Post on 10-Aug-2021
APLICACIONES DEL ENSAYO DE TOMOGRAFÍA
ELÉCTRICA A PROBLEMAS DE LA INGENIERÍA
GEOTÉCNICA EN LA MINERÍA
¿Quienes somos?
En Anddes nos especializamos en brindar servicios
de asesoría y consultoría para el desarrollo y
supervisión de proyectos ambientales,
electromecánicos, civiles y de construcción
principalmente para la industria minera y energética.
Orientamos nuestros esfuerzos en la búsqueda de
la satisfacción de las expectativas de nuestros
clientes mediante soluciones prácticas, eficientes,
con precios competitivos, altos estándares de
calidad e innovación.
Nuestra historiaIniciamos nuestras operaciones en el Perú en abril de 2011 bajo el liderazgo de
profesionales con muchos años de experiencia en el desarrollo de proyectos para
la industria minera en el Perú y en otros países de la región como Chile,
Argentina, Brasil, México, Colombia y Bolivia.
En abril de 2013 constituimos Anddes Brasil Engenharia Ltda. en Belo Horizonte,
como soporte para el desarrollo de los proyectos en Brasil.
En octubre de 2013 constituimos Anddes Argentina SA en Mendoza, conformada
por profesionales con participación en el diseño de ingeniería y en aspectos
ambientales de los proyectos mineros más importantes de Argentina.
En septiembre de 2015 constituimos Anddes Chile SA en Santiago de Chile, con
la finalidad de participar en uno de los mercados mineros más importantes de la
región.
Nuestra experiencia como empresa y la de nuestro personal incluye la
participación en el desarrollo de importantes proyectos y operaciones para el
rubro minero y energético de la región.
Actualmente contamos, en Sudamérica con más de 350 colaboradores entre
ingenieros, técnicos, personal de campo y personal administrativo, habiendo
experimentado un rápido pero sostenido crecimiento desde el inicio de nuestras
operaciones.
1. Introducción
2. Estado del Arte
3. Metodología
4. Resolución Geofísica
5. Aplicaciones en la Ingeniería Geotécnica
6. Casos de Estudio
7. Conclusiones
8. Recomendaciones
Contenido
1. INTRODUCCIÓN
¿QUÉ ES LA TOMOGRAFÍA ELÉCTRICA?
Es un método de exploración geofísica que permite realizar diagnósticos del subsuelo mediante variaciones de la
resistividad eléctrica tanto lateralmente como en profundidad, a través de imágenes 2D y 3D.
Cortesía: Advanced Geoscience
RESISTIVIDAD ELÉCTRICA
LEY DE OHM
𝜌 = 𝑘∆𝑉
𝐼Ω.m
RESISTIVIDAD ELÉCTRICA
Grafico de valores típicos de resistividades de diferentes rocas, minerales (Orellana, 1982)
2. ESTADO DEL ARTE
¿CÓMO SE MIDE LA RESISTIVIDAD ELÉCTRICA?
Representación grafica de mediciones de resistividad eléctrica 1D (SEV).
Perfil geoeléctrico 1D.
PROFUNDIDAD DE INVESTIGACIÓN : z =𝐿
3
EVOLUCIÓN DE LA TOMOGRAFÍA ELÉCTRICA
ANTES AHORA
1D 2D 3D
3. METODOLOGÍA
3.1 ADQUISICIÓN DE DATOS EN CAMPO
FUENTE: ADVANCED GEOSCIENCES
FUENTE: IRIS INSTRUMENTS
3.2 PROCESAMIENTO E INTERPRETACIÓN
PERFIL DE RESISTIVIDAD APARENTE
3.2 PROCESAMIENTO E INTERPRETACIÓN
PERFIL DE RESISTIVIDAD APARENTEPERFIL DE RESISTIVIDAD ELÉCTRICA PROCESADO
Bofedal
Roca
3.2 PROCESAMIENTO E INTERPRETACIÓN
4. RESOLUCIÓN GEOFÍSICA
4. RESOLUCIÓN GEOFÍSICA
FUENTE: JASON DEXTER
Fuente: P. Pérez Cutillas
5. APLICACIONES EN LA INGENIERÍA GEOTÉCNICA
APLICACIONES EN LA INGENIERÍA GEOTÉCNICA
Identificación de saturación en presa de relave.
Detección de cavidades.
Modelamiento de bofedales.
Determinación del contacto suelo - roca.
Evaluación de zonas de deslizamientos.
Detección de fugas en presas de relave.
Estimación del nivel freático.
Exploración de acuíferos.
6. CASOS DE ESTUDIO
6.1 Detección de zonas saturadas en depósito de relave
FUENTE: JASON DEXTER
Evidencias de filtraciones aparentes en el talud de la presa de relave
Modelo tridimensional de resistividades en el dique de la presa de relave
Roca: CalizaSuelo: Depósito morrénico.
Distancia (m)
Sección 2D de resistividad eléctrica
6.1 Detección de zonas saturadas en depósito de relave
Objetivo: Detectar zonas húmedas, saturadas.Ensayo geofísico: Tomografía eléctrica.Arreglo electródico: Dipolo – dipolo.Profundidad de exploración: 35 m.Resistividad anómala: 10 - 200 ohm.m.Separación entre electrodos: 10 m.
Ele
va
ció
n
(msn
m)
6.2 Detección de cavidades
Área de estudio Túnel existente
L-01
L-02
Roca: Caliza
Suelo: Orgánico.
6.2 Detección de cavidades
Objetivo: Identificar zonas kársticas.
Ensayo geofísico: Tomografía eléctrica.
Arreglo electródico: Dipolo – dipolo.
Profundidad de exploración: 15 m.
Resistividad anómala: > 10000 ohm.m.
Separación entre electrodos: 5 m.
SECCIÓN L-01
SECCIÓN L-02
POSIBLE EJE DE TÚNEL
6.3 Caracterización de bofedales
Ele
vaci
ón
(m
snm
)
Distancia (m)
Perfil de resistividades en correlación con perforaciones
Distribución de las líneas geofísicas sobre la superficie del Bofedal
Objetivo: Estimar el espesor del Bofedal.
Ensayo geofísico: Tomografía eléctrica.
Arreglo electródico: Polo – dipolo.
Profundidad de exploración: 80 m.
Resistividad anómala: > 20 - 200 ohm.m.
Separación entre electrodos: 10 y 20 m.
BOFEDAL
ROCA INTRUSIVA
6.3 Caracterización de bofedales - Modelo tridimensional del bofedal correlacionado con perforaciones y secciones de resistividad
20 m
80 m
20 m
20 m
0 m
11 m
80 m
10 m
20 m
20 m
0 m
80 m
Bofedal
Roca intrusiva
Roca intrusiva
6.4 Diagnostico de deslizamientos
Área del deslizamiento
Objetivo: Identificar zonas saturadas.
Ensayo geofísico: Tomografía eléctrica.
Arreglo electródico: Polo - dipolo.
Profundidad de exploración: 20 m.
Resistividad anómala: < 30 ohm.m.
Separación entre electrodos: 5 m.
Área del deslizamiento
LEYENDA
ARCILLAS
GRAVAS
CALIZAS Y
LIMOLITAS
6.4 Diagnostico de deslizamientos
7. CONCLUSIONES
7.0 CONCLUSIONES
Los ensayos geofísicos con un alto estándar de calidad son una buena herramienta para
identificar causas y magnitud de las condiciones geotécnicas de campo cuando se correlaciona y
valida con información proporcionada por ensayos directos.
El ensayo de tomografía eléctrica puede dar muy buenos resultados en pendientes abruptas bajo
ciertas condiciones:
Disponer de un levantamiento topográfico a detalle.
Instrumentación adecuada.
Diseño correcto de las líneas geofísicas.
La integración entre los perfiles de tomografía eléctrica y los ensayos directos a través de un
modelo geofísico es una buena herramienta de interpretación porque ayuda a visualizar
espacialmente las características principales de las estructuras del subsuelo.
7.0 CONCLUSIONES
El ensayo de tomografía eléctrica es una muy buena herramienta para realizar diagnósticos de
las condiciones geotécnicas que se presentan en las instalaciones mineras de tal manera que se
pueda tomar decisiones rápidas y efectivas, y no solo en la etapa de construcción, sino también
en la etapa de post construcción y cierre de mina.
Los ensayos geofísicos no alteran el medio ambiente, es una tecnología limpia que evita
conflictos sociales.
La tomografía eléctrica reduce costos y tiempo en la investigación del subsuelo en los proyectos
mineros.
Los arreglos electrodicos dipolo - dipolo y polo - dipolo dieron los mejores resultados por definir
con gran detalle los objetivos explorados.
8. RECOMENDACIONES
8. RECOMENDACIONES
Los ensayos de tomografía eléctrica siempre deben ser validados por ensayos directos como
parte de un estudio geológico-geotécnico.
Se recomienda utilizar instrumentos geofísicos de alta sensibilidad debido a que en nuestro
país el 80% de los materiales presentes en las unidades mineras son muy complejos y requieren
equipos de alta tecnología.
Una buena practica en la ingeniería geotécnica es realizar mas de un tipo de ensayo geofísico
para aumentar el grado de confiabilidad de estos ensayos a través de la correlación de datos.
En toda campaña de adquisición de los ensayos geoeléctricos se recomienda llevar un control de
algunos parámetros geofísicos que todo equipo geoeléctrico debe tener, como son el voltaje
primario, la resistencia de contacto entre electrodos y el error del voltaje primario. Parámetros
básicos que aseguran la calidad de un buen dato geofísico.
Agradecimientos:
Al área de Geofísica de Anddes por su apoyo en la elaboración del
presente trabajo, integrado por:
• Arturo Ortiz
• Diana Casas
• Edwin Jihuaña
• Francisco Quispe
• Pepe Aynaya