Caracterizacion suelos

MEXICO

Caracterización de suelos arenosos mediante análisis de ondas de superficie

ESPECIALIDAD: Ingeniería Civil

Salvador Lazcano Díaz del Castillo Maestro en Ciencias

20 de septiembre del 2007

Caracterización de suelos arenosos mediante análisis de ondas de superficie

CONTENIDO:

Resumen ejecutivo 1. Caracterización de suelos 1.1. 1.2. Caracterización mediante pruebasmecánicas Caracterización mediante pruebas geofísicas

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2. Ondas elásticas en depósitos de suelos 2.1. 2.2. 2.3. Tipos de ondas elásticas Velocidad de onda de corte (VS) Ondas de superficie

3. Ondas de superficie en depósitos de suelos 3.1. 3.2. Diversos métodos de análisis Refracción de Microtremores (ReMi)

4. Aplicaciones prácticas 4.1. 4.2.Caracterización sísmica de depósitos de suelos Evaluación de asentamiento de zapatas en arenas

5. Conclusiones Referencias Agradecimientos Currículum vitae

Especialidad: Ingeniería Civil

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Caracterización de suelos arenosos mediante análisis de ondas de superficie

RESUMEN EJECUTIVO

Las arenas son suelos que poseen estructuras naturales con características tales que, para finesprácticos, impiden ser muestreadas en forma inalterada para su posterior estudio en laboratorio. Por esta razón, desde los inicios de la mecánica de suelos en la primera mitad del siglo XX, se optó por evaluar las propiedades de los depósitos arenosos recurriendo a pruebas in situ o de campo. La prueba de penetración estándar fue una de las primeras empleadas para dichos fines, y sigue siendoampliamente utilizada, pero también fuertemente criticada por la inconsistencia en sus resultados. A dicha prueba mecánica le siguieron otras, entre las que se encuentran principalmente los conos dinámico y estático, presiómetro y dilatómetro, entre otros. Desde principios de la década de 1970, gracias al avance de la electrónica, se comenzaron a utilizar pruebas geofísicas, principalmente de tipo sísmico,para estudiar suelos. Los primeros métodos geofísicos usados fueron refracción sísmica, crosshole y downhole. En la década de 1980 se incorporó el uso de análisis de ondas de superficie al campo de la caracterización de suelos. Esta es una técnica no invasiva, en la cual se colocan sensores en la superficie del terreno para registrar la llegada de diversos tipos de ondas, y mediante diversosmétodos de análisis se pueden obtener perfiles de variación de velocidad de onda de corte (VS) a profundidad. Algunos de estos métodos son SASW (Spectral Analysis of Surface Wave), MASW (Multi-channel Analysis of Surface Wave) y ReMi (Refraction Microtremor). La utilidad primaria de las pruebas geofísicas sísmicas en el campo de la geotecnia es la determinación de variaciones en la velocidad de onda decorte (VS) a profundidad. Conocidas las VS, es posible calcular la rigidez de la estructura de los suelos (módulos de cortante – G - y elástico - E) que pueden ser usados tanto en problemas dinámicos (cimentación de maquinaria, sismos leves, etc.) como en diseño de cimentaciones ante cargas estáticas. Otra aplicación es la caracterización de depósitos de suelo ante sismos. En este trabajo sepresentarán varias experiencias en suelos arenosos de Guadalajara y de la costa de Jalisco y Nayarit, en donde se utilizó la técnica ReMi para determinar velocidades de onda de corte (VS) y a partir de esta información se caracterizó el comportamiento sísmico de suelos y se estimaron magnitudes de asentamientos de zapatas. La técnica ReMi en particular, y en general los métodos de análisis de onda desuperficie (SASW, MASW, CSW, etc.), prometen ser herramientas valiosas para utilizarse en la caracterización de depósitos de suelos arenosos, junto con una o más pruebas de campo (penetración estándar, conos estático y dinámico, presiómetro, dilatómetro, crosshole, downhole, etc.).

Palabras clave: caracterización, arenas, ondas de superficie, onda de corte (VS), refracción de microtremores...