Modelación geo-mecánica y temporal de la licuefacción en suelos de minas no metálicas (página 2)

Se compiló y analizó la información relevante, y necesaria siguiendo criterios lógicos y adecuados al problema que aquí se aborda basado en fuentes documentales (especialmente, datos geotécnicos de las importantes zonas de la ciudad capital), y modelos cartográficos disponibles en el país (universidades, institutos politécnicos, instituciones académicas, centros de investigación y bibliotecas).

Se realizan consultas a especialistas ingenieros de suelos y sísmicos nicaragüenses e internacionales sobre el tópico abordado en la presente investigación doctoral

Se preparan mapa de ubicación geográfica que englobe el área estudiada a escala 1:180,000 usando fuentes de datos SIG del Instituto Nicaragüense de Estudios Territoriales de años anteriores.

El sitio investigado con forma casi paralelogramo ocupó superficie cuadrática de considerable extensión, siendo el tamaño de la muestra representativa el 100% del área estudiada.

En este estudio, se aplicó técnicas geotécnicas e iconográficas, procedimientos geo-estadístico para la representación visual de resultados apoyados de programas informáticos (STATS TM V.2; SPSS V.13, AutoCad, SismoEstruct, Liquiter V. 8, ArcGis 9.3, entre otros), procedimientos de ensayos in situ del SPT. Se aplican modelos matemáticos específicos {Vs = 89.8N0.341; G = densidad* Vs2 ; y otros}, entre otros., apoyados de equipos de medición electrónica.

5.2.- Etapa Analítica

Se clasifica y valora las velocidades de ondas de corte para la ciudad de Managua usando criterios técnicos estándares reunidos en la publicación "Análisis del Comportamiento Dinámico de los Suelos durante Sismos en el Área de Managua, Nicaragua", de Moore (1990), y "Análisis de Espectros de Respuestas en el Área de Managua de la Ciudad de Managua" de Parrales (2001).

Se obtuvo información aprovechando la base de datos geotécnicos de más de 1,220 ensayos experimentales y en campo realizados en esta última década. La información geotécnica procede parte de estudios geotécnicos, e investigaciones de zonación sísmicas realizadas en la Ciudad de Managua. La base de datos contiene mediciones de campo sobre parámetros dinámicos del subsuelo, que resultan de ensayos de penetración estándar (NSPT).

A su vez, se aplica la correlación cuantitativa propuesta por Imai y Fumoto (1975) para la obtención de velocidades de ondas de corte y módulo cortante. De esto, se obtuvieron múltiples mapas temáticos a escala detalle.

Hay que enfatizar que los datos de entrada al modelo numérico planteado por Imai y Fumoto (1975) se obtuvieron de los estudios de zonificación geotécnica y sísmica realizado en Managua (Díaz, H., y Téllez, C. ,1994; Martínez, B. 1977; Ministerio de Infraestructura y Transporte, 1997; Pérez, V. ,1973; Valera, J. ,1973; Zapata, R. 1984; y otros).

No obstante, se determinó por el autor de la presente investigación, modelos matemáticos de velocidad de corte y modulo cortante en función de números de golpes suministrado al subsuelo de Managua. En este estudio doctoral se contó con colaboración Germán Obando, Ingeniero Civil, cuyas de interés son ingeniería del Suelo y mecánica estructural.

Es preciso mencionar que aquellas zonas de la ciudad donde se presenta exigua cantidad de medición geotécnica se reforzarán con modelo matemático concretas.

Se zonificó el área de estudio en función de parámetros dinámicos (velocidades de corte, modulo cortante y otros) de igual valor apoyados de herramienta informática ArcGis 9.3, que permitió diferenciar zonas o suelos licuables con diferentes niveles de susceptibilidad.

5.3.- Etapa de Campo

Se reconoció, documentó iconográficamente, dimensionó y geo-localizó evidencias físicas en el terreno sobre características y/o condiciones extrínseco e intrínseca de suelos licuables del área estudiada, aprovechando las condiciones de accesibilidad al mismo. Se identifican estructuras sedimentarias impresas en el subsuelo (indicativo de licuefacción), como huellas de volcanes de arenas, sand blow (arenas movedizas), los diques clásticos y los sill clásticos. Se realizan mapas temáticos a escala detalle apoyado de ArcGis 9. Se obtuvo datos usando criterios y clasificaciones estándares de la Ingeniería Geológica

5.4.- Etapa de procesamiento e interpretación de datos

Se dio tratamiento, análisis estadístico matemático y descriptivo, y presentación (gráficos, diagramas, histogramas, tablas y otros) de los datos geológico y geotécnico (especialmente, parámetros dinámicos influyentes) para determinar el potencial de licuación del terreno sometidos a movimientos sísmicos usando métodos gráficos y estadístico apoyado de programas informáticos SPSS versión 10 , FLAC, y STATS TM V.2 y Escalograma LIKERT. Se representó visual y numéricamente en unidades porcentuales conjunto de datos cuantitativos y cualitativos con vista describir las características sistémicas locales.

5.5.- Etapa de Oficina

Por último se elaboró documento final para Doctorado en Geología y Gestión Ambiental de los Recursos Minerales presentado a la Sede Iberoamericana Santa María La Rábida, Universidad Internacional de Andalucía (UNIA) de Huelva, España. Este documento plasma las etapas del proceso investigativo con sus respectivos recursos ilustrativos (numéricos, cartográficos, descriptivos e interpretativos), análisis de la situación, resultados, conclusiones, recomendaciones y anexos.

• 6- Resultados Obtenidos

En esta sección parte se plantean los producto del análisis y el tratamiento de datos. Asimismo, se representan los hallazgos encontrados de este presente estudio doctoral a través de tablas, gráficas, diagramas, cuadros y mapas.

A partir de la metodología propuesta apoyada de múltiples técnicas modernas, se permite obtener los siguientes productos:

Mapa de área de licuación en Managua resultante del análisis de datos procedentes de ensayos geotécnicos in situ, y en laboratorio.

Memoria de cálculos sobre la ingeniería geotécnica, geológica y sísmica de la estructura del subsuelo local.

Mapa de efectos de licuación en suelos capitalinos. Según datos aportados por el presente Estudio, los sitios propensos a licuarse ocupan la zona costera del lago Xolotlán en la región Norte de Managua (por ejemplo, el Teatro Rubén Darío, Linda Vista, Julio Martínez, Edificio Silvio Mayorga, San Isidro, Altos de Santo Domingo, Altagracia, UNAN-RURD). Sugiriendo un comportamiento dinámico distinto a otros lugares de la ciudad, en que es notorio las evidencias física en superficie del proceso de licuación por sismos importantes. Este resultado es corroborado con estudios realizados por Moore (1,990), y Parrales et. al. (2001).

Propuesta de un Modelo conceptual sobre la determinación del potencial de licuación del suelo basado en correlaciones analíticas, y parámetros dinámicos del subsuelo de Managua.

Mapa del potencial de licuación en el área de la Ciudad de Managua. Se indican las zonas susceptibles de Managua a procesos licuables, en que se muestra un desarrollo preferente al Noroeste y Sur del territorio investigado.

Productos cartográficos, numéricos, interpretativos y conceptuales.

• 7- Breve reseña bibliográfica

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Observación.

• Detalles sobre la tesis doctoral completa, y editada por la Universidad Internacional de Andalucía (Huelva, España) dirigirse con el autor de trabajo doctoral, o bien, con autoridades académicas de la Universidad. Correo electrónico: tobando_geologic@yahoo.com

• El tratado doctoral contiene más 900 páginas, sin incluir sus recursos ilustrativos, y anexos.

Autoría:

Tupak Obando

Doctor en Geología, y Gestión Ambiental de Recursos Mineros por la Universidad Internacional de Andalucía (Huelva, España).

Sede Iberoamericana Santa María La Rábida.

Director/Supervisor: Adolfo Torres Romero, Doctor en Ingeniería Sísmica, y Dinámica Estructural. Especialista en Ingeniería Civil, y Dinámica de suelos. Por la Universidad Internacional de Andalucía (Huelva, España)