Bieniawski – «Errores en la aplicación de las Clasificaciones Geomecánicas y su corrección»

Las discusiones sobre la mayor o menor conveniencia de las Clasificaciones Geomecánicas (RMR, Q, SMR, SRC, etc.) son muy habituales en mecánica de rocas. Dependiendo del interlocutor las quejas recaen sobre el usuario (que no sabe), el método (que no vale), el terreno (que no se ajusta al método) e incluso sobre el ordenador (doy fe, una vez me encontré un talud con un SMR mayor de 100 y todas las culpas eran para el pobre ordenador, que se limitaba a calcular lo que le habían pedido).

¿Tiene sentido culpar al método?, ¿es mejor una versátil llave inglesa que una exacta llave fija, que nos obliga a cargar con todos los tamaños intermedios?, ¿justifican versatilidad y comodidad, la ignorancia o incluso la pereza por aprender y aplicar otros métodos?

El tema daría para mucho, pero para discutir ya están los foros, yo me voy a limitar a enlazar este artículo de R. Z. Bieniawski Von Preinl que va un paso más allá, definiendo los cinco errores de concepto más frecuentes de la ingeniería geomecánica (todos ellos derivados de un uso incorrecto del método) y los diez mandamientos para usar las clasificaciones RMR y Q.

Es el punto de vista del “padre” de la Clasificación Geomecánica RMR, está en castellano y se lee muy bien (demasiado, cuando habla de Hoek y el GSI). ¿No me crees?, descarga el documento, ponte cómodo y empieza a leer.

Bieniawski - Errores en la aplicación de las Clasificaciones Geomecánicas y su corrección


El túnel y la estratificación

En el pasado la orografía marcaba la ruta, un burro suelto indicaba el camino y la estructura del macizo rocoso sugería la forma más segura de atravesarlo. En el presente, la orografía sólo importa si es políticamente rentable, los burros siguen dictando el camino (algunas cosas nunca cambian) y los macizos rocosos se atraviesan cómo, cuándo y por dónde haga falta.

Las fotografías están tomadas en la carretera A-2403, cerca del Parque Geológico de Aliaga, en Teruel, zona mencionada ya en aquella entrada que dediqué a la rugosidad de las juntas, y en apenas unos metros de trazado nos permiten ver cómo el terreno es atravesado de forma paralela, perpendicular y oblicua a la estratificación, siendo este último el caso más delicado, por la posible formación de cuñas.

[Pulsa sobre las fotografías para verlas mejor]

Las fotos son de Google Street View, mucho mejores que las mías, todavía de aquella época analógica en la que había que esperar varios días para descubrir un dedo tapando el objetivo, aunque en las mías el hastial de la segunda foto no estaba hormigonado, eso debe ser reciente.

Ya que estamos con el tema, ¿cuánto puede influir la estratificación?

Pues bastante, pero si se trata de cuantificarlo numéricamente, grosso modo, podemos echar mano de una clasificación geomecánica. Tomando la clasificación RMR de Bieniawski, por ejemplo, la orientación de las discontinuidades respecto de la traza del túnel se tiene en cuenta con un factor (tomado de la clasificación RSR de Wickham, Tiedemann y Skinner) que puede llegar a restar hasta 12 puntos sobre 100… no está mal.

«El colapso de la estación de Pinheiros de enero de 2007», por Nick Barton

Otra conferencia o Keynote Lecture del Eurock 2009, esta vez a cargo de Nick Barton, muy conocido por la Clasificación Geomecánica Q de Barton, Lien y Lunde, y que en esta ocasión estudia el colapso producido en la estación de Pinheiros, en la línea 4 del metro de Sao Paulo, en enero de 2007.

Se trata de un problema recurrente, los túneles de metro profundos no gustan, la gente ya no quiere bajar tramos y más tramos de escaleras hasta el centro de la tierra, están pasados de moda, ahora se buscan estaciones poco profundas, amplias, luminosas y diáfanas, lo cual resulta problemático porque eso implica hacerlas muy superficiales, y ya se sabe que los niveles más superficiales del terreno suelen ser también los más alterados, por no mencionar que son también los niveles ocupados por las cimentaciones más próximas. 

En este caso, el colapso afectó a una longitud de 40 metros con una luz de 19 metros, se llevo por delante a siete personas y se parece mucho a otros colapsos de frente… quizá demasiado.

La conferencia lleva por título «Metro construction at the most unfavourable depth caused a major metro station collapse in Brazil due to a unique sub-surface structure” y está disponible también como artículo [pdf comprimido en zip, 2,17 MB]. Tiene una duración de 42 minutos y habría ganado mucho si hubieran apagado la luz, francamente.

Si alguien quiere más información, tiene más datos en esta presentación [pdf – 10 MB] y algunas fotografías interesantes en esta cuenta de Flickr.


«Tunnelling in Overstressed Rock», por Evert Hoek

Siguiendo con las conferencias “on line” del Eurock 2009, llegamos ahora a los túneles en rocas sometidas a grandes tensiones, una conferencia de Evert Hoek, que se resiste a la jubilación, por lo que se ve, y Paul Marinos, de la National Technical University of Athens, aunque la charla corre a cargo de Evert Hoek, únicamente.

Evert Hoek es un nombre clave de la mecánica de rocas. A mediados de los 70 escribió con John Bray uno de los libros de cabecera de la estabilidad de taludes en roca, el “Rock Slope Engineering”, y unos años después, con Edwin Brown, el “Underground Excavations in Rock”, en el que aparecía ya el famoso criterio de rotura de Hoek-Brown.

Este criterio permitía, con las debidas precauciones, «asimilar» el comportamiento de un macizo rocoso al de un suelo. En principio con el parámetro RMR de Bieniawski y, a partir de 1995, con el Geological Strength Index o GSI, aunque posteriormente, a raíz de los trabajos de Paul Marinos en el metro de Atenas, ha modificado un poco el método.

El criterio de Hoek-Brown representó un cambio positivo, al eliminar parte del empirismo que rodeaba a la mecánica de rocas, pero también negativo, ya que introdujo la “calculitis”, esa preocupante «fe ciega» en los números al margen de la realidad que tantos problemas nos está dando, especialmente cuando el aumento de exactitud se compensa con un menor reconocimiento del terreno, una preocupación que subyace entre líneas en los artículos de Hoek, por cierto.

[Puede que los puristas no esten del todo de acuerdo con esta entrada, pero sólo quiero presentar el vídeo, no discutir quién hizo qué primero. El propio Hoek ha reconocido que hay criterios de rotura para hormigones de los años 30 del siglo XX idénticos al suyo, pero ya habrá tiempo de discutir eso otro día]

La charla dura 27 minutos y tiene versión en pdf [2,24 MB], que la disfrutéis.

Conferencia: «Stresses in Rock Masses», por John Hudson

Hace unos meses se celebró en Croacia el Eurock2009, el Simposio Europeo de la Sociedad Internacional de Mecánica de Rocas (ISRM). Normalmente las conferencias de estos eventos no están disponibles al público pero en esta ocasión si lo están, así que será cuestión de aprovecharlo, digo yo.

La primera que añado al blog es la de John Hudson, profesor emérito del Imperial College y actual presidente de la ISRM, al que muchos conocerán por los dos tomos del “Engineering Rock Mechanics”, con John Harrison de coautor, y por sus artículos sobre tensiones en roca, principalmente en el “International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences”.

El tema de su charla es justamente ese, “Stresses in Rock Masses: A Review of Key Points” o, lo que es lo mismo, “Tensiones en Macizos Rocosos: Repaso de Puntos Clave”. Poneos cómodos, son 40 minutos de conferencia.