Este documento es acerca de las tablas GSI en geomecanica

1. Tabla GSI
OMAR ABRAHAM MOLINA ORTIZ
FRANCISCO GARCIA

2. ¿Que es?
El Índice de Resistencia Geológica (GSI por sus siglas en inglés), que ha
sido utilizado ampliamente para el diseño numérico y la construcción
de obras subterráneas, es un índice de clasificación que tiene en cuenta
los parámetros de resistencia y deformación del macizo rocoso basado
en los criterios de falla.

3. ¿Qué datos necesito para clasificar la roca
• Los datos que se deben tomar del terreno para realizar la clasificación
Geo-mecánica deben ser los siguientes:
• Fracturas por metro lineal
• Condición de fracturas (abertura, rugosidad, relleno).
• Resistencia de la roca

4. Fracturamiento
• Se cuentan las fracturas que se encuentran en un metro en la roca. Se
debe considerar las fracturas mayores a 1 metro. Se deben considerar
fracturas naturales y las producidas por el disparo.

5. Resistencia
• Se mide golpeando la roca con la picota, solo puede suceder que la
roca se astille, se rompa o se indente, teniéndose los siguientes tipos:
• Muy buena: cuando solo se astilla con golpes de mpicota.
• Regular: Cuando se rompe con uno o dos golpes de picota.
• Pobre: Se indenta superficialmente.
• Muy pobre: Se indenta Profundamente.
• Indenta superficialmente: cuando la huella es menor a 0.5mm
• Indenta profundamente: Cuando la huella es mayor a 0.5mm
• Ejemplo: Se rompe con 1 golpe de picota.

6. Condición de fracturas
• Condición muy buena. Si las discontinuidades están cerradas muy
rugosas y frescas.
• Condición Buena. Si están ligeramente abiertas, moderadamente
rugosas y tienen manchas de oxidación.
• Condición Mala. Si están abiertas, lisas y presentan relleno blando.
• Condición muy mala. Si están muy abiertas, están estríadas y con
relleno de panizo.
• Ejemplo: Fracturas cerradas

8. El valor GSI da una representación numérica de la calidad geotécnica
general del macizo rocoso. En este estudio, se propone un método para
determinar el GSI cuantitativamente utilizando imágenes fotográficas de
afloramientos de rocas estratificadas que presentan afectación tectónica,
con tecnología de procesamiento de imágenes, teoría fractal y análisis
geomecánico de discontinuidades. A su vez, el índice GSI estimado se
utilizará para caracterizar el macizo rocoso en un tramo del túnel

9. El método GSI se creó en base a la necesidad de estimar las propiedades intactas de la roca, contemplando
especialmente aquellas de baja calidad con un RMR menor a 20
El índice de resistencia geológica fue presentado por Hoek et l (1995) como complemento del criterio de falla
generalizado en roca, para la estimación de los parámetros “s” y “m”, ya que el sistema RMR se había vuelto
altamente inadecuado para el caso específico de rocas débiles (se obtenían valores de s y m poco representativos de
la realidad).
Los valores de las constantes, se obtienen como se muestra a continuación:
• El valor de m, se obtiene con la siguiente expresión:
• m = mi*exp((GSI-100)/28)
Los valores de s y α se obtienen de distintas expresiones, dependiendo de si el valor de GSI es mayor o menor que 25 (valor
arbitrario) donde los valores mayores a 25 representan macizos rocosos de media a buena calidad y los menores a 25 de
mala a muy mala calidad. Las expresiones son las siguientes:

11. ¿Cómo se mide el GSI?
El índice de resistencia geológica (GSI) tiene valores desde 1 hasta 100.
Los valores más pequeños corresponden a macizos débiles o de menor calidad, donde su superficie se
encuentra visiblemente meteorizada y altamente fragmentada, en muchos casos las juntas presentan rellenos
de arcilla blanda.
Por otro lado, los valores cercanos a 100 hacen referencia a macizos de muy buena calidad con una estructura
sin superficies afectadas por la meteorización de la roca y con fragmentación poco significativa.
La determinación del GSI se hace a partir de una tabla a la que se ingresa desde 2 puntos de vista distintos, el
horizontal y el vertical.

12. A continuación, se muestra la gráfica
de caracterización del macizo rocoso
en función de los bloques, la trabazón
y las condiciones de las juntas.
Adaptada de Hoek (2006):

13. El gráfico con el que consiguen
los valores del GSI ha sido
extendido para adaptarse a la
mayor variedad de macizos
rocosos, incluyendo rocas de
muy baja calidad, por lo cual,
para macizos heterogéneos
como los flysch se utiliza la
siguiente grafica adaptada de
Hoek (2006):