INVESTIGACIÓN DEL INVESTIGACIÓN DEL SUBSUELOSUBSUELO
FOTOINTERPRETACIÓNFOTOINTERPRETACIÓN
Trabajo de CampoTrabajo de Campo
• Cartografía.Cartografía.
• Procesos detonantes.Procesos detonantes.
• Análisis de susceptibilidad.Análisis de susceptibilidad.
• Zonación Geotécnica.Zonación Geotécnica.
EXPLORACIÓNEXPLORACIÓN
• SPT.SPT.
• Apiques.Apiques.
• Trincheras.Trincheras.
• Pozos.Pozos.
• Geofísica.Geofísica.
• Toma de muestras.Toma de muestras.
• Ensayos de laboratorio.Ensayos de laboratorio.
Exploración DirectaExploración DirectaExploración IndirectaExploración Indirecta
Ensayo de Penetración Ensayo de Penetración Estándar – SPT, 1927Estándar – SPT, 1927
ASTM D 1586 – 58/98,
JIS A 1219,
BS 1377 Test 19,
European SubCom. P.T.
ISSMFE Tech. Com. P.T.
Más de 65 publicaciones.
Posiblemente el ensayo más realizado en América
S P TS P T
• Consiste en hincar a golpes un Consiste en hincar a golpes un muestreador de cuchara partida, muestreador de cuchara partida, registrando los golpes para penetrar registrando los golpes para penetrar tres tramos de 6” = 45 cm. tres tramos de 6” = 45 cm. Utilizando una masa de 140 libras la Utilizando una masa de 140 libras la cual se deja caer desde una altura de cual se deja caer desde una altura de 30” = 76.2 cm 30” = 76.2 cm
Cuando se debe usar el SPTCuando se debe usar el SPT
• Arenas y gravas medias a finas.Arenas y gravas medias a finas.• Arcillas duras.Arcillas duras.• Inadecuado en suelos blandos o con Inadecuado en suelos blandos o con
cantos rodados.cantos rodados.• Cuando se obtienen más de 40 golpes Cuando se obtienen más de 40 golpes
en 6” se debe suspender el ensayo.en 6” se debe suspender el ensayo.• Si se encuentran fragmentos de roca Si se encuentran fragmentos de roca
se puede interpretar se puede interpretar inadecuadamente.inadecuadamente.
Energía de los Martillos del Energía de los Martillos del SPTSPT
Cilíndrico (50) De Seguridad (70)
Martillo Cilíndrico De Martillo Cilíndrico De SeguridadSeguridad
Barrenos ManualesBarrenos Manuales
Eficiencia de algunos Eficiencia de algunos Equipos Equipos
Equipo Martillo – Ref. Eficiencia (%)
Acker-01 Seguridad - MS 30 Cilíndrico - MC 01
56 57
Acker-02 Seguridad - MS 30 Seguridad - MS 28
50 50
Winch-01 Seguridad - MS 30 66 Cilíndrico - MC 01 27
Eficiencia = 27 Eficiencia = 27 %%
Muestra
Factores de Corrección de “N” (Youd e Idriss, 1997; Seed y otros, 2001)
Factor Variable Símbolo Corrección
Presión de sobrecarga. CN = (Pa/’vo)
0.5 * CN menor o igual que 2
Relación de energía Martillo cilíndrico Martillo de seguridad Martillo automático -Cilíndrico
CE = 0.5-1.0 0.7-1.2 0.8-1.3
Diámetro de la perforación 65 – 115 mm 150 mm 200 mm
CB = 1.0 1.05 1.15
Longitud del varillaje 3 – 4 m 4 – 6 m 6 – 10 m 10 – 30 m >30 m
CR = 0.75 0.85 0.95 1.0 <1.0
Tipo de muestreador Cuchara partida estándar Cuchara partida sin liners
CS = 1.0 1.1 – 1.3
N160 = N CNCECBCRCS
Martillo Automático - SPTMartillo Automático - SPT
Recuperación de muestras en Recuperación de muestras en cajóncajón
Exploración en RocaExploración en Roca
Exploración en RocaExploración en Roca
Ubicación de las Perforaciones Ubicación de las Perforaciones en un deslizamientoen un deslizamiento
Deslizamiento EbéjicoDeslizamiento Ebéjico
Exploración SPTExploración SPT
Exploración ApiqueExploración Apique
Deformaciones en el HospitalDeformaciones en el Hospital
Grietas en el TerrenoGrietas en el Terreno
Empozamientos en el TerrenoEmpozamientos en el Terreno
Superficie Potencial de FallaSuperficie Potencial de Falla
Superficie Potencial de FallaSuperficie Potencial de Falla
Evidencia de ReptaciónEvidencia de Reptación
Evidencia de ReptaciónEvidencia de Reptación
Propiedades GeomecánicasPropiedades Geomecánicas
PARÁMETROS GEOMECÁNICOS
UNIDADES GEOTÉCNICAS
Qv
Qt Qfl Qf
unsat (KN/m³) 18 18 16 17ال sat (KN/m³) 21 21 19 18الE (KN/m²) 10000 40000 10000 15000
0.3 0.3 0.35 0.35 C (KN/m²) 5 13 25 20
Ø 12 21 26 15
Geometría DeslizamientoGeometría Deslizamiento
Malla de Elementos FinitosMalla de Elementos Finitos
Malla de Elementos Finitos Malla de Elementos Finitos DeformadaDeformada
Esfuerzos EfectivosEsfuerzos Efectivos
Deformaciones TotalesDeformaciones Totales
• Los factores de seguridad calculados Los factores de seguridad calculados con el programa PLAXIS fueron de con el programa PLAXIS fueron de 2.1 cuando el talud no tiene nivel 2.1 cuando el talud no tiene nivel freático y de 1.2 con nivel freático; lo freático y de 1.2 con nivel freático; lo anterior evidencia lo importante de anterior evidencia lo importante de drenar la ladera con el fin de drenar la ladera con el fin de incrementar su resistencia al corte. incrementar su resistencia al corte.
Down-hole Cono Sísmico Cross-hole
Métodos Perforación
Refracción
G
z Ondas Superficiales
Métodos Superficie
Fuente
Recibidor
Métodos GeofísicosMétodos Geofísicos
Métodos sísmicosMétodos sísmicos
Equipo de Prospección Sísmica Equipo de Prospección Sísmica (Integral)(Integral)
Equipo de P.S. GeófonosEquipo de P.S. Geófonos
Equipo de P.S. (carrete con Equipo de P.S. (carrete con cable y geófonos) cable y geófonos)
Equipo de P.S. Distribución de Equipo de P.S. Distribución de Geófonos (U.N. Medellín)Geófonos (U.N. Medellín)
Equipo de P.S. (Integral)Equipo de P.S. (Integral)
Equipo de P.S. Generador de Equipo de P.S. Generador de OndasOndas
Registro Sísmico y Curva Dromocrónica
Método GeoeléctricoMétodo Geoeléctrico
Se mide la resistividadSe mide la resistividad
Equipo de Geoeléctrica U.N. Equipo de Geoeléctrica U.N. Medellín.Medellín.
Estudiantes del Poli en práctica de Estudiantes del Poli en práctica de Prospección Geoeléctrica Semillero de Prospección Geoeléctrica Semillero de
Geotecnia de Suelos Tropicales.Geotecnia de Suelos Tropicales.
Interpretación Interpretación GeoeléctricaGeoeléctrica
Resistividad
(ohm-m)
Espesor
(m)
Profundidad
(m)
Interpretación
24.6 0.5 0.0 – 0.5 Limos compactos (capa de cobertura)
48.4 0.8 0.5 – 1.3 Residuos secos y limo
18.2 15.4 1.3 – 16.7 Residuos con gas y lixiviado
3.6 14.6 16.7–31.3 Residuos saturados conteniendo
lixiviado
2642 NR 31.3 - NR
Modelación matemática P.G. Modelación matemática P.G. Software Ipi2Win Software Ipi2Win
C.R.I. Clayton, 2001C.R.I. Clayton, 2001
• Los ensayos baratos y rápidos (SPT, CPT y Los ensayos baratos y rápidos (SPT, CPT y geofísica), analizados con experiencia y criterio, geofísica), analizados con experiencia y criterio, las identifican y reducen el riesgo geotécnico.las identifican y reducen el riesgo geotécnico.
• Se incrementará la velocidad de exploración, por Se incrementará la velocidad de exploración, por lo que se predice un incremento en SPT, CPT y lo que se predice un incremento en SPT, CPT y GEOFÍSICA.GEOFÍSICA.
J. H. Schmertmann, 1978J. H. Schmertmann, 1978
• En terrenos de En terrenos de alta variabilidadalta variabilidad es preferible es preferible realizar bastantes ensayos simples y realizar bastantes ensayos simples y aproximados de bajo costo (SPT, CPT).aproximados de bajo costo (SPT, CPT).
• En terrenos de En terrenos de baja variabilidadbaja variabilidad se puede se puede reducir el número de ensayos y se justifican los reducir el número de ensayos y se justifican los sofisticados y costosos (SCPTU, DMT, PMT).sofisticados y costosos (SCPTU, DMT, PMT).
• Los ensayos simples y aproximados reducen el Los ensayos simples y aproximados reducen el riesgo en geotecnia y deben considerarse como riesgo en geotecnia y deben considerarse como una opción importante.una opción importante.