
-Por estas razones que se realiza el presente análisis geo mecánico empleando tres
clasificaciones geomecánicas que son RMR, Q de Barton y GSI. Usando y
comparando las tres clasificaciones se obtendrá un mejor resultado y precisión en
la calidad del macizo rocoso y así poder determinar el tipo de sostenimiento.

Procedimiento:
1.Observacion directa:
Primero se realizará una inspección y
reconocimiento del lugar para poder
analizar y determinar el diseño del
sostenimiento. Para realizar un
correcto diseño necesitaremos
instrumentos y luego realizar una toma
de datos.

2.Trabajo en campo
Para el trabajo en campo se realizó una
inspección y un recorrido de la zona a
determinar el diseño de sostenimiento y
toma de datos para el levantamiento
geomecánico del macizo rocoso, esto para
realizar la evaluación adecuada.

3.Trabajo en gabinete:
Para el trabajo en gabinete se realizó una
revisión de los datos obtenidos en campo,
luego se realizó un análisis y verificación de
datos, y estos se adjuntaron en tablas para
posteriormente realizar una simulación en
computadora.

4.Aplicación de los instrumentos para la
recolección y procesamiento de datos
-Laptop: equipo fue usado para
el almacenamiento y
procesamiento de datos
Brújula: Se utilizo para obtener
mediciones de grados direccionales
(azimut) la marca de la brújula que se
utilizo fue Brunto.
Peine de Barton: Instrumento metálico usado
para determinar el perfil de rugosidad de las
fracturas geológicas.

Instrumentos:
Picota: Utilizado para dividir
y romper rocas.
Martillo de Schmidt: Equipo
metálico empleado para medir la
resistencia de compresión de
materiales.
Otros:
-Flexómetro.
-Fichas o ábacos geo mecánicos.
-Planos topográficos.
-Tableros acrílicos.
-Spray de pintura.

5.CON LOS DATOS OBTENIDOS EN CAMPO:
Se ha realizado un mapeo geo mecánico en mina,
constituido por rocas sedimentarias (calcitas, caliza,
cupritas). Y se ha obtenido la siguiente información:
Los datos son los siguientes:
-Ancho de la galería : 2.00 m
-Profundidad mapeada : 120 m
-Altura de la galería : 2.50m
Matriz y discontinuidades:
-Peso específico : 0,028 MN/m3
-RQD : 60 %
-Tres familias de discontinuidades: Onduladas
rugosas(60/300, 20/210 ,70/198 ).
-Pequeña separación de los labios de las juntas, en
contacto con pequeños desplazamientos : < 10cm
-Bordes de juntas alterados, partículas arenosas y
algunos fragmentos pequeños de roca.
-Índice Q : 11.25 (BUENO – REGULAR)
-Índice RMR : 63 (BUENO Y MEDIO)

Valoración del Q de Barton.
Calculo del RMR a partir del Q de Barton:

Conclusiones:
-No requiere tipo de sostenimiento ya que según los resultados
nos indica que presenta un macizo rocoso de calidad buena,
por lo tanto no representaran un verdadero peligro duran el
minado
-Con el estudio geo mecánico se logró analizar las condiciones
del macizo rocoso que está formado por roca sedimentaria de
tipo granodiorita con una textura fina de cuarzo y feldespatos.
-Asimismo, establezca procedimientos de drenaje eficaces para
reducir los efectos negativos del agua que podrían agravar el
problema de la inestabilidad del macizo rocoso.
-Se determinó que no requería ningún
tipo de sostenimiento, ya que según los
estudios mediante las clasificaciones
geomecánicas indican que la roca es de
tipo II: buena calidad. Por ende, pueden
trabajar de manera segura y optima en
sus operaciones de la Unidad Minera.

RECOMENDACIONES PARA EL CASO
Se recomienda realizar evaluaciones geomecánicas del macizo rocoso en labores de profundización,
ya que a mayor profundidad existirá mayor presión de los cuerpos y una mayor temperatura para así
poder cambiar quizá el tipo de sostenimiento.
Fuente:content (unam.edu.pe)

Ventajas y desventajas del sistema Q
Ventajas:
• No necesitas instrumentación cara, necesidad de personal crítico con experiencia para dar valores muy fiables.
• Gran cantidad de referencia de esta clasificación geomecánica al haber sido utilizado en una gran cantidad de
túneles en todo el mundo.
• La existencia de correlaciones, estos relacionan el Q y otros parámetros como por ejemplo el Jv, módulos de
elasticidad, velocidad de ondas, etc.
Desventajas:
• Depende del punto de vista del geomecánico que evalúa el macizo rocoso lo cual no es 100% fiable.
• No toma en cuenta algunos parámetros que influencia en el macizo rocoso (presencia de hielo, orientación de la
discontinuidad respecto al eje, etc).
• Se puede sobredimensionar la calidad del Q teniendo a veces necesitar menos elementos de sostenimientos
(malas aplicaciones/ engaño).
• Diferencias en la valoración de Q debido a la gran diferencia de geología en todo el mundo.
Conclusiones:
• Desusó del Q de Barton con el pasar del tiempo por métodos instrumentales con una mayor fiabilidad de
describir las características del terreno rocoso.
• El índice Q puede prevalecer en los estudios de prefactibilidad por la facilidad y bajos costo (solo como
referencia inicial).

Clasificacion geomecanica de Q de Barton

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