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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y

MATEMÁTICA

CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL

DETERMINACIÓN DE LAS VELOCIDADES DE ONDA DE COMPRESIÓN P

Y DE CORTE S PARA OBTENER LOS PARÁMETROS DINÁMICOS DEL

SUBSUELO MEDIANTE MÉTODOS GEOFISICOS CROSS HOLE Y DOWN

HOLE

Trabajo de Titulación Modalidad Proyecto de Investigación,

previo a la obtención del Título de Ingeniero Civil

AUTORES: Crespo Palma Germán Isaac

Tuza Tualiza José Luis

TUTOR: Ing. Carlos Enrique Ortega Ordoñez

QUITO, 2018

ii

DERECHOS DE AUTOR

Nosotros, Crespo Palma Germán Isaac y Tuza Tualiza José Luis en calidad de autores y

titulares de los derechos morales y patrimoniales del trabajo de titulación

DETERMINACIÓN DE LAS VELOCIDADES DE ONDA DE COMPRESIÓN P Y

DE CORTE S PARA OBTENER LOS PARÁMETROS DINÁMICOS DEL

SUBSUELO MEDIANTE MÉTODOS GEOFISICOS CROSS HOLE Y DOWN

HOLE, modalidad Estudio de Investigación, de conformidad con el Art. 114 de

CÓDIGO ORGÁNICO DE LA ECONOMÍA SOCIAL DE LOS CONOCIMENTOS,

CREATIVIDAD E INNOVACIÍON, concedemos a favor de la Universidad Central del

Ecuador una licencia gratuita, intransferible y no exclusivo para el uso no comercial de

la obra, con fines estrictamente académicos. Conservamos a nuestro favor todos los

derechos de autor sobre la obra, establecidos en la normativa citada.

Así mismo, autorizamos a la Universidad Central del Ecuador para que realice la

digitalización y publicación de este trabajo de titulación en el repositorio virtual, de

conformidad a lo dispuesto en el Art. 114 de la Ley Orgánica de Educación Superior.

Los autores declaran que la obra objeto de la presente autorización es original en su

forma de expresión y no infringe el derecho de autor de terceros, asumiendo la

responsabilidad por cualquier reclamación que pudiera presentarse por esta causa y

liberando a la universidad de toda responsabilidad.

_______________________

Germán Isaac Crespo Palma

171834620 6

[email protected]

_______________________

José Luis Tuza Tualiza

180389212 2

[email protected]

mailto:[email protected]

ii

APROBACIÓN DEL TUTOR

En mi calidad de Tutor de Trabajo de Titulación, presentado por GERMÁN ISAAC

CRESPO PALMA y JOSÉ LUIS TUZA TUALIZA, para optar por el Grado de

Ingeniero Civil; cuyo título es: DETERMINACIÓN DE LAS VELOCIDADES DE

ONDA DE COMPRESIÓN P Y DE CORTE S PARA OBTENER LOS

PARÁMETROS DINÁMICOS DEL SUBSUELO MEDIANTE MÉTODOS

GEOFISICOS CROSS HOLE Y DOWN HOLE, considero que dicho trabajo reúne

los requisitos y méritos suficientes para ser sometido a la presentación pública y

evaluación por parte del tribunal examinador que se designe.

En la ciudad de Quito, a los 26 días del mes de enero del 2018.

________________________________

Ing. Carlos Enrique Ortega Ordoñez

DOCENTE - TUTOR

C.I.: 110028001-3

iii

DEDICATORIA

Esta tesis es dedicada para mi Dios Todopoderoso ya que él es el autor de mi vida y por

cada regalo de gracia que inmerecidamente he recibido, como su amor eterno en la cruz,

solo tú eres el camino la verdad y la vida. Ya que él me ha provisto de sabiduría e

inteligencia durante este tiempo en la universidad. Porque sin ti no hubiese podido salir

de los problemas que se presentaba.

A mis padres Luis Alberto Tuza, Zoila Victoria Tualiza quienes me apoyaron con su

amor incondicional y económicamente en mi educación académica y por ser mi

motivación a seguir luchando. A mi hermano Edwin Tuza gracias por tu apoyo así

como también incentivarme a perseguir mis sueños.

A mis abuelitos Rosa Chamba, José Tualiza, Ana Caguana, Pablo Tuza gracias a sus

enseñanzas, su ejemplo, su apoyo he podido culminar una etapa más de mi vida.

A mí enamorada Adriana Ante por estos años que me brindó su apoyo en todos los

aspectos relacionados a la universidad y en mi vida privada para no desmayar durante

el proceso de mi vida.

A Luzmila Ante, Juan Ante, Javier Ante que me brindaron su apoyo así como también

me ayudaron con sus palabras de aliento en mi vida universitaria.

A mi sobrina Ainara y mi primo Jostin quien han sido mi motivación, inspiración y

felicidad.

A Fernanda Condemaita y Luz Poalacin por todas esas palabras de aliento que me

brindaron durante mi carrera universitaria.

A todos mis familiares y grandes amigos por su compresión y apoyo en los malos y

buenos momentos.

iv

DEDICATORIA

Para mi madre Mónica en quien encontraba la fuerza para no rendirme y mi padre

Germán quien me brindaba su apoyo incondicional para seguir adelante.

v

AGRADECIMIENTO

En primer lugar agradezco a mi Dios por su eterna bendición y su gran misericordia,

porque hizo realidad este sueño anhelado y siempre ha estado a mi lado. De tal manera

que me ha permitido culminar exitosamente mi estudio, brindándome las herramientas

necesarias para convertirme en un gran profesional.

A mis padres Alberto, Zoila por su apoyo incondicional nunca dejaron de confiar en mí

siempre supieron que su hijo podía triunfar gracias por todo lo que me han dado.

A mi tía María mi hermana Myrian mi primo Miguel y mi abuela Rosa por ser

amorosas compresivas gracias por ayudarnos en los malos y buenos momentos

A Don Segundo, Gerente de la Empresa GEOSOIL CIA. LTDA. le agradezco por su

amistad, paciencia, apoyo y colaboración con todos los equipos y materiales para este

presente estudio de investigación. Dios le bendiga a usted y a todos los que forman

parte de la empresa.

A nuestro Tutor de tesis, Ing. Carlos Ortega quien con su experiencia como docente nos

guio en el presente estudio de investigación.

A nuestros lectores: Ingenieros Paul León y Ana María Olalla quien con su visión

crítica supieron aportar valiosos conocimientos en este estudio de investigación

A todos los profesores de la Carrera de Ingeniería Civil que de una u otra manera me

transmitieron sus conocimientos y experiencias.

A mi linda Universidad Central del Ecuador quien me enseñó mucho sobre lo que es el

sacrificio y el esfuerzo, a los maestros que me impartieron sus cátedras con gran

sabiduría.

A todos mis familiares, amigos, compañeros y a las personas de las cuales siempre

recibí su apoyo y aliento para seguir adelante.

vi

AGRADECIMIENTO

A mi padre Germán, por estar siempre a mi lado y no dejarme desfallecer en los

momentos difíciles y saber aconsejarme y darme ánimos para seguir adelante.

A mis hermanos Justina, Sara y Gustavo quienes siempre me alentaron para no

rendirme y culminar la carrera universitaria.

Al Tnlgo. Segundo Guanoliquin, gerente de GEOSOIL CIA LTDA, y todos quienes

conforman tan respetada empresa, gracias por todo el apoyo y la amistad brindada a lo

largo de la realización del presente trabajo.

vii

CONTENIDO

1.1 GENERALIDADES ........................................................................................... 1

1.2 OBJETIVOS ...................................................................................................... 2

1.2.1 OBJETIVO GENERAL: ............................................................................. 2

1.2.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS:...................................................................... 2

1.3 JUSTIFICACION ............................................................................................... 2

1.4 ALCANCE ......................................................................................................... 4

1.5 DELIMITACIÓN ............................................................................................... 5

1.6 CLIMA .............................................................................................................. 6

1.7 GEOLOGIA DEL SECTOR ............................................................................... 6

1.7.1 Cangagua (Cuaternario) ............................................................................... 7

1.7.2 Sedimento Chichi (Pleistoceno) ................................................................... 8

2.1 INTRODUCCIÓN .............................................................................................. 9

2.2 TIPOS DE ONDAS ............................................................................................ 9

2.2.1 ONDAS DE COMPRESIÓN Vp ............................................................... 10

2.2.2 ONDAS DE CORTE Vs ............................................................................ 10

2.2.3 ONDAS DE SUPERFICIE ........................................................................ 11

2.3 MEDICIÓN DE LOS PARÁMETROS DINÁMICOS DEL SUELO ................ 13

viii

2.3.1 RELACIÓN DE POISSON ....................................................................... 14

2.3.2 MÓDULO DE RIGIDEZ .......................................................................... 15

2.3.3 MODULO DE YOUNG ............................................................................ 17

2.3.4 MODULO DE BULK ............................................................................... 18

2.4 ENSAYOS GEOFÍSICOS ................................................................................ 19

2.4.1 SÍSMICA DE REFRACCIÓN ................................................................... 20

2.4.2 ANÁLISIS ESPECTRALES DE ONDAS SUPERFICIALES REMI

(REFRACCIÓN POR MICROTEMBLORES) .......................................... 29

2.4.3 ENSAYOS UP-HOLE, DOWN-HOLE Y CROSS-HOLE ......................... 32

3.1 ANTECEDENTES ........................................................................................... 35

3.2 EQUIPO UTILIZADO ..................................................................................... 36

3.2.1 Geófono BGK3. ........................................................................................ 37

3.2.2 Sismógrafo. ............................................................................................... 39

3.2.3 Martillo de 30 lb. ....................................................................................... 40

3.2.4 Software SEISIMAGER - Pickwin (Pick First Breaks or Dispersion Curves).

41

3.3 DESARROLLO DEL ENSAYO ...................................................................... 43

3.3.1 Cimentación de la fuente de energía. ......................................................... 43

3.3.2 Perforación y Revestimiento del pozo (P1). ............................................... 45

3.3.3 Ensayo Geofísico Down Hole. ................................................................... 49

3.4 INTERPRETACIÓN DE DATOS .................................................................... 50

3.5 RESULTADOS OBTENIDOS ......................................................................... 55

3.6 CONCLUSIONES............................................................................................ 65

3.7 RECOMENDACIONES ................................................................................... 66

4.1 ANTECEDENTES ........................................................................................... 68

4.2 EQUIPO UTILIZADO ..................................................................................... 68

4.2.6 Software SEISIMAGER - Pickwin (Pick First Breaks or Dispersion Curves).

73

4.3 DESARROLLO DEL ENSAYO ...................................................................... 74

ix

4.3.1 Perforación y Revestimiento de los Pozos. ................................................. 75

4.3.2 Ensayo de verticalidad. .............................................................................. 76

4.3.3 Ensayo Geofísico Cross Hole. ................................................................... 77

4.4 INTERPRETACIÓN DE DATOS .................................................................... 79

4.5 RESULTADOS OBTENIDOS ......................................................................... 84

4.5.1 Correlación entre ensayos geofísicos (Cross Hole, Down Hole), y el ensayo

geotécnico SPT.......................................................................................... 89

4.6 CONCLUSIONES............................................................................................ 93

4.7 RECOMENDACIONES ................................................................................... 94

ANEXO 1: DISEÑO DE HORMIGON PARA FUNDICION DE RIEL................... 98

ANEXO 2: ENSAYO DE PENETRACIÓN ESTANDAR SPT ............................. 107

ANEXO 3: MAQUINA DE PERFORACION A ROTACION HGY...................... 129

ANEXO 4: REGISTROS SISMOGRAFICOS DE CAMPO DE LAS ONDAS DE

COMPRESIÓN “P” Y DE CORTE “S” DE ENSAYO GEOFÍSICO DOWN

HOLE ............................................................................................................. 132


COMPRESION “P” Y DE CORTE “S” MEDIANTE ENSAYO GEOFISICO

CROSS HOLE ............................................................................................... 193

ANEXO 6: ANALISIS DE PRECIOS UNITARIOS Y PRESUPUESTO............... 220

x

LISTA DE TABLAS

Tabla 3.1: Detalles técnicos ......................................................................................... 38

Tabla 3.2: Tiempos de arribo de ondas de compresión P y de Corte S ......................... 54

Tabla 3.3: Tiempos de arribo y velocidades por cada estrato de subsuelo .................... 58

Tabla 3.4: Clasificación de los perfiles de suelo .......................................................... 61

Tabla 3.5: Determinación de Parámetros Dinámicos mediante Down Hole.................. 63

Tabla 4.1: Detalles técnicos sonda DevProv1 .............................................................. 72

Tabla 4.2: Pasos a seguir en la conexión de IPG5000 a la sonda BIS-SH-DH .............. 78

Tabla 4.3: Tiempos de arribo de las ondas de compresión P y de corte S ................... 80

Tabla 4.4: Datos de Verticalidad en cada pozo ............................................................ 81

Tabla 4.5: Calculo de desviación del pozo 2 ................................................................ 82

Tabla 4.6: Calculo velocidades de Onda Vp y Vs ........................................................ 85

Tabla 4.7: Determinación de Parámetros Dinámicos mediante Cross Hole .................. 88

Tabla 4.8: Factores que influyen en el Ncorregido. ...................................................... 89

Tabla 4.9: Valor de Vs en función del Ncorregido ....................................................... 90

Tabla 4.10: Continuación Valor de Vs en función del Ncorregido ............................... 91

xi

LISTA DE FIGURAS

Figura 1.1: Configuración típica de Ensayo Geofísico “Down-Hole” ............................ 3

Figura 1.2: Configuración Típica de Ensayo Geofísico “Cross-Hole” ............................ 4

Figura 1.3: Ubicación General....................................................................................... 5

Figura 1.4: Punto de Ensayo (Latitud 0°18'58.66"S; Longitud 78°25'26.49"O) .............. 5

Figura 1.5: Hoja Geológica del Sector ........................................................................... 7

Figura 2.1: Propagación de Ondas “P” ........................................................................ 10

Figura 2.2: Propagación de Ondas “S” ........................................................................ 11

Figura 2.3: Dirección de la onda love .......................................................................... 12

Figura 2.4: Dirección de la onda Rayleigh ................................................................... 13

Figura 2.5: Efecto de un cuerpo ante una Fuerza Tracciónante .................................... 14

Figura 2.6: Efecto de un cuerpo ante una Fuerza Horizontal ........................................ 16

Figura 2.7: Diagrama Esfuerzo vs Deformación .......................................................... 17

Figura 2.8: Compresión uniforme. ............................................................................... 18

Figura 2.9: Diferentes estratos de suelo y sus velocidades ........................................... 21

Figura 2.10: Armado de un sismógrafo con doce canales que muestra el camino de las

ondas directas y refractadas en un sistema de dos capas suelo/roca (𝛼𝐶 =ángulo crítico)

................................................................................................................................... 22

Figura 2.11: Forma típica de la onda sísmica para un solo geófono ............................. 23

Figura 2.12 Registro sismográfico de doce canales, donde se ven los primeros arribos:

................................................................................................................................... 24

Figura 2.13: (a) Trayectoria de refractante de los rayos y (b) Gráfica Tiempo-Distancia

para un terreno de dos capas ........................................................................................ 25

Figura 2.14: Pasos principales Método ReMi. ............................................................. 31

Figura 2.15: Prueba sísmica Up-Hole .......................................................................... 32

Figura 2.16: Down Hole .............................................................................................. 33

Figura 2.17: Cross Hole .............................................................................................. 34

Figura 3.1: Típica fuente de energía generadora de Ondas de Corte en Down Hole ..... 35

Figura 3.2: Disposición seleccionada de la Viga de Corte ............................................ 36

Figura 3.3: Equipos para ensayo Down Hole ............................................................... 37

Figura 3.4: Geófono Triaxial BGK3 ............................................................................ 38

Figura 3.5: Sismógrafo ES3000 ................................................................................... 39

Figura 3.6: Martillo de pozo ........................................................................................ 40

xii

Figura 3.7: Pickwin ..................................................................................................... 41

Figura 3.8: Registro de datos para una profundidad de 3.00 m. utilizando el programa

Pickwin ....................................................................................................................... 42

Figura 3.9: Interface de software Pickwin ................................................................... 42

Figura 3.10: Excavación del pozo................................................................................ 43

Figura 3.11: Fundición del riel .................................................................................... 44

Figura 3.12: Equipo utilizado para perforar pozo 1 (P1) .............................................. 45

Figura 3.13: Distancia entre fuente de energía y pozo 1 ............................................... 46

Figura 3.14: Proceso de instalación de tubería PVC ɸ75 mm (3”) ............................... 47

Figura 3.15: Dosificación de la Mezcla Bentonita - Cemento ...................................... 48

Figura 3.16: Colocando la lechada de Bentonita - Cemento ......................................... 48

Figura 3.17: Disposición de canales de grabación sensor BGK3 ................................. 51

Figura 3.18: Visualización de canales de grabación sensor BGK3 con el software

Pickwin. ...................................................................................................................... 51

Figura 3.19: Tiempos de arribo de Ondas de Compresión “P” utilizando el programa

Pickwin ....................................................................................................................... 52

Figura 3.20: Tiempos de arribo de Ondas de Corte “S” utilizando el programa Pickwin

................................................................................................................................... 53

Figura 3.21: Pendiente de las Dromoconas .................................................................. 55

Figura 3.22: Dromocronas generadas a partir del ensayo geofísico Down Hole ........... 56

Figura 3.23: Velocidades de cada estrato ..................................................................... 59

Figura 4.1: Equipo para la investigación del ensayo geofísico Cross Hole ................... 68

Figura 4.2: Generador de impulsos IPG ....................................................................... 69

Figura 4.3: Unidad de control remoto .......................................................................... 70

Figura 4.4: BIS-SH Sonda de pozo .............................................................................. 71

Figura 4.5: Sonda DevProbe1 para el ensayo de verticalidad ....................................... 72

Figura 4.6: Sismograma correspondiente al primer metro. ........................................... 73

Figura 4.7: Sismograma correspondiente a 15.00 m .................................................... 73

Figura 4.8: Sismograma correspondiente a 26.00 m..................................................... 74

Figura 4.9: Espaciamiento desde el emisor hasta el receptor para el ensayo de Cross

Hole ............................................................................................................................ 75

Figura 4.10: Equipo de perforación con bomba agua. .................................................. 76

Figura 4.11: Interfas de usuario Software Deviation Logger. ....................................... 77

Figura 4.12: Desviación con respecto al Este y al Norte del pozo 2 ............................. 83

xiii

Figura 4.13: Perfil de velocidades ............................................................................... 87

Figura 4.14: Velocidades por Ensayo .......................................................................... 92

xiv

TITULO: Determinación de las Velocidades de onda de Compresión P y de Corte S

para obtener los Parámetros Dinámicos del subsuelo mediante métodos Geofísicos

Cross Hole y Down Hole

Autores: Germán Isaac Crespo Palma


Tutor: Carlos Enrique Ortega Ordoñez

RESUMEN

El presente documento tiene la finalidad de describir el procedimiento, equipos y

materiales necesarios para llevar a cabo dos de los ensayos geofísicos de mayor

precisión en la actualidad, Down Hole y Cross Hole, para ello se hace referencia a las

normativas vigentes que rigen y describen cada uno de estos ensayos, las cuales son

ASTMD7400– 17 (Standard Test Methods for Downhole Seismic Testing) y

ASTMD4428–14 (Standard Test Methods for Crosshole Seismic Testing), dichos

ensayos también se encuentran estipulados dentro de la actual Norma Ecuatoriana de la

Construcción como ensayos complementarios a los estudios geotécnicos y tienen como

finalidad disminuir la incertidumbre del valor del tiempo de recorrido de las ondas

sísmicas. Posteriormente los datos obtenidos una vez finalizados los estudios en campo

son procesados para determinar las velocidades de propagación de las ondas de

compresión P y de corte S que caracterizarán el sitio de estudio mediante el cálculo de

los parámetros dinámicos del subsuelo. Además haciendo uso del Ensayo de

Penetración Estándar (ASTMD 1586) es posible recuperar muestras de suelo para poder

obtener datos orientativos sobre el número de estratos presentes en el terreno y sus

respectivas potencias, esto con el objetivo de comparar dichos valores con los

determinados haciendo uso de los ensayos geofísicos. Por ultimo cabe mencionar que

todos los ensayos descritos fueron realizados al sur oriente de la ciudad de Quito, en el

Valle de los Chillos específicamente en el barrio Mirador del Colegio sector de Betania.

PALABRAS CLAVE: ENSAYO GEOFÍSICO /CROSS HOLE / DOWN HOLE /

ONDA DE CORTE / ONDA DE COMPRESIÓN

xv

TITLE: Wave Speeds Determination about the Compression P and S Cut to obtain the

Dynamic Parameters of the subsoil by Cross Hole and Down Hole Geophysical

methods

Authors: Germán Isaac Crespo Palma


Tutor: Carlos Enrique Ortega Ordoñez

ABSTRACT

The purpose of this document is to describe the procedure, equipment and materials

necessary to carry out two of the most accurate geophysical tests currently, Down Hole

and Cross Hole , for which reference is made to the current regulations that govern and

describe each of these tests, which are ASTMD7400-17 (Standard Test Methods for

Downhole Seismic Testing ) and ASTMD4428-14 (Standard Test Methods) for

Crosshole Seismic Testing ), these tests are also stipulated within the current Norma

Ecuatoriana de la Construcción as complementary tests to geotechnical studies and are

intended to reduce the uncertainty of the time value of the seismic waves. Subsequently,

the data obtained after the field studies are completed are processed to determine the

propagation velocities of the P compression and S-cut waves that will characterize the

study site by calculating the dynamic parameters of the subsoil. Also making use of the

Standard Penetration Test (ASTMD 1586) It is possible to recover soil samples in order

to obtain indicative data on the number of strata present in the terrain and their

respective potencies, this with the aim of comparing these values with those determined

by the use of geophysical tests. Finally, it is worth mentioning that all the tests

described were carried out in the south east from the Quito city, at the Chillos Valley,

specifically on the Mirador district of the Betania neighborhood.

KEYWORDS: GEOPHYSICAL TEST / CROSS HOLE / DOWN HOLE / CUTTING

WAVE / COMPRESSION WAVE

1

1. CAPITULO 1: INTRODUCCIÓN

1.1 GENERALIDADES

En la actualidad la Norma Ecuatoriana de la Construcción (NEC 15) en su capítulo

Peligro Sísmico: Diseño Sismo Resistente, establece un conjunto de requisitos mínimos

para el diseño de estructuras que estén bajo efectos de movimientos sísmicos con el

objeto de reducir los daños que podrían ocurrir; para el cumplimiento de este objetivo

es necesario entender que la respuesta sísmica de un emplazamiento depende de varios

factores como: la estratigrafía, ubicación del sitio respecto de la fuente sísmica,

propiedades del sitio, tipo de proyecto, entre otros.

Las propiedades del sitio donde se pretende desarrollar obras civiles, se obtienen de

estudios que incluyen el conocimiento de origen geológico, además de una exploración

del subsuelo con la que se identificará, clasificará y caracterizará física, mecánica e

hidráulicamente los suelos y rocas del sector, dichas propiedades servirán para la

determinación de parámetros tales como: la estratigrafía del sitio, capacidad portante del

suelo, cota de fundación en la que se encuentra el suelo sano y firme, ubicación de

yacimientos de rocas sanas y/o alteradas, determinación de fallas, determinación del

nivel freático, definición del tipo de cimentación a utilizar y su dimensionamiento, etc.

Los ensayos geofísicos en la actualidad son una de las herramientas que ayuda a la

geotécnica del sitio donde se cimentará una obra civil; estos métodos geofísicos en

algunos casos pueden llegar a minimizar los métodos tradicionales como las

perforaciones y en otros a complementar la información conseguida mediante estos

métodos tradicionales. Las principales características de los ensayos geofísicos es

aprovechar las ondas para determinar un perfil de velocidades de ondas de corte S,

parámetros para la determinación de las propiedades dinámicas del suelo.

2

1.2 OBJETIVOS

1.2.1 OBJETIVO GENERAL:

Determinar los parámetros dinámicos del subsuelo mediante la aplicación de

fórmulas empíricas utilizando los datos obtenidos en ensayos geofísicos de

campo especializados como el Cross-Hole y Down-Hole.

1.2.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS:

Recopilar información técnica necesaria para la correcta ejecución de los

ensayos.

Detallar la metodología para el desarrollo del Método geofísico Cross Hole y

Down Hole de Ondas P y Ondas S, según la Norma ASTM D4428-14 y ASTM

D7400- 17

Aplicar las normas existentes durante la realización de los ensayos mencionados.

Caracterizar el suelo del sitio de donde se obtendrán los parámetros dinámicos.

Establecer los procedimientos de campo utilizados para obtener las propiedades

dinámicas del suelo.

Determinación de los parámetros dinámicos aplicados en los cálculos para la

Ingeniería Civil como son: Relación de Poisson, Módulo de Rigidez, Módulo de

Young, Módulo de Bulk

1.3 JUSTIFICACION

Para cualquier estructura civil que se proyecte construir es necesario un correcto diseño

de la cimentación para lo cual uno de los factores que influyen en el cálculo es el tipo de

suelo, esto hace necesario caracterizar adecuadamente el mismo, y para ello, es

fundamental conocer los parámetros dinámicos más importantes, entre los cuales se

pueden mencionar los siguientes: MÓDULO DE YOUNG, MÓDULO DE RIGIDEZ,

COEFICIENTE DE POISSON, MÓDULO DE BULK.

3

Las propiedades dinámicas del suelo son las variables que mejor caracterizan su

respuesta ante cargas cíclicas como aquellas que pueden ser provocadas por sismos

(BRAN, GONZÁLEZ, ORTIZ, 2009), estos parámetros pueden ser determinados

mediante fórmulas empíricas que correlacionan a las ondas primarias o de compresión

(Vp) y ondas secundarias o de corte (Vs), obtenidas mediante ensayos geofísicos,

Cross-Hole y Down-Hole, los cuales nos permitirán conocer de una forma más directa

sus respectivos valores.

Figura 1.1: Configuración típica de Ensayo Geofísico “Down-Hole”

Fuente: Autores, 2017

Para obtener los resultados mediante el estudio geofísico, en este caso aplicando la

metodología de los ensayos Cross-Hole y Down-Hole, fueron necesarios aplicar los

procedimientos para realizar las pruebas en campo. Además del conocimiento del

equipo fue necesario el apoyo del personal técnico especializado en la manipulación de

los equipos.

4

Figura 1.2: Configuración Típica de Ensayo Geofísico “Cross-Hole”


1.4 ALCANCE

Para realizar la presente investigación, se recopila la siguiente información bibliográfica

sobre los ensayos geofísicos Cross-Hole y Down-Hole, para conocer las limitaciones,

ventajas y desventajas que cada uno de estos ensayos. También se detalla la

metodología de estos ensayos en función a las Norma ASTM D-4428-14 “Standard

Test Methods for Crosshole Seismic Testing” y la Norma ASTM 7400 -17 “Standard

Test Methods for Downhole Seismic Testing”

A continuación se realizará estos ensayos en una localidad previamente determinada

dentro de la zona de la ciudad de Quito con el apoyo de la empresa GEOSOIL CÍA.

LTDA. misma que dispone de los equipos necesarios para su ejecución en campo.

Finalmente se analizará los datos obtenidos de ambos ensayos geofísicos, con los cuales

se podrá identificar los diferentes estratos del subsuelo que existan en el lugar

seleccionado para los ensayos, así también, estos datos serán de gran ayuda para

calcular los parámetros dinámicos del suelo que se toman en cuenta para realizar con

éxito una obra de ingeniería civil.

5

1.5 DELIMITACIÓN

El sitio seleccionado para la realización de la investigación de los ensayos geofísicos, es

propiedad de la empresa auspiciante GEOSOIL CIA. LTDA; se encuentra al sur oriente

de la Ciudad de Quito en el barrio Mirador del Colegio, calle C, lote 8, dentro del sector

del Valle de los Chillos, provincia de Pichincha.

Figura 1.3: Ubicación General

Fuente: Google Earth, 2017

Figura 1.4: Punto de Ensayo (Latitud 0°18'58.66"S; Longitud 78°25'26.49"O)

Fuente: Google Earth, 2017

6

1.6 CLIMA

La zona de estudio al localizarse en el sector de Valle de los Chillos forma parte de la

Hoya de Guayllambamba, a una altitud promedio de 2500 msnm.

La temperatura del sector oscila entre los 10 y 29 ºC, con mayor presencia de lluvias

que en los valles de Tumbaco, Quito, Pomasqui, motivo por el cual es mucho más verde

que estos (Sitio Web oficial Gobierno Municipal Rumiñahui).

1.7 GEOLOGIA DEL SECTOR

La zona de estudio se encuentra en el sector del Valle de los Chillos, al sur oriente de la

ciudad de Quito.

Geológicamente el sector se encuentra determinado por sedimentos volcánicos,

provenientes de los volcanes Ilalo, Cotopaxi, Cayambe, que corresponden a las

siguientes formaciones sedimentarias:

Cangagua – ceniza y capas de pómez (Cuaternario)

Sedimentos Chichi (Pleistoceno)

7

Figura 1.5: Hoja Geológica del Sector

Fuente: Instituto Geográfico Militar, 1980

1.7.1 Cangagua (Cuaternario)

Se ha denominado de esta manera al material volcánico acumulado en las partes altas de

la cordillera que recubren en forma discordante a la formaciones antiguas generalmente

son residuos que han soportado la erosión.

La Cangagua es un depósito de toba y ceniza bastante extenso y con una litología

constante sobre todo el terreno. Forma un manto generalmente de unos 30m que

descansa sobre la superficie antigua, pero al Sur la potencia pasa a los 100m. Hay

lugares donde la geomorfología preexistente esta preservada debajo de la Cangagua. Por

ejemplo, en el Este del Valle de los Chillos el límite de los Sedimentos Chichi está

8

marcado por un rasgo entre el terreno plano constituido por los sedimentos y el terreno

más elevado formado por lavas y flujos piroclasticos. (INSTITUTO GEOGRÁFICO

MILITAR., 1980)

1.7.2 Sedimento Chichi (Pleistoceno)

Los afloramientos se hallan constituidos desde la parte inferior a la superior de grano

medio conglomerado con cantos de roca volcánica de hasta 50 cm de diámetro, una

capa de piroclásticos de aproximadamente 1m de espesor. Generalmente los sedimentos

Chichi se encuentran cubiertos por una gruesa capa de cangagua.

El nombre está tomado del Rio Chichi, el sitio es de fácil acceso y con buenos

afloramientos. Uno de los mejores sitios para verlos está en la carretera Tumbaco-Pifo

donde cruza el Rio Chichi. En este sector no se ve la base porque los sedimentos forman

la base del Rio Chichi y de sus afluentes hasta el límite del mapa (HOJA GEOLOGICA

84 SW – SANGOLQUI). En esta hoja los sedimentos consisten en conglomerados

redondos, arenas gruesas duras y capas de ceniza y tobas bien estratificadas.

(INSTITUTO GEOGRÁFICO MILITAR., 198)

9

CAPITULO 2: MARCO TEORICO

2.1 INTRODUCCIÓN

La respuesta del suelo ante un movimiento cíclico, se expresa mediante las propiedades

dinámicas del mismo, las cuales están relacionadas mediante la propagación de ondas

(Vp, Vs) y otros factores como el esfuerzo efectivo de confinamiento, el nivel de

tensiones en el suelo (RODRÍGUEZ, 2005), el índice de poros y la plasticidad del

suelo, así también la rigidez del suelo y el amortiguamiento son unas de las propiedades

más efectivas para el estudio de la respuesta de sitio.

La medición de las propiedades es una tarea importante en la solución de problemas

relacionados con Geotecnia específicamente aquellos que tienen que ver con sismos,

que a su vez generan daños en obras civiles. Para lograr soluciones la ingeniería ha

desarrollado distintas técnicas de campo orientadas a la medición del tiempo de

propagación de ondas principales y secundarias, lo que permite conocer sus respectivas

velocidades, y posteriormente caracterizar el sitio donde se emplazará futuras

estructuras.

2.2 TIPOS DE ONDAS

El desarrollo de los ensayos de campo consiste en generar ondas artificialmente

mediante el golpeteo con martillo, uso de explosiones o vibraciones con el fin de

obtener registros de velocidad de propagación de estas mediante el uso de equipos

adecuados como sismógrafos. Es necesario precisar que las ondas que se generan en

este tipo de ensayos son elásticas, las cuales a su vez se subdividen en dos grupos las

llamadas de cuerpo y las de superficie.

Para realizar los ensayos geofísicos previstos se requiere de las ondas de compresión o

primarias (Vp) y de corte o secundarias (Vs), que forman parte de las ondas de cuerpo.

Entre las principales tipos de onda se puede mencionar a las siguientes:

10

Ondas de compresión Vp

Ondas de corte Vs

Ondas de superficie

o Ondas Love

o Ondas Rayleigh

A continuación presentamos la descripción de cada una de las ondas:

2.2.1 ONDAS DE COMPRESIÓN Vp

Son las que se propagan a mayor velocidad, por lo que a cualquier distancia respecto a

la fuente de ondas, serán las primeras en ser registradas. Estas al propagarse, hacen

vibrar las partículas en el mismo sentido del tren de ondas, produciendo compresión y

dilatación a su paso. Son conocidas también como ondas longitudinales. Las ondas

acústicas (presentes en fluidos como el agua y el aire) pertenecen a este tipo de ondas.

(LOPEZ, MEJIA, VEGA.; 2008)

Figura 2.1: Propagación de Ondas “P”

Fuente: Leoni, 1982

2.2.2 ONDAS DE CORTE Vs

Es la vibración de las partículas en sentido perpendicular al tren de ondas. Su velocidad

es más baja respecto a la de ondas P en materiales sólidos. Si las partículas oscilan de

11

arriba a abajo, la onda se llama SV, si las partículas oscilan en un plano horizontal se

llaman SH. También son conocidas como ondas transversales. Las ondas S se

diferencian de las ondas P, debido a que las primeras poseen una mayor amplitud que

las segundas; es por ello que las Ondas S transportan la mayor cantidad de energía

generada por la fuente de una sacudida.

Este tipo de ondas solo puede viajar en materiales que poseen esfuerzo cortante, lo que

indica que no se presentan en líquidos ni gases.

(LOPEZ, MEJIA, VEGA.; 2008)

También se conoce como ondas secundarias que son ondas más lentas y son de tipo

transversal es decir la vibración de las partículas es perpendicular y únicamente se

propaga en medios solidos de forma tridimensional.

Figura 2.2: Propagación de Ondas “S”

Fuente: Leoni, 1982

2.2.3 ONDAS DE SUPERFICIE

“Estas ondas se propagan a lo largo de la superficie de la tierra, cuando se golpea la

superficie de un depósito de suelo se generan ondas elásticas tanto de cuerpo

12

(compresión y corte) como de superficie (Love y principalmente tipo Rayleigh)”

(GONZÁLEZ, 2011).

2.2.3.1 ONDAS LOVE

Estas ondas son las que provocan cortes horizontales en la tierra, se generan solo

cuando un medio elástico se encuentra estratificado, situación que se cumple en nuestro

planeta, puesto que se encuentra formado por capas de diferentes características físicas

y químicas, se propagan con un movimiento de partículas perpendiculares a la dirección

de propagación igual que las onda S, solo que polarizadas en el plano de la superficie de

la tierra, es decir que posee un componente horizontal a la superficie, se puede

considerar como una onda de corte atrapada en la superficie (LAZCANO, 2007).

Figura 2.3: Dirección de la onda love

Fuente: Instituto Nacional de Prevención Sísmica –INPRES, 1991

2.2.3.2 ONDAS RAYLEIGH

Estas ondas tienen su máxima amplitud en la superficie libre de la tierra, con amplitudes

que disminuyen o decrecen exponencialmente con la profundidad.

Las ondas Rayleigh, en un medio sólido homogéneo se pueden visualizar como las

ondas que causan un movimiento rodante parecido a las ondas de mar y sus partículas se

13

mueven en forma elipsoidal en el plano vertical, que pasa por la dirección de

propagación. Estas ondas son las que causan los movimientos durante un terremoto

(movimiento sísmico) por lo tanto son los que causan mayor daños a los elementos

estructurales durante el desarrollo de estos fenómenos (LAZCANO, 2007)

Figura 2.4: Dirección de la onda Rayleigh

Fuente: Instituto Nacional de Prevención Sísmica –INPRES, 1985

2.3 MEDICIÓN DE LOS PARÁMETROS DINÁMICOS DEL SUELO

Para la obtención de los parámetros dinámicos de los suelos se emplean dos tipos de

ensayos, de campo y laboratorio, los cuales pueden realizarse de manera individual o

complementaria entre sí.

Los ensayos en laboratorio deben ser realizados en muestras de suelo que se asumen

representativas de la porción de terreno sometida a estudio; a menudo este tipo de

procedimientos son utilizados para complementar o corroborar los resultados obtenidos

con otros tipos de ensayos.

Por otro lado los ensayos para la investigación que se realizan en campo pueden ser

clasificados en dos grupos, directos e indirectos. Los métodos indirectos o geofísicos

son utilizados para el cálculo de la estructura geológica de los suelos mediante la

medición de las velocidades de propagación de onda que se generan al provocar

14

perturbaciones dentro del terreno que se pretende estudiar, utilizando los ensayos

Down-Hole y Cross-Hole.

Los parámetros que definen el comportamiento del suelo son también conocidos como

constantes elásticas; estas tienen relación con la densidad del material propio de cada

sitio que se pretende estudiar y con la velocidad de las ondas sísmicas ya mencionadas.

A continuación se describen dichas constantes y sus respectivas ecuaciones utilizadas

para calcularlas.

2.3.1 RELACIÓN DE POISSON

Cuando un cuerpo se acorta por efecto de una compresión, se alarga en la dirección

perpendicular a la compresión. Un cuerpo alargado por efecto de una tracción,

disminuye su ancho en la dirección perpendicular a la tensión.

Figura 2.5: Efecto de un cuerpo ante una Fuerza Tracciónante


La relación de poisson es la variación que existe entre la sección transversal con

respecto al aumento de la longitud producida por un esfuerzo perpendicular; sabiendo

esto se tiene la siguiente expresión:

𝜇 = −𝜀𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝜀𝑙𝑜𝑛𝑔

𝜀1

𝜀1

𝜀2

F

𝜀2

F

15

Con las siguientes ecuaciones de Módulo de Elasticidad dinámico (Edim) se puede

obtener la ecuación para determinar la relación de Poisson en función de las velocidades

de onda de corte y compresión.

𝐸𝑑𝑖𝑚 = 𝑉𝑃2𝜌𝑠

(1 + 𝜇)(1 − 2𝜇)

1 − 𝜇

𝐸𝑑𝑖𝑚 = 2𝑉𝑆2𝜌𝑠(1 + 𝜇)

Una vez resueltas simultáneamente las expresiones anteriores tenemos que:

𝜇 =𝑉𝑝2 − 2𝑉𝑠2

2(𝑉𝑝2 − 𝑉𝑠2)

Donde:

𝜇= Relación de Poisson.

Edim= Módulo de Elasticidad dinámico

𝑉𝑠= Velocidad de Onda de Corte.

𝑉𝑝= Velocidad de Onda de Compresibilidad.

𝜌𝑠= Densidad del suelo.

2.3.2 MÓDULO DE RIGIDEZ

También conocido como módulo de corte o cizalladura representa la resistencia del

suelo para soportar esfuerzos de corte que pueden ser causados por pequeños

movimientos debido a sismos o cargas de trabajo. También es de importancia en la

ingeniería ya que su valor permite el diseño de fundaciones, predicción de

asentamientos y licuefacciones.

Se utiliza en varios procedimientos de análisis dinámico para proporcionar una

atenuación de movimiento realista. Esta relación se basa en las propiedades de

amortiguación del material. La utilidad de este parámetro se basa en la capacidad del

sistema para absorber energía dinámica y cómo puede afectar a la duración y modos de

vibración.

16

Figura 2.6: Efecto de un cuerpo ante una Fuerza Horizontal


En el caso de un análisis dinámico el valor de este módulo permite describir de forma

más sencilla la respuesta de un cuerpo ante la acción de una fuerza de corte, dicho de

otra forma este módulo de rigidez representa el cociente entre la tensión cortante y el

cambio relativo de la deformación angular.

G=𝐹𝑥

𝛾

Para el caso de un estudio de suelos mediante ensayos geofísicos cuya finalidad es

evaluar la velocidad de propagación de las ondas de corte, el valor del módulo Gmax se

obtiene de la siguiente ecuación.

𝐺 =𝐸𝑑𝑖𝑚

2(1 + 𝜇)

𝐺𝑚𝑎𝑥 = 𝜌𝑠 × 𝑉𝑠2

Donde:

𝐺𝑚𝑎𝑥= Módulo de Rigidez máximo.

𝜌𝑠= Densidad del suelo.


𝐹𝑥

𝛾

17

2.3.3 MODULO DE YOUNG

Se define como la resistencia de un cuerpo sometido a esfuerzos de tensión,

caracterizando el comportamiento de un material elástico según la dirección en la que se

aplica una fuerza

Figura 2.7: Diagrama Esfuerzo vs Deformación


La recta que forma parte de la Región Lineal del grafico define que en caso de tensiones

de compresión o de tracción, que dan origen a una deformación pequeña, la magnitud de

esta deformación es proporcional a la tensión (Ley de Hooke).

𝐸 =𝜎

𝜀

Para el caso del presente trabajo donde son consideradas las velocidades de onda, el

valor del módulo de Young se expresa como una relación entre las mismas, esto nos

permite expresar el valor de Edim de la siguiente forma:

𝐸𝑑𝑖𝑚 = 𝜌𝑠𝑉𝑠2 (

3𝑉𝑝2 − 4𝑉𝑠2

𝑉𝑝2 − 𝑉𝑠2)

L

A

A

F

F

L + ΔL ΔL

18

Donde:

𝜌𝑠= Densidad del material del Terreno.


𝑉𝑝= Velocidad de Onda de Comprensión

Mientras que de una forma más simplificada la expresión anterior tienen en cuenta la

Relación de Poisson (𝜇) y el Módulo de Corte (G), quedando la siguiente expresión:

𝐸𝑑𝑖𝑛 = 2𝐺(1 + 𝜇)

2.3.4 MODULO DE BULK

La relación lineal entre el cambio fraccional del volumen y la presión hidrostática

aplicada a una masa de material geológico está gobernada por el Módulo de

Incompresibilidad Volumétrica o de Bulk (K). (MANILLA, GARNICA, PÉREZ.,

2003)

Sirve como indicador de la resistencia de un material a una fuerza de presión que

causara la disminución de un volumen dado de dicho material.

Figura 2.8: Compresión uniforme.


F

F

F

F

19

Este módulo K se define por la siguiente ecuación.

𝐾 = −𝑉Δ𝐹

Δ𝑉

Donde:

Δ𝑃 = 𝑉𝑎𝑟𝑖𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑑𝑒 𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛

𝑉 = 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛

Δ𝑉 = 𝑉𝑎𝑟𝑖𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒𝑙 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛

Expresado el valor del módulo de Bulk en función del Módulo de Young y la Relación

de Poisson, parámetros previamente mencionados, tenemos:

𝐾 =𝐸

3(1 − 2𝜇)

Nota: Para realizar los cálculos es necesario determinar el peso específico del suelo

donde se ha trabajado, para lo cual se utiliza la siguiente formula:

𝛾 = 0.01516 ∗ 𝑉𝑝0.5 + 1.30

Y la densidad ρ es la relación entre el peso unitario 𝛾 y la aceleración de gravedad g

𝜌 = 𝛾

𝑔

2.4 ENSAYOS GEOFÍSICOS

Dentro de los estudios previos a realizarse para la construcción de una obra civil, se

encuentran los estudios geotécnicos los cuales están definidos por la Norma Ecuatoriana

de la Construcción como:

“Actividades que comprenden el reconocimiento de campo. La investigación del

subsuelo, los análisis y recomendaciones de ingeniería necesarios para el diseño y

construcción de las obras en contacto con el suelo, de tal forma que se garantice un

comportamiento adecuado de las estructuras (superestructura y subestructura) para

20

edificaciones, puentes, torres, silos y demás obras, que preserve la vida humana, así

como también evite la afectación o daño a construcciones vecinas.” (NEC-SE-CG.,

2015)

En el ámbito de la arqueología y la ingeniería civil es frecuente complementar el estudio

geotécnico con métodos geofísicos. Estos métodos provienen de la geofísica. La

geofísica engloba técnicas encaminadas a deducir las condiciones del subsuelo a través

de la observación de fenómenos físicos bien sean naturales o artificiales, directa o

indirectamente relacionados con la estructura geológica del terreno.

(J.L.CAMPANO-CALVO., 2013)

A continuación se presenta una breve descripción de los ensayos geofísicos

recomendados por la Norma Ecuatoriana de la Construcción, concretamente en la NEC-

SE-DS Sección 10.5 Procedimientos para Caracterización sísmica del sitio, subsección

10.5.2 Perfiles de suelo y ensayos geotécnicos, literal e Otras determinaciones de los

parámetros del suelo, estos ensayos tienen la finalidad de reducir la incertidumbre en la

estimación de las velocidades de onda ya que miden las mismas en el terreno, los cuales

son:

Sísmica de refracción

Análisis Espectrales de Ondas Superficiales ReMi (Refracción por

Microtemblores)

Ensayos Downhole, Uphole o Crosshole

2.4.1 SÍSMICA DE REFRACCIÓN

“La sísmica de refracción es un método de prospección geofísica utilizado para

determinar fronteras sísmicas entre los estratos o materiales geológicos con propiedades

físicas diferentes. Geométricamente estas fronteras pueden ser horizontales, sub-

horizontales, sinusoidales e inclinadas” (VÍCTOR ESPINOSA, 2013)

21

“El método de prospección es indirecto y consiste en generar un campo sísmico

artificial mediante la detonación de una carga explosiva o por golpes de martillo y medir

los tiempos que las ondas emplean en llegar a los receptores o geófonos, distribuidos en

la superficie del terreno en un dispositivo conocido como base o línea sísmica”

(VÍCTOR ESPINOSA, 2013).

La prueba consiste en la medición de los tiempos recorridos por las ondas P y S de una

fuente de impulso para una serie lineal de puntos que se encuentran sobre la superficie

del terreno a diferentes distancias de la fuente.

El método de refacción sólo puede utilizarse cuando los estratos más superficiales

tienen velocidades de propagación de onda menores que los más profundos

(FERNÁNDEZ ANA, 2014), cuando no ocurre lo mencionado; las capas de suelos de

menor velocidad no se detectan.

Figura 2.9: Diferentes estratos de suelo y sus velocidades


ESTRATO 1

V1

ESTRATO 2

V2

ESTRATO 3

V3

𝑉1 𝑉2 𝑉3

22

Figura 2.10: Armado de un sismógrafo con doce canales que muestra el camino de las ondas directas y

refractadas en un sistema de dos capas suelo/roca (𝛼𝐶 =ángulo crítico)

Fuente: ASTMD 5777, 2000

2.4.1.1 Terminología

Extraído de la Norma ASTMD 5777-00:

La medición de las condiciones y la potencia de los estratos del subsuelo por el método

de refracción sísmica requiere una fuente de energía sísmica, cable de activación (o

enlace de radio), geófonos, cable de geófono y un sismógrafo (véase la Fig. 2.10).

El geófono (s) y la fuente sísmica deben colocarse en contacto firme con el suelo o la

roca. Los geófonos generalmente se ubican en una línea, a veces denominada tendido de

geófonos. La fuente sísmica puede ser un martillo, un dispositivo mecánico que golpea

el suelo o algún otro tipo de fuente de impulso. Los explosivos se usan para refractores

más profundos o condiciones especiales que requieren mayor energía. Los geófonos

convierten las vibraciones del suelo en una señal eléctrica. Esta señal eléctrica es

grabada y registrada por el sismógrafo. El tiempo de viaje de la onda sísmica (desde la

fuente hasta el geófono) se determina a partir del primer arribo de la onda sísmica.

23

La fuente de energía sísmica genera ondas elásticas que viajan a través del suelo o la

roca. Cuando la onda sísmica alcanza la interfaz entre dos materiales de diferentes

velocidades sísmicas, las ondas se refractan de acuerdo con la Ley de Snell. Cuando el

ángulo de incidencia es igual al ángulo crítico en la interfaz, la onda refractada se

mueve a lo largo de la interfaz entre dos materiales, transmitiendo energía de vuelta a la

superficie (figura 2.11). Esta interfaz se conoce como refractor.

Figura 2.11: Forma típica de la onda sísmica para un solo geófono


(NOTA- La flecha señala el primer arribo de la onda)


La velocidad de la onda de compresión (Vp) depende del módulo volumétrico, el

módulo de corte y la densidad, de la siguiente manera (4):

𝑉𝑝 = √𝐾+

4

3𝐺

𝜌

𝑉𝑝 = Velocidad de onda de compresión

24

K= Modulo dinámico Volumétrico

𝐺 = Módulo de Corte

𝜌 = Densidad

2.4.1.2 Forma de Uso.


La llegada de la energía desde la fuente sísmica a cada geófono se registra con el

sismógrafo (figura 2.10). El tiempo de viaje (tiempo que le toma a la onda sísmica P

viajar desde la fuente de energía sísmica al (los) geófono (s)) se determina a partir de

cada arribo de onda. La unidad de tiempo es generalmente milisegundos (1 ms = 0.001

s).

Figura 2.12 Registro sismográfico de doce canales, donde se ven los primeros arribos:


Los tiempos de viaje se grafican contra la distancia entre la fuente y el geófono para

hacer una gráfica de distancia-tiempo. La Fig. 2.13 muestra la disposición de la fuente y

el geófono y la gráfica de distancia-tiempo idealizada resultante para un terreno

horizontal de dos capas.

25

Figura 2.13: (a) Trayectoria de refractante de los rayos y (b) Gráfica Tiempo-Distancia para un terreno de dos capas

𝑉1 = 𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑠í𝑠𝑚𝑖𝑐𝑎 𝑒𝑛 𝑙𝑎 𝑝𝑟𝑖𝑚𝑒𝑟𝑎 𝑐𝑎𝑝𝑎

𝑉2 = 𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑠í𝑠𝑚𝑖𝑐𝑎 𝑒𝑛 𝑙𝑎 𝑠𝑒𝑔𝑢𝑛𝑑𝑎 𝑐𝑎𝑝𝑎


El tiempo de viaje de la onda sísmica entre la fuente de energía sísmica y un geófono (s)

está en función de la distancia entre ellos, la profundidad del refractor y las velocidades

sísmicas de los materiales por los que atraviesa la onda.

26

La profundidad de refracción se calcula usando la geometría de la fuente al geófono

(distancia y altura), determinando las velocidades sísmicas aparentes (que son los

recíprocos de las pendientes de las líneas trazadas en la gráfica de distancia - tiempo), y

el tiempo de intercepción y distancias de cruce en la gráfica de distancia - tiempo (ver

Fig. 2.13). El tiempo de intersección y las fórmulas de distancia-profundidad de cruce

se obtiene de la literatura. Estas fórmulas se basan en los siguientes supuestos:

1) Los límites entre las capas son planos que son horizontales o de inmersión en un

ángulo constante,

2) no hay relieve de la superficie terrestre,

3) cada capa es homogénea e isotrópica,

4) la velocidad sísmica de las capas aumenta con la profundidad, y

5) las capas intermedias deben tener suficiente contraste de velocidad, espesor y

extensión lateral para ser detectadas, y tienen relación con las variables que se

indica en la figura 2.13. Las fórmulas para un caso de 2 capas.

Formula del Tiempo de intercepción:

z = 𝑡1

2

𝑉2 𝑉1

√(𝑉2)2 −(𝑉1)2

Donde:

z = 2 refractores de profundidad

𝑡1= Tiempo de intercepción

𝑉2= Velocidad sísmica en la capa 2, y

𝑉1= Velocidad sísmica en la capa 1

Formula de la distancia de cruce

z= 𝑋𝑐

2 √

𝑉2− 𝑉1

(𝑉2)2− (𝑉1)2

Donde:

𝑍, 𝑉2 𝑌 𝑉1 Son como se definió anteriormente 𝑋𝑐 = Distancia de Cruce

27

El método de refracción se utiliza para definir la profundidad o el perfil de la parte

superior de uno o más refractores, o ambos, por ejemplo, la profundidad de la capa

freática o roca madre.

La mayoría de los estudios de refracción para aplicaciones geológicas, de ingeniería,

hidrológicas y ambientales se llevan a cabo para determinar las profundidades de los

refractores que están a menos de 100 m (aproximadamente 300 pies). Sin embargo, con

suficiente energía, las mediciones de refracción pueden hacerse a profundidades de 300

m (1000 pies) y más (ASTMD 5777-00, SECCION 5.1).

.

2.4.1.3 Limitaciones específicas del método de refracción sísmica


Cuando las mediciones de refracción se realizan sobre una tierra estratificada, se supone

que la velocidad sísmica de las capas es uniforme e isótropa. Si las condiciones reales

en las capas subsuperficiales se desvían significativamente de este modelo idealizado,

entonces cualquier interpretación también se desvía del ideal. Se introduce un error

creciente en los cálculos de profundidad a medida que aumenta el ángulo de buzamiento

de la capa. El error es una función del ángulo de inmersión y el contraste de velocidad

entre las capas de inmersión.

Otra limitación inherente a las pruebas de refracción sísmica se conoce como el

problema de zona ciega. Debe haber un contraste suficiente entre la velocidad sísmica

del material superpuesto y la del refractor para que se detecte el refractor. Algunos

límites geológicos o hidrogeológicos significativos no tienen un contraste de velocidad

sísmica medible en el campo y, por lo tanto, no se pueden detectar con esta técnica. La

capa también debe tener un espesor suficiente para ser detectada.

Si una capa tiene una velocidad sísmica menor que la de la capa superior (una inversión

de velocidad), la capa de baja velocidad sísmica no se puede detectar. Como resultado,

las profundidades calculadas de las capas más profundas son mayores que las

profundidades reales (aunque la condición geológica más común es la de aumentar la

28

velocidad sísmica con la profundidad, existen situaciones en las que se producen

reversiones de velocidad sísmica). Los métodos de interpretación están disponibles para

abordar este problema en algunos casos.

2.4.1.4 Fuentes ambientales

Las fuentes de ruido ambiental incluyen cualquier vibración del suelo causada por el

viento, el movimiento del agua (por ejemplo, las olas que rompen en una playa

cercana), la actividad sísmica natural o la lluvia en los geófonos (ASTMD 5777-00,

SECCION 5.1).

2.4.1.5 Fuentes geológicas

Las fuentes geológicas de ruido incluyen variaciones insospechadas en el tiempo de

viaje debido a las variaciones laterales y verticales en la velocidad sísmica de las capas

subsuperficiales (por ejemplo, la presencia de grandes rocas en un suelo) (ASTMD

5777-00, SECCION 5.1).

2.4.1.6 Fuentes antrópicas

Las fuentes antrópicas de ruido incluyen las vibraciones debidas al movimiento de la

cuadrilla de campo, los vehículos cercanos y los equipos de construcción, aviones o

voladuras. Los factores naturales, como las estructuras enterradas debajo o cerca de la

línea topográfica, también pueden provocar variaciones insospechadas en el tiempo de

viaje. Las líneas eléctricas cercanas pueden inducir ruido en cables de geófono largos.

Durante el diseño y la realización de una encuesta de refracción, se deben considerar las

fuentes de ruido ambiental, geológico y natural, y se debe tener en cuenta su tiempo de

ocurrencia y ubicación. La interferencia no siempre es predecible porque depende de la

magnitud de los ruidos y la geometría y el espaciado de los geófonos y la fuente

(ASTMD 5777-00, SECCION 5.1).

29

2.4.2 ANÁLISIS ESPECTRALES DE ONDAS SUPERFICIALES REMI

(REFRACCIÓN POR MICROTEMBLORES)

2.4.2.1 Microtremore o Microtemblores

Lo siguiente es extraído de D. Ramírez, 2014

Los microtremores son también llamados microtrepidaciones, microtemblores o ruido

ambiental, estos son vibraciones aleatorias inducidas en las masas de suelo y roca por

fuentes naturales y artificiales.

Este tipo de información es principalmente utilizada para el estudio de las propiedades y

formas de las capas superficiales. (Chávez – García, 1994). Según Lay & Wallace

(1995) los microtremores son generados por tres tipos de fuentes: internas, externas y

mixtas, dentro de las más comunes se pueden nombrar las siguientes:

Fuentes internas: Fallas sísmicas, flujo hidrológico, explosiones internas,

movimientos del magma, explotación minera subterránea.

Fuentes Externas: Vientos, presión atmosférica, oleaje y mareas, ruido cultural

(tráfico, trenes), impacto de meteoritos, explotación minera superficial,

lanzamiento de cohetes, aterrizaje y decolaje de aviones.

Fuentes Mixtas: Erupciones volcánicas, deslizamientos y avalanchas.

2.4.2.2 Método ReMi

El ReMi es un método que permite la caracterización y evaluación de un sitio para

estudios de ingeniería civil, ya que permite la diferenciación del perfil de ondas S sin la

utilización de fuentes artificiales. Este método se basa en el análisis e inversión de la

curva de dispersión de las ondas Rayleigh para un determinado sitio, obtenida a partir

de registros de ruido ambiental. Dichos registros son grabados en campo utilizando un

equipo estándar de refracción sísmica y el producto final del método es un perfil

unidimensional de las velocidades de onda S para el área en estudio. Sin embargo, se

30

pueden combinar varios tendidos para la generación de perfiles 2D, que muestren

también las variaciones laterales en dichas velocidades (ROJAS, 2008).

El ensayo ReMi se basa en dos ideas fundamentales, la primera es que se utiliza un

tendido y equipo para registro similar al de la prueba de refracción sísmica, de manera

que pueden grabar ondas superficiales a frecuencias tan bajas como 2 Hz. La

segunda idea plantea que una simple transformada de dos dimensiones, lentitud y

frecuencia (p-f), de un registro de microtremores puede separar la llegada de las ondas

Rayleigh, de la llegada de otras ondas sísmicas, permitiendo conocer su verdadera

velocidad de fase (LINARES, 2005).

Es un método innovador de avance geofísico con poco tiempo de aplicación en el

estudio de la caracterización y evaluación de suelos, este ensayo no destructivo consiste

en calcular los perfiles de velocidad de ondas de corte (Vs) en profundidades, usando

los registros de ruido ambiental (LINARES, 2005).

Dependiendo de las propiedades de los materiales en el subsuelo, la sísmica de

microtremores puede determinar velocidades de ondas de cizalla a un mínimo de 40

metros y un máximo de 100 metros de profundidad (OPTIM LLC, 2003).

2.4.2.2.1 Adquisición de datos

Para grabar la dispersión de las ondas superficiales se utilizan arreglos de un geófono

único por canal, los cuales van dispuestos en forma lineal con un total de 12 o más

canales. Las frecuencias de los geófonos normalmente pueden ser de 8 – 10 Hz, no

obstante, se pueden emplear de frecuencias menores (e.g. 4.5 Hz) para estudios de

mayor profundidad. Los espaciamientos a emplear dependerán de la profundidad de

investigación y nivel de resolución deseados y normalmente se encuentran desde 1m

(estudios someros de alta resolución) hasta 10m para estudios profundos (ROJAS.,

2008).

31

2.4.2.2.2 Procesamiento

El procesamiento ReMi consta de tres pasos principales: Análisis Espectral de

Velocidad, Selección de la Dispersión Fase- Velocidad Rayleigh y Modelado de la

Velocidad de la Onda de Cizalla (Louie, 2001), lo cual se muestra en la siguiente figura:

(RAMIREZ., 2014)

Figura 2.14: Pasos principales Método ReMi.

Fuente: Linares, 2005.

32

2.4.3 ENSAYOS UP-HOLE, DOWN-HOLE Y CROSS-HOLE

2.4.3.1 Ensayo Up-Hole

El método de Up-Hole consiste en la generación de ondas en un punto de la perforación,

y el registro de sus llegadas en la superficie. Se utilizan explosivos generalmente como

fuente de impulsos en el pozo, y tanto ondas de cortante (ondas S) como ondas

longitudinales (ondas P) se generan de forma simultánea. La llegada de estas dos ondas

es registrada por varios receptores colocados en forma de matriz en la superficie del

suelo. En los depósitos de suelo de baja a media rigidez, la propagación de las ondas P

es lo suficientemente rápido que la de las ondas de cortante, y por tanto, la llegada

posterior de las ondas de corte se puede distinguir en el registro de seguimiento. En el

caso de los suelos y rocas rígidas, la diferencia en la velocidad de propagación de estas

dos ondas no es tan pronunciada, y así se hace difícil distinguir la llegada de la onda de

cortante. (GORDILLO., 2011)

Figura 2.15: Prueba sísmica Up-Hole

Fuente: Aponte, 2011

33

2.4.3.2 Ensayo Down Hole

Para este estudio un receptor es adherido a la pared del pozo, como se ilustra en la

Figura 2.16, para la medición de los tiempos de arribo de las ondas sísmicas

propagándose hacia abajo, a partir de la fuente ubicada en la superficie del terreno

(LÓPEZ, MEJÍA, VEGA, 2008).

Los sensores son puestos sucesivamente a las profundidades deseadas, para generar las

ondas. Para este ensayo solo una perforación es necesario, la onda atraviesa varias capas

de suelo, por lo cual el resultado que se obtiene refleja una velocidad promedio del viaje

de la onda, la cual atraviesa varios estratos entre la fuente y el sensor, complicando la

interpretación de resultados ya que debe considerar la contribución de las capas por las

cuales viajó la onda (FELIPE OCHOA, 2007)

Figura 2.16: Down Hole

Fuente: Ochoa, 2007

El ensayo Down-Hole genera ondas sísmicas de corte S con mayor facilidad que el

ensayo Up- Hole y por lo tanto su uso es más frecuente (FELIPE OCHOA, 2007).

34

2.4.3.3 Ensayo Cross Hole

Este ensayo utiliza dos o más sondeos para medir la velocidad con la que las ondas

sísmicas recorren la distancia entre éstos. El montaje requiere de al menos dos sondeos,

el primero con la fuente emisora de energía y el segundo con el receptor situados a la

misma profundidad (Figuras 2.17). De esta manera se mide la velocidad de propagación

de las ondas a través del material situado entre ambos sondeos. Repitiendo el ensayo a

distintas profundidades se obtiene un perfil de velocidades con la profundidad (FELIPE

OCHOA, 2007).

Figura 2.17: Cross Hole

Fuente: Aponte, 2011

35

CAPÍTULO 3: DETERMINACIÓN DE LOS PARÁMETROS DINÁMICOS

DEL SUELO MEDIANTE EL ENSAYO GEOFÍSICO DOWN HOLE

3.1 ANTECEDENTES

Para la ejecución del ensayo Down Hole se debe seguir los parámetros establecidos en

la Norma ASTM D 7400 –17, donde se encuentra detallada la forma en la que se debe

adecuar el sitio donde se realiza el ensayo, los equipos a utilizar y el procedimiento a

seguir.

Es importante mencionar que en el presente estudio se modificó la fuente de energía

generadora de las ondas de corte S que se encuentra descrita en la sección 6.1.1.1 Viga

de Corte de la norma ASTM D 7400-17. Como puede observarse en la Fig 3.1 la viga se

encuentra dispuesta de forma horizontal sobre el terreno a la distancia X (1.0 m a 3.0

m) del centro del pozo donde estará el sensor encargado de receptar los tiempos de

arribo del tren de ondas producido.

Figura 3.1: Típica fuente de energía generadora de Ondas de Corte en Down Hole

FUENTE: ASTM D7400, 2017

~1 TO 15 kg (2 TO 33 LBS)

~1 TO 15 kg (2 TO 33 LBS)

~1 TO 1.5 m (3 TO 5 FT)

36

El cambio realizado en el elemento tiene que ver con la disposición del mismo en el

terreno, ya que en este estudio la viga de corte es colocada de forma perpendicular al

terreno y cimentada a 0.90 m de profundidad como se indica en la Fig 3.2, esto con el

fin de garantizar que no exista desplazamiento en ningún sentido al momento de generar

el tren de ondas mediante el golpe de la viga con el martillo seleccionado.

Figura 3.2: Disposición seleccionada de la Viga de Corte

FUENTE: Autores, 2017

De esta forma, la configuración de la fuente de energía para realizar el estudio queda

conformada por un martillo de 30 lb que golpea la viga H de metal y de esta manera

genera las ondas símicas que llegan al receptor ubicado en el interior del pozo para

determinar su tiempo de recorrido.

Mediante los tiempos de llegada registrados in situ se obtienen las velocidades de las

ondas de compresión (P) y de corte (S), y posteriormente mediante dichas velocidades

se caracterizará el perfil estratigráfico del terreno.

3.2 EQUIPO UTILIZADO

A continuación se detallan los equipos de medición utilizados en el presente estudio

para tomar datos de tiempos de recorrido de las ondas sísmicas en el sitio:

37

Figura 3.3: Equipos para ensayo Down Hole


3.2.1 Geófono BGK3.

Los conceptos y características descritas a continuación son extraídos del manual de uso

entregado por la empresa fabricantes Geotomographie

Se denomina geófonos a los sensores o receptores que convierten los movimientos

sísmicos del suelo a señales vibrantes de características de frecuencia y amplitud

parecida a la de las ondas sísmicas que son mostradas y registradas en el sismógrafo.

Para el ensayo de Down Hole se utiliza el geófono de pozo tipo BGK3 que consiste en

un sensor triaxial que funciona como un receptor sísmico multicomponente cuya

función es medir un componente de movimiento vertical (V) y dos componentes en el

plano horizontal tanto en el sentido x (H1) como en el sentido y (H2).

Este geófono es acoplado a la pared del pozo mediante un sistema de sujeción

neumático (cámara de aire inflable) el cual se suministra aire a través del cable híbrido

electro neumático. A su vez una brújula magnética instalada dentro del sensor muestra

la desviación azimutal hacia el norte y permite obtener la orientación del geófono en el

38

pozo, este tipo de geófonos se utiliza para recibir ondas P y S en pozos secos o llenos de

agua.

Figura 3.4: Geófono Triaxial BGK3


Tabla 3.1: Detalles técnicos

Frecuencia del sensor natural 30 Hz (bajo pedido)

Disposición del sensor Tri-axial (BGK3)

Profundidad operacional hasta 100 m

Longitud del receptor: 705 mm

Diámetro del receptor 50 mm

Peso del receptor 3 kg

Peso del cable por metro 145 g

Fuerza del cable 2150 N

Diámetro del agujero 75 mm (o más grande si se usan

espaciadores)

Sistema de sujeción vejiga inflable

Orientación brújula magnética (+/- 2.5 °)

Indicador de profundidad marca de cable cada 2 m

Conector a cualquier sismógrafo

Almacenamiento En el tambor

Bom

ba

de

aire

Camara de aire inflable

Geofono BGK 3

39

3.2.2 Sismógrafo.

Los conceptos y características descritas a continuación son extraídos del manual de uso

entregado por la empresa fabricantes Geometrics.

Los sismógrafos son dispositivos que cumplen la función principal de recibir impulsos

eléctricos (voltajes) de los geófonos en los cuales podemos amplificarlos y convertir

las señales analógicas en señales digitales a través de un software, en el que se va

almacenar datos sísmicos para los ensayos geofísicos de Down Hole; existe una

variedad de sismógrafos que van a variar desde unidades de un canal único hasta

unidades multicanales de ingreso, el número de canales dependerá mucho de los

geófono que se va a conectar.

Las señales que se va a obtener serán filtradas y digitalizadas de acuerdo a las

sugerencias definidas por el usuario.

Figura 3.5: Sismógrafo ES3000

Fuente: GEOMETRICS, 2001

El sismógrafo utilizado proviene de la marca GEOMETRICS, de modelo ES 3000, se

trata de un equipo versátil empleado ampliamente para ensayos de refracción y reflexión

sísmica, Down Hole y Cross Hole, del cual se pueden dar las siguientes

especificaciones:

40

Peso 8 lbs (3.6 Kg)

Multicanales, de 3 a 24 por cada caja

Rango dinámico de 24 bits con un geófono integrado y monitor de ruido.

Ancho de banda de 20 KHz que proporciona una frecuencia alta o baja para

monitorear el terreno.

Batería liviana

Puede conectarse a un computador para ver, registrar y procesar datos generados

por un tren de ondas.

3.2.3 Martillo de 30 lb.

El martillo sirve para generar el impulso sísmico que se utiliza durante el ensayo, tiene

un peso de 30 lb, mismo que se encuentra dentro del rango establecido (11.00 lb a 33.0

lb), y se conecta directo en el sismógrafo.

Figura 3.6: Martillo de pozo


Martillo de 30 lbs

41

3.2.4 Software SEISIMAGER - Pickwin (Pick First Breaks or Dispersion

Curves).

El objetivo principal del software Pickwin es ayudar a identificar los primero arribos de

las ondas, además, puede filtrar datos, cambiar las ganancias de visualización, cambiar

la distancia y las escalas de tiempo, así como también cambiar el estilo de rastreo, y

corregir el registro de errores de tiempo.

Figura 3.7: Pickwin

Fuente: SEISIMAGER, 2011

El software nos presentara cada registro por separado, esto quiere decir que

visualizamos 90 registros por haber perforado 30 m ya que por cada metro se realizaron

tres “disparos”; es necesario tener cuidado al momento de interpretar dichos registros y

saber a qué profundidad corresponden, de esta forma se podrá observar la siguiente

figura 3.8 para cada metro.

42

Figura 3.8: Registro de datos para una profundidad de 3.00 m. utilizando el programa Pickwin

Fuente: Autores 2017

Una vez colocados de forma simultánea los archivos correspondientes a los golpes

horizontales que generan las ondas de corte S es posible identificar sus tiempos de

arribo.

Figura 3.9: Interface de software Pickwin


43

3.3 DESARROLLO DEL ENSAYO

El presente apartado describe en orden secuencial los trabajos realizados en campo

necesarios para culminar con éxito el ensayo Down – Hole; se detallan los materiales y

procedimientos teniendo en cuenta dicha secuencia de trabajos, esto es:

Cimentación de la fuente de energía.

Perforación y Revestimiento del pozo (P1).

Ensayo Down Hole

3.3.1 Cimentación de la fuente de energía.

La fuente sísmica representa uno de los principales componentes del ensayo por ser la

encargada de generar las perturbaciones en el subsuelo para producir las ondas de

compresión “P” y de corte “S”; para poder implantar dicha fuente en el terreno fue

necesario excavar un cubo de 1.00 m por lado y 1.00 m de profundidad.

Figura 3.10: Excavación del pozo


44

Una vez terminada la excavación se centrará la Viga H tipo “Riel” teniendo siempre en

cuenta que debe estar a plomo mientras se la cimienta en el terreno. El hormigón

empleado presenta una resistencia a la compresión de f`c= 300 kg/cm² (tanto las

características del hormigón así como su dosificación se detallan en el primer anexo),

además fue vertido en primera instancia dentro del pozo de manera tal que forma un

replantillo de 10.0 cm.

Figura 3.11: Fundición del riel


De esta forma el riel quedará cimentado a una profundidad de 0.90 m dejando 60.0 cm

de viga sobresaliendo fuera de la excavación, esto asegura que no se tendrán

complicaciones que pudieran presentarse debido a un desplazamiento no deseado de la

fuente de energía sísmica.

La viga de corte fue colocada a 1.50m del sensor, esta distancia se encuentra dentro del

rango permitido por la norma ASTM D 7400-17 que rige el ensayo Down Hole

45

3.3.2 Perforación y Revestimiento del pozo (P1).

Para llevar a cabo este trabajo se realizó una perforación destructiva hasta los 30.0 m de

profundidad utilizando la Máquina de Perforación a Rotación HGY, y por las

características del terreno se acopló la tubería de perforación AW a una broca de 4” de

diámetro.

Figura 3.12: Equipo utilizado para perforar pozo 1 (P1)


BROCA 4”

46

Figura 3.13: Distancia entre fuente de energía y pozo 1

Fuente: Autores.2017

Una vez finalizada la perforación del pozo se procede con el encamisado del mismo

para lo cual se utiliza tubería PVC de presión de 90 mm de diámetro externo y 4.3 mm

de grosor, esto quiere decir que el diámetro interno de la tubería será de 3” (75.00 mm),

lo que resulta perfecto para el ensayo ya que no sobrepasa los diámetros permitidos por

la norma ASTM D 7400-17 (50.00 mm a 100.00 mm) y favorece el manejo del sensor

triaxial dentro de la tubería que será llenada de agua para realizar el ensayo.

Se debe insertar la tubería previamente taponada por el extremo inferior, lo que impide

posteriores fugas de agua, al momento de introducirla se debe procurar mantenerla

centrada. Cuando la tubería llega al final de la perforación y se encuentre correctamente

posicionada se vierte la lechada o mezcla de hormigón - bentonita entre las paredes

internas del pozo perforado y la pared exterior de la tubería.

47

Figura 3.14: Proceso de instalación de tubería PVC ɸ75 mm (3”)


La mezcla de lechada se prepara teniendo en cuenta que una vez que este endurecida

deberá simular la densidad natural del sitio, para ello la norma recomienda utilizar un

premezclado de 450 gr de bentonita y 450 gr de cemento portland por cada 6,25 lts de

agua, sin embargo una vez realizada la mezcla se observa que estas cantidades no serán

las adecuadas para el presente estudio, por lo que se opta por reajustar estas cantidades

dando como final una dosificación de 6000 gr de bentonita y 9000 gr de cemento

portland por cada 38 lts de agua.

Tubería

PVC

Motor Briggs

Stration de

6.5 HP

Tubería PVC

Φint. 75 mm

Cabo

48

Figura 3.15: Dosificación de la Mezcla Bentonita - Cemento


La lechada es vertida en el pozo utilizando una bomba convencional de inyección,

llenando la perforación desde el fondo hacia la superficie procurando que esta mezcla se

esparza uniformemente a lo largo de toda la perforación desplazando el lodo y los

residuos que puedan estar presentes.

Figura 3.16: Colocando la lechada de Bentonita - Cemento


Bentonita Cemento

Mezcla Bentonita - Cemento

Bomba Convencional o

Inyector de lechada

Tubo de lechada Lechada Cemento - Bentonita

49

3.3.3 Ensayo Geofísico Down Hole.

Una vez terminada con la perforación de 30.0m, su debido encamisado y el correcto

replanteo de todos los elementos, se pondrán a punto todos los equipos requeridos y se

prosigue con el ensayo en sí, para lo cual se realizan los siguientes pasos:

1. Conectar el carrete que contiene el sensor previamente desenrollado en una

longitud que no entorpezca el ensayo al sismógrafo ES 3000 y a la bomba de

aire que cumplirá la función de asegurar el geófono a las paredes del pozo para

poder realizar las lecturas de tiempo de arribo del tren de ondas.

2. El martillo de 30 lbs que se encuentra adaptado para poder ser conectado de

igual forma al sismógrafo debe ser colocado cerca del riel que receptará su

impacto para poder generar el tren de ondas.

3. Desde el sismógrafo se encuentran dispuestos cables que lo conecten con la

batería que lo proporciona de energía, y a su vez conecta el equipo al

computador que dispone del software necesario para procesar los datos que se

obtendrán del ensayo.

4. Una vez comprobado el correcto funcionamiento de cada uno de los equipos se

introduce el geófono al pozo para ubicarlo en la posición determinada (-1.00

m.), y mediante su brújula interna es orientado hacia el norte.

5. Cuando el geófono triaxial esté correctamente posicionado se inflará la capsula

de aire que ajusta el mismo a las paredes del pozo y se realizan los “disparos”

que generaran las ondas; estos disparos siguen la siguiente secuencia:

Golpear el lado izquierdo del riel.- generará ondas horizontales (Vs)

Golpear el lado derecho del riel.- generará ondas horizontales (Vs)

Golpear la placa ubicada cerca del riel.- generara ondas verticales (Vp)

50

6. Los tiempos de arribo de las ondas generadas artificialmente serán registrados y

almacenados para su posterior análisis e interpretación.

7. Repetir los tres últimos pasos a cada metro de profundidad hasta llegar al fondo

del pozo para poder dar por finalizado la parte del ensayo que se realiza en

campo.

En el caso del presente estudio de investigación, el ensayo Down Hole será realizado a

cada metro de profundidad por lo que al finalizar el mismo se deberá corroborar el

número de archivos almacenados con el número de ensayos realizados.

3.4 INTERPRETACIÓN DE DATOS

Los registros obtenidos en las actividades de campo previas son procesados para poder

generar una estructura de velocidades de onda en profundidad, para ello se emplea el

software especializado SEISIMAGER que dispone del apartado Pickwin (Pick First

Breaks or Dispersión Curves).

En la interfase del programa pueden visualizarse tres sismogramas por cada golpe

debido a que el sensor triaxial BGK 3 consta de tres canales de grabación como puede

observarse en la Figura 3.17 donde se indica el orden en el que se presentan dichos

canales.

51

Figura 3.17: Disposición de canales de grabación sensor BGK3

Fuente: www.geotomographie.com, 2016

Figura 3.18: Visualización de canales de grabación sensor BGK3 con el software Pickwin.


http://www.geotomographie.com/

52

Sin embargo el programa también nos permite identificar los diferentes tiempos de

arribo a lo largo de toda la profundidad del pozo simultáneamente como se puede

observar en la siguiente figura.

Figura 3.19: Tiempos de arribo de Ondas de Compresión “P” utilizando el programa Pickwin


53

Figura 3.20: Tiempos de arribo de Ondas de Corte “S” utilizando el programa Pickwin


Una vez aplicado los criterios para identificar tiempos de arribo de ondas se ordenará

los registros y se procede a registrar los primeros arribos, teniendo así la siguiente tabla.

54

Tabla 3.2: Tiempos de arribo de ondas de compresión P y de Corte S


DISTANCIA TIEMPO TIEMPO

(m) (msec) (msec) 0 0 0

1 8.3 1 2 5.3 3

2 9.4 4 5 7.5 6

3 11.8 7 8 9.3 9

4 16.3 10 11 10.7 12

5 17.3 13 14 11.5 15

6 19.6 16 17 12.4 18

7 23.4 19 20 14.4 21

8 22.3 22 23 15.8 24

9 29.4 25 26 16.2 27

10 30.3 28 29 16.6 30

11 33.5 31 32 17.6 33

12 32.3 34 35 17.8 36

13 35.5 37 38 19.8 39

14 39.2 40 41 21.3 42

15 39.8 43 44 19.9 45

16 41.3 46 47 23.5 48

17 42.3 49 50 23.5 51

18 24.4 52 53 24.4 54

19 26.7 55 56 24.5 57

20 52.7 58 59 25.8 60

21 54.4 61 62 28.4 63

22 53.9 64 65 28.4 66

23 56.8 67 68 30.3 69

24 58.5 70 71 29.8 72

25 58.5 73 74 33.6 75

26 60.6 76 77 32.1 78

27 62.8 79 80 31.2 81

28 64.2 82 83 32.9 84

29 67.8 85 86 33.6 87

30 67.6 88 89 36.2 90

ARCHIVO

VERTICAL (VP)

ARCHIVO

HORIZONTAL (VS)

55

3.5 RESULTADOS OBTENIDOS

Tabulados estos registros pueden identificarse las capas o estratos existentes debido al

cambio de pendiente que existe en cada dromocrona generada, esto puede apreciarse en

la figura 3.22 que se indica a continuación.

El valor de las pendientes representa el promedio de velocidad de propagación de las

ondas P y S, así se tendría que para cada estrato la velocidad se calcularía de acuerdo a

la siguiente expresión:

𝑉 =Δ𝑇

Δ𝐷

Donde:

𝑉 =Velocidad del estrato o capa.

Δ𝑇 = Diferencia de tiempo existente entre dos puntos del mismo estrato.

Δ𝐷 = Diferencia de profundidad existente entre dos puntos del mismo estrato

A continuación la figura 3.21 presenta una parte de la gráfica de dromocronas generadas

a partir de los datos presentados en la tabla 3.2, la cual ayuda a entender mediante un

ejemplo la forma de cálculo de la pendiente de los segmentos rectos que nos indican las

velocidades de cada estrato.

Figura 3.21: Pendiente de las Dromoconas


Pendiente del segmento 𝑎𝑏 = 1

𝑣2=

𝑡𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜

𝑑𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 =

5.10 𝑥 10−3

4.00

𝑣2 = 4.00 𝑥 103

5.10= 784.31 𝑚/𝑠

9.3; -3

14.4; -7

y = -0.7857x + 4.105

-10

-8

-6

-4

-2

0

0 5 10 15 20

5.10seg

4.00 m

56

Figura 3.22: Dromocronas generadas a partir del ensayo geofísico Down Hole


y = 0.2402x

y = 0.3698x

y = 0.5907x

y = 0.5022x

y = 0.6169x

y = 0.4983x

y = 0.7857x

y = 1.4037x

y = 1.0191x

y = 1.5385x

0123456789

101112131415161718192021222324252627282930

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70

DIS

TAN

CIA

(m

)

TIEMPO (mseg)

DROMOCRONAS

CAPA 1 VS

CAPA 2 VS

CAPA 3 VS

CAPA 4 VS

CAPA 5 VS

CAPA1 VP

CAPA 2 VP

CAPA3 VP

CAPA 4 VP

CAPA 5 VP

57

Por medio del análisis se puede determinar que existen cinco estratos los cuales están

dispuestos de la siguiente forma:

1. 0.00–2.00

2. 2.00-9.00

3. 9.00-13.00

4. 13.00-20.00

5. 20.00-30.00

Esto puede apreciarse de mejor forma en la Tabla 3.3 Donde se indica también las

velocidades de las ondas de compresión P y de corte S para cada estrato.

58

Tabla 3.3: Tiempos de arribo y velocidades por cada estrato de subsuelo


A partir de las velocidades obtenidas puede generarse un perfil de velocidades con

respecto a su profundidad, lo dicho se especifica en la Figura 3.23 que se presenta a

continuación.

DISTANCIA TIEMPO TIEMPO

(m) (msec) (msec) VP VS0 0 0

1 8.3 1 2 5.3 3

2 9.4 4 5 7.5 6

3 11.8 7 8 9.3 9

4 16.3 10 11 10.7 12

5 17.3 13 14 11.5 15

6 19.6 16 17 12.4 18

7 23.4 19 20 14.4 21

8 22.3 22 23 15.8 24

9 29.4 25 26 16.2 27

10 30.3 28 29 16.6 30

11 33.5 31 32 17.6 33

12 32.3 34 35 17.8 36

13 35.5 37 38 19.8 39

14 39.2 40 41 21.3 42

15 39.8 43 44 19.9 45

16 41.3 46 47 23.5 48

17 42.3 49 50 23.5 51

18 24.4 52 53 24.4 54

19 26.7 55 56 24.5 57

20 52.7 58 59 25.8 60

21 54.4 61 62 28.4 63

22 53.9 64 65 28.4 66

23 56.8 67 68 30.3 69

24 58.5 70 71 29.8 72

25 58.5 73 74 33.6 75

26 60.6 76 77 32.1 78

27 62.8 79 80 31.2 81

28 64.2 82 83 32.9 84

29 67.8 85 86 33.6 87

30 67.6 88 89 36.2 90

ARCHIVO

VERTICAL (VP)

ARCHIVO

HORIZONTAL (VS)

1

ES

TR

AT

OS

VELOCIDADES DE ONDA

2

3

4

5

785.7

1403.7

1019.1

240.2498.3

369.8

590.7

502.2

1538.5 616.9

59

Figura 3.23: Velocidades de cada estrato


498.3; 2

785.7; 9

1403.7; 13

1019.1; 20

1538.5; 20

1538.5; 30

240.2; 2

369.8; 9

590.7; 13

502.2; 20 616.9; 20

616.9; 30

0

5

10

15

20

25

30

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600

PR

OFU

ND

IDA

D (M

)

VELOCIDAD (M/S)

VELOCIDAD VS PROFUNDIADVP VS

60

La Norma Ecuatoriana de la Construcción en su sección NEC-SE-DS: Peligro Sísmico,

diseño sismo resistente, sección 3.2.1 Tipos de perfiles de suelos para el diseño sísmico

tabla Nº 3.4 define seis tipos de perfiles de suelo, y para clasificarlos son basados en las

velocidades de onda de corte “S”.

A continuación se procede a comparar las velocidades de corte obtenidas en el estudio con

las presentadas en dicha tabla, dando como resultado dos tipos de suelo en el sitio de

perforación, el primero corresponde a la capa superior del terreno y se trata de un suelo

tipo “D” ya que su velocidad de onda de corta Vs tiene un valor de 240,2 m/s que se

encuentra entre el rango de 360 m/s > Vs > 180 m/s.

Por otro lado las capas o estratos restantes presentan velocidades de onda de corte entre el

rango de 760 m/s > Vs > 360 m/s, lo que corresponde a un suelo tipo “C”.

61

Tabla 3.4: Clasificación de los perfiles de suelo

Tipo de perfil

Descripción Definición

A perfil de roca competente Vs ≥ 1500 m/s

B Perfil de roca de rigidez media 1500 m/s >Vs ≥ 760 m/s

C

Perfil de suelos muy densos o roca blanda, que cumpla con el criterio de velocidad de la onda de cortante; o perfiles de suelos muy densos o roca blanda, que cumplan con cualquiera de los dos criterios

760 m/s > Vs ≥ 360 m/s

N ≥ 50.0

Su ≥ 100 KPa

D

Perfiles de suelos rígidos que cumplan con el criterio de velocidad de la onda de cortante; o

360 m/s > Vs ≥ 180 m/s

Perfiles de suelos rígidos que cumplan cualquiera de las dos condiciones

50 > N ≥ 15.0

100 kPa > Su ≥ 50 kPa

E Perfil que cumpla el criterio de velocidad de la onda de cortante; o

Vs < 180 m/s

Perfil que contiene un espesor total H mayor de 3 m de arcillas blandas

IP > 20

w ≥ 40%

Su < 50 kPa

F

Los perfiles de suelo tipo F requieren una evaluación realizada explícitamente en el sitio por un ingeniero geotecnista. Se contemplan las siguientes subclases:

F1—Suelos susceptibles a la falla o colapso causado por la excitación sísmica, tales como; suelos licuables, arcillas sensitivas, suelos dispersivos o débilmente cementados, etc.

F2—Turba y arcillas orgánicas y muy orgánicas (H > 3m para turba o arcillas orgánicas y muy orgánicas).

F3—Arcillas de muy alta plasticidad (H > 7.5 m con índice de Plasticidad IP > 75)

F4—Perfiles de gran espesor de arcillas de rigidez mediana a blanda (H > 30m)

F5—Suelos con contrastes de impedancia α ocurriendo dentro de los primeros 30 m superiores del perfil de subsuelo, incluyendo contactos entre suelos blandos y roca, con variaciones bruscas de velocidades de ondas de corte.

F6—Rellenos colocados sin control ingenieril

Fuente: NEC – SE – DS SECCION 3.2.1, 2015

62

Finalmente una vez que se conocen los valores de las velocidades tanto de corte como de

compresión pueden aplicarse fórmulas para determinar los parámetros dinámicos del suelo

los cuales pueden apreciarse en la siguiente tabla, así también se presenta la clasificación

SUCS y los resultados obtenidos de ensayos de laboratorio

Con los resultados obtenidos se puede mencionar lo siguiente: Se define los números de

estratos según los tipos de suelos de acuerdo a lo establecido Norma NEC Capítulo de

peligro sísmico, donde también se da a entender que en caso de realizar una cimentación se

debería descartar el primer estrato, que para nuestro caso se trata de un suelo tipo D, y

procurar realizar cualquier trabajo de esta índole a partir del segundo estrato (suelo tipo C),

ya que la estructura que podría implantarse en el sitio tendrá menores afectaciones debido a

cargas cíclicas como las provocadas por sismos, ya que mientras mejor sea el tipo de suelo

menor será el valor de la aceleración del sitio (PGA) y la estructura permanecerá más

estable.

63

Tabla 3.5: Determinación de Parámetros Dinámicos mediante Down Hole


VP VS

*EL PORCENTAJE DE GRAVA ES 0

PARA TODOS LOS CASOS

(SUCS)

CLASIFICACION

(Mpa) (Mpa) (Mpa)

39.5 60.5 5.8

μIP

42.7 57.3 13.5

(gr/cm³)

765.64180.3577

0.3924

1278.4274

TIPO C

1.8680 665.0910 1852.1492 2868.9540 TIPO C

1.7249 240.7031 653.6147

1.6384

CAPA 5 1538.5 616.9 ML

47.5 52.5 10.8

29.0 71.0 7.4

41.5 58.5 11.3

RELACIÓN DE

POISSON

VELOCIDADES DE ONDA

CAPA 3 1403.7 590.7 ML

CAPA 2 785.7 369.8 ML

(m/s) (m/s)DESCR % ARENA

% LIMO/

ARCILLA

0.00

a

2.00

14.00

a

20.00

MODULO DE

RIGIDEZ

MODULO DE

YOUNG

MODULO DE

BULK

ML 286.5127

3.00

a

9.00

10.00

a

13.00

PROFUN (m)

ESTRATOS PESO

UNITARIO

1.7840

21.00

a

30.00

96.4590 260.17920.3487

0.3396

0.4042 1.8946

CAPA 4 1019.1 502.2 ML

CAPA 1 498.3 240.2

459.1049 1230.0686

TIPO D

TIPO C

TIPO C

PARAMETROS DINAMICOS

ɣ Gmax Edin K

TIPO DE

SUELO

(NEC-SE-DS)

735.7465 2066.2824 3595.0855

64

CÁLCULOS TÍPICOS

Relación de Poisson

𝜇 =𝑉𝑝2 − 2𝑉𝑠2

2(𝑉𝑝2 − 𝑉𝑠2)

𝜇 =498.32−2∗240.22

2(498.32−240.22) = 0.348651714

Peso unitario

𝛾 = 0.01516 ∗ 𝑉𝑝0.5 + 1.30

𝛾 = 0.01516 ∗ 498.30.5 + 1.30

𝛾 = 1.638411135 𝑔𝑟/𝑐𝑚3

Módulo de Rigidez máximo.

𝐺𝑚𝑎𝑥 = 𝜌𝑠 × 𝑉𝑠2

𝜌𝑠 = 𝛾

𝑔 =

1.638411135

9.81 = 0.1670143869

𝐺𝑚𝑎𝑥 = 0.1670143869 × 240.22 = 96.45901469 MPa

Módulo de Young.

𝐸𝑑𝑖𝑛 = 2𝐺(1 + 𝜇)

𝐸𝑑𝑖𝑛 = 2 ∗ 96.45901469(1+ 0.348651714)

𝐸𝑑𝑖𝑛 = 260.179231 𝑀𝑃𝑎

Módulo de Bulk.

𝐾 =𝐸𝑑𝑖𝑛

3(1 − 2𝜇)

𝐾 =260.179231

3(1−2∗0.348651714) = 286.5126946 MPa

65

3.6 CONCLUSIONES

La realización del ensayo geofísico Down Hole descrito en el presente estudio

siguió el procedimiento e indicaciones establecidas en la última actualización de

la norma ASTM D7400-17 (Standard Test Methods for Downhole Seismic

Testing), se debe tener en cuenta que las especificaciones expuestas en dicha

norma sobre los aparatos que se deberán utilizar son orientativas ya que estos

deben adecuarse al entorno y equipo disponible, teniendo esto en cuenta es que

se optó por implantar la fuente de energía sísmica de manera tal que asegure un

óptimo contacto de la viga de corte con el suelo y evite desplazamientos

accidentales y así obtener un punto constante desde donde se emitirán las ondas

sísmicas de compresión y corte.

A lo largo de la realización en campo del ensayo Down Hole, fue posible

evidenciar, de manera práctica, la rapidez en la que se pueden obtener datos

confiables sobre el tiempo de recorrido de las ondas sísmicas.

Los datos obtenidos in situ (registros sismográficos) resultan de gran

importancia debido a su posterior utilización en las hojas de cálculo presentadas

en el estudio las cuales sirven como herramientas para determinar la velocidades

de recorrido de las ondas de corte y compresión de forma directa, y por ende los

parámetros dinámicos calculados mediante fórmulas que involucran a estas

velocidades ayudan a caracterizar de mejor forma el comportamiento del suelo

ante solicitaciones externas.

Para este estudio se realizó un perfil en base a las velocidades de compresión y

de corte, de los datos obtenidos los cuales fueron comparados con la Norma

Ecuatoriana de la Construcción NEC-SE-DS, por lo tanto se logra concluir que

entre 1 a 2 metros se encontró un suelo tipo D considerado como suelos rígidos

y entre 2 a 30 metros se obtiene el perfil del suelo tipo C el cual se considera que

es un suelo muy denso o roca blanda.

66

Dentro de los 30.0 m de profundidad tomados en cuenta para el estudio

geofísico, se puedo determinar mediante la variación de la pendiente en las

dromocronas (Figura 3.22: Dromocronas generadas a partir del ensayo geofísico

Down Hole) utilizada para encontrar la velocidad de corte, que existen 5 estratos

de suelo o capas; y posteriormente haciendo uso de la tabla de clasificación de

tipo de suelo presente en la Norma Ecuatoriana de la Construcción donde se

encuentran los rangos de la velocidad de onda de corte “S” para cada tipo de

suelo, podemos observar que el terreno acoge un suelo de tipo C.

3.7 RECOMENDACIONES

Para este ensayo se perfora un solo agujero, con la máquina de perforación a

rotación HGY, que debe ser utilizada por personal con experiencia, que sepa

operar correctamente esta clase de máquina y así agilitar el proceso de

perforación.

Para una mayor resistencia en el diseño de hormigón al momento de fundir el

riel se necesita de buen agregado grueso, en nuestro caso se realiza con el

agregado de la cantera de Pifo, así también se da mayor soporte a la estructura

con una malla de acero soldada.

También se puede observar que al dar el golpe en la riel de lado derecho se

necesita un solo golpe o golpe seco con el martillo de 30 lbs, entonces esta va a

generar las ondas de corte S y luego el golpe del martillo debe ser en forma

vertical el cual genera ondas de compresión P, y así poder obtener el tiempo de

llegada de las ondas sísmicas de una manera que se le pueda visualizar con

rapidez en el monitor o computador.

La tubería PVC que se utilice deberá ser de diámetro menor o igual al del pozo,

teniendo en cuenta las especificaciones expuestas en la Norma ASTM D 7400-

17 lo que evitará dificultades durante el proceso de la instalación de la tubería.

El método de Down Hole nos facilita el perfil de suelo basado en la velocidad

que generan las ondas tanto de compresión como de corte, pero una de las

67

características del suelo más importantes que no presenta es la humedad o color

del suelo, para lo cual es necesario hacer otro tipo de ensayo para recuperar

muestras tal como el ensayo de penetración estándar (SPT).

Antes de realizar el ensayo de Down Hole es necesario llevar absolutamente

todos los instrumentos, y para eso se debe tener en la mano un listado de cada

uno de los equipos y materiales de Down Hole que se va a utilizar durante el

ensayo.

Tener cuidado con la cámara de aire del sensor triaxial, ya que estos equipos son

muy delicados y su costo es extremadamente alto, por lo que es necesario

consultar con un experto que sepa maniobrar el equipo.

La tubería PVC de diámetro interior de 75 mm (3”) a instalar se debe mantener

bien sellada en parte inferior con un tapón hembra, para que no exista ninguna

fuga y así la lechada de cemento- bentonita no ingrese en la parte interior de la

tubería.

68

CAPITULO 4: DETERMINACIÓN DE LOS PARÁMETROS DINÁMICOS

DEL SUELO MEDIANTE EL ENSAYO GEOFÍSICO CROSS HOLE

4.1 ANTECEDENTES

La Norma ASTM D4428 – 14 define al ensayo geofísico Cross Hole como un método

que proporciona información sobre las velocidades de onda sísmica propias del

subsuelo donde se realiza el ensayo, dicha información podrá ser utilizada

posteriormente tanto en análisis estáticos y para una posterior determinación de las

propiedades dinámicas del subsuelo como el Modulo de Corte, Modulo de Young y

Relación de Poisson, o simplemente para determinar cualquier anomalía existente entre

dos pozos.

4.2 EQUIPO UTILIZADO

Los equipos que fueron empleados tanto para la generación de ondas artificiales como

para el registro de los tiempos de arribo de dichas ondas son los siguientes:

Figura 4.1: Equipo para la investigación del ensayo geofísico Cross Hole


Unidad de

control remoto

Generador de

impulsos

Sismógrafo

Batería

Tambor de cable del

geófono BIS-SH

Tambor de Cable

del geófono BGK 3

69

4.2.1 Generador de impulsos

El generador de impulsos IPG5000 es la fuente de alimentación de alto voltaje para la

sonda BIS-SH. La siguiente figura muestra el generador de impulsos

(Geotomographie)

Figura 4.2: Generador de impulsos IPG


El generador de impulsos debe protegerse de peligros externos como lluvia y polvo.

Antes de encender el generador se debe conectar el equipo a tierra con el gancho de

conexión.

Se suministran los siguientes accesorios para el funcionamiento del generador de

impulsos:

Gancho de conexión a tierra con cable (color amarillo / verde)

Cable de alimentación (gris) con conector.

Mando a distancia con cable (negro)

Cable de superficie de alto voltaje (cable rojo grande) para la conexión entre el

generador de impulsos y el cable de perforación con una longitud de aproximada

de 6 m equipado con un conector rápido coaxial (parte de la manga) para la

conexión al conector de superficie del cable coaxial del pozo

(Geotomographie).

70

4.2.2 Unidad de control remoto

Para usar el modo de control remoto, el interruptor en el IPG5000 tiene que estar

configurado para posicionar EXTERN. El control remoto está subdividido en tres

paneles (Geotomographie)

Figura 4.3: Unidad de control remoto


4.2.3 Sonda de onda S BIS-SH

La fuente de pozo BIS-SH genera ondas de corte horizontales (S) y ondas de

compresión (P). La fuente funciona en pozos secos o llenos de agua, horizontales o

verticales. La sonda BIS se compone: de la cabeza de la sonda, dos semi-mangas, una

parte activa sellada y protegida con caucho y un empaquetador de aire.

(Geotomographie).

La energía liberada por el IPG5000 se descarga a través de un sistema de bobinas

electromagnéticas adyacentes a una placa de cobre. Cuando se rechaza la placa, se

genera un impacto mecánico en la pared del pozo. La fuente del pozo se acopla a la

pared del pozo mediante un sistema neumático de sujeción (vejiga inflable). La

Unidad de control

remoto

71

orientación de la fuente se controla desde la superficie mediante una manguera rígida de

torsión (Geotomographie).

Figura 4.4: BIS-SH Sonda de pozo


4.2.4 Geófono BGK3 y Sismógrafo ES3000.

Se trata de los mismos equipos utilizados para receptar ondas sísmicas, como se

describió anteriormente en el capítulo 3 del Ensayo Geofísico Down Hole. (Véase

Figuras 3.4 y 3.5).

4.2.5 Equipo de verticalidad DevProbe 1.

La norma que rige el ensayo de Cross Hole establece que se debe realizar correcciones

al momento de calcular la velocidad de cada una de las ondas, esto debido a la

desviación que pueda existir en cada pozo. Por esto previo a la realización del ensayo se

72

toman medidas de verticalidad utilizando para ello el equipo DevProbe1 proveniente de

la fábrica alemana Geotomographie.

Figura 4.5: Sonda DevProbe1 para el ensayo de verticalidad


Esta sonda es utilizada para medir la desviación de pozos, consta de un magnetómetro

de tres ejes que mide la desviación del azimut y de un sensor doble que proporciona

información sobre la inclinación (Extraido de: geotomographie /Productsheet-

DevProbe)

Tabla 4.1: Detalles técnicos sonda DevProv1

Profundidad de Operación 150 m.

Longitud de la Sonda 1235 mm.

Diámetro de la Sonda 40 mm.

Peso de la Sonda 3.45 Kg.

Peso del cable por metro 62 gr.

Capacidad del Cable 1700 N.

Diámetro mínimo del Pozo 50 mm.

Rango de Azimut 0-360º

Precisión del Azimut <0.5º

Rango de Inclinación 0-70º

Precisión de Inclinación <0.2º

Rango de Temperatura -30 a 85 ºC

Indicador de Profundidad cada metro

Almacenamiento en tambor Fuente: Geotomographie, 2013

73

4.2.6 Software SEISIMAGER - Pickwin (Pick First Breaks or Dispersion

Curves).

Para poder identificar los tiempos de arribo de cada onda se emplea el software descrito

en el capítulo anterior (Véase Figura 3.7). En este caso la forma en que se analizan los

sismogramas obtenidos en el ensayo es un metro a la vez, tenido así:

Figura 4.6: Sismograma correspondiente al primer metro.


Figura 4.7: Sismograma correspondiente a 15.00 m


74

Figura 4.8: Sismograma correspondiente a 26.00 m.


Como se puede observar en cada ejemplo por cada metro de profundidad existen tres

componentes, esto se debe a que el sensor BGK 3 como se mencionó anteriormente

consta de tres canales de grabación, los cuales en orden descendente son:

1. Componente vertical Vp

2. Componente horizontal Vs

3. Componente horizontal Vs

4.3 DESARROLLO DEL ENSAYO

Para la realización del ensayo geofísico fue necesario perforar dos pozos en el terreno, y

para ello se hizo uso de equipos especializados; posteriormente las perforaciones de los

pozos concluyeron, estos fueron adecuados según las especificaciones establecidas en la

norma ASTM D 4428-14 correspondiente al ensayo Cross Hole.

De igual forma que el ensayo anterior, en este se siguió una secuencia de trabajos los

cuales se describen a continuación.

75

4.3.1 Perforación y Revestimiento de los Pozos.

Como se menciona al iniciar el capítulo, la investigación del terreno mediante el ensayo

geofísico Cross Hole se llevó a cabo únicamente con dos perforaciones ubicadas a 3.50

m una de la otra como se ilustra en la siguiente figura.

Figura 4.9: Espaciamiento desde el emisor hasta el receptor para el ensayo de Cross Hole


La primera perforación (Pozo 1) se realizó con la máquina de perforación a rotación

HGY, como se ha mencionado anteriormente.

Mientras que la segunda perforación (Pozo 2) se realizó primero mediante ensayo

S.P.T. sin ningún problema hasta llegar a los 20.00 m. de profundidad con el fin de

recuperar muestras de suelo que posteriormente se utilizan como guía al momento de

identificar de forma visual y mediante ensayos de laboratorio, el tipo de material

existente en el sitio del ensayo, más adelante surgieron complicaciones como

desmoronamiento de los estratos superiores y presencia de boleos que impidieron la

culminación del pozo utilizando este método, por estos motivos se optó por cambiar a

76

una perforación mecánica. Aun así estos problemas no pudieron ser superados con el

cambio de método de perforación (perforación con agua), por lo que al final no se logró

completar la misma y solo pudieron completarse 27.50 m de perforación, debido a todas

estas razones se prefirió dar por culminada la perforación y asegurar la integridad del

pozo mediante un breve encamisado.

Figura 4.10: Equipo de perforación con bomba agua.


Para revestir el pozo siguió el procedimiento ya establecido en el capítulo anterior.

4.3.2 Ensayo de verticalidad.

El ensayo de verticalidad se realizó cada metro de profundidad desde la superficie, la

sonda debe ser colocada de forma tal que quede lo más cerca a la pared interna del tubo

que reviste el pozo, esto se realiza en cada pozo que intervendrá en el ensayo.

77

Figura 4.11: Interfas de usuario Software Deviation Logger.

Fuente: Geotomographie, 2013

La finalidad de este ensayo es utilizar los datos de desviación que se obtendrán y

utilizarlos para determinar la distancia verdadera a la que se encuentra un pozo del otro

y de esta manera obtener un valor de velocidad de onda más cercano a la realidad.

4.3.3 Ensayo Geofísico Cross Hole.

Para realizar el presente trabajo investigativo se siguieron las indicaciones establecidas

por la norma ASTM D4428-14, la cual recomienda la realización del mismo en tres

pozos; en uno se colocará el emisor de impulsos y en los dos pozos restantes estarán

ubicados receptores. Sin embargo, también existe un método “opcional” el cual permite

realizar el ensayo empleando únicamente dos pozos un emisor y un receptor, y es este

método opcional el que se describe en el presente capítulo, así como las demás

78

indicaciones tales como trabajos previos y adecuación del terreno, equipo de medición

utilizado y forma de interpretación de los datos obtenidos. A continuación se detallan

los pasos seguidos para su ejecución:

1. Una vez establecido que pozo será el emisor y cuál será los receptos se colocan

cerca de cada uno de ellos las sondas respectivas previamente desenrolladas en

una longitud tal que no entorpezca la realización del ensayo, esto es: pozo 1,

sonda BIS-SH-DH y pozo 2, sensor BGK 3.

2. El sensor BGK 3 estará conectado al sismógrafo ES 3000 y a su bomba de aire.

3. Mientras que la conexión de la sonda BIS-SH-DH sigue un proceso más

complicado para poder ser conectado al mismo sismógrafo, esto es debido a que

debe seguir una secuencia de pasos establecidos por el fabricante para evitar

percances al momento de generar el impulso; estos pasos se indican en la

siguiente tabla:

Tabla 4.2: Pasos a seguir en la conexión de IPG5000 a la sonda BIS-SH-DH

FUENTE: Geotomographie, 2013

ORDEN DE CONECCIÓN IMAGEN

Colocar la varilla de puesta a tierra y

conectarla al acumulador de energía

IPG5000 (cable color verde)

Conectar el cable de alto voltaje al

IPG5000 (cable color rojo) y

asegurarlo

Conectar el cable (cable color gris)

que ira a la fuente de energía externa

(230 v)

Conectar el cable RCU que ira hacia

el equipo de control a distancia

Conectar cable de alto voltaje (cable

rojo) a la sonda BIS-SH-DH

79

4. Una vez comprobado el correcto funcionamiento de cada uno de los equipos se

introduce el geófono y la sonda a sus respectivos pozos para ubicarlos en la

posición determinada (-1.00 m.), el geófono deberá estar dirigido hacia el norte

y la sonda dirigida hacia el pozo donde está ubicado el geófono.

5. Asegurándonos de que los dos dispositivos estén a la misma altura se los asegura

en ese punto para lo cual se infla la cámara de aire de cada uno de ellos, ahora se

procede a generar el impulso desde el pozo 2.

6. Los tiempos de arribo de las ondas generadas artificialmente serán registrados y

almacenados para su posterior análisis e interpretación.

7. Repetir los tres últimos pasos a cada metro de profundidad hasta llegar al fondo

del pozo para poder dar por finalizado la parte del ensayo que se realiza en

campo.

Al igual que el ensayo anterior este también será realizado cada metro hasta llegar a los

26.0 m esto debido a los inconvenientes surgidos durante el proceso de perforación del

segundo pozo ya mencionados.

4.4 INTERPRETACIÓN DE DATOS

De igual forma que se presentó en el capítulo 3, se emplea el software especializado

SEISIMAGER que dispone del apartado Pickwin (Pick First Breaks or Dispersion

Curves).

De esta forma pudieron obtenerse los siguientes tiempos de recorrido tanto para las

ondas “P” como para las ondas “S”:

80

Tabla 4.3: Tiempos de arribo de las ondas de compresión P y de corte S


Los datos obtenidos en la prueba de verticalidad servirán para la corrección de la

distancia entre pozos y son los siguientes:

1.00 10.7 23.5

2.00 4.7 16.2

PROFUNDIDAD

(m)P S

5.00 3.0 8.5

6.00 3.5 8.6

3.00 3.4 9.1

4.00 3.4 8.3

TIEMPO

(mcsg)

9.00 2.6 5.4

10.00 2.5 5.9

7.00 5.5 9.5

8.00 3.5 5.1

13.00 2.9 4.0

14.00 3.2 7.0

11.00 2.5 5.8

12.00 2.1 4.3

17.00 3.8 5.2

18.00 4.3 5.3

15.00 3.3 8.7

16.00 3.7 8.2

21.00 2.6 5.4

22.00 3.8 7.3

19.00 4.7 6.5

20.00 4.5 5.9

25.00 2.2 4.8

26.00 1.9 4.1

23.00 3.0 6.6

24.00 2.2 5.1

81

Tabla 4.4: Datos de Verticalidad en cada pozo


La corrección que se realiza tiene como fin determinar la distancia real que existe entre

cada pozo y para ello se utiliza la fórmula que se establece en la sección 5 Reducción e

Interpretación de Datos de la norma ASTM D 4428-14:

𝑙 = √[(𝐸𝑆 −𝐷𝑆) − (𝐸𝐺 −𝐷𝐺)]2 + (𝐿𝑐𝑜𝑠𝜙 + 𝑋𝐺 − 𝑋𝑆)2 + (𝐿𝑠𝑒𝑛𝜙 + 𝑌𝐺 − 𝑌𝑆)2

Donde:

𝐸𝑆= Elevación de la superficie.

𝐸𝐺= Elevación del pozo.

𝐷𝑆= Profundidad de la Sonda BIS-SH-DH.

𝐷𝐺= Profundidad del Geófono BGK3.

𝐿= Distancia entre pozos.

𝜙= Azimut con respecto al norte del pozo de geófono BGK3.

0.282 1.180 0.436 -0.274

0.242 0.996 0.292 -0.040

0.248 1.053 0.330 -0.090

0.258 1.100 0.369 -0.142

0.227 0.877 0.251 0.050

0.235 0.936 0.269 0.008

0.271 1.142 0.407 -0.206

0.211 0.710 0.194 0.146

0.218 0.765 0.218 0.126

0.222 0.820 0.235 0.093

0.188 0.560 0.166 0.126

0.195 0.611 0.175 0.137

0.204 0.661 0.180 0.146

0.177 0.411 0.141 0.083

0.185 0.459 0.151 0.095

0.186 0.506 0.163 0.112

0.137 0.280 0.108 0.057

0.154 0.318 0.110 0.069

0.168 0.362 0.123 0.071

VERTICALIDAD DE POZO

POZO 2

ESTE(YS) NORTE(XS) ESTE (YG) NORTE(XG)

0.010 0.026 0.007 0.012

0.019 0.050 0.013 0.024

0.036 0.081

0.232

POZO 1

0.021 0.027

0.052 0.114 0.043 0.028

0.073 0.147 0.061 0.043

0.096 0.183 0.069 0.043

0.118 0.088 0.040

82

𝑋𝑆= Desviación con respecto al norte del pozo de Sonda BIS-SH-DH.

𝑌𝑆= Desviación con respecto al este del pozo de Sonda BIS-SH-DH.

𝑋𝐺= Desviación con respecto al norte del pozo de Geófono BGK3.

𝑌𝐺= Desviación con respecto al este del pozo de Geófono BGK3.

Tabla 4.5: Calculo de desviación del pozo 2

DESVIACION TVD

COORDENADAS EEVACION

ESTE NORTE ESTE NORTE

(m) (m) (m) (m) (m) (m)

0.007 0.012 -1.000 0.007 0.012 -1.000

0.013 0.024 -2.000 0.013 0.024 -2.000

0.021 0.027 -3.000 0.021 0.027 -3.000

0.043 0.028 -3.999 0.043 0.028 -3.999

0.061 0.043 -4.999 0.061 0.043 -4.999

0.069 0.043 -5.999 0.069 0.043 -5.999

0.088 0.040 -6.999 0.088 0.040 -6.999

0.108 0.057 -7.999 0.108 0.057 -7.999

0.110 0.069 -8.999 0.110 0.069 -8.999

0.123 0.071 -9.998 0.123 0.071 -9.998

0.141 0.083 -10.998 0.141 0.083 -10.998

0.151 0.095 -11.998 0.151 0.095 -11.998

0.163 0.112 -12.998 0.163 0.112 -12.998

0.166 0.126 -13.998 0.166 0.126 -13.998

0.175 0.137 -14.998 0.175 0.137 -14.998

0.180 0.146 -15.998 0.180 0.146 -15.998

0.194 0.146 -16.997 0.194 0.146 -16.997

0.218 0.126 -17.997 0.218 0.126 -17.997

0.235 0.093 -18.996 0.235 0.093 -18.996

0.251 0.050 -19.995 0.251 0.050 -19.995

0.269 0.008 -20.994 0.269 0.008 -20.994

0.292 -0.040 -21.992 0.292 -0.040 -21.992

0.330 -0.090 -22.990 0.330 -0.090 -22.990

0.369 -0.142 -23.988 0.369 -0.142 -23.988

0.407 -0.206 -24.986 0.407 -0.206 -24.986

0.436 -0.274 -25.983 0.436 -0.274 -25.983 Fuente: Autores, 2017

Para tener una mejor idea de la desviación en el pozo estos datos son representados

gráficamente a continuación.

83

Figura 4.12: Desviación con respecto al Este y al Norte del pozo 2


-27

-26

-25

-24

-23

-22

-21

-20

-19

-18

-17

-16

-15

-14

-13

-12

-11

-10

-9

-8

-7

-6

-5

-4

-3

-2

-1

0

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5

DESVIACION ESTE

-27

-26

-25

-24

-23

-22

-21

-20

-19

-18

-17

-16

-15

-14

-13

-12

-11

-10

-9

-8

-7

-6

-5

-4

-3

-2

-1

0

-0.3 -0.2 -0.1 0 0.1 0.2

DESVIACION NORTE

84

El ángulo ɸ que se involucra en la fórmula de la verdadera distancia entre pozos (l)

corresponde al azimut existente entre el pozo donde se ubica la sonda receptora BGK3 (Pozo

2) y el pozo donde se ubica el emisor de señal (Pozo 1), es calculado mediante fórmulas y

tiene un valor de 5.2032º

Se toman como ejemplo los valores del metro -18.00 para poder realizar el siguiente calculo,

y se obtiene lo siguiente:

𝑙 = √[(𝐸𝑆 −𝐷𝑆) − (𝐸𝐺 −𝐷𝐺)]2 + (𝐿𝑐𝑜𝑠𝜙 + 𝑋𝐺 − 𝑋𝑆)2 + (𝐿𝑠𝑒𝑛𝜙 + 𝑌𝐺 − 𝑌𝑆)2

Es= 2556 msnm

EG= 2556 msnm

ɸ= 5,2032 º L = 3,5 m

𝑙 = √[(2556 − 18) − (2556 − 18)]2 + (3.5cos (5.2032) + 0.126 − 0.765)2 + (3.5𝑠𝑒𝑛(5.2032) + 0.218 − 0.218)2

𝑙 = 3.25 𝑚

4.5 RESULTADOS OBTENIDOS

Con los datos presentados es posible completar los cálculos para determinar las velocidades

de onda de compresión P y de Corte S.

85

Tabla 4.6: Calculo velocidades de Onda Vp y Vs


1348,36 618,00

1546,61 716,72

Vp Vs

704,85 537,60

1206,26 580,79

815,20 424,35

1015,82 461,73

1365,26 588,94

1006,51 381,78

894,84 403,77

865,16 632,23

755,25 612,75

682,86 493,76

1365,52 578,61

1356,47 584,69

1607,59 785,10

1156,34 838,35

1043,21 476,90

1154,27 407,39

988,86 402,44

625,69 362,24

979,22 672,01

1319,21 635,18

325,78 148,34

743,21 215,62

1025,88 383,30

1020,07 417,86

(m/s) (m/s)

25,00 2,2 4,8

26,00 1,9 4,1

23,00 3,0 6,6

24,00 2,2 5,1

21,00 2,6 5,4

22,00 3,8 7,3

19,00 4,7 6,5

20,00 4,5 5,9

17,00 3,8 5,2

18,00 4,3 5,3

15,00 3,3 8,7

16,00 3,7 8,2

13,00 2,9 4,0

14,00 3,2 7,0

11,00 2,5 5,8

12,00 2,1 4,3

9,00 2,6 5,4

10,00 2,5 5,9

7,00 5,5 9,5

8,00 3,5 5,1

PROFUNDIDAD

(m)P S

5,00 3,0 8,5

6,00 3,5 8,6

3,00 3,4 9,1

4,00 3,4 8,3

TIEMPO

(mcsg)

0,096 0,183 0,069 0,043

0,118

1,00 10,7 23,5

2,00 4,7 16,2

0,088 0,040

POZO 1LONGITUD VERDADERA

(m)

3,49

3,49

3,49

3,47

3,46

0,021 0,027

0,052 0,114 0,043 0,028

0,073 0,147 0,061 0,043

3,31

3,29

3,25

3,21

3,17

3,14

3,10

3,05

3,46

3,44

3,43

3,43

3,41

3,39

3,38

3,35

3,34

3,00

2,97

2,94

VERTICALIDAD DE POZO

POZO 2

ESTE(YS) NORTE(XS) ESTE (YG) NORTE(XG)

0,010 0,026 0,007 0,012

0,019 0,050 0,013 0,024

0,036 0,081

3,32

0,232

0,137 0,280 0,108 0,057

0,154 0,318 0,110 0,069

0,168 0,362 0,123 0,071

0,177 0,411 0,141 0,083

0,185 0,459 0,151 0,095

0,186 0,506 0,163 0,112

0,188 0,560 0,166 0,126

0,195 0,611 0,175 0,137

0,204 0,661 0,180 0,146

0,235 0,936 0,269 0,008

0,271 1,142 0,407 -0,206

0,211 0,710 0,194 0,146

0,218 0,765 0,218 0,126

0,222 0,820 0,235 0,093

215,62

468,63

696,69

505,54

0,282 1,180 0,436 -0,274

0,242 0,996 0,292 -0,040

0,248 1,053 0,330 -0,090

0,258 1,100 0,369 -0,142

0,227 0,877 0,251 0,050

565,09

ESTRATIGRAFIA

1

2

3

4

5

6

Vp ESTRA Vs ESTR

(m/s) (m/s)

325,78

743,21

1016,17

1371,48

850,38

1216,25

148,34

86

A lo largo de la perforación de 26.0 m de profundidad se puede identificar mediante un

análisis que existe 6 estratos o capas de suelo, las cuales son apreciables debido a una

variación significativa en el valor de la velocidad de onda de corte S esta a su vez nos

ayuda a identificar el tipo de suelo presente en el terreno, y según la NEC-SE-DS:

Peligro Sísmico, diseño sismo resistente, sección 3.2.1 Tipos de perfiles de suelos para

el diseño sísmico tabla 3.4 existen tres tipos de suelo C, D y E.

A partir de las velocidades obtenidas se generara un perfil de velocidades con respecto

a su profundidad como se ve a continuación.

Y al igual que el capítulo anterior se presenta el cuadro donde constan los diferentes

parámetros dinámicos para cada tipo de suelo.

87

Figura 4.13: Perfil de velocidades


325.78; 1

743.21; 2

1016.17; 9

1371.48; 13

850.38; 20

1216.25; 26

148.34; 1

215.62; 2

468.63; 9

696.69; 13

505.54; 20

565.09; 26

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

0.00 200.00 400.00 600.00 800.00 1000.00 1200.00 1400.00 1600.00

PR

OFU

ND

IDA

D (M

)

VELOCIDAD (M/S)

VELOCIDAD VS PROFUNDIADVP VS

88

Tabla 4.7: Determinación de Parámetros Dinámicos mediante Cross Hole


325,78 148,341,00

(m/s) (m/s)(m)

Vp ESTRA Vs ESTR

PROFUNDIDAD

743,31 215,65

3,00

9,00

8,00

7,00

6,00

5,00

2,00

71

13,00

12,001408,08 716,60

11,00

10,00

4,00

1022,75 472,02

19,00

18,00

17,00

16,00

15,00

915,71 547,69

14,00

ML

706,81

22,00

21,00

20,00

26,00

25,00

24,00

23,001523,30 2628,45

81,31

405,78

979,27

538,33

1,57

1,71

0,36

PARAMETROS DINAMICOS

RELACIÓN DE POISSON μ

PESO UNITARIO ɣ

(gr/cm³)

MODULO DE RIGIDEZ G

(Mpa)

MODULO DE YOUNG E

(Mpa)

0,37

0,45

0,36

0,33

0,22

1,78

1,87

1,76

1,89

35,33ML

SM

ML

ML

514,34

1155,69

TIPO DE SUELO

(NEC-SE-DS)

TIPO E

TIPO D

TIPO C

TIPO C

TIPO C

TIPO C

MODULO DE BULK

K (Mpa)

42,78

113,03

487,75

1104,71

964,35

96,75

236,44

1107,51

2595,55

1315,14

CLASIFICACÓN (SUCS)

*EL PORCENTAJE DE GRAVA ES 0 PARA TODOS LOS

CASOS

58,5

IP

7,5

13,5

8,58

10,75

7,4

10,95

%LIMO/

ARCILLA

63,5

45

60,5

52,5

ML

% ARENA

36,5

55

39,5

47,5

29

41,5

DESCR

89

4.5.1 Correlación entre ensayos geofísicos (Cross Hole, Down Hole), y el ensayo

geotécnico SPT

A parte de los resultados presentados en el cuadro anterior también fue posible

determinar la velocidad de la onda de corte “S” mediante correlaciones hechas con el

número de golpes obtenidos del ensayo de penetración estándar (SPT) que se realizó al

principio de la perforación del pozo como se mencionó anteriormente.

La descripción del ensayo, equipo utilizado, el procedimiento que se siguió para realizar

el ensayo SPT y los datos obtenidos se encuentran detallados en el Anexo 2, sin

embargo a continuación se presentan los cálculos realizados para determinar el número

de golpes corregido y posteriormente la velocidad Vs.

Tabla 4.8: Factores que influyen en el Ncorregido.

Fuente: Skempton, 1986

FACTORES DE CORRECCIÓN:

RELACIÓN DE ENERGIA CE: 0.75

DIAMETRO DEL SONDEO CB: 1.00

METODO DE MUESTRA CS: 1.00

LONGITUD DE VARILLA CR: 0.75

Para poder corregir el número de golpes (Ncorregido) es necesario aplicar factores de

corrección a los golpes obtenidos en sitio, y estos factores dependen de las

características de los equipos utilizados y la forma en la que se llevó a cabo el ensayo.

90

El número de golpes obtenidos del ensayo SPT es empleado para realizar el cálculo de

la velocidad de onda de corte (S) del suelo mediante la fórmula Vs= 85.34 𝑁0.348

(OHTA, GOTO; 1978)

Tabla 4.9: Valor de Vs en función del Ncorregido


0 10 20 30 40 50

9,00

9,50

10,00

6,00

6,50

7,50

8,00

8,50

3,00

3,50

4,00

4,50

5,00

5,50

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

7,00

PR

OF

UN

DID

AD

(m)

252,469

238,356

Vs

PR

OM

EDIO

(m/s

)

165,863

186,14

252,181

247,719

240,73

245,431

268,7

175,004

204,813

258,608

256,499

238,314

235,851

233,339

245,431

247,719

268,7

Vs

(m/s)

0

165,863

179,257

194,626

204,813

20

8

12

24

24

23

21

18

21

21

27

21

27

Numero

de

golpes

corregid

os N60

0

7

8

11

12

19

19

38

35

48

14

22

43

42

409,00

9,50

33

32

37

38

48

37

10,00

Nº

GO

LP

ES

S.P

.T.

12

15

19

22

34

6,00

6,50

7,50

8,00

8,50

3,00

3,50

4,00

4,50

5,00

5,50

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

7,00

PR

OF

UN

DID

AD

(m)

91

Tabla 4.10: Continuación Valor de Vs en función del Ncorregido


0 10 20 30 40 50

18,50

14,50

15,00

PR

OF

UN

DID

AD

(m)

19,00

19,50

20,00

16,50

17,00

17,50

18,00

15,50

16,00

12,50

13,00

13,50

14,00

11,00

11,50

12,00

10,50

265,118

252,469

Vs

PR

OM

EDIO

(m/s

)

256,499

264,749

258,608

270,635

276,29

272,544

272,544

245,431

256,499

Vs

(m/s)

252,181

26

24

29

28

24

21

24

28

Numero

de

golpes

corregid

os N60

23

28

Nº

GO

LP

ES

S.P

.T.

18,50

42

14,50

15,00

PR

OF

UN

DID

AD

(m)

19,00 46

19,50

20,00 43

16,50

17,00 50

17,50

18,00

49

15,50

16,00 52

12,50

13,00 37

13,50

14,00 42

11,00 40

11,50

12,00 50

10,50

92

Una vez calculado el valor de la velocidad de la onda de corte S, estos pueden ser

comparados con los obtenidos anteriormente por los ensayos geofísicos Down Hole y

Cross Hole.

Figura 4.14: Velocidades por Ensayo


De esta forma puede observarse que existe similitud entre la tendencia que sigue la

velocidad conforme se profundiza en el terreno.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

100 200 300 400 500 600 700

PR

OFU

ND

IDA

D (M

)

VELOCIDAD (M/S)

VELOCIDAD VS PROFUNDIADVS D-H VS SPT VS C-H

93

4.6 CONCLUSIONES

Al momento de realizar el ensayo descrito en el presente capitulo fue necesario

la utilización de una planta eléctrica portátil capaz de generar 220v requeridos

por equipo acumulador de energía IPG5000, esta planta produce ruido el cual es

registrado por el sensor BGK3 lo que dificulta la toma de tiempos de arribo del

tren de ondas producido artificialmente. El criterio que se adoptó para

sobrellevar este problema se trata en identificar una variación significativa en la

amplitud de onda producida y además identificar visualmente el primer arribo

de dicha onda.

De los datos de tiempos obtenidos en campo tras realizar el ensayo en campo es

posible observar como a medida que avanzamos en profundidad, estos tiempos

son más cortos, corroborando así la hipótesis que establece que a mayor

profundidad los estratos de suelo estarán más compactos y por ende las

velocidades de propagación de onda serán mayores reduciendo el tiempo de

recorrido de las ondas sísmicas.

Este método se basa en registrar el tiempo que tarda una onda en propagarse

desde el emisor al receptor que se desplazan simultáneamente por dos tubos

paralelos sujetos internamente a la armadura de los pozos.

En base al estudio realizado en el capítulo 4 se determina que existen 6 capas de

suelo las cuales de acuerdo a la NEC se las clasifica dentro de los grupos C, D y

E, estando las dos últimas en los primeros metros de profundidad, lo cual es

comprensible ya que existe presencia de materia orgánica hasta los 2.00 m de

profundidad.

En el quinto estrato, comprendido desde el metro 13.00 hasta el metro 20.00, se

puede observar un aumento en el tiempo de recorrido de las ondas sísmicas de

compresión y corte reduciendo así la velocidad dichas onda, esto da a entender

que este estrato contiene un material de menor densidad que los estratos sobre y

bajo el.

94

4.7 RECOMENDACIONES

Como se mencionó en un apartado del capítulo 4 el estudio solo pudo ser

realizado hasta los 26.00 m de profundidad debido a inconvenientes al momento

de adecuar el pozo P 2 donde se instaló el sensor BGK 3, para evitar estos

inconvenientes es necesario contar con el equipo de perforación adecuado, y

tener los materiales requeridos para el revestimiento del pozo cerca del mismo y

preparados para su breve colocación.

Al momento de realizar el ensayo es impórtate tener en cuenta que el ruido que

se puede generar por implementos adicionales necesarios para el funcionamiento

del equipo, en este caso planta de energía portátil, debe ser mínimo y esto se

logrará alejando la planta de energía la mayor distancia posible.

Para este tipo de ensayo es necesario tener especial cuidado al momento de

escoger los primero arribos de los tiempos de llegada del tren de ondas para

realizar la interpretación de datos.

95

BIBLIOGRAFÍA

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98

ANEXOS

ANEXO 1: DISEÑO DE HORMIGON PARA FUNDICION DE RIEL

El método de diseño de hormigón F.K.ANTIA fue estudiado y diseñado por un investigador

brasileño, este método está diseñado en base a los métodos ACI, PCA, y a las distintas

normas internacionales de diseño de hormigón, como son ASTM, ACI. etc. (J. Castro, 2014).

PARÁMETROS DE DISEÑO

METODO DE DISEÑO F.K. Antia f‘c = 300 Kg/ cm2

Se diseñó un hormigón con resistencia a los 28 días de 300 kg/cm2, para la fundición del

cimiento donde se empotrara una viga H tipo riel necesaria para el ensayo Geofísico de Cross

Hole, este hormigón estará expuesta a condiciones meteorológicas normales. El volumen del

pozo que deberá ser llenado con este hormigón es de 1 m3, a continuación se presenta las

propiedades de los materiales empleados para el diseño:

Propiedades de los agregados

Áridos Módulo de

Finura Contenido de

Humedad Peso Unitario

Densidad Relativa

gr/cm3 kg/m3 kg/dm3

arena 2.41 - 2.63 2.68

ripio 7.38 - 2.69 2.7

La resistencia que se ha exigido a los 28 días es de 300 kg/cm2, la relación agua/cemento

debe ser de 0.66 de acuerdo a la tabla que se presenta a continuación:

Relación entre la resistencia a la compresión y la relación agua/cemento

Relación agua/cemento 0.33 0.45 0.55 0.66 0.78 0.89

Peso de agua en Kg/saco de cemento de 50 kg

17 22.5 28 33.5 39.5 45

Resistencia media a compresión a 7 días

kg/cm2 246 211 179 151 125 105

Resistencia media a compresión a 28 días

kg/cm2 369 316 268 226 187 157

99

Para obtener la relación agua cemento se interpola los valores como se indica a continuación:

A/C1 0.45 R. 28 días 1 316

A/C2 0.55 R. 28 días 2 268

A/C 0.48 Res. Horm. 300

A/C asumid. 0.5

La siguiente tabla muestra los valores de la relación agua/cemento aceptable, para

condiciones normales

Condiciones de Exposición

Peso o situación de la estructura

condiciones de exposición

suaves Normales Duras

hormigón Armado

Horm. Armado

Horm.en masa

Horm. Armado

Horm. En masa

En el interior de edificios o bajo tierra. En el exterior de concurrencia factores climáticos a normales

valores deducidos de la tabla No 8

0.62 0.67 0.58 0.62

Los asentamientos admisibles se presentan a continuación

Valores del asentamiento (mm) para distintos tipos de construcción

Tipos de Construcción Valor del asentamiento en mm

sin Vibración con vibración

1. Sección normal de hormigón armado: losas,

muros, pilares 50 a 150 25 a 75

2. Cimentaciones Sub estructuras

25 a 125 25 a 63

3. Hormigón en masa 25 a 75 25

100

La cantidad de agua por metro cubico de hormigón, teniendo un agregado grueso con tamaño

nominal de 38 mm (1 1/2"), es de 181 Litros.

Tamaño máximo del agregado grueso 13 19 25 38 51 73 152 mm

Litros de agua por m3 de hormigón 213 199 193 181 172 163 145 litros

unidades cantidad de cemento por

metro cubico será: Kg 398.00 398 7.96 8 SACOS volumen absoluto de agua

es dm3 199 volumen absoluto del

cemento es dm3 128.39 128

Peso específico del cemento 3.1 volumen absoluto de los

áridos es dm3 673

Un módulo de finura apropiado para el conjunto de los áridos es 5.7 mm.

Módulos de finura de los áridos mezclados para hormigón de Máxima resistencia

Tamaño máximo del agregado grueso

Módulo de finura

Mínimo Máximo

pulgadas mm

3/8" 10 3.3 3.7

1/2" 13 4.5 5

3/4" 19 4.8 5.3

1" 25 5 5.5

1 1/4" 32 5.1 5.7

1 1/2" 38 5.4 6

3" 76 5.9 6.5

6" 152 6.5 7

Mínimo 4.5

Mínimo 4.8

Máximo 5

Máximo 5.3

Promedio 4.75

Promedio 5.05

101

Porcentaje arena % 0.47

Porcentaje ripio % 0.53

Vol. abs. arena dm3 316

Vol. abs. ripio dm3 357

Peso arena kg 846

Peso ripio kg 965

Cemento kg 398

Agua kg 199

Arena kg 846

Ripio kg 965

DOSIFICACIÓN AL PESO PARA 4 CILINDROS (PESO DE CILINDRO 12500 gr

pero para más seguridad anotamos 15000 gr).

Peso del cilindro: 12500 gr

Peso del cilindro para más seguridad 15000 gr

numero de cilindros 4

diseño para tantos cilindros 60000 gr

RESULTADOS

Peso Dosificación Dosificación

kg Peso

Cemento 398 0.1653 9917.81

Agua 199 0.0826 4958.90

Arena 846 0.3512 21070.85

Ripio 965 0.4009 24052.44

2408 1.0000

102

RESUMEN DE CANTIDADES DE DISEÑO

METODO DE DISEÑO F.K. Antia f‘c = 300 Kg/ cm2

Días de curado 28 días

Asentamiento o consistencia en el cono de Abrams 6 cm

Relación A/C 0.50

Cantidad de agua por m3 199 litros

Cantidad de cemento 398 Kg.

Sacos de cemento de 50 Kg/m3 8 sacos

Tamaño máximo del ripio 3/4 pulgada

Porcentaje del ripio 53 %

Porcentaje de la arena 47 %

Volumen absoluto del agua 199 dm3

Volumen absoluto del cemento 128 dm3

Volumen absoluto de áridos 673 dm3

Volumen absoluto del ripio 357 dm3

Volumen absoluto de la arena 316 dm3

La cantidad de agua se controlará en obra, dependiendo de las condiciones de humedad de los

materiales, mediante el ensayo de control de asentamiento de la mezcla utilizando el cono de

Abrams se tuvo un asentamiento de 6 cm, mismos que no sobrepasan lo establecido en el

método de cálculo (asentamiento = 7,5 cm).

Los resultados del diseño se comprobaron mediante la rotura de cilindros de hormigón

sometidos a compresión a los 28 días, reportaremos el día 31 de Septiembre de 2017.

Cilindro 1

Para el primer ensayo se tiene un cilindro cuyo peso es 12.155 kg y su resistencia a la

compresión a los 28 días es superior a 53290 Kg

103

CILINDRO 1: PESO = 12 155 Kg; D=15.1cm;h=30.1cm

RESISTENCIA = 50+ Kg


Cilindro 2

Para el primer ensayo se tiene un cilindro cuyo peso es 12.154 kg y su resistencia a la

compresión a los 28 días es superior a 55980 Kg

CILINDRO 2: PESO = 12 154 Kg; D=15.1cm;h=30.1cm

RESISTENCIA = 50+ Kg


104

RESPALDO FOTOGRAFICO

PROCESO DE CIMENTACION DE LA FUENTE DE ENERGIA

Excavacion del Pozo a mano de 1m3 Ubicación del Riel

Almacenamiento de Agregados Mezcla de Materiales

105

Ensayo del Cono de Abrams Medicion de la consistencia (asentamiento)

Preparacion de muestras de cilindros de Hormigon Muestras de cilidros (Tesis)

106

Colocacion de la malla de acero y piedra bola Cimentacion de la Fuente sismica

107

ANEXO 2: ENSAYO DE PENETRACIÓN ESTANDAR SPT

El método determina la compacidad del terreno, permitiendo además que los resultados

puedan ser correlacionados con diversos parámetros (Bran, González, Ortiz, 2009).

Además es utilizado para obtener muestras del suelo, a través de un muestreador denominado

cuchara partida (Norma ASTM D 1586)

El hincado se debe realizar mediante golpes de un martillo, en la parte superior de la barra de

perforación (cabezal), el peso estándar del martillo es de 140 libras, la altura de caída libre es

de 30 pulgadas, registrando el número de golpes requeridos para la penetración de 18

pulgadas de longitud, en tres intervalos de 152.4 mm (6 pulgadas), la cantidad de golpes

contabilizados en los dos últimos intervalos, se suman obteniendo el valor N (American

Society for testing and materials, Designación D-1586-99)

Accesorios de perforación


En la perforación del pozo 2 se realizó el ensayo S.P.T. continuo cada metro, para poder

determinar la estratigrafía presente desde los 0.00 m hasta 20.00 m de profundidad.

Martillo de 140 lbs

Tubo Guía

Cabezal

30”

762 mm

Muestra de suelo

obtenido mediante

un muestreador

108

Muestra de suelo de 0.50 – 1.00 de profundidad

Las muestras de cada ensayo S.P.T., se utilizaron para realizar la clasificación manual y

visual, y posteriormente fueron transportados al laboratorio de suelos de la empresa Geosoil,

donde se realizarón los ensayos de clasificación de suelos según el sistema SUCS, los cuales

son:

Contenido de agua A.S.T.M. D2216-10,

Análisis granulométrico A.S.T.M. D422-63,

Límites líquido y plástico A.S.T.M. D4318-00,

109

CLASIFICACION DE SUELOS MEDIANTE EL SISTEMA SUCS

Muestras de suelos 0.50 – 20.00 m de profundidad Homogeneizar para el contenido de humedad

Lavado para granulometría del agregado fino Obtener limite líquido mediante cuchara de Casagrande

110

Listo para comenzar hacer el límite líquido

A continuación se muestran cuadros resúmenes de los resultados obtenidos una vez procesado

las muestras obtenidas:

111

SUELOS - HORMIGONES - ASFALTOS

EN S A Y O - D IS EÑO - C O N T R O L

PROYECTO : Tesis de Grado Germán Crespo - Jose Luis Tuza

SOLICITADO POR : Autores

LOCALIZACION:Instalaciones Empresa GEOSOIL CIA LTDA REALIZADO POR : Autores

MUESTRA : 0,50 - 1,00

1. DISTRIBUCION GRANULOMETRICA CAPSULA Número PESO CAP. PESO CAP. PESO CONTEN. PROM EDIO

TAMIZ PESO PESO % % %PASA No. de SUELO HUM EDO SUELO SECO CAPSULA AGUA

No. Reten (Par) Reten (Acum) RETENIDO PASA ESPECIF Golpes (W %) (W %)

2 1/2 100

2" 100

1 1/2" 100

1" 100

3/4" 100

1/2" 100

3/8" 100

No. 4

PASA No.4 100

PESO TOTAL

No. 4 0 0 0 100

10 4 4 2 98

20

40 16 20 8 92

60

100

200 78 98 38 62

PASA 200 159 159 62

P ESO T OT A L 257

5. RESUMEN

0%

38%

62%

SUCS: ML AASHTO:

6. OBSERVACIONES: LIMO ARENOSO DE COLOR CAFÉ OSCURO CON PRESENCIA

DE RAICES, BAJA PLASTICIDAD

LIMO/ARCILLA

GRAVA

2. HUMEDAD NATURAL

3. LÍMITE LÍQUIDO

ARENA

4. LÍMITE PLÁSTICO

CLASIFICACIÓN DE SUELOS

:APROBADO POR

A.S.S.H.T.O. T - 176 - T - 89 - T - 90

29.00

30.00

31.00

32.00

10 100

Co

nte

nid

o d

e H

um

ed

ad

(%

)

Número de Golpes

DETERMINACION GRAFICA DELLIMITE LIQUIDO

112






MUESTRA : 1,00 - 1,65




2 1/2 100

2" 100

1 1/2" 100

1" 100

3/4" 100

1/2" 100

3/8" 100

No. 4

PASA No.4 100

PESO TOTAL

No. 4 0 0 0 100

10 4 4 2 98

20

40 13 17 9 91

60

100

200 52 70 35 65

PASA 200 132 132 65

P ESO T OT A L 201

5. RESUMEN

0%

35%

65%

SUCS: ML AASHTO:

6. OBSERVACIONES: LIMO ARENOSO DE COLOR CAFÉ CLARO CON PRESENCIA

DE RAICES, DE MEDIANA PLASTICIDAD

LIMO/ARCILLA

2. HUMEDAD NATURAL

3. LÍMITE LÍQUIDO


GRAVA

ARENA

CLASIFICACIÓN DE SUELOSA.S.S.H.T.O. T - 176 - T - 89 - T - 90

APROBADO POR :

40.00

41.00

42.00

43.00

10 100

Co

nte

nid

o d

e H

um

ed

ad

(%

)

Número de Golpes


113






MUESTRA : 1,65 - 2,15




2 1/2 100

2" 100

1 1/2" 100

1" 100

3/4" 100

1/2" 100

3/8" 100

No. 4

PASA No.4 100

PESO TOTAL

No. 4 0 0 0 100

10 12 12 11 89

20

40 23 35 31 69

60

100

200 27 62 55 45

PASA 200 51 51 45

P ESO T OT A L 114

5. RESUMEN

0%

55%

45%

SUCS: ARENA AASHTO:

6. OBSERVACIONES: ARENA LIMOSA COLOR CAFÉ CLARO CON PRESENCIA

DE RAICES, NO HAY MUESTRA SUFICIENTE PARA LIMITES

LIMO/ARCILLA

2. HUMEDAD NATURAL

3. LÍMITE LÍQUIDO


GRAVA

ARENA


APROBADO POR :

40.00

41.00

42.00

43.00

10 100

Co

nte

nid

o d

e H

um

ed

ad

(%

)

Número de Golpes


114






MUESTRA : 2,15 - 3,00




2 1/2 100

2" 100

1 1/2" 100

1" 100

3/4" 100

1/2" 100

3/8" 100

No. 4

PASA No.4 100

PESO TOTAL

No. 4 0 0 0 100

10 3 3 1 99

20

40 12 15 6 94

60

100

200 49 63 28 72

PASA 200 164 164 72

P ESO T OT A L 228

5. RESUMEN

0%

28%

72%

SUCS: ML AASHTO:

6. OBSERVACIONES: LIMO DE COLOR CAFÉ OSCURO, CON ARENA

DE MEDIANA PLASTICIDAD

LIMO/ARCILLA

2. HUMEDAD NATURAL

3. LÍMITE LÍQUIDO


GRAVA

ARENA


APROBADO POR :

45.00

46.00

47.00

48.00

49.00

10 100

Co

nte

nid

o d

e H

um

ed

ad

(%

)

Número de Golpes


115






MUESTRA : 3,00 - 4,40




2 1/2 100

2" 100

1 1/2" 100

1" 100

3/4" 100

1/2" 100

3/8" 100

No. 4

PASA No.4 100

PESO TOTAL

No. 4 0 0 0 100

10 4 4 2 98

20

40 12 17 7 93

60

100

200 68 85 38 62

PASA 200 141 141 62

P ESO T OT A L 226

5. RESUMEN

0%

38%

62%

SUCS: ML AASHTO:

6. OBSERVACIONES: LIMO ARENOSO DE COLOR CAFÉ OSCURO

CON BAJA PLASTICIDAD

LIMO/ARCILLA

2. HUMEDAD NATURAL

3. LÍMITE LÍQUIDO


GRAVA

ARENA


APROBADO POR :

37.00

38.00

39.00

40.00

10 100

Co

nte

nid

o d

e H

um

ed

ad

(%

)

Número de Golpes


116






MUESTRA : 4,40 - 6,50




2 1/2 100

2" 100

1 1/2" 100

1" 100

3/4" 100

1/2" 100

3/8" 100

No. 4

PASA No.4 100

PESO TOTAL

No. 4 0 0 0 100

10 3 3 1 99

20

40 14 17 8 92

60

100

200 62 80 36 64

PASA 200 140 140 64

P ESO T OT A L 219

5. RESUMEN

0%

36%

64%

SUCS: ML AASHTO:

6. OBSERVACIONES: LIMO ARENOSO COLOR CAFÉ LIGERAMENTE PLASTICO

LIMO/ARCILLA

2. HUMEDAD NATURAL

3. LÍMITE LÍQUIDO


GRAVA

ARENA


APROBADO POR :

36.00

37.00

38.00

10 100

Co

nte

nid

o d

e H

um

ed

ad

(%

)

Número de Golpes


117






MUESTRA : 6,50 - 8,15




2 1/2 100

2" 100

1 1/2" 100

1" 100

3/4" 100

1/2" 100

3/8" 100

No. 4

PASA No.4 100

PESO TOTAL

No. 4 0 0 0 100

10 4 4 2 98

20

40 24 27 12 88

60

100

200 97 124 56 44

PASA 200 99 99 44

P ESO T OT A L 223

5. RESUMEN

0%

56%

44%

SUCS: ML AASHTO:

6. OBSERVACIONES: ARENA LIMOSA, COLOR CAFÉ, LIGERAMENTE PLASTICA

LIMO/ARCILLA

2. HUMEDAD NATURAL

3. LÍMITE LÍQUIDO


GRAVA

ARENA


APROBADO POR :

30.00

31.00

32.00

33.00

34.00

10 100

Co

nte

nid

o d

e H

um

ed

ad

(%

)

Número de Golpes


118






MUESTRA : 8,15 - 11,10




2 1/2 100

2" 100

1 1/2" 100

1" 100

3/4" 100

1/2" 100

3/8" 100

No. 4

PASA No.4 100

PESO TOTAL

No. 4 0 0 0 100

10 9 9 4 96

20

40 36 45 20 80

60

100

200 73 118 53 47

PASA 200 104 104 47

P ESO T OT A L 222

5. RESUMEN

0%

53%

47%

SUCS: ML AASHTO:

6. OBSERVACIONES: ARENA LIMOSA, LIGERMENTE PLASTICA, CON PRESENCIA

DE OXIDACIONES

LIMO/ARCILLA

2. HUMEDAD NATURAL

3. LÍMITE LÍQUIDO


GRAVA

ARENA


APROBADO POR :

39.00

40.00

41.00

42.00

10 100

Co

nte

nid

o d

e H

um

ed

ad

(%

)

Número de Golpes


119






MUESTRA : 11,10 - 13,50




2 1/2 100

2" 100

1 1/2" 100

1" 100

3/4" 100

1/2" 100

3/8" 100

No. 4

PASA No.4 100

PESO TOTAL

No. 4 0 0 0 100

10 7 7 3 97

20

40 32 39 17 83

60

100

200 54 93 42 58

PASA 200 131 131 58

P ESO T OT A L 224

5. RESUMEN

0%

42%

58%

SUCS: ML AASHTO:

6. OBSERVACIONES: LIMO ARENOSO DE MEDIANA PLASTICIDAD, COLOR GRIS,

CON PRESENCIA DE OXIDACIONES

LIMO/ARCILLA

2. HUMEDAD NATURAL

3. LÍMITE LÍQUIDO


GRAVA

ARENA


APROBADO POR :

46.00

47.00

48.00

49.00

50.00

10 100

Co

nte

nid

o d

e H

um

ed

ad

(%

)

Número de Golpes


120






MUESTRA : 13,50 - 14,40




2 1/2 100

2" 100

1 1/2" 100

1" 100

3/4" 100

1/2" 100

3/8" 100

No. 4

PASA No.4 100

PESO TOTAL

No. 4 0 0 0 100

10 13 13 8 92

20

40 14 26 16 84

60

100

200 27 53 33 67

PASA 200 111 111 67

P ESO T OT A L 164

5. RESUMEN

0%

33%

67%

SUCS: ML AASHTO:

6. OBSERVACIONES: LIMO AREONOSO DE BAJA PLASTICIDAD COLOR GRIS

CON PRESENCIA DE OXIDACIONES


APROBADO POR :

LIMO/ARCILLA

2. HUMEDAD NATURAL

3. LÍMITE LÍQUIDO


GRAVA

ARENA

37.00

38.00

39.00

40.00

41.00

42.00

10 100

Co

nte

nid

o d

e H

um

ed

ad

(%

)

Número de Golpes


121






MUESTRA : 14,40 - 21,30




2 1/2 100

2" 100

1 1/2" 100

1" 100

3/4" 100

1/2" 100

3/8" 100

No. 4

PASA No.4 100

PESO TOTAL

No. 4 0 0 0 100

10 13 13 6 94

20

40 14 26 12 88

60

100

200 27 53 25 75

PASA 200 164 164 75

P ESO T OT A L 218

5. RESUMEN

0%

25%

75%

SUCS: ML AASHTO:

6. OBSERVACIONES: LIMO CON ARENA CON BAJA PLASTICIDAD Y PRESENCIA DE

OXIDACIONES

LIMO/ARCILLA

2. HUMEDAD NATURAL

3. LÍMITE LÍQUIDO


GRAVA

ARENA


APROBADO POR :

37.00

38.00

39.00

40.00

41.00

10 100

Co

nte

nid

o d

e H

um

ed

ad

(%

)

Número de Golpes


122






MUESTRA : 21,30 - 27,00




2 1/2 100

2" 100

1 1/2" 100

1" 100

3/4" 100

1/2" 100

3/8" 100

No. 4

PASA No.4 100

PESO TOTAL

No. 4 0 0 0 100

10 8 8 3 97

20

40 19 27 11 89

60

100

200 59 86 36 64

PASA 200 154 154 64

P ESO T OT A L 241

5. RESUMEN

0%

36%

64%

SUCS: ML AASHTO:

6. OBSERVACIONES: LIMO ARENOSO DE BAJA PLASTICIDAD, DE TONALIDAD

VERDOSA

LIMO/ARCILLA

2. HUMEDAD NATURAL

3. LÍMITE LÍQUIDO


GRAVA

ARENA


APROBADO POR :

31.00

32.00

33.00

34.00

35.00

36.00

10 100

Co

nte

nid

o d

e H

um

ed

ad

(%

)

Número de Golpes


123






MUESTRA : 27,50 - 30,00




2 1/2 100

2" 100

1 1/2" 100

1" 100

3/4" 100

1/2" 100

3/8" 100

No. 4

PASA No.4 100

PESO TOTAL

No. 4 0 0 0 100

10 13 13 5 95

20

40 37 50 20 80

60

100

200 68 118 47 53

PASA 200 133 133 53

P ESO T OT A L 252

5. RESUMEN

0%

47%

53%

SUCS: ML AASHTO:

6. OBSERVACIONES: LIMO ARENOSO DE MEDIANA PLASTICIDAD CON

TONALIDAD VERDOSA

LIMO/ARCILLA

2. HUMEDAD NATURAL

3. LÍMITE LÍQUIDO


GRAVA

ARENA


APROBADO POR :

37.00

38.00

39.00

40.00

41.00

10 100

Co

nte

nid

o d

e H

um

ed

ad

(%

)

Número de Golpes


124

0 10 20 30 40 50

0.20 - 1.65 m.

Li.Pl M.L

2.15 - 8.15 m.LIMO

ARENOSO DE

COLOR CAFÉ

OBSCURO, LIGERA

PLASTICIDAD

M.L

8.15-13.50 m.

LIMO ARENOSA DE

MEDIANA

PLASTICIDAD

S

Empresa GEOSOIL CIA LTDA

REALIZADO:

ES

TR

AT

IGR

AF

ÍA

PERFIL DE RESISTENCIA

A LA PENETRACIÓN

DESCRIPCIÓN DEL

SUELO

M-Pl

CLA

SIF

ICA

CIÓ

N

S.U

.C.S

.

P 2

SOLICITADO:

FECHA:PROYECTO:

UBICACIÓN:

LOCALIZACIÓN:

PERFORACIÓN:

Tesis de Grado

CONCEPCIÓN QUINTA

3.50

4.00

N.P

M.Pl

26/9/2107

Autores

Autores

1.00

1.50

PLA

ST

ICID

AD

12

15

32.152.00

2.50

3.00

PR

OF

UN

DID

AD

(m)

Nº

GO

LP

ES

S.P

.T.

HU

ME

DA

D (

%)

0.50

20.43

19

22

8.00

8.50

9.00

5.50

6.00

34.59

7.50

9.50

4.50

48

37

22

32

7.00

40

43

486.50

10.00

5.00

0.00 - 0.20m. COBERTURA VEGETAL

LIMO ARENOSO DE

COLOR CAFÉ,

PRECENSIA DE

RAICES, MEDIA

PLASTICIDAD

1.65-2.15m. ARENA

LIMOSA,

33

38

38

M.L

42

33.94

34

35

37

14

OBSERVACIONES:

125

0 10 20 30 40 50


A LA PENETRACIÓN

43

9.00-13.50 m.

LIMO ARENOSA DE

MEDIANA

PLASTICIDAD,

REALIZADO:

20.00

OBSERVACIONES:

M.L

15.00

19.00

19.50

46

18.00

18.50

42

17.00

17.50

50

16.00

16.50

52

15.50

N.P

14.00

49

42

14.50

PLA

ST

ICID

AD

LOCALIZACIÓN: Empresa GEOSOIL CIA LTDA

10.50

13.00

50

37

12.50

HU

ME

DA

D (

%)

CLA

SIF

ICA

CIÓ

N

S.U

.C.S

.

DESCRIPCIÓN DEL

SUELO

ES

TR

AT

IGR

AF

ÍA

11.0040

11.50

34.59 M-Pl M.L

13.50

PERFORACIÓN:

12.00

PR

OF

UN

DID

AD

(m)

26/9/2107

AutoresN

º G

OLP

ES

S.P

.T.

P 2

UBICACIÓN: CONCEPCIÓN QUINTA SOLICITADO: Autores

PROYECTO: Tesis de Grado FECHA:

13.50-21.30 m.

LIMO ARENOSO,

BAJA PLASTICIDAD,

PRECENSIA DE

OXIDACIONES

29.76

126

0 10 20 30 40 50

24.00

HU

ME

DA

D (

%)

23.50

M.L

Nº

GO

LP

ES

S.P

.T.

23.00

21.50

22.00

22.50


A LA PENETRACIÓN

20.50

21.0029.76 N.P

PR

OF

UN

DID

AD

(m)

PLA

ST

ICID

AD

CLA

SIF

ICA

CIÓ

N

S.U

.C.S

.

DESCRIPCIÓN DEL

SUELO

LOCALIZACIÓN: Empresa GEOSOIL CIA LTDA

PERFORACIÓN: P 2

ES

TR

AT

IGR

AF

ÍA

REALIZADO:

SOLICITADO:

FECHA:

Autores

26/9/2107

UBICACIÓN: CONCEPCIÓN QUINTA Autores

PROYECTO: Tesis de Grado

24.50

25.00

27.00

25.50

26.00

27.50

28.00

30.00

21.95 M.Pl

21.30-30.00 m.

LIMO ARENOSO,

TONALIDAD

VERDOSA, MEDIA

PLASTICIDAD

29.00

OBSERVACIONES:

13.50-21.30 m.

LIMO ARENOS,

BAJA

PLASTICIDAD,PREC

ENSIA DE

M.L

28.50

26.50

29.50

127

RESPALDO FOTOGRAFICO

ENSAYO SPT

Colocacion de tripode sobre el Pozo Limpieza de 0.00-0.50

Hincado del Penetrometro (cuchara) Recuperación de muestra

128

Colocación del helicoidal enroscando la tubería AW

Aflojando la tubería AW Limpieza del pozo mediante helicoidal

129

ANEXO 3: MAQUINA DE PERFORACION A ROTACION HGY

Colocación de la máquina HGY Armado del Castillo

Perforando con maquina HGY Retirando Tubería AW

130

Aumento del diámetro del pozo (Helicoidal 4”)

REVESTIMIENTO DEL POZO MEDIANTE BOMBA DE AGUA

Contenedor de 1000 litros de agua Instalación de la bomba de agua

131

Sujeción de la manguera a presión de bomba Revestimiento del pozo

132


COMPRESIÓN “P” Y DE CORTE “S” DE ENSAYO GEOFÍSICO DOWN HOLE

ESTUDIO INVESTIGATIVO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TITULO DE INGENIERO CIVIL

REGISTROS DE CAMPO DE ONDAS DE COMPRESION “P” DEL ENSAYO GEOFISICO DOWN HOLE

REALIZADO POR: CRESPO GERMÁN.

TUZA JOSE.

133

PROFUNDIDAD: -1.0 m.




TUZA JOSE.

134





TUZA JOSE.

135





TUZA JOSE.

136





TUZA JOSE.

137





TUZA JOSE.

138





TUZA JOSE.

139





TUZA JOSE.

140





TUZA JOSE.

141





TUZA JOSE.

142





TUZA JOSE.

143





TUZA JOSE.

144





TUZA JOSE.

145





TUZA JOSE.

146





TUZA JOSE.

147





TUZA JOSE.

148





TUZA JOSE.

149





TUZA JOSE.

150





TUZA JOSE.

151





TUZA JOSE.

152


-20.0m




TUZA JOSE.

153





TUZA JOSE.

154





TUZA JOSE.

155





TUZA JOSE.

156





TUZA JOSE.

157





TUZA JOSE.

158





TUZA JOSE.

159





TUZA JOSE.

160





TUZA JOSE.

161





TUZA JOSE.

162



REGISTROS DE CAMPO DE ONDAS DE CORTE “S” DEL ENSAYO GEOFISICO DOWN HOLE


TUZA JOSE.

163





TUZA JOSE.

164





TUZA JOSE.

165





TUZA JOSE.

166





TUZA JOSE.

167





TUZA JOSE.

168





TUZA JOSE.

169





TUZA JOSE.

170





TUZA JOSE.

171





TUZA JOSE.

172





TUZA JOSE.

173





TUZA JOSE.

174





TUZA JOSE.

175





TUZA JOSE.

176





TUZA JOSE.

177





TUZA JOSE.

178





TUZA JOSE.

179





TUZA JOSE.

180





TUZA JOSE.

181





TUZA JOSE.

182


-20.0m




TUZA JOSE.

183





TUZA JOSE.

184





TUZA JOSE.

185





TUZA JOSE.

186





TUZA JOSE.

187





TUZA JOSE.

188





TUZA JOSE.

189





TUZA JOSE.

190





TUZA JOSE.

191





TUZA JOSE.

192


193


COMPRESION “P” Y DE CORTE “S” MEDIANTE ENSAYO GEOFISICO CROSS

HOLE


REGISTROS DE CAMPO ONDAS DE COMPRESION “P” Y DE CORTE “S” ENSAYO GEOFISICO CROSS HOLE


TUZA JOSE.

194





TUZA JOSE.

195





TUZA JOSE.

196





TUZA JOSE.

197





TUZA JOSE.

198





TUZA JOSE.

199





TUZA JOSE.

200





TUZA JOSE.

201





TUZA JOSE.

202

PROFUNDIDAD: 9.0 m.




TUZA JOSE.

203





TUZA JOSE.

204





TUZA JOSE.

205





TUZA JOSE.

206





TUZA JOSE.

207





TUZA JOSE.

208





TUZA JOSE.

209





TUZA JOSE.

210





TUZA JOSE.

211





TUZA JOSE.

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TUZA JOSE.

213





TUZA JOSE.

214





TUZA JOSE.

215





TUZA JOSE.

216





TUZA JOSE.

217





TUZA JOSE.

218





TUZA JOSE.

219


220

ANEXO 6: ANALISIS DE PRECIOS UNITARIOS Y

PRESUPUESTO

Para realizar el presupuesto general del estudio de investigación en la ciudad de Quito barrio

mirador del colegio provincia Pichincha, se consideraron como base los precios de la revista

CAMICON del año 2017.

A continuación se presenta el análisis de precios unitarios (APU) de los diferentes rubros que

fueron considerados para realizar el presente estudio.

Los rubros se detallan de forma secuencial y dividida por trabajos, esto es:

FUENTE DE ENERGÍA SÍSMICA SÍSMICA

Excavación manual

Plinto de hormigón simple

ADCUACION DEL TERRENO POZO 1

Perforación destructiva a maquina

Encamisado de pozo

ADECUACIÓN DEL TERRENO POZO 2

Perforación SPT

Perforación a máquina con bomba de agua

Encamisado de pozo

CLASIFICACIÓN DE SUELOS

Calcificación SUCS

ENSAYO GEOFÍSICO DOWN HOLE

Down Hole

ENSAYO GEOFÍSICO CROSS HOLE

Ensayo de verticalidad

Cross Hole

221

ANALISIS DE PRECIOS UNITARIOS

RUBRO: AUX: HORMIGON SIMPLE F`C= 300Kg/cm² UNIDAD: m³

DETALLE:

EQUIPOS

DESCRIPCION CANTIDAD A TARIFA B COSTO HORA

C=AxB RENDIMIENTO R

COSTO D=CxR

SUBTOTAL M 0.00

MANO DE OBRA

DESCRIPCION CANTIDAD A JORNAL /HR

B COSTO HORA

C=AxB RENDIMIENTO R

COSTO D=CxR

SUBTOTAL N 0.00

MATERIALES

DESCRIPCION UNIDAD CANTIDAD A P. INITARIO B COSTO C=AxB

CEMENTO PORTLAND SACO 8.00 7.37 58.96

ARENA m³ 0.32 4.39 1.40

RIPIO m³ 0.36 9.65 3.47

AGUA m³ 0.20 0.74 0.15

SUBTOTAL O 63.99

TRANSPORTE


SUBTOTAL P 0.00

TOTAL COSTO DIRECTO (M+N+O+P) 63.99

INDIRECTOS Y UTLIDADES: 0.00

OTROS INDIRECTOS: 0.00

COSO TOTAL DEL RUBRO 63.99

VALOR OFERTADO 63.99

222


RUBRO: EXCAVACION MANUAL UNIDAD: m³

DETALLE:

EQUIPOS

DESCRIPCION CANTIDAD A TARIFA

B COSTO HORA

C=AxB RENDIMIENTO R

COSTO D=CxR

HERRAMIENTA MENOR

0.46

SUBTOTAL M 0.46

MANO DE OBRA


B COSTO HORA

C=AxB RENDIMIENTO R

COSTO D=CxR

ALBAÑIL (D2) 0.1 3.45 0.35 1.23 0.42

PEON (E2) 2 3.41 6.82 1.23 8.40

MAESTRO MAYOR (C1) 0.1

3.82 0.38 1.23 0.47

SUBTOTAL N 9.29

MATERIALES


SUBTOTAL O 0.00

TRANSPORTE


SUBTOTAL P 0.00





VALOR OFERTADO 9.75

223


RUBRO: PLINTO DE HORMIGON SIMPLE F´C=300Kg/cm² UNIDAD: m³ DETALLE:

EQUIPOS


B COSTO HORA

C=AxB RENDIMIENTO R

COSTO D=CxR

HERRAMIENTA MENOR

0.71

CONCRETERA 1 SACO 1 3.14 3.14 1.00 3.14

SUBTOTAL M 3.85

MANO DE OBRA


B COSTO HORA

C=AxB RENDIMIENTO R

COSTO D=CxR

ALBAÑIL (D2) 2 3.45 6.9 1.00 6.9

PEON (E2) 1 3.41 3.41 1.00 3.41

MAESTRO MAYOR (C1) 1 3.82 3.82 1.00 3.82

SUBTOTAL N 14.13

MATERIALES


AUX: HORMIGON SIMPLE F`C= 300Kg/cm² m³

1.00 63.99 63.99

RIEL (VIGA DE CORTE) uni 1.00 15.00 15.00

SUBTOTAL O 78.99

TRANSPORTE


SUBTOTAL P 0.00






224


RUBRO: PERFORACION DESTRUCTIVA A MAQUINA UNIDAD: m

DETALLE:

EQUIPOS


B COSTO HORA

C=AxB RENDIMIENTO R

COSTO D=CxR

HERRAMIENTA MENOR

0.62784

MAQUINA DE PERFORACION A ROTACION HGY

1 45 45 1 45

TUBERIA Y OTROS 1 4.3 4.3 1 4.3

SUBTOTAL M 49.93

MANO DE OBRA


B COSTO HORA

C=AxB RENDIMIENTO R

COSTO D=CxR

ING.SUP.PERFORAC 1 3.84 3.84 0.50 1.92

PERFORADOR 1 3.64 3.64 1.00 3.64

AYU.PERFORACION 2 3.45 6.90 1.00 6.90

CHOFER 1 4.84 4.84 0.02 0.10

SUBTOTAL N 12.56

MATERIALES


BROCAS, Y OTROS uni 1.00 5.00 5.00

PAPELERIA gl 1.00 2.50 2.50

SUBTOTAL O 7.50

TRANSPORTE


WINCHA gl 1 25.00 25

SUBTOTAL P 25.00






225


RUBRO: AUX: LECHADA DE BENTONITA Y CEMENTO UNIDAD: m³

DETALLE:

EQUIPOS


C=AxB RENDIMIENTO R COSTO D=CxR

SUBTOTAL M 0.00

MANO DE OBRA

DESCRIPCION CANTIDAD A JORNAL /HR B COSTO HORA

C=AxB RENDIMIENTO R COSTO D=CxR

SUBTOTAL N 0.00

MATERIALES



BENTONITA SACO 1.50 32.50 48.75

AGUA m³ 0.24 0.74 0.18

SUBTOTAL O 51.67

TRANSPORTE


SUBTOTAL P 0.00






226


RUBRO: ENCAMIZADO DE POZO UNIDAD: m

DETALLE:

EQUIPOS


C=AxB RENDIMIENTO R

COSTO D=CxR

HERRAMIENTA MENOR

0.89

CONCRETERA 1 SACO 1 3.14 3.14 1.00 3.14

BOMBA DE INYECCION 1 3.14 3.14 1.00 3.14

SUBTOTAL M 7.17

MANO DE OBRA


B COSTO HORA

C=AxB RENDIMIENTO R

COSTO D=CxR

ALBAÑIL (D2) 2 3.45 6.9 1 6.9

PEON (E2) 1 3.41 3.41 1 3.41

MAESTRO MAYOR (C1) 1 3.82 3.82 1 3.82

OPERADOR EQUI.LIVIA 1 3.64 3.64 1 3.64

SUBTOTAL N 17.77

MATERIALES


LECHADA DE BENTONITA Y CEMENTO m³ 0.09 51.67 4.65

TUBERIA PVC A PRESION 90mm m 1.00 45.10 45.10

TAPON PVC U 2.00 6.20 12.40

KALIPEGA gl 0.10 18.00 1.80

SUBTOTAL O 63.95

TRANSPORTE


SUBTOTAL P 0.00






227


RUBRO: PERFORACION SPT UNIDAD: m

DETALLE:

EQUIPOS


B COSTO HORA

C=AxB RENDIMIENTO R

COSTO D=CxR

HERRAMIENTA MENOR 0.72

TRIPODE DE PERFORACIÓN 1

20.00 20.00 1.00 20.00

TUBERIAS Y OTROS 1 3.00 3.00 1.00 3.00

SUBTOTAL M 23.72

MANO DE OBRA


B COSTO HORA

C=AxB RENDIMIENTO R

COSTO D=CxR

ING.SUP.PERFORAC 1 3.84 3.84 1.00 3.84

PERFORADOR 1 3.64 3.64 1.00 3.64

AYU.PERFORACION 2 3.45 6.90 1.00 6.90

CHOFER 1 4.84 4.84 0.02 0.10

SUBTOTAL N 14.48

MATERIALES




SUBTOTAL O 7.50

TRANSPORTE


CAMION gl 1 4 4

SUBTOTAL P 4.00






228


RUBRO: PERFORACION A MAQUINA CON BOMBA DE AGUA

UNIDAD: m

DETALLE:

EQUIPOS


C=AxB RENDIMIENTO R

COSTO D=CxR

HERRAMIENTA MENOR

0.72384

MAQUINA DE PERFORACION A ROTACION HGY

1 45 45 1 45

TUBERIA Y OTROS 1 4.3 4.3 1 4.3

BOMBA DE AGUA 1 20 20 0.3 6

SUBTOTAL M 56.02

MANO DE OBRA


B COSTO HORA

C=AxB RENDIMIENTO R

COSTO D=CxR

ING.SUP.PERFORAC 1 3.84 3.84 1.00 3.84

PERFORADOR 1 3.64 3.64 1.00 3.64

AYU.PERFORACION 2 3.45 6.90 1.00 6.90

CHOFER 1 4.84 4.84 0.02 0.10

SUBTOTAL N 14.48

MATERIALES



PAPELERIA global 1.00 2.50 2.50

SUBTOTAL O 7.50

TRANSPORTE


WINCHA global 1 25.00 25

SUBTOTAL P 25.00






229


RUBRO: AUX: LECHADA DE BENTONITA Y CEMENTO UNIDAD: m³

DETALLE:

EQUIPOS


C=AxB RENDIMIENTO R

COSTO D=CxR

SUBTOTAL M 0.00

MANO DE OBRA

DESCRIPCION CANTIDAD A JORNAL /HR B COSTO HORA

C=AxB RENDIMIENTO R

COSTO D=CxR

SUBTOTAL N 0.00

MATERIALES



BENTONITA SACO 5.00 32.50 162.50

AGUA m³ 0.24 0.74 0.18

SUBTOTAL O 168.16

TRANSPORTE


SUBTOTAL P 0.00






230


RUBRO: ENCAMIZADO DE POZO UNIDAD: m

DETALLE:

EQUIPOS


C=AxB RENDIMIENTO R

COSTO D=CxR

HERRAMIENTA MENOR

0.71

CONCRETERA 1 SACO 1.00 3.14 3.14 1.00 3.14

SUBTOTAL M 3.85

MANO DE OBRA


B COSTO HORA

C=AxB RENDIMIENTO R

COSTO D=CxR

ALBAÑIL (D2) 2 3.45 6.90 1.00 6.90

PEON (E2) 1 3.41 3.41 1.00 3.41

MAESTRO MAYOR (C1) 1

3.82 3.82 1.00 3.82

SUBTOTAL N 14.13

MATERIALES


LECHADA DE BENTONITA Y CEMENTO m³ 0.09 168.16 15.13

TUBERIA PVC A PRESION 90mm m 1.00 45.10 45.10

TAPON PVC uni 2.00 6.20 12.40

KALIPEGA gl 0.10 18.00 1.80

SUBTOTAL O 74.43

TRANSPORTE


SUBTOTAL P 0.00






231


RUBRO: CLASIFICACION SUCS UNIDAD: m

DETALLE:

EQUIPOS


B COSTO HORA

C=AxB RENDIMIENTO R

COSTO D=CxR

EQUIPOS DE LABORATORIO 1.00

8.00 8.00 1.00 8.00

COMPUTADORA 1.00 8.00 8.00 1.00 8.00

SUBTOTAL M 16.00

MANO DE OBRA


B COSTO HORA

C=AxB RENDIMIENTO R

COSTO D=CxR

ING.GEOTECNICO 0.10 3.84 0.38 1.00 0.38

LABORATORISTA 1.00 3.82 3.82 1.00 3.82

AYU.LABORATORIO 1.00 3.54 3.54 1.00 3.54

SUBTOTAL N 7.74

MATERIALES



SUBTOTAL O 2.50

TRANSPORTE


SUBTOTAL P 0.00






232


RUBRO: DOWN HOLE UNIDAD: m

DETALLE:

EQUIPOS


B COSTO HORA

C=AxB RENDIMIENTO R

COSTO D=CxR

GEOFONO BGK3 1 93.75 93.75 1.00 93.75

SISMOGRAFO ES3000 1

1.52 1.52 1.00 1.52

MARILLO 30 Lbs 1 0.75 0.75 0.10 0.08

SUBTOTAL M 95.35

MANO DE OBRA


B COSTO HORA

C=AxB RENDIMIENTO R

COSTO D=CxR

ING.GEOFISICO 1 3.84 3.84 1.00 3.84

AYUDANTE 2 3.82 7.64 1.00 7.64

CHOFER 1 4.84 4.84 0.01 0.05

SUBTOTAL N 11.53

MATERIALES


COMPUTADORA Y PROGRAMAS global 1.00 5.00 5.00


SUBTOTAL O 7.50

TRANSPORTE


CAMION global 1 4 4

SUBTOTAL P 4.00






233


RUBRO: ENSAYO DE VERTICALIDAD UNIDAD: m

DETALLE:

EQUIPOS


C=AxB RENDIMIENTO R

COSTO D=CxR

SONDA DEVPROBE 1 1

80 80 1 80

SUBTOTAL M 80.00

MANO DE OBRA


B COSTO HORA

C=AxB RENDIMIENTO R

COSTO D=CxR

ING.GEOFISICO 1 3.84 3.84 0.10 0.38

AYUDANTE 1 3.82 3.82 1.00 3.82

CHOFER 1 4.84 4.84 0.01 0.0484

SUBTOTAL N 4.25

MATERIALES




SUBTOTAL O 7.50

TRANSPORTE


CAMION global 1 4 4

SUBTOTAL P 4.00






234


RUBRO: CROSS HOLE UNIDAD: m

DETALLE:

EQUIPOS


B COSTO HORA

C=AxB RENDIMIENTO R

COSTO D=CxR

GENERADOR DE IMPULOS IPG 5000 1

50.00 50.00 1 50

SONDA S BIS-SH 1 93.75 93.75 1 93.75

SISMOGRAFO ES3000 1 1.52 1.52 1 1.52

GEOFONO BGK3 1 93.75 93.75 1 93.75

PLANTA ELECTRICA 1 1.25 1.25 1 1.25

SUBTOTAL M 240.27

MANO DE OBRA


B COSTO HORA

C=AxB RENDIMIENTO R

COSTO D=CxR

ING.GEOFISICO 1 3.84 3.84 0.1 0.384

AYUDANTE 1 3.82 3.82 1 3.82

CHOFER 1 4.84 4.84 0.1 0.484

SUBTOTAL N 4.69

MATERIALES




SUBTOTAL O 7.50

TRANSPORTE


CAMION global 1 4 4

SUBTOTAL P 4.00






235

PRESUPUESTO TOTAL

El presupuesto total del proyecto de investigación realizado, tiene valor de $25.792,72 veinte

y cinco mil setecientos noventa y dos dólares americanos y setenta y dos centavos de dólar

americano

Nº UNIDADPRECIO

UNITARIO $CANTIDAD

PRECIO

TOTAL $

1.1 m³ 9.75 1 9.75

1.2 m³ 96.96 1 96.96

SUBTOTAL 1 106.72

2.1 m 94.98 30 2849.54

2.2 m 88.89 30 2666.66

SUBTOTAL 2 5516.20

3.1 m 49.70 20 994.01

3.2 m 103.00 7 721.00

3.3 m 92.41 27 2495.09

SUBTOTAL 3 4210.11

4.1 m 26.24 1 26.24

SUBTOTAL 4 26.24

5.1 m 118.37 30 3551.20

5.2 m 95.75 30 2872.57

SUBTOTAL 5 6423.77

6.1 m 95.75 27 2585.31

6.2 m 256.46 27 6924.37

SUBTOTAL 6 9509.68

25792.72

RUBRO

EXCAVACION MANUAL

PERFORACION A MAQUINA CON BOMBA DE AGUA

ENCAMIZADO DE POZO

CLASIFICACION SUCS

DOWN HOLE

ENSAYO DE VERTICALIDAD

CROSS HOLE

6. ENSAYO GEOFISICO CROSS HOLE

1. FUENTE DE ENERGIA SISMICA

2. ADECUACION DEL TERRENO POZO 1

3. ADECUACION DEL TERRENO POZO 2

4. LABORATORIO

5. ENSAYO GEOFISICO DOWN HOLE

PLINTO DE HORMIGON SIMPLE F´C=300Kg/cm²

PERFORACION DESTRUCTIVA A MAQUINA

ENCAMIZADO DE POZO

PERFORACION SPT

SUBTOTAL GENERAL

ENSAYO DE VERTICALIDAD

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