Informe Seguimiento y Análisis de conflictividad en la Araucania
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INFORME DE CLASIFICACION CON ONDAS SUPERFICIALES TIPO DE SUELO SEGUN NCH 433 EDIFICIO BARRIO INGLES TEMUCO, REGION DE LA ARAUCANIA Aconcagua Sur S.A. Enero 12, 2012 INGENIERIA CIVIL GEOTECNIA PLANIFICACION GEOLOGIA MEDIOAMBIENTE 6 ½ Oriente 169-Viña del Mar Fono: (56) 32-2976828 Fax (56) 32-2697930 e-mail: [email protected]
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___________________________________________________________________________________________________ Aconcagua Sur S.A. Estudio Geotécnico Varias Regiones Informe Clasificación Suelos i Edificio Parque Inglés, Temuco 12.01.2012 – GEO 2011/109 Región de La Araucanía
INFORME DE CLASIFICACION CON ONDAS SUPERFICIALES
TIPO DE SUELO SEGUN NCH 433
EDIFICIO BARRIO INGLES TEMUCO, REGION DE LA ARAUCANIA
Aconcagua Sur S.A.
Enero 12, 2012
INGENIERIA CIVIL GEOTECNIA PLANIFICACION GEOLOGIA MEDIOAMBIENTE 6 ½ Oriente 169-Viña del Mar Fono: (56) 32-2976828 Fax (56) 32-2697930 e-mail: [email protected]
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INFORME DE CLASIFICACION CON ONDAS SUPERFICIALES
TIPO DE SUELO SEGUN NCH 433
EDIFICIO PARQUE INGLES TEMUCO
REGION DE LA ARAUCANIA
ACONCAGUA SUR S.A.
CONTENIDO
1. Introducción ................................................................................................................... 1
2. Descripción del Método de Medición de Vs ................................................................ 2
3. Instrumentación .............................................................................................................. 5
4. Campaña de Terreno....................................................................................................... 6
5. Caracterización del Suelo de Fundación…………..……………………………........8
5.1. Medición Directa de Vs…………………………………………...…………..9
5.2. Registro Ensayo Nspt…………………………………………….………….12
FIGURAS 1. Esquema de Medición .................................................................................................... 2
2. Sismograma Tipo............................................................................................................ 3
3. Gráfica de dispersión entre Velocidad de fase de la Onda Rayleigh vs
Frecuencias, Tras la transformada p-f .......................................................................... 4
4. Ubicación Sondaje .......................................................................................................... 6
5. Vista Panorámica del Terreno Explorado ..................................................................... 7
6. Imagen del arreglo de medición …… .........................................………………...…..7
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7. Gráfica de dispersión entre Velocidad de fase de la Onda Rayleigh vs
Frecuencias, para fuente Activa.................................................................................... 9
Págs.
8. Gráfica de dispersión entre Velocidad de fase de la Onda Rayleigh vs
Frecuencias, para fuente Pasiva .................................................................................... 9
9. Gráfica de dispersión entre Velocidad de fase de la Onda Rayleigh vs
Frecuencias, para fuente activa y pasiva ...................................................................... 9
10. Perfil Estratigráfico de la Velocidad de Onda de Corte en función de la
Profundidad................................................................................................................... 11
11. Gráfico Nspt vs Profundidad Sondaje S-1 ................................................................. .13
TABLAS 1. Definición de los tipos de Suelo de Fundación............................................................. 8
2. Medición Directa de Velocidad de Onda de Corte……. ……………………...…...10
3. Registro de Ensayo SPT……........................................... ……………………...…...12
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INFORME DE CLASIFICACION CON ONDAS SUPERFICIALES
TIPO DE SUELO SEGUN NCH 433
EDIFICIO PARQUE INGLES TEMUCO
REGION DE LA ARAUCANIA
ACONCAGUA SUR S.A. 1. INTRODUCCION
Se determina la clasificación sísmica del terreno donde se proyecta la obra “Edificio
Parque Inglés, Temuco, Región de la Araucanía”. La determinación se ha realizado
considerando Decreto Nº61, que aprueba el reglamento que fija el diseño sísmico de
edificios y deroga el DS Nº117, específicamente el artículo 6º, donde se define los
tipos de suelos de fundación.
Para la clasificación del suelo de fundación se ejecutó un sondaje con muestreador de
cuchara partida, midiendo el número de golpes Nspt requerido para la penetración del
muestreador por 30 cm a cada metro de profundidad (SPT).
Además se realizó una medición directa de la velocidad de onda de corte (Vs) por
medio del análisis de ondas superficiales. El Vs corresponde al menor valor entre el
promedio ponderado de los primeros 30 m, bajo el sello de fundación y el Vs
promedio ponderado de los primeros 15m.
A continuación se describe el método utilizado para la medición directa de Vs, la
campaña de terreno y los resultados obtenidos del sondaje geotécnico y medición de
Vs, y se define el tipo de suelo de fundación para el análisis sísmico.
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2. DESCRIPCION DEL METODO DE MEDICION DE Vs
La determinación de la velocidad de onda de corte (Vs) se realizó utilizando el
método de análisis con ondas superficiales. Dentro de este mismo se pueden
distinguir dos modalidades: análisis multicanal de ondas superficiales (MASW,
Multichannel Analysis of Surface Waves) y Análisis de Mircrotemblores (MAM,
Microtremor Array Measurements).
El método por ondas superficiales consiste en medir las perturbaciones generadas por
distintas fuentes sísmicas, por ejemplo el golpe de un martillo en una placa, a través
de una serie de geófonos conectados a un sismógrafo multicanal. Estos geófonos se
distribuyen en un arreglo, el cual puede tener distinta geometría, según sea el análisis
al cual se someten.
Para el caso del análisis MASW, la fuente de perturbación es activa, a través de un
martillo de 16 libras, el cual es golpeado contra una placa metálica cuadrada de largo
30 cm y 25 mm de espesor. Esto genera ondas de alta frecuencia, potenciando la
resolución en los primeros metros de exploración (10-20 m).
Figura 1. Esquema de Medición.
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La medición se complementa con el análisis de MAM, cuyas fuentes es pasiva (ruido
ambiental: tráfico, industrias, viento, oleaje marino) y genera ondas de baja
frecuencias. Con este análisis se logra una mejor resolución en la exploración a
mayores profundidades (20 – 100 m).
Figura 2. Sismograma tipo.
El análisis se basa en la idea fundamental que una simple transformada 2D de
lentitud-frecuencia (p-f) de un registro sísmico, puede separar ondas superficiales
(Rayleigh y Love) de las ondas de cuerpo (Ondas de Compresión y Corte). Con ello
se logra la distinción de la velocidad de fase verdadera de las velocidades aparentes
(Louie, 2001). Finalmente se define una curva de dispersión desde la transformada p-f
y su inversión permite la definición de un perfil 1D sismo-estratigráfico de ondas de
corte.
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Figura 3. Gráfica de dispersión entre Velocidad de Fase de la Onda Rayleigh vs
Frecuencias, tras la transformada p-f.
Si se generan ondas de superficie en un rango amplio de frecuencias, se puede inferir
un perfil con la variación de velocidades de ondas Rayleigh. Como la velocidad de las
ondas Rayleigh es ligeramente menor (alrededor de 7%) que la de corte (Vs), para
fines prácticos se considera equivalentes.
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3. INSTRUMENTACION
Para las mediciones se utilizaron los siguientes equipos:
Sismógrafo GEODE de 12 Canales.
12 Geófonos verticales de 4.5 Hz.
Cable Sísmico de 12 Salidas.
Notebook equipado con Software Seismodule Controller.
Martillo de 16 libras.
Placa metálica.
Análisis con el paquete de programas computacionales Surface Wave
Suite, SeisImager SW.
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4. CAMPAÑA DE TERRENO
La exploración del terreno se realizó mediante la ejecución de un sondaje con ensayo
de penetración estándar a cada metro de profundidad. La ubicación del sondaje en el
predio se muestra en la Figura 1.
Figura 4. Ubicación Sondaje
S-1 : N=5799249,15 - E=704803,67 - Huso 18 - UTM
La medición directa de Vs se hizo en dos partes, primero con una fuente activa,
mediante un arreglo de 12 geófonos equi-espaciados a 3 m y el disparo realizado 2 m
fuera del arreglo. Se tomó un registro de 1,5 segundo, con intervalos de medición de
0,5 ms.
Luego, para fuente pasiva, se generó un arreglo en lineal con 12 geófonos, espaciados
a 6 m entre sí. Se tomó 20 registros diferentes de 32 segundos, con intervalos de 2 ms.
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Figura 5. Vista panorámica del terreno explorado.
Figura 6. Imagen del arreglo de medición
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5. CARACTERIZACION DEL SUELO DE FUNDACION
Considerando el Decreto Nº61, que aprueba el reglamento que fija el diseño sísmico
de edificios y deroga el DS Nº117, específicamente el artículo 6°, donde se define los
tipos de suelos de fundación, se tiene el siguiente cuadro (Tabla 1):
Tabla 1
Definición de los Tipos de Suelo de Fundación
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5.1. Medición Directa de Vs
5.1.1. Análisis con Fuente Activa (MASW)
A partir del sismograma medido se obtiene la siguiente gráfica de dispersión entre
velocidades de fase y frecuencias:
Figura 7. Gráfica de dispersión entre Velocidad de Fase de la Onda Rayleigh vs
Frecuencias, para fuente activa.
.
5.1.2. Análisis con Fuente Pasiva (MAM)
A partir de los 20 registros medidos con fuente pasiva se obtiene la siguiente gráfica
de dispersión entre velocidades de fase y frecuencias:
Figura 8. Gráfica de dispersión entre Velocidad de Fase de la Onda Rayleigh vs
Frecuencias, para fuente pasiva.
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5.1.3. Análisis conjunto (MASW y MAM)
Luego, se pueden graficar ambas curvas de dispersión en conjunto, sobre la cual se
puede aplicar la inversión que permite la definición de un perfil estratigráfico en 1D
de la velocidad de onda de corte en función de la profanidad.
Figura 9. Gráfica de dispersión entre Velocidad de Fase de la Onda Rayleigh vs
Frecuencias, para fuente activa y pasiva.
Los resultados obtenidos tras la inversión son los siguientes:
Tabla 2
Medición Directa de Velocidad de Onda de Corte
Medición Directa
Prof (m) 2.10 4.30 6.40 8.60 10.70 12.90 15.00 17.10 19.3 21.4 23.6 25.7 27.9 30
Vs (m/s) 627 625 348 506 527 521 510 514 508 508 504 518 528 545
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Figura 10. Perfil estratigráfico de la Velocidad de Onda de Corte en función de la
profundidad.
“Vs corresponde al menor valor entre el promedio ponderado de los primeros 30 metros bajo el sello de fundación o Vs promedio ponderado de los primeros 15 metros, de acuerdo a la siguiente definición:”
Luego, considerando Vs15 a entre el tramo comprendido entre los 0 y 15 metros de
profundidad y Vs30 entre los 0 y 30 metros se tiene:
Vs 15 507(m/s) Vs 30 512(m/s)
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5.2. Registro Ensayo NSPT
Se adjuntan los valores de Nspt normalizados por confinamiento (N1) para cada estrato
(ver Tabla 3).
Tabla 3
Registro de Ensayo SPT
Prof (m) H ESTRATO
(m) Nspt σv
(T/m2) Cn N1
0.65 0.65 19 1.235 1.70 32 1.45 0.80 16 2.755 1.43 23 2.35 0.90 100 4.465 1.27 127
4.31 1.96 100 8.189 1.07 107 6.08 1.77 100 11.552 0.95 95 8.91 2.83 100 16.929 0.83 83
11.55 2.64 100 21.945 0.74 74 14.80 3.25 12 28.12 0.66 8 15.45 0.65 12 29.355 0.64 8 16.39 0.94 100 31.141 0.62 62
18.34 1.95 28 34.846 0.58 16 19.41 1.07 100 36.879 0.57 57 21.30 1.89 100 40.47 0.53 53
24.25 2.95 32 46.075 0.49 16
25.45 1.20 27 48.355 0.47 13 26.43 0.98 100 50.217 0.46 46 29.07 2.64 100 55.233 0.43 43
30.07 1.00 100 57.133 0.42 42 Se grafican a continuación los valores para Nspt:
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Figura 11. Gráfico Nspt Vs Profundidad Sondaje S-1.
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Según la tabla 2, se tiene un número promedio de golpes (N1) corregidos por
confinamiento mayor a 50 y un promedio ponderado de velocidad de onda de corte
VS = 507 m/s, por lo que el suelo clasifica como tipo II, según Decreto Nº 61.
Nota 1: Existe una discordancia de acuerdo al informe presentado con anterioridad,
en el cual se clasifica el suelo estimando Vs a partir del número N del ensayo SPT. En
aquel informe se clasificó como Tipo C. Se observa que corresponde a una situación
de frontera entre ambas clasificaciones pero se opta por confiabilidad del método
directo (medición de onda), además de la seguridad que entrega un suelo gravoso.
Nota 2: De acuerdo con el Decreto Nº61 de fecha 6 de diciembre del 2011,
específicamente a la Tabla de clasificación sísmica del terreno de Fundación, el suelo
debiera ser clasificado como suelo tipo “B” (Roca blanda o fracturada, suelo muy
denso o muy firme).
Informe preparado por: Luis Rojas G., Ph. D. Ingeniero Civil
