La excavación mecanizada en obras civiles realizadas en superficie o subterránea mediante la acción de equipos de arranque, hoy en día es una de las áreas técnicas que siguen en constante investigación, con el objetivo de mejorar los rendimientos y diseñar equipos que sean más eficientes al momento de realizar trabajos de tal magnitud y de gran desafío.
Existe una gran variedad de equipos para realizar el “arranque” de las rocas, y cada uno de ellos lo efectúa de una manera diferente, por lo que es imprescindible poder conocer y caracterizar suficientemente los macizos rocosos, tanto en el aspecto cualitativo como en lo cuantitativo y así, poder seleccionar de forma acertada un determinado método de arranque, el cual va a depender principalmente de las características geotécnicas del terreno, en especial la resistencia de las rocas, de las dimensiones de la excavación, el lugar por donde se realizará y la rentabilidad económica que este pueda proporcionar.
Todo trabajo de excavación bien sea realizado mediante sistemas de ripado o rozado, así como los que usan el arranque mediante perforación y voladuras controladas, deben planificarse para obtener el mejor rendimiento durante la operación, y en este aspecto conocer las características geotécnicas del terreno puede ser de gran ayuda, en especial aquellas propiedades físicas que sirven de base para determinar la ripabilidad, por ejemplo.
El conocimiento de la estratificación de las rocas presentes en el área de estudio, su fracturación, y su competencia son de utilidad para establecer el grado de homogeneidad de una formación. Sin embargo, la resistencia a la compresión de la roca y la resistencia de tracción junto con conocer las velocidades de propagación de las ondas en dicha formación, son los parámetros más utilizados a momento de estimar su ripabilidad.
Actualmente existen publicados, por ejemplo, los rangos de velocidades sísmicas junto con las propiedades geotécnicas que precisan si algunas rocas pueden ser excavadas con ciertos tipos de equipos de arranque. Es por ello que la medición de las velocidades de onda P y onda S a través del método de sísmica de refracción ha sido una herramienta muy útil para caracterizar las formaciones en estudio. La gama de la variación de las ondas sísmicas podría reflejar el grado de compactación y de posible alteración de la roca, así como la capacidad de poder calcular una estimación de sus propiedades elásticas. Con esta información junto con otros parámetros geotécnicos, se puede entonces obtener una clasificación del campo de ripabilidad y el rendimiento de ciertos equipos de arranque en función del rango de velocidades de propagación de dicha formación rocosa.