sábado, 10 de diciembre de 2011

La Tomografía Eléctrica en la Geotecnia

La  Tomografía Eléctrica  es  un  método  de  resistividad  multielectródico,  basado  en  la  modelización  2-D  de  la  resistividad  del  terreno  mediante  el  empleo  de  técnicas  numéricas  (elementos  finitos  o diferencias  finitas). Es  un método geoeléctrico  no  destructivo  que  analiza  los  materiales  del  subsuelo en función de su comportamiento eléctrico, diferenciándolos en función de su resistividad  eléctrica (Storz et al., 2000).


 El  método  se  basa  en  la  implantación  de  numerosos  electrodos  a  lo  largo  de  perfiles,  con  una separación  determinada  que  viene  condicionada  por  el  grado  de  resolución,  profundidad  y  los objetivos que se pretendan cubrir, de tal modo que, a menor separación mayor resolución y a mayor separación mayor profundidad.  
El  primer  paso,  previo  a  la  toma  de  datos,  consiste  en  crear  o  elegir un dispositivo geométrico o arreglos de medidas que permita obtener los mejores resultados posibles en cuanto a la información  sobre  las  estructuras  que  se  desea  investigar. Un  dispositivo  electrónico  determinado  permitirá potenciar o no la anomalía generada por una estructura determinada, y por tanto su elección es un aspecto de vital importancia para permitir realizar una interpretación clara y precisa.  
Cuando  se  requiere  conocer  la  variación  lateral de  una  formación  geológica,  la distribución de  una pluma  de  contaminación,  oquedades,  contactos  verticales, etc.,  se  recurre  a  la  técnica  de  la tomografía  eléctrica;  los arreglos  utilizables  para  este método son Dipolo-Dipolo,  Polo Dipolo,  Polo Polo, Wenner Shlumberger, etc. (Summer, 1972).


 Los métodos eléctricos de resistividad, como la Tomografía Eléctrica y el SEV, son usados ampliamente en diferentes partes del mundo, por su alta capacidad resolutiva y porque son uno de los métodos geofísicos más económicos. Estos métodos se emplean en diversos medios geológicos y con diversa problemática en el ámbito de la Geotecnia, la Hidrogeología, entre otras áreas de estudio. En comparación a otros métodos geofísicos, como por ejemplo el método  sísmico de refracción, de aplicación frecuente en la geotecnia, la Tomografía eléctrica y el SEV tienen algunas particularidades que  hacen aplicable en ciertas zonas y para la resolución de ciertos problemas que los ensayos Sísmicos no puede resolver. Por ejemplo, cuando se trata de la detección y caracterización precisa de discontinuidades no horizontales de los macizos rocosos o bien en el estudio de zonas situadas bajo niveles rocosos con mayor grado de consolidación e integridad que los materiales subyacentes. Esta capacidad hace que la Tomografía eléctrica y los SEV sean una alternativa de solución en estudios geotécnicos donde es frecuente el empleo de técnicas geofísicas convencionales.


viernes, 9 de diciembre de 2011

Análisis de Tuberías Enterradas

El análisis y diseño de tuberías enterradas se realiza normalmente mediante fórmulas aproximadas o métodos semiempíricos. A pesar de su amplia difusión, estas teorías no permiten explicar las fallas observadas en numerosas tuberías. Tampoco es posible tener en cuenta el efecto de la pérdida de confinamiento lateral que ocurre cuando se satura o inunda el terreno natural. 
 Distribución de esfuerzos cortante con soporte intermedio.
 Las tuberías enterradas se encuentran sometidas por lo general a distintos estados de carga: presiones verticales y horizontales del terreno, peso propio, presión interna, cargas superficiales estáticas o dinámicas, y esfuerzos sísmicos. La magnitud de las cargas que deberá soportar una tubería dependerá de la rigidez relativa entre la tubería y el suelo circundante. Debido a ello, los métodos de cálculos de tuberías difieren según se trate de tuberías rígidas o flexibles (U.S. Army Corps of Engineers, 1997).
En las tuberías flexibles, cuando tienden a deformarse u ovalarse, las paredes reaccionan contra el suelo circundante. Debido a ello, se produce un incremento de las tensiones horizontales del suelo, sometiéndose al mismo a un estado de resistencia pasiva. Este cambio en el estado tensional del suelo circundante influye a su vez en las deformaciones que se producirán en la estructura. Debido a ello, en estos casos es fundamental realizar un análisis de la tubería considerando al mismo como un mecanismo de interacción suelo-estructura.

Variación de los esfuerzos cortante en el perímetro de la tubería enterrada.

El diseño de tuberías flexibles requiere fundamentalmente del control de deflexiones o deformaciones. Donde, las deflexiones que producen las cargas de servicio en las tuberías dependen fundamentalmente de la calidad y nivel de compactación del material de relleno de la trinchera.

miércoles, 7 de diciembre de 2011

Evaluación de Grietas sobre Vias de Comunicación


Las grietas sobre las vías de comunicación pueden ser superficiales y/o profundas. Las cuales pueden generarse debido a fenómenos de origen natural y de origen antropogénico que actúan como mecanismos disparadores de grietas y/o fracturas, donde los probables factores podrían ser: la actividad sísmica, el desequilibro mecánico inducido por sobrecarga estática (zonas de relleno), dinámica (transito de carga pesada que produce vibraciones) y la despresurización del medio geológico debido a la modificación de la topografía de la zona (zonas de corte). Factores que se podrían determinar con mayores estudios, en la cual incluiría el  monitoreo constante del problema.
En el Perú las áreas en estudio muchas veces se encuentran en zonas de alta sismicidad, y al ser la sismicidad uno de los mecanismo de disparo de grietas, los daños sobre la vía de comunicación también continúan, la magnitud de daños dependerá de la profundidad de grietas, de la intensidad y frecuencia sísmica. Así, cada ocurrencia sísmica provocará en el entorno de las grietas, mayores aberturas y asentamientos diferenciales, los cuales se suman a los generados por los otros factores de disparo de grietas.
 Análisis de  estabilidad pseudo-estático del talud, en la zona de agrietamiento.

Los diferentes estudios que pueden realizarse dependerán de la magnitud del problema y del objetivo del proyecto.