Tipos de exploraciones

Tipos de exploracionesIntroduccinConocimiento del interior de la TierraEstudios GeolgicosSuperficiePocos miles de metros (sondajes, minas)Prospecciones GeofsicasMtodos ssmicosMtodos GravimtricosMtodos magnticosMtodos elctricos

En obras civiles, los mtodos de prospeccin ms empleados son: el mtodo ssmico el mtodo elctricoEstudios GeofsicosMtodos SsmicosEstudio de las trayectorias de las ondas ssmicas en el interior de la tierraSe miden con los sismgrafosTipos de OndasPrimarias: Longitudinales (Ondas P) generadas por compresinSecundarias: Transversales (Ondas S) Ondas de corteOndas Rayleigh (Combinacin de ondas P y S) mov elptico

Ondas longitudinales ( Ondas P) : son aquellas en la que las partculas afectadas sufren oscilaciones hacia delante y hacia atrs en la misma direccin en que se propaga el movimiento ssmico, es decir, son ondas generadas por compresin. Ondas transversales ( Ondas S): son aquellas en la que las partculas materiales afectadas vibran perpendicularmente a la direccin de propagacin del movimiento ssmico ( ondas de corte o de cizalle) Ondas Rayleigh: son combinaciones de ondas P y ondas S.El movimiento de partculas que producen es compresional y de corte, contenido en el plano de propagacin de la onda.Este movimiento es de tipo elptico.

Se pueden generar naturalmente (vibraciones terrestres) o artificialmente (generacin de microsismos) 3Mtodo ssmicoOndas P se propagan a mayor velocidadOndas S no se propagan en medios lquidosCambios de densidades en los medios provocan que las ondas se refracten y reflectenSe conoce la velocidad de propagacin de las ondas ssmicas en diversos medios rocosos

Mtodo elctricoUno de los mas aplicados Sondajes Elctricos Verticales SEVSe aplica corrientes al terreno, con un sofware se mide la diferencia de potencialPara determinarResistividad de las rocas en profundidadDeteccin de cavernasEstratos geoelctricos (fuerte correlacin con los geolgicos)

5Mtodos GravimtricosInformacin a partir de las diferentes densidades de las rocas (que generan anomalas gravimtricas)Dficit de gravedad baja densidadHidrocarburosDomos de salExceso de gravedad alta densidadCuerpo altamente mineralizado

Mtodos MagnticosInformacin de las formaciones geolgicas por medio de campos magnticos inducidos por rocasEj. Minerales de Fierro producen anomalas

Su objetivo es obtener informacin asociada a formaciones geolgicas por intermedio de los campos magnticos inducidos por rocas o cuerpos mineralizados ( Ej. Minerales de fierro)7Fases en la composicin del sueloSueloFase SlidaPartculasMineralesMateria OrgnicaFase LquidaAguaSales minerales disueltasFase GaseosaAireGases orgnicosVapor de agua

Fases en el sueloCon la relacin de masas de las diferentes fases en el suelo:Se define las condiciones en que est el sueloSe conoce las propiedades y su comportamiento fsico

En el diagrama:Va = Volumen de aire Ma = Masa de aireVw = Volumen de agua Mw = Masa de aguaVv = Volumen de vacoVs = Volumen de slido Ms = Masa de slido Vt = Volumen total Mt = Masa total10Relaciones BsicasRelaciones entre volmenesVv = Vw + VaVt = Vv + VsVt = Vw + Va + VRelacin entre masasMt = Ma + Mw + MsMa = 0 (se desprecia)Mt = Mw + M

Propiedades de los componentesDensidad del suelo hmedo [kg/m] [g/cm]

Densidad del suelo seco [kg/m] [g/cm]

Densidad de las partculas slidas [kg/m] [g/cm]

Peso especfico de los slidos [Adimensional]

w = Densidad del agua 1.000 kg/m 1 g/cm a 4CPorcentaje de humedad [%]

Relacin de vacios (ndice de huecos) [Adimensional]Propiedades de los componentes

13Porosidad [%]

Grado de saturacin [%]Propiedades de los componentes

Relaciones matemticas tilesDensidad seca en funcin de la densidad hmeda y la humedad

Porosidad en funcin de la relacin de vacios

Grado de saturacin en funcin de la humedad, la densidad de partculas slidas, ndice de vacios y densidad del aguaCaso particularSuelo saturadoSr=100%

Relacin entre relacin de vacios (e) y compactacins densidad partculas slidasd densidad seca

s valor caracterstico para cada suelo, independiente de su estado de humedad y su grado de compactacinSe determina mediante ensayos

Mnimo valor de e para un mximo valor de d (d =DMSC)Mnimo valor de dCondicin ms sueltaDMCS = Densidad Mxima Compactada Seca El grfico corresponde a un material determinado (s dada), por lo que para distintos materiales podemos tener una familia de curvas del tipo indicado.

Por una parte, para un material dado, existe un mnimo valor de ndice de huecos que se alcanza tericamente para el mximo valor de d. (d = DMCS )DMCS = Densidad Mxima Compactada Seca del suelo (se obtiene mediante ensayo)Por otro lado, para un material dado existe un mnimo valor de d, correspondiente a su condicin ms suelta. 16La relacin entre d y s para los lmites extremos es la siguiente:Para el mximo valor terico posible de d (mn valor de e)

Para el mnimo valor terico posible de d (mx valor de e)

Dividiendo entre si las dos ltimas expresiones, obtenemosRelacin entre relacin de vacios (e) y compactacin

Ejercicio 1Una muestra de suelo hmedo tiene un volumen de 518,4 cm3 y una masa de 957,2 grs. Si la humedad de la muestra es 12,6 % y la densidad de partculas slidas del material es 2,73 gr/cm3, determine :a ) Contenido de agua de la muestra b ) Densidad del suelo secoc ) ndice de huecosd ) Porosidade ) Grado de saturacinEjercicio 1Vt= 518,4 cm3 (vol solido + vol vacios)Mt= 957,2 grs (masa solido + masa liquido)W= 12,6%s= 2,73 gr/cm3

Incgnitas:denSr

w = 1.000 kg/m 1 g/cm a 4C

Ejercicio 2Una muestra de suelo saturado tiene una masa de 1.892 grs. Se procedi a secarla, obtenindose luego de esta operacin una masa de 1.568 grs. Si la densidad de partculas slidas del material es 2.760 Kg/m3, determine:

a) Densidad seca del suelo

b) Humedad de la muestra

c) ndice de Hueco

Ejercicio 3A un suelo cuya densidad de partculas slidas es 2,78 gr/cm3 se le efectu un ensaye Prctor, obtenindose una Densidad Mxima Compactada Seca DMCS = 2.280 Kg/m3Determine:a) El Indice de huecos para un nivel de compactacin de 98%.b) El Indice de huecos mnimo que es posible lograr al compactar el suelo.c) Si la especificacin de obra estipula una compactacin de Mn. 95% Se cumplir la exigencia con un ndice de huecos de 0,27?

Ejercicio 4Una muestra de suelo saturado tiene una masa de 986,3 grs y una humedad de 17,5% . Si la densidad de partculas slidas del material es 2,71 gr/cm3, calcule su densidad seca