• Author / Uploaded
• LeoSolorzanoMiranda

Citation preview

aINDICE INTRODUCCIÓN……………………………………………………………………2 1. CAPITULO I. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA……………………….3 1.1. DETERMINACION DEL PROBLEMA 1.2. FORMULACION DEL PROBLEMA: 1.2.1. PROBLEMA GENERAL 1.2.2. PROBLEMAS ESPECIFICOS 1.3. OBJETIVOS: 1.3.1. OBJETIVO GENERAL 1.3.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS 1.4. JUSTIFICACION E IMPORTANCIA DEL PROBLEMA…………..……4 1.4.1. JUSTIFICACION DEL PROBLEMA 1.4.2. IMPORTANCIA DEL PROBLEMA 1.5. LIMITACIONES 2. CAPITULO II. MARCO TEORICO…………………………….………………5 2.1. BASE TEORICA……………………………………………………………5 2.2. DEFINICION DE TERMINO………………………………………………19 3. CAPITULO III. MARCO PRÁCTICO………………………………………….21 3.1 ALCANCE Y OBJETIVO…………………………………………………..22 3.2 ANTECEDENTES………………………………………………………….22 3.3 METODOLOGÍA……………………………………………………………22 3.4 BASES DE DISEÑO……………………………………………………….26 3.5 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES……………………………27 ANEXO 1…………………………………………………………………………28 ANEXO 2…………………………………………………………………………37 ANEXO 3…………………………………………………………………………39

SONDAJE DIAMANTINO

INTRODUCCIÓN Las diferentes industrias como minería, hidrogeología, geotecnia, entre otras; necesitan entender las características del interior de superficie; para ello es necesario tener evidencias o muestras del mismo. Para ello se aplican los sondajes diamantinos, estos proveen los datos necesarios para utilizarlos en tal o cual industria. En la industria de la MINERIA, nos permite determinar las disposiciones de las estructuras, litología y de más que nos ayudará a comprender el estructural y mineralógica del yacimiento. Mientras que en la industria de la HIDROGEOLOGÍA nos permitirá la extracción de recurso vital y determinar zona con el potencial de acuífero. En la GEOTECNIA es una de herramientas que alcanza una mayor profundidad después de las calicatas; este nos permite conocer la disposición de las fracturas, calidad del suelo y/o roca que nos permitirá tomar decisiones sobre la zona de estudio; con ellos sabremos qué accione geotécnicas debemos tomar. En los últimos tiempos la aplicación de los sondajes diamantinos es muy extensa, ya que los datos que se obtienen de los mismo son tan indispensables como el muestreo que se realiza en la superficie; es por ello el conocimiento sobre ella es una arma para los profesionales del sector de edificaciones.

2

SONDAJE DIAMANTINO

CAPÍTULO I PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 1.1

DETERMINACIÓN DEL PROBLEMA En los últimos tiempos, las industrias como la minería, hidrogeología, geotecnia, entre otras las cuales tengan interés en conocer el interior de la superficie; necesitan una herramienta que le permite ello. En nuestros tiempos ello se puede determinar mediante los sondajes diamantinos teniendo en cuenta que para cada industria hay parámetros que cumplir; siendo qué estas beneficiaran tanto económicamente y estadísticamente. En hidrogeología nos permitirá extraer AGUA de los acuíferos, en minería nos permitirá determinar estructuras, tipo y/o calidad de rocas, etc. Mientras que en GEOTECNIA nos permitirá determinar el N.F., calidad de material en las posibles cimentaciones y/o lugares de construcción.

1.2

FORMULACIÓN DEL PROBLEMA 1.2.1

PROBLEMA GENERAL 

1.2.2

PROBLEMAS ESPECÍFICOS   

1.3

¿Qué son los SONDAJES DIAMANTINOS?

¿Cuáles son las industrias en las que utilizan los SONDAJES DIAMANTINOS? ¿Cuáles son las características de los SONDAJE DIAMANTINOS? ¿Cómo se aplican los SONDAJE DIAMANTINOS?

OBJETIVOS 1.3.1

OBJETIVO GENERAL 

1.3.2

Definir los SONDAJES DIAMANTINOS. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

  

Establecer las industrias que aplican SONDAJES DIAMANTINOS. Caracterizar los SONDAJES DIAMANTINOS. Explicar la aplicación de los SONDAJE DIAMANTINOS.

3

SONDAJE DIAMANTINO

1.4

JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA DE PROBLEMA 1.4.1

JUSTIFICACIÓN DEL PROBLEMA En el ambiente la industria y en todo relacionado a inversión, es importante la precisión con la que se trabaja; ello permitirá reducir los costos en las operaciones y por lo tanto se tendrá mayor ganancia. Por otro lado, los trabajos de interés socio-económico se deben realizar con mayor precisión. En las obras en las que son necesarios saber en interior de la superficie se aplican sondajes diamantinos para su mayor precisión.

1.4.2

IMPORTANCIA DEL PROBLEMA La importancia radica en donde se es necesario saber las características del interior de la superficie, se pueden aplicar los sondajes diamantinos; para ello es necesario saber la aplicación del mismo en las diferentes industrias para obtener los resultados con mayor precisión y estos sean usados con el mayor provecho.

1.5

LIMITACIONES 

Como se mencionó antes, esta información solo puede ser usada por aquellas industrias en las que es necesario obtener datos del interior de la superficie y que para cada industria se usa con determinadas características.



No se cuenta con un curso práctico, esta nos ayudaría a comprender de una mejor manera las características y funciones de las máquinas que se emplean en los SONDAJES DIAMANTINOS.

4

SONDAJE DIAMANTINO

CAPITULO II MARCO TEORICO 2.1.

BASE TEORICA

La perforación con diamantina se basa justamente en la propiedad del diamante de poseer el grado más alto de dureza por la que puede cortar cualquier tipo de roca o material. La máquina que se emplea se llama Sonda, que consiste en una unidad motriz, capaz de hacer rotar una broca, llamada corona, en cuya cara posee diamantes impregnados de diferentes tamaños según sea la formación a perforar. La corona va unida al barril por medio de un escareador, a los que se le agregan las barras, que son aceros huecos por cuyo interior circula el lodo. La función principal de los lodos es el de enfriar la corona y sacar el sedimento al exterior.

5

SONDAJE DIAMANTINO La corona al avanzar ejecuta una perforación anular en el interior, de la cual queda un bastón cilíndrico de roca sólida denominada testigo este es recibido por el tubo interior a través de un resorte que le permite la entrada y no la salida, por la forma cónica que posee. Una vez que el tubo interior se llena de testigo o se bloquea la corona, es preciso extraer la muestra. Existen dos sistemas para extraer los testigos; el primero, convencional en el cual es necesario sacar todas las barras, y el segundo sistema wire line, en el que se ahorra la extracción de la tubería, pues el testigo se obtiene levantando solo el tubo interior. Lógicamente este último sistema es el que más se utiliza en la actualidad. Una vez finalizada esta operación, se acondiciona el testigo en cajas especiales para su posterior proceso y se repite la operación nuevamente.

Los diámetros de perforación dependen de los objetivos que se quieren lograr, del presupuesto que se tenga, la calidad de la información que se quiera recuperar y de Múltiples factores.

6

SONDAJE DIAMANTINO

Parámetros del control de perforación:  Velocidad de rotación.  Peso sobre la corona.  Circulación del fluido de perforación.  Tipo de roca (dureza, tamaño del grano, competente, fracturada).  El perforista es responsable del control de los parámetros de operación, con el fin de asegurar un óptimo rendimiento de las coronas diamantadas y una máxima recuperación de testigo. Corona a utilizar: La corona se debe seleccionar de acuerdo al terreno a perforar y considerando, además, las características del equipo (sonda) disponible. Como norma general es importante recordar que, para una corona insertada, los diamantes pequeños se indican para una roca dura y los diamantes grandes se indican para una roca blanda. Además, este tipo de corona es recomendable para formaciones blandas.  Dorada: (serie 10) para terreno extremadamente duro, grano fino, no abrasivo, compacta.  Púrpura: (serie 9) Broca de corte muy rápido. Para roca muy dura, grano fino, moderadamente abrasiva, compacta, capaz de perforar a altas velocidades de penetración.  Negra 2: (serie 8) Para roca dura, grano fino medio grueso, sólida, suavemente fracturada.  Negra 2: (serie 7) para roca moderadamente abrasiva, grano fino a grueso, sólida a suavemente fracturada.  Negra 3: (serie 6) para formaciones abrasivas, grano grueso, medía fracturada.  Verde: (Serie 6) Para formaciones abrasivas, grano grueso, media fracturada, se comporta bien en formaciones sujetas a cambios en la dureza y abrasividad de la roca.

7

SONDAJE DIAMANTINO  

Gris: [Serie 4] Para terreno abrasivo, grano medio grueso, fracturada, quebrada. Roja: [Serie 2] Para terreno extremadamente abrasivo, grano grueso, muy fracturada y suelo cortado.

Los barriles de perforación constan de corona, escariador, y el barril propiamente tal, candado dentro del barril esta la zapata el tubo porta resorte, el resorte el tubo interior y sus componentes.

Partes del tubo interior



Cuando el tubo interior se asienta, la presión de agua impulsa una bola de acero a través de buje de nylon provocando un aumento de presión que indica que el tubo ha entrado en contacto.

8

SONDAJE DIAMANTINO

 Para comenzar la perforación baje la columna de barras hasta algunas pulgadas ante de llegar al fondo del pozo. Seleccione el índice de rotación y peso sobre la corona adecuados a la formación que se enfrenta.

 Al momento que entre el testigo al tubo interior presiona el resorte contra el anillo de tope. Los distritos (pedazos de roca sueltos) salen a la superficie entre las barras y el pozo, por la presión del agua.

9

SONDAJE DIAMANTINO

 Un bloqueo de testigo es causado por testigo acuñado y atascado un tubo interior.

 Cuando el tubo interior está lleno de muestra(testigo) impide el movimiento hacia abajo de barril saca testigo. Esto causa que las válvulas de cierre se expandan y la presión de fluido aumente indicando al perforista que barril está lleno, listo para sacar la muestra o testigo. (1)

10

SONDAJE DIAMANTINO  La columna de barras y el barril saca testigo se levanta a una corta distancia; las estrías del resorte se acuñan contra el porta resorte deteniendo el movimiento del tubo interior. Un resorte de compresión, permite que el cabezal se mueva con el tubo exterior, hasta que la corona contacte al porta resorte fijo. La carga que corta el testigo, se transfiere a través de la corona y el tubo exterior. El testigo se rompe debajo del resorte, permitiendo que la muestra (testigo)sea izado. (2)

(1)

(2)

 El pescante baja a través de la columna de barras usando el cable wireline. Cuando el pescante alcanza el ensamble del tubo interior las tenazas enganchan asegurando el tubo interior con la punta de lanza.

11

SONDAJE DIAMANTINO

RECUPERACIÓN DE MUESTRA O TESTIGO El Sondaje es una operación cara y a menos que se obtenga una buena muestra que inspire confianza, o sea, realmente representativa, el tiempo y el dinero empleado se han perdido. La velocidad del Sondaje y los bajos costos son de pequeña importancia, si las muestras no son correctas o no son debidamente manejadas. El objetivo principal de un sondaje de diamantina, como medio cortante, es el de obtener una muestra (testigo), con el menor tiempo y costo posible, con lo que permitirá analizar características de la corteza terrestre. En el trabajo de perforación con diamantes, una verdadera muestra consiste de todo el material cortado por la corona, tanto el testigo como los lodos. Como la recuperación de esta muestra es el objetivo de la perforación con diamante, deberá de tomarse el máximo de cuidado para asegurarla. Así el Geólogo debe estudiar su material y preparar un plan de muestreo y estar seguro de que el perforista sigue sus instrucciones, ya que éste puede estar más preocupado de obtener un buen avance que el desarrollar métodos seguros de muestreo. Asimismo, la perforación a rotación con recuperación de testigo se basa en que un elemento de corte de forma anular, con diamantes industriales incrustados colocado en el extremo de una sarta de perforación; en la extracción con diamante el agua es el fluido de excavación más usual, aunque el aire es usado en algunas ocasiones con éxito. En ocasiones también se usa una mezcla de agua y lodo. El agua se bombeada por el interior de la sarta hasta alcanzar la corona de diamante, saliendo por el espacio anular entre la sarta de perforación y la roca. En la superficie,

12

SONDAJE DIAMANTINO el agua de retorno suele ser recogido en un tanque donde se decanta el contenido de finos en suspensión procedentes del detritus de perforación. Una vez decantado, el agua puede ser recirculada de nuevo. El testigo recuperado se aloja en los denominados tubos saca testigos (o porta testigos), que permiten su desmontaje en el exterior para una mejor maniobrabilidad del mismo. Para la extracción de los núcleos de roca se han desarrollado tubos saca testigos de diferentes características que han permitido mejorar la recuperación en terrenos difíciles. Los tamaños de testigo estándar van desde 27 mm a 85 mm de diámetro. Los diámetros de testigo usados normalmente con el sistema wireline son: AQ (27 mm), BQ (36,5 mm), NQ (47,6 mm), HQ (63,5 mm) y PQ (85 mm).

13

SONDAJE DIAMANTINO

 Tipos de Perforación 

Perforación a rotación Los sistemas de perforación a rotación (Rotary Drilling, en inglés) se caracterizan, porque la extracción se realizada únicamente por la rotación del elemento de corte, sobre la que se ejerce un empuje desde el extremo del varillaje, con ausencia del elemento de percusión. Por este motivo, este sistema es usado principalmente en formaciones rocosas blandas, que son perforadas a través del corte por cizalladura. La perforación rotativa es la más rápida, más barata y más sencilla de los métodos de exploración minera. Se obtiene un rendimiento óptimo en formaciones sedimentarias, llegando incluso a la centena de metros por turno.



Perforación con martillo El método de perforación con martillo en cabeza (en inglés Top Hammer Drilling) es aquel en la que el martillo de perforación genera la percusión, que está situado en el extremo de la sarta, ubicado sobre la deslizadera de la columna. Por lo tanto, la energía de impacto se transmite desde el martillo hasta la boca de excavación a través de toda la sarta de varillaje en forma de ondas de choque. Este método es rápido para la excavación en roca en buenas condiciones. Tiene como inconveniente que la sarta que sufre la percusión del martillo y además en la perforación de pozos largos pueden surgir grandes desviaciones en la extracción. Por otro lado, existe la perforación con martillo en fondo (Down the Hole Drilling, DTH), el cual proporciona la percusión que está situado en el interior del

14

SONDAJE DIAMANTINO pozo, estando en contacto directo con la boca de este proceso. De este modo el pistón del martillo transmite la energía al elemento de corte. Así, las pérdidas de energía son insignificantes a medida que se aumenta la longitud de excavación. “Este es el método más empleado para la excavación de pozos largos, ya que se reducen las desviaciones en estos casos y se reduce también el desgaste de la sarta de perforación”, señala el ejecutivo. Las barras de este tipo de perforación, son tubos de sección circular con diámetro de 63,5 a 102 mm (2½” a 4”) para bocas o elementos cortantes entre 76,2 a 152,4 mm (3 a 6”) Se caracterizan por conseguir una velocidad de penetración más constante que el martillo en cabeza.

15

SONDAJE DIAMANTINO 

Perforación a roto percusión:

El sistema de extracción a roto percusión se basa en que la excavación se logra a través de la combinación de aplicar a la sarta de perforación un empuje y una rotación, junto con una percusión, logrando así una mejor fragmentación de la roca. Esta técnica es aplicable en investigaciones en las que los cuerpos mineralizados están próximos a la superficie o en ciertas zonas donde exista un recubrimiento difícil para cualquiera de otros métodos de excavación (con diamante o a rotación) y sea necesario atravesar esa formación para después proseguir con otro de los métodos (recuperación de testigo o perforación con tricono). “Este sistema tiene el inconveniente de que no se puede extraer testigo continuo”

 LOS SONDEOS GEOTECNICOS Están encaminados a:  El reconocimiento de la naturaleza y la localización de las diferentes capaz del terreno.  La extracción de muestras:  Alteradas en toda la columna  Inalteradas  De agua  La realización de ensayos ´´in situ ´´  La realización de ensayos de permeabilidad:  Lefrac (suelos)  Lugeon (roca)  La instalación de piezómetros Dependen de la finalidad concreta y la aptitud para conseguir la finalidad perseguida, así como de la rapidez economía. Generalmente son de pequeño diámetro, ya que no hay que olvidar que tienen por objeto reconocer la naturaleza y localización de las diferentes capas del terreno (y consecuentemente), así como extraer muestras del mismo a partir de los testigos

16

SONDAJE DIAMANTINO de perforación y realizar ensayos ´´in situ´´ para determinar ciertas características mecánicas asociadas a cada litología. Por ello, en geotecnia las técnicas de prospección mediante las que no se obtiene muestra o se obtiene totalmente alterada deben ser utilizadas con suma prudencia. Los tipos de equipos de perforación (también conocidos bajo la simple denominación de ´´sondas´´) utilizadas en prospección geotécnica pueden diferenciarse en función del dispositivo tractor al que vayan asociados:  Un camión  Una maquina sobre orugas  Sin elemento tractor alguno, denominados ´´maquina apeada´´ Si bien es necesario acudir a sondeos a rotación en cuanto la investigación se adentra en roca, si solo se investigan suelos es frecuente la utilización de sondeos solo a percusión.

17

SONDAJE DIAMANTINO  Algunos equipos a utilizar:  Diamec -232 El diseño pequeño y compacto de la sonda subterránea Diamec 232 es ideal para utilizar la máquina en túneles y galerías estrechas. El sistema mecanizado de manejo de varillas, la guía de varillas montada en bisagra y la unidad de rotación de la sonda Diamec 232 permiten un posicionamiento rápido y sencillo, así como una perforación flexible y eficiente.



Equipo DTH E s t e s i s t e m a h a c e p o s i b l e l a a p l i c a c i ó n e n p e r f o r a c i ó n submarina o en presencia de la napa freática. El sistema Down the hole de perforación requiere de accesorios básicos que hace constituir la columna de perforación, que han ciertas aplicaciones ha alcanzado longitudes de hasta 600 pies (183.5 mts.)

18

SONDAJE DIAMANTINO Equipo de perforación Pozos profundos exterior UDR

2.2. DEFINICIÓN DE TÉRMINOS 

TRICONO: Un trépano es un dispositivo que se coloca en el final de una sarta de perforación para que rompa, corte y muela las formaciones rocosas mientras se perfora un pozo. Ya sea éste un pozo de gas, agua o petróleo. Los trépanos son huecos para permitir el paso del fluido de perforación, que sale a chorros por picos intercambiables. El fluido de perforación lubrica y refrigera el trépano y ayuda a expulsar la roca molida hacia la superficie. En formaciones rocosas no consolidadas los chorros de agua a alta presión ayudan a remover la roca en forma directa permitiendo reducir los tiempos de perforado.



PERFORACIÓN DIAMANTINA: aquella perforación que se hace utilizando una broca diamantada para perforar la roca obteniendo un testigo de la misma, el cual es extraído, registrado y colocado en cajas porta-testigos para debida protección y almacenamiento dentro del almacén de testigos

19

SONDAJE DIAMANTINO

CAPÍTULO III INFORME TÉCNICO 08008-02-ITE-001-VA SONDAJES GEOTÉCNICOS CALDERA, III REGIÓN ESTUDIO DE MECÁNICA DE SUELOS 3.1 ALCANCE Y OBJETIVO El presente informe técnico se refiere al estudio geotécnico desarrollado en la localidad de Caldera, mediante la ejecución de sondajes terrestres, estos antecedentes son parte integral del proyecto “Port Facility at Caldera Bay Conceptual Engineering”. El presente estudio tiene como objetivo determinar las características geotécnicas del suelo de fundación para las futuras facilidades portuarias que se desarrollarán en esta localidad. Con los antecedentes recopilados en terreno y el posterior análisis de gabinete, se lograron determinar los parámetros de diseño y las recomendaciones constructivas. 3.2 ANTECEDENTES Los antecedentes en que se basa este estudio son los siguientes: • Campaña de terreno liderada por el Ingeniero Geotécnico Sr. Jorge Quintanilla U., desarrollada entre los días 24 de agosto y 14 de septiembre de 2008. • Desarrollo de 7 sondajes geotécnicos, a cargo del operador Sr. Andrés Muñoz S. • Desarrollo de ensayos SPT cada 1 m a lo largo de todos los sondajes, a cargo del operador Sr. Andrés Muñoz. • Determinación del RQD in situ para los testigos de roca, realizados por el Ingeniero Geotécnico Sr. Jorge Quintanilla U. • Informe de Ensayos de Mecánica de Suelos desarrollados por el laboratorio de la Universidad de Chile (IDIEM).

3.3 METODOLOGÍA 3.3.1 Prospecciones El estudio geotécnico solicitado considera la ejecución de 7 sondajes de al menos 10 m de profundidad en roca, para lo cual hay que sobrepasar una carga de suelo variable. La ubicación de los sondajes fue proporcionada por el mandante tal como se puede apreciar en el plano de ubicación adjunto en el anexo Nº6 y su localización en terreno se realizó con un equipo GPS etrex. Las prospecciones desarrolladas se ubicaron en las siguientes coordenadas:

20

SONDAJE DIAMANTINO Sondaje Nº Coordenada Norte Coordenada Este ST1

7.007.500, 336 320.366,025

ST2

7.007.377,

346 320.066,991

ST3

7.007.642,

112 319.881,547

ST4

7.007.747,

020 320.159,032

ST5

7.008.187,

414 320.596,748

ST6

7.007.926, 339 320.756,522

ST7

7.007.834,

348 320.828,106

El sondaje fue desarrollado en diámetro HQ y con revestimiento HW, los ensayos SPT con cuchara partida se desarrollaron cada 1 m, extrayendo muestra para su descripción visual y posterior clasificación en laboratorio. 3.3.2 Estratigrafía Las muestras obtenidas de los sondajes corresponden principalmente a roca con una pequeña carga de suelo superficial compuesta de arena fina a media. El detalle de la descripción visual realizada a las muestras del sondaje se adjunta en el Anexo 1, mientras que el registro fotográfico de la faena se adjunta en el Anexo 5. 3.3.3 Modelo estratigráfico En relación a lo apreciado en terreno, ensayos de laboratorio y el registro fotográfico se ha podido establecer un modelo estratigráfico para los sondajes, agrupando los estratos de suelo con similares características geotécnicas en una misma unidad, como se indica a continuación: Unidad de suelo Descripción I Arena fina a media, algo limosa con gravas aisladas de color gris y tamaño máximo de 1 ½”. II Roca intrusiva (tonalita), con múltiples fracturas rellenas, color gris, estructura homogénea. (*) No se observa el nivel freático. 3.3.4 Ensayos realizados Se extrajeron muestras alteradas e inalteradas para realizarles los siguientes ensayos: Suelos: • Granulometría • Límites de Atterberg

21

SONDAJE DIAMANTINO Clasificación USCS • Peso específico • Densidades Máximas y Mínimas Roca: • Ensayo de carga puntual • Ensayo de tracción indirecta (Método Brasileño) • Ensayo de compresión simple. En el Anexo 4 se adjuntan los resultados de estos ensayos. En la figura 3.1 se muestra la distribución granulométrica de los tamaños de partículas de las distintas muestras de suelo obtenidas con la cuchara normal de los ensayos SPT. Del análisis granulométrico desarrollado a las muestras de suelo recuperado dentro de las cucharas de los sondajes ST1, ST3-M1, ST3-M2 y ST7, se pudo establecer la presencia de suelos bien graduados.

3.3.4.1 Peso Específico El peso específico de las partículas sólidas de los distintos sondajes (suelo superficial) varía entre 2,69 gr/cm3 y 2,79 gr/cm3, lo que indica que tienen principalmente partículas inorgánicas.

22

SONDAJE DIAMANTINO 3.3.4.2 Ensayos de Carga Puntual Los resultados se incluyen en el Anexo 4, el índice de carga puntual obtenido al ensayar los testigos a la ruptura, en promedio son: ST1 Is50 = 37,1 Kg/cm2 ST2 Is50 = 49,2 Kg/cm2 ST3 Is50 = 35,2 Kg/cm2 ST4 Is50 = 18,4 Kg/cm2 ST5 Is50 = 30,1 Kg/cm2 ST6 Is50 = 32,5 Kg/cm2 ST7 Is50 = 28,4 Kg/cm2

3.3.4.3 Ensayos de Tracción Indirecta Los resultados se incluyen en el Anexo 4, la resistencia a la tensión obtenida al ensayar los testigos a la ruptura, en promedio son: ST1 St = 8,28 Mpa ST2 St = 10,86 Mpa ST3 St = 4,68 Mpa ST4 St = 3,99 Mpa ST5 St = 5,15 Mpa ST6 St = 5,58 Mpa ST7 St = 5,47 Mpa

23

SONDAJE DIAMANTINO 3.3.4.4 Ensayos de Compresión Uniaxial Los resultados se incluyen en el Anexo 4, la presión axial obtenida al ensayar los testigos a la ruptura, en promedio son: ST1 q = 45,05 Mpa ST2 q = 51,88 Mpa ST3 q = 30,7 Mpa ST4 q = 40,67 Mpa ST5 q = 49,38 Mpa ST6 q = 57,35 Mpa ST7 q = 41,43 Mpa 3.4 BASES DE DISEÑO 3.4.1 Parámetros de diseño En este capítulo del estudio se entregan una serie de parámetros y antecedentes geotécnicos necesarios para el desarrollo de los diseños de fundaciones y estructuras. Parámetros geotécnicos estimados para las arenas: Cohesión (c): 0 t/m2 Ángulo de fricción (φ): 31 Peso unitario seco: 1,8 t/m3 Módulo de Poisson (μ ) 0,25 Cota del sello de fundación Df = 0,5 m Las fatigas de contacto vertical admisibles para las arenas serán: σadm normal = 21,6 Df + 11,7 B < 40 t/m2 en t/m2 σadm eventual = 28,7 Df + 15,6 B < 60 t/m2 en t/m2 donde, Df es la profundidad de fundación en m y B es el ancho de la fundación, también en m. Para el estrato rocoso la fatiga de contacto vertical admisible será de: σadm. normal = 1000 t/m2 σadm. eventual = 1300 t/m2 3.4.2 Cálculo de asentamientos Las tensiones máximas deberán ser limitadas también para no superar un asentamiento total de 1,5 cm o para no superar las deformaciones máximas que admiten las estructuras. Para el cálculo en ambas localidades se deberá utilizar un módulo de deformación E dado por la siguiente fórmula: E=1800(z)1/2 en t/m2 para las arenas E=20000 en t/m2 para las rocas Donde z es la profundidad en m. En el caso de cargas cíclicas (sismo), se debe considerar un módulo de deformación con el doble del valor indicado. El asentamiento se puede calcular con la siguiente fórmula:

24

SONDAJE DIAMANTINO donde:

s: asentamiento q: tensión de contacto B: ancho menor de la fundación ν: Coeficiente de Poisson, igual a 0,25 E: Módulo de deformación α: Factor de influencia dado por la Tabla I

TABLA I: FACTOR DE INFLUENCIA α

El coeficiente de balasto vertical y horizontal será el siguiente:

Donde los parámetros tienen el mismo significado que la fórmula anterior, con el correspondiente valor del módulo de deformación (estático o cíclico según corresponda).

25

SONDAJE DIAMANTINO

3.4.3 Clasificación de suelos para el diseño sísmico El suelo de fundación, según la Tabla 4.2 de norma NCh 433, se puede clasificar como un SUELO TIPO I. El sector en estudio se ubica en la zona sísmica 3 por lo que se debe considerar una aceleración efectiva máxima de Ao=0,40g y un valor de aceleración máxima del suelo ao=0,50g según Tabla 3.1004.303.A del Manual de Carretera.

3.4.4 Taludes en roca Los taludes temporales de excavación hasta 2,0 m de altura podrán ser verticales. Para alturas mayores, la pendiente máxima será de 78º (H:V=1:5) con respecto a la horizontal medido desde el pie hasta el coronamiento, con bermas de 1,5 m de ancho cada 6 m de altura. Los taludes permanentes deberán quedar con una pendiente máxima de H:V=1:4 para cortes, con bermas de 1,5 m de ancho cada 6 m de altura. 3.5 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES El suelo natural del sector en estudio, corresponde principalmente a roca, con una sobrecarga de suelo (arenas con gravas aisladas) que no sobrepasa los 2,5 m de profundidad. Los resultados de los ensayos SPT (anexo Nº2) tienen valores muy altos, encontrando rechazo en la mayoría de los sondajes. La roca corresponde a una roca intrusiva de grano grueso (tonalita), con vetillas compuestas principalmente de arcillas, óxido de hierro, calcita y clorita, el nivel de fisuramiento a lo largo del sondaje se puede apreciar con los resultados de los RQD. Se recomienda que las fundaciones superficiales se apoyen sobre la roca, mientras que aquellas estructuras que necesiten tomar tracciones sean ancladas al macizo rocoso. –

26

SONDAJE DIAMANTINO

ANEXO 1 DESCRIPCIÓN VISUAL DE MUESTRAS

27

SONDAJE DIAMANTINO

28

SONDAJE DIAMANTINO

29

SONDAJE DIAMANTINO

30

SONDAJE DIAMANTINO

31

SONDAJE DIAMANTINO

32

SONDAJE DIAMANTINO

33

SONDAJE DIAMANTINO

34

SONDAJE DIAMANTINO

35

SONDAJE DIAMANTINO

ANEXO 2 ENSAYOS SPT

36

SONDAJE DIAMANTINO

37

SONDAJE DIAMANTINO

ANEXO 3 DETERMINACIÓN RQD

38

SONDAJE DIAMANTINO

39

SONDAJE DIAMANTINO

40

SONDAJE DIAMANTINO

41

SONDAJE DIAMANTINO

42

SONDAJE DIAMANTINO

43

SONDAJE DIAMANTINO

44

SONDAJE DIAMANTINO

45