geofisica ed. doña carmen (2)

TERRAGONITE LIMITADA

FEBRERO DE 2014 2014-GE-INF-003 Rev. 0

ESTUDIO GEOFÍSICO

Presentado a:

INVERSIONES E INMOBILIARIA JL HERMANOS S.A.

SANTIAGO, CHILE

EDIFICIO DOÑA CARMEN

INVERSIONES E INMOBILIARIA JL HERMANOS S.A. 2014-GE-INF-003

FEBRERO DE 2014 - i - REVISIÓN 0


TABLA DE CONTENIDOS

SECCIÓN PÁGINA

1.0 INTRODUCCIÓN.....................................................................................................12.0 LIMITACIONES DEL MÉTODO..............................................................................23.0 TRABAJOS DE TERRENO ....................................................................................24.0 PROCESAMIENTO DE DATOS MASW .................................................................35.0 INFORMACIÓN ENTREGADA POR EL ESTUDIO ................................................56.0 PRESENTACIÓN DE LOS RESULTADOS ............................................................ 6

6.1 Línea A ..................................................................................................................... 76.2 Línea B ................................................................................................................... 13


FEBRERO DE 2014 - ii - REVISIÓN 0


LISTADO DE TABLAS

Tabla 1 Clasificación Sísmica de acuerdo al D.S. N°61.Tabla 2 Resultados Clasificación SísmicaTabla 3 Resultados Velocidad VS30 Medidas en Profundidad en el Punto ATabla 4 Resultados Velocidad VS30 Medidas en Profundidad en el Punto B

LISTADO DE FIGURAS

Figura 1 Configuración MASW 1D.

Figura 2 Resumen de Procesamiento y Análisis de un Estudio MASW

Figura 3 Ubicación Edificio Doña Carmen.

Figura 4 Registro de Ondas Superficiales en la Línea A.

Figura 5 Selección de la Curva de Dispersión para el Punto A

Figura 6 Gráfico Velocidad VS30 versus Profundidad en el Punto A

Figura 7 Ajuste de Curvas de Dispersión para el Punto A

Figura 8 Registro de Ondas Superficiales en la Línea B

Figura 9 Selección de la Curva de Dispersión para la Línea B

Figura 10 Gráfico Velocidad VS30 versus Profundidad en el Punto B

Figura 11 Ajuste de Curvas de Dispersión para el Punto B


FEBRERO DE 2014 - 1 - REVISIÓN 0


1.0 INTRODUCCIÓN

A solicitud de Inversiones e Inmobiliaria JL Hermanos S.A. se ha realizado un ensayo Multi-Channel Analisys Of Surface Waves (MASW) para determinar la clasificación del suelo de acuerdoa la normativa Chilena vigente, en la propiedad ubicada en la calle Claro Solar N°407, de la ciudadde Temuco, IX Región, Chile.

Este informe presenta los resultados obtenidos en la realización del ensayo MASW.

MASW es un método geofísico que permite conocer la velocidad de la onda S u onda de corte paramateriales de sobrecarga (suelos) y rocas desde la superficie del suelo hasta 30 metros deprofundidad (VS30).

El método MASW es utilizado para clasificar la respuesta sísmica del suelo de acuerdo al DecretoSupremo N° 61, Diseño Sísmico de Edificios, de fecha 02 de noviembre de 2011. El tipo de suelose definirá usando los valores de VS30 indicados en la Tabla 1.

Tabla 1 Clasificación Sísmica de acuerdo al D.S. N°61.




2.0 LIMITACIONES DEL MÉTODO

La técnica de Análisis Multicanal de Ondas Superficiales (MASW por su sigla en inglés) es unmétodo que analiza las propiedades de propagación de las ondas sísmicas superficiales, cuyapropagación se limita al medio cerca de la superficie.

La profundidad de penetración de una onda superficial en un medio es directamente proporcionala su longitud de onda. En un medio no homogéneo las ondas son dispersivas, es decir, cada longitudde onda tiene una velocidad característica dentro del intervalo de profundidad debido a lasheterogeneidades del subsuelo.

La relación entre la velocidad de superficie de onda y longitud de onda se utiliza para obtener lavelocidad de ondas de corte (Vs) y el perfil de atenuación del medio a medida que varía enprofundidad.

3.0 TRABAJOS DE TERRENO

El ensayo MASW se realizó el día 11 de Febrero del año 2014 en el sitio indicado anteriormente.

En este estudio se empleó una fuente sísmica activa. Se utilizó la siguiente configuración para elestudio encargado:

Fuente Sísmica: Martillo tipo “Comba” de 25 lb golpeando una plancha de acero; y

Sismógrafo Geometrics de 24 canales – 24 bit de resolución con geófonos equi-espaciados cada2 metros (48 metros de largo total de la línea).

Figura 1 Configuración MASW 1D.

El despliegue de equipos en terreno consistió en desplegar 24 geófonos espaciadosequidistantemente cada 2 m en una línea recta centrada en el punto de interés. Se grabaron 10registros individuales por punto estudiado, cada registro con puntos de martillo a distancias delúltimo y primer geófono de 6 y 2 m, para las líneas A y B respectivamente.

La energía de las ondas superficiales decae exponencialmente con la profundidad. Longitudes deonda largas (largos periodos, bajas frecuencias) viajan más profundas y así contienen másinformación de las estructuras de velocidad profundas. Longitudes de onda cortas (periodos cortos,alta frecuencia) viajan más someras y así en ellas encontraremos información de estructuras develocidad más superficiales.




La curva de velocidades Vs es un promedio sobre el tendido y representa una curva de velocidadubicada en el centro del tendido de geófonos. En este caso la distancia entre el primer y últimogeófono fue de 48 metros, con lo que se logra llegar hasta 30 metros de profundidad deinvestigación.

4.0 PROCESAMIENTO DE DATOS MASW

El procesamiento de los resultados de los datos MASW consta de varias etapas enumeradas acontinuación:

Revisión de todo el set de datos adquiridos para fines de control de calidad y selección de datosa ser procesados;

La transformación de los datos desde el dominio de tiempo al dominio de la frecuencia usandola transformada rápida de Fourier (FFT) para cada localización de la perturbación. Cálculo dela fase para cada componente de frecuencia;

La regresión lineal para calcular la velocidad de fase para cada componente de frecuencia;

Filtrado de las velocidades de fase calculadas basadas en el coeficiente de correlación de Pearson(r2) entre los datos y las mejores líneas de regresión lineal utilizadas para calcular la velocidadde fase;

Generación de la curva de dispersión mediante el cálculo de la combinación de velocidades defase para cada lugar de golpeo en cada prueba MASW;

Generación del perfil de velocidad de onda de corte S, a través del avance iterativo del modeloy la congruencia de los datos de la curva de dispersión con los datos adquiridos en terreno;

Entrega del valor promedio de la velocidad de corte (Vs) en los primeros 30 metros deprofundidad; y

Clasificar el sitio de acuerdo con la Tabla 1.

La siguiente figura muestra gráficamente el procesamiento de datos MASW.




Figura 2 Resumen de Procesamiento y Análisis de un Estudio MASW

La primera figura de izquierda a derecha muestra un registro de terreno crudo. La elipse rojamuestra el tren de ondas superficiales o Ground Roll. En la segunda figura se muestra latransformación en frecuencia vs velocidad de onda de corte. En esta etapa se selecciona la curvade velocidad.

La tercera figura muestra el ajuste de las curvas de dispersión (Dato crudo versus Modelo). Abajoa la izquierda se muestra el resumen numérico del modelo de velocidad entregado por los datos yfinalmente una representación gráfica del modelo de velocidad de onda S en profundidad.

Los valores obtenidos para el promedio de velocidad de onda S en 30 metros o VS30, permitenusando la tabla de clasificación sísmica de suelo, clasificar el sitio estudiado.




5.0 INFORMACIÓN ENTREGADA POR EL ESTUDIO

Para los puntos medidos se logró desplegar el equipo de registro lo suficiente (48 metros) parapoder llegar a profundidad de 30 metros y así poder calcular un modelo de velocidad de ondas decorte VS30. Los resultados para el sector estudiado y sus dos líneas A y B son congruentes entre siy la curva de velocidad es similar.

La siguiente tabla resumen es presentada para simplificar la lectura del informe. El detalle paratodos los resultados se muestran en el siguiente capítulo.

Tabla 2 Resultados Clasificación Sísmica

SECTOR VS30 (m/s) Clasificaciónsísmica de sitio

ClasificaciónSegún D.S. N° 61

Punto A Punto B Punto A Punto B

Edificio Doña Carmen 611,0 620,4 B B B

De acuerdo con este resultado, la clasificación sísmica del sitio (D.S N°61) es B es decir Rocablanda o fractura, suelo muy denso o muy firme.

En el caso que solo se disponga del perfil VS30 como investigación geotécnica, se deben clasificarlos sitios con una clasificación un rango más abajo del mostrado en la tabla, sin necesidad de otrasmediciones.




6.0 PRESENTACIÓN DE LOS RESULTADOS

La siguiente figura muestra la ubicación del edificio y de los perfiles ejecutados (Líneas). Las líneasrojas representan el tendido de cables y ubicación de geófonos.

Figura 3 Ubicación Edificio Doña Carmen.

A continuación se incluye una fotografía del terreno en donde se ubicará el edificio.

Fotografía 1: Vista Panorámica del Área en Estudio.




6.1 Línea A

Registro Sísmico Crudo

Figura 4 Registro de Ondas Superficiales en la Línea A.

En la figura anterior se puede identificar el tren de ondas superficiales.




Transformación

Figura 5 Selección de la Curva de Dispersión para el Punto A

Después de realizada la transformación desde un registro crudo a Velocidad de Fase (m/s) versusFrecuencia (Hz), se selecciona la curva de dispersión más adecuada.




Resultado de la Inversión

La siguiente tabla contiene los valores de las velocidades de ondas corte modeladas en profundidad.La velocidad se determina por capas que alcanzan una profundidad de 30 m medida desde lasuperficie actual del terreno.

Tabla 3 Resultados Velocidad VS30 Medidas en Profundidad en el Punto A

CapaN°

Profundidad (m) Espesor Capa Velocidad VS30

Desde Hasta (m) (m/s)

1 0,0 0,5 0,5 359,1

2 0,5 1,1 0,6 359,0

3 1,1 1,7 0,6 357,3

4 1,7 2,3 0,6 355,0

5 2,3 3,0 0,7 354,6

6 3,0 3,7 0,7 358,6

7 3,7 4,4 0,7 368,2

8 4,4 5,2 0,8 411,1

9 5,2 6,0 0,8 463,5

10 6,0 6,8 0,8 509,2

11 6,8 7,7 0,9 543,0

12 7,7 8,6 0,9 571,6

13 8,6 9,6 1,0 597,5

14 9,6 10,6 1,0 616,7

15 10,6 11,6 1,0 643,4

16 11,6 12,7 1,1 632,4

17 12,7 13,8 1,1 650,2

18 13,8 15,0 1,1 669,7

19 15,0 16,1 1,2 689,4

20 16,1 17,4 1,2 687,0




CapaN°



21 17,4 18,6 1,3 727,6

22 18,6 19,9 1,3 772,5

23 19,9 21,2 1,3 783,0

24 21,2 22,6 1,4 836,1

25 22,6 24,0 1,4 854,3

26 24,0 25,5 1,4 876,2

27 25,5 26,9 1,5 908,8

28 26,9 28,4 1,5 938,2

29 28,4 30,0 1,6 971,8

Promedio de Velocidad VS30 (m/s) 611,0

El promedio de Velocidad de Onda de Corte VS30 en el Punto A es de 611,0 m/s.




Modelo 1-D de la Velocidad de Corte en Profundidad

Figura 6 Gráfico Velocidad VS30 versus Profundidad en el Punto A

Se puede apreciar que la velocidad de onda de corte aumenta con la profundidad.




Curva de Dispersión

Figura 7 Ajuste de Curvas de Dispersión para el Punto A

En la figura, la línea azul representa el resultado del modelo mientras que los círculos rojosmuestran los valores de las velocidades medidas en terreno. El gráfico es de Velocidad versusFrecuencia.




Resultado Para la Línea A.

De acuerdo con lo indicado en los puntos anteriores el promedio de las velocidades de corte es de611,0 m/s (VS30).

Basándose en la clasificación de suelos para respuesta sísmica, estipuladas en el Decreto SupremoN° 61, el área en estudio corresponde a suelos TIPO B es decir, Roca blanda o fracturada, suelomuy denso o muy firme (Ver Tabla 1).

6.2 Línea B

Registro Sísmico Crudo

Figura 8 Registro de Ondas Superficiales en la Línea B

En la figura anterior se puede identificar el tren de ondas superficiales.




Transformación

Figura 9 Selección de la Curva de Dispersión para la Línea B

Después de realizada la transformación desde un registro crudo a Velocidad de Fase (m/s) versusFrecuencia (Hz), se selecciona la curva de dispersión más adecuada.




Resultado de la Inversión

La siguiente tabla contiene los valores de las velocidades de ondas corte modeladas en profundidad.La velocidad se determina por capas que alcanzan una profundidad de 30 m medida desde lasuperficie actual del terreno.

Tabla 4 Resultados Velocidad VS30 Medidas en Profundidad en el Punto B

CapaN°



1 0,0 0,5 0,5 371,7

2 0,5 1,1 0,6 371,5

3 1,1 1,7 0,6 369,8

4 1,7 2,3 0,6 367,3

5 2,3 3,0 0,7 366,5

6 3,0 3,7 0,7 369,2

7 3,7 4,4 0,7 376,7

8 4,4 5,2 0,8 416,4

9 5,2 6,0 0,8 464,5

10 6,0 6,8 0,8 501,5

11 6,8 7,7 0,9 538,5

12 7,7 8,6 0,9 563,4

13 8,6 9,6 1,0 578,5

14 9,6 10,6 1,0 598,5

15 10,6 11,6 1,0 616,1

16 11,6 12,7 1,1 640,2

17 12,7 13,8 1,1 632,9

18 13,8 15,0 1,1 679,1

19 15,0 16,1 1,2 677,9

20 16,1 17,4 1,2 724,8




CapaN°



21 17,4 18,6 1,3 775,5

22 18,6 19,9 1,3 786,0

23 19,9 21,2 1,3 843,8

24 21,2 22,6 1,4 860,6

25 22,6 24,0 1,4 884,1

26 24,0 25,5 1,4 906,1

27 25,5 26,9 1,5 930,7

28 26,9 28,4 1,5 957,9

29 28,4 30,0 1,6 988,2

Promedio de Velocidad VS30 (m/s) 620,4

El promedio de Velocidad de Onda de Corte VS30 en el Punto B es de 620,4 m/s.




Modelo 1-D de la Velocidad de Corte en Profundidad

Figura 10 Gráfico Velocidad VS30 versus Profundidad en el Punto B

Se puede apreciar que la velocidad de onda de corte aumenta con la profundidad.




Curva de Dispersión

Figura 11 Ajuste de Curvas de Dispersión para el Punto B

En la figura, la línea azul representa el resultado del modelo mientras que los círculos rojosmuestran los valores de las velocidades medidas en terreno. El gráfico es de Velocidad versusFrecuencia.




Resultado Para la Línea B

De acuerdo con lo indicado en los puntos anteriores el promedio de las velocidades de corte es de620,4 m/s (VS30).

Basándose en la clasificación de suelos para respuesta sísmica, estipuladas en el Decreto SupremoN° 61, el área en estudio corresponde a suelos TIPO B es decir, Roca blanda o fracturada, suelomuy denso o muy firme (Ver Tabla 1).

CLAUDIO MEDINA

ING. CIVIL

geofisica ed. doña carmen (2)

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