El trabajo investigativo se centra en la aplicación de relleno hidráulico para mejorar la estabilidad de la masa rocosa en los tajeos de explotación de la veta laurita de la compañía de minas Arirahua S.A., mediante un análisis geomecánico que califica la roca como de calidad regular. Se determinó que la instalación del relleno hidráulico, con una densidad de 1.765 ton/m3 y un caudal de 1571.4 cm3/seg, reduce la inestabilidad en los hastiales y previene desprendimientos. Este enfoque busca no solo solucionar problemas inmediatos en el tajeo, sino también establecer un método que pueda ser replicado en otras operaciones mineras similares.

1. “APLICACIÓN DE RELLENO HIDRÁULICO PARA DISMINUIR LA
INESTABILIDAD DE LA MASA ROCOSA EN TAJEOS DE EXPLOTACIÓN EN
LA VETA LAURITA DE LA COMPAÑÍA DE MINAS ARIRAHUA S.A.”
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2. RESUMEN
El presente trabajo de investigación se ha realizado para determinar el análisis de la
inestabilidad de la masa rocosa mediante la evaluación geomecánica de la litología
estructural de los planos de debilidad y determinar mediante el uso de las clasificaciones
geomecánicas la calidad de la masa rocosa en los tajeos de explotación de la veta Laurita
de la compañía de Minas Arirahua S.A. con el objetivo de disminuir la inestabilidad de la
masa rocosa con la aplicación de relleno hidráulico en los tajeos de explotación de la veta
Laurita .
1 En la evaluación geomecánica de tajeo de explotación Laurita se ha determinado la
calidad de la masa rocosa, con un dominio estructural de tres familias principales, es
regular con un RMR de 51 de acuerdo a la clasificación geomecánica de Bieniawski 1989
y un índice Q de Barton de 2.17 roca de mala calidad;Cuyo tiempo de auto soporte es
aproximadamente de 10-15 días hasta 30 días de acuerdo a la propuesta de Lauffer 1958 y
modificado por Bieniawski 1979, la masa rocosa es inestable y requiere la aplicación de
sostenimiento y resulta como una alternativa para disminuir la inestabilidad de la masa
rocosa.
2 La aplicación de relleno hidráulico en los tajeos de explotación de la veta Laurita
encima del relleno detrítico, la densidad de pulpa de relleno hidráulico es de 1.765 ton/m3
asi como el porcentaje de sólidos en el proceso de la aplicación de relleno hidráulico
incluyendo la velocidad critica (Vc) es 2.59 m/s.
3 El Caudal de relleno hidráulico (Q) es 1571.4 cm3
/seg. y por medio de tubería de
polietileno de (3pulgadas) de diámetro, con la aplicación de relleno hidráulico ha logrado
disminuir problemas de inestabilidad rocosa, que disminuye los riesgos de caída de rocas
por descostramiento de los hastiales en los planos de debilidad en sus cajas y minimizar la
falla de los hastiales debido a estallido de rocas por ser una masa consolidada que genera
un esfuerzo de oposición al esfuerzo de falla de los hastiales.
ii

3. INTRODUCCIÓN
El presente trabajo de investigación se ha realizado en la veta Laurita de la compañía de
Minas Arirahua S.A. la extracción de los minerales se realiza por el método de corte y
relleno ascendente mediante la excavación de un tajeo de explotación Laurita, por las
características de vetas angostas con una potencia de 0.40 m el ancho de explotación es
pequeño de 0,60m 0.80m en algunas zonas alcanza hasta 1.00m y algo más, como
resultado de la extracción de minerales, los hastiales del tajeo de explotación Laurita toman
una forma casi vertical la altura del tajeo de explotaciones es de 2.50 m aproximadamente,
el avance se realiza hacia la parte superior es decir hacia el techo del tajeo de explotación
Laurita conforme se avanza hacia la parte superior en los hastiales se han producido
desprendimiento de rocas en la dirección de planos de debilidad generándose una
inestabilidad de la masa rocosa en los hastiales, para disminuir esta inestabilidad de la
masa rocosa en los hastiales del tajeo de explotación Laurita se ha planteado dos objetivos,
el primero, determinar la inestabilidad de la masa rocosa mediante la evaluación de su
calidad y el segundo disminuir la inestabilidad de la masa rocosa con la aplicación de
relleno hidráulico en el tajeo de explotación Laurita de la Compañía de Minas Arirahua
S.A. Para la determinación de la calidad de la masa rocosa es indispensable hacer la
evaluación geomecánica de la roca intacta así como de la masa rocosa en el marco de un
proceso de escalamiento más apropiado.
En la evaluación geomecánica se ha realizado con la toma minuciosa de datos de planos
de debilidad en una longitud de 20.00 m a una altura de 0.95 m medidos desde el piso en
un registro lineal se han logrado identificar un total de 84 discontinuidades, a cada una de
estas discontinuidades se han evaluado en el software Dips tanto en diagrama pi(π) asi
como en diagrama beta(β) en donde la masa rocosa es cinemáticamente inestable por la
presencia de un efecto cuña en el centro del estereograma, se ha evaluado también cada
uno de los parámetros geomecánico para asignarle valores para determinar el valor de
RMR básico y RMR corregido de acuerdo a la sugerencia Bieniawski 1989, se ha
determinado la calidad de la masa rocosa es regular con RMR básico de 51 con un
dominio estructural de 3 familias principales de acuerdo a la clasificación Geomecánica de
Bieniawski 1989 y un Q de Barton de 2.17 ubicado en el intervalo de 1-4 corresponde a
una roca de mala calidad el tiempo de auto soporte es aproximadamente de 10-15 días
iii

4. hasta 30 días de acuerdo a la propuesta de Lauffer 1958 y modificado por Bieniawski
1979.
este valor regular de masa rocosa de RMR 51 indica en este lapso de tiempo no se
producirá desprendimiento de rocas de los hastiales incluido el techo posterior al tiempo
de auto soporte la masa roca es inestable y requiere la aplicación de sostenimiento de
acuerdo al ábaco propuesto por Bieniawski 1989 que consiste en la aplicación de pernos de
anclaje sistemático y shotcreet de 4 a10cm conforme a esta sugerencia en la Compañía de
Minas Arirahua S.A. se aplica pernos de anclaje en forma esporádica y cuadros de madera
para el sostenimiento para disminuir la inestabilidad existente en la masa rocosa de tajeo de
explotación Laurita.
El tipo de sostenimiento es principalmente con madera y pernos de anclaje tanto en hastial
derecho como en hastial izquierdo, después de la determinación de la calidad de la masa
rocosa de acuerdo al segundo objetivo es la aplicación de relleno hidráulico para disminuir
la inestabilidad existente en el tajeo de explotación Laurita, la pulpa de relleno hidráulico
consolida por la percolación del agua de la parte solida de relleno hidráulico, encima del
relleno detrítico rocoso que proviene de los descajes, se ha constituido como medio de
soporte pasivo que genera esfuerzos de respuesta frente a los esfuerzos de los hastiales que
provocan la inestabilidad logrando un equilibrio de esfuerzos alrededor de la excavación de
tajeo de explotación Laurita con esta respuesta físico –mecánica de equilibrio de esfuerzos
se ha logrado disminuir la inestabilidad y además ha reducido el uso de madera empleado
como soporte pasivo.
Para este proceso de aplicación de relleno hidráulico es sumamente importante las
características físicas y mecánicas de la pulpa. La densidad de pulpa de 1.765 ton/m3
así
como el porcentaje de sólidos en el proceso de la aplicación de relleno hidráulico
incluyendo la velocidad critica de flujo que no permite el atoramiento por consolidación
dentro del tubo de Ø 3” son factores determinantes en el proceso de la acumulación de la
pulpa encima del relleno detrítico en el tajeo de explotación Laurita, en esta etapa de
aplicación de relleno hidráulico se considerado muy importante hacer la limpieza de toda
la tubería para su uso en la siguiente etapa de aplicación de relleno hidráulico
iv

5. CAPÍTULO I
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
1.1. Descripción de la realidad problemática.
En los tajeos de la veta Laurita se presenta una estabilidad deficiente de la masa rocosa en
la zona de extracción de minerales como consecuencia de los espacios vacíos dejados por
la extracción de minerales de la veta Laurita debido a que las masas rocosas, tienen
diferentes parámetros geomecánicos, y por tanto diferente respuesta a los esfuerzos
generados por la inestabilidad. La redistribución de energía implica reacomodamiento
cristalino, esta liberación de energía como evento sísmico ocasiona rugidos rocosos, hasta
estallidos de roca con proyección de fragmentos de roca y consecuentemente el origen de
las discontinuidades en los bloques rocosos que incrementa la inestabilidad de la masa
rocosa circundante al tajo Laurita. Se incrementa la inestabilidad conforme aumenta la
profundidad, la inestabilidad es más intensa en los hastiales y la bóveda del tajo de
extracción de minerales como resultado de esta inestabilidad se han producido
desprendimiento de bloques de masa rocosa tanto de los hastiales así como del techo del
tajo, la inestabilidad se da tanto en las zonas mineralizadas como en las zonas de masa
rocosa, este problema de inestabilidad se incrementa con el avance de las operaciones de
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6. minado por método de corte y relleno ascendente, por las características geoestructurales
de vetas angostas.
A este problema de inestabilidad de la masa rocosa donde el sostenimiento aplicado en los
tajos es generalmente con madera, pernos esporádicos, donde tanto la madera como pernos
de anclaje esporádico no han dado respuesta de soporte favorable al desprendimiento de
bloques de rocas de los hastiales sobre todo en la zona donde se ha ampliado la sección del
tajo.
Además considerando que la madera por el tiempo de permanencia en zonas de presencia
de agua disminuye la capacidad de soporte, en muchas zonas requiere cambios inmediatos
de sus componentes dañados, su permanencia como soporte pasivo constituye peligro
eminente en la seguridad en los trabajadores así como para los quipos, ya que puede
colapsar y provocar el desprendimiento de masa rocosa circundante. No obstante que luego
del minado interior, se aseguran las zonas de trabajo con cuadros de madera, que están
calculadas para resistir los esfuerzos en el momento, sin embargo al pasar el tiempo, la
resistencia de estas vigas disminuye, disminuyendo también la seguridad del trabajo, para
esto se hace mantenimiento cambiando cuadros y esto implica mayor costo.
1.2. Formulación del problema
1.2.1. Problema general.
¿De qué manera se puede disminuir la inestabilidad de la masa rocosa con la aplicación de
relleno hidráulico en el tajeo de explotación Laurita en compañía de Minas Arirahua S.A?
1.2.2. Problema específico.
• ¿De qué manera se puede determinar la inestabilidad de la masa rocosa en el tajeo
de explotación Laurita en compañía de Minas Arirahua S.A?
• ¿De qué manera se puede disminuir la inestabilidad de la masa rocosa con la
aplicación de relleno hidráulico en el tajeo de explotación Laurita en compañía de
Minas Arirahua S.A?
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7. 1.3. Objetivos de la investigación
1.3.1. Objetivo general
Disminuir la inestabilidad de las cajas de la masa rocosa con la aplicación de relleno
hidráulico en la explotación de tajeos en veta laurita en la compañía de Minas Arirahua
S.A.
1.3.2. Objetivos específicos.
• Determinar la inestabilidad de la masa rocosa de cajas de veta laurita mediante la
evaluación geomecánica de su calidad en el tajeo de explotación Laurita de la
compañía de Minas Arirahua S.A.
• Disminuir la inestabilidad de las cajas de la veta Laurita de la masa rocosa con la
aplicación de relleno hidráulico en el tajeo de explotación Laurita compañía de
Minas Arirahua S.A.
1.4. Justificación de la investigación
Cuando se va a iniciar una investigación es necesario demostrar que sus resultados pueden
ser útiles para resolver un problema importante o explicar un fenómeno relevante (Ávila,
2001).
La aplicación del relleno hidráulico en la estabilización de la masa rocosa circundante al
tajo tiene una justificación técnica muy importante para la Compañía de Minas Arirahua,
porque se logrará una mejor estabilidad en el Tajo Laurita considerando las dificultades en
el soporte activo y pasivo aplicado en la actualidad.
Esta experiencia de mejoramiento de estabilidad de la masas rocosa circundante al tajo
Laurita que se plantea se puede aplicar en otras empresas mineras que aplican el minado
subterráneo en vetas angostas, además el sistema de relleno hidráulico para lograr una
estabilización permanente de la masa rocosa en las zonas de extracción de minerales puede
consolidar los conocimientos que se imparten en las Universidades donde se forman los
profesionales mineros para consolidar los conocimientos de los profesionales del área de
minería .
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8. 1.5. Limitaciones del estudio.
En cuanto respecta a las limitaciones se ha considerado el personal de apoyo requerido
para el muestreo y mapeo geotécnico, considerando de que para este trabajo se requiere de
varias personas para realizar dicho trabajo de campo y posteriormente realizar el análisis
de resultados en gabinete, otras de las limitaciones es la disponibilidad de la información
existente en la Compañía de Minas Arirahua S.A respecto al relleno hidráulico
específicamente sobre la evaluación minuciosa del análisis granulométrico de la pulpa
proveniente de la planta concentradora.
1.6. Viabilidad del estudio.
En la viabilidad o factibilidad mejorar la estabilidad del macizo rocoso circundante
mediante el uso del relleno hidráulico estos pueden ser:
• La disponibilidad de recursos humanos
• La disponibilidad de recursos financieros
• Materiales requeridos para la investigación
Para realizar el presente trabajo de investigación se cuenta con recursos financieros,
humanos y materiales, existe la disponibilidad de materiales y fuentes de información,
cuadros estadísticos elaborados por el área de geología y geomecánica en la Compañía de
Minas Arirahua S.A.
Que constituyen aporten valiosos e importantes por lo que se considera viable y poder
plasmar, llevar adelante el desarrollo del presente trabajo de investigación.
8

9. 9

10. CAPÍTULO II
MARCO TEÓRICO
2.1 Antecedentes de la investigación.
Las investigaciones realizadas desde el punto de vista de su actualidad y valor teórico que
permitirá crear criterios para conceptuar ubicar analizar ,hacer las interpretaciones de las
investigaciones que se proponen referidos básicamente a la capacitación, evaluación y el
comportamiento humano en las diferentes actividades mineras en el interior mina
considerados con actos estándares y sub estándares, los diferentes investigadores han
enfocado de diferentes puntos de vista(Velázquez,1999).
El relleno hidráulico se inicia en Huarón a partir de 1961 en que el relave producido por la
planta concentradora (primera en el Perú), empieza a ser utilizado para rellenar tajeos
obtenidos por los métodos Cornish y Corte y Relleno Ascendente con la utilización de
madera.
La aplicación de relleno hidráulico en la mina Huarón se realizó los primeros ensayos que
se aplicaron en la bolsonada de Barmbé (Corte y Relleno Ascendente) siendo el relave
bombeado desde la planta y en vetas que quedaban sin rellenar por la falta de bombas.
10

11. En 1973, se ideó el transporte del relleno seco a zanjas para .luego enviarlas mediante
tuberías a las minas San Narciso y Patrick aprovechando la aceleración de la gravedad;
teniendo entonces un perfil hidráulico casi vertical. El relleno fue enviado desde la zanja
Alianza.
En 1975, se efectuó un estudio teórico de zanjas y perfiles Hidráulicos de tuberías para
cada tajeo; desde entonces se viene obteniendo mejoras en el transporte del R/H desde la
superficie hasta la mina alcanzando resultados óptimos.
Toledo G.Fernando Enrique(2006), paper titulado Tecnología sostenida en la actividad
minera; Profesor del Departamento Académico de Ingeniería de Minas de la Universidad
Nacional Mayor de San Marcos en su resumen menciona: “Muchos ingenieros y
empresarios de minas creen que en la industria minera no se tiene alternativas para
producir eficientemente sin dejar de contaminar los espacios geográficos. Con este
argumento, recurren a proyectos de remediación del medio ambiente depredado por
las operaciones de esta industria, sin lograr restaurar los daños causados pese al alto
costo del proyecto”.
En este trabajo, se propone retornar los relaves y desechos de la producción minera a los
espacios vacíos ocasionados por la extracción del mineral en el subsuelo, a un bajo costo y
alta productividad. La tecnología limpia se puede lograr utilizando los equipos,
herramientas y materiales que nos brinda la modernidad, sumado a un diseño creativo y un
planeamiento de minado minucioso que involucre todos los problemas y soluciones, los
que deben de conjugar mediante la dirección científica del trabajo. La inestabilidad de las
rocas es la consecuencia de un planeamiento de minado inadecuado; cualquier estudio de
"Geotecnia" no dará resultados, si los operadores no planifican. Casapalca tiene el relleno
mineralizado y las rocas encajonantes más duras y tenaces del mundo; sin embargo, se
produjeron explosiones de los hastiales debido a la extracción desmedida, desordenada e
irracional de los bloques de mineral. Teniendo en cuenta que un buen planeamiento
involucra la ventilación, el drenaje y el relleno de labores, para obtener ahorros
significativos en sostenimiento, remediación del medio ambiente, seguridad contra
accidentes, entrampamiento de mineral (mineral inaccesible) y bajos costos por alta
productividad, los métodos deben ser diseñados de manera que en todos los tajeos se
11

12. viertan los desechos y el relave, pero el relleno debe estar separado y desligado de los
demás pasos del ciclo, o sea, los ciclos deben encerrar sólo la perforación, la voladura y el
acarreo del mineral, dejándose para el final de la explotación el relleno de los tajeos
terminados. Sin embargo, la preparación para el relleno se debe planificar y ejecutar junto
con la preparación para la explotación, a fin de no tener posteriores dificultades y
problemas de fuga de agua y del relave.
Villegas L. Luis, Castañeda A. Julio C.Vidal Ruben(2011), Expuesto en Convención
Minera-Arequipa-Perú, titulado Aplicación del relleno en pasta en la mina iscaycruz.
Donde indica en su Resumen: “Iscaycruz es una mina subterránea que se encuentra
ubicada en la parte oriental de la Región Lima, Perú, a 4,700 msnm, la mineralogía del
yacimiento se encuentra emplazada en las calizas de la Formación Santa y corresponde al
tipo de reemplazamiento metasomático, con una inyección hidrotermal tardía. Desde que
inició sus operaciones en julio de 1996, la mina Iscaycruz ha venido implementando el
método de minado por “Sub-niveles ascendentes con relleno cementado”. Para la
explotación del mineral, los sub-niveles están espaciados cada 10 m y los tajos tienen un
ancho de 4 m y una longitud variable entre 25 a 35 m de potencia, entre las cajas. El
método de minado es muy dinámico, para lo cual se debe emplear un ciclo de minado muy
corto, siendo el relleno la principal actividad en el ciclo de minado”. En nuestro caso, la
utilización del relleno paste fill es un elemento clave para la explotación, pues además de
utilizar el relave producido por la Planta como elemento principal nos ayuda a no depender
de ningún insumo para otro tipo de relleno.
El relleno en pasta se basa en el empleo de relaves, cemento, agua y un químico floculante
(este ayuda a separar el líquido de las partículas del relave y le da una consistencia
pastosa), los cuales son dosificados y mezclados en una planta y luego transportados por
una línea de tuberías hacia los niveles de la mina
Romero B. Alfonso, Flores Ch. Silvana (2010); Titulado Caracterización de la pasta de
relave para uso como relleno en labores mineras docentes de la Escuela de Ingeniería de
Minas de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos, mencionan en su resumen: El
presente trabajo hace referencia al estudio de los parámetros técnicos del relave de
Ticapampa y su aplicación para el relleno en pasta. Para este caso, se ha considerado como
un caso típico a la relavera de Ticapampa, por ser una de las más representativas e
12

13. importantes, así como por su compleja composición. Como se sabe, la pasta es una mezcla
de agua con sólidos de alta densidad que contiene abundante partícula fina con un bajo
contenido de agua, controlado con el cono de Abrahams.
El propósito principal del estudio se fundamenta en el establecimiento de los parámetros
técnicos de las propiedades de la pasta de relleno que se va a obtener a partir del relave
para ser utilizado como material de relleno hidráulico en las labores de la minería
subterránea, como son las galerías principales, las chimeneas y tajeos, así como otras que
requieren sostenimiento y protección al medio geológico circundante de los futuros
hundimientos y fallas causadas por estas labores mineras. El presente trabajo de
investigación se basa en un proceso de análisis y experimentación a nivel de laboratorio en
relación a la determinación de los parámetros técnicos de las propiedades de la pasta de
relleno que se va a obtener a partir del relave para ser utilizado como material de relleno
hidráulico en las labores de la minería subterránea. Cabe resaltar que este estudio tiene
como objeto establecer los tres parámetros técnicos del relave polimetálico para ser
utilizado como componente de pasta de relleno hidráulico, puesto que de esta manera se
podría demostrar la hipótesis de la investigación, que establece que los relaves
polimetálicos en abandono, (relavera polimetálica de Ticapampa) poseen características
técnicas adecuadas para utilizar en pasta de relleno hidráulico en los túneles de la minería
subterránea.
Huamán M. Lázaro (2007);Tesis pregrado: Aplicación de relleno hidráulico en la Mina
Jimena de Compañía Minera Poderosa S.A. Presentado a la Universidad Nacional Mayor
de San Marcos Facultad de Ingeniería Geológica, Minera, Metalúrgica y Geográfica E. A.
P. de Ingeniería de Minas,pp3-6 considera: “Con la finalidad de mantener la estabilidad de
la roca en la recuperación de pilares, se han ejecutado una serie de análisis en el macizo
rocoso considerando: calidad del macizo rocoso, tipo de sostenimiento, ancho de
excavación, perforación y voladura. La roca presenta diferentes tipos de discontinuidades
como son: zonas de corte, diaclasas y fracturas, contactos litológicos, relleno de las
discontinuidades, fallas, etc. Estos rasgos estructurales presentan un determinado
comportamiento frente a las operaciones de minado”. Así mismo se efectúa el control de
todos los factores que influyen en la estabilidad de la roca, como son:
13

14. a) Tipo de roca.- Se analiza en forma permanente las condiciones geomecánicas del
terreno de acuerdo al avance en la recuperación de pilares mediante el mapeo geomecánico
para lo cual se emplea tres sistemas de clasificación geomecánica:
• El Índice de Resistencia Geológica GSI, este sistema de clasificación toma en
cuenta dos parámetros: la resistencia a la compresión y el número de fracturas.
• El Sistema RMR de Bieniawski, el cual se basa en seis parámetros: el RQD, la
resistencia de la roca intacta, el espaciamiento entre familias de discontinuidades, la
condición de las juntas, el agua subterránea y un factor de ajuste por la orientación
y rumbo de las discontinuidades.
• El Sistema Q de Barton, basado en el RQD, número de familias de juntas,
rugosidad de las juntas, alteración de las juntas, agua entre juntas y un factor de
reducción por esfuerzos.
b) Secuencia de Excavación para la Recuperación de Pilares. En base al análisis
geomecánico se ha determinado realizar la recuperación en retirada. Para cumplir con este
objetivo se han cerrado los accesos principales con cribbing los mismos que han sido
perturbados intensamente por eventos de estallido debido a los altos esfuerzos y a la roca
de mala calidad. Luego se ha desarrollado una labor paralela que servirá como acceso
principal para la recuperación de pilares.
La secuencia de minado se ha elegido con la finalidad de buscar la mayor estabilidad y
seguridad del macizo rocoso, tal es así que el esquema de la recuperación de pilares ha sido
planeado de tal manera que se pueda sostener las áreas abiertas. Para realizar el
planeamiento se tiene en cuenta la zonificación geomecánica de la mina, considerando la
orientación de las estructuras, tipo de roca, fallas, corte. Gran parte de esta información se
basa en registros Geotécnicos de los testigos de las perforaciones diamantinas (RQD), que
se relaciona con los mapeos geomecánicos realizados en el terreno. Estos datos son
vaciados en un Software (Vulcan), obteniendo como resultado el plano de zonificación con
el cual determinamos el sostenimiento a ejecutar al recuperar los pilares, que se ilustra en
las siguientes figuras.
14

15. C
Cavernas de almacenamiento, plantas de tratamiento de aguas, túneles de
carreteras secundarias y de ferrocarril, túneles de acceso.
1.2 -1.3
D
Centrales eléctricas subterráneas, túneles de hidroeléctricas con presión,
túneles de carreteras primarias y de ferrocarril, refugios subterráneos para
defensa civil, emboquilles e intersecciones de túneles
0.9 – 1.1
E
Centrales nucleares subterráneas,estaciones de ferrocarril, instalaciones
públicas y deportivas, fábricas, túneles para tuberías principales de gas
0.5 – 0.8
Fuente: Barton 2000
4.6.15. Índice de calidad de túneles Q de Barton
El índice Q de Barton se puede determinar:
La explicación de Barton et al del significado de los parámetros usados para determinar el
valor de Q es:
• El primer cociente (RQD)/Jn) representa a la estructural del macizo rocoso.es una
medida rudimentaria del tamaño de los bloques o de las partículas, con 2 valores
extremos (100/0,5 y 10/20), difiriendo por un factor de 400.Si el cociente es
interpretado en centímetros, los extremos “tamaño del fragmento” de 200 a 0,5 cm
son vistos como rudimentarias pero aproximaciones bastante realistas.
• El segundo cociente (Jr/Ja), representa a la rugosidad y las características de fricción
de las paredes de las fisuras o materiales de relleno. El valor favorable de este
cociente será cuando las juntas rugosas e inalteradas se encuentran en contacto
directo, es decir, las superficies están próximos a la resistencia óptima, que tendrán
a dilatarse fuertemente cuando serán sometidos a esfuerzos cortantes y que por lo
15

16. tanto muy favorables a la estabilidad del túnel. Cuando las fisuras tienen
recubrimientos y rellenos arcillosos delgados, se reduce sustancialmente la
resistencia .Sin embargo, el contacto con las paredes después de un ligero
desplazamiento por el esfuerzo cortante puede ser muy importante y puede evitar el
colapso .Donde no existe contacto de paredes, la situación para la estabilidad de un
túnel se ve seriamente comprometida.
• El tercer cociente (Jw/SRF), consta de dos parametros de esfuerzsos . SRF es una
medida de: La carga que se disipa en el caso de una excavación dentro de una zona
de fallas y de roca englobada en arcilla. Los esfuerzos en una roca competente ; Las
cargas compresivas en una rocas plasticas imcompetentes.Se puede considerar
comoun parámetro total de esfuerzos . El parámetro Jw corresponde ala medición
de la presión del agua que tiene un efecto negativo en la resistencia al esfuerzo
cortanate de las fisuras debido a la reducción en el esfuerzo normal.El agua puede
ocasionar además un ablandamiento delasarcillas e inclusive lavarlo. El cociente
Jw/SRF, es un factor empírico que describe las fuerzas activas.
Se observa que el índice Q de la roca para túneles puede ser considerado como una función
de solo 3 parámetros que son medidas rudimentarias de:
• El tamaño de los bloques(RQD /Jn).
• Resistencia al esfuerzo cortante entre dos bloques(Jr/Ja).
• Esfuerzos activos (Jw/SRF)
4.6.16. Soporte activo en tajeo de explotación Laurita mediante índice Q de Barton.
El soporte activo se determina en el ábaco propuesto por Z. Bieniawski 1989 con la
respectiva interpolación del índice Q y la dimensión equivalente.
16

17. Figura.4.18. Ábaco para sostenimiento de excavaciones propuesto por Bieniawski, Barton lien y Lunde
17