IGRGG02-2geotecnia

INGENIERA GEOLGICA, RIESGO GEOLGICO Y GEOTECNIA

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IGRGG-01

EL CONCEPTO DE SUELO SEGN EL GELOGO Y ELINGENIERO CIVIL. CASO ESTUDIO: EL SUBSUELO DE

LA CIUDAD DE GUADALAJARA, JALISCO, MXICO

Pedro F. Zrate del Valle y David Vargas del Ro Depto. de Qumica, CUCEI, Universidad de Guadalajara

E-mail: [email protected] Laboratorio de Investigacin, Posgrado en Ingeniera Civil,

Universidad de Guadalajara

Cuando el gelogo describe los rasgos geolgicos de unaregin, el suelo (s.s.) es un rasgo superficial del terrenocartogrf icamente carente de importancia. Para f inesgeotcnicos, el gelogo define al suelo como todo materialsin consolidar sobre el lecho rocoso. Esta definicin geotcnicade suelo es aceptada por el ing. civil ya que cubre suexpectativa de ser un material excavable estando ademsrelacionado con la obra que puede hacer sobre l, con l o enl. Pero, quin el verdadero especialista en suelos? Para laPedologa, el suelo (s.s.) es el arreglo de materia mineral yorgnica formado en la superficie terrestre a travs del tiempo,por procesos de alteracin y transporte, a partir de materialgeolgico y biolgico; esta definicin incluye el punto de vistaedafolgico de ser el medio natural de crecimiento de la vidavegetal terrestre. El pedlogo describe al suelo (s.s.)subdividindolo en horizontes o capas (A y B) que reposansobre la roca intemperizada (capa C) que finalmente reposasobre la roca sana (R).

Estos conceptos diversos de suelo crean un ambiente deincomunicacin y desinformacin tcnicas ya que cadaespecialista lo entiende a su modo. Esto es lo que sucede enla Zona Metropolitana de Guadalajara (ZMG) ya que: 1) parael ing. civil la ZMG tiene un suelo que puede medir ms de50m de grosor; 2) para el edaflogo en la ZMG el suelo (s.s.)tiene un grosor menor que 0.50m; 3) para el gelogo, laregolita en la ZMG, incluido el suelo (s.s.), tiene un grosormximo de 1m. A qu se debe esta disparidad de grosores?A que El subsuelo de la ZMG casi en su totalidad, estconstituido por una formacin de origen volcnico denominadatoba Tala, la cual es un derrame piroclstico africo sinconsolidar, compuesto principalmente por estratos irregulares ydeleznables de pmez. Este rasgo de no estar consolidado haceque en una primera impresin, no se distinga el contactovertical entre las rocas intemperizada y sana de la Toba Tala.Adems, por ser una roca friable es fcilmente excavable yexplotable. El ing. civil en el sitio de su obra, debe de tenerplenamente identificado al suelo (s.s.) y sus horizontes bsicos:A, B y C y diferenciarlos del lecho rocoso (R) sea ste duro oblando. Tambin debe de considerar que en su tarea deconstruccin, generalmente mas que ver con el suelo (s.s.)tiene que considerar los rasgos geolgicos del subsuelo delsitio (litologa, hidrologa, fracturas, etc.).

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EXPLORACIN GEOLGICA EN EL P.H. BOCA DELCERRO, TAB.

Cepeda Dvila LeovigildoDepartamento de Geologa, CFE

E-mail: [email protected]

Para aprovechar el caudal del Ro Usumacinta la C.F.E.pretende construir una central hidroelctrica y as contribuir aresolver los problemas de energa del sureste del pas. Para elloha realizado estudios de geologa, geofsica, topografa,geohidrologa, sismotectnica y geotecnia, acompaados deperforaciones con recuperacin de ncleo y excavaciones, paradeterminar la factibilidad del proyecto. El embalse comprendeun rea de 11,80 km2, limitada por la cota 46 m (NAME)desde 90 m aguas arriba del puente sobre el Usumacinta hastala frontera con Guatemala. Quedar alojado en calizas puras deestratificacin delgada a masiva (Formacin Boca del Cerro delCretcico Superior), as como en calizas dolomticas, margas,cretas y calizas recristalizadas (Formacin Tenosique delTerciario Inferior). Estas rocas fueron afectadas por esfuerzoscompresivos, distensivos y desplazamientos laterales, quedieron origen a plegamientos anticlinales y sinclinalesorientados WNW-ESE y fallas NW-SE y NE-SW. De las tresalternativas estudiadas en la ltima campaa se desecharon lasdenominadas I, II y Santa Margarita, por ubicarse en calizaspuras muy permeables y crsticas y por estar afectadas porfallas importantes, mientras que la Alternativa III se considermenos desfavorable por hallarse en calizas de carcterarcilloso, menos permeables. El macizo rocoso en la AlternativaIII est afectado por los siguientes tipos de discontinuidades:1) La estratificacin, que es la ms frecuente, por lo generales delgada, con presencia de arcilla entre estratos y suinclinacin es siempre hacia aguas abajo o al norte, con valorespromedio de 40, aunque en la margen izquierda llega a serhasta subvertical, debido a plegamientos locales; 2) cuatrofallas principales ( F1 a F4), casi normales al cauce yespaciadas entre el las unos 150, 100 y 200 m,respect ivamente; 3) dos s istemas preferenciales defracturamiento para ambas mrgenes (N77W/ 49NE y N24E/85SE); 4) siete horizontes arcillosos en espesores variables,identificados en los socavones, y 5) el contacto geolgicoentre las unidades A y B de la Formacin Tenosique.

En el rea de la cortina el espesor de acarreos vara entre30 y 35 m; slo el barreno 4C cort un bloque de caliza de1 m de dimetro. Por debajo del aluvin se determin unespesor de 20 a 25 m de roca alterada, bajo la cual el macizomejora su calidad. En el rea del eje de la cortina y casa demquinas se definieron cuatro zonas con caractersticasgeomecnicas diferentes, que van de malas a regulares, conpermeabilidades altas que disminuyen a profundidad. Por ellose efectuaron pruebas de inyeccin para obtener lascaracter st icas de diseo de las pantal las deimpermeabilizacin, siendo la Unidad Tpt-B (margen izquierda)la que presenta el menor consumo de cemento con 1 113 kg/


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m, en comparacin con la margen derecha, que fue de 1 507kg/m. Con este tratamiento la permeabilidad lleg a disminuiren algunos tramos de 30 Unidades Lugeon (muy permeable) a3 U.L. (impermeable).

Para el cierre hidrulico se observ que la FormacinTenosique presenta capas de arcilla que, debido a su posicinestructural (flanco NE del Anticlinal Boca del Cerro) actancomo una barrera semipermeable, encontrndose el contactocon la roca permeable (Formacin Boca del Cerro) a la cota 65m; existe adems un segundo sel lo a la cota 50 m,representado por la Formacin Tulij del Mioceno, consistenteen areniscas y areniscas calcreas impermeables. El NAME seubicar a la cota 46 m y se opina que el embalse ser estancocasi en su totalidad; nicamente se prevn posibles filtracionespoco importantes en la margen izquierda de la Alternativa III,debido a que el nivel de aguas freticas, reportado en losbarrenos CH-4 y VI, se encuentra por debajo del NAME(24.19 y 34.97 msnm) de acuerdo con las lecturas tomadas el24 de junio de 1993.

Aunque se tienen identificados diversos sitios para laapertura de bancos de materiales para la construccin de lasobras, an no se han cuantificado los de material impermeabley los materiales estudiados para enrocamiento no han resultadoaceptables. Se sugiere localizar un banco en calizas deestratificacin mediana a gruesa de la Formacin Boca delCerro lo ms cercano al sitio.

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ESTUDIO GEOLGICO Y GEOTCNICO DELDESLIZAMIENTO ZAPOTITLN DE MNDEZ,

UBICADO EN LA SIERRA NORTE DEL ESTADO DEPUEBLA

Zoila Hernndez Mena y Sergio Herrera CastaedaDepto. Geologa y Geotcnia, Divisin de Ciencias de la Tierra,

Facultad de Ingeniera, UNAME-mail: [email protected]

En los ltimos aos, la variedad de amenazas naturalestales como, sismos, erupciones volcnicas, inundaciones,fenmenos atmosfricos y deslizamientos han incrementado supresencia, ocasionando prdidas en cultivos, viviendas, vas decomunicacin y vidas humanas. En nuestro pas, la situacinclimtica, la ubicacin tectnica y la vulnerabilidad de nuestroterritorio, representan los principales factores desencadenantes.La ocurrencia de deslizamientos est sujeta al comportamientode muchos factores, el agua es el que ms comnmente seasocia a la falla de los taludes. Durante el ao de 1999 lasintensas lluvias ocurridas en la Sierra Norte del estado dePuebla, como consecuencia de la Depresin tropical No. 11,ocasionaron una precipitacin promedio anual muy por encimade las precipitaciones normales, la lluvia que cae en promedioen un ao, cay en solo tres das; presentado entre otras cosasfenmenos de inestabilidad. Uno de esos fenmenos es eldeslizamiento denominado en este trabajo, Zapotitln deMndez, ocurrido en el Km 64 200 de la carretera estatal

Zacatln-Zacapoaxtla, con un volumen movido de casi 5millones de metros cbicos en una longitud total de 1.3 Km,con pendientes superiores a los 45, bajo formaciones de rocassedimentarias e gneas que van respectivamente desde elJursico hasta el Reciente. El deslizamiento es identificadocomo un deslizamiento de tipo Mixto o Complejo, endonde, el movimiento de masa principal es efectuado por lacombinacin de dos o ms mecanismos, una falla circular muycerca de la base de la ladera y dos fallas planas que coincidencon dos discontinuidades importantes del macizo rocoso. Ladiferencia mecnica del terreno y el aumento histrico de lascondiciones pluviales; fueron las principales causas deldeslizamiento. El retro-anlisis del evento se realiz mediantela reconstruccin fotogeolgica de la zona y con la modelacindel fenmeno en un software para fallas circulares, teniendocomo fin especfico, el incremento hidrulico que ocasion laruptura del terreno. El control del agua subterrnea es els istemas mas efect ivo para la estabi l izacin de estedeslizamiento, una serie de drenes en las actuales caras de laladera y en los flacos del deslizamiento (drenaje transversal),combinado con cunetas y contracunetas, mantienen en aparenteequilibrio a la ladera.

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ESTUDIO DE ESTABILIDAD DE TALUDES ROCOSOS YZONIFICACIN DE RIESGO GEOTCNICO EN EL

CERRO EL TENAYO

Carlos Valerio V. y Garca Palomo A.- Servicio Geolgico Metropolitano

E-mail: [email protected] Instituto de Geologa, UNAM

El cerro El Tenayo es un domo volcnico de composicindactica que forma parte de la Sierra de Guadalupe, localizadoentre las coordenadas 9911, 9909W y 1931.5, 1933N, en el municipio de Tlalnepantla, Edo de Mxico.Presenta forma elptica con un eje mayor de aproximadamente1.4 Km y un eje menor de 1 Km. El desnivel que presenta conrespecto a la planicie lacustre es de 500 m.

Debido al intenso crecimiento urbano desarrollado a partirde los aos setenta en toda la Sierra de Guadalupe yparticularmente en el Cerro El Tenayo, se tiene como resultadoque gran parte de las viviendas fueron construidas en zonas deladeras que presentan serios peligros geotcnicos. Estecrecimiento irregular de la mancha urbana ha ocasionadograndes alteraciones e impactos en el medio fsico, que semanifiestan en cortes de laderas, construccin de caminos y lasobrecarga de viviendas en zonas rocosas potencialmenteinestables.

En el estudio se establece una metodologa para evaluar laestabilidad de los taludes rocosos del cerro El Tenayo. Conbase en tcnicas de campo y gabinete se definieron los factoresque influyen en la estabilidad de los macizos rocosos, comoson: topograf a, l i to loga, comportamiento mecnico,


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fracturamiento, sismicidad, clima, vegetacin, grado deintemperismo y procesos antrpicos. Relacionando estasvariables y con base en observaciones de campo se dividi elrea de estudio en cuatro zonas que presentan riesgosgeotcnicos definidos. Los principales mecanismos de falla quese detectaron son: deslizamiento, volteo, cada de rocas ascomo flujo de detritos.

Utilizando el programa de Rock Fall se model latrayectoria de los bloques, para los distintos mecanismos defalla, y se obtuvieron parmetros importantes como el alcancehorizontal, la velocidad y la energa cintica, los cuales sirvenpara delimitar las zonas de alto, mediano y bajo riesgo ascomo para plantear y disear soluciones geotcnicas. Toda lainformacin anterior se integr para realizar un mapa de riesgogeotcnico. Se estimaron las propiedades ndice y mecnicas dela roca ms importantes para realizar los anlisis de estabilidadde los cuales se desprenden las soluciones geotcnicas.Finalmente se propone un plan de mitigacin de riesgo paracada zona evaluada.

IGRGG-05

PROCESOS DE REMOCIN EN MASA EN LA SIERRANORTE DE PUEBLA, SEPTIEMBRE-OCTUBRE DEL 1999

Capra L. y Lugo-Hubp J.Instituto de Geografia, UNAM


A finales del mes de Septiembre y durante la primerasemana de Octubre de 1999, la Sierra Norte de Puebla fueafectada por algunos miles de procesos de remocin en masa.La depresin tropical nmero 11 ocasion lluvias abundantes,con picos mximos entre el 4 y 5 de octubre. Las ciudades deTeziutln y de Zapotitln de Mndez son probablemente losdos sitios que han sufridos mayores daos en cuanto a perdidashumanas y daos a infraestructuras.

La ciudad de Teziutln (Puebla), edificada sobre losproductos piroclsticos de la Caldera de Los Humeros, ha sidoafectada por numerosos procesos de remocin en masa tipodeslizamiento superficial del suelo, uno de los cuales fueresponsable de la muerte de aproximadamente 150 personas.Con base en el estudio de detalle de las caractersticasgeolgicas y geomorfolgicas del rea afectada, se hadeterminado que el mecanismo principal que dispara elmovimiento de ladera es la formacin de presiones positivas enlos materiales volcnicos no-consolidados. En particular, laalternancia de suelos arcillosos con horizontes de cada depmez/escorias determina la formacin de discontinuidadeshidrulicas a partir de las cuales se originan niveles freticosque van saturando los sedimentos.

Por el contrario, los procesos observados en el poblado deZapotitln de Mndez son de dos tipos muy distintos: 1)deslizamientos superficiales de suelo volcnico que, debido alreducido espesor del suelo (


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IGRGG-07

ESTUDIO GEOFSICO EN POZO SOMERO APLICADO ALA INGENIERA CIVIL

Arturo Malagn Montalvo, Gabriel Martnez Ramrez y PabloZamudio Zavala

Instituto de Ingeniera Ssmica, Universidad de GuadalajaraE-mail: [email protected]

Sandstorm-Gam. Ingeniera Geotecnica Posgrado en Ingeniera Civil, Universidad de Guadalajara

Los estudios geofsicos de pozos han adquirido granimportancia para la ingeniera ya que estos han proporcionadoinformacin importante para el diseo anti-ssmico deestructuras civiles. Este trabajo es parte de un estudiomultidisciplinario en donde participaron reas como Geologa,Sismologa de Terremotos, Geotecnia, Geofsica y Dinmica deSuelos, Estructuras, etc.

El objetivo de este estudio est relacionado con el clculode las velocidades de ondas de cizalla en diferentes tipos demateriales, dato fundamental para que los geotecnistas yestructuristas puedan conocer los valores reales de lasconstantes elsticas de los materiales in situ, ya que es unaherramienta fundamental en el diseo y reforzamiento deedificios para que soporten las fuerzas dinmicas ocasionadaspor fuentes naturales (terremotos) o artificiales (vibraciones).

Se describe la tcnica y mtodo de los trabajos deexploracin geofsica realizados en un sitio en el centro de laciudad de Guadalajara para el reforzamiento de una estructuracivil, usando la tcnica de pozo (down-hole) en cuatro sondeosperforados a 15.5, 11.0, 11.40 y 12.20 metros deprofundidad respectivamente, con el propsito de conocer losparmetros elsticos-dinmicos de los materiales del subsueloen el sitio de estudio como son: La relacin de Poisson, elmdulo dinmico de Young y el mdulo de rigidez o de corte.Se utiliz un sismgrafo de 12 canales marca Geometricsmodelo ES-1225 versin 3.3. En el pozo S2 (15.5 m) serealizaron 14 lecturas, en el pozo S4 (11.0 m) se obtuvieron8 lecturas, mientras que para los pozos S5 (11.40 m) y S7(12.20 m) se efectuaron 10 lecturas en cada unorespectivamente. Esta tcnica nos permite realizar medicionesde los tiempos de arribo de las ondas longitudinales ytransversales a diferentes profundidades del subsuelo a partirdel cual se obtuvieron las velocidades de propagacin de ondaP Y S para el sitio de estudio. Con los registros obtenidos dels ismgrafo se efectuaron en gabinete las lecturas ycorrecciones de los tiempos de arribo en cada intervalo demedicin y con est informacin se obtuvieron las curvastiempo-profundidad que permitieron obtener las velocidadesssmicas de los diversos materiales atravesados por lossondeos; con estas velocidades y utilizando los valores depesos volumtricos obtenidos mediante la exploracin directa ylaboratorio, se calcularon los parmetros elsticos-dinmicos.En los cuatro sondeos en donde se realizaron pruebas

geofsicas se observo la presencia de tres comportamientos delas velocidades ssmicas diferentes a lo largo de cada barreno,esto debido a la presencia de la intercalacin y acuamientosde materiales como arena limosa y limo con diferentescompacidad. Observndose una clara correspondencia de lasvelocidades de onda longitudinal y transversal con la tendenciade compacidad y resistencia obtenida en la prueba depenetracin estndar. Para los tres primeros metros deprofundidad se obtuvieron las velocidades ms bajas a lo largodel pozo, tanto de onda longitudinal como transversal, lascuales pueden deberse a un retraso de la onda en el rellenocircundante al brocal del barreno en la zona superficial, sinconfinamiento y de baja compacidad, por lo que no representaun comportamiento natural del terreno y debe despreciarse.Por lo tanto se concluye que de acuerdo a los resultadosobtenidos de la exploracin directa (en pozos) e indirecta(geofsica) los estratos encontrados son homogneos ypresentan una buena concordancia entre s, solo difieren unpoco en cuanto a espesores y profundidad al estrato duro(roca), lo cual es congruente con las pendientes topogrficas dela zona.

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MICROSISMICIDAD DE LA PORCIN NORTE DE LAFOSA TEPIC-CHAPALA Y SU RELACIN CON LA

TECTNICA

Marco A. Delgado Vzquez, Oscar Jimnez S., Sixto FernndezRamrez y Antonio Uribe Carvajal

Estudios de Ingeniera Civil, Sismotectnica, CFEE-mail: [email protected]

Mediante la instalacin y operacin de una red sismolgicaen forma continua desde el ao de 1987 a la fecha, laComisin Federal de Electricidad investiga el comportamientoen tiempo y espacio de la actividad ssmica en la cuenca del RoSantiago.

As los estudios recientes de microsismicidad a lo largo delRo Santiago en proyectos Hidroelctricos, han contribuido alconocimiento de las estructuras geolgicas en la porcin nortede la Fosa Tectnica Tepic-Chapala. Estos revelan que lacorteza ha sido histricamente sometida a grandes esfuerzos dediferentes tipos, donde en la actualidad pequeos cambiospueden llegar a inducir sismos, como los ocurridos en elentorno de embalses al incrementarse la presin de poro por elllenado en pocas de lluvia.

La informacin obtenida en el periodo de 1993 a 1998,entre las coordenadas geogrficas, 21.60 a 22.20 de latitudnorte y 105.40 a 104.60 de longitud oeste, corresponde alregistro de aproximadamente 1500 sismos de magnitud menora 3.5, 28 sismos con magnitud entre 3.6 a 4 y, nicamente,dos sismos con magnitud entre 4.1 a 5. El 85% de estosepicentros se localizaron dentro de la Fosa Tectnica Tepic-Chapala.


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Con los hipocentros de dichos sismos se elaboraronperfiles con orientaciones Norte-Sur, Este-Oeste y Noroeste-Sureste donde se muestra una distr ibucin y uncomportamiento distribucin bien definido que puede sercorrelacionado con el rgimen tectnico que impera en laregin, donde el patrn estructural predominante es NW-SE yNE-SW.

Con el propsito de comprobar el comportamiento y ladistribucin ssmica se elaboraron otros perfiles de una reamayor comprendida entre las coordenadas geogrficas 103.50a 106 de longitud oeste y 21 a 23 de latitud norte. Loscuales muestran algunas superficies delineadas por hipocentros,las cuales se profundizan hacia la costa, por lo que se puedenconsiderar como un limite litolgico o un cambio en laspropiedades del macizo rocoso. As mismo, se observanbloques escalonados cuyos l mites cor responden conorientaciones NW-SE y NE-SW, los cuales estn basculadoshacia el SW y SE. La presencia de este comportamientoestructural puede ser inferida similarmente desde lasinmediaciones de la ciudad de Guadalajara hasta Tepic, parainternarse en la costa pacfica.

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SIMULACIN DE TEMBLORES DE DISEO PARATERRENO FIRME EN LA CIUDAD DE PUEBLA

Posada Snchez A.E., Gonzlez-Pomposo G.J., AlcntaraNolasco L. y Jimnez Barroso J.

Facultad de Ingeniera, BUAPE-mail: [email protected] Instituto de Ingeniera, UNAM

A raz de los daos sufridos por las estructuras colonialesen la ciudad de Puebla como consecuencia del sismo de 15 dejunio de 1999, se realizaron estudios ssmicos para modificarel reglamento de construcciones del municipio de Puebla.Debido a que no se cont con registros ssmicos de eventoslocales para realizar tal modificacin, fue necesaria laextrapolacin de datos correspondientes a registros del DistritoFederal. Sin embargo, resulta importante considerar que lascondiciones geotcnicas y geotectnicas de la ciudad de Pueblason muy distintas a las del Distrito Federal, ya que los eventosprovenientes de la regin sureste han afectado histricamenteen menor escala al D.F. que a la ciudad de Puebla, mientrasque para eventos generados en el suroeste ha sucedido locontrario. Por lo anterior, se ha realizado una revisin de losregistros acelerogrficos obtenidos provenientes de distintasfuentes ssmicas en el sitio de Barranca Honda (estacinBHPP), ubicado al norte de la ciudad y desplantado sobrederrames de andesitas subyacidas por tobas. Mediante elescalamiento de estos ocho eventos empleando como base elmodelo de fuente omega cuadrada y omega cbica, ybasndose en los parmetros planteados por el estudio deriesgo ssmico realizado por el GREAN en 1999, se hansimulado distintos temblores de diseo, de acuerdo a lasposibles fuentes de generacin de sismos que afectan a la

ciudad y de las que se cuenta con registros. El objetivo deltrabajo es crear seales ssmicas de aceleracin quecorrespondan a las condiciones del terreno a partir de lasdistintas fuentes ssmicas, y que tengan caractersticasadecuadas para emplearse en el diseo de estructuras en estetipo de terreno dentro de la ciudad. Para este estudio seemplearon ocho distintos registros: un evento local, treseventos originados por fallamiento normal y cuatro msgenerados en la zona de subduccin del Pacfico, dos de ellosprocedentes de la costa sur-occidental y dos de la costa sur-oriental. Finalmente se realiz una comparacin entre losresultados obtenidos con los datos de la Red de Acelergrafosde la Ciudad de Puebla (RACP) y un evento generado paraespectros de respuesta en roca correspondiente a un periodode recurrencia de 150 aos. Entre los resultados obtenidos seobserva que los mayores riesgos para el terreno firme de laciudad de Puebla corresponden a eventos generados porfa l lamiento normal ya que la concentracin de al tasaceleraciones en la regin que corresponde a periodos entre0.5 y 2.0 s puede afectar gravemente a estructuras del tipocolonial, que abundan en la ciudad de Puebla. Se observatambin que los eventos de subduccin que mayor daopueden causar a la ciudad son los provenientes de la costa sur-este del pas, puesto que los eventos generados en la regin delsur-oeste se ven atenuados notoriamente.

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EL TERREMOTO DE AREQUIPA, PER DEL 23 DEJUNIO DE 2001 (MW=8.4): OBSERVACIONES

SISMOLGICAS, ATENUACIN SSMICA Y EFECTOS DESITIO EN LAS CIUDADES DE AREQUIPA, CAMANA,

MOQUEGUA, ILO Y TACNA

Javier Lermo, Fernando Lzares y Julio CuencaCoordinacin de Ingeniera Sismolgica, Instituto de Ingeniera,

UNAME-mail: [email protected]

Efectos locales de sitio son analizados en varias ciudadesdel Per, a partir de datos de rplicas (4.2


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CURVA DE ATENUACIN LOCAL EN UNA ESTACIONACELEROGRFICA A PARTIR DE UN POZO DE

SONDEO

Gonzlez Pomposo G.J., Jimnez Barroso J., Posada SnchezA.E., Reyes Santos L., De la Luz Santacruz R., Spinola Molina

J. y Garca Rodrguez H.S.Facultad de Ingeniera, BUAPE-mail: [email protected]

Este trabajo presenta el clculo de la curva de atenuacinemprica local, para distintas profundidades en la estacinacelerogrfica localizada en el Paseo Nicols Bravo, que formaparte de la Red de Acelergrafos de la Ciudad de Puebla. Estose realiz por medio de los registros acelerogrficos que seobtuvieron durante la perforacin de un sondeo para obtencinde muestras de suelo en dicha estacin. La informacinanalizada se obtuvo con dos acelergrafos de alta (18 bits) ybaja (12 bits) resolucin instalados en el sitio. El estudio serealiz a distintas profundidades con el fin de detectar lasdiversas seales provocadas por la fuente dinmica controlada.La seal as recabada es una convolucin de tres sealesdistintas: la fuente, la trayectoria y la respuesta del equipo. Alcalcular los cocientes espectrales entre las distintas seales asobtenidas, eliminamos la fuente y la respuesta del equipo(factor comn en ambas), obteniendo solo la relacin deefectos de trayectorias. Lo anterior proporciona informacinsobre las caractersticas dinmicas de los diferentes estratos delsuelo bajo la estacin de manera directa (a partir de laperforacin) y de registros acelerogrficos. Las relaciones quese utilizaron son las H-V, para determinar el efecto que provocauna excitacin vertical en las componentes horizontales, y lasrelaciones espectrales, para determinar la atenuacinpresentada con la profundidad ante una misma fuente. Durantela perforacin se detectaron estratos de material rocoso tipotravertino, correspondientes a depsitos sulfurosos, enespesores de 1.50 a 4.00 m intercalados con estratos dematerial arcilloso y limoarenoso suelto. La profundidad deexcavacin fue de 60 m para lograr establecer las propiedadesdinmicas de un estrato de suelo que pueda considerarsecercano al basamento. Este pozo ser utilizado posteriormentepara la instalacin de sensores de aceleracin a diferentesprofundidades.

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ESTUDIO GEOTCNICO PRELIMINAR DEL TRAMO60+000 AL 61+000 DE LA CARRETERA FEDERAL NO.85 MXICO-LAREDO, ESTADO DE HIDALGO, MXICO

Jos Luis Jimnez Mendoza y Fernando Ramrez ChavesFacultad de Ingeniera, UNAM


La ampliacin de la carretera federal No. 85 Mxico-Laredo, requiri de un nuevo trazo en el tramo Julian Villagran-Ixmiquilpan con la finalidad de evitar la fuerte pendiente quetiene la va en el paraje Puerto de los Pastores.

El objetivo de este trabajo fue conocer la geologadetallada del trazo carretero entre los cadenamientos 60+000y 61+000, as como establecer las caractersticas geotcnicasde las rocas presentes para identificar los posibles problemasque se presentaran durante la construccin.

La columna estratigrfica local est constituida por calizasde la formacin El Doctor del Cretcico Inferior, las cuales seencuentran cubiertas en discordancia angular por la secuenciavulcanoclstica de la formacin Tarango del Plioceno Superior,ambas unidades son cubiertas por depsitos de talud y aluvialesde edad reciente. Las rocas cretcicas forman un sinclinalorientado norte-sur con buzamiento al norte. Se identificarondos sistemas de fracturamiento: el primero con una orientacinN-S y NW-SE con echados variables, tanto al NE como al SWy se relaciona con los esfuerzos compresivos de la OrogeniaLaramide; el segundo se relaciona con fallas normalesdistensivas con rumbos que varan de E-W a NW-SE conechados fuertes tanto al norte como al sur.

El anlisis de los datos geolgicos y geotcnicos indicanque durante el corte del tramo carretero posiblemente sepresenten los siguientes problemas: cuas en el macizo rocosocon salida al corte, deslizamiento de capas de pequeo espesory con fuerte echado en direccin al eje de la va, oquedades enlos taludes debido a la erosin diferencial de horizontes dearena volcnica no consolidada.

Para minimizar los problemas descritos se recomienda nosobrefracturar el macizo rocoso durante las voladuras.

IGRGG-13

ESTUDIO GEOLGICO-GEOTCNICO PARA LACONSTRUCCIN DE UNA ALTERNATIVA VAL EN LA

CIUDAD DE TAXCO DE ALARCN, GRO.

Javier Bustamante Garca, Alejandro Jaimes Fuentes, VictorGmez Blanco y Joel Ramrez Espinosa

Universidad Autnoma de GuerreroE-mail: [email protected]

Ayuntamiento de Taxco

Debido a la creciente necesidad de contar con una va quelibere y agilice el flujo vehicular de la Carretera Federal No. 95Mxico-Acapulco dentro de la Ciudad de Taxco de Alarcn, seha puesto en marcha por iniciativa de las autoridadesmunicipales, el proyecto de construccin de un libramiento quecircunda la zona urbana de esta ciudad y con ello beneficiar aun promedio de 80 000 habitantes que harn uso de la misma.

El estudio geolgico realizado se enfoc en definirsuperficialmente las caractersticas fsicas del macizo rocosodonde se emplazarn las obras del proyecto. La informacinobtenida muestra la distribucin y relaciones de las distintasunidades litolgicas que se encuentran aflorando en el reaestudiada, mismas que son el resultado de los levantamientosde geologa de campo a semidetalle y detalle a escalas 1: 5000 y 1: 2 000 de una franja de 2.4 kilmetros cuadrados a


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lo largo y ancho en el trazo proyectado. En este estudio sedescriben reas de inters donde se identificaron zonasinestables determinadas a part ir del anl is is de lasdiscontinuidades as como de la distribucin de los trabajosmineros presentes y su relacin con la obra. Se dan a conocerlas recomendaciones para aquellas zonas susceptibles aremocin por mtodos mecnicos o por el uso de explosivos.Dichos trabajos sirvieron de base para los trabajos de geofsicay mecnica de rocas aplicadas a la obra.

De acuerdo a los estudios geolgicos, el trazo propuestose consider como factible. Actualmente se han concluido lostrabajos de corte de la plantilla con tractor en una distancia de2.9 kilmetros del tramo El Panten-Cazallas, mientras que elembovedado de la Barranca Lo de Tapia y su respectivaplantil la se ha realizado casi en su totalidad. Se hanimplementado algunos mtodos de estabilidad de taludes paralos sitios considerados como inestables tomando como base lasconsideraciones derivados de la propuesta inicial.

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LOS DESLIZAMIENTOS EN MASA DEL ESCARPE LAPALOMA EN LA CIUDAD DE MORELIA, MICH., MXICO

Arreygue-Rocha E., Garduo-Monroy V.H., Hernndez-MadrigalV.M., Mora-Vences F. y Alditurriaga-Gonzlez O.

Depto. de Geologa y Mineraloga, Instituto de InvestigacionesMetalrgicas, UMSNH


En los ltimos aos la inestabilidad de taludes hadespertado el inters en los estudiosos de las Ciencias de laTierra, ya que da con da este tipo de fenmenos estnafectando ms a las obras civiles y en muchos casos a loscentros habitacionales que se encuentran localizados cerca dealgn problema de esta ndole.

La Ciudad de Morelia est ubicada en una zona donde sehan reconocido var ios t ipos de pel igros geolgicos(inundaciones, inestabilidad de taludes, falla-creep-subsidencia,etc). Su mancha urbana ha ido invadiendo en los ltimos 20aos zonas de riesgos que, hasta 1970, haban sidoconsideradas como reservas naturales.

Desde un punto de vista estructural el talud representa elflanco sur de un semigraben que se asienta en correspondenciaa la falla normal del sistema Morelia-Acambay. La tipologa delos movimientos presentes es variada y est ligada a lascaractersticas litolgicas y estructurales de los materiales,tambin las dimensiones de los fenmenos resul tanextremadamente variables.

En los ltimos 20 aos las construcciones han llegado a labase del escarpe de la falla denominada La Paloma, ubicada alsur de la ciudad, caracterizada por un fuerte grado deinestabilidad. El escarpe La Paloma constituye uno de losprincipales elementos geomorfolgicos de la c iudad,

extendindose en direccin E-W. Su altura mxima es deaproximadamente 200 m, pero su desnivel efectivo va ms allde los 250 m.

Fenmenos de deslizamiento rototraslacionales han sidoidentificados en diferentes puntos del escarpe como son el deSedue, en El Campestre, y zona de Ocolusen, adems sepueden observar otros pequeos fenmenos. Movimientos decada y volcamiento de bloques afectan los materialesconsolidados que se observan a lo largo del acantilado. Estosmovimientos estn asociados a la presencia de varios bloques,con volmenes de diversos metros cbicos, que por ahora sehan detenido a la mitad del talud y que son susceptibles denuevos movimientos. Tales bloques, vista la ausencia deobstculos morfolgicos en su trayectoria, pueden llegar alcentro habitado localizado en la parte inferior del escarpe. Esteultimo movimiento de bloque podra ser generado por un ligerosismo de carcter regional.

IGRGG-15

FRACTURAS Y FALLAS DEL TERRENO EN LA ZONAURBANA

Mata-Segura J.L., Torres-Hernndez J.R. y Labarthe-HernndezG.

Instituto de Geologa, UASLPE-mail: [email protected]

En los ltimos cinco aos, en la zona urbana de la ciudadde San Luis Potos, han estado ocurriendo rupturas yagrietamiento del terreno, lo que ha ocasionado rompimientoprogresivo del pavimento de calles, sistema de agua potable ydrenaje, rupturas y grietas menores de casas habitacin y dealgunos edi f ic ios pbl icos. Este fenmeno ocur reprincipalmente a lo largo de una lnea con direccin N-S en suparte septentrional y N-NW en su parte meridional. Este rasgo(que denominaremos Falla Aeropuerto), se ha cartografiado porpoco mas de 5 kilmetros. Los rasgos generales de la falla sonformacin de grietas de tensin; depresiones y plieguesalargados de pisos de casas y en pavimentos de calles (los ejesde los pliegues y planos de ruptura son oblicuos respecto a latraza de la falla), y asentamientos diferenciales entre losbloques que divide la falla.

Las hiptesis planteadas para explicar el fenmeno fueron: a.-mala cimentacin de las construcciones, b.- sobre explotacin delos acuferos profundos; c.- reactivacin de fallas normales, d.-ambas cosas; e.- una falla lateral con bajas tasas dedesplazamiento (


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acuferos. En ciudades como Celaya, Aguascalientes, Morelia yQuertaro, la extraccin acelerada de agua ha ocasionadoasentamientos del terreno y la formacin de fallas en la zonaurbana. En esos casos, los asentamientos siguen los patronesde fallas regionales que definen la estructura tectnica de losvalles donde se asientan las zonas urbanas. En el caso de laciudad de San Luis Potos, existe cierta correlacin entre latraza de la Falla Aeropuerto y una de las principales estructurasen el subsuelo, sugir iendo que pueden estar l igadasgenticamente.

La hiptesis c solo podra considerarse si el fenmeno secaracterizara por el asentamiento de uno de los bloques conrespecto del otro, y si el patrn general de fracturas fueraparalelo o semiparalelo a la traza de falla, y los pliegues fueranmonoclinales, con plano axial tambin paralelo a la falla pero eneste caso son ms bien oblicuos. Estos mismo argumentospueden usarse para desechar la hiptesis d. En cuanto a lahiptesis e, las caractersticas de ruptura del terreno en la zonaurbana que se mencionan al principio, sugieren un tipo deruptura por fallamiento a rumbo ms que por asentamiento deterreno, o por fallamiento normal.

En conclusin, las caractersticas del fenmeno antessealadas, nos permiten favorecer la hiptesis e, sin que sepueda eliminar una participacin importante de la opcin b.

IGRGG-16

EL HUNDIMIENTO DE LA CIUDAD DE MXICO EN ELPERODO 1995-2001 OBSERVADO CON GPS

Aristteles Jaramillo y Osvaldo SnchezInstituto de Geofsica, UNAM


Desde 1995, personal del Instituto de Geofsica de laUNAM ha estado realizando un monitoreo del desplazamientovertical en una red de 16 puntos ubicados en la Ciudad deMxico y zonas a ledaas, usando el Sistema dePosicionamiento Global (GPS) con el mtodo esttico y post-proceso de los datos con el software del JPL-California Instituteof Technology GIPSY-OASIS II.

Los hundimientos que observamos van desde cero en lospuntos ubicados en la zona de lomas hasta casi 30 cm/ao enel Aeropuerto Internacional Benito Jurez.

Con el objeto de analizar si el tipo de monumentogeodsico que usamos poda influir en los resultados,calculamos los esfuerzos vert icales y con el los losasentamientos debidos al monumento y encontramos que stosson del mismo orden que los errores implcitos en el mtodo,con lo cual concluimos que los resultados no estn afectadospor el tipo de monumento.

De igual forma obser vamos que la mayora de loshundimientos coinciden con lo que se esperara, al menoscualitativamente, con la estratigrafa de la zona donde se ubicael punto de monitoreo.

Adicionalmente procesamos los datos con el software deLeica Ski-Pro y aunque ste usa una estrategia diferente a la deGIPSY, los resultados son los mismos. Esto es debido en granparte a que los datos originales son en general de buenacalidad.

IGRGG-17

SHEETING (DIACLASAS PLANAS) Y DESLIZAMIENTOSEN LA CD. DE GUANAJUATO

John A. Randall RobertsUniversidad de Guanajuato


Una serie de horizontes de fracturas planas, paralelos a lospendientes topogrficos se presentan en las rocas duras perorgidos, como las formaciones Conglomerado Rojo deGuanajuato y formacin basltica La Luz, en la Cd. DeGuanajuato y sus alrededores, que representan un riesgo parala construccin. Ha habido unos casos de deslizamientos sobreellas. Existen por lo menos dos horizontes (1) el primero a 2-7 mts. de profundidad, y (2) la segunda a 5-20 mts. deprofundidad, ambas son fcilmente reconocidas en cortes decarreteras y por sondeos elctricos verticales. La resistividadelctrica de las fms. Conglomerado de Gto. y La Luz est enel rango de 200 a 500 ohm mts. mientras en las franjas desheeting la resistividad baja a unos 25-75 ohm mts. haciendodichas zonas Fciles de reconocer en los SEV. Formacionesmenos rgidas como las filitas de la fm. Esperanza y losvolcnicos del Terciario no muestran el sheeting. Se proponeque el origen de este tipo de diaclasamiento semi plano est pico de sheeting en otros lugares siendo debido alevantamiento tectnico rpido pero en pulsos durante elltimo milln de aos. Sobre la Falla del Bajo y otras, elmovimiento tectnico ha desplazado a los basaltos del Cerrodel Cubilete casi un kilmetro en sentido vertical en un mximode l.5 millones de aos, indicando un movimiento promedio deun mnimo de 0.7 mm al ao, que sin duda ha sido en pulsosdando a menudo un levantamiento mayor.

IGRGG-18 CARTEL

UTILIZACIN DE UN SISTEMA DE INFORMACINGEOGRFICA AL ANLISIS DE LAS FALLAS Y

FRACTURAS DE LA CUENCA DE MXICO

Del Valle L., Galvn H.A., Espinosa G., Garrido A.-, LpezC. y Garca-Palomo A.-

Servicio Geolgico MetropolitanoE-mail: [email protected]

Instituto de Geologa, UNAM Instituto de Geografa, UNAM

El Servicio Geolgico Metropolitano (SEGEOMET) realizaestudios de tipo geolgico, ssmico, geohidrolgico, geotcnicoy de peligros geolgicos en la Cuenca de Mxico, de los cualesse ha generado una gran cantidad de informacin por lo quesurgi la necesidad de trabajar con Sistemas de InformacinGeogrfica (SIG).


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Actualmente se esta llevando a cabo el proyecto Mapeoy anlisis de las fallas y fracturas de la Cuenca Mxico a escala1:250 000. Este anlisis se est realizando a tres niveles:imgenes de satlite, fotografas areas y trabajo de campo, delos cuales se obtienen datos como: localizacin, rumbo,echado, longitud, espaciamiento, relleno, edad y cinemtica decada una de las fallas y fracturas. Toda esta informacin que seobtiene se integra dentro de un Sistema de InformacinGeogrfica que se actualiza constantemente de tal manera quetoda esta informacin se puede manipular y analizar para losdiferentes fines que se persiguen dentro del SEGEOMET, porejemplo el mapa estructural de la Cuenca de Mxico, definicinde las zonas de recarga, zonas susceptibles a deslizamiento yzonas ssmicas.

IGRGG-19 CARTEL

MECANISMOS DE ENDURECIMIENTO HIDRULICOPUZOLNICO DE LAS TOBAS PUMTICAS (JAL) DE LAZONA METROPOLITANA DE GUADALAJARA, JALISCO,

MXICO

David Vargas del Ro, Pedro F. Zrate del Valle y HumbertoGutirrez Pulido

Laboratorio de Investigacin del Posgrado en Ingeniera Civil,CUCEI, Universidad de GuadalajaraE-mail: [email protected]

Depto. de Qumica, CUCEI, Universidad de Guadalajara Depto. de Matemticas, CUCEI, Universidad de Guadalajara

Se llama puzolana a todo material que, finamente molido,al combinarse con cal y en presencia de agua otorgapropiedades cementantes a un conglomerante no hidrulicocomo la cal. A la propiedad anterior se le conoce comoactividad puzolnica (AP) la cual se basa en que la slice (SiO2)y la almina (Al2O3) (componentes de los materialespuzolnicos), cuando son finamente molidos y en presencia dehumedad y a temperatura ambiente, son capaces de reaccionarqumicamente con la cal (hidrxido de calcio: Ca(OH)2) paragenerar compuestos ( tobermori ta) con propiedadescementantes. La AP requiere que las uniones qumicas de laslice y la almina sean lbiles (zeolitas, vidrios volcnicos ymateriales activados).Esta reaccin es de tipo cido-base entrelos xidos (SiO2, Al2O3, Fe2O3) y los lcalis (NaO2 y KO2)de la puzolana y el hidrxido de calcio, s iendo suscaractersticas: 1) la disminucin gradual de la cantidad dehidrxido de calcio y 2) la formacin de hidrosilicatos decalcio, hidroaluminatos de calcio e hidroaluminosilicatos decalcio, los cuales son similares a los productos de lahidratacin del cemento Prtland. Mineralgicamente durantela AP se forman principalmente tobermoritas pobrementecristalizadas (gel), las cuales son hidrosilicatos de calcio decomposicin (CaO)x(SiO2)y(H2O)z con una razn Ca/Si que vade 1.39 a 1.73 y con aspecto al microscopio electrnico quevara de laminillas irregulares a escamas, ndulos o fibras.

El subsuelo de la zona metropolitana de Guadalajara(ZMG) est formado principalmente por la formacin geolgicadenominada Toba Tala, la cual consiste de un materialpiroclstico tipo pumtico, compuesto en su mayor parte porvidrio volcnico y que localmente se conoce como jal.La APutilizando el jal de La ZMG, se sigui a travs del tiempo (7-90 das) con microscopa ptica, difraccin de rayos X ymicroscopa electrnica de barrido, observndose que el gel detorbermorita se genera en la superficie de los granos de lapuzolana, adquiriendo la forma de glbulos amorfos queenlazan unas partculas con otras; estos glbulos amorfosaumentan progresivamente en cantidad a travs del tiempo,obser vndose tambin un incremento progresivo en laresistencia a la comprensin simple del material resultante. Loselementos crticos a controlar en la AP son: tamao departcula de la puzolana, relacin agua/cementante, proporcinde puzolana en la mezcla, tiempo de curado, temperatura yhumedad circundantes (propiedades de curado), etc. Portratarse de una investigacin experimental y para optimizar lasproporciones de los tres componentes considerados (puzolana,cal, cemento) se aplic un diseo de mezclas simplex-lattice(3,3) aumentado X diseo factorial 3k.

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