Estudio Geotecnico

 

 

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E studi studi o g eotécni cnico co en e ell se secto ctor Ospi spi no, no, E sta stado P or tugue ug uesa sa 1er. I NF ORME : VI ALI DAD

C ar acas, cas, J unio uni o de 2009

 

 

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Introducción   A solicitud de d e PDVAL, Se realizó e ell es estudio tudio geotécn geotécnico ico en El Sector Ospino, Estado portuguesa, con el fin de determinar la capacidad de los suelos para la construcción de pavimento y ser usados como material de fundación. El estudio comprendió una etapa de campo en la que se realizaron sondeos exploratorios mediante calicatas, una etapa de laboratorio durante la cual se efectuaron ensayos a las muestras de suelo recuperadas y finalmente una etapa de oficina en la que se analizó e interpretó la información obtenida en las etapas anteriores, todas estas permitieron la caracterización del subsuelo en la zona de estudio. El objetivo de este estudio fue el de caracterizar geotécnicamente el suelo del terreno analizado, conocer la geometría y estratigrafía del subsuelo, para en función de ello emitir un criterio acerca del estado actual del terreno, al mismo tiempo la expectativa del presente informe es recomendar un sistema de estabilización de suelos y solución geotécnica viable para la construcción de la obra proyectada en el sitio.

1.1

UBICACIÓN GEOGRÁFICA

Políticamente la cantera está localizada en el Municipio Ospino del Estado Portuguesa, a la altura del kilometro 122 de la autopista José Antonio Paez (Fig. 1.1), cuyo acceso se realiza a través de la autopista mencionada con dirección hacia Acarigua.

 

 

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Figura 1.1. Ubicación nacional y regional del área de estudio

Figura 1.2. Geomorfología de la zona de estudio (tomado Google Maps)

1.2.- Aspectos geológicos Según el Mapa Geológico USGS-FUNVISIS a escala 1:750.000, en el terreno afloran sedimentos aluviales del Cuaternario, de origen mioceno y plioceno pertenecientes a la Formación Río Yuca (fig.1).

1.2.1.-Formación Río Yuca Según Mackenzie (op. cit.) la unidad consiste principalmente en conglomerados de grano grueso (25%), en lechos macizos; areniscas macizas, con estratificación cruzada, de grano medio a grueso, localmente caoliníticas, blandas a duras, micáceas, arcillosas, de color típico verde grisáceo, rasgo éste que la distingue de la Formación Parángula. Las arcillas son laminares, blandas, plásticas y micáceas, de color amarillento, gris claro y moteadas de rojo hematítico. En la parte media inferior se presentan colores azul-verdoso pálido y gris oscuro.

 

 

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Pierce (op. cit.), menciona que la unidad está compuesta esencialmente de estratos macizos de conglomerados, areniscas, limolitas y arcillitas de color pardo claro a verde gris-verdoso. Los constituyentes principales de los conglomerados son guijarros y peñones de rocas ígneas y metamórficas. En otras áreas se presentan estratos gruesos de areniscas gris claro a pardo claro, de grano medio a grueso, mal cementadas, mal escogidas, muy porosas, micromicáceas y localmente caoliníticas, masivas a localmente con estratificación paralela y cruzada. Las limolitas y arcillitas son de color gris claro, amarillo pálido, pardas, ocasionalmente verdes a azul verdoso; son macizas a bien estratificadas, muy blandas, plásticas, micromicáceas y con restos de materia vegetal. Von Der Osten ( op. cit.), reconoció esta unidad en el subsuelo del campo Sinco de la cuenca de Barinas, caracterizada por arcillas arenosas multicoloreadas. amarillo, azul y verde y por areniscas cuarzosas, de grano fino a grueso, micromicáceas y ligníticas y que por aumento de granos de caliza, esquistos micáceos y granito, toman un falso aspecto arcósico. Aguasuelos (1990) mencionan intervalos arenáceos blandos de color gris, arenas de colores predominantemente verdes a verde azulados, arcilitas grises que meteorizan a rosado, arcilitas negras, arenas subconglomeradas y conglomerados de grano fino a grueso (cantos de 7 cm diámetro) hasta dos metros de espesor. Las capas arenosas llegan hasta 15 m de espesor, son muy micáceas, tienen intra-clastos de arcilla, laminación y estratificación cruzada y festoneada, impresiones de hojas fósiles, abundantes minerales pesados. La formación, en su globalidad, representa el intervalo molásico principal derivado del rápido levantamiento de los Andes de Mérida.

 

 

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1.2.2 Formación Río Guache L ocalidad tipo:  Los autores del nombre no designaron sección tipo. Ramírez

(op. cit.) propuso como sección tipo la que aflora en el río Bombí, afluente del río Are, desde sus cabeceras hasta las colinas terciarias, en el distrito Ospino, estado Portuguesa. El río Guache queda como sección de referencia. Descripción litológica:  Se caracteriza por sedimentos turbidíticos, con una

típica estratificación rítmica de flysch y un notable contenido de material ígneo detrítico, extensos depósitos de "wild flysch", bloques exóticos y olistolitos de rocas ígneas básicas, metamórficas y sedimentarias del Cretácico y Paleoceno-Eoceno; muchos de los olistolitos se componen de grandes bloques del tipo La Luna o de calizas rudistoides del Aptiense Albiense. Las areniscas son líticas, subfeldespáticas, con cuarzo, feldespato, muscovita y fragmentos de rocas generalmente ígneas básicas. Exhiben gradación de grano, estratificación cruzada, marcas de base como moldes de carga, marcas de corriente e icnofósiles. Los conglomerados son lenticulares, con cantos de rocas ígneas, metamórficas, ftanita, arenisca y calizas, en matriz arcillo-arenosa. Las areniscas y conglomerados constituyen el 50% de la formación. Las lutitas son gris oscuro a negras, carbonosas, silíceas, duras

 

 

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y astillosas. A través del afloramiento, estos litotipos se presentan en paquetes con porcentajes cada uno que varían rápidamente en forma lateral. Espesor: Von Der Osten y Zozaya (1957) estiman unos 500 m de espesor,

sin ver la base ni el tope. Ramírez (1968) estiman 1500 m en el río Bombí y decrecimiento del espesor desde allí hacia el suroeste. Campos et al. (1977) estiman unos 2200 m en la fila Moroturo, pero mencionan la posibilidad de mucha repetición por fallas. Blin (1989) estimó un espesor de hasta 5000 m. Extensión geográfica:   A lo largo de los contrafuertes andinos entre

 Acarigua y Guanare, estados Lara y Portuguesa. Paleoambientes:   Los autores del nombre consideran que el ambiente es

nerítico, muy cerca a la playa, por la gran cantidad de material clástico que contiene. Aguasuelos (1990), notando las complejidades y gran escala de las estructuras

sedimentarias

(olistolitos,

brechas,

plegamientos

intraformacionales) y los comentarios al respecto de Metz (1960) y Pierce (1960), interpretaron un ambiente de deslizamientos submarinos, a veces catastróficos, dentro de un fondo marino profundo, océano abierto, con corrientes termohalinas de fondo, en fin, un ambiente de talud epicontinental afectado por la sismicidad, pero con sedimentación gravitatoria de baja velocidad.

1.3.- Amenaza sísmica De acuerdo con la Norma de Edificaciones Sismorresistentes COVENINFUNVISIS 1756:1998, el área de estudio se halla ubicada en una zona sísmica 5 (fig.2); es decir, en una región a la cual se le atribuye un valor intermedio de peligrosidad sísmica y u valor de Ao de 0,30. Según esta norma, el perfil del subsuelo puede clasificarse como S1, con lo cual se debería usar un factor de corrección espectral de 0,80.  

 

 

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Fig.2: Mapa de zonificaciòn sísmica de Venezuela. Tomado y modificado de la Norma Covenin. 1756-2001

1.4.- Nivel de aguas subterráneas Para la fecha de realización de los sondeos y para la profundidad máxima explorada de 2m, no se reporta la presencia de nivel freático ni de aguas emperchadas en ninguna de las calicatas realizadas.

1.5.- Trabajo de campo Se llevaron a cabo 15 calicatas con recuperación de muestras por cambios de color y textura con la finalidad de caracterizar el perfil del suelo presente en la zona. Cabe destacar que se tomaron cinco (05) muestras de las 15 calicatas realizadas por ser representativas del perfil geotécnico de la zona de estudio en toda su extensióm. En total se excavaron 30m lineales. La caracterización de los suelos se realizó analizando las muestras recuperadas de las calicatas, las cuales fueron sometidas a descripción

 

 

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visual en campo según la norma ASTM D2487-00. Además se realizaron ensayos in situ tales como resistencia a la penetración con penetrómetro de mano. Posteriormente, las muestras se colocaron en recipientes plásticos, los cuales fueron sellados herméticamente para garantizar la impermeabilidad de las muestras durante su transporte al laboratorio.

1.6.- Ensayos de laboratorio  La caracterización geotécnica del suelo se obtuvo a partir de los resultados de diversos ensayos de laboratorio realizados a las muestras recuperadas de las calicatas. Seguidamente se presentan los ensayos aplicados a estas muestras y la Norma bajo la cual se elaboraron: *Clasificación visual, Norma ASTM D 2488-93. *Contenido de humedad natural, Norma ASTM D 2216-98. *Granulometría por lavado, Norma ASTM C 117-95. *Límites de consistencia, Norma ASTM D 4318-95a. *California Bearing Ratio (CBR), Norma ASTM D 1883-94. *Compactación PROCTOR modificado, Norma ASTM D 1557-00.

1.7.- Caracterización geotécnica Los ensayos de laboratorio junto con la descripción visual de las muestras, permitieron la caracterización de las mismas, la cual fue realizada de acuerdo al Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS), según los parámetros de la Norma ASTM 2487-00. Con base en los resultados de laboratorio, realizaron dos tablas, que se muestran a continuación. La tabla 1 resume los resultados de los ensayos de clasificación y la tabla 2 muestra los resultados de los ensayos especiales:

 

 

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Muestra uestra

% Grava Grava % Aren Arena a % Finos

  Humedad

Límite

Límite

Indice

(%W)

Plástico

Líquido

Plástico

 

(SUCS)

OP1

20,2

22,5

57, 3

2,7

40,83

49,39

8,56

g( CL) s

OP2

13,9

16,9

69, 1

3

30, 9

47,75

16, 85

( CL)s

OP3

23,3

29

47, 7

22,7

44,11

61,18

17, 07

g( SM)

OP5

47,8

5,8

46, 3

19,9

14,57

46,8

32, 23

( GC)

OP6

0

29,4

70, 6

7,5

36,12

46,8

10, 68

s( CL)

 

Tabla 1.- Muestras clasificadas por SUCS

Muestra

  Peso

Humedad

Unitario Optima (%)

C.B.R.

OP1

1,81

8

3,85-4,15

OP2

1,9

6

3,85-4,15

OP3

1,76

7

3,85-4,15

OP5

1,76

7

3,85-4,15

OP6

1,76

7

3,85-4,15

Tabla 2.- Resultados de ensayos especiales

 

 

1.8.- Análisis geotécnico y diseño El perfil del subsuelo interpretado a partir de los ensayos de campo y laboratorio, junto con la caracterización geotécnica de las muestras, indican la presencia de suelos predominantemente cohesivos de plasticidad intermedia (limos, arcillas) y arenas limosas, una capacidad portante comprendida entre los 0.3-0.5 Kg/cm2. Es importante destacar que las muestras descritas como arenas o gravas, tienen altos porcentajes de material fino de media plasticidad, con porcentajes de humedad altos que, a pesar de no haber encontrado niveles freáticos ni aguas emperchadas en el momento de los sondeos exploratorios mediante calicatas, deben tomarse en cuenta como comportamiento mecánico de suelos finos con niveles de humedad elevados como los observados.

 

 

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Se ejecutaron ensayos de CBR sobre to todas das las muestras para determinar su capacidad de soporte como base, sub-base o subrasante y determinar, a partir de éstos resultados, espesores de capa de rodamiento, base, sub-base y sus respectivos CBR de diseño. Según los ensayos ejecutados a éstas muestras, se obtuvieron valores de CBR entre 3.85-4,15%, lo cual indica que éstos materiales son de mala capacidad de soporte y son catalogados como sub-rasante , por lo tanto, se debe realizar terraplén con base, sub-base y

capa de rodamiento. Para la determinación de pavimento asfáltico se utilizó el ábaco que relaciona espesor del pavimento en función del número de aplicaciones de un eje simple de 18000 libras con ruedas gemelas y el CBR del terreno en estudio, diseñado por el Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los Estados Unidos (1963). Según los datos en el ábaco, se tiene un espesor de pavimento asfáltico de 20cm, por consiguiente, las especificaciones técnicas de base y sub-base se muestran a continuación: *Base: de tipo granular, CBR>80%, espesor de 40cm, límite líquido máximo de 25%, índice de plasticidad máximo de 3%, equivalente en arena gruesa>55%. *Sub-base: de tipo granular, CBR>40%, espesor de 80cm, límite líquido máximo de 25%, índice de plasticidad máximo de 6%, equivalente en arena gruesa>40%.

1.9.- Conclusiones 1.9.1.-El material del sitio no es aptos en principio para ser utilizados como base o sub-base de pavimento, debido al bajo CBR que éstos presentan (4.0-4.5%) a menos que se realice una mezcla integral. 1.9.2.-La litología predominante son arcillas de plasticidad intermedia, los cuales pueden ser mejorados por mezclas integrales con material grueso o establización con polímeros sellantes.

 

 

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1.9.3.-La capacidad portante de los suelos encontrados no es la mínima suficiente para soportar las cargas a las cuales van a estar expuestas.

1.10.- Recomendaciones 1.10.1- Construcción de terraplén cuyas especificaciones técnicas de base, sub-base y capa de rodamiento sean iguales a las sugeridas en el punto 8. 1.10.2- Nivelación del terreno y compactación con un porcentaje de humedad que no exceda del 8%. Se puede utilizar en el agua de compactación polímeros sellantes de suelo a relación de 1/9.

1.10.3- Si se desea utilizar el material como suelo de fundación, se puede utilizar una de las siguientes opciones: 1.10.3.1.-Mezcla integral con material granular con una relación de gravas en 50%, arenas (gruesas a medias) 30%-40% y material del sitio  20%-10%. El material de sitio puede estabilizarse con polímeros sellantes de suelo.

1.10.3.2.-Compactación en capas de no más de 20cm con utilización de geotextiles utilizando material del sitio (específicamente finos) estabilizado con polímeros sellantes de suelos.

Queda a criterio del ingeniero proyectista realizar los análisis de costos y la elección de la opción más viable para utilización del material como suelo de fundación.

Los resultados de este estudio geotécnico, pone en evidencia la necesidad de generar y conducir inspecciones serias durante la ejecución de proyectos de esta índole.   Ing. Eduardo Moros Gerente General PROMC Soluciones

 

 

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Fotos 1, 2, 3 y 4: Toma de muestras de algunas calicatas en el Sector Ospino

 

 

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RESULTADOS DE LABORATORIO

 

 

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E studi studi o g eoté técni cnico co en e ell sse ecto ctor Ospi spi no, no, E sta stado P or tugue ug uesa sa  2d  2 do. I N F ORM OR M E : R E SI ST STII V I D A D  

 

 

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En la actualidad, los métodos de prospección geoeléctrica ocupan una posición importante en los estudios del suelo, y tienen como finalidad primordial, la adquisición de resistividades aparentes, cuyos valores dan información del comportamiento del suelo, obteniendo así espesores de capas, número de capas, posibles niveles freáticos, litologías, ubicación de minerales metálicos y resistividades del suelo para puestas a tierras, entre otros. El presente estudio tiene como finalidad realizar mediciones eléctricas con la geometría del dispositivo Schlumberger, cuyos resultados se procesaron manualmente con el sistema de curvas preestablecidas (Orellana, 1982) y mediante el software Wsev6, que posteriormente servirán para correlacionar con datos de perforaciones hechas, usando el sistema de penetración estándar (SPT), realizado en la misma zona y en conjunto con las mediciones geoeléctricas. Las mediciones tienen como finalidad principal otorgar datos de resistividad y resistividad aparente del área total, con la finalidad de realizar estudios posteriores para sistemas de protección eléctrica; puesta a tierra.

 

 

2.1 

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PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 

En la actualidad, el método eléctrico es el más beneficioso para la prospección de yacimientos minerales, exploración de acuíferos, correlaciones geotécnicas y puestas a tierra. Con la necesidad actual aportar alimentos de calidad y bajo costo, PDVAL, en representación del Gobierno Bolivariano de Venezuela ha decidido realizar la construcción de una serie de almacenes de alimentos en todo el territorio venezolano. Estructuras que contaran con sistemas de iluminado, agua y refrigeración, por ende se realizan todos los estudios pertinentes bajo normativas que exigen las distintas entidades nacionales e internacionales. Para el caso del estudio para puesta a tierra se utilizó un equipo que permitiera realizar sondeos eléctricos verticales, cuya característica de fabricación pudiera acceder a generar 600 VDC y 1 KVA de potencia, que hará posible un rango de prospección mayor que los dispositivos convencionales. Es de connotar, que además, en caso de ser requerido para o en tendidos cortos, obtener resultados con mayor resolución, gracias a la capacidad de inyección de corriente, eliminando por completo la dificultad de tensiones parásitas, equipo que cumple responsable y minuciosamente todas las normativas exigidas para tal función.

2.2

OBJETIVO GENERAL

Realizar un estudio geoeléctrico aplicado a sistemas de protección puesta y tierra y tipo de litología presente en el rango de profundidad establecido por la apertura total del dispositivo schlumberger.

 

 

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2.3

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Siguiendo cronológicamente cada objetivo para el área de estudio ubicado en el, municipio Ospino, estado Portuguesa, se tiene:    

Realizar mediciones geoelectricas con la finalidad de obtener la resistividad del suelo.

 

Realizar mediciones geoelectricas con el dispositivo Schlumberger, para obtener la resistividad aparente.

 

2.4

Obtener la posible litología del área de estudio.

JUSTIFICACIÓN 

El trabajo propuesto, tiene la finalidad de optimizar las labores de prospección de arcillas para la zona en cuestión, con la finalidad de reducir los costos y mejorar calidad de los resultados obtenidos con las pruebas geotécnicas. A tal fin, es necesario realizar la caracterización geofísica y determinación de sus propiedades del suelo.

2.5

DESCRIPCIÓN FÍSICO-GEOGRÁFICA DE LA ZONA

La zona de estudio es un terreno con área aproximada de catorce hectáreas (14has), perteneciente a la gobernación del estado Portuguesa, el cual fue donado a PDVAL, con la intención de construir almacenes de alimentos. El

sector

occidental

del

área

de

construcción

está

definido

geomorfológicamente por el flanco sur de una colina, ramal perteneciente a la cordillera de los andes. La zona estudiada es un pie de monte, que se localiza a 10km aprox. perpendicular al rumbo de la fila (N45E) y con características geológicas típicas de una zona de llanura, con depositación de arcillas aluvionales.

 

 

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El área de estudiada, tenía un alcance de aproximadamente 14has.

2.6

PROSPECCIÓN GEOELÉCTRICA 

Los métodos de prospección eléctricos, llamados también geoeléctricos estudian, por medio de mediciones realizadas en la superficie, la distribución en profundidad de alguna magnitud electromagnética. Existen tres magnitudes electromagnéticas principales o constantes materiales, las que podrían utilizarse para identificar los cuerpos situados en el subsuelo. Estas magnitudes son la permeabilidad magnética, la constante dieléctrica y la resistencia, siendo esta última cuya distribución en el subsuelo se estudia.

2.7

CORTE GEOELÉCTRICO

Según Astier, (1975): un criterio muy importante es el que clasifica los métodos según el campo electromagnético que en ellos se estudia sea de origen natural, o se cree artificialmente para la prospección. Otro criterio es el que considera si la información recogida se refiere a la vertical de un punto o se distribuye a lo largo de un perfil, dentro de un margen de profundidades aproximadamente constante. Por analogía con las labores mecánicas mineras los métodos se llaman de sondeo en el primer caso, y de calicata en el segundo. En la mayoría de los casos lo que se obtiene es la distribución de las resistividades en el subsuelo. Cuando tal distribución se representa gráficamente en forma de corte vertical, esta representación recibe el nombre de corte geoeléctrico.

 

 

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2.8

PROPIEDADES ELECTROMAGNÉTICA DE LAS ROCAS

La aplicación de los métodos geoeléctricos requiere del conocimiento de las propiedades electromagnéticas de las rocas y de los minerales que las constituyen, propiedades que se expresan por medio de tres magnitudes físicas, que son la resistividad eléctrica ( ), la constante dieléctrica ( ) y la permeabilidad magnética (). Las propiedades que realmente interesan al prospector son las rocas y minerales, tal como se encuentran en la naturaleza, con sus impurezas, fisuras, diaclasas, humedad, etc.

2.8.1 Resistividad de las rocas La propiedad de conducir la corriente eléctrica, varía de unas rocas a otra. Los parámetros que representa esta propiedad son la conductividad o su inversa, la resistividad. La resistividad es la resistencia de un cilindro de longitud y sección unitarias. Con  = resistividad, R = resistencia, L = longitud, s = sección, se tiene:

  



 Rs  L

 

(Ec. 2.1) 

De esta relación se deduce que la resistividad se expresa en ohm m2/m.

 

 

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Según Astier (1975): la resistividad es una medida de la dificultad que la corriente eléctrica encuentra a su paso en un material determinado; pero igualmente podría haberse considerado la facilidad de paso. Resulte así el concepto de conductividad, que expresado numéricamente será el inverso de la resistividad.

2.8.2

Conductividad

La conductividad se expresa por la letra  de modo que se tiene:

 



1

 

(Ec. 2.2) 

  

Para Astier (1975), la conductividad en las rocas puede ser metálica o electrolítica. La conductividad metálica se caracteriza por el transporte de electrones en la misma matriz de la roca: es el caso de algunas menas metálicas y esquistos grafitosos. La conductividad electrolítica se debe al desplazamiento de los iones contenidos en el agua de inbibición de la roca y es el tipo de conductividad que presenta la mayoría de las rocas. La resistividad de las rocas saturadas que tienen conductividad electrolítica es función decreciente:  

De la porosidad total comunicante (el agua contenida en receptáculos aislados no ejerce ninguna influencia);

 

De la conductividad del agua de inbibición.

 

También depende de la distribución y forma de poros y fisuras.

En las rocas estratificadas, la resistividad varía con la dirección de la corriente. Los valores mínimo y máximo corresponden, respectivamente, a cuando la corriente circula paralela o perpendicularmente a la estratificación;

 

 

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la relación entre estos dos valores extremos llega a ser a veces de algunas unidades. Las rocas en que sucede este fenómeno se llaman anisótropas; se trata de una micro o macroanisotropía según que el espesor de los estratos sea de algunos milímetros (caso de los g gneis, neis, por ejemplo) o de algunas decenas de centímetros (caso de alternancia de arenas y arcillas, por ejemplo). La tabla 2.1 muestra los valores de resistividades para algunos materiales, los cuales pueden variar según los autores. Tabla 2.1. Resistividades de aguas y rocas según Astier, (1975) y Orellana (1982)  Aguas o rocas  Agua de mar

Resistividad Astier (ohm m) 0.2

 Agua de lagos y arroyos arroyos

Resistividad Orellana (ohm m) ~0.2 1000-3000

 Aguas dulces superficiales superficiales

10-1000

 Aguas salobres superficiales

2-10

 Aguas subterráneas subterráneas

1-20

 Agua de lagos salados salados

0.1-1

 Aguas impregnadas en roca

0.03-10

 Agua de acuíferos acuíferos aluviales

10-30

 Agua de fuentes

50-100

 Arenas y gravas secas  Arenas y gravas con agua dulce

1000-10000 50-500

20-500

 Arenas y gravas con agua salada

0.5-5

0.05-50

 Arcillas

2-20

0.05-50

Margas

20-100

1-100

Caliza y areniscas

300-10000

500-10000

 Areniscas arcillosa

50-300

5-100

 Areniscas cuarcitas cuarcitas

300-10000

Cineritas, tobas volcánicas Lavas (rocas ígneas y metamórfic metamórficas) as) Esquistos grafitosos Esquistos arcillosos o alterados

20-100 300-10000

100-10000

0.5-5

0.001-0.1

100-300

Esquistos sanos

300- 3 000

Gneis, granito alterado

100-1000

Gneis, granito sanos Sal

1000-10000 5000-1000000

 

 

2.9

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CORRIENTE CONTINUA Y CORRIENTE ALTERNA

Existen métodos de prospección eléctrica que emplean corrientes artificiales como continuas o alternas. La corriente alterna se presenta ventajosa porque fácilmente puede filtrarse y eliminar las tensiones parásitas debidas a la polarización espontánea y a las corrientes telúricas o industriales. La fuente de corriente no necesita ser tan potente como la de corriente continua. Es necesario tomar en cuenta que la corriente alterna tiene un gran inconveniente respecto a la corriente continua, dado que su profundidad de penetración disminuye rápidamente con la frecuencia. La profundidad de penetración (Astier, 1975), que se define como la profundidad a la cual la densidad de corriente se reduce aproximadamente un tercio de su valor en superficie, viene dada por: 

1

  

2

 f  

 

(Ec. 2.3) 

con P en Km y  en ohm m (f es la frecuencia en Hertzios). Por ejemplo, para una línea de longitud infinita y un terreno de 10 ohm m de resistividad, la profundidad de penetración es del orden de 160 m si f es igual a 100 y de 50 m para f es igual a 1000. El fenómeno es particularmente molesto cuando los terrenos mas superficiales son relativamente conductores, ya que en este caso las líneas de corriente tienden a no penetrar (efecto skin).

 

 

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2.10 SONDEO ELÉCTRICO VERTICAL Se llama sondeo eléctrico a una serie de determinaciones de resistividad aparente, efectuadas con el mismo tipo de dispositivo y separación creciente entre los electrodos de emisión y recepción. Cuando el dispositivo empleado es simétrico o asimétrico con un electrodo en el infinito y durante la medición permanecen fijos el azimut del dispositivo y el centro del segmento MN, este proceso se denomina sondeo eléctrico vertical (SEV). La finalidad del SEV es averiguar la distribución vertical de resistividades bajo el punto sondeado y es aplicable cuando el objetivo tiene posición más o menos horizontal, y su extensión en dicho sentido no es pequeña respecto a su profundidad, cuando las mediciones se efectúan sobre un terreno compuesto por capas lateralmente homogéneas en lo que respecta a la resistividad. El terreno donde se realizarán los SEV, deben cumplir las hipótesis que sirven de base para el cálculo de las curvas patrón, que son las siguientes:  

Las discontinuidades en el subsuelo han de ser horizontales. Si el contacto tiene un buzamiento hasta de 10 a 15°, puede subsanarse orientando la línea de electrodos paralela buzamiento de las formaciones.

 

No han de exi existir stir variaciones laterales de resistiv resistividad. idad. Para verificar esto se debe hacer dos SEV perpendiculares en cada estación, o dos paralelos ligeramente separados.

Los datos de resistividad aparente obtenidos en cada SEV se representan por medio de una curva, en función de las distancias de los electrodos. Para

 

 

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que ello sea posible, es necesario que estas distancias puedan expresarse por una sola variable, pues de lo contrario habría que recurrir a una superficie. La resistividad aparente se expresa en función de la distancia  AB/2 y la representación gráfica se hace en coordenadas logarítmicas, lo cual se justifica por las siguientes razones:  

Poner de manifiesto que en prospección eléctrica la influencia de una capa disminuye con su profundidad.

 

Darle mismo valor a las variaciones de resistividad de las capas conductoras y de las resistivas.

 

Permite dar una interpretación cuantitativa a través de ábacos.

La separación AB generalmente no es proporcional a la penetración, pues sólo es cierto en medios homogéneos. En un medio estratificado la densidad de corriente variará, por lo que la penetración dependerá de la distribución de resistividades. Un medio estratificado general se considera compuesto por dos semiespacios. El primero de ellos de conductividad nula, representa la atmósfera, el segundo, que representa el terreno, es un medio heterogéneo compuesto de medios parciales homogéneos e isótropos, de extensión lateral indefinida y cuyas superficies de separación son paralelas entre sí al plano aire-terreno. La especificación de espesores y resistividades de cada medio estratificado descrito, recibe el nombre de corte geoeléctrico. Estos cortes o curvas patrón pueden clasificarse atendiendo al número de capas que lo componen y se hacen una serie de suposiciones como son: terreno horizontal, contactos entre distintas capas horizontales y la última capa de espesor infinito.

 

 

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2.11

MÉTODOS ELÉCTRICOS QUE UTILIZAN CORRIENTES

ARTIFICIALES 2.11.1 Método de resistividades. El método de las resistividades permite el estudio no sólo de formaciones subhorizontales sino también la determinación de formaciones subverticales (fallas, filones) a una profundidad mayor que el método de líneas equipotenciales, es por ello el más importante. Su característica principal es que se envía corriente al terreno mediante los electrodos  A y B que se clavan en el suelo y una vez establecido así un campo eléctrico artificial, se investigan sus condiciones con los otros dos electrodos  M y N   adicionales también clavados en el terreno. Se puede determinar la resistividad aparente del terreno, que es función del cociente entre la diferencia de potencial medida entre los electrodos de investigación y la intensidad de corriente con que se alimenta el terreno. De esta forma se crea una diferencia de potencial entre los puntos  M y N por lo que su resistividad será según (Orellana, 1982):  V

    k 

I

(Ec. 2.6) 

 

donde: ρ: es la resistividad aparente en ohm-m V:

es la diferencia de potencial medido en milivoltios I: es la corriente medida en miliamperios k: es la constante que se calcula a partir de las distancias interlectródicas expresada en metros, y viene dada por (Astier, 1975): k  

 

2 

1     1 1     1       AM BM   AN BN 

 

(Ec. 2.7)

 

 

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2.11.2 Dispositivo Schlumberger El dispositivo Schlumberger es el que se ha impuesto sobre los demás. En este dispositivo los electrodos de medida M  y  y N se sitúan simétricamente a la distancia l   del punto de estación O.  Los electrodos de corriente, de igual forma, a la distancia variable L, y de forma que los cuatro electrodos queden alineados sobre el terreno. (Figura 2.1): + I

V A

M

N

B

o

l L

Figura 2.1. Dispositivo Schlumberger

En este caso k resulta ser según (Orellana, 1982): 2

k  

   L

2

 l2 l

 

(Ec. 2.8) 

El método radica en hacer circular un flujo de corriente eléctrica en el terreno donde se va a realizar la prospección para su estudio. Esta corriente se inyecta por medio de dos electrodos y el potencial causado por ella se mide usando otros dos electrodos a una cierta distancia de los primeros. Con estos dos parámetros se puede calcular la resistividad de las rocas a una profundidad que depende de la separación entre los electrodos de corriente y los de medición. En el caso real de campo, no se presentará nunca el caso de un terreno homogéneo, sino que en la mayoría de los casos, en los que son de aplicación el método de resistividades, estará formado por una serie de capas de terreno homogéneo, que formarían en su conjunto un sistema

 

 

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heterogéneo (anisotropía macroscópica).  Al aplicar en estos casos

las

fórmulas de acuerdo al dispositivo a utilizar, en el caso homogéneo, dará una resistividad aparente del terreno, resistividad que será función del parámetro del dispositivo. En el caso del dispositivo Schlumberger, por ejemplo, será función de

L 

AB 2

  y en un terreno formado por dos capas horizontales de

resistividad ρ1 y ρ2 en el que ρ2   ρ1 se tendrá que para valores bajos de L,

la resistividad aparente será prácticamente igual a la resistividad de la primera capa ρ1. Esto se debe a que muy poca corriente llega a la segunda

capa. Por el contrario, para valores grandes de L, la resistividad aparente tiende al valor de la resistividad de la segunda capa ρ 2 ya que la mayor parte

de la corriente circulará ahora por la segunda capa.

 

 

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2.12

REDISTRIBUCIÓN DEL ÁREA DE ESTUDIO

Para realizar los sondeos eléctricos verticales (SEV), se dividió el área en cuatro sectores (Fig. 3.1), en los cuales se realizaron calicatas eléctricas perpendiculares entre sí para el área 1 y 2, con la finalidad de obtener un área encerrada, obteniendo una uniformidad al momento de procesar la resistividad del suelo, mientras que para las áreas 3 y 4 un SEV amplio. Área 1 Área 2

Área 4

rea 3

Figura 3.1. Disposición de las áreas en el terreno de estudio

 

 

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En cada área se realizaron dos SEV con aperturas de AB/2 variables, debido a la condición húmeda del suelo. Para cada línea geoeléctrica se tomaron sus rumbos, altitud y locación del punto central con un GPS diferencial (marca Trimble), con la finalidad de ofrecer precisión la ubicación de dichos sondeos, para su posterior correlación con losen estudios geotécnicos.

2.12.1 Materiales utilizados:  

Planta eléctrica 

 

1 multímetro digital Fluke 

 

1 multímetro digital pinza amperimétrica. 

 

1 GPS diferencial Trimble Juno Handset 

 

1 cinta métrica (50 m). 

 

 

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2.13 SEV EN LA ZONA 1 Se realizaron dos sondeos eléctricos verticales, con poca apertura de AB/2 debido a las condiciones físicas de la zona y exigencias del trabajo, ya que el terreno presentaba humedad superficial media. El suelo presenta característica plástica al tacto, debido a la humedad presente, adicionalmente posee un color rojizo, característico de contenido de óxido de hierro. Estas características afectan en gran medida a los SEV, debido a que el suelo se vuelve conductivo.

SEV-1

SEV-2

Figura 4a. Disposición de los SEV-1 y SEV-2 en el terreno de estudio

 

 

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 

Sondeo eléctrico vertical 1 (SEV-1)

Para el sondeo eléctrico vertical, correspondiente al gráfico 4.1 (SEV-1), la apertura máxima obtenida de AB/2 fue de seis (6) metros. Las mediciones mostraron una linealidad suave y una variación de la resistividad aparente del suelo que va en el orden de los 1.02 ohm metros hasta los 2.02 ohm metros, utilizándose para los cálculos un MN de d e 1 metro. Datos del SEV-1 Rumbo: N45W Coordenadas: 9o 17’ 39” N  Altitud: 188.32 m ASE

69º 26’3.84” W 

Realizando el estudio geofísico y analizando las curvas obtenidas en las mediciones de campo, mediante el procedimiento de curvas preestablecidas (Orellana 1982), se obtiene dos estratos bien definidos:

Estrato 1  Espesor: 0.7 metros Litología: Arcilla Resistividad aparente: 0.81 Ωm  Resistividad aprox.: 0.05 Ω 

Estrato 2  Espesor: sin final de espesor Litología: Arenas poco arcillosas Resistividad aparente: 1.2 Ωm  Resistividad aprox.:

0.09 Ω 

Gráfico 4.1. SEV-1 10,00   e    t   n   e   r   a   p   )    A  m    d   *   a  m    d   h    i   o   v   (    i    t   s    i   s   e    R

1,00 1

10 AB/2 (m) MN = 1

100

 

 

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 

Sondeo eléctrico vertical 2 (SEV-2)

En el sondeo eléctrico vertical 2, correspondiente al gráfico 4.2 (SEV-2) se tuvo como apertura máxima de AB/2 cinco (5) metros. Las mediciones mostraron una linealidad suave y una variación de la resistividad aparente del suelo que va en el orden de los 0.98 ohm metros hasta los 1.75 ohm metros, utilizándose para los cálculos un MN de d e 1 metro. Datos del SEV-2 Rumbo: N40E Coordenadas: 9o 17’ 39” N  Altitud: 188.34 m ASE

69º 26’3.83” W 

Realizando el estudio geofísico, mediante el análisis de la curva por el procedimiento de curvas preestablecidas (Orellana 1982), se obtuvieron tres estratos con las siguientes características:

Estrato 1  Espesor: 1.0 metros Litología: Arcilla Resistividad aparente: 0.98 Ωm  Resistividad aprox.: 0.06 Ω 

Estrato 2  Espesor: sin final de espesor Litología: Arenas poco arcillosas Resistividad aparente: 1.2 Ωm  Resistividad aprox.:

Gráfico 4.2. SEV-2 10,00   e    t   n   e   r   a   p   )    A  m    d   *   a  m    d   h    i   o   v   (    i    t   s    i   s   e    R

1,00

0,10 AB/2 (m) MN = 1

0.08 Ω 

 

 

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2.14

SEV EN LA ZONA 2

Se realizaron dos sondeos eléctricos verticales, con poca apertura de AB/2 debido a las condiciones físicas de la zona y exigencias del trabajo, ya que el terreno presentaba humedad superficial extrema. En el área seleccionada se encuentra relativamente seca, a comparación de su alrededor, que presenta grandes charcos. Las características físicas y visuales son muy similares a la la zona 1, arcilla plástica al tacto y contenido de óxido de hierro. Estas características afectan en gran medida a los SEV, debido a que el suelo se vuelve conductivo.

SEV-3

SEV-4

Figura 4b. Disposición de los SEV-3 y SEV-4 en el terreno de estudio

 

 

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 

Sondeo eléctrico vertical 3 (SEV-3)

Para el sondeo eléctrico vertical, correspondiente al gráfico 4.3 (SEV-3), la apertura máxima obtenida de AB/2 fue de seis (6) metros. Las mediciones mostraron una linealidad suave y una variación de la resistividad aparente del suelo que va en el orden de los 0.37 ohm metros hasta los 1.57 ohm metros, utilizándose para los cálculos un MN de 1 metro. Datos del SEV-3 Rumbo: N20E Coordenadas: 9o 17’ 38.171” N  Altitud: 185.01 m ASE

69º 26’3.967” W  

Realizando el estudio geofísico y analizando las curvas obtenidas en las mediciones de campo, mediante el procedimiento de curvas preestablecidas (Orellana 1982), se obtiene dos estratos bien definidos:

Estrato 1 

Estrato 2 

Espesor: 1.9375 metros Litología: Arcillas y gravas Resistividad aparente: 0.85 Ωm  Resistividad aprox.: 0.02 Ω 

Espesor: Litología: Resistividad aparente: Resistividad aprox.:

Gráfico 4.3. SEV-3 10,00   e    t   n   e   r   a   p   )    A  m    d   *   a  m    d   h    i   o   v   (    i    t   s    i   s   e    R

1,00

0,10 AB/2 (m) MN = 1

 

 

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 

Sondeo eléctrico vertical 4 (SEV-4)

Para el sondeo eléctrico vertical, correspondiente al gráfico 4.4 (SEV-3), la apertura máxima obtenida de AB/2 fue de seis (6) metros. Las mediciones mostraron una linealidad suave y una variación de la resistividad aparente del suelo que va en el orden de los 0.33 ohm metros hasta los 2.44 ohm metros, utilizándose para los cálculos un MN de 1 metro. Datos del SEV-4 Rumbo: N50E Coordenadas: 9o 17’ 38.17” N  Altitud: 185.00 m ASE

69º 26’3.97” W 

Realizando el estudio geofísico y analizando las curvas obtenidas en las mediciones de campo, mediante el procedimiento de curvas preestablecidas (Orellana 1982), se obtiene dos estratos bien definidos:

Estrato 1  Espesor: 1.9375 metros Litología: Arcilla Resistividad aparente: 0.76 Ωm  Resistividad aprox.: 0.03 Ω 

Estrato 2  Espesor: 2.1 metros Litología: Arenas poco arcillosas Resistividad aparente: 1.15 Ωm  Resistividad aprox.: 0.075 Ω 

Gráfico 4.4. SEV-4 10,00   e    t   n   e   r   a   p   )    A  m    d   *   a  m    d   h    i   o   v   (    i    t   s    i   s   e    R

1,00

0,10 AB/2 (m) MN = 1

 

 

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2.15 SEV EN LA ZONA 3 Se realizó un sondeo eléctrico vertical, con mayor apertura de AB/2, limitado por un lindero en dirección de la apertura de los dipolos AB. La zona 3 es la más seca de las cuatro áreas, con alta presencia de grabas en su superficie, adicionalmente, las lutitas son de color rojo claro. Las picas presentan dificultad para ser clavadas, y con dificultad al sacarlas, a pesar de presentar muy poca humedad superficial.

SEV-5

Figura 4c. Disposición de los SEV-5 en el terreno de estudio  

 

 

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 

Sondeo eléctrico vertical 5 (SEV-5)

Para el sondeo eléctrico vertical, correspondiente al gráfico 4.5 (SEV-5), la apertura máxima obtenida de AB/2 fue de diecisiete (16) metros. Las mediciones mostraron una linealidad suave y una variación de la resistividad aparente del suelo que va en el orden de los 0.02 ohm metros hasta los 3.40 ohm metros, utilizándose para los cálculos un MN de 1 metro. Datos del SEV-5 Rumbo: N40E Coordenadas: 9o 17’ 24.52” N  Altitud: 182.43 m ASE

69º 26’6.902” W 

Realizando el estudio geofísico y analizando las curvas obtenidas en las mediciones de campo, mediante el procedimiento de curvas preestablecidas (Orellana 1982), se obtiene dos estratos bien definidos:

Estrato 1 

Estrato 2 

Espesor: 5 metros Litología: Arcilla Resistividad aparente: 0.09 Ωm  Resistividad aprox.: 0.04 Ω 

Espesor: sin final de espesor Litología: Arcillas Resistividad aparente: 0.06 Ωm  Resistividad aprox.: 0.03 Ω 

Gráfico 4.5. SEV-5 10,00   e    t   n   e   r   a   p   )    A  m    d   *   a   m    d   h    i   o   v   (    i    t   s    i   s   e    R

1,00 0,10 0,01 AB/2 (m) MN = 1

2.16 SEV EN LA ZONA 4

 

 

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Se realizó un sondeo eléctrico vertical, con apertura de AB/2 igual a 16m. La zona 4 precenta grabas en su superficie y algunos charcos. Las arcillas presentes son de color naranja, muy similar al área 3, con la diferencia que existe presencia de una pequeña capa vegetal y edificaciones de concreto. Se observan alrededor algunas cabillas y techos de zing de la construcción.

SEV-6

Figura 4c. Disposición de los SEV-6 en el terreno de estudio

 

Sondeo eléctrico vertical 6 (SEV-6)

 

 

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Para el sondeo eléctrico vertical, correspondiente al gráfico 4.5 (SEV-5), la apertura máxima obtenida de AB/2 fue de diecisiete (17) metros. Las mediciones mostraron una linealidad suave y una variación de la resistividad aparente del suelo que va en el orden de los 1.36 ohm metros hasta los 2.19 ohm metros, utilizándose para los cálculos un MN de 1 metro. Datos del SEV-6 Rumbo: N55E Coordenadas: 9o 17’ 29.962” N  Altitud: 181.63 m ASE

69º 26’9.122” W  

Realizando el estudio geofísico y analizando las curvas obtenidas en las mediciones de campo, mediante el procedimiento de curvas preestablecidas (Orellana 1982), se obtiene dos estratos bien definidos:

Estrato 1  Espesor: 0.5 metros Litología: Arcilla Resistividad aparente: 1.4 Ωm  Resistividad aprox.: 0.03 Ω 

Estrato 2  Espesor:4 metros Litología: Arenas poco arcillosas Resistividad aparente: 2.8 Ωm  Resistividad aprox.:

Gráfico 4.6. SEV-6 10,00   e    t   n   e   r   a   p   )    A  m    d   *   a  m    d   h    i   o   v   (    i    t   s    i   s   e    R

1,00 AB/2 (m) MN = 1

0.056 Ω 

 

 

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Una vez concluido todos los estudios exigidos para este proyecto, y haber culminado los trabajos de campo, se concluye lo siguiente:  

Al realizar las mediciones y comparar la interpretación geoeléctrica, en la zona de Ospino, se tiene que los resultados de la resistividad son similares en toda la zona de medición, aproximadamente 0.9 Ωm, a diferencia del área 4 que presente mayor resistividad.

 

La resistividad promedio de las areas en general son similares, las cuales se encuentran en el orden de los 0.04 Ω. 

 

El SEV-4 presenta una curva tipo A, lo que significa que la resistividad aparente se va incrementando a medida que aumenta la profundidad, por consiguiente según la clasificación son arcillas con gravas y arenas.

 

El comportamiento del SEV-5 es clásico de un suelo demasiado húmedo, motivo por el cual la corriente se transmite con facilidad en la capa superficial, por consiguiente el siguiente estrato no se detalla.

 

La curva del SEV-6 presenta un pico negativo, lo que se podría interpretar como un posible nivel freático aproximadamente a 5 metros de profundidad.

 

Los valores obtenidos en campo y analizados arrojan resultados que pueden ser explicados por: 1. Contenido alto de humedad, en las arcillas y tomando en cuenta que el agua posee baja resistividad y las arcillas poseen un contenido mineral (óxido de hierro), el medio puede presentar una resistividad aparente baja. 2. Las constantes lluvias alteran las mediciones, por lo que es recomendable hacer una (1) medición transversal con el suelo completamente seco y ver su variación.  

El nivel freático se localiza a unos 5 metros de pr profundidad, ofundidad, pero hay que considerar que la zona se encuentra en un pie de monte, motivo por el cual el agua proveniente del ramal de la cordillera de los andes, y aunado a las lluvias estas depositaciones de agua están a poca profundidad por la saturación de las arcillas. CALLE LISANDRO ALVARADO EDIFICIO CAPRI P.H. SANTA MONICA TLF.: 0212 - 0212-83 0212-831-83-61 1-83-61 - 0416-835-68 0416-835-68-78. -78.

 

 

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 

Geomorfologicamente y por las características físicas del suelo, se puede inferir que el nivel freático se localiza a 9 metros de profundidad, variando en 4 metros con los resultados geoeléctrico, cuya explicación es la temporada de lluvias y alteración del suelo para nivelar.

 

Los resultados para el estudio de puesta son completamente fiables, ya que se utilizo corriente alterna para su cálculo, el cual no se ve afectado por los agentes externos, de clima y maquinarias.

Ing. Eduardo Rivadeneyra CIV: 162.041

CALLE LISANDRO ALVARADO EDIFICIO CAPRI P.H. SANTA MONICA TLF.: 0212 - 0212-83 0212-831-83-61 1-83-61 - 0416-835-68 0416-835-68-78. -78.

 

 

RIF.:J-31034557-0 NIT.:0291840701 OCEI.:1401020310345570

E studi studi o g eotécni cnico co en e ell se secto ctor Ospi spi no, no, E sta stado P or tugue ug uesa sa  3e  3 er . I N F ORM OR M E : CI C I M E N T A C I ON ONE E S.

CALLE LISANDRO ALVARADO EDIFICIO CAPRI P.H. SANTA MONICA TLF.: 0212 - 0212-83 0212-831-83-61 1-83-61 - 0416-835-68 0416-835-68-78. -78.

 

 

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Concluidas las primeras dos etapas del estudio se procede a compilar y analizar todas las variables y datos obtenidos, tanto en campo como en laboratorio, para desarrollar las propuestas finales en lo que respecta a las condiciones del suelo, del terreno ubicado en las adyacencias de la autopista José Antonio Páez, cercano a la población de Ospino. La intención final de este estudio gira entorno a la capacidad portante que poseen los estratos del subsuelo y la determinación de correlaciones de las características físico-mecánicas a partir de la estratigrafía, geomorfología y respuestas geoeléctrica del lugar, que permitan concluir con las condiciones actuales del terreno y su posibilidad de mejoramiento, en función de los requerimientos exigidos.

3.1 ANÁLISIS GEOMORFOLÓGICO Este análisis comienza por la interpretación de la topografía, claro esta que el terreno ha sido modificado varias veces, en el pasado y en la actualidad, sin embargo tomando en cuenta el levantamiento realizado con anterioridad al movimiento de tierras actual, se puede concluir algunas cosas.

3.1.1 Interpretación Topográfica  Al observar el levantamiento topográfico antes mencionado, se logra distinguir dos elementos del paisaje a destacar: Los montículos y La planicie. Comenzando por los montículos, se describen 2 elementos que se disponen superficialmente, y que son los vestigios de topoformas de mayores dimensiones, pero que actualmente conservan información importante para el análisis. CALLE LISANDRO ALVARADO EDIFICIO CAPRI P.H. SANTA MONICA TLF.: 0212 - 0212-83 0212-831-83-61 1-83-61 - 0416-835-68 0416-835-68-78. -78.

 

 

RIF.:J-31034557-0 NIT.:0291840701 OCEI.:1401020310345570

Las topoformas llamadas montículos se encuentran situadas hacia el norte del terreno, alineadas aproximadamente en dirección N45E. Sin embargo, es importante destacar que paralelamente, pero hacia el sur del terreno, un tercer montículo presenta una forma alongada y con mayor extensión longitudinal que sus pares del norte. Por otro lado, La Planicie completa el resto del paisaje dentro del terreno de aproximadamente 14 hectáreas. Ésta presenta una disposición regular y se manifiesta una suave línea de drenaje con dirección S55W y con buzamiento hacia el sur. Finalmente se pudo constatar que los montículos predominan en este sector, pues del otro lado de la autopista, al norte, se observan sendos montículos, que dan respuesta de analogía con respecto a los montículos que debieron existir en el terreno sujeto de estudio.

3.1.2 ANÁLISIS ESTRATIGRÁFICO   A partir de la descripción en campo se logro construir la secuencia de los estratos por medio de columnas estratigráficas, las cuales fueron ubicadas estratégicamente para que generaran la representación más real del subsuelo del lugar. En la figura 3.2 se representa la ubicación de cada columna estratigráfica correspondiente a cada calicata ejecutada en el terreno. También seguidamente se representan las columnas estratigráficas de todas las calicatas.

CALLE LISANDRO ALVARADO EDIFICIO CAPRI P.H. SANTA MONICA TLF.: 0212 - 0212-83 0212-831-83-61 1-83-61 - 0416-835-68 0416-835-68-78. -78.

 

 

RIF.:J-31034557-0 NIT.:0291840701 OCEI.:1401020310345570

Fig 3.1 interpretación de topoformas. Montículos

Planicie

Línea de drenaje principal

CALLE LISANDRO ALVARADO EDIFICIO CAPRI P.H. SANTA MONICA TLF.: 0212 - 0212-83 0212-831-83-61 1-83-61 - 0416-835-68 0416-835-68-78. -78.

 

 

RIF.:J-31034557-0 NIT.:0291840701 OCEI.:1401020310345570

16 15 14

13

12

11

10 9

8

4 17 5 3

1

6

7

2

Fig 3.2 Interpretación Estratigráfic Estratigráfica. a. Calicatas

contacto litológico

CALLE LISANDRO ALVARADO EDIFICIO CAPRI P.H. SANTA MONICA TLF.: 0212 - 0212-83 0212-831-83-61 1-83-61 - 0416-835-68 0416-835-68-78. -78.

 

 

RIF.:J-31034557-0 NIT.:0291840701 OCEI.:1401020310345570

Columna Estratigráfica calicata 1. Ospino. Edo. Portuguesa.

0m

Descripción Laboratorio

g(CL)s

Descripción en campo

Grava en matriz arcilloarenosa de color rojizo. Qu=2.5 kg/cm2.

0.75m

1.05m (GC)

En tope:  Arcilla con arena gruesa. Color ocre oscuro. Qu= 4.5 kg/cm2 En base: Grava arcillo-arenosa de grano grueso. Ocre claro. Qu>4.5 kg/cm2

1.5m

CALLE LISANDRO ALVARADO EDIFICIO CAPRI P.H. SANTA MONICA TLF.: 0212 - 0212-83 0212-831-83-61 1-83-61 - 0416-835-68 0416-835-68-78. -78.

 

 

RIF.:J-31034557-0 NIT.:0291840701 OCEI.:1401020310345570

Columna Estratigráfica calicata 2. Ospino. Edo. Portuguesa.

0m

Descripción Laboratorio

g(CL)s

Descripción en campo

Grava en matriz arcilloarenosa de color rojizo. Qu=2.5 kg/cm2.

0.50m

(CL)s

En tope:  Arcilla con cantos en la base. Color ocre. Qu= 4.5 kg/cm2

1.9m

CALLE LISANDRO ALVARADO EDIFICIO CAPRI P.H. SANTA MONICA TLF.: 0212 - 0212-83 0212-831-83-61 1-83-61 - 0416-835-68 0416-835-68-78. -78.

 

 

RIF.:J-31034557-0 NIT.:0291840701 OCEI.:1401020310345570

Columna Estratigráfica calicata 3. Ospino. Edo. Portuguesa

0m

Descripción Laboratorio

Descripción en campo

Grava gruesa (guijarros)matriz arenosa de grano grueso. Color ocre claro (amarillento) Qu=4.5 kg/cm2.

Grava gruesa (guijarros)matriz arenosa de grano grueso. Color ocre claro (amarillento) Qu=4.5 kg/cm2.

1.3m

CALLE LISANDRO ALVARADO EDIFICIO CAPRI P.H. SANTA MONICA TLF.: 0212 - 0212-83 0212-831-83-61 1-83-61 - 0416-835-68 0416-835-68-78. -78.

 

 

RIF.:J-31034557-0 NIT.:0291840701 OCEI.:1401020310345570

Columna Estratigráfica calicata 4. Ospino. Edo. Portuguesa

0m

Descripción Laboratorio

Descripción en campo

Grava en matriz arcillosa con arena de grano medio a fino. Color ocre. Qu=3 kg/cm2.

Grava en matriz arcillosa con arena de grano medio a fino. Color ocre. Qu=3 kg/cm2.

1.5m

CALLE LISANDRO ALVARADO EDIFICIO CAPRI P.H. SANTA MONICA TLF.: 0212 - 0212-83 0212-831-83-61 1-83-61 - 0416-835-68 0416-835-68-78. -78.

 

 

RIF.:J-31034557-0 NIT.:0291840701 OCEI.:1401020310345570

Columna Estratigráfica calicata 5. Ospino. Edo. Portuguesa

0m

Descripción Laboratorio

Descripción en campo

Grava matriz arcillosa con arena de grano medio a grueso Color rojizo. Qu=3.75 kg/cm2.

0.75m

Grava matriz arcillo-arenosa de grano medio. Color Ocre. Qu>4.5 kg/cm2

1.3m

CALLE LISANDRO ALVARADO EDIFICIO CAPRI P.H. SANTA MONICA TLF.: 0212 - 0212-83 0212-831-83-61 1-83-61 - 0416-835-68 0416-835-68-78. -78.

TLF.: 0212

0212 83 831 1 83 61

0416 835 68 78.

 

 

RIF.:J-31034557-0 NIT.:0291840701 OCEI.:1401020310345570

Columna Estratigráfica calicata 6. Ospino. Edo. Portuguesa

0m

Descripción Laboratorio

Descripción en campo

Grava matriz arcillo-arenosa, grano medio a grueso. Color ocre

0.75m

1.05m

Grava matriz arcillosa con arena media media de color rojizo. Qu>4.5 kg/cm2.

1.9m

CALLE LISANDRO ALVARADO EDIFICIO CAPRI P.H. SANTA MONICA

TLF.: 0212

0212 83 831 1 83 61

0416 835 68 78.

 

 

RIF.:J-31034557-0 NIT.:0291840701 OCEI.:1401020310345570

Columna Estratigráfica calicata 7. Ospino. Edo. Portuguesa

0m

Descripción Laboratorio

Descripción en campo

Humus

0.6m

Grava areno-arcillosa granos fino a grueso. Color Ocre.

1.75m

CALLE LISANDRO ALVARADO EDIFICIO CAPRI P.H. SANTA MONICA

TLF.: 0212

0212 83 831 1 83 61

0416 835 68 78.

 

 

RIF.:J-31034557-0 NIT.:0291840701 OCEI.:1401020310345570

Columna Estratigráfica calicata 8. Ospino. Edo. Portuguesa

0m

Descripción Laboratorio

Descripción en campo

Humus

s(CL)

0.5m

Grava matriz arcillo-arenosa fina a gruesa. Color rojiza.

g(SM)

3m

CALLE LISANDRO ALVARADO EDIFICIO CAPRI P.H. SANTA MONICA

TLF.: 0212 - 0212-83 0212-831-83-61 1-83-61 - 0416-835-68 0416-835-68-78. -78.

 

 

RIF.:J-31034557-0 NIT.:0291840701 OCEI.:1401020310345570

Columna Estratigráfica calicata 9. Ospino. Edo. Portuguesa

0m

Descripción Laboratorio

Descripción en campo

Grava arcillo arenosa muy densa. Color ocre

Grava arcillo arenosa muy densa. Color ocre

1.5m

CALLE LISANDRO ALVARADO EDIFICIO CAPRI P.H. SANTA MONICA

TLF.: 0212 - 0212-83 0212-831-83-61 1-83-61 - 0416-835-68 0416-835-68-78. -78.

 

 

RIF.:J-31034557-0 NIT.:0291840701 OCEI.:1401020310345570

Columna Estratigráfica calicata 10. Ospino. Edo. Portuguesa

0m

Descripción Laboratorio

Descripción en campo

Grava arcillo arenosa muy densa. Color ocre

Grava arcillo arenosa muy densa. Color ocre

1.5m

CALLE LISANDRO ALVARADO EDIFICIO CAPRI P.H. SANTA MONICA

TLF.: 0212 - 0212-83 0212-831-83-61 1-83-61 - 0416-835-68 0416-835-68-78. -78.

 

 

RIF.:J-31034557-0 NIT.:0291840701 OCEI.:1401020310345570

Columna Estratigráfica calicata 11. Ospino. Edo. Portuguesa

0m

Descripción Laboratorio

Descripción en campo

Grava arcillo-arenosa de color amarillo con rojizo más denso.

0.65m

Grava arcillo-arenosa de color rojizo.

1.2m

CALLE LISANDRO ALVARADO EDIFICIO CAPRI P.H. SANTA MONICA

TLF.: 0212 - 0212-83 0212-831-83-61 1-83-61 - 0416-835-68 0416-835-68-78. -78.

 

 

RIF.:J-31034557-0 NIT.:0291840701 OCEI.:1401020310345570

Columna Estratigráfica calicata12. Ospino. Edo. Portuguesa

0m

Descripción Laboratorio

Descripción en campo

Intercalación de grava arcillosa arenosa color rojizo con grava arcillosa arenosa color amarillo

Intercalación de grava arcillosa arenosa color rojizo con grava arcillosa arenosa color amarillo

1.6m

CALLE LISANDRO ALVARADO EDIFICIO CAPRI P.H. SANTA MONICA

TLF.: 0212 - 0212-83 0212-831-83-61 1-83-61 - 0416-835-68 0416-835-68-78. -78.

 

 

RIF.:J-31034557-0 NIT.:0291840701 OCEI.:1401020310345570

Columna Estratigráfica calicata 13. Ospino. Edo. Portuguesa

0m

Descripción Laboratorio

g(CL)s

Descripción en campo

Grava arcillo-arenosa Color rojizo

0.50m

Grava arcillo-arenosa Color amarillento

(GC)

1.5m

CALLE LISANDRO ALVARADO EDIFICIO CAPRI P.H. SANTA MONICA

TLF.: 0212 - 0212-83 0212-831-83-61 1-83-61 - 0416-835-68 0416-835-68-78. -78.

 

 

RIF.:J-31034557-0 NIT.:0291840701 OCEI.:1401020310345570

Columna Estratigráfica calicata 14. Ospino. Edo. Portuguesa

0m

Descripción Laboratorio

Descripción en campo

Grava arcillo-arenosa grano fino a grueso Color amarillo muy denso. .

(GC)

Grava arcillo-arenosa grano fino a grueso Color amarillo muy denso.

1.5m

CALLE LISANDRO ALVARADO EDIFICIO CAPRI P.H. SANTA MONICA

TLF.: 0212 - 0212-83 0212-831-83-61 1-83-61 - 0416-835-68 0416-835-68-78. -78.

 

 

RIF.:J-31034557-0 NIT.:0291840701 OCEI.:1401020310345570

Columna Estratigráfica calicata 15. Ospino. Edo. Portuguesa

0m

Descripción Laboratorio

Descripción en campo

Grava (guijarros) arcilloarenosa grano fino a grueso Color amarillo con tonos rojos

Grava (guijarros) arcilloarenosa grano fino a grueso Color amarillo con tonos rojos

1.7m

CALLE LISANDRO ALVARADO EDIFICIO CAPRI P.H. SANTA MONICA

TLF.: 0212 - 0212-83 0212-831-83-61 1-83-61 - 0416-835-68 0416-835-68-78. -78.

 

 

RIF.:J-31034557-0 NIT.:0291840701 OCEI.:1401020310345570

Columna Estratigráfica calicata 16. Ospino. Edo. Portuguesa

0m

Descripción Laboratorio

Descripción en campo

Grava arcillo-arenosa grano fino a grueso Color rojizo

 

Grava arcillo-arenosa grano fino a grueso Color rojizo

 

1m

CALLE LISANDRO ALVARADO EDIFICIO CAPRI P.H. SANTA MONICA

TLF.: 0212 - 0212-83 0212-831-83-61 1-83-61 - 0416-835-68 0416-835-68-78. -78.

 

 

RIF.:J-31034557-0 NIT.:0291840701 OCEI.:1401020310345570

Columna Estratigráfica calicata 17. Ospino. Edo. Portuguesa.

0m

Descripción Laboratorio

Descripción en campo

Grava arcillo-arenosa grano fino a grueso Color rojizo

 

Grava arcillo-arenosa grano fino a grueso Color rojizo

 

1m

CALLE LISANDRO ALVARADO EDIFICIO CAPRI P.H. SANTA MONICA

TLF.: 0212 - 0212-83 0212-831-83-61 1-83-61 - 0416-835-68 0416-835-68-78. -78.

 

 

RIF.:J-31034557-0 NIT.:0291840701 OCEI.:1401020310345570

 A partir de lo observado en campo y sus correspondientes columnas estratigráficas se logro establecer correlaciones con los resultados de

la

caracterización hecha en laboratorio. Aunque los términos discrepan en función de la cantidad presente de cada litotipo (grava, arena, finos), cuando se comparan ambas descripciones, básicamente se describe lo mismo. Evidentemente la observación en sitio no estima porcentajes de cada litotipo. Estas correlaciones permiten establecer una facie sedimentaria, con dos subfacies estratigráficas. La facie se denominara; depósitos aluvionales próximos piemontinos cuaternarios de arcillas, gravas y arenas. La primera subfacie se caracteriza por ser la mas superficial y con color predominantemente rojizo; color caracteristico por la presencia de minerales ricos en hierro, pertenecientes tanto a las cantos rodados igneos como a las arcillas ricas en minerales de hierro. Es importante resaltar que en la mayoria de los casos las arcillas expansivas no comprenden a las arcillas rojas ricas en minerales de hierro. La segunda subfacie por lo general en este terreno subyace a la primera subfacie y se caracteriza por presentar un color ocre con tendencia a aclararse en algunas zonas del terreno. Contiene en la mayoría de los casos menor presencia de arcillas, tal vez por ello que disminuya el color rojizo en esta subfacie.

 A partir de estas delimitaciones se pudo construir un mapa de subfacies, representado en la figura 3.2 en donde se observa la distribución aproximada de cada una. Una

vez

realizada

las

correspondientes

interpretaciones

topográfica

y

estratigráfica, corresponde analizarlas en conjunto a través de la geomorfología. La subfacie uno coincide con las topoformas más elevadas o montículos, mientras que la subfacie dos coincide con el resto del área que corresponden a la planicie. Esto permite establecer que el material rojo es suprayacente que el material CALLE LISANDRO ALVARADO EDIFICIO CAPRI P.H. SANTA MONICA

TLF.: 0212 - 0212-83 0212-831-83-61 1-83-61 - 0416-835-68 0416-835-68-78. -78.

 

 

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amarillo, y que por movimientos de tierras anteriores, incluso por erosión el material rojo no se observa en las zonas de la planicie.

3.2 ANALISIS GEOTÉCNICO  A partir pa rtir de todos los rresultados esultados obtenidos dur durante ante toda todass las etapas de trabajo, se correlacionarán a través del siguiente análisis geotécnico.

3.2.1 DETERMINACIÓN DE LA PRESIÓN DE SOBRECA SOBRECARGA RGA EFECTIVA Pc se define como la presión de preconsolidación o sobrecarga a la que estuvo sometido el suelo en el pasado, y se logra determinar a través del uso de la gráfica variación de σc-I.L. (INDICE de liquidez- esfuerzo de preconsolidación) desarrollada por el departamento de marina de U.S.A.1982 Indice de Liquidez:

I.L.= (w% - L.P.)/(L.L – L.P.) = (19,9 – 14,57)/( 46,8 – 14,57) = 0,16 Obtenido este valor de I.L. se procedió proced ió calcular a través de la gráfica el valor de Pc

Pc = 4,2*1000 kg/ 929,03cm2 = 4,5 kg/ cm2  Por otro lado, la capacidad de carga última para el estrato de la subfacie dos (material ocre) es.

Qu = 4,5 kg/ cm2  Qadm= 4,5 kg/ cm2 /(F.S.=mien3) = 1,5 kg/ cm2 

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TLF.: 0212 - 0212-83 0212-831-83-61 1-83-61 - 0416-835-68 0416-835-68-78. -78.

 

 

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3.3 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES FINALES Cuando se compara la capacidad carga última obtenida en campo y Pc, se observa que son idénticas, es decir este estrato ha estado sometido a una presión de sobrecarga efectiva en el pasado de igual magnitud a la capacidad de carga ultima actual. Es decir, este estrato puede ser sometido a magnitudes inferiores a esta y no debe verse afectado por asentamientos bruscos ni callamientos. Cargas superiores a este nivel provocaran fallas en este estrato. Pero para garantizar el buen estado de todo el sistema constructivo se recomienda calcular las cimentaciones en función de un Qadm= 1,5 kg/ cm 2 o lo que equivale a 15 Ton/m2. De lo anterior se ratifican lo siguiente. El estrato aún conserva la capacidad de carga obtenida producto de la sobrecarga efectiva a la que estuvo sometida. El estrato no ha entrado a la rama de descompresión o descarga, por lo tanto, el estrato competente esta preconsolidado y no se debe exceder esta carga para que no falle. La prueba de consolidación de un edómetro, solamente ratificaría lo que se ha calculado por medio del índice de liquidez; Pc. Tomando en cuenta el análisis anterior, junto con el resto de los análisis hechos en los capítulos anteriores, se recomiendan los siguientes procedimientos:  A partir de los datos obtenidos (SEV, geomorfología, estratigrafía y laboratorios) por medio de los estudios realizados se recomienda ejecutar fundaciones aisladas (zapatas aisladas) dentro del sustrato mas competente, y cuyo nivel de fundación este comprendido entre 1,20m y 1,5m de profundidad. Evitando fundar en superficie sobre el estrato rojizo. CALLE LISANDRO ALVARADO EDIFICIO CAPRI P.H. SANTA MONICA

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En función a esto también se recomienda no llevar las zonas mas elevadas a cotas mas bajas ejecutando movimientos de tierras innecesarios, pues a través d terrazas y fundaciones a la profundidad antes expuesta será suficientes para la seguridad de la infraestructura a construir. No se recomienda usar losa de fundación esta se soportaría sobre el estrato más superficial y éste no posee la mejor capacidad portante. Se debe recordar que a través del estudio de resistividad aparente se estima que entre 5 y 10m puede estar el nivel freático del posible acuífero en este terreno. También se deben utilizar, para el calculo de la puesta a tierra, los valores de resistividad (ohmios) y no los de resistividad aparente (ohmios*m) pues estos últimos solo son usados para efectos de correlación geológica y geotécnica.

Ing. Eduardo Moros Gerente de operaciones PROMC Soluciones

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 A nális  An li si s geo geotécni co ter r eno ubi cado en el ki lómetro tr o 122 d de e la auto autop pi sta J osé A ntoni ntonio o P áez, munici uni cip pi o Ospi Ospi no no.. E sta stado P or tugue ug uesa sa..

 J ulio uli o de 2009

CALLE LISANDRO ALVARADO EDIFICIO CAPRI P.H. SANTA MONICA TLF.: 0212 - 0212-83 0212-831-83-61 1-83-61 - 0416-835-68 0416-835-68-78. -78.

 

 

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Caracas, 21 de Julio de 2009

 Atención: Ing. Jesús Luciani. Superintendente de Ingeniería-PDVAL.

Por medio de la presente me dirijo a usted con la intención de hacer formal la entrega del documento final correspondiente a  A nális is g eotécni eotécnico co terr terreno eno ubicado en el ki lóm lómet etro ro 122 de la a autop utopis is ta J os é A nto ntonio nio P áe áez, z, munic municipio ipio Ospino. Estado Portuguesa. El cual consta de tres partes principales; Vialidad,

Resistividad y cimentaciones. Faltando por cancelar el 60% restante del monto total convenido entre las partes por la ejecución de este estudio. Sin más que agregar, se despide

Ing. Eduardo Moros Gerente General PROMC Soluciones C.A.