ESTUDIO GEOTECNICO DE UNA PARCELA EN El_

CONCEJO DE CASTRILLON (ARNAO)

PARA LA CONSEJERIA DE ORDFNACION DEL

TERRITORIO, VIVIENDA Y MEDIO AMBIENTE

DEL PRINCIPADO DE ASTURIAS

A N E X O S

I SONDEOS DE RECONOCIMIENTO. ENSAYOS IN SITU.

1252/ 01 Plano de situación de las labores realizadas.

1252/02-04 Cortes de los sondeos.

II ENSAYOS DE LABORATORIO.

III ENSAYO GEOFISICO.

IV FOTOGRAFIAS.

- 1 -

1.- ANTECEDENTES.

Por encargo de la Consejería de Ordenación del Territorio, --

Vivienda y Medio Ambiente del Principado de Asturias, el Insti

tufo Geológico y Minero de España ha realizado un estudio qeo-

técnico en un solar situado en Arnao (Castri'116n), ver gráfico

1252/01.

El objeto del presente informe es la determinación de las carac

terísticas físico-resistentes del suelo que servirá de apoyo a

las cimentaciones de los edificios que se proyectan y que condi

cionan las soluciones óptimas de cimentación que se recogen en

la presente memoria técnica.

2.- DESCRIPCION DEL EMPLAZAMIENTO Y LA SUPERESTRUCTURA.

La parcela estudiada está situada en la Finca de Prado, propie-

dad de la Real Camparía Asturiana, junto a la carretera que va

de Piedras Blancas a Playa de Arnao.

La superficie de la parcela es de aproximadamente 1. Ha.

Al observar los taludes de la parcela y ver la geología del te-

rreno pudo decidirse que podría estudiarse geotécnicamente con

pocos sondeos. Existe una capa de tierra arcillosa con mayor o

menor porcentaje de tierra vegetal y abajo aparece el. zócalo ro

coso.

En la zona Oeste de la parcela se proyecta contruir unos edifi-

cios que tendrán semisótano, planta baja y dos alturas.

2 -

Pensando en una sobrecarga de 750 kg/m2 y suponiendo que haya -

luces entre pilares de 4,5-5,50 m., se espera que haya unas car

gas máximas de 75 tn/pilar.

3.- GEOLOGIA.

3.1. Regional.

En la región aparece el Devónico correspondiente al Complejo

Rañeces (Dev. inf. ), estos materiales pueden incluirse en el pa-

quete de Calizas de Ferrones con una litología compuesta de ea-

lizas rojizas.

El cuaternario de la región viene como indiferenciado. Tiene ma-

teriales de coluviones con arcillas, arenas , gravas y bolos.

3.2. Del emplazamiento . Reconocimientos.

La geología de la parcela está compuesta de una capa super-

ficial arcillosa negruzca de tierra vegetal que se va haciendo

más clara con la profundidad hasta alcanzar espesores de 2,10 -

3,25 mts.

Debajo de esta capa arcillosa de tierra vegetal aparecen unas

pizarras y esquistos calcáreos algo alterados que van haciendose

más sanos con la profundidad. Hay también alternancias de cali-

zas. Esta Formación rocosa es paleozoica, probablemente del Devó

nico Inferior como señalan los mapas geológicos de Asturias.

Los reconocimientos del subsuelo han consistido en 3 sondeos me-

cánicos que han perforado el terreno hasta meterse en la roca -

unos 6 mts.

3 -

También se han hecho 3 sondeos eléctricos para interpolar datos

de las tormaciones existentes en la parcela entre sondeo y son-

deo (Anexo II Ensayo Geofisico).

En los sondeos mecánicos se ha obtenido el testigo continuo, as¡

mismo se han hecho ensayo Standard, toma de muestras, colocación

de piezómetros etc. Los sondeos se han hecho por el sistema de -

rotación-percusión con diámetros de 101- 86 mm .. La situación de

los sondeos figura en el plano 1252/01, Anexo I.

Después de la observación detallada del testigo continuo, se han -

preparado los correspondientes cortes litológicos de los sondeos

que figuran en 1252/02-04. En estos gráficos se incluyen el tipo

de perforación, capas atravesadas, espesor y descripción de las

mismas, ensayos Standard y otros datos complementarios.

4.- HIDROGEOLOGIA.

En el subsuelo de la parcela estudiada no se ha detectado nivel

freático.

5.- CARACTERISTICAS GEOMECANICAS DEL TERRENO.

5.1. Identificación.

La capa arcillosa que recubre el zócalo rocoso tiene la si-

guiente plasticidad:

Límite líquido 36 - 61%

Limite plástico 24 - 33%

Indice de plasticidad. 11 - 27%

c5yu15Lu51o aa, los te sti gos (ver fot onrafiacl nrccon fnr

4 -

En superficie tiene un porcentaje notable de materia orgánica -

que disminuye poco a poco con la profundidad.

La humedad natural W = 37 % .

La roca del substrato que aparece entre 2,10 - 3,25 mts. de pro

fundidad está alterada en superficie con fisuras de estratifica

ción, así como numerosos planos de esquistosidad, sobretodo en

las pizarras . En los afloramientos vecinos se ha podido ver que

las capas están subverticales.

5.2. Características resistentes.

En la capa superficial arcillosa se han tomado las muestras final

teradas. Los resultados del ensayo de la compresión simple, en -

un caso no se han podido realizar por desmoronamiento del suelo

y en el segundo caso ha dado qu = 1,08 kg./cm2.

La roca que aparece debajo formada de pizarra y esquistos calcá-

reos junto a las calizas de Ferroñes son duras y consistentes,-

debido a las numerosas diaclasas, planos de estratificación y -

esquistosidad , los testigos (ver fotografías ) presentan numero-

sos cortes , sin embargo , una vez que se cortan las calizas gri-

ses y los esquistos calcáreos , el testigo es mucho más entero,

a pesar del deterioro producido por la corona y el agua de per-

foración ; los testigos llegan a tener un R.Q . D. (Rock Quality &

Designation) que es un índice de calidad característico y que -

-�- varía del 15 - 40 1%

L A efectos de empujes de tierras en los priméros 3 metros super-

ficiales se puede dar los parámetros que siguen:

t' = 25 - 272 Cl = 0,4 Kg./cm2

1

- 5 -1

6.- DISEÑO DE LA CIMENTACION.

6.1. Análisis de asientos y presión admisible.

Se va a realizar un semisótano en el área a edificar, lo que

va a permitir una excavación de 2,20 - 2,50 m., lo que equivale

a cimentar el edificio sobre roca.

La carga aplicada al subsuelo rocoso podrá ser de 3 Kgs./cm2 --

(Norma DIN 1054), incluso se podría superar. Sin embargo, tenien

do en cuenta que la roca está alterada y que los planos de estra

tificación subverticales actuarán como si de un diaclasamiento -

se tratara, cbnvendrá tener esto en cuenta por un lado para no -

aumentar la carga de trabajo y por otro para hacer una limpieza

conveniente de las fisuras de la roca.

La estimación de los asientos de cimentación en roca se hace a -

través de modelos elásticos, isótropos, siendo el problema prin-í

cipal la determinación de los parámetros elásticos.

El asiento viene dado por:

L P (1 - 03)

Ba T . E

Siendo P = carga total aplicada

A = Area de cimentación

E = Módulo de elasticidad del macizo rocoso

1 = Coeficiente de Poisson, 0,2

B2 Coeficiente para zapata cuadrada = 1,08

zapata corrida = 1,41

lI flli i 1' :�

6 -

El macizo rocoso que se estudia no es un medio isótropo y unifor

me sino que presenta superficies de discontinuidad (planos de es

tratificación, micropliegues, diaclasas, etc.) eventualmente re-

llenos de arcilla o productos de alteración que les confiere una

deformabilidad mayor que la de la roca matriz. En este caso la -

estimación de la deformabilidad esmás compleja teniendo que recu

rrir a indices de caracterización de la roca.

Para pasar del módulo de la roca sana E al del macizo rocoso Em

existe un factor de reducción a partir del R.Q.D. de la roca y -

de la rigidez normal de las discontinuidades Kn.

Si se considera una carga máxima de 75 tn/pilar, una capacidad

de trabajo del terreno de 3 Kg. / cm2 y una zapata cuadrada de --

1,75 x 1,75 m2.

Aplicando el factor de reducción al módulo de la roca, se tiene

un módulo de elasticidad del macizo rocoso E = 1 . 200 tn/m2...� m

Se podrá concluir que el asiento total abtenido para este caso

es despreciable S <1 cm.

Lo mismo ocurre en el caso de una cimentación realizada mediante

zapata corrida.

6.2. Recomendaciones de cimentación.

Se recomienda bajar con la cimentación hasta la roca. Las zapa-

tas podrán ser individual o corrida, con una carga de trabajo de

3 Kgs./ cm2. Debido a la multitud de lineas de estratificación se

rá conveniente un adecuado arriostramiento entre zapatas.

7 -

7.- RECOMENDACIONES CONSTRUCTIVAS Y COMPLEMENTARIAS.

Para mejorar las condiciones de apoyo de las zapatas sobre la

roca se hará una limpieza de las fisuras de estratificación con

posterior vertido o inyección de hormigón o mortero.

r1

RELLENO DE HORMIOON

Mejora de las condiciones de apoyo sobre una roca con alteración

diferencial.

No será necesario el empleo de cementos especiales en el hormi-

gón de cimentación.

t c. . v y. u r -_" -%¡ay ui o

8 -

8.- CONCLUSIONES.

- La parcela estudiada está formada de una capa superficial ar-

cillosa negruzca de tierra vegetal que se va haciendo más cla

ra con la profundidad , esta capa tiene un espesor que varia -

entre 2,10 - 3,25 mts.

A continuación de la capa arcillosa viene el substrato rocoso

formado por pizarras, esquistos calcáreos y calizas, sus estra

tos están subverticales y los testigos perforados presentan un

R.Q.D. 15 - .40 % .

- Se va a construir un semi-sótano en los edificios proyectados.

Respecto al terreno actual, esto supone descender 2,20 - 2,50 m.

- La cimentación será superficial mediante zapatas apoyadas so--

# bre la roca empotrándose en la misma un mínimo de 25 cmts. La

carga de trabajo aplicada al terreno será de 3 Kgs./cm2.

- Conviene una limpieza previa del fondo de la zapata mediante -

martillo percusor , así como un vaciado de la arcilla metida -

entre planos de estratificación y diaclasas, con un posterior

llenado de mortero.

- No será necesario el empleo de cemento sulforresistente en el

hormigón de las cimentaciones.

- Debe tenerse encuenta que las labores realizadas son reconoci-

mientos puntuales por lo que en la correlación entre las mismas

hay un cierto grado de extrapolación sólo válido si se confirma

al abrir las excavaciones para la cimentación.

I lü I I

L

L.:

L

LFt

L..

F do.: f. A. Ay a.la Carce do Fdo.: Jesús ocito S�Snnc - 7

Ingeniero de Minas Licenciado Geólogo

División de Geotecnia Inqeniero de la Fscuela

de1 1 flMF Nacional Supon i or de

`- Geología Aplicada de

Nancy (Francia).

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I-SONDEOS DE RECONOCIMIENTO. ENSAYOS IN SITU.

u-

I: ii. I I

GRAFICO Ns 1252 /01

L g-1

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4P� g-3 LEYENDA

BONDEO MECANICO

4=-r�� SONDEO ELECTRICO

CLIENTE Consejería de Ordenación del Territorio o

FSondeo

1252 / 02

Estudio geotécnico de una parcela en ARNAO.

DESIGNACION ° Escola

CORTE DEL SONDEO 1 : 100

° áE

> r- M CORTE M s 01 0 0 0 01 DESCRIPCIONi -0O

JWh

U' � � OOO 1► = W

0,00 - 2,60 m. tierra vegetal.

ácQ _

2.40 2.402,60 - 4,40 m. pizarras alteradas de color parduzc .

.4 •4 4,40 - 5,40 m. pizarras margosas color vino.

[ 5.40 1.005,40 - 8,50 m. caliza gris-negruzca.

4.50 1.10

4 Q muestra inalterada

R rech az o ensayo Standard

am

vu,ooho

J

Planon ° 1252 / 03

CLIENTE Consejería de Ordenación del Territorio Verificado

Estudio geotécnico de una parcela en ARNAO Dibujado

DESIGNACION Sondeo n° Escalo

CORTE DEL SONDEO 2 1 : 100

r� 1z1 W CORTE 0 1 o 060 0 2 DESCRiPCION

11Ci 0. 0 W

0,00 - 2,10 m. tierra vegetal.

2.10 2'10 2,10 - 2,80 m. esquistos calcáreos meteorizados.2.80 .70

2,80 - 6,20 m. caliza gris-negruzca.

4.20 3.40

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Les.

Piorno 1252 / 04

CLIENTE Consejería de Ordenación del Territorio Verificado

Estudio geotécnica de una parcela en ARNAO Dibujado

DESIGNACION Sondeo n° Escala

CORTE DEL SONDEO 3 1 : 100

- ° ó i e =: 1 CORTE < s 01 0 0 6 0 0 3 OESCRIPCIDN

4 = - 0,00 - 3,25 m. tierra vegetal

- al

S. 2 5 3.253,25 - 3,80 m. esquistos alterados.m a.so aaa � �3,80 - 5,60 m. esquistos gris-negruzcos.

ó a.eo I.ao

0

muestra inalterada.

a� golpeo ensayo Standard.

tim

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I I ENSAYOS DE LABORATORIO

LL

RESULTADOS DE LABORATORIOC 7 YS Ev'6 R¡ 4 �E O' P .# 9C1 W yt - TE/2, 1 1 9?/u

SONDEO C$S1 I LLO/I✓"..

ENSAYOSVUESTRAS

5��(��0-2,3r1 s -313do-/8oHUMEDAD NATURAL 3 !i5

DENSIDAD SECA

Gravo

W Gravillao

Arenazao: Limo+arcillo

Wa: Limite liquido 36,0 61,6W

$o w Limite plastico 24,4 33,8

J lL 'Indice de plasticidad 11,6 27,8

LIMITES DE RETRACCION

v► as Materia organicet� o v

Q 2 CarbonatosNZ

Sulfatos

PESO ESPECIFICO

CLASIF1CACION GEOTECNICA

COMPRESION SIMPLEqO Sc iJ�v%� o�4///ACEiL /

ó Anqulo de rozamiento�. W (interno)

Cohesión

ENSAYO BRASILEÑO

Angula de rozamiento

x Cohesión

Cargo de ruptura

PUNZONAMIENTO

PENETROMETRO MANUAL

w Consolidación total %L. o Q

r- Recuperación total %

L á mIndice de hichomiento

N i

wGrado de peligrosidad

LL Densidad maximaÍ.. QDp

C= Humedad optimo

Indiceftí

% Absorción

[__1.Hinchamiento

DIFRACTOMIA DE RAYOS X

FRACCION ARCILLOSA

- CLASIFICACION GEOTECNI(ROCA)

TI. i 6: 1 i . I

L.:

Ministerio de Industria y EnergíaInstituto Geológico y Minero de España

L

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L

fLk III ENSAYO GEOFISICO

L

LL

L_

L

od 16

iL_

Ministerio de Industria y EnergíaInstituto Geológico y Minero de España

INTRODUCCION

Dentro de la campaña geofísica global realizadai

en Asturias por la Oficina de Proyectos de Oviedo, enmar

cada en el estudio geotécnico que el IGME llevó a cabo a

petición de la Consejería de Ordenación del Territorio

Vivienda y Medio Ambiente del Principado de Asturias, se

efectuó un ensayo geofísico en Piedras Blancas el día 25

del pasado mes de Marzo.

GEOLOGIA DE LA ZONA

j` La parcela objeto del estudio se encuentra si

tuada a las afueras del núcleo de población de Piedras -

Blancas, en la carretera a Arnao. Las formaciones geoló-

gicas presentes en su entorno, a grandes rasgos, son:

Devónico (D )11-13

Correspondientes al Complejo Rañeces (Devónico

Inferior), estos materiales pueden incluirse en el miem-

bro Calizas de Ferroñes, con litología compuesta por ca-

lizas, pizarras pardas y dolomías, o en el miembro Cali-

zas de Arnao, compuesto por Calizas rojizas.I_

rd16

i•

Ministerio de Industria y EnergíaInstituto Geológico y Minero de España

Cuaternario (Q)

Los depósitos cuaternarios, indiferenciados, es-

tán representados aquí por relleno de coluviones, con una

litología que incluye arcillas, arenas, bolos y gravas.

- GEOFISICA

El ensayo geofísico consistió en la realización

de 3 sondeos eléctricos verticales (S.E.V.) con AB=26 m.

y AB=32 m, como longitud final y azimuts de dirección NO-

SE, estando la situación, dirección del azimut y longitud

final de cada S.E.V. determinadas por las características

del solar estudiado.

Las curvas de campo ohtenidas se interpretaron

siguiendo el "método del punto auxiliar", utilizando los

ábacos de Orellana-Mooney, para luego tratarlas por orde-

nador siguiendo un programa de interpretación automática

de S.E.V. De ambas interpretaciones se adjuntan gráficos,iasí como de la situación de los S.E.V. en la parcela.

Con los resultados de estas interpretaciones se

confeccionó un corte geoeléctrico, cuyo resultado aparece

reflejado en el correspondiente plano.

CONCLUSIONES

De la interpretación de las curvas de campo re-

cogida en el corte geoeléctrico se puede concluir que el

contacto Cuaternario-Devónico se encuentra a profundidades

Ao 16

J

Ministerio de Industria y EnergíaInstituto Geológico y Minero de España

que oscilan entre 3 y 4 m, siendo subparalelo a la superfi

cie topográfica. El nivel de depósitos cuaternarios presen

ta una litología de arenas y arcillas, mientras que el sus

trato está formado por calizas y/o dolomías.

Oviedo, Abril de 1.986

El autor del informe,

Pdo.: Miguel L. Rodríguez González.

,e.,R

INSTITUTO GEOLOGICO Y MINERO DE ESPAÑA DEPARTAMENTO DE GEOFISICA

Investigación eléctrica en ..... S................ Fecha ....... .............

Sondeo eléctrico n., ........ ............ Azimut de AB ......................... Observador Sr.... ............

Coordenadas X .......................... ,...... Cota Z ..................... Fórmula: ¡,, = KV (K - [(AB

\

2 (1MN )2I)Lambert I1y ............................... 1 MN 2 2

Observaciones: ....................................................................... .......................... ..... .................. ................ ....................... ....................................

.......................................................................................................................................................................................................................................

MN A B 1 11 Y p Ohmios MII A R 1 6 Y p OhmiosMillam_perlos_ Mllivolllos K - Millamperios Milivo111os K

2Esozla 1 Esoala á Y

M.2

2Escala 1 Escala 6 Y

M.

0,4 1.6 v.... 9,4 ...... 8 65 ............ 817

2 ............ ............. ... 15.1 80' 1.244

2,5 23 ,9 ....... 100 1.951,1..

3.2 ............. ........... ............. , .. 39 .6 130 ............. .......... 3.306balo :�a

i.. 4 160 5.014�W UQ�

62,2 ....'

5 ............ ........... 97.5 . .. 200 7.841 ..................

6.5 165 ......,..2........

8 �, ........... 32 160 ..... ............ 1.206

10 ............ 392 ,�...... 200 1.913

13 .............lJ J U

...........lbs

663 i7,0 250 3.018 ....................

320 .4.9764.976 _........

2 10 ............ 75.4400

13 130 500 2.222

16 650 0.689

32

. 198

20 311

25 488 100 500 3.770

......... ......... 801 650 6.480

40 ......... ......... 800 9.896

50 1.960 1.000 5.551

1.300

.. .

... . 26.389

8 40 ...... 30202 1.600 40.055

2.000 62.67550 ... ..... _ . 478 ...............

E-1

1: 1 i I

INSTITUTO GEOLOGICO Y MINERO DE ESPAÑA DEPARTAM EN TO DE GEOFISICA

Investigación eléctrica en ....?�� - ! + .......... s1. iS~.................... Fecha ..... 1 A%.........................

Sondeo eléctrico n., ........ ..... Azimut de AB ........ .................. Observador Sr. ... ..............

Coordenadas X ............................. a V r. A8 2 ( MN 2Lambert � Cota Z ..................... Fórmula: Pa = K (K - J(---- - -- _)I)

y .................................. 1 MN 2 1 2

Observaciones: .... ................................................................................................................................ ...................................................................

............................ -.......... .................... ........................... .................. .......... ....... -................................... ............................................................. ......

p Ohmlos MN A 8 1 d y p OhmiosMiliamperios MiliK Mlllamperies Milivoltlos K

cala A Ym.2 2 Eao�la I Escala Es

MN AB 1

J-áV0,4 1,6 ............. 9. .....

�..... 8 65 ... .......... 817

15,1 80 1.2442 a•

2,5 23 .9 ..... �.� 100.

1.951........ 1.9511 v

.................. 3.3063,2 ... 39 ,6 130 .........4'2

4 62,2 160 5.014Í...

5 ......-..... 97.5 200 . . ............ ..... _..... 7.841.J ...

........ .. _. � .165

8 ............ ` .251 32 160 ........... ..... 1.206

10 392 200 1.913

13 .663663 250 ........._.. 3.018

320 4.978

2 10 75 ,4 .. 400 ..... ............ 7.804

13 .... ......... 130 500 12.222

16 .......................... ............. 198 650 .... 20 .689 .............. ....._

20 ......... .. ......................... 311

`r25 ..... . 488 100 500 ............ ........ 3.770

32 ..... 801 650 6 .480 ...........

1.253 800 9.89640

................ .50 1.9 0 ... .................. 1.000 .......... 15.551

1.300

.8

40 302 ......... 1.600 40.055

62.67550 ..... ............. ............ 478 2.000

E-1

L. 11',1 ii

INSTITUTO GEOLOGICO Y MINERO DE ESPAÑA DEPARTAMENTO DE GEOFIS ICA

Investigación eléctrica en ....��....�3.1/VC-S ..................... Fecha ..L...w. ....................Sondeo eléctrico n. ...... -3 ............... Azimut de AB .......................... Observador Sr..�r!v...................

Coordenadas X .................................. D V 2 MN 2Lambert y ..................................

Cota Z ..................... Formula: po = K 1 . (K ="' MN[(AE3

2 , 2 -��

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2Eaoela 1 Escala A y

M.2 2 Escala 1 Escala a y

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3.2 39,6 1303.306..........r<� O

4 .............. 62,2 ......� ..__. 160 .... ...... 5.014

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392 200 ....._ ...... . 1.913

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.............

.050012222

�/ ¡650 -20.689

311

488 .100 500 3.770

....... 801 650 . 6.480

40 . 1.253 800 9.896

50 1.960 1 . 000 5.551

1.300

.. ..

. ..... 26.389

302 1 . 600 40.0558 40

62.67550 478 2 000

E-1

LI.O.M.I. DEPARTAMENTO DE GEOFISICA

Prospección en PIEDRAS ?LACAS Fecha 3J% S. E. V. 1

Interpretación: Datos:

L Copas Espesores (m) Resistividades (n m) Azimut de A B:

1 4.q 50 Coto de superficie 1:

2 3.2 34 Coordenadas X-;j50 lombert Y:

10� 10'q ¡411,141 2.11 1.; J. 41111 i—Lt- lí. 9e + e

6 6l i !1¡

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.. 2114111

¡tul t 111 t ¡bu Ría

1 2 3 1 S 6 7 e 9f0' 2 3 4 3 6 7 e 910- 2 3 1 S 6 7 e 9100.2

Corte estrotigrdfico

- E-2

LS.M.E. DEPARTAMENTO DE GEOFISICA

'Prospección en PIEDRAS 8(k AAS Fecha 25/3/R6 S. E. Ve. 2

Interpretación: Datos:Capas Espesores (m) Resistividodós (4 m) Azimut de A e:

1 4 •3 3°I Coto de superficie 2:

2 5 50 Coordenados X:

lamben Y:340

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Corte estrafigrófico

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L•0•M.E. DEPARtAMENTO DE GEOFISICA

Prospección en PIEDRAS SIANCAS Fecha 2 3 S. E. V. 3j

Interpretación: Datos:

Capas Espesores (m) Resistividodes (Q m) A:imut de A S1 4.8 45 Cota de superficie Z:2 3,1 3iD Coordenadas X.

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CUATERNARIO Arenos y arcillas , fEtMAABRIL-86

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AUtOR PtOYECTO CAVEDEVONICO Corzos y dolomíos. l.�.M.e. ENSAYO GEOFISICO EN

Ex&(*P 200 PIEDRAS BLANCAS

CONSULTOR K~ M

CORTE GEOELECTRICO

IV FOTOGRAFIAS

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