Geología, Peligros Naturales y GeoTecnología

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Aberturas superficiales del terreno en un área del Barrio Daniel Avendaño, Quezalguaque, León

I. INTRODUCCION

El presente Informe se realizó con el objetivo de reconocer y evaluar la aparición de agujeros en terrenos del Barrio Daniel Avendaño en la municipalidad de Quezalguaque, León (Nicaragua).

El barrio fue establecido a inicios de los 90´s, es actualmente conformado por unas 80 viviendas concentradas en el costado Sur del perímetro urbano de Quezalguaque y limitado a su vez,  por el curso del Río Quezalguaque.

Las viviendas son típicas de una  lotificación  popular, muchas de ellas, construidas con materiales precarios y otras utilizando materiales de construcción de buena calidad.

La actividad se realizó en un día completo de trabajo en el terreno, en donde se obtienen datos de campos. Se hicieron observaciones y toma de datos en terreno afectados contiguos al  borde del escarpe y en el cauce del río.

II. CARACTERISTICAS DEL SITIO

Las viviendas se concentran en la parte alta de la margen derecha del Río Quezalguaque, un corte vertical relativamente profundo, construido por la corriente fluvial de 15 metros de altura, que muestra una secuencia horizontal de suelo moderno y piroclastos y sedimentos aluviales arenosos y lodosos.

2.1. Tipos de Depósitos

El sustrato más superficial es un suelo café-oscuro, limoso a arenoso, moderadamente compacto, de espesor no mayor de un metro. En algunos sitios es arenoso, con  ceniza y fragmentos de pómez.

Por debajo  de éste, se encuentra un horizonte de ceniza masiva, gris oscura de composición basáltica. A ésta, le subyace un segundo horizonte de ceniza también masiva color claro, con un delgado horizonte de pómez, cuando meteoriza da paso a suelo residual amarillento, limoso, poco compacto a suelto. El espesor total de ambos horizontes es 6 metros.

La parte  inferior de la secuencia, es un horizonte de sedimento aluvial arenoso bien consolidado y finalmente  laminado, con niveles de lodo  oscuros bien endurecido.

III. LOS AGUJEROS EN TERRENOS AFECTADOS.

Según informan los afectados, los agujeros aparecieron hace unos cuatro meses, posiblemente a finales de Febrero, con el derrumbe de la pared de la letrina en terrenos de habitante del lugar.

Con las primeras lluvias, el problema se acentúa, con nuevos agujeros en otros dos sitios más. Las dimensiones de los agujeros, reportada por las autoridades, menciona diámetros de 5 a 35 centímetros y profundidades de  5 metros.

Una excavación, para la nueva letrina presentó el mismo  problema, debiendo abandonarse. Al momento de la visita, la evidencia ha sido borrada porque la excavación fue rellenada con basura.

Los agujeros son superficiales, semicirculares, con  diámetros de 12 centímetros y profundidades no menor de 30 centímetros. En algunos casos los huecos se encuentran distante, unos 12 metros entre si y alineados en sentido este-oeste y a unos 25metros, del borde del escarpe.

Aquí, el suelo es limoso y suelto y no se observa material removido desde el fondo del hueco a la superficie del suelo, ni rastro de movilización de estos insectos.

3.1 Algunas explicaciones

Los materiales que conforman los depósitos descritos son volcánicos fragmentarios, retrabajados por corriente y luego redepositados, bastante porosos, permeables y constituyen buenos acuíferos o cuerpos receptores de agua subterráneas. En la actualidad el reparto se abastece de agua potable distribuida por tuberías, anteriormente lo hacía de un pozo comunal de 20 metros de profundidad, agua suficiente y de buena calidad, solo posible de obtener de un pozo perforado y profundo.

Según datos oficiales, la profundidad a la cual se localiza el nivel mas superficial de agua subterránea en Quezalguaque, es 3 a 5 metros. En el sector de la Carretera León - Chinandega, puede alcanzar los 10 metros.

El agua subterránea al igual que el agua escorrentía superficial, también erosiona el subsuelo, aunque de manera lenta, es permanente y a lo largo del tiempo puede conducir a su socavamiento, considerando su carácter fragmentario, granular que facilita condiciones de porosidad y permeabilidad de los materiales y de disgregación del subsuelo. La proximidad del nivel de agua, la cercanía al cauce del río, que en esta parte dispone de afluentes, le permite mantener su caudal, incluso en verano.

Con las lluvias el nivel asciende e incrementa su acción erosiva interna. Con relación a proceso de remoción de masa, la evidencia de  deslizamiento de tierra solo se reconoce a la caída puntual de los bloques arenosos de la pared del escarpe  y no representa peligro o amenaza inmediata para los pobladores.

IV. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Los agujeros abiertos en los terrenos afectados del barrio en cuestión son bastante similares a los practicados por la actividad biológica de zompopos; si bien, su registro en superficie no se reconoce.

Se distribuye de manera aislada, lineal, y no se observan grietas en su entorno inmediato, contabilizándose no más de seis agujeros. No parece ser indicativo, por ahora de problema de socavamiento o hundimiento de subsuelo de mayores dimensiones.

Se recomienda: Dar seguimiento visual a la a aparición de nuevos agujeros, o su incremento en diámetro y profundidad, en los sitios afectados como nuevos, sobre todo durante y después de lluvias intensas o continuas. Reportar estas modificaciones o cambios a las autoridades comunales y municipales.

V. REFERENCIAS BIBLIGRÁFICAS

Ingenieria Geotécnica

Sondeos Geotécnicos y Calicatas

Por: Tupak Obando

Ingeniero en Geología. Master y Doctorado en Geología, y Gestión Ambiental de los Recursos Mineros en la Universidad Internacional de Andalucía UNÍA (Huelva, España)
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Introducción

Los Sondeos geotécnicos se caracterizan por su pequeño diámetro y por la ligereza, versatilidad y fácil desplazamiento de las máquinas. Estas pruebas pueden alcanzar una profundidad de unos 150 m, a partir de la cual los equipos son más pesados. Permiten atravesar cualquier tipo de material, así como extraer testigos y efectuar ensayos en su interior. Los procedimientos de perforación dependen de la naturaleza del terreno y del tipo de muestreo y testificación que se vaya a realizar. Los más usuales son los sondeos a rotación y los sondeos a percusión.

Sondeos a rotación

Los sondeos a rotación pueden perforar cualquier tipo de suelo o roca hasta profundidades muy elevadas y con distintas inclinaciones. La profundidad habitual no excede los 100 metros, auque pueden alcanzarse los 1,000 metros. La extracción de testigos es continua y el porcentaje de recuperación del testigo con respecto a la longitud perforada puede ser muy alto, dependiendo del sistema de extracción. Algunos tipos de materiales son difíciles de perforar a rotación, como las gravas, y los bolos o las arenas finas bajo el nivel freático, debido al arrastre del propio fluido de perforación.

En un sondeo a rotación el sistema de perforación consta de los siguientes elementos integrados en las baterías: cabeza, tubo portatestigos, extractor, manguito portaextractor y corona de corte.

La perforación a rotación se puede efectuar con circulación de agua, o lodo bentonítico, o en seco, aunque haya presencia de agua o lodo en el taladro. La circulación normalmente es directa, con flujo descendente a través del varillaje.

Para obtener buenos resultados y rendimientos la técnica operativa debe ser adaptada a la naturaleza del terreno, con una oportuna selección del tipo de sonda, de la batería y de la corona, adecuado también la velocidad de rotación, la presión sobre la corona y la frecuencia de las maniobras según el material que se perfore.

Sondeos a percusión

Se utilizan tanto en suelos granulares como en suelos cohesivos, pudiendo atravesar suelos de consistencia firme a muy firme. Este tipo de sondeos puede alcanzar profundidades de hasta de 30 ó 40 metros, si bien la más frecuentes son de 15 a 20 metros. El sistema de perforación consiste en la hinca de tubos de acero mediante el golpeo de una maza de 120 kg que cae desde una altura de 1 m. Se deben contar sistemáticamente los golpes necesarios para la penetración de cada tramo de 20 cm, lo que permite conocer las compacidad del suelo atravesado. Las tuberías empleadas, que pueden tener diámetros exteriores de 91, 128, 178 y 230 mm, actúan entibación durante la extracción de muestras mediante cucharas y trépanos.

Este tipo de sondeos no se utiliza en España, aunque está muy extendido su uso en otro países de Europa.

Presentación de los datos de perforación

Los resultados de las operaciones de perforación se presentan en estadillos juntos con los datos de la testificación geotécnica realizada en los testigos.

La testificación geotécnica consiste en la descripción geológico-geotécnica de los testigos y muestras obtenidas en los sondeos, así como de los datos de la perforación. Esta tarea debe ser llevada a cabo por un especialista en ingeniería geológica que controle el proceso de perforación y estudie detalladamente los testigos obtenidos en los sondeos.

En la descripción del proceso de perforación se debe registrar los siguientes datos:

La testificación geológica-geotécnica consiste en el registro y descripción de los testigos obtenidos de la perforación en sondeos mecánicos. Los testigos deben colocarse y conservarse en cajas de madera o cartón parafinado, etiquetadas, señalándose con tablillas las cotas en las que se produce un cambio litológico o aparece alguna estructura de importancia (falla, fractura, hueco, etc.). Los espacios vacíos correspondientes a las muestras extraídas, deben acotarse e indicarse sus características (muestras inalteradas, testigo parafinados, SPT, etc.).

La descripción geológica- geotécnica de los testigos puede realizarse de forma simultanea a la perforación o justo a continuación, no debiendo retrasarse, ya que determinados tipos de materiales sufren alteraciones que modifican sus propiedades (como la pérdida de humedad en los suelos). El procedimiento a seguir es el siguiente:

Además deben registrarse los siguientes datos:

Calicatas

Las calicatas, zanjas, rozas, pozos, etc., consisten en excavaciones realizadas mediante medios mecánicos convencionales, que permiten la observación directa del terreno a cierta profundidad, así como la toma de muestras y la realización de ensayos en campo.

Tienen la ventaja de que permiten acceder directamente al terreno, pudiéndose observar las variaciones litológicas, estructuras, discontinuidades, etc., así como tomar muestras de gran tamaño para la realización de ensayos y análisis.

Las calicatas son uno de los métodos más empleados en el reconocimiento superficial del terreno, y dado su bajo coste y rapidez de realización, constituyen un elemento habitual en cualquier tipo de investigación en el terreno. Sin embargo, cuentan con las siguientes limitaciones:

Los resultados de este tipo de reconocimientos se registran en estadillos en los que se indica la profundidad, continuidad de los diferentes niveles, descripción litológica, discontinuidades, presencia de filtraciones, situación de las muestras tomadas y fotografías.

Bibliografía
  1. Gonzáles Vallejos, L. et. al. (2,002). Ingeniera Geológica. Editorial PEARSON EDUCACIÓN. Madrid. 744p.
  2. Datos, y recuento fotográfico cortesía de T. Obando, 2009.
Sondeos geomecanicos

La GEOTECNIA, un mundo para explorar la Tierra.

Por:  Tupak Ernesto Obando Rivera

Ingeniero en Geología. Master y Doctorado en Geología, y Gestión Ambiental de los Recursos Mineros por la Universidad Internacional de Andalucía (Huelva, España).Especialista en deslizamientos volcánicos y no volcánicos. Correo electrónico: tobando_geologic@yahoo.com
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Las investigaciones del subsuelo son importante al momento de conocer la resistencia, deformabilidad y permeabilidad de los materiales que componen el terreno.

Pero, todo ello sólo puede ser posible, conociendo a través de perforaciones superficiales o profundas en el substrato, los parámetros denominados “geotécnicos” que determinan el comportamiento geomecánico del terreno.

No obstante, a pesar de que estas exploraciones son más representativas que muchos ensayos de laboratorios, por su escala no suelen alcanzar a representar todo el conjunto de macizo rocoso o suelo, lo que tenerse en cuenta para su interpretación y extrapolación de resultados.

A la luz de los nuevos conocimientos, la geotecnia cada vez nos permite ir descubriendo las condiciones naturales del terreno en que se construyen obras de ingeniería diversas.

Por ejemplo , las exploraciones de los suelos, tienes tres ejes acción referido en el primer párrafo de este documento. Entre ellos, se destaca la determinación de la resistencia, para esto requerimos realizar ensayos en suelos, lo cuales se clasifican en:

En este documento, se detallan los ensayos de Penetración Estándar (SPT), entre varias razones, por que es uno de los métodos más difundido y frecuentemente usado en el mundo , de bajo costo, rápidos de realizar, versátil, y no exige una compleja tecnificación para su aplicación, corroborados por autores que se mencionan en el epígrafe de Lecturas Recomendadas.

El Ensayo de Penetración Estándar (SPT)…………

¿Cómo y dónde se realiza?

Este ensayo de penetración dinámica se realiza en el interior de sondeos durante la perforación. Permite obtener un valor de N de resistencia a la penetración, correlacionable con parámetros geotécnicos como la densidad relativa, el ángulo de rozamiento, la carga admisible y los asientos en los suelos granulares. En el ensayo también se obtiene una muestra alterada, para realizar ensayos de identificación en laboratorio.

El ensayo SPT puede ejecutarse prácticamente en todo tipo de suelos, incluso en roca muy alterada, aunque es en los suelos granulares donde se realiza preferentemente; la dificultad de obtener muestras inalteradas en este tipo de suelos añade relevancia al SPT.

¿Con qué frecuencia se ejecuta un SPT?

La frecuencia habitual para la realización del SPT a lo largo del sondeo es de un ensayo de 2 a 5 metros, o incluso mayor, en función de las características del terreno.

¿En que consiste un Ensayo SPT?

El procedimiento consiste en hincar en el terreno barreno metálico contando el número de golpes necesario para hincar tramos de 15 cm. El golpeo para la hinca se realiza con una maza de 63.5 kg cayendo libremente desde una altura de 76 cm sobre una cabeza de golpeo o yunque.

¿Qué hacemos en un Ensayo SPT?

Se procede a limpiar cuidadosamente la perforación al llegar a la cota deseada para el ensayo, tanto las paredes como el fondo, retirando la batería de perforación  e instalando en su lugar un tomamuestras de dimensiones estándar. El tomamuestras consta de tres elementos: zapata, tubo bipartido y cabeza de acoplamiento con el varillaje.

La lectura del golpeo del primero y último tramo no debe tener en cuenta, por la alteración del suelo o derrumbes de las paredes del sondeo en el primer caso, y por posible sobre-compactación en el segundo.

La suma de los valores del golpeo de los dos tramos centrales de 15 cm es el valor N, denominado también resistencia a la penetración estándar. En ocasiones, dada la alta resistencia del terreno, no se consigue el avance del tomamuestras.

En estos casos, el ensayo se suspende cuando se exceden 100 golpes para avanzar un tramo de 15 cm, y se considera rechazo.

¿Qué elementos afectan el desarrollo de un Ensayo SPT?

El resultado de los ensayos SPT pueden ser afectados por factores como:

Cuando el ensayo se realiza por debajo del nivel freático se utilice la corrección propuesta por Terzaghi y Peck en el año 1948, aplicable a suelos pocos permeables (limos y arenas finas):

N = 15 + [N' – 15)/2]

Válida para N’ > 15, siendo N el valor corregido y N’ el valor medido.

¿Cuáles son las ventajas de la aplicación de la técnica?

El amplio uso del SPT ha permitido establecer una serie de correlaciones con diferentes parámetros geotécnicos:

Vayan a USTEDES, algunas LECTURAS RECOMENDADAS
Geotecnia aplicada
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