Geotecnica
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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
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INTRODUCCIÓN
Práctica Geotécnica
PERCUSIÓN Y ROTACIÓN
LAVADO PROSPECCIÓN GEOFÍSICA
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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
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Perforación por Lavado • Se hunde en el suelo un tubo de 1,50m de
longitud aproximadamente
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Métodos sísmicos
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Prospección Geofísica
Estudios Sísmicos
Estudios Gravimétricos
Radiométricos Magneto Eléctricos
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Puntos en el Plano Principal, Valle San Nicolás y la Unión, puntos en el círculo, puntos de trabajo.
Altiplano Central
Antioquia-Colombia
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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.
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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
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• 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)
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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
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Tabla de valores típicos de resistividad
Valores típicos de resistividad Valores de resistividad de geomateriales en los Valles de San Nicolás y La Unión
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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
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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TABLA N°3
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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.
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En la figura 3, se encuentran los valores de resistividad eléctrica versus profundidad investigada, de los sondeos ejecutados en la Vereda Rosario.
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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
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EVIDENCIA DEL TRABAJO REALIZADO
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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.
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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