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.