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Universidad de Los Andes
Facultad de Ingeniería
Departamento de Vías
Geotecnia
CLASE Nº 9 DE TÚNELES
TABLAS DE CLASIFICACIONES
GEOTECNICAS
Prof. Silvio Rojas
Mayo, 2009
1 kg/cm2 =
100 KPa
Clasificación geotécnica de Terzaghi
B: Ancho del túnel
H: Altura del túnel
1)
Válido para profundidades mayores de 1.5 (B+H)
2)
Para las clases 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 y 9, Peso unitario 2.6 ton/m3
Para las clases 6’ y 6’’
peso unitario 2.1 ton/m3
3) En las clases 4, 5, 6, 6’ y 6’’ reducir la carga a la mitad si el túnel está sobre el
NF
Reglas de Terzaghi (1946) para estimar el empuje sobre revestimientos
Clas
e
Terreno
Tipo de
terreno
C carga de roca (m)
Inicial
Final
--
1 kg/cm2 = 100 KP
Presiones en
revestimiento (KPa)
Observacio
nes
B=H= 5m
B=H=10
m
---
----
Revestimie
nto solo si
hay caída
de bloques
1
Roca
Dura y sana
2
Roca
Dura.
Estratificada o
esquistosa
----
---
0 – 60
0 – 130
Depende
de
buzamiento
. Caída de
bloques
probable.
3
Roca
Masiva.
Moderadamen
te diaclasada.
----
0 a 0.5 B
0 – 30
0 – 60
Caída de
bloques
probable.
Empuje
lateral
si
hay
estratos
inclinados.
Clas
e
Terreno
Tipo de
terreno
4
Roca
Moderadame
nte
fracturada.
Bloques
y
lajas.
5
Roca
Muy
fracturada.
6
Roca
Completamen
te fracturada
pero
sin
meteorizar
C carga de roca (m)
Presiones en
revestimiento (KPa)
Observacio
nes
Inicial
Final
B=H= 5m
B=H=10
m
-----
0 a 0.25 B
30- 90
60 – 100
Necesita
entibación
rápida.
Empuje
lateral
pequeño.
0 a 0.6
(B+H
0.25 B a
0.35 (B+H
50 – 290
180 - 570
Entibación
inmediata.
Empuje
lateral
pequeño.
---
1.1 (B+H)
290
570
Entibación
continúa.
Empuje
lateral
considerab
le.
Clas
e
Terreno
Tipo de
terreno
C carga de roca (m)
Presiones en
revestimiento (KPa)
Inicial
Final
B=H= 5m
B=H=10
m
6’
Grava
o arena
Densa
(0..54 a
1.2)
(B+H
(0.62 a
1.38)
(B+H)
130 – 290
260 – 580
6’’
Grava
o arena
Suelta
(0.94 a
1.2)
(B+H)
(1.08 a
1.38)
(B+H)
230 – 290
450 – 580
Observacio
nes
Los
valores
más altos
correspond
en
a
grandes
deformacio
nes
que
aflojan el
terreno.
Empuje
lateral
Ph = 0.3. γ.
(H+B+C)
Clas
e
Terreno
Tipo de
terreno
C carga de roca (m)
Inicial
Presiones en
revestimiento (KPa)
Final
B=H= 5m
B=H=10
m
7
Suelo
cohesiv
o
Prof.
moderada
(1.1 a 2.1)
(H+B)
290 – 550
570 –
1090
8
Suelo
cohesiv
o
Prof. Grande
(2.1 a 4.5)
(H+B)
550 – 1170
1090 –
2340
9
Suelo o
roca
expansi
va
Expansivo
Hasta 80
m sea cual
sea (H+B)
Hasta
2080
Hasta
2080
Observacio
nes
Fuerte
empuje
lateral.
Entibación
continúa
con cierre
en la base.
Entibación
continúa y
circular (y
deformable
en casos
extremos)
Clasificación de Terzaghi
Rock load Hp, in feet of rock on roof in tunnel with width B and
Height Ht (ft) at depth more than 1,5 (B + Ht).[1]
[1] The roof of the tunnel is assumed to be located below the water table.
If it is located permanently above the water table, the values given for
types 4 to 6 can be reduced by fifty per cent.
Rock condition
Rock load Hp in feet
Remarks
Zero (0)
Light lining, required only if
spalling or popping occurs.
Light
support
(soporte
ligero)
Load may chage erratically
from to point.
1
Hard and intact
Dura intacta
2
Hard
stratified
schistose[2]
or
0 to 0,5 B
3
Massive,
moderately
jointed (fisurada)
0 to 0,25 B
4
Moderately blocky and
seamy (fracturada y
fisurada
moderadamente)
No side pressure
(0,35 B to 1,10)
(B + H1)
Rock condition
Rock load Hp in feet
Very blocky and searny
(muy
fracturada
y
fisurada)
(0,35 to 1,10) (B + H1)
6
Completely crushed but
chemically intact
1,10 (B + H1)
Considerable side pressure.
Softening effect of seepage
towards bottom of tunnel
requires either continuous
support for lower ends of
ribs or circular ribs.
7
Squeezing
(fluyente)
rock, moderate depth (se
extruye bajo carga)
(1,10 to 2,10) (B + H1)
Heave side pressure, invert
struts required. Circular ribs
are recommended.
8
Squeezing rock, great
depth
(2,10 to 4,50) (B + H1)
9
Swelling rock
Inchamiento
expansiva)
5
(roca
Up to 250 ft irrespective
of value of (B + H1)
Remarks
Little or no side pressure
Circular ribs required. In
extreme cases use yielding
(flexibe) support.
[1] The roof of the tunnel is assumed to be located below the water table. If it
is located permanently above the water table, the values given for types 4 to 6
can be reduced by fifty per cent.
[2] Same at the most common rock formations contain layers of shale. In an
unweathered state, real shales are no worse than other stratified rocks.
However, the term shale is often applied to firmly compacted clay sediments
which have not yet acquired the properties of rock. Such co-called shale may
behave in the tunnel like or even swelling rock.
Las formaciones más comunes de roca, contienen capas de Shale (pizarra arcillosa, esquisto
arcillosos, lutita); en condiciones secas no son peores que las otras rocas estratificadas. Sin
embargo el término shale, se aplica a arcillas sedimentarias firmes compactas, la cual no tiene
propiedades de fluencia; tal llamada shale, puede comportarse como una roca compresible o
expansiva.
If a rock formation consists of a sequence of horizontal layers of sandstone or
limestone and of immature shale, the excavation of the tunnel is commonly
associated with a gradual compression of the rock on both sides of the tunnel,
involving a downward movement, of the roof. Furthermore, the relatively low
resistence against shappage at the boundanes between the so called shale
and rock is likely to reduce very considerably the capacity of the rock located
above the roof to bridge. Hence in such rock formations the roof pressure may
be as in a very blocky and seamy rock.
Echistose: Esquistos
Light: Ligero, liviano
Jointed: Articulado
Lining: forro, entibado
Seamy: Arrugado
Spall: Astillar
Crashed: Triturado
Chemically: Químicamente
Squeezing: Roca fluyente compressible
Clasificación de Lauffer (1958)
Estudio en forma sistemática, el tiempo que permanecían estables las
excavaciones subterráneas de determinadas dimansiones en diferentes tipos
de roca.
Para usarla, se debe definir:
1)
Longitud libre: Es la menor dimensión sin revestimiento, entre el diámetro
o profundidad abierta.
2)
Tiempo de estabilidad: Tiempo que dura sin desmoronarse, la longitud libre
Clasificación de Lauffer
Clase
A
Descripció
n
Sana
Sostenimiento
Longitu
d
Libre L
(m)
Tiempo de
Estabilida
d
T
4,00
20 años
Observaciones
Una excavación,
no revestida, con
luz libre de 12,0
m,
permanece
estable
durante
varios
años.
Terreno
muy
bueno.
Clase
Longitu
d
Libre L
(m)
Tiempo de
Estabilida
d
T
Descripció
n
Sostenimiento
Observaciones
C
Fracturada
De techo
3,00
1 semana
D
Friable
Cerchas ligeras
1,5
5 horas
Rocas blandas
Terreno mediocre
E
Muy friable
Cerchas
pesadas
0,80
20 minutos
Roca blanda de
débil
cohesión.
Terrenos
arcillosos
con
fuertes empujes.
Terreno malo.
Terreno medio
Longitu
d
Libre L
(m)
Tiempo de
Estabilida
d
T
Clase
Descripció
n
Sostenimiento
F
De empuje
inmediato
Pesado
defrente
y
0,40
2 minutos
G
De empuje
inmediato
fuerte
Pesado y de
frente
0,15
15
segundos
Observaciones
Se
consideran
muy difíciles y
necesitan
de
métodos
especiales para er
atravesados por un
como
túnel,
inyecciones,
congelación, uso
de escudo, etc.
Tiempo de estabilidad en horas
Clasificación de la Masa Rocosa en Base al Tiempo que un
Determinado
Calidad de la roca
Compresión
sin confinar
Indice
“RQD”
Probable
Período
“puente”
Sosténmiento
Requerido
Maciza,
muy
resistente, diaclasas
muy espaciadas
1.200-2.500
kg/cm2
+ 90%
Decenas de
años
Ninguno
B
Maciza. Resistencia
media
600-1.200
kg/cm2
+ 75%
Meses a años
Ninguno o
ligero
C
Diaclasada
o
estratificada. Muy
resistente. Moderadamente diaclasada
1.200-2.500
kg/cm2
+60%
Semanas o
meses
Ligero
A
Calidad de la roca
D
E
Resistencia media.
Diaclasas próximas.
Fragmentada
Poco
resistente.
Fragmentada.
Diaclasas
y
estratificación
próximas
F
Poco resistente. Muy
fragmentada
G
Fluyente
y
deslisante. Muy baja
resistencia.
Muy
fracturada
y
cizallada
Compresión
sin confinar
Indice
“RQD”
Probable
Período
“puente”
Sosténmiento
Requerido
600-1.200
kg/cm2
+ 50%
Días a
Semanas
Ligero a
Moderado
300-600
kg/cm2
+ 40%
Horas a
Días
Fuerte
300-600
kg/cm2
+ 25
Minutos a
Horas
Fuerte
300 kg/cm2
- 25%
Segundos a
Minutos
Muy fuerte
Escudo
Clasificación de terrenos basadas en la de Lauffer y empleada en la construcción del
túnel del TURO de la RUBIRA (Serrano, 1974)
Tipos de
Revestimiento
Tipo 1
Tipo 2
Tipo 3
Clase de terreno
A-B
C-D
E-F
Longitud de avance
1,60-2 m
1-1,50 m
0,50-0,80 m
Arranque
Explosivo
(recorte fino)
Mecánico
(localmente
explosivo)
Mecánico
Cerchas
----
T.H 21 kg/m
T.H 21 kg/m
Mallazo
(malla de 15 x 15
cm2)
1 capa
φ 6 mm
2 capas
φ 6 mm
2 capas
φ 6 mm
Tipos de
Revestimiento
Tipo 1
Tipo 2
Tipo 3
No. Capas
1
1 de sellado + 2
capas
1 de sellado + 2
capas
Espesor total
12 cm
25 cm
30 cm
Bóveda
4 + 3 al tresbolillo
(5 de 6 cm; 2 de 4
m)
3 en las cerchas + 4
entre las cerchas
(3 de 4 m + 4 de 6
m)
Hastiales
---
4 en las cerchas
(6m)
3 en las cerchas + 6
entre las cerchas
(7 de 4 m + 2 de 6
m)
4 en las cerchas
(6m)
---
7 de φ 40 mm
Soldados a las
cerchas
9 de φ 40 mm
soldados a las
cerchas
---
Sistemático
Sistemático
H.P
Bulo
nes
φ 25
mm
Barras longitudinales
Proyección del frente
Tipos de
Revestimiento
Contrabóveda
Tipo 1
Tipo 2
Tipo 3
---
Sistemático
Sistemático
Apoyo longitudinal
en la base con viga
de hormigón
proyectado
Apoyo
longitudinal en la
base con viga de
hormigón
proyectado
---
Eventualmente
cierre completo de
la media sección
con H.P armada
Elementos especiales
---
Observaciones
---
Perfil transversal y
fases de trabajo
Sección desarrollada
Ejemplo de espacificaciones detalladas, siguiendo la clasificación de Lauffer y las
recomendaciones de Rabcewick, Muller y Linder.
Clases
A-B
C
D
E
F
Cualquiera
2.00 a 3.00
m
1.00 a 1.50
m
0.50 a 0.80
m
0.50 m
Arranque
Explosivo
Explosivo
(menor
carga)
Explosivo
(menor
carga)
Mecánico
Mecánico
Mecánico
Cerchas
NO
1 cada 3.00
m (T.H 21
kg/m)
1 cada 1.00
a 1.50 m
(T.H 21
kg/m)
1 cada
0.50 m
(T.H 29
kg/m)
Mallazo 15 x
15
NO
1 capa φ 6
mm
2 capa φ 6
mm
1 cada
0.50a 0.80
mç
(T.H 21
kg/m ó 29
kg/m)
2 capa φ 6
mm
Long.
avance
de
2 capa φ 6
mm
Clases
Horm
igón
proye
ctado
Bulo
nes φ
25
mm
A-B
C
D
E
F
Nº de
capas
Sellado 5
cm
Sellado (5
cm) + 1
capa de 10
cm
Sellado ( 4
cm) + 2
capas de 8
cm
Sellado ( 5
cm) + 2
capas de 10
cm
Sellado ( 6
cm) + 2
capas de
12 cm
Espeso
r total
5 cm
15 cm
20 cm
25 cm
30 cm
Boved
a
No
sistemáticos
(coser lisos)
3 en las
cerchas + 4
entre las
cerchas
3 de 4 m + 4
de 6 m
2 en las
cerchas
2 de 4 m
3 en las
cerchas + 4
entre las
cerchas
3 de 4 m + 4
de 6 m
2 en las
cerchas
2 de 4 m
Hastial
es
ID, ID
3 en las
cerchas + 6
entre las
cerchas
7 de 4 m + 2
de 6 m
4 en las
cerchas
2 de 4 m + 2
de 6 m
3 en las
cerchas +
6 entre las
cerchas
7 de 4 m +
2 de 6 m
4 en las
cerchas
2 de 4 m +
2 de 6 m +
4 entre las
cerchas (4
m)
Clases
Tresillones
A-B
C
D
E
F
NO
NO
12
tresillones
12
tresillones
12
tresillones
Avance a
media
sección
independien
te de la
destroza
Avance a
media
sección
independient
e de la
destroza o
como en los
terrenos D
Perfil
transversal.
Fases
de
trabajo
Sección
desarrollada
(planta)
Perfil
longitudinal
Acercar lo más
posible la
destroza al
avance a media
sección para
cerrar las
cerchas lo antes
posible así como
la contraboveda.
Protección del
frente
Tipos de entibación recomendados por Deere, en función del RQD
(para túneles entre 6 y 12 m)
Calidad
de
la roca
Excelente
[1]
RQD ≥
90
Método de
Perforació
n
Posibles sistemas de entibación
Cerchas de acero[1]
Anclajes[2]
Bulones
Hormigón
proyectado
TBM
Con topo
Ninguna
y
ocasionales cerchas
ligeras. Peso de roca
(0,0 – 0,2) B
Ninguno
u
ocasionalmente
Nada
ocasionales
aplicaciones
locales
Convencion
al
Ninguna
u
ocasionales cerchas
ligeras. Peso de roca
(0,0 – 0,3) B
Ninguno
ocasionales
Nada
u
ocasionales
aplicaciones
locales de 2 a 3
pulgadas
de
espe-sor
u
u
Calidad
de
la roca
Buena1
RQD
entre
75 y 90
Media
RQD
entre
50 y 75
Método de
Perforació
n
Posibles sistemas de entibación
Cerchas de acero[1]
Anclajes[2]
Bulones
Hormigón
proyectado
Con topo
Ocasionales cer-chas
ligeras a 5 o 6 pies de
separación. Peso de
roca (0,0 – 0,4) B
Ocasionales o
según
una
cuadrícula de 5
a 6 pies
Nada
u
ocasiona-les
aplicaciones
locales de 2 a 3
pulgadas.
Convencion
al
Cerchas ligeras de 5
a
6
pies
de
separación. Peso de
roca (0,3 – 0,6) B
Según
una
cuadrícula de 5
a 6 pies
Ocasionales
apli-caciones
locales de 2 a 3
pulgadas.
Con topo
Cerchas ligeras a
medias de 5 a 6 pies
de separación. Peso
de roca (0,4 – 1,0) B
Según una cuadrícula de 4 a 6
oues
2 a 4 pulgadas
en clave (techo)
Convencion
al
Cerchas ligeras a
medias de 4 a 6 pies
de separación. Peso
de roca (0,6 – 1,3) B
Según una cuadrácula de 3 a 5
pies
4 pulgadas o
más en clave y
hastiales.
Calidad
de
la roca
Media2
RQD
entre
25 y 50
Muy
mala3
RQD <
25
(excluido
s los
terrenos
fluyentes)
Método de
Perforació
n
Posibles sistemas de entibación
Cerchas de acero[2]
Anclajes[3]
Bulones
Hormigón
proyectado
Con topo
Cerchas
circulares
medias de 3 a 4 pies,
de separación. Peso
de roca (1,0 – 1,6) B
Según
una
cuadrí-cula de 3
a 5 pies
4 a 6 pulgadas en
clave y hastiales,
combinados con
bulones
Convencion
al
Cerchas medias a
pesadas, de 2 a 4 pies
de separación. Peso
de roca (1,3 – 2,0) B
Según
una
cuadrí-cula de 2
a 4 pies
Con topo
Cerchas
circulares
pesadas, a 2 pies de
separación. Peso de
roca (1,6 – 2,2) B
Según
una
cuadrí-cula de 2
a 4 pies
Cerchas
circulares
pesadas, a 2 pies de
separación. Peso de
roca (2,0-2,8)
Según
una
cuadrí-cula de 3
pies
6 pulgadas o más
en
clave
y
hastiales,
combinado con
bulones.
6 pulgadas o ás
en
toda
la
sección.
Combinado con
cerchas medias.
6 pulgadas o más
en
toda
la
sección.
Combinado con
cerchas medias o
pesadas
Calidad
de
la roca
Método de
Perforació
n
Muy
mala
Posibles sistemas de entibación
Cerchas de acero[1]
Anclajes[2]
Bulones
Hormigón
proyectado
Con topo
Cerchas
circulares
muy pesadas a 2 pies
de separación. Peso
de roca superior a
250 pies
Según
una
cuadrí-cula de 2
a 3 pies
6 pulgadas o
más en toda la
sección.
Combinado
cerchas pesadas.
Convencion
al
Cerchas
circulares
muy pesadas a 2 pies
de separación. Peso
de roca superior a
250 pies
Según
una
cuadrí-cula de 2
a 3 pies
6 pulgadas o
más en toda la
sección.
Combinado con
cerchas pesadas.
[1] Con calidades de rocas buenas o excelentes, la entibación requerida
sería en general mínima, pero dependería de la geometría de las juntas,
del diámetro del túnel y de la orientación relativa de las juntas respecto
del túnel.
[2] El enfilaje podría ser nulo en rocas de excelente calidad y variar desde
el 25% en roca de buena calidad hasta el 100% en rocas de calidad muy
mala
[3]. La utilización de malla metálica, normalmente sería nula en rocas de
excelente calidad y variaría de ocasionales mallas (o bandas) en roca de
buena calidad, hasta el 100% de malla.
[4] B = anchura del túnel
Support Recommendations for Tunnels in Rock. Deere D. y et al (1969)
(20 – ft to 40 ft diam)
Rock Quality
Tunneling
Method
Alternative Support Systems
Steel Sets[2]
Shotcrete
A.
Boring
Machine
None to occ.
Light set. Rock
load (0,0-0,2)B
None to occ.
None to occ.
Local
application
B.
Convencional
None to occ.
Light set. Rock
load (0,0 –
0,3)B
None to occ.
None to occ.
Local
application 2 in
to 3 in
A.
Boring
Machine
Oc. Light sets
to pattern on 5
ft to 6 ft ctr.
Rock load (0,0
to 0,4)B
Light sets, 5 ft
to 6 ft ctr.
Rock load (0,3
to 0,6)B
Occ. To pattern
on 5 ft to 6 ft
center
None to acc.
Local
application 2 in
to 3 in
Pattern 5 ft to 6
ft ctr
Occ.
Local
application 2 in
to 3 in
Excellent[1]
RQD > 90
Good
75 < RQD < 90
Rock Bolts[3]
B.
Convencional
Rock Quality
Tunneling
Method
Alternative Support Systems
Steel Sets[1]
Rock Bolts[2]
Shotcrete
A.
Boring
Machine
Light
to
medium sets 5
ft to 6 ft ctr.
Rock load (0,41,0)B
Pattern, 4ft to 6
ft ctr
2 in to 4 in on
crown
B.
Convencional
Light
to
medium sets, 4
ft to 5 ft ctr.
Rock load (0,61,3) B
Pattern 3 ft to 5
ft ctr
4 in or more on
crown
and
sides
A.
Boring
Machine
Medium
circular sets on
3 ft to 4 ft ctr.
Rock load (1,01,6) B
Pattern 3 ft to 5
ft ctr
4 in to 6 in on
crown
and
sides. Combine
with bolts
B.
Convencional
Medium
to
heavy sets on 2
ft to 4 ft ctr.
Rock load (1,32,0) B.
Pattern 2 ft to 4
ft ctr
6 in or more on
crown
and
sides. Combine
with bolts.
Excellent
50 < RQD < 75
Good1
25 < RQD < 50
Rock Quality
Very poor
RQD < 25
(excluding
squeerzing or
swelling
ground)
Very poor[1]
RQD < 25
(squeerzing or
swelling)
Tunneling
Method
Alternative Support Systems
Steel Sets[1]
Rock Bolts[2]
Shotcrete
A.
Boring
Machine
Medium
to
heavy circular
sets on 2 ft ctr.
Rock load (1,6
to 2,2) B
Pattern, 2ft to
4 ft ctr
6 in or more on
whole section.
Combine with
medium sets.
B.
Convencional
Heavy circular
sets on 2 ft crt.
Rock
load
(2,0-2,8) B
Pattern
center
ft
6 in or more on
whole section.
Combine with
medium
to
heavy sets.
A.
Boring
Machine
Very
heavy
circular sets on
2 ft ctr. Rock
load up to 25o
ft
Pattern 2 ft to
3 ft ctr
6 in or more on
whole section.
Combine with
heavy sets
B.
Convencional
Very circular
sets on 2 ft ctr.
Rock load up
to 250 ft
Pattern 2ft to 4
ft ctr
6 in or more on
whole section.
Combine with
heavy sets.
3
[1] In good and excellent quality rock, the support requrimement Hill in
general be minimal but will be dependent upon joint geometry, tunnel
diameter, and relative orientations of joints an tunnel.
[2] Lagging requirements will usually be zero in excellent rock and will
range from up to 25% in good rock to 100% in very poor rock.
[3] Mesh requirements usually will be zero in excellent rock and will range
from occasional mesh (or straps) in good rock to 100% mesh in very poor
rock.
[1] B = túnel width
Clasificación de Bieniawski (1979)
Incluye cinco parámetros en su clasificación:
• Co: Resistencia a la compresión simple de la roca intacta (matriz rocosa)
• RQD: Rock quality Designation. De testigos mayores iguales a 10 cm.
• Espaciamiento de las discontinuidades
Se toman los valores más bajos. Tabla establecida para tres familias de
discontinuidades. Si hay dos familias los resultados son pesimistas
• Condición de la discontinuidad (se aplica a las más desfavorables para el
túnel)
• Condiciones de humadad
Luego se corrige a través de un factor de ajuste, según el rumbo relativo de las
discontinuidaes y el buzamiento.
Clasificación de Bieniawski (1979)
Parámetros de Clasificación
1
Resistencia
C0 (MPa)
Valor
> 250
15
100 –
250
12
50-100
7
25-50
4
2
RQD (%)
90-100
20
75-90
17
50-75
13
25-50
8
< 25
3
3
Espaciamien
to E Valor
>2m
20
0,6-2 m
15
200600
10
60-200
8
< 60 mm
5
5-25
2
1-5
1
<
1
0
4
5
Condición de
las juntas
Muy
rugosa
cerrada
Continuidad
meteorizació
n
Valor
Agua
O flujo por
10 m de
túnel (1/min)
O relación
Presión/Esf.
principal
O condición
general
Valor
Algo
rugo-sa
abierta <
1mm
Algo
rugosa
abierta
< 1mm
O lisa
O
rellenos <
5 mm
O abierta
1-5 mm
continua
O relleno
blando > 5
mm
O abierta > 5
mm
Continua
No
continua
Ninguna
Ligera
Grande
30
25
20
10
0
---
<10
10-25
25-125
125
0
0-0,1
0,1-0,2
0,2-0,5
> 0,5
Seco
Húmedo
Mojado
Coteando
Fluyendo
15
10
7
4
0
Clases de roca
Puntuación total
Roca clase
Descripción
Stan-up time T
Luz libre L
Rozamiento masa
Cohesión en masa
(KPa)
81-100
I
Muy
buena
10 años
15 m
45º
400
61-80
II
Buena
6 meses
41-60
III
Normal
1 semana
21-40
IV
Mala
10 horas
20
V
Muy
mala
8m
35º-45º
300-400
5m
25º-35º
200-300
2,5 m
15º-25º
100-2’’
30 min
1m
15º
100
Sostenimiento para un túnel tipo
C0 = 25 MPa Excavado con voladura (válido)
Ancho = 10 m
Clase de roca
I
81-100
II
61-80
III
41-60
IV
21-40
V
< 20
Bulones φ 20
mm (a la
resina) donde
Separación
(m)
Longitud (m)
Mallazo
Ocasion
al
Si
Clave
2 – 2,5
Si
Clave
Hastiales
1,5 – 2
Si
Clave
Hastiales
1 – 1,5
Si
clave
Hastiales
1 – 1,5
2–3
Ocasional
3–4
En clave
4–5
Siempre
5–6
Siempre
Ocasional
50
.
.
.
Si
50 -100
30
-
Si
100 – 150
100
En el avance
Si
150 – 200
150
50
Inmediata
Gunita (mm)
En clave
En hastiales
En frente
Aplicación
No
-
Clase de roca
I
81-100
II
61-80
Cerchas
No
No
Tipo
Separación
(m)
Enfilaje s. rBarras longitudinales
Excavación
Fases
Avance (m)
Sostenimiento
Contrabóveda
III
41-60
IV
21-40
V
< 20
No
-
Si
Ligero a
medio
1,5
Ocasional
Si
Medio a pesado
0,75
Continuo
Varias
0,5 – 1,5
1
3
No
1
1 – 1,5
a 20 m
No
2
1,5 – 3
a 10 m
No
2
1 – 1,5
a 2,5 m
Ocasional
Clase
Bieniawski
I
Muy
buena
II
Buena
III
Normal
IV
Mala
V
Muy mala
Clase Lauffer
A
Sana
B
Algo
fracturada
C
Fracturad
a
D
Friable
E
Muy friable
Continuo -inmediat
Si
Clasificación Geomecánica de Bieniawski (1979)
A.
A.
Parámetros de clasificación
A.
1
Resistencia
la roca
de
Ensayo
carga
puntual
C. simple
de
> 100
kg/cm2
40-30
Kg/cm2
20-40
Kg/cm2
10-20
Kg/c
m2
Compresión
simple
Kg/cm2
> 2.500
Kg/cm2
10002500
Kg/cm2
5001000
Kg/cm2
250500
Kg/c
m2
5
02
5
0
1
0
5
0
<
2
1
0
Valoración
15
12
7
4
RQD
90%100%
75%90%
50%75%
25%50%
< 25%
Valoración
20
17
13
8
3
2
1
0
3
Separación entre diaclasas
Valoración
4
Estado de las diaclasas
Valoración
>2m
0,6-2 m
0,2-0,6 m
0,0050,2 m
< 0,06 m
20
15
10
8
5
Muy
rugosas.
Discontinu
as
Sin separaciones bordes sanos
y duros
Ligerame
nte
rugosas
abertura
< 1 mm
bordes
duros
Ligerame
nte
rugosas
abertura
< 1 mm
bordes
blandos
Espejo
s
de
falla o
con
relleno
<
5
mm o
abiertas 1,5
mm
diaclas
as
continu
as
Relleno
blando >
5mm
o
abertura >
5
mm.
Diaclasas
continuas
30
25
20
10
0
Caudal por 10 m de
túnel
Nulo
< 10
Litros/mi
n
10-25
Litros/mi
n
25-125
Litros/
min
> 125
Litros/min
0
0,0-0,1
0,1-0,2
0,2-0,5
> 0,5
Lig.
Húmedo
Húmedo
Gotean
do
10
7
4
Agua
freáti
ca
5
Estado general
Seco
Valoración
15
Fluyendo
0
B.- Corrección por la Orientación de las Diaclasas
Dirección y buzamiento
Valoraci
ón para
Re lac =
Muy
favorab
les
0
Favorab
les
Medio
s
Desfavora
bles
-2
-5
-10
Muy
desfavora
bles
.12
Cimentacio
nes
0
-2
-7
-15
-25
Taludes
0
-5
-25
-50
-60
Túneles
presión de agua
tensión princ. mayor
C.- Clasificación
Clase
Calidad
Valoración
I
II
III
IV
V
Muy buena
Buena
Aceptable
Mediocre
Muy mala
100-81
80-61
60-41
40-21
< 20
D.- Características
Clase
I
II
III
IV
V
Tiempo de
mantenimie
nto
Cohesión
10 años con
15 m de
vano
> 4 kg.cm2
6 meses
con 8 m de
vano
3-4 kg.cm2
1 semana
con 5 m de
vano
2-3 kg.cm2
10 horas
con 2,5 m
de vano
1-2 kg.cm2
30 min con
1 m de
vano
< 1 kg.cm2
Angulo de
buzamiento
> 45
35-45
25-35
15-25
< 15
Evaluación de los Efectos de la Orientación de las Discontinuidades
Túnel en Posición A
(rumbo de la discontinuidad perpendicular al eje del túnel)
(Buzamiento)
Consecuente con la dirección de la
excavación
En contra de la dirección de la excavación
45º - 90º
20º - 45º
20º - 45º
45º - 90º
Muy favorable
Favorable
Desfavorable
medio
Túnel en Posición B
(rumbo de la discontinuidad paralelo al eje del túnel)
(Buzamiento)
20º - 45º
45º - 90º
Medio
Muy favorable
N.B.: para un buzamiento = 0º - 20º, se tendrá un efecto desfavorable independientemente de la
dirección.
Re lac =
presión de agua
tensión princ. mayor
Necesidades de sostenimiento (según Bieniawski, 1979)
Excavación
Clase de
roca•
I
II
III
Sostenimiento primario
Bulonado[1]
(longitudes para
túneles de 10 m de
luz
A
sección
completa. Avances
de 3 m
Gunitado
Cerchas
Innecesario, salvo algún bulón ocasional
Plena
sección.
Avances de 1 – 1,5
m
Bulonado local en
bóveda
con
longitudes de 2-3 m
y separación de 2-2,5
m
eventual-mente
con mallazo
5 cm en bóveda
para
impermeabilizació
n
Galería en clave y
batraches. Avances
de 1,5 a 3 m en la
galería
Bulonado sistemático
de 3-4 m, con
separaciones de 1,5 a
2 m en bóveda y
hastiales. Mallazo en
bóveda
5 a 10 cm en la
bóveda y 3 cm en
hastiales
No
No
IV
V
Galería
en
clave
y
bataches.
Avances de 1 a
1,5 m en la
galería.
Bulonado
sistemático de 45
m,
con
separaciones de
1-1,5
m
en
bóveda
y
hastiales,
con
mallazo
10-15 cm en
bóveda y 10 cm
en
hastiales.
Aplicación
según avanza la
excavación
Entibación ligera
ocasional, con
separa-ciones de
1,5
Galerías
múltiples.
Avances de 0,51 m en la
galería de clave
Bulonado
sistemático de 56 m, con separaciones de 1-1,5 m
en bóveda y
hastiales,
con
mallazo.
Bulonado de la
solera
15-20 cm en
bóveda, 15 cm
en hastiales y 5
cm en el frente.
Aplicación
inmediata
después de cada
voladura.
Cerchas fuertes
separadas 0,75
m, con blindaje
de chapas y
cerradas
en
solera
•Aplicable a túneles con 5 a 12 m de luz, tensiones verticales inferiores a
300 kp/cm2
• Construcción Tradicional
∗ Ver tabla 17,4
[1] Bulones de φ 20 mm, inyectados con resina
Rock Mass Rating System (alter Bieniawski, 1989)
A. Classification parameters and their ratings
1
Strength of
intact rock
material
Point
load
strength
index
Uniaxia
l comp.
Strengt
h
> 10 MPa
4-10
MPa
2-4
MPa
1-2
MPa
For this low range
uniaxial compressive
test is pretend
> 250
MPa
100250
MPa
50-100
MPa
25-50
MPa
Rating
15
12
7
4
525
MP
a
2
Drill core quality RQD
90%100%
75%90%
50%75%
25%50%
< 25%
Rating
20
17
13
8
3
60-200
mm
< 60 mm
8
5
2
3
Spacing of
discontinuities
Rating
>2m
20
0,6-2 m
15
200600
mm
10
1-5
MP
a
<1
MP
a
1
0
4
Conditions of
discontinuities
(Sec. E)
Rating
Very
rouge
surfaces
not
continuo
us
no
separatio
n
unwearth
ered wall
rock
Slightl
y
rouugh
surface
s
separat
ion < 1
mm
slightly
weathr
ed
walls
Slightl
y rouge
surface
s
separat
ion < 1
mm
highly
weathe
red
walls
Slicken
sides
sufaces
o
rgouge
< 5 mm
tic or
separation 1,5
mm
contino
us
Soft gounge > 5
mm
tic
or
separation > 5
mm continuous
30
25
20
10
0
5
Gro
und
Wat
er
Inflow per
10 m
tunnel
lenght
(l/m)
NOne
< 10
10-25
25-125
> 125
Cchoin
water
press/major
principal σ
0
< 0,1
0,1-0,2
0,2-0,5
> 0,5
General
conditions
Complet
ely dry
Damp
Wet
Drippi
ng
15
10
Rating
7
4
Howing
0
B. Rating adjustment discontinuity orientations (Sec. F)
Strike and dip orientations
Ratings
Very
favourabl
e
Favourabl
e
Fair
unfavorauble
Very
desfavourabl
e
0
-2
-5
-10
.12
Foundations
0
-2
-7
-15
-25
Slopes
0
-5
-25
-50
Tunnels
mines
and
C. Rock mass classes determined from total ratings
Rating
100 – 81
80 – 61
60 – 41
40 – 21
< 21
Class
number
I
II
III
IV
V
Very good
rock
Good rock
Fair rock
Poor rock
Very poor
rock
Description
D. Meaning of rock classes
Classe
number
I
II
III
IV
V
Average
stand
up
time
20 yrs for
15 m span
1 year for
10 m span
1 week for
5 m span
10 hrs for
2,5 m span
30 min for
1 m span
Cohesión
of
rock
mass (kPa)
> 400
300-400
200-300
100-200
< 100
Friction
angle
of
rok mass
(deg)
> 45
35-45
25-35
15-25
< 15
E. Guidelines for classification of discontinuity conditions
Discontinuity
lenght
(persistaence)
Rating
<1m
1-3 m
3-40 m
10-20
6
4
2
1
Separation
(aperture)
Rating
None
< 0,1 mm
01,-1,0 mm
1,5 mm
6
5
4
1
Ronghness
Rating
Very rouge
6
Rouge
5
Slightly
3
Smooth
1
Slickensided
0
None
Hard filling <
5 mm
4
Hard filling >
5 mm
2
ofá filling < 5
mm
2
ofá filling > 5
mm
0
Slightly
weathred
Moderately
weathered
3
Highly
wearthered
descomponed
Infilling
(rouge)
6
> 20 m
0
> 5 mm
0
Rating
Wearthring
Rating
Unweathered
6
5
0
1
F. Effect of discontinuity strike and dip orientation in tunneling
Strike perpendicular to tunnel axis
Strike parallel to tunnel axis
Drive with dip Dip
45-90º
Dirve with dip Dip
20-45º
Dip 45-90º
Dip 20-45º
Very favourable
Favourable
Very favourable
Fair
Drive againts dip
Dip 45-90º
Dirve against dip
Dip 20-45º
Dip 0 – 20 irrespective of strike
Fair
Unfavourable
Fair
Guidelnes for Excavation and Support of 10 m Span Rock Tunnels in
Accordance with the RMR System (after Bieniawski, 1989)
Rock mass class
Excavation
Rock bolts
(20 mm
diameter,
fully grouted)
Shotcrete
Steel sets
I
Very good
rock RMR:
81-100
Full face.
8 m advance
Generally no support required except spot
bolting
II
Good rock
RMR: 61-80
Full FACE
1-1,5
advance.
Complete support
20 m form face
Localy, bolts
in crown 3 m
long, spaced
2,5 m with
occasional
wire mesh
50 mm in
crown
where
required
None
III
Fair rock
RMR: 41-60
Top heading and
bench
1,5-3 m advance in
top
beading.
Commence support
alter cach blast.
Complete support
10 m from face
Systematic
bolts 4 m long,
spaced 1,5-2
m in crown
and walls with
wire mesh in
crown.
50-100 mm
in crown
and 30 mm
in sides.
None
Rock mass class
Excavation
I
V
Poor rock
RMR: 21-40
V
Very poor
rock
RMR < 20
Top heading and
bench
1,0-1,5 m advance
in top heading
install
support
concurrently with
excavation, 10 m
from FACE.
Multiple drifts
0,5-1,5 m advance
in topo heading.
Install
support
concurrently with
excavation.
Shotcrete as soon
as possible after
blasting.
Rock bolts
(20 mm
diameter,
fully grouted)
Shotcrete
Steel sets
Systematic
bolts 4-5 m
long, spaced
1-1,5 m in
crown
and
walls
with
wire mesh.
100-150
mm
in
crown and
100 mm in
sides
Light
to
medium ribs
spaced 1,5 m
where
required
Systematic
bolts 5-6 m
long, spaced
1-1,5 m in
crown
and
walls
with
wire
mesh.
Bolt invert
150-200
mm
in
crown, 150
mm
in
sides, and
50 mm on
face
Medium lo
heavy ribs
spaced 0,75
m with steel
lagging and
forepoling if
required.
Close invert.
Clasificación de BARTON (1974)
•Propuesto es bases estadísticas.
•Clasificación muy compleja y detallada basada sobre el análisis de los datos
obtenidos durante la excavación de más de 200 túneles.
•Define un índice de calidad del macizo rocoso “Q” (Rock Mass Quality)
•Q está relacionado con la estabilidad de la excavación y con el tipo de
sostenimiento.
•El valor de Q varía de 0,001 a 1000
•Algunos de los parámetros que se utilizan para la evaluación de “Q” se
caracterizan por definiciones cualitativas y no suficientemente cuantitativas
• Q se define mediante la combinación algebraica de seis (6) parámetros
•Cada uno de los parámetros tienen un rango de variabilidad proporcional a su
influenciar en la calidad geomecánica del macizo rocoso.
Rockquality designation
(R Q D)
RQD: is the rock quality designation
Indice de diaclasado
(J n)
Jn: is the joint set number
Indice de rugosidad
(J r)
Jr: is the joint roughness number
Indice de alteración
(J a)
Ja: is the joint alteration number
Coeficiente hidrológico
(J w)
Jw: is the joint water reduction factor
Factor de reducción
(S R F)
SRF: is the stress reduction factor
RQD J r J w
Q=
⋅
⋅
J n J a SRF
(RQD/Jn):
• Coeficiente que tiene un rango de 0 a 400.
•Representa un índice proporcional a la estructura del macizo rocoso y más
precisamente al volumen de cada bloque de roca intacta aislada por las
discontinuidades.
(Jr/Ja):
•Coeficiente que refleja directamente sobre la resistencia al corte de la
discontinuidad.
•Parámetro importante sobre todo para las discontinuidades principales, abiertas o
rellenas con arcilla.
•Para el cálculo de Q, tomar mayor significado las discontinuidades eventualmente
orientadas en forma menos favorable y en consecuencia deberá adoptarse para el
cálculo de Q.
(Jw/SRF):
•Es un factor complejo de evaluación empírica
•Parámetro del macizo rocoso que podría definirse como “solicitaciones activas”.
•Aquí se toma en cuenta, con Jw la presión del agua en las discontinuidades, y el
efecto negativo que el agua misma ejerce sobre la resistencia de la roca, y con el
factor SRF se toma en cuenta la resistencia a las solicitaciones de la roca (en
práctica una especie de evaluación del intervalo de comportamiento elástico del
macizo rocoso).
Estimación de parámetros que intervienen en el índice
Barton et al. 1974)
Indice de diaclasado Jn(º)
Roca masiva
Una familia de diaclasas
Id.
con
otras
diaclasas
ocasionales
Dos familias de diaclasas
Id.
Con
otras
diaclasas
ocasionales
Tres familias de diaclasas
Id.
Con
otras
diaclasas
ocasionales
Cuatro o más familias, rocas
muy fracturada
Roca triturada
(º) en embocaduras 2 x Jn
(simplificado de
Indice de rugosidad Jr
0,5-1,0
2
3
4
6
9
12
Diaclasas rellenas
Diaclasas limpias (º)
-Discontinuas
-Onduladas, rugosas
-Onduladas, lisas
-Planas, rugosas
-Planas, lisas
Lisos o espejos de falla
-Ondulados
-Planos
1
4
3
2
1.5
1
1.5
0.5
15
20
(º) O cuyas caras entran en contacto bajo la
solicitación
Indice de alteración Ja
Diaclasas de paredes sanas
Ligera alteración
Alteraciones arcillosas
Con detritus arenosos
Con
detritus
arcillosos
preconsolidados
Id. Poco consolidados
Id. Expansivos
Milonitos de roca y arcilla
Milonitos de arcilla limosa
Milonitos arcillosos-gruesos
Coeficiente reductor por la presencia de agua
Jw
0,75-1
2,0
4,0
4,0
6,0
8,0
8-12
6-12
5
10-20
Excavaciones secas o con < 5 l/min
localmente
Afluencia media con lavado de
algunas diaclasas
Afluencia importante por diaclasas
limpias
Id. Con deslavado de diaclasas
Afluencia excepcional inicial,
decreciente con el tiempo
Id. matenida
Presión
de agua
Jw
(kg/cm2
)
1
>1
0,66
1-2,5
0,5
2,5-10
0,33
0,2-0,1
2,5-10
> 10
0,1-0,05
>10
Parámetro SRF
- Zonas débiles:
Multitud de zonas débiles o milonitos
Zonas débiles aisladas, con arcilla o roca descompuesta (cobertura ≤ 50 m)
Id. Con cobertura > 50 m
Abundantes zonas débiles en roca competente
Zonas débiles aisladas en roca competente (c ≤ 50 m)
Id. con c > 50 m
Terreno en bloques muy fracturado
10,0
5,0
2,5
7,5
5,0
2,5
5,0
- Roca competente:
Pequeña cobertura
Cobertura media
Gran cobertura
2,5
1,0
0,5-2,0
- Terreno fluyente
Con bajas presiones
Con altas presiones
5-10
10-20
- Terreno expansivo:
Con presión de hinchamiento moderada
Con presión de hinchamiento alta
5-10
10-15
Estimación de la resistencia al corte aparente en función de Jr y Ja
a)
A
B
C
D
E
F
G
Rock wall contact
Discontinuous joints
Rouge, undulating
Smooth, undulating
Slickensided, undulating
Rough, planar
Smooth, planar
Slickensided, planar
tan-1 Ur(Ja)0
Jr
4
3
2
1,5
1,5
1,0
0,5
Ja =
0,75
1,0
2
3
4
79º
76º
69º
63º
63º
53º
34º
76º
72º
63º
56º
56º
45º
27º
63º
56º
45º
37º
37º
27º
14º
53º
45º
34º
27º
27º
18º
9,5º
45º
37º
27º
21º
21º
14º
7,1º
b)
A
B
C
D
E
F
G
Rock wall contact when
sheared
Discontinuous joints
Rouge, undulating
Smooth, undulating
Slickensided, undulating
Rough, planar
Smooth, planar
Slickensided, planar
tan-1 Ur(Ja)0
Jr
4
3
2
1,5
1,5
1,0
0,5
Ja = 4
6
8
12
45º
37º
27º
21º
21º
14º
7º
34º
27º
18º
14º
14º
9,5º
4,7º
27º
21º
14º
11º
11º
7,1º
2,4º
18º
14º
9,5º
7,1º
7,1º
4,7º
2,4º
c)
No Rock wall contact when
sheared
tan-1 Ur(Ja)0
Jr
Ja = 6
8
12
7,1º
4,7º
Ja = 10
13
20
5,7º
4,4º
2,9º
Desintegrated or crashed rock
and clay
1,0
9,5º
Bands of silty or sand clay
1,0
Ja = 5
11º
Thick continuous bands of
clay
1,0
Barton et al. (1974) defined:
•An additional parameter which they called the Equivalent Dimension, Dc of
the excavation.
•This dimension is obtained by dividing the span, diameter or wall height of
the excavation by a quantity called the Excavation Support Ratio, ESR,
Excavation span, diameter or height (m)
Dc =
Excavation Support Ratio ESR
The value of ESR:
It is related to the intended use of the excavation and to the degree of security
which is dmanded of the support system installed to maintain the stability of the
excavation.
Barton et al. (1974) suggest the following values:
Maximum span (unsupported) = 2ESR Q0,4
Excavation category
ESR
Temporary mine openings
3-5
Permanent mine openings, water tunnels for hydro power (excluding
high pressure penstocks), pilot tunnels, drifts and headings for large
excavations
1,6
Storage rooms, water treatment plants, minor road and railway tunnels,
surge chambers, access tunnels
1,3
Power stations, major road and railway tunnels, civil defense chambers,
portal intersections
1,0
Underground nuclear power stations, railway stations, sports and public
facilities, factories
0,8
Categoría de Excavación
(ESR)
1
Excavaciones mineras (temporales)
3-5
2
Pozos verticales circulares
Pozos verticales rectangulares
2-5
2.0
3
Túneles mineros permanentes
Túneles hidráulicos sin presión
Túneles exploratorios
1-6
4
Cavidades de almacenamiento
Túneles de carretera y ferrocarril de sección pequeña
5
Centrales hidroeléctricas subterráneas
Túneles de carretera y ferrocarril de sección grande
Portales e intersecciones de túneles
6
Centrales nucleares subterráneas
Estaciones de metros
1-3
1,0
0,8
Based upon analyses of case records, Grimstad and Barton (1998) suggest
that the relationship between the value of Q and the permanent root support
pressure Proof is estimated form:
Proof =
( )−1/ 3
2 Jn Q
kg/cm2
3J r
Barton propone la introducción del concepto del “wall quality” (calidad de las
paredes), para tomar en cuenta esta disminución de las presiones respecto a las del
techo de una manera aún ligada al parámetro principal “Q”.
Pwall =
2 J n (Qw )−1/ 3
3J r
Qw= 5.Q
Q > 10
Qw = 2.5 Q
0,1 < Q < 10
Qw= Q
Q < 0,1
•Esta ecuación está graficada en la
figura
•sobre un diagrama bilogarítmico
(Proof ó Pwall Vs Q) representando
una serie de rectas, una para cada
valor de Jr.
•La faja sombreada en el mismo
gráfico, es el rango más probable de
acuerdo con la experiencia.
Requerimientos de sostenimientos
Support measures for rock masses of “excepcional”, “extremaly good” and “good”
quality (Q range: 1000 – 10)
Conditional factors
Suppo
rt
categor
y
1º
2º
3º
4º
5º
6º
7º
8º
9
10
RQD
Jn
-
Jr
Ja
-
Span
ESR
-
Type of
support
sb (utg)
sb (utg)
sb (utg)
sb (utg)
sb (utg)
sb (utg)
sb (utg)
sb (utg)
≥ 20
< 20
-
-
sb (utg)
B (utg) 2,5 –
3m
≥ 30
< 30
-
-
B (utg) 2-3 m
B (utg) 1,5-2
m
+ clm
Notes
-
-
-
sb:
pernos aislados (puntuales)
B:
pernos sistemáticos
(utg):
inyectados, sin tensar
(tg):
tensados, (tipo de concha expansiva para macizos rocosos
competentes, inyectados post-tensados en macizos rocosos de calidad muy pobre.
S:
shotcrete
(mr):
malla de refuerzo
Clm:
malla concadenada
CCA:
arco de concreto
(sr):
refuerzo de acero
Suppo
rt
categor
y
11º
Conditional factors
RQD
Jn
Type of support
Notes
Jr
Ja
Span
ESR
≥ 30
< 30
-
-
B (tg) 2-3 m
B (tg) 1,5-2 m
+ clm
-
12º
≥ 30
< 30
-
-
B (tg) 2-3 m
B (tg) 1,5-2 m
+ clm
-
13
≥ 10
≥ 10
< 10
< 10
≥ 1,5
< 1,5
≥1,5
< 1,5
-
sb (utg)
B (utg) 1,5-2 m
B (utg) 1,5-2 m
B (utg) 1,5-2 m
+ S 2-3 cm
I
I
I
I
Suppo
rt
categor
14 y
15
16
See
note
XII
Conditional factors
RQD
Jn
Jr
Ja
Span
ESR
≥ 10
-
≥ 15
< 10
-
≥ 15
-
-
< 15
> 10
-
-
≥ 10
-
-
> 15
-
-
≤ 15
-
-
Type of support
Notes
B(tg) 1,5-2 m
+ clm
B(tg) 1,5-2 m
+ S (mr) 5-10 cm
B(utg) 1,5-2m
+ clm
I, II
I,II
I,III
B(tg) 1,5-2 m
+ clm
B(tg) 1,5-2 m
+ S (mr) 5-10 m
I,II,IV
B(tg) 1,5-2 m
+ clm
B(tg) 1,5-2 m
+ S(mr) 10-15 cm
I,V,VI
I,II,IV
I,V,VI
º Authors estimates of support. Insufficient case records available for reliable estimation
of support requirements.
Note: The type of support to be used in categories 1 to 8 will depend on the blasting
technique. Smooth wall blasting and thorough barring-down may remove the need for
support. Rough-wall blasting may result in the need for single applications of shotcrete,
especially where the excavation height is > 25 m. Future case records should differentiate
categories 1 to 8.
Support measures for rock masses of “excepcional”, “extremaly good” and “good”
quality (Q range: 10 – 1)
Suppo
rt
categor
y
17
18
Conditional factors
Type of support
RQD
Jn
Jr
Ja
Span
ESR
> 30
≥ 10
≤ 30
< 10
-
≥ 6m
< 10
-
<6m
>5
-
≥ 10 m
>5
-
< 10 m
≤5
-
≥ 10 m
≤5
-
< 10 m
Notes
sb (utg)
B (utg) 1-1,5
I
I
B (utg) 1-1,5
+ S 2-3 cm
S 2-3 cm
I
B (tg) 1-1,5
+ clm
B (utg) 1-1,5 m
+ clm
B (tg) 1-1,5 m
+ S 2-3 cm
B (utg) 1-1,5
+S 2-3 cm
I
I,III
I
I,III
I
Suppo
rt
catego
ry
19
20*
See
note
XII
21
Conditional factors
RQD
Jn
Jr
Ja
Span
ESR
-
-
≥ 20 m
-
-
< 20 m
-
-
≥ 35 m
-
-
< 35 m
≥ 12,5
≤ 0,75
-
< 12,5
≤ 0,75
< 0,75
-
Type of
support
Notes
B (tg) 1-2 m
+ S (mr) 10-15
cm
B (tg) 1-1,5 m
+ S (mr) 5-10
cm
I,II,IV
B(tg) 1-2 m
+ S (mr) 20-25
cm
B (tg) 1-2 m
+ S (mr) 10-20
cm
I,V,VI
B (utg) 1 m
+ S 2-3 cm
S 2,5-5 cm
B (utg) 1 m
I,II
I,II,IV
I
I
I
Suppo
rt
catego
ry
22
Conditional factors
RQD
Jn
Jr
Ja
Span
ESR
> 10
< 30
≤ 10
< 30
> 1,0
-
> 1,0
≤ 1,0
-
≥ 30
-
-
≥ 15
23
< 15
24*
-
-
≥ 30 m
-
-
< 30 m
Type of
support
Notes
B (utg) 1 m
+ clm
S 2,5-7,5 cm
B (utg) 1 m
B (utg) 1,5-2 m
+ S 2,5-5 cm
I
I
I
I
B(tg) 1-1,5 m
+ S (mr) 10 -15
cm
B(utg) 1-1,5 m
+ S (mr) 5-10
cm
I,II,IV,
VI
B(tg) 1,5-2 m
+ S (mr) 15-30
cm
B(tg) 1-1,5 m
+ S (mr) 10-15
cm
I,V,VI
I
I,II,IV
* Authors estimates of support. Insufficient case records available for reliable
estimation of support requirements.
Support measures for rock masses of “excepcional”, “extremaly good” and “good”
quality (Q range: 1 – 0.1)
Supp
ort
catego
ry
25
26
Conditional factors
Type of support
RQD
Jn
Notes
Span
ESR
Jr
Ja
> 10
> 0,5
-
≤ 10
> 0,5
-
-
≤ 0,5
-
-
-
-
-
-
-
B(utg) 1 m
+ mr or clm
B (utg) 1 m
+ S (mr) 5 cm
B (tg) 1 m
+ S (mr) 5 cm
B(tg) 1m
+ S (mr) 5-7,5 cm
B(utg) 1 m
+ S 2,5-5 cm
I
I
I
VIII,X,
XI
I,IX
Supp
ort
catego
ry
27
Conditional factors
RQD
Jn
Jr
Ja
-
-
-
-
-
-
≥ 12
≥ 10
≤ 30
< 10
< 10
28*
See
note
III
Type of support
Notes
B(tg) 1 m
+ s (mr) 7,5-10 cm
B (utg) 1 m
+ S (mr) 5-7,5 cm
CCA 20-40 cm
+ B (tg) 1 m
S (mr) 10-20 cm
+ B (tg) 1 m
I, IX
Span
ESR
-
-
-
-
≥ 30 m
-
-
-
-
≥ 20
< 30
< 20
-
-
-
B (tg) 1 m
+ S (mr) 30-40 cm
B (tg) 1 m
+ S (mr) 20-30 cm
B (tg) 1 m
+ S (mr) 15-20 cm
CCA(sr) 30-100 cm
+ B (tg) 1 m
I, IX
VIII, X, XI
VIII, X, XI
I, IV,V, IX
I,II,IV,IX
I,II,IX
IV,VIII,X,
XI
Suppo
rt
catego
ry
29*
30
Conditional factors
Type of support
RQD
Jn
Notes
Span
ESR
Jr
Ja
>5
> 0,25
-
≤5
> 0,25
-
-
≤ 0,25
-
≥5
-
-
<5
-
-
-
B (utg) 1 m
+ S 2-3 cm
B (utg) 1 m
+ S (mr) 5 cm
B (tg) 1 m
+ S (mr) 5 cm
B(tg) 1 m
+ S 2,5-5 cm
S (mr) 5-7,5 cm
B (tg) 1 m
+ S (mr) 5-7,5 cm
-
IX
IX
VIII, X, XI
Supp
ort
catego
ry
31
Conditional factors
RQD
Jn
Jr
Ja
Type of support
Notes
B (tg) 1 m
+ S (mr) 5-12,5 cm
S (mr) 7,5-25 cm
CCA 20-40 cm
+ B (tg) 1 m
CCA (sr) 30-50 cm
+ B (tg) 1 m
IX
Span
ESR
<4
-
-
≤ 4, ≥
1,5
-
-
-
-
< 1,5
-
-
-
-
≥ 20 m
-
-
< 20 m
-
-
-
IX
IX
VII, X, XI
-
32
See
note
III
B (tg) 1 m
+ S (mr) 40-60 cm
B (tg) 1 m
+ S (mr) 20-40 cm
CCA(sr)
40-120
cm
+ B (tg) 1 m
II,IV,IX
III,IV,IX
IV,VIII,X,
XI
* Authors estimates of support. Insufficient case records available for confident
prediction of support requirements.
Support measures for rock masses of “excepcional”, “extremaly good” and “good”
quality (Q range: 0.1 – 0.001)
Suppo
rt
categor
y
33*
34
Conditional factors
RQD
Jn
Jr
Ja
Span
ESR
≥2
-
-
<2
-
-
-
≥2
≥ 0,25
-
<2
-
≥ 0,25
< 0,25
-
-
Type of support
Notes
B(tg) 1 m
+ S (mr) 2,5-5 cm
S (mr) 5-10 cm
S (mr) 7,5-15 cm
IX
B(tg) 1m
+ S (mr) 5-7,5 cm
S (mr) 7,5-15 cm
S (mr) 15-25 cm
CCA (sr) 20-60
cm
IX
VIII,X
IX
IX
IX
VIII,X
Suppo
rt
catego
ry
35
See
note
XII
Conditional factors
Jr
Ja
Span
ESR
-
-
≥ 15 m
-
-
≥ 15 m
-
-
< 15 m
RQD
Jn
< 15 m
36
37
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Type of support
Notes
B (tg) 1 m
+ S (mr) 30-100
cm
CCA (sr) 60-200
cm + B 1m
B (tg) 1 m
+ S (mr) 20-75
cm
CCA (sr) 40-150
cm + B (tg) 1 m
II,IX
VIII,X,X
I,II
IX,III
VIII,X,X
I,III
S (mr) 10-20 cm
S (mr) 10-20 cm
+ B (tg) 0,5-1,0
cm
IX
VIII,X,X
I
S (mr) 20-60 cm
S (mr) 20-60 cm
+ B (tg) 0,5-1,0
m
IX
VIII,X,X
I
Conditional factors
Suppor
t
categor
y
38
See
note
XIII
RQD
Jn
Jr
Ja
Type of support
Notes
CCA (sr) 100-300
cm
CCA (sr) 100-300
cm
+ B (tg) 1 m
S (mr) 70-200 cm
S (mr) 70-200 cm
+ B (tg) 1 m
IX
VIII,X,II,
XI
Span
ESR
-
-
≥ 10 m
≥ 10 m
-
-
< 10 m
< 10 m
-
IX
VIII,X,III
,XI
38
8
4
37
7
3
36
6
2
5
1