Ejemplo de PROGRAMA DE EXPLORACIÓN GEOTÉCNICA - MTY N.L. MÉX.

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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE

SINALOA.

FACULTAD DE INGENIERÍA CULIACÁN.

LICENCIATURA EN INGENIERÍA CIVIL.

INGENIERÍA EN CIMENTACIONES

Ing. SANDRA SÁNCHEZ SANDOVAL.

PROGRAMA DE EXPLORACIÓN GEOTÉCNICA EN EL CENTRO DE LA CIUDAD DE MONTERREY NUEVO LEÓN Presentan: Duarte Calleros Erick Adolfo Sanguino Ramos Raúl Omar Grupo 4-3. Culiacán Rosales, Sinaloa a 18 de Febrero de 2016.

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE SINALOA. FACULTAD DE INGENIERÍA CULIACÁN. LICENCIATURA EN INGENIERÍA CIVIL.

INGENIERÍA EN CIMENTACIONES Ing. SANDRA SÁNCHEZ SANDOVAL.

PROGRAMA DE EXPLORACIÓN GEOTÉCNICA

EN CENTRO DE LA CIUDAD DE MONTERREY NUEVO LEÓN. PRESENTAN: Duarte Calleros Erick Adolfo, Sanguino Ramos Raúl Omar.

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Contenido I.- OBJETIVO. ....................................................................................................................................... 3

II.- LOCALIZACIÓN DEL PREDIO. ......................................................................................................... 3

III.- OBJETIVOS DEL PROGRAMA DE EXPLORACIÓN. ......................................................................... 4

IV.- ETAPAS DE LA EXPLORACIÓN GEOTÉCNICA. ............................................................................... 5

IV.1.- INVESTIGACIÓN PRELIMINAR. .............................................................................................. 6

IV.1.A.- RECOPILACIÓN DE LA INFORMACIÓN DISPONIBLE DEL SITIO. ....................................... 6

IV.1.B.- INTERPRETACIÓN DE FOTOGRAFÍA AÉREAS DE LA ZONA (AHORA GOOGLE MAPS). ... 11

IV.1.C.- RECORRIDO DE CAMPO. ............................................................................................... 12

IV.2.- INVESTIGACIÓN DE DETALLE. ............................................................................................. 13

IV.2.A.- LEVANTAMIENTO GEOLÓGICO. .................................................................................... 13

IV.2.B.- EXPLORACIÓN GEOFÍSICA. ............................................................................................ 14

IV.2.C.- EXPLORACIÓN, MUESTREO Y PRUEBAS DE CAMPO. .................................................... 14

IV.2.D.- PRUEBAS DE LABORATORIO. ........................................................................................ 17

IV.2.E.- INSTRUMENTACIÓN DE CAMPO. .................................................................................. 17





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I.- OBJETIVO. Proponer un programa de exploración, muestreo y ensayes de laboratorio para el estudio geotécnico que se requiere en el proyecto que consta de un edificio de 4 niveles (PLANTA: 30m x 40m) ubicado en el centro de la Cd. De Monterrey Nuevo León.

II.- LOCALIZACIÓN DEL PREDIO. Ubicación en coordenadas: Latitud: 25°41'19.62"N Longitud: 100°19'9.64"O Dirección: Guadalupe Victoria y Amado Nervo #806 Colonia Industrial, Monterrey Nuevo León. Superficie Total del Predio: 14,270m2 ≈ 1.4 Ha.





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La siguiente imagen muestra la ubicación del predio vista a 2.5 Km de altura, desde tal perspectiva se aprecia que el predio se ubica en la Zona Metropolitana de la Cd.

III.- OBJETIVOS DEL PROGRAMA DE EXPLORACIÓN.

OBJETIVOS DEL PROGRAMA DE EXPLORACIÓN GEOTÉCNICA

CONOCER LA ESTRATIGRAFÍA DEL SITIO.

CONOCER LAS CONDICIONES DE PRESIÓN DEL AGUA DEL SUBSUELO.

DETERMINAR LAS PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS SUELOS.

RESISTENCIA

COMPRESIBILIDAD

PERMEABILIDAD





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IV.- ETAPAS DE LA EXPLORACIÓN GEOTÉCNICA. El programa de exploración geotécnica del sitio donde se construirá la estructura consta de dos etapas: la primera, de investigación preliminar, permite la definición tentativa de los problemas geotécnicos del sitio y sirve para fundamentar la segunda etapa, de investigación de detalle, que incluye la realización de sondeos y pruebas de campo y de laboratorio.

1. INVESTIGACIÓN PRELIMINAR

RECOPILACIÓN DE LA INFORMACIÓN DISPONIBLE DEL SITIO

INTERPRETACIÓN DE FOTOGRAFÍAS AÉREAS DE LA ZONA (AHORA GOOGLE MAPS)

RECORRIDO DE CAMPO

2. INVESTIGACIÓN DE DETALLE

LEVANTAMIENTO GEOLÓGICO

INTERPRETACIÓN GEOLÓGICA DEL SITIO

RECONOCIMIENTO DE DISCONTINUIDADES

IDENTIFICACIÓN DE FENÓMENOS GEODINÁMICOS

EXPLORACIÓN GEOFÍSICAMÉTODO GEOSÍSMICO DE REFRACCIÓN

MÉTODO DE RESISTIVIDAD ELÉCTRICA

EXPLORACIÓN, MUESTREO Y PRUEBAS DE CAMPO

PRUEBA DE PENETRACIÓN

MUESTREO DE SUELOS Y ROCAS

PRUEBAS DE RESISTENCIA Y DEFORMABILIDAD

PRUEBAS DE PERMEABILIDAD

PRUEBAS DE LABORATORIO

PROPIEDADES ÍNDICE

PROPIEDADES MECÁNICAS

INSTRUMENTACIÓN DE CAMPO

INDICADORES DE NIVEL FRÉATICO

PIEZÓMETROS

BANCOS DE NIVEL

PUNTOS DE REFERENCIA SUPERFICIALES





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IV.1.- INVESTIGACIÓN PRELIMINAR. El objetivo de esta etapa de la exploración es el de recopilar la información geotécnica que exista del sitio, para realizar una interpretación preliminar de los problemas que podrán presentarse en la cimentación de una estructura de características y requerimientos conocidos.

IV.1.A.- RECOPILACIÓN DE LA INFORMACIÓN DISPONIBLE DEL SITIO. En línea es posible encontrar gran cantidad de información, pero para utilizarla es recomendable indagar acerca de las fuentes de información, las cuales deben ser veraces. Artículos Académicos (Tesis por ejemplo) pueden ser de gran utilidad, dado el grado de profundidad de estudio del tema tratado, cuando éstas han incluido trabajos en la zona de nuestro interés se vuelven muy útiles.

NOTA: Siempre revisar las fuentes de información, es decir la Bibliografía y Referencia utilizada.

Además existen instituciones que publican y distribuyen información geotécnica. Por ejemplo:

a.- “Sociedad Mexicana de Ingeniería Geotécnica” (SMIG)

http://www.smig.org.mx/

b.- Archivos de la Antigua “Dirección General de Geografía del Territorio Nacional”.

c.- Instituto de Ingeniería de la UNAM.

http://www.iingen.unam.mx/es-mx/Paginas/default.aspx

d.- Instituto Nacional de Estadística y Geografía (INEGI).

http://www.inegi.org.mx/

A continuación presentamos Información disponible del sitio obtenida de una tésis (la cual ha sido publicada en línea).





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La Universidad Autónoma de Nuevo León, a través de su Facultad de Ciencias de la Tierra, en marzo de 2014 recibió de parte de Jorge Alán Salinas Jasso (como requisito parcial para optar al grado de MAESTRO EN CIENCIAS GEOLÓGICAS) la Tesis que lleva por título “ESTUDIO GEOTÉCNICO-GEOFÍSICO DEL COMPORTAMIENTO DINÁMICO DEL SUBSUELO PARA EL ÁREA METROPOLITANA DE MONTERREY, NUEVO LEÓN, MÉXICO”.

La siguiente información ha sido obtenida de la Tesis mencionada.





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OBSERVACIÓN: nótese que el corte A-A’ tiene tal cercanía con las coordenadas del predio en el que se realizará el estudio geotécnico. Por lo que es válido aceptar (en esta etapa preliminar) la extrapolación de estos datos y asumir que ese sería probablemente el perfil que tendríamos en la zona de exploración.





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Carta Geológica de la Ciudad de Monterrey:

INEGI ha elaborado un mapa de información topográfica en el cual podemos observar (siguiente página) que en el sitio en estudio (ZONA METROPÓLITANA DE LA CIUDAD DE MONTERREY) existen algunas fallas o fracturas.

NOTA: nuevamente obsérvese, que las coordenadas del mapa de INEGI abarcan la zona en la que se realizará la exploración geotécnica. Por lo tanto en esta etapa preliminar, con la información disponible ya hemos obtenido localización de fallas y/o fracturas.





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Los sedimentos aluviales están constituidos por tres unidades: sedimentos fluviales, de llanuras de inundación y suelos residuales que cubren las partes topográficamente más bajas del valle. Los sedimentos fluviales están principalmente constituidos por gravas y arenas depositados a lo largo de las corrientes principales, Río Santa Catarina, Topochico, Pesquería y Salinas, donde llegan a tener hasta 53 m de espesor en pozos cercanos al cauce del Río Santa Catarina, y ocasionalmente mayor a 100 m detectado por geofísica. Los depósitos de llanura de inundación están constituidos por sedimentos arcillo-arenosos, que se encuentran ampliamente distribuidos en la zona de Monterrey, cubriendo al conglomerado y a los sedimentos fluviales con espesores muy variables, pero generalmente muy delgados, aunque pueden llegar a tener espesores hasta 10 m (Pozos N-2 y N-23). Los suelos residuales están constituidos por arcillas de color café y negro producto de la alteración de las lutitas del Cretácico Superior. Se presentan en pequeños espesores que varían de 1 m, a 5 m Pozos SN-6, SN7 y PED-5. Debido a la poca importancia desde el punto de vista hidrogeológico, y a que en los cortes litológicos no se hace una diferenciación detallada de los sedimentos de llanura de inundación y suelos residuales; en las secciones litológicas no se les diferenció, clasificándoseles únicamente como arcillas.

IV.1.B.- INTERPRETACIÓN DE FOTOGRAFÍA AÉREAS DE LA ZONA (AHORA GOOGLE MAPS). Utilizando la Tecnología de Google Maps y/o Google Earth, un ingeniero Geólogo (entrenado para ello) puede identificar de manera preliminar las características geológicas del sitio, tales como fallas y fracturas y los fenómenos geodinámicos relacionados con zonas de taludes inestables y zonas erosionables. Con respecto a los suelos, se pueden identificar las características probables de los suelos superficiales e inferir las del subsuelo, así como definir posibles bancos de préstamo.

Para esto se ha especificado en el apartado de “Localización” las coordenadas del Sitio, que pueden ingresarse en Maps y/o Earth.

NOTA: Sugerimos Earth por la mayor cantidad de herramientas disponibles (la posibilidad de realizar mediciones, vistas del relieve de la zona, alturas topográficas, etc.).





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IV.1.C.- RECORRIDO DE CAMPO. Durante esta etapa se requiere no solo a un Ing. especialista en Geotecnia sino también a un Ingeniero Geólogo.

En el recorrido de campo deben alcanzarse los siguientes objetivos:

1.- Comprobar la información fotogeológica, además de identificar y clasificar los suelos superficiales.

2.- Visitar las estructuras construidas en la zona e indagar sobre su comportamiento.

3.- Obtener información adicional que permita programar la investigación de detalle.

Imagen con las dimensiones del predio. Recordemos que la superficie Total del Predio es de 14,270m2 ≈ 1.4 Ha.





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IV.2.- INVESTIGACIÓN DE DETALLE. Se formula a continuación el programa de exploración (en su etapa de investigación a detalle), con fundamento en la información obtenida en la etapa de investigación preliminar.

Las dimensiones en planta de la zona de edificación son 30m x 40m, por lo tanto la superficie de la edificación será A=1200m2 y tendrá un perímetro P=140m. En esta zona se realizará la exploración geotécnica.

NOTA: La zona de exploración se muestra en el apartado IV.2.C.- “EXPLORACIÓN, MUESTREO Y PRUEBAS DE CAMPO” (página 16).

IV.2.A.- LEVANTAMIENTO GEOLÓGICO. El manual de diseño y construcción de pilas y pilotes (1983), de la Sociedad Mexicana de Mecánica de Suelos (hoy SMIG) dicta en su capítulo 2, en referencia al levantamiento geológico, lo siguiente: “Excepcionalmente se realiza este tipo de levantamiento, ya que usualmente la geología de la región donde se construirá la estructura ha sido estudiada anteriormente o se considera que el recorrido de campo de la investigación preliminar proporciona la información geológica necesaria y suficiente para el diseño de la cimentación (profunda) de una estructura.”

Tomando en cuenta el párrafo anterior y la información disponible mencionada en la investigación preliminar NO SE REALIZARÁ UN LEVANTAMIENTO GEOLÓGICO durante la investigación a detalle salvo que en el recorrido de campo no se hayan alcanzado los objetivos planteados.

De acuerdo con la información disponible los estratos que encontraremos son los siguientes; limos, aluvión, y lutita. El Diccionario Geológico (2011), de Jorge Dávila Burga, Ed. INGEMMET; define de la siguiente manera a los materiales (suelos y rocas) mencionados.





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Limo: Fragmentos o partículas de las rocas o minerales cuyas dimensiones están comprendidas entre 0.02 y 0.002 mm. En inglés es silt, también se puede considerar como sinónimo al lehm.

Aluvión: Sedimentos clásticos heterogéneos, en cuanto a tamaño, forma y composición, depositados por los ríos o glaciares. Los materiales sueltos ubicados en las márgenes de los valles o glaciares son arrancados por las aguas o hielos y depositados en los cambios de pendiente o conos de deyección.

Lutita: Roca formada por la consolidación de partículas muy finas, arcillas. Presenta estructura laminar, muy fina, friable.

IV.2.B.- EXPLORACIÓN GEOFÍSICA. A pesar de que la precisión del método de resistividad eléctrica es menor que la de refracción sísmica se opta por realizar la EXPLORACIÓN GEOFÍSICA CON EL MÉTODO DE RESISTIVIDAD ELÉCTRICA, debido a que es el más confiable para determinar la posición del nivel freático.

IV.2.C.- EXPLORACIÓN, MUESTREO Y PRUEBAS DE CAMPO. Conforme al “Reglamento de Zonificación y Uso de Suelo del Municipio de Monterrey, Nuevo León”. En su TÍTULO VI: “DE LAS NORMAS DE DISEÑO URBANO E INGENIERÍA VIAL”. CAPÍTULO III: “ZONA ESPECIAL DE DESARROLLO”. Artículo 107, párrafo II, inciso a)

11. “El número de sondeos y su ubicación será determinado por el perito o peritos geotécnicos de común acuerdo con el propietario o constructor de la construcción y/o edificación o fraccionamiento, atendiendo a un criterio geométrico, tipo de suelo, estratigrafía y proyecto a desarrollar”.

Y además con base en el “REGLAMENTO PARA LAS CONSTRUCCIONES DEL MUNICIPIO DE MONTERREY, NUEVO LEÓN”. Capítulo I: “DE LAS DISPOSICIONES GENERALES”. Artículo 2. Para los efectos de este reglamento se entiende por:





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XIX. “Normas técnicas: Las normas relativas a la construcción publicadas por organismos técnicos, aplicables a las construcciones, tales como: Norma Oficial Mexicana, ASTM, IMCYC (Instituto Mexicano del Cemento y el Concreto), FOVI y demás Manuales y Estudios técnicos”.

Podemos inferir pues, la validez de utilizar a las “NORMAS TÉCNICAS COMPLEMENTARIAS PARA DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE CIMENTACIONES” del D.F.

Las NORMAS TÉCNICAS COMPLEMENTARIAS PARA DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE CIMENTACIONES en su apartado 2.3 Exploraciones, inciso b), dicta que:

“El número mínimo de exploraciones a realizar (pozos a cielo abierto o sondeos según lo especifica la tabla 2.1) será de una por cada 80 m o fracción del perímetro o envolvente de mínima extensión de la superficie cubierta por la construcción en las zonas I y II…”

Por todo lo mencionado en párrafos anteriores, se opta por la exploración con tubo Shelby a fin de obtener muestras inalteradas y a diferentes profundidades. Se realizarán dos penetraciones como se indica en el esquema de la página siguiente; y los intervalos de profundidad serán de 2m (es decir, que se debe extraer muestras cada 2m), alcanzando una profundidad de 10m.





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Predio.

Zona de edificación (30x40)m.





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IV.2.D.- PRUEBAS DE LABORATORIO. Se requiere la realización de las siguientes pruebas de laboratorio con el material obtenido del sondeo con tubo Shelby, (se indica entre paréntesis los parámetros obtenidos de cada prueba):

PROPIEDADES ÍNDICE:

- Contenido de humedad (W%). - Peso volumétrico (ɤm y ɤd). - Límite de plasticidad (LL y LP). - Permeabilidad (K).

PROPIEDADES MECÁNICAS:

- Prueba de consolidación Unidimensional (av, Cv, mv, t50, K). - TX-UU. Prueba Triaxial No Consolidada – No Drenada (C y Φ).

IV.2.E.- INSTRUMENTACIÓN DE CAMPO. Levantamiento topográfico con Bancos de Nivel, así como el trazo de los ejes de la zona de edificación y ubicación de (Sondeos A y B) los puntos de penetración con Tubo Shelby (Equipo topográfico).

Sondeo con Tubo Shelby (Todo el equipo necesario).

Ejemplo de PROGRAMA DE EXPLORACIÓN GEOTÉCNICA - MTY N.L. MÉX.

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