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Suelos y sedimentos

CANTERA GRAVAS-RLS

  • DEPÓSITOS EÓLICOS LITORALES

    Los materiales de origen sedimentario son de enorme importancia en la construcción de estructuras artificiales, por su variabilidad en sus parámetros geotécnicos, tanto horizontal como verticalmente.

    La alteración de estos materiales da lugar a los suelos, que por su génesis presentan mayor porosidad y permeabilidad, por lo que han de estudiarse con especial detenimiento.


    Como caso especial cabe mencionar los rellenos antrópicos, materiales que en la medida de lo posible han de ser extraídos o tratados mediante técnicas de mejora como inyecciones, compactaciones dinámicas, etc.; para evitar asientos y desplazamientos laterales fuera de los límites permisibles para una obra, que comprometan su estabilidad con el consiguiente peligro.

    Se pueden considerar los siguientes casos:

    1. RELLENOS
    2. SUELOS
    3. DEPÓSITOS ALUVIALES, COLUVIALES, LITORALES
    4. SEDIMENTOS CONSOLIDADOS
    5. DEPÓSITOS Y SUELOS PROBLEMÁTICOS: SUELOS SALINOS Y COLAPSABLES

    TECNICAS APLICABLES:


    1.- GEORRADAR (GPR), para determinar con precisión el contacto entre rellenos y sustrato rocoso, por su elevado contraste de permitividad entre materiales.

    2.- TOMOGRAFÍA ELÉCTRICA (ERT). Para reconocer con precisión los diferentes niveles en depósitos sedimentarios tales como sedimentos aluviales, ya que los niveles de arenas, gravas y arcillas presentan resistividades claramente contrastadas.
    3.- SÍSMICA DE REFRACCIÓN. El contraste elevado de impedancia entre sedimentos, suelos y rellenos con respecto a las rocas  del sustrato hacen de esta técnica muy adecuada para definir el contacto entre ambos conjuntos litológicos.

    En las siguientes pestañas mostraremos algunos ejemplos propios.
  • rellenos antrópicos

    • Los rellenos antrópicos y vertederos son unos depósitos especialmente problemáticos frente a la implantación de una construcción, debido a su heterogeneidad y escasa capacidad de carga, normalmente variable vertical y lateralmente.
      Han de ser caracterizados adecuadamente (determinar el volumen, extensión y geometría del contacto con el terreno natural, aparte de sus características fisicoquímicas), para poder definir correctamente la solución remediadora de cara a una obra. Si el volumen es pequeño, se procederá a su retirada y eliminación; en caso contrario, serán necesarias soluciones de mejora del terreno (precargas, inyecciones, jet-grouting...)
       
    • papel de la geofísica
      La prospección geofísica juega un papel fundamental en la caracterización de rellenos y vertederos, por su fuerte contraste de propiedades físicas respecto a los materiales naturales que los soportan:
      - Suelen ser más conductivos que los sedimentos o rocas del sustrato, especialmente los vertederos. Por tanto, serán fácilmente reconocibles por la tomografía eléctrica.
      - Son más permeables, facilitando la circulación de fluidos, lo que favorece el aumento de conductividad. Como efecto físico secundario, es la generación de hundimientos y colapsos del terreno.
      - Están muy poco compactados, lo que facilitará su reconocimiento mediante métodos sísmicos (dada la muy vaja velocidad de transmisión del pulso, respecto a la de los sedimentos naturales o las rocas).
    • conclusiones
      A partir de un estudio detallado mediante métodos geofísicos,será posible delimitar con precisión la geometría, dimensiones, volumen, y presencia o ausencia de circulación de fluídos (Agua, Lixiviados,...). La combinación de dos métodos, junto con una campaña de extracción de muestras (mediante catas y sondeos puntuales) y análisis de laboratorio, permitirá la adecuada caraterización de un vertido.
    • RELLENOS Y VERTEDEROS-RLS
    • EJEMPLO PRÁCTICO
    • Foto y perfil de tomografía  de la izquierda: campo de fútbol sobre antiguo relleno. Se produjeron huecos a favor de circulación de agua que lavó los finos. La tomografía eléctrica detectó los huecos y zonas con circulación de agua, susceptibles de generar nuevas patologías.
    • Foto y perfil de tomografía de la derecha: solar sobre antiguo vertedero, con recubrimiento superficial (de clausura del mismo), heterogéneo, compuesto de limos y arcillas, con gravas dispersas y restos de cascote de obra. La tomografía eléctrica detectó tres niveles: recubrimiento superficial de limos; nivel de basuras con núcleos de lixiviados, y en la base, un sustrato arenoso mioceno.
    METODOLOGÍA empleada
    TOMOGRAFÍA ELÉCTRIA mediante un resistivímetro IRIS Syscal Pro Switch 48. Izquierda: separación entre electrodos de 2 m; derecha: 5 m.

     POLIDEPORTIVO SOBRE TALUD DE RELLENOS-REDUCIDO-RLS     PERFIL TOMOGRAGAFÍA POLIDEPORTIVO SOBE VERTEDERO CON HUNDIMIENTOS-REDUCIDO-INTERPRETADO-RLS     SOLAR SOBRE VERTEDERO-REDUCIDO-RLS     TOMOGRAFÍA ELECTRICA REDUCIDA VERTEDERO CON RELLENOS-RLS

  • EJEMPLO DE CARACTERIZACIÓN DE DEPÓSITOS SEDIMENTARIOS ALUVIALES Y LITORALES

    Izquierda: Campaña para localizar una canalización soterrada, instalada en un terreno aluvial compuesto por niveles de arcillas y gravas.
    Derecha: caracterización de un cordón de dunas costeras mediante GPR.
    EQUIPO SELECCIONADO
    Para el primer caso se utilizaron simultáneamente GPR y tomografía eléctrica. El georradar no alcanzó más de 2 m de profundidad, por la atenuación de las arcillas. En el caso de las dunas, se utilizó un GPR Sensors & Software con antenas de 100 MHz.
    RESULTADOS
    El perfil en el cauce aluvial mostró la presencia de tres niveles: nivel basal altamente resistivo, correspondiente al sustrato granítico; nivel intermedio de muy baja resistividad: arcillas y limos, y nivel superficial de alta resistividad, correspondiente a las gravas.

    El perfil de GPR en las dunas, mostró la estructura interna de las diferentes secuencias sedimentarias.


    FOTO REDUCIDA PERFIL SOBRE ALUVIAL-RLS     PERFIL REDUCIDO ALUVIAL SOBRE SUSTRATO GRANÍTICO-RLS     DUNAS-REDUCIDO-RLS     PERFIL GPR DUNAS-REDUCIDO


  • AFLORAMIENTO YESOS-RLS

    DEPÓSITO EVAPORÍTICO

    Prospección para la localización de cavidades rellenas de arcillas en un depósito yesífero karstificado

    EQUIPO SELECCIONADO

    Tomografía eléctrica y georradar. Equipos Syscal Pro Switch 48 y RAMAC GPR.

    RESULTADOS
    • Tomografía eléctrica: presenta núcleos de alta resistividad, en color rojo, correspondientes a los yesos, y zonas amplias (en color azul), de baja resistividad, provocadas por las arcillas.
    • Georradar: los niveles arcillosos se muestran como núcleos con aumento de la atenuación (con recuadro negro y línea discontinua), mientras que los yesos se presentan como reflexiones más intensas, a causa de las diaclasas y planos de estratificación, y el alto contraste de permitividad entre la  roca y el aire que rellena las fisuras. 


       KARST-YESOS-2-REDUCIDO-RLS     PERFIL KARST-YESOS-2-REDUCIDO-RLS     FOTO-TOMO-KARST-YESOS-REDUCIDO-RLS     TOMO-KARST-YESOS-REDUCIDO-RLS

 

 

 

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