PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA CATÓLICA DEL PERÚ FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERÍA
Mecánica de Suelo
M!"odo Geo#$ico de e%&lo'aci(n )*+,-.,/
C(di0o
No12'e
2##$#3!!
E%&I'O%A 'O(OA) DA'IE* +,-O/
20111841
PEÑA CAMERANO, MARIO ANDRÉS
20125270
HAQUEHUA CHAVEZ, PEDRO IGNACIO
20122625
MORA SOLÓRZANO, EVIN SALOMÓN
201!1652
MUÑOZ CISNEROS, CÉSAR AN"ONIO
Índice 1. Introducción.............. Introducción........................ ..................... ...................... ..................... ................................................. ....................................... 1 2. Objetivos................ Objetivos.......................... ..................... ...................... ..................... ..................... ..................... ............................... ..................... 2 3. Estados del Arte................ Arte........................... ...................... ..................... ..................... ......................................... .............................. 3 3.1. Descripción histórica................. histórica............................ ..................... ..................... ...............................3 ....................3 3.1.1. Métodos Graviétricos..................... Graviétricos.................................................... ............................... ! 3.1.2. Método Ma"nético............... Ma"nético......................... ..................... ..................... ........................! ..............!
3.1.3. Método Eléctrico................. Eléctrico........................... ............................................. ................................... 0 3.1.!. Método %sico.................. %sico............................ ..................... ...................... ......................... .............. !. lujo de trabajo................ trabajo........................... ..................... ..................... ...................... .......................................... ............................... 4 0. Epresas 5ue trabajan en el tea................. tea............................................................ ........................................... 6 0.1. Epresa de 7E8&*O/A-I9') &E/O/A-I9' : E%;DIO% DE* %;<%;E*O) %.A. DE -.(.= >E&:E%A?.......................................................6 0.1.1. Antecedentes.......... Antecedentes.................... ..................... ..................... ....................................6 ..........................6 0.1.2. Métodos "eo@sicos utiliados por la epresa..................$ 0.2. Epresa &/OGEOB&roCectos Geoló"icos.....................................1# Geoló"icos.....................................1# 0.2.1. Antecedentes.......... Antecedentes.................... ..................... ..................... ..................................1# ........................1# 0.2.2. Métodos "eo@sicos utiliados por la epresa................11 0.3. +G%&E/; %.A. >+Cdro"eolo"ical Geotechnical %ervices &E/; %.A.?............ %.A.?...................... ..................... ..................... ..................... ..................... ............................................. ................................... 12 0.!. %/ consultin".................. consultin"............................. ..................... ............................................... ..................................... 1! 0.0. GEOOMOG/AFAB GEOOMOG/AFAB In"eniera de poos....................... poos.......................................10 ................10 0.. +O In"enieros In"enieros %.A................. %.A........................... ..................... ..................... ............................... ..................... 14 . /espuestas /espuestas a pre"untas............ pre"untas....................... ..................... ..................... ..................... ............................... ..................... 21 .1. -uHl ha sido la evolución de los étodos "eo@sicos...............21 .................... ............................... ...................... ..................... ..................... ..................... ..................... ..................... ....................... ............. 2! .................... ............................... ...................... ..................... ..................... ..................... ..................... ..................... ....................... ............. 2! .2. Jué étodos "eo@sicos se usan internacionalente..............20 internacionalente..............20 .3. Jué étodos "eo@sicos son Hs utiliados en la ecHnica de suelos.............. suelos........................ ..................... ...................... ..................... ..................... ....................................... ............................ 2 2$ .!. Jué étodo "eo@sico recoienda se"Kn la necesidad de un proCecto de carreteras) puentes) presas) etc. >al enos ejeplos? .................... ............................... ...................... ..................... ..................... ..................... ..................... ..................... ....................... ............. 3# 4.
,3 In"'oducci(n De acuerdo a los re5ueriientos de la in"eniera de construcción) cientación) petro5uica) etc.) es necesario conocer la eListencia de los ateriales eListentes en el subsuelo para as poder clasicarlos C deterinar su utilidad. 1
3.1.3. Método Eléctrico................. Eléctrico........................... ............................................. ................................... 0 3.1.!. Método %sico.................. %sico............................ ..................... ...................... ......................... .............. !. lujo de trabajo................ trabajo........................... ..................... ..................... ...................... .......................................... ............................... 4 0. Epresas 5ue trabajan en el tea................. tea............................................................ ........................................... 6 0.1. Epresa de 7E8&*O/A-I9') &E/O/A-I9' : E%;DIO% DE* %;<%;E*O) %.A. DE -.(.= >E&:E%A?.......................................................6 0.1.1. Antecedentes.......... Antecedentes.................... ..................... ..................... ....................................6 ..........................6 0.1.2. Métodos "eo@sicos utiliados por la epresa..................$ 0.2. Epresa &/OGEOB&roCectos Geoló"icos.....................................1# Geoló"icos.....................................1# 0.2.1. Antecedentes.......... Antecedentes.................... ..................... ..................... ..................................1# ........................1# 0.2.2. Métodos "eo@sicos utiliados por la epresa................11 0.3. +G%&E/; %.A. >+Cdro"eolo"ical Geotechnical %ervices &E/; %.A.?............ %.A.?...................... ..................... ..................... ..................... ..................... ............................................. ................................... 12 0.!. %/ consultin".................. consultin"............................. ..................... ............................................... ..................................... 1! 0.0. GEOOMOG/AFAB GEOOMOG/AFAB In"eniera de poos....................... poos.......................................10 ................10 0.. +O In"enieros In"enieros %.A................. %.A........................... ..................... ..................... ............................... ..................... 14 . /espuestas /espuestas a pre"untas............ pre"untas....................... ..................... ..................... ..................... ............................... ..................... 21 .1. -uHl ha sido la evolución de los étodos "eo@sicos...............21 .................... ............................... ...................... ..................... ..................... ..................... ..................... ..................... ....................... ............. 2! .................... ............................... ...................... ..................... ..................... ..................... ..................... ..................... ....................... ............. 2! .2. Jué étodos "eo@sicos se usan internacionalente..............20 internacionalente..............20 .3. Jué étodos "eo@sicos son Hs utiliados en la ecHnica de suelos.............. suelos........................ ..................... ...................... ..................... ..................... ....................................... ............................ 2 2$ .!. Jué étodo "eo@sico recoienda se"Kn la necesidad de un proCecto de carreteras) puentes) presas) etc. >al enos ejeplos? .................... ............................... ...................... ..................... ..................... ..................... ..................... ..................... ....................... ............. 3# 4.
,3 In"'oducci(n De acuerdo a los re5ueriientos de la in"eniera de construcción) cientación) petro5uica) etc.) es necesario conocer la eListencia de los ateriales eListentes en el subsuelo para as poder clasicarlos C deterinar su utilidad. 1
&ara &ara lo"rar ello se hace necesaria una eLhaustiva eLploración ediante étodos "eo@sicos) tabién conocidos coo étodos indirectos. Es iportante seNalar 5ue estos étodos indirectos se han estado epleando para evaluar el ipacto de la carsticidad en las obras de in"eniera C en el edio abiente entre otros >
poder entender en 5ué casos sera recoendable su uso. Asiiso se detallarH paso a paso el procediiento de utiliación de los étodos "eo@sicos de eLploración descritos tanto de anera teórica coo con ejeplos para un ejor entendiiento de los isos. &or otra parte se nobrarH C eLplicarH el trabajo de ciertas epresas nacionales e internacionales 5ue eplean los étodos "eo@sicos de eLploración para de esta anera sentirnos Hs relacionados e identicados con su labor l abor.. inalente C de acuerdo a toda la in@oración ad5uirida en el presente in@ore se ele"irHn al"unos proCectos in"enieriles para deterinar el étodo "eo@sico de eLploración Hs recoendable recoendable para el estudio de suelo se"Kn sea su necesidad) planteando al"unas cuestiones preliinares preliinares e identicando los probleas 5ue puede suscitar la utiliación de al"unos étodos C descartHndolos hasta encontrar el Hs óptio.
*3 O24e"i5o -on la nalidad de conocer los distintos @enóenos "eoló"icos) la eListencia de los distintos ateriales en el subsuelo C la anera de tratar con estos es 5ue se estudiarHn los distintos étodos "eo@sicos de eLploración. Ellos nos peritirHn caracteriar caracteriar el subsuelo sobre el cual se asientas las ciudades) eLplicar de anera coherente C satis@actoria los @enóenos particulares particulares tales coo los hundiientos) a"ujeros) subsidencia) etc.) deterinar la eListencia) posición C pro@undidad de objetivos en onas ar5ueoló"icas 5ue se encuentran bajo tierra) etc. Observando adecuadaente adecuadaente las variaciones de las propiedades propiedades @sicas del terreno) C ediante cuidadosa interpretación interpretación de los resultados) podreos eliinar eLtensas onas coo de escasa probabilidad para para contener rocas de ciertos tipos especcos) C encauar investi"aciones Hs detalladas sobre onas reducidas reducidas C concretas. co ncretas. *a elección de la ona inicial para el estudio "eo@sico) se hace
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@recuenteente toando coo "ua consideraciones "eoló"icas. >Alvare) 2##3? Al nal de este trabajo de investi"ación) todos a5uellos pro@esionales tales coo in"enieros) "eólo"os) ar5uitectos C @sicos relacionados de anera peranente o eventual con estos estudios) podrHn contar con una visión objetiva para obtener de la in@oración "eo@sica) datos Ktiles en las Hreas de Qujo de a"ua C transporte de containantesR parHetros ecHnicos de resistencia C de@oraciónR dinHica de suelos C rocas e in@oración para realiar siulaciones nuéricas de Qujo e interacción sueloBciientoBestructura.
63 E"ado del A'"e 63,3 Dec'i&ci(n 7i"('ica El planeta ierra es el prier laboratorio en el 5ue sus habitantes realian observaciones C aplican teoras cientcas) es por ello 5ue un "ran nKero de las prieras investi"aciones 5ue se realiaron son tan anti"uas coo la ciencia isa. De anera 5ue uchas de las disciplinas 5ue coponen hoC la Geo@sica eLtienden sus races hasta los or"enes de las ciencias en la Anti"SedadP "rie"os de los si"los III C I( a. de -. coo Eratóstenes C Aristóteles presentan Ca investi"aciones acerca del taaNo de la ierra C hasta discusiones sobre el ori"en de los oviientos telKricos. Asiiso) a nales del si"lo III a. -) Eratóstenes de -irene denió aproLiadaente el radio del planeta) la distancia 5ue eListe entre la ierra C el %ol) C la inclinación del eje 5ue posee la ierra sobre su eje. &osteriorente) civiliaciones coo los aCas) los chinos C otras Hs realiaron ri"urosas investi"aciones sobre la ierra. +asta ese entonces el avance de la "eo@sica @ue lenta C no se la dena coo una ciencia especca) Hs bien coo parte de la "eodesia C "eo"ra@a. ue en la época del /enaciiento cuando ad5uiere un "ran ipulso) acelerHndose los conociientos sobre la ierraR sin ebar"o) aKn no se acuNaba la palabra "eodesia coo una ciencia especca. Es en 163! cuando Tulius rUbel eplea por priera ve el térino "eo@sica. : en 163 aparece por priera ve la palabra publicada en el libro !
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63,3,3 M!"odo G'a5i1!"'ico En 142) el astrónoo @rancés Tean /icher viajó a -aCena >una provincia de rancia? a petición de la Acadeia de ciencias para observar a Marte durante su peri"eo) @ue all cuando se percató 5ue el reloj de péndulo 5ue haba construido en &ars para arcar los se"undos) perda uno C edio a dos inutos al da cuando este se situaba en la provincia de -aCena. :a se saba 5ue el tiepo 5ue toa el desplaaiento de un péndulo siple estH en @unción de su lon"itud C por la acción de la "ravedadR por ende) concluCó 5ue si la lon"itud del péndulo era la isa) entonces variación de tiepo en el reloj se deba a la "ravedad. &or lo tanto) el capo "ravitacional era di@erente en &ars C en -aCenaR deostrHndose 5ue eListe un cabio "ravitacional terrestre. *ue"o) alrededor de 1660 el hKn"aro *orHnd barón de EUtvUs C el britHnico +enrC -avendish) odicaron la balana de torsión de -oulob >aparato 5ue ide @ueras débiles?) de tal @ora 5ue pueda lle"ar a edir la @uera de "ravedad peritiendo conocer la dirección de la variación de la "ravedad en el plano horiontal) C sirviendo para estudiar los capos a"néticos C eléctricos. Esto @acilitó la ubicación de la distribución irre"ular de asas en la cortea terrestre) es decir) de las variaciones de la densidad a pro@undidad. Después en 1$1!) con las investi"aciones del "eo@sico Everette *ee DeGolCer) se epeó a aplicar el étodo "raviétrico en la prospección de petróleo. Este se utilió inicialente en Estados ;nidos C en el Gol@ de MéLico para localiar doos de sales 5ue potencialente ten"a petróleo. : en 1$10 C 1$1 se epleó la balana de torsión de 0
EUtvUs para levantar un capo petrol@ero ubicado en E"bell) -hecoslova5uia anti"ua.
63,3*3 M!"odo Ma0n!"ico %e"Kn la literatura anti"ua -hina) en el aNo 234 a.-. eLista una piedra llaada 7lodestone=) esta se orientaba aproLiadaente en dirección 'orteB%urR siendo este uno de los prieros indicios sobre la eListencia de los polos a"néticos. MHs tarde) en 12$) los pere"rinos descubrieron la eListencia de los polos a"néticos a los 5ue nobraron 'orte C %ur. Es en el aNo 1## cuando la ciencia del a"netiso nace. El @sicoBin"lés Villia Gilbert) diri"ió varias investi"aciones C eLperientos con a"netos C cuerpos a"néticosR siendo su Hs "rande aportación concebir a la ierra coo un iHn "i"ante. &ensaiento uC adelantado a su época 5ue lle"ó a ser concebido en su libro llaado 7De Ma"nete=) publicado en 1##. En esa publicación Gilbert estableció el concepto de un capo "eoa"nético "eneral con una orientación denida en cada lu"ar de la supercie terrestre. A nales del si"lo 8(I la observación de anoalas locales en la orientación del capo "eoa"nético @ue conocida) de tal anera 5ue posteriorente @ue epleada en la prospección de inerales @érricos) convirtiéndose coo un étodo de eLploración. En 164# halen C iber" construCeron un a"netóetro para deterinar relativa) rHpida C eLactaente las intensidades horiontal C vertical de la declinación a"nética por edio de los étodos del seno C de la tan"ente. Ellos sentaron las bases para 5ue lue"o Adol@ %chidt construCera la balana de precisión vertical) tabién llaada varióetro del tipo %chidt) entre 1$1! C 1$10. A5uel varióetro perite la edición del capo vertical C su variación local en diensiones de 1 "aa) siendo sucienteente preciso coo para ser epleado en las eLploraciones ineras. ue
desde ah 5ue se popularió el étodo a"nético siendo utiliado a "ran escala.
63,363 M!"odo El!c"'ico En 142#) los cientcos in"leses G. Vheler C T. God@reC realiaron establecieron una priera clasicación de los cuerpos respecto de su conductividad eléctrica) listando los ateriales conductores C los no conductores. Entre los ateriales clasicados haban realiado edidas de resistividad en rocas) tabulando sus resultados. -asi dos décadas después) en 143) el @sico in"lés Villia Vatson realió los prieros descubriientos acerca de 5ue la ierra actuaba coo un conductor. ,l noto una corriente errHtica 5ue pasaba a través de dos electrodos hincados en el terreno C separado varios ilóetros) de i"ual anera observó 5ue cuando se cerraba el circuito conectando cables) el Qujo cabiaba copletaente. Vatson utilió las investi"aciones de G. Vheler C T. God@reC para tabular sus resultados. En e@ecto) de acuerdo a la resistividad de las rocas se saba cuHles eran. %in ebar"o) este étodo no se volvió coercial hasta 1$13) Marcel C -onrad %chluber"er adaptaron el étodo para la detección de inas C boCas arinas durante la &riera Guerra Mundial.
63,383 M!"odo S$1ico En el aNo 146) el @sico britHnico /obert +ooe establece *eC de +ooe) la cual dicta 5ue el alar"aiento unitario 5ue eLperienta un aterial elHstico es directaente proporcional a la @uera aplicada sobre el iso -asi 1## aNos después) en 141 Tohn Michel plasó sus ideales en un escrito) el cual estableca 5ue el oviiento del seso producido por terreotos) se transite a través de las vibraciones elHsticas en la cortea terrestreR adeHs) aNadió 5ue de las observaciones sobre el tiepo de ipacto en 4
di@erentes lu"ares) se podra deterinar el lu"ar de ori"en del terreoto. En 1626) el @sico C ateHtico @rHnces %iéon Denis &oisson deuestra teóricaente la eListencia de las ondas priarias >p? C secundarias >s?. *ue"o en 1660) 1$11 C 1$1!) los cienticos /aClei"h C %tonleC desarrollan la teora de las ondas superciales. *a priera iniciativa para 5ue se usen aparatos para la eLploración del suelo) la tuvo Tohn Milne) 5ue en 16$6 propuso la utiliación del sisó"ra@o para denir las condiciones del suelo. Después) en 1$#0 *. &. GA//E sur"iere el uso de la re@racción ssica para la bKs5ueda de doos salinos) llevando de anera eLitosa este tipo de eLploraciones. En 1$1! *ud"er Mintrop desarrolla el prier sisó"ra@o ecHnico) con la suciente precisión coo para realiar una eLploración. MHs tarde) este iso entre los aNos 1$2# C 1$21 realia lneas de re@racción a través de dos doos de sal en Aleania. inalente en 1$2) la etodolo"a de eLploración "eo@sica coKn es el étodo de re@racción) se"uido por una eLploración detallada con balana de torsión. +asta 5ue ! aNos después) El étodo de reQeLión se vuelve la Hs iportante en coparación al étodo de re@racción.
83 Flu4o de "'a2a4o •
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En prier lu"ar se analió de anera "rupal el tea de investi"ación asi"nado en claseP 7Métodos "eo@sicos de eLploración=. %e creó un "rupo en 7aceboo= para poder counicar a todos los iebros del "rupo C antenerlos in@orados sobre las actividades relacionadas con la elaboración del in@ore de investi"ación. %e dividió el in@ore para 5ue cada iebro del "rupo pueda realiar una parte) esto se hio teniendo en cuenta la dicultad C la deanda de tiepo 5ue se epleara en 6
cada parte para 5ue todas ellas se puedan realiar sin aCor percance. •
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-oenó la investi"ación del tea asi"nado 7Métodos "eo@sicos de eLploración=) Ca sea de anera virtual o con el uso de libros @sicos. Ello teniendo en cuenta las recoendaciones dadas en clase sobre el uso de buscadores acadéicos. %e recopiló toda la in@oración necesaria para la realiación del in@ore) ltrando a5uella 5ue sea irrelevante C en@atiando las pre"untas establecidas coo parte del tea de investi"ación asi"nado. -ada iebro del "rupo redactó su parte con toda la in@oración obtenida de la investi"ación) teniendo en cuenta el adecuado uso de las citas para evitar al"Kn tipo de pla"io. ;no de los iebros del "rupo se encar"ó de unir todas las partes del in@ore adjuntadas por cada uno de los iebros al "rupo de 7aceboo=. inalente se aNadió el archivo nal al "rupo de 7aceboo= para 5ue cada iebro ten"a toda la in@oración obtenida por el "rupo C pueda estudiar para la posterior eLposición en clase. Del iso odo se ipriió el trabajo nal para presentar a la docente del curso. -abe encionar 5ue para el correcto @uncionaiento del "rupo para con la realiación del trabajo de investi"ación "rupal) cada iebro del "rupo estuvo pendiente del avance del in@ore 5ue realiaban los deHs por edio del "rupo creado en 7aceboo=.
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93 E1&'ea :ue "'a2a4an en el "e1a 93,3 E1&'ea de ;E ESTUDIOS DEL SU?SUELO= S3A3 DE C3V3@ )EP>ESA/ 93,3,3 An"eceden"e %e"Kn la pH"ina Web corporativa de E&:E%A) esta epresa @ue constituida en MéLico en el aNo 2##!. Asiiso) se indica 5ue dicha epresa cuenta con un staX altaente calicado copuesto por especialistas en -iencias de la ierra. El personal recibe constanteente capacitaciones para conocer nuevas técnicas de "eotecnia) innovadores étodos "eo@sicos o so@tWares de coputadora a la van"uardia de la odernidad in@orHtica. Del iso odo) la epresa tiene coo nalidad la realiación de proCectos 5ue estén relacionados a las -iencias de la ierra) coo estudios "eoló"icos) "eo@sicos) hidroló"icos) "eohidroló"icos) hidro"eo5uicos) topo"rHcos) ecHnica de suelos C "eotécnicos. Asiiso) la copaNa estH abocada a la per@oración de poos para la eLplotación de a"ua subterrHnea C absorción de a"ua pluvialR adeHs de) rehabilitación) video"rabación de poos C re"istros "eo@sicos de $ parHetros. Asiiso) eListen proCectos inte"rales) en los cuales se utilian la cobinación de diversos estudios con la nalidad de tener un ejor conociiento del subsuelo) tales estudios sonP GeotécnicosBGeo@sicos) GeotécnicosBopo"rHcosB+idrHulicos) Geohidroló"icosB &er@oración >E&:E%A 2#13?.
En el caso de esta epresa especialiada en -iencias de la ierra) los sectores objetivos son tanto pKblico coo el privado. 7A estos sectores) la epresa les realia proCectos C estudios para presas) carreteras) tKneles) terraplenes) puentes) sistea de transporte etropolitano) censo de instalaciones subterrHneas) evaluación C odelación de acu@eros C Caciientos inerales) acueductos) rellenos sanitarios) diseNo de sisteas de tierras
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@sicas C protección catódica para ductos C naves industriales.= >E&:E%A 2#13?
93,3*3 M!"odo 0eo#$ico u"iliado &o' la e1&'ea •
Método "eoeléctrico de prospección Este étodo consiste en propa"ar la ener"a eléctrica de corriente continua >D-? en el suelo de estudio. Esto con el n de conocer el coportaiento de las rocas C sedientos 5ue Cacen en el terreno. inalente) se obtiene un in@ore nal) el cual estH centrado en la obtención del parHetro @sico de resistividad C las caractersticas "eoló"icas de la ona de estudio. *as aplicaciones Hs resaltantes se encuentran en las raas de hidro"eolo"a) in"eniera abiental) in"eniera civil) inera) ar5ueolo"a C sisteas de tierras @sicas C protección catódica.
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&rospección sisoló"ica %e"Kn E&:E%A) 7se @undaenta en la propa"ación de ondas ssicas en el interior de la ierra) los parHetros coKnente estiados con esta etodolo"a es la velocidad con la cual se propa"an las ondas ssicas desde la supercie= >2#13?. -abe resaltar 5ue con aCuda de la re@racción ssica se obtiene la velocidad de Onda & >&riaria? C es posible tener coo resultado la estrati"ra@a del subsuelo >E&:E%A 2#13?. /e"istros "eo@sicos de poos %e"Kn E&:E%A) estos 7son una edición inBsitu >directa? de las propiedades @sicas del subsuelo en @unción de la pro@undidad= >2#13?. Este étodo consiste en introducir una sonda a un poo) la cual re"istra parHetros @sicos cooP la resistencia eléctrica) resistividad >corta) pro@unda C lateral?) potencial natural >%&?) radioactividad natural "aa) resistividad C teperatura de Quido >E&:E%A 2#13?. &rospección "raviétrica C a"nética 11
7*a "ravietra se basa en la distribución de las variaciones de la densidad C la a"netoetra en las correspondientes a la susceptibilidad a"nética CYo en la intensidad de a"netiación de las rocas= >E&:E%A 2#13?. Abas raas pertenecen a los étodos potenciales debido a 5ue sus capos son tpicaente estacionarios >teporalente constantes? >E&:E%A 2#13?. • •
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/adar de penetración terrestre >G/&? %e"Kn E&:E%A) la prospección "eo@sica con la etodolo"a G&/ es una técnica reciente 5ue perite estudiar la capa terrestre Hs supercial en@ocada a la in"eniera >2#13?. 7%u propósito es establecer la presencia de anoalas "eo@sicas en el subsuelo e intentar correlacionarlas con la presencia de servicios coo drenaje) tuberas de "as) oleoductos) "aseoductos) tele@ona) bra ópticaZ= >E&:E%A 2#13?. /esistividad térica Es la propiedad @sica 5ue estia la capacidad de oponerse al paso del calor. 7Al caracteriar esta propiedad en el subsuelo es posible realiar un adecuado sistea de cableadoR es decir) seleccionar C adecuar el tipo de cable de alientación de @uera C de control en los sisteas de distribución eléctrica subterrHneos= >E&:E%A 2#13?.
93*3 E1&'ea PROGEO.P'oBec"o Geol(0ico 93*3,3 An"eceden"e %e"Kn la pH"ina institucional de &/OGEO) se describen coo 7una epresa especialiada en la elaboración de proCectos de investi"ación de a"uas subterrHneas) >bKs5ueda) le"aliación C Direcciones acultativas de las per@oraciones?) proCectos de in"eniera civil C construcción) >estudios "eo@sicos para carreteras) puentes) tKneles) edicación) etc.?) C inera) >prospección de recursos ineros principalente canteras de Hridos C roca ornaental) proCectos de apertura) estudios de 12
ipacto abiental) proCectos de voladura) C Direcciones acultativas de las eLplotaciones?= >2#10?. %e"Kn &/OGEO B &roCectos Geoló"icos) tienen el objetivo principal de 5ue 7las investi"aciones realiadas por sus "eólo"os de capo) ediante el desarrollo de apas "eoló"icos) sean lue"o corroboradas en pro@undidad ediante étodos no destructivos) >técnicas "eo@sicas?) Ca 5ue un conociiento inucioso de supercie sin estudios en pro@undidad no perite una denición eLacta de las estructurasZ= >2#10?.
93*3*3 M!"odo 0eo#$ico u"iliado &o' la e1&'ea Esta técnica proporciona tanto in@oración lateral coo en pro@undidad >2#10?. %e"Kn la &/OGEO) 7el sistea consta de un resistivetro o unidad bHsica) un selector de electrodos C un jue"o de cables ulticonectores 5ue periten utiliar hasta ! electrodos conutables de @ora totalente autoHtica a través del selector de electrodos C controlado por la unidad bHsica de control= >2#10?. Asiiso) estos e5uipos periten realiar edidas de la resistividad anipulando dispositivos Hs sencillos) coo los sondeos eléctricos verticales o las calicatas eléctricas >&/OGEO 2#10?. *as principales aplicaciones de este étodo son la 7bKs5ueda de a"uas subterrHneasR localiación de cavidades) arsticaciones) restos ar5ueoló"icosR identicación de litolo"as) estructuras "eoló"icas >@allas) plie"ues?R detección de containación de suelos C acu@erosR cubicación de canteras C "raveras= >&/OGEO 2#10?. •
%ondeos eléctricos verticales pro@undos Este étodo @ue descrito en el caso de la epresa E&:E%A) por eso no se realiarH una nueva eLplicación. En el caso particular de &/OGEO) esta cuenta con tres herraientas para realiar este étodo) los cuales sonP sondeos eléctricos verticales 13
de prospección hasta 0## etros de pro@undidad) calicatas eléctricas C polariación inducida. •
&rospección electroa"nética >(*? %e"Kn &/OGEO) 7esta técnica de investi"ación del subsuelo) consiste en aprovechar las coponentes a"néticas del capo electroa"nético "enerado por transisores de radio= >2#10?. *as anoalas C las estructuras de di@erentes ndices de resistividad) 5ue se encuentren en la supercie o bajo ella) a@ectan a la dirección e intensidad del capo electroa"nético 5ue "enera la seNal de radio transitida. Alrededor de estas anoalas de la estructura "eoló"ica se "enera una distorsión o capo secundario) el cual se ide C se estudia con la nalidad de interpretar los datos obtenidos) para la localiación de @allas 5ue puedan contener a"ua en su interior >&/OGEO 2#10?. *as aplicaciones de este étodo se eLtiende en las si"uientes actividadesP 7localiación de a"uas subterrHneas) localiación de @allas C onas de @ractura en el terreno) aCudas para la selección del punto de per@oración) localiación de inerales por su alta conductividad C detección de cavidades= >&/OGEO 2#10?.
•
Métodos ssicos Este étodo Ca @ue eLplicado en la descripción de los étodos "eo@sicos realiados por la epresa E&:E%AR por ello) no se redundarH en una nueva eLplicación. &or otro lado) es necesario encionar las aplicaciones 5ue le da &/OGEO a este étodo) C estas sonP 7deterinación de ripabilidades del substrato) valoración de estabilidad de taludes C desliaientos) estrati"ra@a del terreno) odeliación de estructuras "eoló"icas) deterinación de densidad del subsuelo C (s3#) testicación de pilotes= >2#10?.
1!
9363 GSPERU S3A3 )Bd'o0eolo0ical Geo"ec7nical Se'5ice PERU S3A3/ %e"Kn la pH"ina institucional de +G%&E/; %.A.) la epresa tiene coo objetivo establecer relaciones de lar"o plao con sus socios >clientes? 7a partir de la prestación de un servicio óptio de asesoraiento C consultora) coo la ejecución de proCectos) buscando superar sus eLpectativas de servicio C lo"rando un resultado altaente rentable para abas partes) dentro del arco de la ética C actuando siepre con responsabilidad social C abiental[ >2#11?. [+Cdro"eolo"ical Geotechnical %ervices &E/; %.A.[ aplica criterios abientales en el desarrollo de sus proCectos. En esa lnea) el departaento de Asuntos Abientales desarrolla los si"uientes servicios) en todos los Hbitos principales de actividad huana) instalaciones industriales e in@raestructuraP •
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7&rospección Geo@sica Eléctrica por el étodo de %ondeos Eléctricos (erticales. &rospección %sica por el étodo de /e@racción %sica. &rospección %sica por el étodo de /eQeLión %sicaB%iple. Medición de Microtreors por el étodo de /e@racciónBMicrotreor /EMI?. oo"ra@a Eléctrica en 2D C 3D= >+G%&E/; %.A. 2#11?. Al"unos de los proCectos Hs resaltantes en los 5ue ha participado la epresa +G%&E/; %.A. coo tercero son los si"uientesP oo"ra@a eléctrica en 2D para la carretera
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&rospección "eo@sica ssica para la carretera 1?. IntertechneBOdebrecht) A"osto 2#1#. &rospección %sica por el Método /e@racción %sica en la casa de MH5uinas C %itio de &resa de la -entral +idroeléctrica -ha"lla >4 ?. IntertechneBOdebrecht) A"osto 2#1#. Estudio de &rospección Eléctrica con ines +idro"eoló"icos del Knel %an GabHn III. -onsorcio I'E/%;/) Tunio 2#1#. Estudio de &rospección Geo@sica Eléctrica para la ;bicación de 1 &ieóetro en la epresa +G%&E/; %.A 2#11?.
1
9383 SR conul"in0 %e"Kn la pH"ina institucional de la epresa %/ consultin") esta o@rece asesora C soluciones para di@erentes epresas 5ue re5uieren servicios especialiados en los capos de la inera) "eotecnia) hidro"eolo"a) relaves C edio abiente >2#12?. Esta epresa 5uiere destacarse por tener cinco pilares 5ue se potencien continuaente) C son los si"uientesP •
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-ontribución del éLito de sus clientes. El personal estH tan capacitado coo lo estH la epresa en "eneral) desarrollando el buen desepeNo C las di@erentes habilidades en la praLis. Desarrollar C adoptar nuevas tecnolo"as C etodolo"as para estar a la van"uardia C o@recer un servicio Hs sosticado. oentar la cooperación C la counicación entre sus ocinas internacionales C trabajar con socios internacionales para aCor benecio de los clientes. El creciiento de la epresa debe responder a las necesidades de los clientes. Esta evolución solo se da si se cuenta con pro@esionales correctaente seleccionados >%/ consultin" 2#12?.
Esta epresa brinda servicios en el capo de estudios "eo@sicos) as coo de la teledetección. Entre los servicios Hs recurrentes estHn los si"uientesP •
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7Interpretaciones aeroa"néticas avanadas para construir apas estructurales C "eoló"icos 5ue uestren la cronolo"a relativa de los eventos estructurales. -lasicación de los objetivos de eLploración para estilos de Caciientos o aterias prias inerales especcas
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Interpretación de datos ssicos 2D C 3D e inte"ración con interpretaciones aeroa"néticas para construir odelos 3D de la ar5uitectura basal Interpretación de iH"enes satelitales para el apeo de las estructuras re"ionales) los re"olitos C la alteración &rocesaiento C anHlisis cobinados de conjuntos de datos ultiespectrales C aeroa"néticos -reación de productos %IG interactivos 5ue puedan ser desarrollados a través del tiepo por el cliente AnHlisis de cuencas re"ionales para identicar las traCectorias de los Quidos @oradores de inerales -ursos de capacitación en interpretación "eo@sica en terreno C a la edida de las necesidades de los clientes) orientados a @ortalecer las copetencias de los "eólo"os de eLploración a través de los conociientos re5ueridos para la interpretación "eoló"ica de los datos "eo@sicos= >%/ consultin" 2#12?
9393 GEOTOMOGRAFÍA. In0enie'$a de &oo Esta es una epresa consultora especialiada en la localiación C diseNo de poos) haciendo uso de distintos étodos "eo@sicos. GEOOMOG/AFA tiene coo nalidad encontrar solución para los si"uientes sectoresP a"rcola) urbano) industrial) inero C petrolero. Asiiso) GEOOMOG/AFA realia los si"uientes serviciosP estudios hidro"eoló"icos) in"eniera de poos) "eolo"a) a"ua subterrHnea) topo"ra@a) protección catódica) inera) "eo@sica) rellenos sanitarios C oleoductos. En el capo de la "eo@sica) la epresa GEOOMOG/AFA trabaja con los si"uientes étodosP •
oo"ra@a "eoeléctrica 16
Este étodo Ca ha sido descrito anteriorente) por lo 5ue se obviarH su eLplicación. En el caso particular de GEOOMOG/AFA) se utilia la too"ra@a "eoeléctrica 2D para edir la resistividad de las di@erentes capas del terreno ediante un e5uipo A-YD-) el cual perite un barrido de terreno utiliando ViBi C con lar"os tendidos de cable de hasta 2) adeHs de ediciones ultielectrodo siultHneos. Este e5uipo tiene una potencia de 1### VattsB0## (D- >GEOOMOG/AFA 2#12?. •
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&olariación inducida Mediante este étodo se ide el reanente de corriente alacenado en las rocas del subsuelo) lue"o de la descar"a eléctrica >GEOOMOG/AFA 2#12?.
%ondeos eléctricos verticales Esta herraienta es Ktil para la bKs5ueda de a"ua subterrHnea) lo cual conlleva a la localiación de poos pro@undos. *a penetración es hasta de ## etros C el sistea tiene una inCección de hasta 0## (D- C una potencia de 1### Vatts >GEOOMOG/AFA 2#12?. &otencial espontHneo -onsiste en el voltaje de D- natural "enerado por interacción "eo5uica entre el suelo C los inerales etHlicos. Este a su ve produce un capo eléctrico a través de un aterial conductivo) el cual es detectado por un so@tWare sosticado 5ue "raca el coportaiento del terreno >GEOOMOG/AFA 2#12?. Gravietra C a"netoetra Abos étodos Ca @ueron descritos en el te de prospección "raviétrica C a"néticaR por ello) no se redundarH en eLplicaciones. %in ebar"o) en la pH"ina institucional de GEOOMOG/AFA se entre"an datos interesantes) coo por ejeploP En la eLploración "raviétrica) la di@erencia de densidades entre las rocas del suelo denen el éLito 5ue se pueda tener con el étodo.
o
1$
o
•
En el caso de la a"netoetra) se ide la susceptibilidad a"nética de las rocas del terreno C el capo electroa"nético "enerado por las isas >GEOOMOG/AFA 2#12?.
Interpretación ssica -onsiste en el envo de ondas de propa"ación a una velocidad conocida) con el n de obtener in@oración sobre la densidad C pro@undidad de las capas "eoló"icas en el terreno >GEOOMOG/AFA 2#12?.
93-3 O In0enie'o S3A3 Es una epresa privada peruana de In"eniera +O In"enieros %.A. 2#1?. 7%u alto nivel técnico) eLperiencia C capacidad epresarial se reQejan en Kltiples servicios de consultora) tales coo in"eniera bHsicaR hidrHulica artia) Quvial) lacustreR hidrolo"a) hidro"ra@a) hidroeteorolo"a) "eodesia C otros= >+O In"enieros %.A. 2#1?. Esta epresa presta) a di@erencia de las anteriores) servicios de "eo@sica subarina. *os proCectos 5ue realia son los indicados a continuación. •
o
;bicación e Investi"ación de ebarcaciones C objetos hundidos.
o
Inspección %ubarina
o
Inspección de &resas de -entrales +idroeléctricas.
o
Inspección de cables C eisarios arinos.
o
Inspección de &uertos.
o
Inspección de Obras %ubarinas. 2#
o
•
\%e hace uso del sistea de posicionaiento DG&%) %ideB%can) Ma"netóetro C Ecosonda) los isos 5ue "arantian un trabajo de alta precisión >+O In"enieros %.A. 2#1?.
Evaluación de proCectos portuarios &ara llevar a cabo la evaluación de proCectos portuarios) la epresa si"ue paso a paso las actividades 5ue se enueran a continuaciónP o
o
o
o
o
o
o
o
Deterinación de perles ssicos de alta resolución del subBsuelo arino. Obtención de la carto"ra@a del @ondo arino C osaico >IH"enes %onar?. Estudios usando Ma"netóetro) %ide %can) %ub
o
Investi"ación de sitios.
o
Evaluación de ipacto abiental.
o
Estudios de pre C post dra"ado.
o
&lanicación de reediación.
o
*evantaiento del abiente acuHtico C @auna arina eListente.
21
o
opo"ra@a C deterinación de la roca adre >+O In"enieros %.A. 2#1?. \Gran parte de las actividades coprenden estudios "eo@sicos.
•
•
ELploración de hidrocarburos 7*a eLploración de hidrocarburos es una actividad estraté"ica dentro de la cadena de valor de la industria petrolera) 5ue re5uiere una copleja secuencia de etapas C procesos de decisión 5ue incluCen "randes inversiones de alto ries"o al ediano C lar"o plao= >+O In"enieros %.A. 2#1?. &or ello) el pro"raa de servicio tiene coo nalidad la asiilación) desarrollo C trans@erencia de tecnolo"as para la eLploración de hidrocarburos C) con ello) contribuir a la reducción del ries"o de dicha actividad en la incorporación de nuevas reservas de hidrocarburos en Hreas aduras C de @rontera >+O In"enieros %.A. 2#1?. Actividades dentro del proCectoP IH"enes de subsuelo. o
o
Ar5uitectura del subsuelo.
o
Indicadores directos de hidrocarburos.
o
o
o
Modelado nuérico de procesos "eoló"icosP "eneraciónBi"ración) estrati"rHcos) estructurales. AnHlisis de ries"o e incertidubre. &rocesos inte"rales de evaluación eLploratoria a di@erentes escalasP %isteas petroleros) plaCs) prospectos.
uberas subarinas *os pasos a se"uir para la realiación de tuberas arinas son los si"uientesP o
Estudios de actibilidad de /utas *a epresa realia anHlisis de "abinete de Hreas especcas para coprender ejor las condiciones actuales C) de esta anera) deterinar los potenciales 22
corredores en el @ondo arino C planear correctaente los @uturos estudios 5ue se re5uieran >+O In"enieros %.A. 2#1?. o
o
o
*evantaiento +idro"rHco *a ra entre"a reportes C planos de detalle para aCudar a la in"eniera de planicación C diseNo. &ara ello) son de sua iportancia los étodos hidro"rHcos C "eo@sicos por5ue entre"an in@oración relevante para la identicación de peli"ros C condiciones inadecuadas en el @ondo del ar >+O In"enieros %.A. 2#1?. Muestras de @ondo arino 7Durante el levantaiento se colectan uestras del @ondo arino para entre"ar in@oración sobre tipos de sedientos C espesor= >+O In"enieros %.A. 2#1?. Instalación de uberas 7+O I'GE'IE/O% realia la evaluación de las rutas propuestas para el ducto C ase"ura 5ue la posición deterinada en la etapa de diseNo se lo"re. *a instalación de ductos re5uiere de posicionaiento C sisteas de nave"ación precisos= >+O In"enieros %.A. 2#1?.
23
-3 Re&ue"a a &'e0un"a -3,3 Cuál 7a ido la e5oluci(n de lo 1!"odo 0eo#$ico Método Graviétrico
1672
*orHnd barón de EUtvUs C el britHnico +enrC -avendish descibren la variación de la "ravedad en un plano horiontal.
Tean /echer deuestra 5ue eListe un cabio "ravitacional
1885
1#14
Everette *ee DeGolCer eppiea a usar el M,ODO G/A(IM,/I-O &A/A *A &/O%&E--I9' DE
1#15
2!
Método Ma"nético
En china se descubre una piedra llaada *odestone 5ue se orientaba al 'orteB %ur.
$2!!7
126#
&ere"rinos descubren los polos a"néticos
1600
%e conocen anoalas locales en la orientación del capo "eoa"nético @ue
'ace la ciencia del a"netiso con Villia Gilbert con su libro Ma"nete
halen C iber" construCeron un 1870 a"netóetro para deterinar relativa) rHpida C eLactaente las intensidades horiontal C vertical de la declinación a"nética
1#14
1#15
Adol@ %chidt construCera la balana de precisión vertical) tabién llaada varióetro. -on esta se realian las prieras prospecciones.
Método Eléctrico 20
G. Vheler C T. God@reC realiaron una priera clasicación de los cuerpos respecto de su conductividad eléctrica
172 1678 0
1828
1885
17! 18#8 6
%E (;E*(E -OME/-IA* Marcel C -onrad %chluber"er adaptaron el étodo para la detección de inas C boCas
1#05
Villia Vatson realió los prieros descubriientos acerca de 5ue la ierra actuaba coo un conductor. ;tilió las investi"aciones de G. Vheler C T. God@reC para tabular sus resultados. En e@ecto) de acuerdo a la resistividad de
1#14 1#1 ! 1#20
1#26
Método %sico %e establece la *eC de +ooe
2
1#!0
%iéon Denis &oisson deuestra teóricaente la eListencia de las ondas priarias >p? C secundarias
*. &. GA//E sur"iere el uso de la re@racción ssica para la bKs5ueda de doos salinos
%e realia lneas de re@racción a través de dos doos de sal en Aleania
El étodo de se vuelve -3*3reQeLión Hu! 1!"odo 0eo#$ico la Hs iportante in"e'nacional1en"e en coparación al
Tohn Mishel establece 5ue el oviiento del seso producido por terreotos) se transite a través de las vibraciones elHsticas
Tohn Milne propuso la utiliación del sisó"ra@o para denir las
*ud"er Mintrop desarrolla el prier sisó"ra@o ecHnico con la suciente precisión coo para realiar una eLploración
*a etodolo"a de eLploración "eo@sica coKn es el étodo de re@racción
e uan
;no de los étodos de "eo@sicos de eLploración Hs usados es el étodo ssico. Este consiste en edir la velocidad de propa"ación en el subsuelo C de esta anera caracteriar el suelo desde la supercie a centenas de etros. Entre las utilidades Hs iportante 24
de este étodo se encuentran la deterinación de la estrati"ra@a C "eoetra del suelo) la deterinación de la pro@undidad de la roca sana) el cHlculo de los parHetros elHsticos del suelo) apoCo en la detección del a"ua subterrHnea) etc. Del iso odo) otro étodo "eo@sico de eLploración coKnente utiliado en el undo es el "eoeléctrico. Este perite investi"ar la distribución de resistividades eléctricas o conductividades del suelo desde unos pocos etros hasta decenas de ilóetros. *os principales odos de utilidad se dan para el estudio para onas ar5ueoló"icas) detección de a"ua subterrHnea) detección de cavidades C @racturas) deterinación de la pro@undidad al nivel @reHtico) deterinación de la estrati"ra@a del suelo) etc. &or otro lado se puede encionar tabién coo étodos "eo@sicos de eLploración Hs usados internacionalente a los étodos potenciales) tales coo la "ravietra C la a"netoetra. El Método Graviétrico estH @undaentalente basado en el estudio de la variación de la coponente vertical del capo "ravitatorio terrestre. Es decir) es capa de detectar anoalas en la "ravedad 5ue se traducen en di@erencias de densidad del terreno. Este étodo por lo "eneral es epleado en hidrolo"a subterrHnea) para denir los lites de los acu@eros. &ara el caso del étodo a"netoétrico) se puede encionar 5ue coo la tierra es un iHn natural 5ue da lu"ar al capo a"nético terrestre) las pe5ueNas variaciones de este capo) pueden indicar la presencia) en pro@undidad) de sustancias a"néticas. Es decir este étodo sirve para brindar in@oración acerca del basaento C la pro@undidad sobre todo para ateriales cristalinos C etaórcos) se utilia tabién en ar5ueolo"a) obras petrol@eras) obras civiles e inclusive en la predicción de terreotos.
26
-363 Hu! 1!"odo 0eo#$ico on 1á u"iliado en la 1ecánica de uelo En la actualidad los estudios de ecHnica de suelos son re5ueridos con bastante @recuencia en el rubro del sector construcción. ;na de las etapas @undaentales de dichos estudios es la de eLploración de los suelos) el cuHl lue"o de recolectar in@oración busca e@ectuar una priera estiación de las caractersticas del suelo) as coo de la cientación a usar. 7Zdebe elaborarse un pro"raa de investi"ación adecuado para el problea especco en estudio el cuHl deba incluirP • • • • •
'Kero) ubicación C pro@undidad de los sondajes E5uipo C personal a utiliar ipo de sondajes ipo C secuencia de uestra a obtener ipo C nKero de ensaCos 7in situ= C de laboratorio a ejecutar
*a ejecución del trabajo de capo consiste en la ejecución de los sondajes) obtención de uestras) realiación de ensaCos 7in situ= C re"istro de los perles estrati"rHcos encontrados en base a la clasicación visual de las uestrasZ=1. En la cita se eLplica todo lo necesario para poder realiar una correcta investi"ación) lo cual es uC esencial en el estudio de suelos Ca 5ue cual5uier acción errada podra ser indetectable al se"uir con la eLploración o hasta iposible de corre"irR arrastrara una @uente de error uC "rande. &or lo tanto) se podra decir 5ue para tener éLito a la hora de realiar la etapa de eLploración de los suelos depende ucho de la previsión 5ue se realia al inicio del estudio. &ara detallar ejor éste tea se denirHn los étodos Hs utiliados para la eLploración en la ecHnica de suelosP 7Z-alicatas *a @ora Hs rHpida) directa C econóica de reconocer la ona Hs supercial del terreno es la eLcavación a cielo abierto en anjas o calicatas. Es posible toar uestras inalteradas en el @ondo C paredes de estas eLcavaciones. 2$
+aC 5ue tener presente 5ue los accidentes en este tipo de prospecciones son @recuentes C peli"rosos. &ara docuentar la ejecución de estas eLcavaciones se recoienda dibujar un cro5uis en planta reQejando su situación e indicando sus coordenadas) hacer una descripción de los ateriales eLcavados C de los 5ue aparecen en las paredes C en el @ondo de la eLcavación con la aCuda de dibujos C @oto"ra@as adecuados) seNalar la situación del nivel @reHtico C anotar la relación de uestras toadas C otras deterinaciones 5ue se haCan podido realiarZ=2. *a cita nos dene claraente 5ue las calitas son siples anjas en el suelo hechas para sacar una uestra suelo a cierta pro@undidad) dependiendo de la estructura de cientación C del tipo de proCecto a realiar) para deterinar hasta 5ué pro@undidad se realiarH la eLcavación para la uestra. *a HLia pro@undidad 5ue puede lle"ar a toar una calicata es de 1#) se"Kn lo 5ue se desee analiar) pero noralente se toan uestras hasta los 0 de pro@undidad. %e detalla con Hs eLactitud en la "ura 1.1.
Fi0u'a ,3,
-abe resaltar tabién 5ue dicho étodo de eLploración es uC peli"roso) Ca 5ue en onas donde el suelo no es uC estable el terreno podra erosionar dejando sepultada a la persona encar"ada de reco"er la uestra) por lo 5ue en situaciones donde se vea en peli"ro la vida de 3#
un trabajador) la solución es entibar la calicata) es decir 5ue se crea una especie de estructura de retención provisional a base de eleentos etHlicos C placas cuadradas o tablones de adera de Hs a o enos 1L1) unida C tensada por eleentos de soporte o codales 5ue sirven de re@uero para disinuir la QeLibilidad de las entibaciones. 7Z%ondeos MecHnicos El reconociiento de suelos ediante sondeos es) en térinos "enerales) el étodo Hs directo para conocer el terreno en pro@undidad Ca 5ue perite la recuperación de testi"os) la toa de uestras para ensaCos de laboratorio) la realiación de ensaCos 7in situ= C la instalación de e5uipos de observación tales coo pieóetros) inclinóetros) etc. *os sondeos deben realiarse en puntos seleccionados donde ten"a aCor interés la in@oración 5ue se pueda obtener C) adeHs) aprovechar su ejecución para obtener de ellos la HLia in@oración. *a herraienta Hs sencilla para hacer un sondeo en el terreno es el barrenoZ=3. *a cita detalla con eLactitud lo 5ue se busca de un sondeo) Ca sea anual o ecHnico) por lo 5ue dicha acción de eLcavación para recopilar uestras a una cierta pro@undidad >5ue no se consi"uen con calicatas? da a reconocer ciertas caractersticas del suelo C podran ser de distintos tipos se"Kn el tipo de sueloP •
•
•
%ondeo a presión) con punta abierta o hueca) acia o cerrada) para suelos blandos %ondeo a percusión o "olpeo) utiliando una cuchara o trépano dejHndola caer) para 5ue penetre por edio del "olpeo. iene la @ora de cilindro hueco C se utilia en suelos ceentados o duros %ondeo a rotación con barrena helicoidal) acia o hueca. Es la 5ue Hs se utilia. 7Z @oran parte de una capaNa "eotécnica noral C consisten en la eLtracción de un testi"o de aterial a través de 31
una per@oración de pe5ueNo diHetro realiada sobre el suelo a investi"ar. Estos sondeos periten reconocer la naturalea C potencia de las distintas capas 5ue con@oran la estrati"ra@a del terreno C eLtraer uestras del iso) as coo la situación del nivel @reHtico. El tipo de sondeo dependerH) entre otras) de la rapide C econoa 5ue persi"aosZ=!. En la cita se denota claraente 5ue es un sondeo con la aCuda de una H5uina especial) la cual se puede apreciar en la "ura 1.2. %e utilian si el terreno es relativaente blando C cohesivo >sin presencia de capas ceentadas) "ravas o roca?
Fi0u'a ,3*
•
%ondeo a rotación con eLtracción de testi"o continuo) con o sin a"ua) 5ue llevan en su borde in@erior una especie de corona 5ue corta el suelo C estH hecha de Widia o diaante. 7Z si"ue siendo la herraienta de sondeo Hs versHtil C utiliada) Ca 5ue se puede per@orar en cual5uier Hn"ulo C obtener el testi"o continuo de varios diHetros en un ran"o de pro@undidades 5ue puede lle"ar a Hs de 1.0##. Es un étodo costoso por lo 5ue es necesario realiar un 32
anHlisis uC ri"uroso si decidios eplearlo en lu"ar de los étodos de rotación o de roto percusión) bastante Hs baratos. El Ktil cortante epleado consiste en una corona de Widia o de diaante. El ecaniso consiste en la introducción de una batera en cuCo nal se acopla la corona. A este conjunto acoplado a un varillaje se le suinistra una ener"a de rotación) bien por ecaniso anual o suinistrado por un otor) 5ue @acilita la per@oración sobre el terrenoZ=0. %irve para todo tipo de suelos o rocas. %e detalla a continuación en la "ura 1.3.
Fi0u'a ,36
•
%ondeo ediante étodos destructivos >trépano) artillo o tricono?) el cual se utilia si no interesan las propiedades "eotécnicas de deterinadas capas duras o de aterial "ranular "rueso) Ca 5ue dicha in@oración probableente Ca se conoció. Es un étodo poco coKn.
33
-383 Hu! 1!"odo 0eo#$ico 'eco1ienda e0n la neceidad de un &'oBec"o de ca''e"e'a= &uen"e= &'ea= e"c3 )al 1eno - e4e1&lo/ ;n étodo "eo@sico uC utiliado C 5ue Co recoendara para un proCecto de un edicio sera el étodo ssico) 5ue es un étodo en el 5ue se realia un reconociiento "eotécnico para poder deterinar las caractersticas "eotécnicas de un terreno sobre el cual se espera poder construir al"o >en este caso la cientación de un edicio?. &rincipalente lo 5ue hace este étodo es realiar la edición de la velocidad de propa"ación de las ondas del terreno) 5ue pueden ser lon"itudinales >de copresión?) transversales >de cialladura? o superciales. Esto se hace debido a 5ue la velocidad de propa"ación de las ondas de un terreno depende de sus caractersticas de de@orabilidad) C con la aplicación de este étodo se podrHn conocer el ódulo de elasticidad C el coeciente de &oisson) parHetros 5ue son de aCuda en cual5uier proCecto de construcción) especialente para la cientación de un edicio. &or otro lado) otro étodo 5ue recoendara) en este caso para un proCecto de carreteras) es el uso de calicatas. ,stas son técnicas de prospección 5ue son utiliadas para @acilitar el reconociiento "eotécnico) estudios pedoló"icos o eda@oló"icos de cierto terreno. &ara una carretera las calicatas se deben ubicar lon"itudinalente C en @ora alternada. *a ubicación debe ser deterinada ediante técnica aleatoria) dentro de la @aja 5ue cubre el ancho de la calada. En la ia"en a continuación se puede ver una calicata al borde de una autopista) 5ue vendra a ser la &anaericana 'orte) en *ia.
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;n étodo "eo@sico 5ue puede ser utiliado para la construcción de una casa >o cual5uier tipo de edicación? 5ue se encuentre relativaente cercana a la costa es el étodo eléctrico) pues perite conocer la distancia eListente al nivel @reHtico) apoCHndose en resultado de prospecciones coo sondeos o calicatas >Ca encionadas antes?. A continuación se uestra una eLtracción del libro 7*a in"eniera de los suelos en las vas terrestresP carreteras) @errocarriles C aeropistas=) de Al@onso /ico /odri"ue C +erilo del -astilloR 5ue eLplica cóo @unciona este étodo. 7El étodo eléctrico esta basad en las di@erencias de conductividad eléctrica 5ue presentan los ateriales del subsuelo) los cuales son bastante elente correlacionables con otras caractersticas "eoló"icas C ecHnicas. *a resistividad de las rocas "neas sanas es ucho aCor 5ue la de los suelos saturados sueltosR sin ebar"o) al"unos depósitos sedientarios secos pueden tener resistividades bastante altas. En "eneral) la resistividad depende principalente de la cantidad C salinidad del a"ua contenida en el subsuelo C) en enor "rado) de la coposición ineraló"ica de los suelos C de las rocas.
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EListen dos variantes principales de los étodos "eo@sicos eléctricos) el de resistividad propiaente dicha C el de cada de potencial. El étodo de resistividad consiste en producir un capo eléctrico en el terreno por edio de os electrodos de corriente. Midiendo la corriente C la di@erencia de tensión entre dos electrodos de potencial puede edirse la resistividad en un punto situado entre los electrodos de potencial C una pro@undidad i"ual a la distancia entre estos. %i se dibuja la resistividad contra el espaciaiento entre los electrodos de potencial pueden ad5uirirse indicaciones preliinares sobre la naturalea por especialistas en la aplicación del étodo. En el dia"raa siple 5ue se a encionado) aparecen "eneralente cabios bruscos en la curvatura cuando el espaciaiento entre los electrodos alcana un valor i"ual a la pro@undidad en 5ue eLista un deposito con resistividad di@erente de la del aterial supra Cacente.= Otro étodo 5ue puede ser aplicado en in"eniera civil para una estructura del subsuelo en un Hrea arina es la prospección sónica) donde se analia la reQeLión de las ondas de sonido para poder obtener el valor de la ipedancia acKstica. &or otro lado) un étodo "eo@sico 5ue recoendara para un proCecto de presa de tierra seran los sondeos "eo@sicos) étodo uC utiliado para realiar investi"aciones preliinares de lu"ares para localiar presas de tierra o para deterinar perles de roca basal. 7*os %O'DEO% GEOI%I-O% consisten en una serie de ediciones obtenidas por edio de una sonda con varios sensores o antenas transisoras C receptoras 5ue se introduce en una per@oración para obtener distintas clases de parHetros @sicos de la @oración a di@erentes pro@undidades. -on los datos obtenidos se puede conocerP el tipo de litolo"a) la resistividad) la densidad voluétrica) la proporción de lodo) la porosidad) pereabilidad) la "eoetra C la saturación de hidrocarburos. %e pueden encionar 3 tipos de sondasP Eléctricas) radiactivas o sónicas.= ELtracción sacada de 3
la pH"ina Web httpPYYusuarios."eosica.una.LYceciliaY-B %eEsY*H. II C i". 3?. oando en cuenta lo discutido en la sección anterior) se consideró 5ue los étodos Hs óptios eranP el étodo a"nético) en su odalidad de "radiente vertical con el n de eliinar las variaciones teporales del capo a"nético as coo seNales de alta @recuencia o ruido cultural producido por la "ran cantidad de objetos etHlicos C capos eléctricos espurios C) el étodo electroa"nético de radar de penetración terrestre >G&/?. &ara el levantaiento de datos a"néticos se utilió un a"netóetro %-I'/E8) odelo E'(IMAG) en odo de "radiente. *a altura al sensor in@erior @ue de 1 C la separación entre sensores de 1 . %e llevaron a cabo 16 perles de dirección EBV separados entre s #)6 . *a distancia entre lecturas @ue de #)! . *as diensiones de la estructura a localiar deterinó la elección de las distancias entre perles C entre estaciones. -oo el objetivo del estudio era coprobar la posible eListencia de la pared de una de las naves de la
Mh en odo onoBestHtico C blindado para peritir 5ue la ener"a electroa"nética penetre en su totalidad en el subsuelo) evitando pérdidas. %e toaron datos continuos a lo lar"o de 2# lneas con orientación EBV de 10 de lon"itud C una separación de #)6 entre cada lnea. *a ventana de tiepo de observación @ue inicialente dispuesta para observar 2## ns) aun5ue posteriorente @ue odicada a 1## ns. %e llevaron a cabo una serie de eLperientos para estiar la perisividad eléctrica relativa) encontrHndose un valor de 10. Estos estudios previos se hicieron en un Hrea en donde se saba eLactaente la posición C pro@undidad de un anti"uo desa"Se. %e hicieron varias lneas de prueba para estiar la velocidad de las ondas electroa"néticas C posteriorente obtener la constante. Este valor se utilió para convertir las seNales obtenidas en @unción del tiepo) en térinos de pro@undidad.=
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