Geotecnica

Autores de la investigación • Universidad Nacional de Colombia-Sede Medellín

• Facultad de Minas

• Daniel Eduardo Arias Ingeniero Civil

• Oscar Echeverri Ramírez I.C Msc

• Fabián Patiño Hoyos Patiño I.C Msc

• LOCALIZACION DE LA INVESTIGACION

• Altiplano Central de Antioquia

INTRODUCCIÓN

Práctica Geotécnica

PERCUSIÓN Y ROTACIÓN

LAVADO PROSPECCIÓN GEOFÍSICA

Perforación Rotativa

• Este método es muy versátil debido a que abarca una gran gama de rocas.

• Utilizado para suelos duros

ORUGAS

EJE

ERGIDO-

PIVOTANTE

BARRA

ESTABILIZADOR

CABLE DE

RETENCIÓN

Perforación por Lavado • Se hunde en el suelo un tubo de 1,50m de

longitud aproximadamente

Métodos sísmicos

Prospección Geofísica

Estudios Sísmicos

Estudios Gravimétricos

Radiométricos Magneto Eléctricos

Puntos en el Plano Principal, Valle San Nicolás y la Unión, puntos en el círculo, puntos de trabajo.

Altiplano Central

Antioquia-Colombia

La investigación geotécnica aplicada en geotecnia

Los métodos geofísicos son basados en la medición de propiedades físicas del suelo como: -Densidad –Campo magnético –Conductividad eléctrica –Velocidad de transmisión de ondas elásticas etc. La interpretación de dichas mediciones permite preparar modelos de las características del subsuelo y de su distribución espacial. La interpretación de los datos tienen 2 niveles - Modelamiento matemático - Interpretación de los mismos, en términos geológicos, hidrogeológicos o geotécnicos.

Para finalizar, de la combinación de los mismo (Modelos físicos + Información geológica e hidrológica) resulta un modelo con el cual se estiman los probables comportamientos mecánicos del suelo.

• -Deformación (Relación esfuerzo)

• -Resistencia al corte

• Etc

La resistividad (Resistencia eléctrica de un material) ha sido relacionada con parámetros petrofísicos como:

Porosidad

G. Saturación de agua

Contaminantes

En donde facilita mucho el estudio

del suelo la electricidad a través

de la recolección de datos

• La adquisición de datos de campo utiliza diferentes técnicas de configuración de electrodos, entre las técnicas tenemos

• Sondeo Eléctrico Vertical (SEV)

• Sondeo Eléctrico Horizontal (SEH)

• Autopotencia (SP)

Sondeo eléctrico vertical Intenta distinguir o conocer las formaciones geológicas que se encuentran en profundidades + Utilizada por su economía de equipo necesario y sencillez Finalidad interpretar datos para: Averiguar la distribución vertical a profundidad Espesores de cada capa Tipos de Roca de acuerdo al valor de

su Relatividad

Tabla de valores típicos de resistividad

Valores típicos de resistividad Valores de resistividad de geomateriales en los Valles de San Nicolás y La Unión

GEO

LOG

IA El área del proyecto se encuentra en el núcleo igneometamórfico de

la Cordillera Central Colombiana.

Sobre suelos residuales derivados de cuarzodiorita del Batolito Antioqueño, y el basamento rocoso está formado por rocas cristalinas fracturadas.

En el área del proyecto la roca sana o ligeramente meteorizada se encuentra sólo en unos pocos sitios a lo largo de las vías principales

En el perfil de meteorización de los Metasedimentos del Grupo El Retiro pueden diferenciarse dos niveles: Suelo residual maduro compuesto por limos de baja compresibilidad y baja permeabilidad, presenta un color pardo rojizo característico. Saprolito es de color pardo amarillento pálido de baja permeabilidad.

La meteorización de las anfibolitas de Medellín produce perfiles de meteorización en los que se puede diferenciar tres niveles Suelo residual maduro compuesto por limos de baja compresibilidad y baja permeabilidad, presenta un color pardo rojizo característico. Saprolito es una arena limosa con valores de cohesión bajos. Gruss está compuesto de arenas finas de color gris verdoso.

Los productos de meteorización de las Dunitas de Medellín están compuestos de limos de baja compresibilidad y baja permeabilidad, de color pardo, pardo amarillento y pardo rojizo.

En toda la extensión del área estudiada, excepto en los depósitos de ladera y en los aluviones recientes, se encuentra un manto superficial de cenizas volcánicas, cuyo espesor medio es de 0.8 m.

En la Tabla 2 se encuentran los valores medios y las desviaciones estándar de las características y propiedades geotécnicas de algunos suelos que conforman las formaciones superficiales del área en la que se desarrolló la investigación.

TQsra: suelos residuales derivados de anfibolita,

TQsrm: suelos residuales derivados de metasedimentos

TQsrq: suelos residuales derivados de cuarzodiorita,

Qal: depósitos aluviales,

Qdl: depósitos de ladera,

Qdt: depósitos de terraza aluvial.

RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN

En el desarrollo de esta investigación se trabajaron tres niveles diferentes:

• Registro sistemático de sondeos eléctricos

• Registro de sondeos eléctricos verticales acoplados geomecánica.

• Registros de valores de resistividad de geomateriales.

TABLA N°3

La comparación de los valores de resistividad

Valores de resistividad de geomateriales sector localizado en el municipio de Marinilla, oriente del Departamento de Antioquia, vereda El Rosario.

En la figura 3, se encuentran los valores de resistividad eléctrica versus profundidad investigada, de los sondeos ejecutados en la Vereda Rosario.

En la Figura 4 presentamos los valores de resistividad eléctrica versus los valores de resistencia a la penetración estándar NSPT, en la que no es posible identificar una tendencia de correlación útil en la investigación geotécnica

EVIDENCIA DEL TRABAJO REALIZADO

CONCLUSIONES

• Se determino que en la práctica geotécnica corriente presenta un retraso notable respecto al uso de técnicas geofísicas en la generación de información relevante para los proyectos.

• Se puede concluirse que los registros de resistividad eléctrica permiten discriminar con razonable seguridad los tipos de geomaterial que se encuentran en el subsuelo.

• Se pudo obtener información de alto valor agregado con un costo comparativamente bajo, en una relación 2:1 y mayor, con respecto a los métodos tradicionales de auscultación del terreno.

LINKOGRAFÍA: • ARIAS, D. (2011). Exploración Geotecnica - Relaciones Geoélectricas. Trabajo Dirigido de

Grado para Optar al Título de Maestría en Ingeniería Área Geotecnia. 104 p. Facultad Minas. Medellín.

• CARRILLO, J., (1973), Propiedades Físicas de los Suelos Derivados del Batolito Antioqueño, Tesis de Grado, 52 p. Facultad de Minas, Medellín.

• Feininger, T.; Botero, G. (1982). The Antioquian Batholith, Colombia. Ingeominas, Publ. Esp., 12:1-50. Bogotá