Mecanica de Suelos I ESLAGE (8_9)

8/15/2019 Mecanica de Suelos I ESLAGE (8_9)

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Universidad del Cauca – Facultad de In eniería Civil – Mec. Suelos I (Geotecnolo ía) – Prof. Lucio Gerardo Cruz Velasco

Ensayos in situ (Directos)

• Son ensayos que se realizan en el sitio, y quecalifican el suelo de una forma directa, el másdestacado es:

– Ensayo de penetración estandar (SPT):Este ensayo fue originalmente creado paraencontrar el grado de compacidad de las arenas,y con correlaciones encontrar la capacidadmecánica de la misma. A traves de los años se ha

estendido a otro tipos de suelos.

Ensayo in situ (M. Directo)


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Ensayo de penetración estandar

(INV-111)• El ensayo básicamente consiste en contar el numero de

golpes que se requiere para hincar en el terreno unmuestrador o tubo partido 30 cm (1pie=12 pulg), con unmartillo de 63.5 kg (140 libras) con una altura de caida de

0.76m (30 pulg)


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Procedimiento


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Rechazo:

-Mas de 50 golpes son

requeridos en 15cm-Mas de 100 golpes sonobtenidos en los 30 cm

- 10 golpes o mas no producen avance.


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• Lo que obtengo del ensayo es N, que es el numero

de golpes que obtuve para hincar el tubo en elsuelo, este valor mediante correaciones meayudara a encontrar varios parametros del suelo.

• Con N tambien encontramos lo que son los parametros de resistencia mecánica del suelo, cu yφ.

No de golpesDensidad

Relativa

0 - 4 Muy suelta

4 - 10 Suelta

10 - 30 Mediana

30 - 50 Densa

>50 Muy Densa

No de golpes Consistencia

< 2 Muy blanda2 - 4 blanda

4 - 8 Media

8 - 15 Firme

15 - 30 Muy firme

> 30 Dura

Suelos no cohesivos

Suelos cohesivos


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8/124Universidad del Cauca – Facultad de In eniería Civil – Mec. Suelos I (Geotecnolo ía) – Prof. Lucio Gerardo Cruz Velasco

• Algunos autores (Braja M. Das), plantean para suelos

cohesivos:

donde K varia de 3.5KN/m2-6.5KN/m2• Adicionalmente a esto se han planteado correciones al

valor de N obtenido en campo, para obtener un valor de

Ncorregido, de acuerdo a la sensitividad de suelos cohesivos,y en general por:- Presión de sobrecarga- Relación de energías de martillo- Longitud de barras de perforación- Existencia o no de revestimiento en la perforación- Diametro de la perforación- El estado de humedad del suelo

KN Cu =



>40019-22Difícil de rayar con la uña del pulgarDuro>32

200-40019-22Se identifica con la uña del pulgarMuy Rigido16-32

100-20019-22Se identifica fácilmente con el pulgarRigido8-16

50-10017-20Se requiere un esfuerzo moderado para penetrar varioscm con el pulgar

Media4-8

25-5016-19Penetra fácilmente el pulgar varios cmBlanda2-4



333127

0.800.901.00

1.491.411.35

3520< 4

755025

DensaMedianamente densa

suelta

ML

3532

29

0.620.74

0.80

1.651.55

1.49

4525

< 8

7550

25


suelta

SM

363329

0.520.600.65

1.761.671.59

5030

< 10

755025


suelta

SP

373430

0.430.490.57

1.891.791.70

6535

< 15

755025


suelta

SW

383532

0.330.390.47

2.041.921.83

7050

< 20

755025


suelta

GP

403632

0.220.280.36

2.212.081.97

9055

< 28

755025


suelta

GW

Angulo friccioninterna

Indice de poros (e)Densidad secaN(1)Dr (%)compacidadmaterial

(Hunt, 1984)



Correciones Aunque se denomina "estándar", el ensayo tiene muchas variantes y fuentes dediferencia, en especial la energía que llega al toma-muestras, entre las cualessobresalen (Bowles, 1988):

1. Equipos producidos por diferentes fabricantes2. Diferentes configuraciones del martillo de hinca, de las cuales tres son las más comunesa) El antiguo de pesa con varilla de guía internab) El martillo anular ("donut")c) El de seguridad

3. La forma de control de la altura de caída:a) Si es manual, cómo se controla la caidab) Si es con la manila en la polea del equipo depende de: el diámetro y condición de la

manila, el diámetro y condición de la polea, del número de vueltas de la manila en lapolea y de la altura

c) Si hay o no revestimiento interno en el toma-muestras, el cual normalmente no seusa.

4. La cercanía del revestimiento externo al sitio de ensayo, el cual debe estar alejado.5. La longitud de la varilla desde el sitio de golpe y el toma-muestras.6. El diámetro de la perforación

7. La presión de confinamiento efectiva al toma-muestras, la cual depende del esfuerzovertical efectivo en el sitio del ensayo.



Correciones

• Para casi todas estas variantes hay factores de corrección a la energíateórica de referencia (Er) y el valor de N de campo debe corregirse de la

siguiente forma (Bowles,1988):

Ncorregido = N x CN x η1 x η2 x η3 x η4

donde:Ncorregido = valor de N corregidoN = valor de N de campoCN = factor de corrección por confinamiento efectivoη

1= factor por energía del martillo (0.45 ≤ h1 ≤ 1)

η2 = factor por longitud de la varilla (0.75 ≤ h2 ≤ 1)η3 = factor por revestimiento interno de tomamuestras (0.8 ≤ h3 ≤ 1)η4 = factor por diámetro de la perforación ( > 1 para D> 5'", = 1.15 para D=8")



Correciones

CN, Ajuste por la presión efectiva calculada (p´0) [kPa]

η1, factor que corrige la energía entregada y la energía teórica de de 475J

5.0

0'

76.95

=

pCN

Aspecto η1

Martillo de seguridad 0.60

Según Bowles 0.70

Cuando es martillo tipo donut 0.45



Correcionesη2, factor por longitud de las barras de perforación, se basa en que N esmuy alto antes de 10 metros de perforación

η3, factor por caracteristicas de revestimiento o no en la perforación

η4, factor por el diametro de la perforación

Condición η3

Sin revestimiento 1.00

Con rev. Arena densa, arcilla 0.80

Con rev. Arena suelta 0.90

Longitud barras perforación

(m) η2

> 10m 1.006 - 10 0.95

4 - 6 0.85

0 - 4 0.75

Diametro de la perforación

(mm) η4

60 - 120 1

150 1.05

200 1.15



Ensayos in situ (Indirectos)• Son ensayos que se realizan en el sitio, califican la

propiedad del suelo de una forma indirecta, losmás destacado son:

- Ensayo de veleta- Penetración de cono estática- Penetración de cono dinámica

- Prueba del presurimetro- Prueba del dilatometro- Métodos Geofisicos

Ensayo in situ (M. Indirecto)



Prueba de la veleta (INV E-170)

• Objetivo:

Determinar en campo los parametros de resistencia delsuelo al corte en condiciones no drenadas. (cu cohesion

no drenada)• Equipo:

- Veleta para ensayo de corte “in situ”

• Muestra:

in situ.



- Procedimiento:

Se inca la veleta a la profundidad deseadaPara hacer esto se realiza un sondeo el cual seprofundiza hasta aproximadamente un metro menos ala profundidad a la que se desea realizar el ensayo, se

limpia el pozo y se introduce la veleta empujandola concuidado hasta la profundidad deseada.

Se aplica el torque o la torsión en el extremo superiordel vástago hasta que el cilindro del suelo formado en elperímetro de la veleta de corte, se recomienda utilizaruna velocidad de corte de 80-90 grados por minuto.

El momento máximo que se aplica antes de la falla es

igual al momento resistente generado a lo largo de lasuperficie cilindrica que pasa por los extremos de lasaspas de la veleta y a lo largo de los planos horizontalesque corresponden a la parte superior e inferior de ellas.



Calculos prueba veleta• La resistencia al corte del suelo no drenado, o la

cohecion no drenada (cu) se obtiene de la siguienteexpresión:

M: momento máximo o torque aplicado al mometo de la

falla.

K: (cm3/seg), constante del aparato y viene dada enfunción de las dimensiones y de la forma de la veleta.

K

M cu =



Constante K

=

=

2

.

3

2..

4

.2

2....

2 d c

d M

d chd M

u RB

u RL

π

π

RB RLmáx M M M +=

+=

62.. 2

d hd

M c máxuπ



Correción de la resistenciaobtenida

)()( veletacdiseñoc uu λ =

• Como los vaores de cu difieren de los obtenidos delos resultados de ensayos realizados en laboratorio,se hace una correción para utilizarlo en diseño:



Curva propuesta por Bjerrum (1972)



E i it (M I di t )



Tarea – Exposición - Ensayo de penetración de cono

- Penetración de cono estática- Penetración de cono dinámica


E i it (M I di t )



Prueba del presurimetro


• El presurimetro es unequipo que permite

conocer la resistencia delos suelos a ladeformación en el sitio.

• Desarrollada por Menard(1956, Francia).

• Adoptada por la ASTM

con la designación 4719.

E i it (M I di t )



El equipo, está compuesto por las

siguientes partes:

• La sonda que se introduce en la

perforación está compuesta por tresceldas. Solamente lacelda central sirve para tomarmedidas, las otras dos celdas estándestinadas a crear uncampo de esfuerzos endeformaciones planas en toda la

altura de la celda de medición.


897674706058

534544

MAXIMO(mm)

NOMINAL(mm)

DIAMETRO DELBARRENO

DIAMETRO DELA

MUESTRA(mm)

Dimensiones para los diámetros de laDimensiones para los diámetros de lamuestra y del barreno recomendado por lamuestra y del barreno recomendado por la

ASTM, La sonda mas usada tiene un ASTM, La sonda mas usada tiene undiámetro de 58 mm y una longitud de 420diámetro de 58 mm y una longitud de 420mm y la celda central tiene un volumen demm y la celda central tiene un volumen de535 cm535 cm³³


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• El controlador de presión yvolumen. Consta de tresmanómetros que indican lapresión a la salida del tanquede gas, en la tubería que llegaa la celda de medición y en lasceldas secundarias; y unabureta que mide el volumen deagua inyectado a la celda demedición.

• La tubería de conexión quepermite la circulación de losfluidos entre el panel de controly la sonda.

• El tanque de gas comprimido.Provee la presión al sistema.


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Para realizar el ensayo sedeben seguir los siguientes

pasos:

-Realización de la perforación.- Ensamblaje del presurímetro

de Menard.- Verificación de la presencia deburbujas de aire en el interiordel sistema, así como de

goteras.- Realización de lascalibraciones por resistencia demembrana y por

compresibilidad delsistema.

El ensayo:


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El ensayo consiste en introducir lasonda en el interior de una

perforación realizada previamente, con el fin de poder tomar datosde variación de volumen odeformaciones volumétricas, y de

las presiones aplicadas necesariaspara lograr dicha deformación. Unavez se introduce la sonda, seaumenta la presión en incrementos

constantes y se toman los datos devolumen inyectado.


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C l i


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Correlaciones

KULHAWY y MAINE (1990) propusieronPc : 0.45 P1

Donde Pc : es la presión de pre- consolidación

BAGUELIN y otros propusieron la correlación:

Cu : (P1 – P0) / Np

Donde Cu : resistencia al cortante no drenada de una arcilla

Np: 1+ ln(Ep/ 3Cu)

Los valores típicos de Np varían entre 5 – 12 con un valor promedio deaproximadamente 8.5

Otros autores correlacionaron Ep con el número de golpes obtenido de una prueba de penetración estándar para arenas y arcillas

Arcilla: Ep: 1930*N^0.63

Arena: Ep: 908*N^0.66

Ensayo in situ (M Indirecto)


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Prueba del dilatometro (Marchetti)


Ensayo Dilatomètrico de Marchetti


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Ensayo Dilatomètrico de Marchetti(DMT)

• Consiste enintroducir en elterreno la cuchilla del

DMT medianteempuje Hidráulico oDinámico, parando a

intervalos de profundidad de 150mm.

PaletaDilatométrica

EQUIPO


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Esquema delensayo DMT

Hinca deldispositivo

Unidad de

control

EQUIPO


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Calibrado de las membranas

• Las lecturas de presión de campo A (presión paralevantar la menbrana) y B (presión a la que lamembrana se expande 1.1mm (0.4”)) deben sercorregidas por los efectos de la rigidez propia de lamembrana para determinar las presiones p0 y p1:

)(05.0)(05.10 mm Z B B Z A A p −∆−−−∆+=m Z B B p −∆+=1

∆A: Presión respecto al vacío requerida para mantenerla membrana en contacto con su asiento.

∆B: Presión de aire requerida dentro de la membrana para desviarla hacia fuera a una expansión central de

1.1.mmZm: Desviación de la presión manométrica desde cero,cuando esta ventilada, a la presión atmosferica.


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PARAMETROS DMT

• ID

: Material Index, relacionado con eltipo de suelo.• KD : Horizontal Stress Index,

relacionado con la razón deSobreconsolidación del suelo (OCR).• ED : Dilatometer Modulus,

determinado a partir de la Teoría dela Elasticidad.


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ID : Indice del Material o Tipo deSuelo

• ID = (P1–Po)/(Po-Uo) =∆

P / (Po-Uo)

El ID

puede clasificar a un sueloarcilloso como limoso o viceversa.Una mezcla de arcillas y arenas

podría ser clasificada como un limo.


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•De acuerdo a Marchetti (1980), el tipo

de suelo se identifica como:

Arcilla 0.1 < ID < 0.6

Limo 0.6 < ID < 1.8

Arena 1.8 < ID < (10)


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KD : Horizontal Stress Index

• KD = (Po-Uo)/σ

’vo , dondeσ

’vo es latensión efectiva vertical. El valor deKD en arcillas NC es:

KD,NC = 2 oscilando entre 1.8 y 2.3


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ED : Modulo DMT

• Se obtiene a partir de la Teoría de laElasticidad:

ED = 34.7∆P


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GRADO DE

SOBRECONSOLIDACIÓN(OCR)

•Para arcillas N.C:

•Para arcillas S.C: no se ha observado

una única relación entre KD y OCR.Cuando KD=2, OCR=1.0

→ figura para ID


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Correspondencia de KD=2

para OCR


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COEFICIENTE DE EMPUJEEN REPOSO (Ko)

Marchetti propuso:

en 1980, una relación paraarcillas NC:


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En 1985, dos relaciones paraarenas:

La ISSMGE recomienda para :

0.005 para depósitos arenosos antiguos

0.002 para depósitos arenosos recientes


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Ángulo de fricción (arenas):1ER. MÉTODO:

Schemertmann,1982-1983: basado enresultados de ensayos en cámara de

calibración (CC) y relaciona Ko, KD y Φ.Se determina Ko (si es arcilla NC o arena)

Se utiliza el siguiente ábaco para estimar Φa partir de Ko y qc

Ábaco compilado por Marchetti en 1985


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Ábaco compilado por Marchetti en 1985


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2DO. MÉTODO:(Marchetti,1997): ecuación

conservadora y solo debe aplicarsesi no se dispone de otrainformación más precisa.

PARÁMETROS DE


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PARÁMETROS DE

DEFORMACIÓN (M)

El factor de correlación RM se calcula:

RM oscila entre 1 y 3


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Resumen de formulaciones de interpretación del ensayo DMT (Marchetti, 2001)


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Aplicaciones de interés• Detección de superficies de rotura en

taludes de arcillas NC.

• Control de asentamiento

Método DMT-KD para detectar superficies de rotura en taludes arcillosos OC


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Control de compactación de


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• Control de compactación deterraplenes

Existe bastante experiencia en el uso delDMT para evaluar la idoneidad de

compactación de subbases deterraplenes.

Ejemplo de perfil de aceptación MDMT para control de subbases. Marchetti, 1994

Métodos Geofisicos


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Metodos Geofisicos• Son métodos principalmente no intrusivos,

buscan determinar a una escala mayor laestratigrafia del suelo y algunas de sus

caracteristicas, entre ellos se encuentran:- Geoelectricicad (sondeo electrico vertical)- Georadar - Refracción y reflexión sísmica- Gravimetría

Métodos Geofisicos


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Geoelectricicad (sondeo electricovertical)


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RESISTIVIDAD ELECTRICA• La resistividad eléctrica ρ de un material describe ladificultad que encuentra la corriente a su paso por él. Deigual manera se puede definir la conductividad σ como lafacilidad que encuentra la corriente eléctrica al atravesar elmaterial. La resistencia eléctrica que presenta un conductorhomogéneo viene determinada por la resistividad del material

que lo constituye y la geometría del conductor. Para unconductor rectilíneo y homogéneo de sección s y longitud l laresistencia eléctrica es:

La unidad de resistividad en el SistemaInternacional es el ohm por metro (Ω×m).


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VALORES DE RESISTIVIDAD


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En la Figura se ilustra la disposición de electrodosEn la Figura se ilustra la disposición de electrodosen el método Dipoloen el método Dipolo--Dipolo, que consiste enDipolo, que consiste enmantener fija la separación entre electrodos peromantener fija la separación entre electrodos pero

moviendo todo el conjunto sobre el área de interésmoviendo todo el conjunto sobre el área de interéspara detectar los cambios laterales de resistividadpara detectar los cambios laterales de resistividadque puedan existir en un espesor determinado deque puedan existir en un espesor determinado de

terrenoterreno

Las diferencias entre los distintos métodos deLas diferencias entre los distintos métodos de

resistividad vienen dadas por la distintaresistividad vienen dadas por la distintadisposición geométrica, entre un método y otro,disposición geométrica, entre un método y otro,de los electrodos.de los electrodos.

METODO DIPOLO DIPOLOMETODO DIPOLO DIPOLO


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Resistivímetro con selector de electrodos, una de

las bobinas multicable y la alimentación externamediante batería

REALIZACIÓN DE UNA TOMOGRAFÍA ELÉCTRICA


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REALIZACIÓN DE UNA TOMOGRAFÍA ELÉCTRICADE MUY ALTA RESOLUCIÓN CON 0.5 M DE

SEPARACIÓN ENTRE ELECTRODOS


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Perfil obtenido con SEV

IMAGEN DE RESISTIVIDAD VERDADERA (INVERSIÓN


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IMAGEN DE RESISTIVIDAD VERDADERA (INVERSIÓNCON 5 ITERACIONES),

Y CORRECCIÓN TOPOGRÁFICA

Métodos Geofisicos


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Georadar

GPR (GroundPenetrating Radar)


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CARACTERISTICAS• Es un metodo NO

destructivo• Investigaciones poco

profundas para una altaresolución y alta precisión

• De fácil manejo y

aplicación• NO contacto físico directo

Componentes


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p


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ANTENAS• La profundidad depende

del tipo de ANTENAS• Actúan como un

transductor

electromagnético.• Captan la energía reflejada

y

transformada en pulsoseléctricos.


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METODOS• PUNTUAL


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METODOS• PERFILES


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METODOS• PUNTO MEDIO COMUN


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PROCESAMIENTO DE DATOS Y

RESULTADOS


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APLICACIONES• Obtención de cortes estratigráficos• Determinación de espesores en firmes• Localización de cavidades bajo superficies

rígidas• Localización de tuberías de servicios y

cables enterrados en medios urbanos• Prospección de yacimientos arqueológicos yzonificación de áreas contaminadas

Métodos Geofisicos


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Refracción y reflexión sísmicaOriginalmente fueron desarrollados como unos métodosefectivos para la prospección del petróleo y otros depósitos deminerales.

Después de la segunda guerra mundial se empezaron a utilizar para estudiar terrenos montañosos (rocosos) para la construcción

de represas y túneles.En la década 1970, se empezaron a aplicarestos métodos para el estudio de suelos blandos, en el campo dela ingeniería, en áreas aluviales y depósitos sedimentarios.

Actualmente estos métodos son empleados para investigarademás de los recursos minerales, la estructura geológicasuperficial de los suelos y tienen aplicaciones específicas en elcampo de la ingeniería civil.


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GEOFONOS


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GEOFONOSEl geófono es la unidad en contactodirecto con la superficie terrestre,que convierte el movimiento de latierra generado por un tiro por ej.

en señales eléctricas. Casi todos losgeófonos empleados para la prospección sísmica a partir de lasuperficie terrestre firme son de

este tipo electromagnético. Lasseñales se introducen en un sistemainstrumental, que entrega la

presentación de la información

geológica del subsuelo como producto final.Usualmente esta presentación esuna sección por el subsuelo a lo

largo de un perfil, que se basa enlos datos detectados y corregidos.


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REFRACCIONLa refracción sísmica está basada en la observación de los

tiempos de llegada de los primeros movimientos del

terreno en diversos sitios, generados por una fuente deenergía específica en un sitio determinado. Losmovimientos posteriores son descartados.

Los registros de cada sensor tienen información de losmovimientos del terreno en función del tiempo y sonconocidos como sismogramas. Estos son analizados en la

refracción sísmica para obtener el tiempo de llegada de las primeras ondas a cada sensor desde el punto de disparo, yen la reflexión para obtener información de las ondas queson reflejadas en las diferentes interfaces de suelo.


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CURVA TIEMPO-DISTANCIAPara tener información masdetallada del subsuelo aanalizar, se realizan tendidosde refracción conjugados,llamados tendido directo,

reverso e intermedio. En el primero el punto de disparose ubica en un extremo del

tendido a una distanciaconocida, mientras que en elsegundo el punto de disparo

se ubica al otro extremo deltendido.


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REFLEXIONEl análisis está basado en la energía de las

vibraciones después de iniciado el movimiento delsuelo. Específicamente se concentra en losmovimientos del terreno inducidos por la reflexiónde las ondas, en las diferentes interfaces de capas,que han sido generadas en un sitio específico.En la reflexión se extrae información del subsueloestudiando la amplitud y forma de los movimientosdel terreno.


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MÉTODO DE LA TANGENTE


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21503500Areniscas

13502400Calizas

32006400Basalto

30005200Granito

VELOCIDAD DE LA

ONDA SECUNDARIA(VS) EN M/SEG.

VELOCIDAD DE LA

ONDA PRIMARIA (VP)EN M/ SEG.

MEDIO

Métodos Geofisicos


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Gravimetría• La gravimetría es un método muy importante en la

búsqueda de depósitos minerales. Este métodoaprovecha las diferencias de la gravedad en

distintos sectores.• Grandes cuerpos mineralizados pueden aumentarla gravitación en una región determinada porque

rocas de mayor densidad aumentan la aceleración


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HISTORIA• El método gravimétrico fue aplicado inicialmente

en la prospección petrolífera en los EstadosUnidos y en el golfo de México con el objetivo delocalizar domos de sales, que potencialmentealbergan petróleo.

• A finales del siglo 19 el húngaro Roland von EÖTVÖS desarrolló la balanza de torsión.


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• En 1915 y 1916 se emplearon la balanza de torsiónde EÖTVÖS en el levantamiento de la estructura deun campo petrolífero ubicado en Egbell en la

Checoslovaquia antigua.

• En 1917 SCHWEIDAR levantó un domo de sal pormedio de una balanza de torsión y la estructuradeducida y predicha a partir de esos estudios fue

confirmada luego por sondeos.

METODOS MAGNETICOS Y


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METODOS MAGNETICOS Y

GRAVIMETRICOSEl objetivo principal de la gravimetría es medir

anomalías en el campo gravitatorio de la Tierracausadas por cambios de densidad entre distintosmateriales.

Los datos de campo deben ser corregidos respecto a puntos de referencia de conocida gravedad. Lacorrecciones serán respecto al tiempo, alturatopográfica, posición geográfica, mareas y cercanía a

grandes masas de roca.


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GRAVIMETRIA• DEFINICION:La gravimetría es un método analítico Cuantitativo,

es decir que determina la cantidad de sustancia,midiendo el peso de la misma (por acción de lagravedad).

Estudiando principalmente la atracción entre loscuerpos, especialmente la relacionada con la Tierra,

Geofísica, Geodesia y Geodinámica. También lamedida del peso de un cuerpo, un campogravitacional o densidad Terrestre, Marina, Aérea

Satélite Planetas.


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UNIDADESLa Unidad del Sistema Internacional para laaceleración de la gravedad es m/s2.

Tradicionalmente "g" ha sido medida en GAL(en honor a Galileo Galilei) y miliGAL, siendo

su equivalente: gal = 1 cm s-2.

La palabra gal se deriva de Galileo pero no esuna abreviatura y su notación es una g

pequeña.

• PRINCIPIO:


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• PRINCIPIO:

Se basa en la ley gravitatoria de Newton.La fuerza total, que actúa en el cuerpo, es igual

al producto de su masa m y de la aceleraciónde gravedad g.

Por consiguiente la atracción gravitatoria encualquier lugar de la superficie terrestre tiene

numéricamente el mismo valor como la fuerzagravitatoria ejercida a una masa unitaria en elmismo lugar.


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• La aceleración de la gravedad g se debe a laaceleración gravitatoria, que la tierra ejerce encada cuerpo, menos la fuerza centrífuga

causada por la rotación de la tierra y dirigidaen dirección perpendicular al eje de rotaciónde la tierra y hacia fuera.


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APLICACIONESLas aplicaciones de la Gravimetría son entre otras las

siguientes:

• Geodésicas.• Geofísicas.• Geodinámicas• Metrológicas• Minería

• Geotecnia• Medioambiente


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GEODESICAS• En estas podemos englobar la

determinación de las altitudesgeopotenciales, que representan la forma

real de la Tierra y la definición de la formareal de las superficies de nivel, en particularel geoide y la curvatura del campo de lagravedad.


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GEOFISICAS• Incluyen el estudio de la distribución y

composición de las masas en superficie(variaciones de densidad lateral y en profundidad)y en el interior de la Tierra (resto de corteza y

manto) a partir del estudio de anomalías de lagravedad con respecto a un patrón normal en elterreno y su interpretación geofísica. Se puede

deducir también una interpretación de procesostectónicos, investigación de terremotos(Sismología y Vulcanología), así como de la

isostasia terrestre


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MINERIALocalización de yacimientos de minerales

metálicos

Localización de yacimientos de mineralesno metálicos.

GEOTECNIA


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GEOTECNIA

Modelización del substrato rocoso.Detección de cavidades.

MEDIOAMBIENTE

Caracterización de vertederos.


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METODO GRAVIMETRICOEn los métodos gravimétricos se mide la

aceleración del campo gravitacional en diversos puntos de la zona a explorar.

Valores de dicha aceleración ligeramente más altosque el normal de la zona indicarán la presencia de

masas duras de rocas; lo contrario será índice de la presencia de masas ligeras o cavernas yoquedades.


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EQUIPO A EMPLEAR:• Magnetómetro de presesión nuclear

• Gravímetro

• Posicionador GPS

• Brújula de campo• Cinta métrica de 50 m

• Estacas y pintura• Vehículo para transporte de equipo y personal.

EL GRAVÍMETRO


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Todo dispositivo que sirva para medida de la gravedad ovariaciones del campo gravitacional de la Tierra, útil en prospección para minerales y petróleo.

El gravímetro se constituye de un peso suspendido de un

resorte. Por variaciones en la aceleración gravitatoria deun lugar al otro el resorte principal se mueve y puede servuelto a su posición de referencia por medio de unmovimiento compensatorio de un resorte auxiliar o deregulación manejable por un tornillo micrométrico.


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L l l d d d


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Los colores azules representan zonas de menor gravedad

desvelando la forma y la localización de la cavidad.


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RESULTADOS:• Perfiles de anomalías de Bourger y de

variaciones del campo magnético.

• Perfiles de geología del subsuelo deducidosde la interpretación geofísica


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TIPOS DE GRAVIMETROS• Gravímetro Mott- Smith

• Gravímetro Humble

• Gravímetro Thyssen

• Gravímetro La Coste – Romberg

• Gravímetro Hartley

• Gravímetro Gulf


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ANOMALÍA GRAVIMÉTRICAUna anomalía de gravedad se define como la

variación de los valores medidos de la gravedadcon respecto a la gravedad normal después dehaber aplicado las correcciones necesarias.

La anomalía de aire libre resulta de las

correcciones de la influencia de las mareas, de laderive del instrumento de medición, de la latitud yde la altura.

ALGNOS VALORES DE LA GRAVEDAD


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ALGNOS VALORES DE LA GRAVEDAD

NORMAL A DISTINTAS LATITUDES

0983217,7279983221,390

0,406982868,902982873,475

0,704981916,9488981923,960

0,812980619,498980629,445

0,704979324,0193979337,830

0,406978377,803978394,015

0978031,8456978049,00

Aceleración de gravedad enmgal/km según

GASSMANN & WEBER(1960)

Gravedad normal en mgalsegún fórmula de 1967

Gravedad normal g0 en mgal segúnfórmula de 1930

Latitudgeográf ica b enº


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ENSAYOS DE RESISTENCIA


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EN EL CAMPO

ENSAYOS DE RESISTENCIA EN


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EL CAMPO

Documents

Mecanica de Suelos I ESLAGE (8_9)