Análisis Geomecánico de Cuñas Un valor Q proporciona una descripción y una clasificación del macizo rocoso, y utilizando el cuadro de sostenimiento del Q se puede diseñar el método general y cantidad necesaria de soporte para un particular valor Q. El cuadro de sostenimiento Q sin embargo no cubre cada detalle o todos los casos específicos. La estabilidad de bloques rocosos aislados son más o menos independientes del valor Q. En el caso específico de un soporte de roca por ejemplo la localización de bloques aislados no son tomados en cuenta por el sistema Q. Un diseño defectuoso de un soporte de roca puede ocasionar caída de esos bloques rocosos aún cuando el soporte de roca esté en concordancia con el sistema Q. Cuando se diseña el soporte de roca es por tanto necesario considerar especialmente la geometría de las juntas o discontinuidades. Si la instalación de pernos se ejecuta antes de la aplicación del shotcrete entonces es posible localizar cada bloque aislado. Algunos ejemplos de geometrías de discontinuidades desfavorables que requieren especial atención para la instalación de pernos se muestran en la figura 10. En la bóveda de la excavación, discontinuidades con rumbos sub paralelos al eje del túnel pero con variables Dip Direction pueden crear cuñas inestables (Fig. 10 A). Una combinación de discontinuidades sub-horizontales y sub-verticales pueden intersectar el macizo rocoso justo encima de la bóveda y pueden conformar cuñas que no son vistas antes de su caída (Fig. 10b). En estos casos la instalación de pernos de mayor longitud que los recomendados por el sistema Q, podrían ser la solución. Es también recomendable en tales casos direccionar los pernos a instalar de tal manera que los bloques aislados sean eficientemente sostenidos. Recuerden que los pernos trabajan al corte o a la fricción. Discontinuidades inclinadas intersectando las paredes en una excavación subterránea podrían formar planos de deslizamientos para bloques inestables. En tales casos la estabilidad de las paredes opuestas podrían ser completamente diferentes dependiendo del Dip Direction de las discontinuidades (Fig. 10c). Si 2 discontinuidades conforman una cuña como se muestra en la fig. 10d, similares situaciones ocurrirán osea se producirán deslizamiento de cuñas. En casos específicos con Jr= 3, Ja= 1 y RQD/Jn<2 en rocas muy fracturadas (casi como el caso del fracturamiento tipo sugar cube), sólo el valor Q puede ofrecer bases erróneas para el soporte de roca toda vez que pequeños bloques sin cohesión pueden proporcionar una reducida estabilidad a pesar de un relativamente alto valor de Q. Este podría ser compensado incrementando el valor SRF (como para zonas de debilidad) y utilizando un valor Jr=1 (debido a una falta de contacto entre las paredes). TECNICA DEL FOREPOLING O MARCHIAVANTI En rocas de pobre calidad geomecánicas podría ser necesario utilizar el método de forepole (marchiavanti) por ejemplo con la instalación de spiling bolt en el frente de la excavación en orden para evitar sobrexcavación o derrumbes. Los forepoling no están directamente incluídos en la tabla de soporte del sistema Q. Sin embargo, el tipo de soporte sugerido en rocas con bajos valores Q está basado en el uso de forepoling durante el proceso de excavación. La necesidad del forepoling dependerá del ancho de la sección de excavación y la calidad del macizo rocoso. Normalmente, el forepoling es utilizado en combinación con una reducida longitud de excavación de las voladuras de avance y/o excavación parcial de la sección. Generalmente, se sugiere el uso de forepoling en rocas cuyos valores Q estén en el orden de 0.1 a 0.6, dependiendo del ancho de sección a excavar. El espaciamiento entre forepoling es normalmente de 0.30 m. (pudiendo variar de 0.20 a 0.60 m.). La parte inicial del forepoling tiene que ser anclada en la roca suprayacente conectada con pernos radiales combinada con strap o barras de fierro y con la aplicación de shotcrete, en orden para evitar caídas de roca/colapsos durante la excavación. Otro sistema sería colocar los pernos bisectrices o forepoling (nombre utilizado) Son pernos de mayor longitud para nuestro caso 4.50m, instalados a 45 grados por encima de los spiling, espaciados de 0.50 a 1.0 m. Pernos bisectrices o forepoling 45° Corte longitudinal Spiling 5° Túnel Corte frontal
