ESTUDIO GEOFISICO

8/17/2019 ESTUDIO GEOFISICO

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Consultoría en Ingeniería Civil yGeológica

Servicios de Topografía

Ejecución de Obras Civiles

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Estudio de SondajeEléctrico Vertical - SEV “ESTUDIO GEOFISICO DEL PROYECTO “MEJORAMIENTOESA DISTRITO DE

OCROS, PROVINCIA DE OCROS-ANCASH, PERÚ”

RELIZADO POR: GEOCIV INGENIEROS SAC

Informe Técnico aplicado al estudio de Subsuelo

2015


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ÍNDICE

1.0 INTRODUCCIÓN .................................................................................................... 3 1.1 ANTECEDENTES .............................................................................................3 1.2 OBJETIVO DEL ESTUDIO ....................................................................................3 1.3 UBICACIÓN DE LA ZONA DE ESTUDIO ....................................................................3

1.4 PERSONAL RESPONSABLE .................................................................................3

2.0 Descripción Y Principio ......................................................................................... 5

2.1 PRINCIPIO DE SEV ..........................................................................................5 2.2 LA RESISTIVIDAD ELÉCTRICA ..............................................................................5

3.0 EQUIPOS Y PARAMETROS DE LEVANTAMIENTO ....................................................... 8 3.1 EQUIPO DE SEV ............................................................................................8 3.2 PARÁMETROS DE LEVANTAMIENTO - SEV ...............................................................8

4.0 PROCEDIMIENTOS DE TRABAJO DE CAMPO ............................................................ 9 4.1 SEV ...........................................................................................................9

5.0 PROCESAMIENTO E INTERPRETACIÓN - SEV .......................................................... 10

5.1 ANÁLISIS DE DATOS ...................................................................................... 10 5.2 PROCESAMIENTO DE DATOS ............................................................................ 10 5.3 PROFUNDIDAD DE INVESTIGACIÓN ..................................................................... 10 5.4 INTERPRETACIÓN ......................................................................................... 10 5.5 PRESENTACIÓN DE RESULTADOS ........................................................................ 12

6.0 DISCUSIÓN DE RESULTADOS ................................................................................ 13

7.0 CONCLUSIONES .................................................................................................. 20

8.0 RECOMENDACIONES ........................................................................................... 21

9.0 ANEXOS ............................................................................................................. 22

9.1 PLANOS DE UBICACIÓN ........................... ¡ERROR! M ARCADOR NO DEFINIDO. 9.2 DATOS ...................................................................................................... 23 9.3 CURVAS DE RESISTIVIDAD -PERFILES DE INTERPRETACIÓN SEV .................................... 30 9.4 PERFILES DE RESISTIVIDAD 1D Y PERFIL 2D DE CORRELACIÓN ..................................... 34

10.0 BIBLIOGRAFIA .................................................................................................... 35

11.0 PANEL FOTOGRAFICO .......................................................................................... 36


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1.0

INTRODUCCIÓN

1.1 Antecedentes

La empresa denominada OTCISA EIRL, contrata a la empresa GEOCIVINGENIEROS SAC, solicitó la evaluación geofísica mediante el método geofísico

de Sondaje Eléctrico Vertical en la laguna Yanacocha con el fin de realizar elestudio preliminar para el desarrollo de una Presa de agua. Dicha Laguna seencuentra ubicado en el distrito de Ocros, provincia del mismo nombre,departamento de Ancash.

El levantamiento geofísico consistió en la realización de 6 SEV, con laconfiguración Wenner, para alcanzar un nivel de profundidad de hasta 40m, afin de determinar la variación de la resistividad del subsuelo con la profundidad.

1.2

Objetivo del Estudio

El objetivo del presente estudio son los siguientes:

a.

Obtener la variación de la resistividad del suelo con al profundidad,obtenida a partir de las mediciones de campo (Intensidad de corriente yvoltaje) a partir de un estudio de SEV, en el dique de la misma.

b. Relacionar los valores de Resistividad del suelo con característicasgeológicas del subsuelo de la zona de estudio.

1.3

Ubicación de la Zona de Estudio

El área de trabajo en donde se realizó el levantamiento geofísico se encuentraen la Provincia de Ocros y Departamento Ancash, específicamente en el distritode Ocros.

1.4 Personal Responsable

Los trabajos de campo se hicieron bajo la responsabilidad y supervisión del Ing.Geofísico Igor Valdivia Polanco. Asimismo, el planteamiento de los puntos en elTerreno fue hecho por personal responsable de GEOCIV Ingenieros bajo lasupervisión de Ing. Percy Bazan.

El análisis e interpretación de los datos geofísicos fue realizado por el IngenieroGeofísico Igor Valdivia Polanco.


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Tabla Nro. 1.1: Personal Participante del Levantamiento

Profesional Cargo Función

Ing. Igor Valdivia Ingeniero GeofísicoConsultor

Procesamiento e Interpretaciónde datos Geofísicos

Ing. Percy Bazan Encargado deProyecto

Supervisión

Figura 1.1. Ubicación de los puntos realizados se SEV


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materiales con electrones libres; los metales) y conducción electrolítica (asociada

al movimiento de los iones presentes en el fluido intersticial del terreno).

La conducción electrolítica es el modo de propagación más importante, y en el

que se basa los métodos de resistividad.

En un semi espacio homogéneo e isótropo de resistividad ρ , y sometido a unaintensidad I, el valor del potencial V de un punto situado a una distancia r con

respecto a un electrodo puntual es:

Partiendo de la expresión anterior, para una disposición electródica como la

mostrada en la figura 2.1, el potencial medido por los electrodos de medida M y

N será.

Por lo que la diferencia de potencial MN ΔV entre ambos puntos será

Despejando ρ se obtendrá el valor de la resistividad para el punto medio del

dispositivo. La resistividad no es más que una medida de la dificultad que la

corriente eléctrica encuentra a su paso por un material determinado.

En donde ρa se mide en Ohmios-metro, I en Amperios, y V en Voltios. El término Kes el “factor de penetración” o “coeficiente del dispositivo” y dependerá de las

distancias entre los electrodos.


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Para el caso particular de la configuración Wenner el valor de K será de:

K=2 a; Donde a es la distancia entre electrodos.


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5.0

PROCESAMIENTO E INTERPRETACIÓN - SEV

5.1 Análisis de Datos

Es la primera etapa del procesamiento y consiste en calificar la información

obtenida en campo, de la cual el resultado es obtener la base de datos final.

Dicha calificación se hace para dejar aquellos datos dudosos y es hecho por ungeofísico con experiencia en toma de datos.

5.2 Procesamiento de Datos

Una vez obtenida la base de datos final se procede a obtener la Curva de

Resistividad Aparente, las cuales son gráficos del valor de resistividad versus la

longitud del dispositivo.

Seguidamente se obtiene el perfil de variación de resistividades con respecto a

la profundidad empleando un software de inversión de datos geo eléctricos, a

partir de la información de la curva de Resistividad.

Posteriormente, se obtiene un modelo del subsuelo en función a sus valores de

resistividad. En el cual se obtiene los espesores de las capas que conforman el

subsuelo con sus respectivos valores de resistividad, para ello se emplea el

mismo software de procesamiento de datos geo eléctricos.

5.3 Profundidad de Investigación

En referencia a este parámetro y de acuerdo al dispositivo empleado, elsoftware de Inversión de datos emplea el cálculo en función algoritmos en basea relaciones empleadas por el autor según bibliografía (Loke, 2004).

5.4 Interpretación

Para poder hacer una interpretación de las secciones de Resistividad, primero

se mencionara algunos factores que influyen su valor en el terreno:

El grado de saturación del terreno

Porosidad y la forma del poro

La salinidad del fluido

El tipo y composición de la roca

La temperatura

Los procesos geológicos que afectan a los materiales

La presencia de materiales arcillosos con alta capacidad deintercambio catiónico.


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A continuación se presentan algunos valores de Resistividad relacionados a los

distintos tipos de suelos, rocas y materiales.

Figura 5.1. Valores de resistividad de algunos suelos, rocas y materiales presentes en la

naturaleza (Loke, 2004).


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5.5 Presentación de Resultados

Para el caso del SEV los resultados se presentan de la siguiente forma:

Plano de Ubicación (PU). Mapa en planta en donde se encuentra georeferenciada los puntos en donde se realizó el trabajo. En ella se detalla la

ubicación de los electrodos y el inicio y final de la línea o líneas. Datos. Valores obtenidos en el presente estudio

Sección de Resistividad/1D (Resistividad). Sección en 1D donde se apreciala variación de la Resistividad Real en profundidad sobre el punto deevaluación.

Sección de Resistividad/2D (Resistividad). Sección en 2D correlacionandolos sondajes en un perfil.


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6.0

DISCUSIÓN DE RESULTADOS

Los sondajes realizados en el presente estudio fueron medidos con aberturas de

electrodos suficientes para alcanzar niveles de profundidad de hasta 40 m.

SONDAJE ELECTRICO VERTICAL

SEV-01

- La profundidad de investigación fue de 35 m de profundidadaproximadamente, considerando el arreglo empleado para la toma dedatos y el algoritmo de procesamiento empleado.

- Superficialmente los valores de resistividad se muestran muy variables,hasta los primeros 3.5 m de profundidad.

- Por debajo de 3.5 m hasta los 8 m de profundidad los valores semuestran entre 867 y 1737 Ωm.

- Por debajo de los 8 m hasta el final de la sección se muestran valores

moderados, entre 107 y 411 Ωm

Interpretación

Superficialmente, los valores muestran variaciones muy grandes en los valores

de resistividad en cortos espacios. Por lo visto en superficie, el terreno se

muestra como una morrena glaciar compuesta por gravas de diferentes

tamaños envueltos en una matriz de finos.

Por debajo de esta primera capa los valores se incrementan, haciendo pensar

que podría tratarse del inicio de la roca. Sin embargo, pasados los 8 metros los

valores bajan nuevamente. Entonces se ha considerado que estos valores altos

podrían tratarse de bloques de roca más grandes, mayores a 2 m de diámetro.

En la parte inferior del perfil los valores son medianamente resistivos,

alcanzando como máximo los 411 ohm.m.

Considerando el ambiente geológico local, el cual esta principalmente

compuesto por depósitos glacio fluviales y afloramiento del grupo Calipuy del

cenosoico, así como intrusiones principalmente de tipo granítico.

Los valores vistos en profundidad pudieran tratarse de materiales de tipo

fluvioglaciar, donde predominan los finos a los bloques de roca arrastrados, o

quizás formaciones con materiales más conductivos.


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SEV-02

- La profundidad de investigación fue de 35 m de profundidadaproximadamente, considerando el arreglo empleado para la toma de

datos y el algoritmo de procesamiento empleado.- Superficialmente los valores de resistividad se muestran muy variables

en espesores cortos, hasta los primeros 6 m de profundidad.- Por debajo de 6 m hasta los 17 m de profundidad los valores se

muestran de 550 y 982 Ωm. - Por debajo de los 17 m hasta los 26 m se muestran valores bajos, entre

39 y 45 Ωm. - Por debajo de los 26 m los valores se muestran de 170 Ωm hasta los 34

m.- Finalmente, después de los 34 m los valores son mayores a 2000 Ωm,

para en lo más profundo de la sección}.

Interpretación

Superficialmente, los valores se muestran heterogéneos al igual que el primer

sondaje, lo que hace suponer que los materiales estén de la misma forma.





Entre los 17 y 26 m los valores bajan considerablemente los valores, lo que

haría suponer la presencia de elementos conductivos debajo del suelo. El

principal elemento a asociar a este fenómeno es el agua que proviene de la

laguna que pudiera discurrir por debajo de la superficie en planos más

permeables.


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En la parte inferior del perfil los valores son medianamente resistivos y más

profundamente alto resistivos, alcanzando como máximo los 2550 Ωm.

Estos valores profundos estarían más cerca de ser considerados valores

correspondientes a afloramientos rocosos de mayor resistividad, es decir, con

menos grado de alteración e intemperismo.

SEV-03


- Superficialmente los valores de resistividad se muestran entre 168 y 470Ωm, hasta los primeros 4.5 m de profundidad.

- Por debajo de 4.5 m hasta los 8 m de profundidad los valores semuestran de 511 Ωm.

- Por debajo de los 8 m hasta los 14 m se muestran valores moderados,entre 194 y 371 Ωm.

- Por debajo de los 14 m los valores se muestran entre 70 y 90 Ωm hastalos 27 m.

- Finalmente, entre los 27 y 34 m los valores son de 185 Ωm, para en lomás profundo de la sección aumentar hasta los 772 Ωm

InterpretaciónSuperficialmente, los valores se muestran más homogéneos y eso indicaría una

mejor disposición de los materiales, siendo más homogénea, por lo que se

puede ver se trataría de materiales fino predominantemente con presencia de

cantos incrustados en dicha matriz.


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Entre los 13 y 26 m los valores bajan considerablemente los valores, lo que

haría suponer la presencia de elementos conductivos debajo del suelo. Elprincipal elemento a asociar a este fenómeno es el agua que proviene de la

laguna que pudiera discurrir por debajo de la superficie en planos más

permeables.






SEV-04


- Superficialmente los valores de resistividad se muestran muy

heterogéneos y varían en espesores cortos hasta los 8 m deprofundidad.

- Por debajo de 8 m hasta los 13 m de profundidad los valores semuestran entre 87 y 94 Ωm.

- Por debajo de los 13 m hasta los 21 m se muestran valores moderados,entre 151 y 289 Ωm.

- Finalmente, debajo de los 21 m los valores son de 505 y 663 Ωm,


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Interpretación

Al igual que en todas las secciones vistas anteriormente a excepción de la

tercera, .en superficie los valores heterogéneos que se muestran

corresponderían a una disposición similar de materiales. El alcance de esta capa

va hasta los 8 metros de profundidad, abarcando lo que se considera una zona

en donde se presentaría bloques de más de 2 m de diámetro.

Entre los 8 y 13 m los valores bajan considerablemente los valores, lo que haría

suponer la presencia de elementos conductivos debajo del suelo. El principal

elemento a asociar a este fenómeno es el agua que proviene de la laguna que

pudiera discurrir por debajo de la superficie en planos más permeables.




correspondientes a afloramientos rocosos de mayor resistividad, es decir, conmenos grado de alteración e intemperismo.

SEV-05


- Superficialmente los valores de resistividad se muestran muy resistivoshasta los 2.5 m de profundidad.

- Por debajo de 2.5 m hasta los 26 m de profundidad los valores semuestran uniformes entre 229 y 413 Ωm.

- Finalmente, debajo de los 26 m los valores son de 606 y 899 Ωm,


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va hasta los 4 metros de profundidad, abarcando lo que se considera una zona

en donde se presentaría bloques de más de 1 m de diámetro.

Entre los 4 y 8 m los valores bajan considerablemente los valores, lo que haría

suponer la presencia de elementos conductivos debajo del suelo. El principal

elemento a asociar a este fenómeno es el agua que proviene de la laguna que

pudiera discurrir por debajo de la superficie en planos más permeables.







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7.0

CONCLUSIONES

El levantamiento geofísico de campo (Estudio de SEV), se completó dentro de laprogramación establecida, y respetando los estándares de seguridad de la zonaen estudio.

Para todos los sondajes realizados los valores mostraron cierto grado decoherencia considerando la heterogeneidad de los materiales, principalmenteen superficie.

La parte superficial de la zona de estudio se mostró muy heterogenea en losvalores de resistividad, variando muy significativamente en cortos espesores, loque hace suponer que los materiales se comporten de la misma manera.

En profundidad se pudo notar que existe un valor característico de resistividad,

el cual fue de entre 500 y 1500 Ωm, lo que significaría el rango por el cual elposible basamento rocoso tendría.

Por encima del basamento existe una capa de valores entre 100 y 500 Ωm deprofundidad variable (3 y 5 m en los extremos a 20 y 22 m en la parte central),a lo cual se le relaciona con el posible basamento rocoso pero afectado porintemperismo y alteración física por acción meteórica, u otra acción física.

Existe una capa de baja resistividad en la parte central por debajo de los 10 y15 m que representaría una zona permeable al paso de agua o quizás un

material conductivo de naturaleza arcillosa.


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8.0

RECOMENDACIONES

El método Geofísico de SEV, son ensayos indirectos que tiene un grado deaproximación aceptable, sin embargo se requiere confirmar los resultados

encontrados, con cualquier método directo, más un si se tiene en cuenta que elárea anómalo se encuentra justo debajo de la posible área en donde selevantara una obra civil.


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9.0

ANEXOS


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9.1 Datos


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SEV-01

AB MN K I dV RES

(m) (m) (mA) (mV) ohm

1.80 0.60 3.77 7.00 15019.77 8089.03

4.20 1.40 8.80 7.00 8368.73 10516.46

6.00 2.00 12.57 7.00 3722.90 6683.33

7.80 2.60 16.34 7.00 895.89 2090.80

12.00 4.00 25.13 17.00 252.71 373.60

16.20 5.40 33.93 11.00 171.44 528.80

18.00 6.00 37.70 22.00 223.49 382.97

24.00 8.00 50.27 17.00 153.37 453.47

36.00 12.00 75.40 17.00 109.88 487.32

60.00 20.00 125.66 19.00 59.71 394.90

72.00 24.00 150.80 22.00 48.98 335.72

96.00 32.00 201.06 19.00 29.87 316.06

120.00 40.00 251.33 12.00 15.00 314.22

198.00 66.00 414.69 19.00 13.51 294.89


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SEV-02

AB MN K I dV RES


1.80 0.60 3.77 17.00 4606.50 1021.54

4.20 1.40 8.80 19.00 826.00 382.41

6.00 2.00 12.57 29.00 1213.28 525.74

7.80 2.60 16.34 29.00 592.30 333.65

12.00 4.00 25.13 57.00 781.50 344.58

16.20 5.40 33.93 37.00 352.08 322.86

18.00 6.00 37.70 46.00 384.72 315.29

24.00 8.00 50.27 54.00 270.19 251.50

36.00 12.00 75.40 45.00 173.66 290.96

60.00 20.00 125.66 22.00 62.63 357.74

72.00 24.00 150.80 22.00 44.23 303.15

96.00 32.00 201.06 89.00 90.19 203.75

120.00 40.00 251.33 37.00 31.96 217.10

198.00 66.00 414.69 10.00 6.77 280.70


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SEV-03

AB MN K I dV RES


1.80 0.60 3.77 201.00 10391.75 194.91

4.20 1.40 8.80 134.00 3784.11 248.41

6.00 2.00 12.57 146.00 3319.14 285.68

7.80 2.60 16.34 185.00 3395.28 299.82

12.00 4.00 25.13 164.00 2466.38 377.97

16.20 5.40 33.93 114.00 1191.01 354.48

18.00 6.00 37.70 206.00 2027.47 371.04

24.00 8.00 50.27 72.00 556.37 388.42

36.00 12.00 75.40 37.00 157.73 321.41

60.00 20.00 125.66 37.00 74.08 251.59

72.00 24.00 150.80 37.00 55.74 227.16

96.00 32.00 201.06 29.00 26.67 184.94

120.00 40.00 251.33 15.00 11.19 187.49

198.00 66.00 414.69 6.00 3.65 252.06


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SEV-04

AB MN K I dV RES


1.80 0.60 3.77 11.00 2907.83 996.57

4.20 1.40 8.80 7.00 713.72 896.89

6.00 2.00 12.57 7.00 379.81 681.83

7.80 2.60 16.34 28.00 905.49 528.30

12.00 4.00 25.13 13.00 395.06 763.76

16.20 5.40 33.93 19.00 418.02 746.47

18.00 6.00 37.70 37.00 550.96 561.37

24.00 8.00 50.27 19.00 173.79 459.77

36.00 12.00 75.40 10.00 53.49 403.34

60.00 20.00 125.66 7.00 13.32 239.19

72.00 24.00 150.80 10.00 16.53 249.21

96.00 32.00 201.06 28.00 33.55 240.90

120.00 40.00 251.33 13.00 16.77 324.12

198.00 66.00 414.69 7.00 6.12 362.79


28/37





MOVISTAR: 976-772879 - 976-587356 RPM: #844579 - *644173RPC: 949-268012

SEV-05

AB MN K I dV RES


1.80 0.60 3.77 7.00 14993.17 8074.70

4.20 1.40 8.80 7.00 15019.77 18874.39

6.00 2.00 12.57 7.00 11091.41 19911.25

7.80 2.60 16.34 7.00 9052.45 21126.21

12.00 4.00 25.13 3.00 1587.34 13298.03

16.20 5.40 33.93 7.00 1152.48 5586.11

18.00 6.00 37.70 7.00 707.49 3810.27

24.00 8.00 50.27 7.00 298.28 2141.86

36.00 12.00 75.40 4.00 35.08 661.19

60.00 20.00 125.66 4.00 12.16 382.11

72.00 24.00 150.80 5.00 11.84 357.21

96.00 32.00 201.06 7.00 17.11 491.40

120.00 40.00 251.33 6.00 10.49 439.40

198.00 66.00 414.69 3.00 4.20 580.15


29/37





MOVISTAR: 976-772879 - 976-587356 RPM: #844579 - *644173RPC: 949-268012

SEV-06

AB MN K I dV RES


1.80 0.60 3.77 23.00 4588.50 752.10

4.20 1.40 8.80 37.00 1181.26 280.84

6.00 2.00 12.57 37.00 841.70 285.87

7.80 2.60 16.34 111.00 2075.46 305.45

12.00 4.00 25.13 52.00 597.03 288.56

16.20 5.40 33.93 37.00 336.19 308.28

18.00 6.00 37.70 37.00 267.36 272.41

24.00 8.00 50.27 93.00 474.78 256.61

36.00 12.00 75.40 49.00 109.92 169.13

60.00 20.00 125.66 8.00 16.18 254.09

72.00 24.00 150.80 5.00 9.12 275.17

96.00 32.00 201.06 7.00 11.28 324.08

120.00 40.00 251.33 5.00 6.89 346.28

198.00 66.00 414.69 5.00 6.06 502.36


30/37


31/37





MOVISTAR: 976-772879 - 976-587356 RPM: #844579 - *644173RPC: 949-268012

SEV-01

SEV-02


32/37





MOVISTAR: 976-772879 - 976-587356 RPM: #844579 - *644173RPC: 949-268012

SEV-03

SEV-04


33/37





MOVISTAR: 976-772879 - 976-587356 RPM: #844579 - *644173RPC: 949-268012

SEV-05

SEV-06


34/37





MOVISTAR: 976-772879 - 976-587356 RPM: #844579 - *644173RPC: 949-268012

9.3 Perfiles de Resistividad 1D y Perfil 2D de Correlación


35/37





MOVISTAR: 976-772879 - 976-587356 RPM: #844579 - *644173RPC: 949-268012

10.0

BIBLIOGRAFIA

Loke M.H. (1996-2004). Tutorial: 2-D and 3-D electrical imaging surveys

Loke M.H. (1999-2001). Electrical imaging surveys for environmental andengineering studies, A practical guide to 2-D and 3 –D surveys.

Reynolds, J. M (1997). - An Introduction To Applied And EnvironmentalGeophysics

Telford W.M, GeldartL.P. and Sheriff R.E. (1990) Applied Geophisic.

(https://www.u-cursos.cl)

https://www.u-cursos.cl/https://www.u-cursos.cl/


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MOVISTAR: 976-772879 - 976-587356 RPM: #844579 - *644173RPC: 949-268012

11.0

PANEL FOTOGRAFICO

FOTO 1. Equipo en ubicacion de SEV-01

FOTO 2. Operador de equipo y personal de apoyo


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FOTO 3. Personal de apoyo

FOTO 4. Trabajo de campo y toma de datos

Documents

ESTUDIO GEOFISICO