EXPLORACION GEOTECNICA

Transcripción

1 EXPLORACION GEOTECNICA JAIME SUAREZ DIAZ BUCARAMANGA COLOMBIA

2 LA INFORMACION GEOTECNICA ES CLAVE PARA UN BUEN DISEÑO EN COLOMBIA SE ESTA DISEÑANDO CON INFORMACION GEOTECNICA MUY POBRE

3 TEMAS A INVESTIGAR TOPOGRAFIA GEOLOGIA MECANICA DE SUELOS (GEOTECNIA) HIDROLOGIA SUPERFICIAL Y CLIMA HIDROLOGIA SUBTERRANEA SISMICIDAD VEGETACION INTERVENCION ANTROPICA

4 EXPLORACION SUBSUPERFICIAL 1. INVESTIGACION PRELIMINAR MAPAS GEOLOGICOS MAPAS TOPOGRAFICOS MAPAS DE SUELOS INFORMACION HIDROLOGICA ESTUDIOS ANTERIORES

5 RECONOCIMIENTO EVIDENCIAS TOPOGRAFICAS Y MORFOLOGICAS DE PROBLEMAS GEOTECNICOS LITOLOGICA ESTRATIFICACION PERFILES DE SUELO AGUAS FREATICAS PROBLEMAS DE ORIGEN ANTROPICO

6 GEOLOGIA A. LITOLOGIA B. ESTRUCTURA C. METEORIZACION

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8 MECANICA DE SUELOS RESISTENCIA AL CORTANTE COMPRESIBILIDAD PERMEABILIDAD SENSITIVIDAD EXPANSIVIDAD EROSIONABILIDAD

9 HIDROLOGIA PRECIPITACIONES INFILTRACIONES ESCORRENTIA AGUAS SUBTERRANEAS NIVELES FREATICOS PRESIONES DE POROS

10 ORGANIZACIÓN N DEL ESTUDIO 1. RECONOCIMIENTO 2. ANALISIS DE LA INFORMACION EXISTENTE 3. TOPOGRAFIA 4. ESTUDIO GEOLOGICO 5. SONDEOS Y ENSAYOS DE LABORATORIO 6. MODELACION MATEMATICA 7. ANALISIS Y DISEÑO

11 TOPOGRAFOS GRUPO INTERDISCIPLINARIO INGENIEROS CIVILES O DE VIAS INGENIEROS GEOTECNISTAS GEOLOGOS GEOFISICOS HIDROLOGOS BIOLOGOS FORESTALES GEOTECNOLOGOS ETC.

12 EL DOGMATISMO EL SIMPLISMO EVITAR

13 TRABAJO DE CAMPO Y LABORATORIO TRABAJO DE CAMPO : MAS COSTOSO MEJOR INFORMACION TRABAJO DE OFICINA : MENOS COSTOSO TEORIAS NO NECESARIAMENTE COMPROBABLES

14 LA EXPERIENCIA ES BUENA PERO PUEDE CONDUCIR A ERRORES LA PRIMERA TEORIA NO SIEMPRE ES LA VERDADERA

15 CAUSAS COMUNES DE FRACASOS A. NO SE ANALIZO LA GEOLOGIA B. SE TENIA UNA IDEA PRECONCEBIDA C. NO SE UTILIZARON LAS HERRAMIENTAS DISPONIBLES D. NO SE DISCUTIO

16 ANALISIS DE FOTOGRAFIAS AEREAS INFORMACION REGIONAL (ESCALA GENERAL) INFORMACION LOCAL (ESCALA DETALLADA) PERMITEN INFERIR LA GEOLOGIA SI HAY VARIOS VUELOS EN EPOCAS DIFERENTES PERMITEN CONOCER LA EVOLUCION SE OBSERVAN LOS PATRONES DE DRENAJE SE DETECTAN DIFERENCIAS DE HUMEDAD, VEGETACION, ETC.

17 ALGUNOS DETALLES A TENER EN CUENTA DRENAJES: SUELO : MUY CERCANOS SUELO IMPERMEABLE MUY SEPARADOS SUELO PERMEABLE SISTEMA PARALELO DISCONTINUIDADES EN ARBOL MATERIAL UNIFORME SISTEMA RECTANGULAR CONTROL GEOLOGICO SISTEMA DESORDENADO DESLIZAMIENTOS Y COLUVIONES SISTEMA HOJA DE ARBOL EROSION INTENSA FORMAS REDONDEADAS ARCILLAS CANALES EN V ARENAS Y GRAVAS

18 TONALIDAD OSCURO : CLARO : HUMEDAD ALTA POCA HUMEDAD

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20 ANALISIS DE MAPAS TOPOGRAFICOS PLANOS DE LINEAS DE NIVEL ORTO-FOTO-MAPAS

21 MAPAS GEOLOGICOS MAPAS GEOLOGICOS MAPAS GEOLOGICOS

22 MAPAS GEOLOGICOS MAPAS GEOLOGICOS MAPAS GEOLOGICOS

23 MAPAS AGRICOLAS MAPAS AGRICOLAS MAPAS AGRICOLAS

24 VISITA DE RECONOCIMIENTO 1. A PIE SE VE EL DETALLE 2. EN HELICOPTERO PERMITEN UNA VISION TRIDIMENSIONAL

25 EXAMINAR PATRONES LOCALES DE LA TOPOGRAFIA ELEMENTOS ANORMALES ALEJADOS DEL PATRON AFLORAMIENTOS DE ROCA NACIMIENTOS DE AGUA DEPRESIONES Y LEVANTAMIENTOS DEL TERRENO ARBOLES INCLINADOS ETC.

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27 TOPOGRAFIA IMPORTANCIA DE LA TOPOGRAFIA EN LA GEOTECNIA LA INFORMACION QUE NO ESTÉ EN PLANOS NO EXISTE

28 GEOMETRIA 1. PENDIENTE GENERALMENTE HAY UNA PENDIENTE CRITICA EN SUELOS GRANULARES LIMPIOS NO SE DEBE SUPERAR EL ANGULO DE REPOSO LA PENDIENTE CRITICA DEPENDE DE MUCHOS FACTORES

29 GEOMETRIA 2. CURVATURA CONCAVA O CONVEXA EN LOS DOS SENTIDOS 3. LARGO Y ANCHO 4. AREAS DE AFERENCIA DE AGUAS Y AREAS DE INFILTRACION 5. CAMBIOS BRUSCOS DE TOPOGRAFIA O GRADAS

30 ESTUDIOS TOPOGRAFICOS ESTABLECER BMs DE REFERENCIA OBTENER DETALLES TOPOGRAFICOS PERFILES PARA EL MODELAMIENTO MATEMATICO TENER UN MARCO GENERAL PARA REFERENCIA GEOTÉCNICA

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32 BMs DEBEN ESTAR EN UN SITIO ESTABLE SITIOS DE FACIL REFERENCIA POR FUERA DE LOS MOVIMIENTOS DEBEN RELACIONARSE CON COORDENADAS OFICIALES VARIOS PUNTOS DE REFERENCIA DEBEN UNIRSE MEDIANTE TRIANGULACION DE PRECISION

33 USO DEL GPS USO DEL GPS USO DEL GPS

34 PRESENTACION DE DATOS TOPOGRAFICOS ESCALAS PARA GEOTECNIA 1 : 500 A 1 : : 2000 A 1 : 5000 LINEAS DE NIVEL CADA 50 CMS. PERFILES INCLUIR DETALLES: Vegetación, nacimientos de agua, escarpes, cuerpos de agua, etc.

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36 PUNTOS DE CONTROL PUNTOS DE CONTROL PUNTOS DE CONTROL SISTEMA DE GRILLA

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39 ALTURA DE LOS TALUDES ALTURA CRITICA VERTICAL ~= 2C / γ

40 INVESTIGACION GEOTECNICA AREA A INVESTIGAR: MINIMO EL DOBLE DEL AREA QUE SE PRESUME VA A AFECTARSE INCLUYENDO UN AREA AMPLIA ALREDEDOR INCLUIR POSIBLES FUENTES DE AGUA SUBTERRANEA Y SUPERFICIAL INCLUIR ESTRUCTURAS GEOLOGICAS QUE PUEDEN INFLUIR

41 PROFUNDIDAD DE LA INVESTIGACION IDENTIFICAR MATERIALES ESTABLES DEBAJO DE LOS SUELOS SUELTOS O BLANDOS NO SE DEBE AHORRAR EN SONDEOS INSISTIR EN LA CALIDAD DE LAS MUESTRAS OBTENIDAS

42 DESCRIPCION DE SUELOS Y ROCAS COLOR TAMAÑO O Y TEXTURA DE PARTICULAS TAMAÑO, ANGULOSIDAD Y DISTRIBUCION DE PARTICULAS GRADO DE DESINTEGRACION GRADO DE DESCOMPOSICION DUREZA O RESISTENCIA LITOLOGIA (TIPO O NOMBRE DEL MATERIAL) FRAGILIDAD ESTRUCTURA (NATURALEZA, ESPACIAMIENTO Y DETALLES) RUMBOS Y BUZAMIENTOS DE DISCONTINUIDADES RELLENO DE DISCONTINUIDADES

43 INVESTIGACION SONDEOS APIQUES ESPACIAMIENTO 250 A 500 M (Para vias)

44 LOCALIZACION DE SONDEOS

45 INFORMACION GEOTECNICA REQUERIDA 1. INFORMACION GENERAL DEL SUELO Y LA ROCA EN EL CORREDOR VIAL 2. INFORMACION ESPECIFICA DE LAS CARACTERISTICAS DEL SUBSUELO SIEMPRE SE VA A REQUERIR INFORMACION ADICIONAL A LA ORIGINALMENTE PLANEADA

46 INFORMACION GEOTECNICA REQUERIDA LIMITANTES PRESUPUESTO TIEMPO LA INFORMACION ESPECIFICA VARIA DE ACUERDO AL PROYECTO Y SU COMPLEJIDAD EJEMPLO: EN E.U.. SE REALIZAN SONDEOS CADA 100 O 175 MTS DE ACUERDO AL PROYECTO (AASHTO)

47 DATOS COMUNMENTE REQUERIDOS -DEFINICION DE LIMITES ENTRE LOS DIVERSOS MATERIALES O ESTRATOS -ESTRATOS DUROS SUELTOS Y BLANDOS -SONDEOS - ENSAYOS DE PENETRACION ESTANDAR - CONTENIDO DE HUMEDAD - RESISTENCIA AL CORTANTE - CONSOLIDACION -NIVELES FREATICOS -Y Y SU VARIACION CON EL TIEMPO -PIEZOMETROS

48 DATOS COMUNMENTE REQUERIDOS RESISTENCIA DE MATERIALES DE FUNDACION -ENSAYOS DE PENETRACION ESTANDAR - ENSAYOS DE VELETA - ENSAYOS DE RESISTENCIA -DIFERENCIAS : APARECE SUELO DURO POCO PROFUNDO NO APARECE SUELO COMPETENTE ASENTAMIENTOS + SUBSIDENCIA DE ESTRUCTURAS y TERRAPLENES IDENTIFICAR MANTOS QUE SE ASIENTAN ENSAYO DE PLACA CONSOLIDACION

49 LEVANTAMIENTO O EXPANSION EN CORTES ESTABILIDAD DE TALUDES PRESIONES SOBRE MUROS Y ESTRUCTURAS NECESIDAD DE SISTEMAS DE SUBDRENAJE GRANULOMETRIAS PERMEABILIDADES CALIDAD DE LOS MATERIALES DE EXCAVACIONES ROCAS SUELOS CLASIFICACION POSIBLE USO COMO AGREGADOS

50 LIMITANTES GEOLOGICAS EVALUACION DE LA SISMOTECTONICA POTENCIAL DE CORROSION -DE METALES (PH) - DE LA MADERA (HUMEDAD) - CONCRETO (AGUA ACIDA + SALES + ALCALINOS)

51 POTENCIAL DE EXPANSION POTENCIAL DE EROSION POTENCIAL DE DETERIORO NECESIDAD DE MEJORAMIENTO DEL SUELO FUENTES DE MATERIALES NECESIDAD DE SUBMURACION DE VECINOS

52 INVESTIGACIONES GEOTECNICAS COSTO DE LA INVESTIGACION GEOTECNICA CONDICIONES GEOTECNICAS GEOLOGIA FACIL GEOLOGIA PROMEDIO GEOLOGIA DIFICIL AASHTO % DEL COSTO TOTAL DEL PROYECTO (E.U( E.U.).) 0.5% 0.7 A 1% 1.5 A 2% COLOMBIA? 75% INGENIERIA 25% EXPLORACIONES

53 INVESTIGACIONES GEOTECNICAS PROBLEMAS NIVEL 1 PROBLEMAS QUE SE ENCUENTRAN EN TODOS LOS PROYECTOS NIVEL 2 PROBLEMAS DE CARÁCTER CTER ESPECIAL O DE GRAN MAGNITUD

54 ETAPAS DE INVESTIGACION REVISION DE LA INFORMACION EXISTENTE ESTUDIO PRELIMINAR DEL PROYECTO FORMULACION DEL PLAN TENTATIVO DE INVESTIGACION RECONOCIMIENTO DE CAMPO CORREDOR DE 8 KM DE ANCHO-AASHTO AASHTO MAPEO GEOLOGICO DE CAMPO + FOTOGRAFIASAEREAS + SENSORES REMOTOS

55 ETAPAS DE INVESTIGACION EXPLORACIONES SONDEOS APIQUES, TRINCHERAS GEOFISICA HIDROGEOLOGIA O GEOHIDROLOGIA ESTUDIO DE MATERIALES FOTOGRAFIAS (MUY IMPORTANTE)

56 FUENTES DE INFORMACION -IGAC - INGEOMINAS - IDEAM - CORPORACIONES REGIONALES - UNIVERSIDADES - FIRMAS CONSULTORAS

57 DATOS CLAVES A DETERMINAR EN EL RECONOCIMIENTO DE CAMPO -LITOLOGIA Y ESTRUCTURA - SITIOS PARA EXPLORACION - ACCESIBILIDAD - AFLORAMIENTOS CLAVES - AGUA SUPERFICIAL Y SUBTERRANEA - TALUDES Y DESLIZAMIENTOS - FUENTES DE MATERIALES - LIMITANTES GEOLOGICOS - IMPACTOS AMBIENTALES

58 ELABORACION DEL MAPA GEOLOGICO- GEOTECNICO 1. MAPA GENERAL DEL AREA - AASHTO EXIGE ESCALA 1: UNIDADES GEOLOGICAS EN UN ANCHO DE 8 KMS - INDICANDO LIMITANTES GEOLOGICAS

59 ELABORACION DEL MAPA GEOLOGICO- GEOTECNICO 2. MAPA GEOLOGICO ROW - AASHTO SUGIERE ESCALA 1:600 - MAPA DE UN ANCHO DE APROXIMADAMENTE 200 MTS. CON TODOS LOS DETALLES REQUERIDOS PARA EL TRAZADO

60 ELABORACION DEL MAPA GEOLOGICO- GEOTECNICO 3. MAPAS GEOLOGICOS DE SITIOS ESPECIFICOS EJEMPLO: SITIOS DE PUENTES NO EXISTEN NORMAS SOBRE ESCALAS

61 ANALISIS DE INFORMACION PERSONAL - EXPERTOS DE RUTINA (ACUMULACION) - EXPERTOS SELECTIVOS (SINTESIS) INFORMES - PRELIMINARES (VARIOS) - DEFINITIVOS

62 ANALISIS DE LA INFORMACION GERENTE PROPIETARIO ING. VIAL EXP. EN COSTOS SOCIO- ECONOMI POLITICO DECISIONES GEOTECNISTA GEOLOGO HIDROLOGO HIDRAULICO