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3. REFRACCION SISMICA

3.1 TECNICA DE REFRACION SISMICA

La técnica de refracción sísmica, permite medir la velocidad d...
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 Banda de frecuencia de 5 a 4000 Hz.
 Un osciloscópio con pantalla de tubos de rayos catódicos ( CRT ) que
muestra la...
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3.2 RESULTADOS DE LOS ENSAYOS DE REFRACCION SISMICA.

Como lo enunciamos en el punto anterior, las líneas de refracción...
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Los datos de las otras líneas sísmicas están adjuntos a este informe.

4. PARAMETROS GEOTECNICOS.
De acuerdo al diseño ...
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5.3 COEFICIENTE DE ACELERACION
El area de estudio se enmarca en una zona de alto riesgo sísmico alto, los
valores a emp...
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  1. 1. CARLOS H. PARRA & ASOC. . ROSALES. PROSPECCION GEOFISICA DEL SUBSUELO DEL LOTE DONDE SE PROYECTA DESARROLLAR UN CONJUNTO HABITACIONAL, LOCALIZADO EN LA CARRERA 38B- CON DIAGONAL 37 . MUNICIPIO DE SANTIAGO DE CALI - DEPARTAMENTO DEL VALLE.- REVISION: ORIGINAL FECHA: JULIO DE 2012. SANTIAGO DE CALI CARRERA 24 C N° 33C-17 CASA 50 TEL 4488829 CEL 3155067563 CALI Email: jaimeluis.betancourth@gmail.com
  2. 2. 1 INFORME DE REFRACCION SISMICA. PROSPECCION GEOFISICA DEL SUBSUELO DEL LOTE DONDE SE PROYECTA DESARROLLAR UN CONJUNTO HABITACIONAL, LOCALIZADO EN LA CARRERA 38B- CON DIAGONAL 37 . MUNICIPIO DE SANTIAGO DE CALI - DEPARTAMENTO DEL VALLE.1. INTRODUCCION. El presente informe contiene el estudio de la exploración geofísica donde se proyecta la construcción de un conjunto habitacional en el sector de Santa Isabel, los datos consignados en este informe y otros de diferentes disciplinas de la ingeniería, servirán para tomar una decisión respecto al diseño de la cimentación y estructura del proyecto. Las recomendaciones consignadas en el presente informe, están basadas en los resultados obtenidos a partir de trabajos de campo e interpretación de datos geofísicos provenientes de la realización de 2 líneas de refracción sísmica , realizadas en la forma como se muestran en el esquema de localización del lote explorado adjunto a este informe. ¿PORQUE UTILIZAR TECNICAS GEOFISICAS?. Los ensayos geotécnicos tradicionales aplicados para materiales granulares (como son los depósitos aluviales de los ríos y depósitos de ladera) y las rocas blandas(como son las rocas areniscas del terciario), específicamente en la utilización del S.P.T y en la determinación del módulo de rigidez tienen algunas dificultades en su determinación por la presencia de bolos o bloques que se cruzan en el paso del muestreador y alteran el valor real que se está buscando. Es por esto, que actualmente para estos materiales se recurre para su estudio , a la determinación de la velocidad de onda P y velocidad de onda S . Con este último valor se entra a gráficas obtenidas de modelos experimentales para determinar por ejemplo el valor del ángulo de fricción interna ø que de otra forma está lejos de la realidad , el valor de ø es básico en la obtención de la
  3. 3. 2 carga última y por supuesto para el dimensionamiento de la estructura. Igualmente a partir de la onda S, podemos determinar cual es el valor de S.P.T. que tendríamos en un ensayo normal de penetración estándar. 2. CARACTERISTICAS GEOLOGICAS DEL AREA DE ESTUDIO. En sitio objeto del estudio , que corresponde al borde oriental de la Cordillera Occidental, afloran en algunos sitios , franjas de sedimentos terciarios (principalmente areniscas). En general, la formación terciaria en este sitio está constituida por areniscas blancas a amarillas de grano fino a grueso, subredondeado a redondo, a veces friables y otras muy compactas. Desde el punto de vista geotécnico este material es bueno, siempre y cuando la estratificación sea favorable a la dirección de construcción del proyecto. En este caso es favorable. En el caso especifico del lugar que estamos prospectando ,en la parte superior tenemos una capa de finos, conformado por suelo con un espesor variable entre 1.50 m y 2.50 mtrs. Debajo existe un saprolito de consistencia dura y un espesor también variable, que detallaremos más adelante, consiste en bloques o cantos embebidos y rodeados en algunos casos por una matriz limosa o arenosa no cementada, pero bien consolidada. Esto es debido a la mecánica de meteorización, que en la mayoría de los casos el agua se mete por las grietas y esto va alterando el material pétreo, pero ese material en conjunto tiene buen comportamiento geotécnico. Por ultimo, en el sitio explorado aparece la roca meteorizada, muy dura y poco fracturada. Los espesores y profundidades de cada uno de los horizontes enunciados se pueden ver en los gráficos anexos, resultantes de las pruebas ejecutadas.
  4. 4. 3 3. REFRACCION SISMICA 3.1 TECNICA DE REFRACION SISMICA La técnica de refracción sísmica, permite medir la velocidad de propagación de las ondas elásticas en los diferentes estratos presentes en el subsuelo. Las características de propagación de las ondas sísmicas en el subsuelo solo depende de las propiedades elásticas de los suelos y de las rocas que regularán la velocidad de propagación de los movimientos ondulatorios generados. Las velocidades obtenidas en este ensayo especifico son las correspondientes a onda P , a partir de las cuales y por relación obtenemos los valores de onda S , con las cuales obtenemos los valores de N (numero de golpes en un ensayo de S.P.T.). Las ondas son generadas mediante el golpe de un martillo y captadas por medio de detectores (geófonos) colocados directamente sobre la superficie del terreno a diferentes distancias de la fuente. Es actualmente el método más utilizado de la geofísica aplicada por su alta capacidad de resolución y mínimo nivel de ambigüedad. Con este ensayo se obtiene la velocidad de onda primaria (Vp) de compresión que representa la calidad y/o formas de comportamiento geomecánico, donde a mayor velocidad de onda mejor calidad del subsuelo y viceversa. El equipo utilizado en estas investigaciones corresponde a un sismógrafo modelo NIMBUS ES-1210 de 12 canales, diseñado y construido por GEOMETRICS DE SUNNYVALE CALIFORNIA , y cuyas características más importantes son:  Un sismógrafo o aparato de registro con amplificador de señales.  12 canales de registro con amplificador de alta sensibilidad, frecuencia ajustable y ganancia regulable.
  5. 5. 4  Banda de frecuencia de 5 a 4000 Hz.  Un osciloscópio con pantalla de tubos de rayos catódicos ( CRT ) que muestra las ondas registradas y permite grabar o leer los tiempos de llegada directamente.  Floppy disk 3.5 inch.  Una impresora de papel térmico para grabar las ondas registradas.  Selector de tiempos desde 25 hasta 5000 milisegundos.  Una fuente de abastecimiento para el sismógrafo, consistente en una batería de 12 voltios.  Una fuente de ondas sísmicas consistentes en un martillo de 15 libras. La líneas tuvieron diferentes longitudes, pero en todos los casos fue posible prospectar hasta una profundidad de 30 m., suficiente para el caso que nos ocupa. El manejo de los datos de campo se realizó con el programa FIRST PIX y el programa GREMIX para la interpretación geofísica de los datos, ambos paquetes elaborados por INTERPEX LIMITED de GOLDEN, COLORADO, USA, ultima versión. A partir de la velocidad de la onda P se puede correlacionar la velocidad de la onda secundaria (Vs) causante de los daños en las estructuras durante la ocurrencia de un sismo; con estos datos se obtiene el coeficiente de sitio según el capitulo A.2 del código NSR-10 y que permite la clasificación del perfil de suelo en el apéndice H.1 del mismo código. No se presentó ninguna interferencia de importancia durante la ejecución de los ensayos.
  6. 6. 5 3.2 RESULTADOS DE LOS ENSAYOS DE REFRACCION SISMICA. Como lo enunciamos en el punto anterior, las líneas de refracción sísmica tuvieron diferentes longitudes, pero logramos prospectar efectivamente hasta una profundidad de 30 metros, es importante recordar que con esta técnica lo que logramos es determinar un perfil del subsuelo en base a la velocidad de propagación de las ondas sísmicas. Por ejemplo, dentro de una misma capa de una misma naturaleza, pueden existir dos velocidades diferentes, debido a cambios en densidad o compactación y esto es muy importante, porque determina cual es el nivel al cual debo cimentar aun siendo la misma capa, con esta metodología tenemos una información que se entrega en forma de perfil. Básicamente en el área encontramos el siguiente esquema de velocidades. Poe ejemplo para la linea sismica Nº 1 tenemos: al primer estrato (superior) le corresponde una velocidad de onda P de 430 m/seg y de 213 m/seg para velocidad de onda S y un espesor promedio entre 1.00 metros y 1.50 metros. Refiriéndonos a la gráfica que relaciona (Vs) versus N (numero de golpes) en un ensayo de penetración estándar es un suelo de 14 golpes /pie. Digamos es de una consistencia media. qadm de 1.8 K/Cm² . Una segunda capa que son sedimentos terciarios ( SAPROLITO) compactos , con una Vp = 540 m/seg y para la velocidad de onda S tenemos Vs= 270 m/seg. que correspondería en un ensayo de penetración estándar a 27 golpes/pie , de consistencia media a compacta , este estrato tiene un espesor de 3 - 4.00 metros donde esta mas espeso. Este estrato tendría un qadm de 3.3 K/Cm² . . Un tercer estrato conformado por roca meteorizada, consistente, con una velocidad Vp = 750 m/seg y Vs = 379 m/seg , en un ensayo de penetración estándar corresponde a más de 45 golpes , se trata de un estrato de consistencia dura y una qadm fundado el edificio. de 4.5 K/Cm² .Sobre este horizonte estará
  7. 7. 6 Los datos de las otras líneas sísmicas están adjuntos a este informe. 4. PARAMETROS GEOTECNICOS. De acuerdo al diseño arquitectónico, toda la construcción del edificio estará sobre roca meteorizada , este horizonte tiene una capacidad portante de 4.5 K/Cm² 5. CONSIDERACIONES SISMICAS 5.1 POTENCIAL DE LICUACION El riesgo de licuación de los estratos superficiales inducido por cargas dinámicas, preferencialmente sísmicas se presenta en suelos con las siguientes características: - Fracción menor que 0.005 mm menor o igual al 15% - Contenido de humedad igual al límite líquido - Límite líquido menor o igual al 35% - Indice de plasticidad menor o igual al 15% - Ensayo SPT con N menor de 10 en arenas y gravas finas saturadas Para nuestro caso el estrato propuesto para la cimentación no cumple ninguno de dichos requisitos. 5.2 CLASIFICACION DEL PERFIL DEL SUELO. Adjunto a este informe los parámetros con los cuales se realizo la clasificación del suelo.PARAMETROS DINAMICOS DEL SUBSUELO.
  8. 8. 7 5.3 COEFICIENTE DE ACELERACION El area de estudio se enmarca en una zona de alto riesgo sísmico alto, los valores a emplear de acuerdo al código son los siguientes: Aa=0.25 Ad=0.04 . JAIME BETANCOURTH L Ingeniero Esp. en Geofísica Mat. 1055 CP del C.

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