Estudio GeofsicoDe Sondajes Elctricos Verticales - SEV

SECTORES: OCCOPUNCO Y JAJAPANCA (RELLENO SANITARIO) Municipalidad Distrital de Madean-Yauyos-Lima, Diciembre, 2012

INDICERELLENO SANITARIO 1INDICE 2ndice de Tablas, Figuras y fotos. 31.Generalidades. 41.1 Introduccin.. 41.2 Ubicacin del rea de Estudio.. 41.3 Objetivos.. 51.3.1 General.. 51.4 Actividades.. 52.Mtodo Aplicado al Estudio.. 62.1 Prospeccin Geofsica Resistividad 62.2 Mtodo Geofsico de Resistividad: 8SEV) Simtrico.. 62.3 Sondeo Elctrico Vertical (SEV) Asimtrico 73.Caractersticas del Estudio en Campo 93.1 Recursos Humanos.. 93.2 Caractersticas del Equipo Geofsico: Tipo PSYSCAL.. 104.Caractersticas del Estudio en Gabinete 115.Resultados e Interpretacin.. 125.1 Perfil Geo elctrico A-A (Lamina N1).. 125.2 Perfil Geo elctrico B-B (Lamina N2).. 145.3 Mapa de Isobatas a la Napa Fretica (Mapa N1). 166.Conclusiones. 17Anexos 19

-Plano de Ubicacin de SEV. 20-Mapa Geofsico.. 21-Curvas de Sondeos Elctricos 23-Perfil Geo elctrico.. 26-Panel Fotogrfico.. 27

ndice de Tablas, Figuras y FotosFigura N1: Valores de resistividad de las rocas ms comunes, materiales de suelo. 7Figura N2: Dispositivo Tetraelectrodico Schlumberger Wenner. 8Tabla N 01: Ubicacin de los SEV desarrollados en el mbito del proyecto 9-Datum WGS84 9Tabla N02: perfil Geo elctrico MADEAN-Yauyos-Lima. 12Tabla N03: perfil Geo elctrico MADEAN-Yauyos-Lima. 14Foto N01: Ubicacin del SEV1, ejecutado en el rea del proyecto. 28Foto N02: Ubicacin del SEV2, ejecutado en el rea del Proyecto. 28Foto N03: Ubicacin del SEV3. Ejecutado en el rea del Proyecto. 29Foto N04: Vista del equipo Geofsico de Resistividad Pyscal Junior IRIS instrumentos, de fabricacin francesa, empleado en la ejecucin de los SEV.. 29

1. Generalidades1.1 IntroduccinEl estudio Geofsico de Sondajes Elctricos Verticales SEV constituye un insumo bsico para el expediente tcnico de Obra y Estudio de Impacto Ambiental de la infraestructura de disposicin final y aprovechamiento de residuos slidos del Expediente Tcnico del proyecto: Mejoramiento de la Gestin Integral de Residuos Slidos Municipales del distrito de MADEAN. Provincia de Yauyos, departamento de Lima (Sectores de Occopunco y Jajapanca). SU elaboracin estuvo a cargo del Ing. Walter Pari Pinto, explorador geofsico consultor.El presente documento plasma el proceso de aplicacin del Mtodo de Resistividad Geo elctrica Sondeos Elctricos Verticales, y los resultados obtenidos luego de evaluar las caractersticas fsicas del subsuelo, investigar las condiciones geo estructurales y conocer el comportamiento del subsuelo.Para lograr los resultados esperados se desarrollaron dos etapas: en campo y gabinete, la primera se efectu acorde con la programacin y contando con el apoyo de la Municipalidad Distrital de MADEAN mientras que la segunda constituyo el anlisis de los datos obtenidos en campo y en la sntesis de los mismos en el presente informe. 1.2 Ubicacin del rea de EstudioEl estudio geofsico para el proyecto de la infraestructura de disposicin final y aprovechamiento de residuos slidos, se emplazan en las reas de Accopunco y Jajapanca, perteneciente al distrito de MADEAN, provincia de Yauyos, departamento de Lima.

1.3 Objetivos1.3.1 GeneralElaborar el Estudio Geofsico de Sondajes Elctricos Verticales SEV para el Expediente Tcnico de la Obra y Estudio de Impacto Ambiental de la infraestructura de disposicin final y aprovechamiento de residuos slidos del Expediente Tcnico del Proyecto: Mejoramiento de la Gestin Integral de Residuos Slidos Municipales del distrito de MADEAN, provincia de Yauyos, departamento de Lima.Especficos Identificar la existencia de filtraciones de agua en profundidad y/o ubicar la existencia de alguna napa fretica en el rea de proyecto. Determinar e identificar los lmites de las interfaces de los diferentes horizontes verticales del corte geo elctrico y correlacionarlos en forma bidimensional con la geologa. Evaluar la granulometra del subsuelo en base a sus parmetros geofsicos.1.4 Actividades La primera actividad desarrollada fue recopilar informacin disponible del mbito de estudio contenida en: el Mapa geolgico del INGEMMET1 a la escala 1:100 000, cuadrngulo de Lima 13-h del Boletn N56, los planos topogrficos del sector prospectado, los registros de informacin geolgica superficial, etc. Luego, en campo, se efectuaron tres sondajes Elctricos Verticales - SEV sobre el terreno donde se erigir la infraestructura de disposicin final y aprovechamiento de residuos slidos. Finalmente, en gabinete, se procesaron los datos obtenidos en campo.

Generando informacin que luego de analizarse permitieron determinar las caractersticas fsicas del subsuelo, determinar las condiciones geo estructurales e inferir el comportamiento del subsuelo.

2. Mtodo Aplicado al Estudio2.1 Prospeccin Geofsica ResistividadEsta tcnica geofsica se caracteriza por el estudio de las variaciones de parmetros fsicos de las rocas o de los suelos, que tienen rangos de valores definidos. (Figura N1).2.2 Mtodo Geofsico de Resistividad: (SEV) SimtricoEs un mtodo geo elctrico indirecto normado y diseado internacionalmente para estudios de cortes geolgicos, se emplea sondaje Elctrico Vertical (SEV) de configuracin simtrica lineal tetraelectrodica (AMNB).Una vez emplazado los electrodos en superficie, se introduce ciclos de corriente regulada (Figura N2).El subsuelo es un medio fsico heterogneo muy complejo, ofrece mayor o menor dificultad al paso de la corriente elctrica regulada, condicionada e influido por factores como: tipo de litologa, granulometra, textura de las rocas, compacidad de las capas, temperatura, mineralizacin o salinizacin y flujos de aguas subterrneas, principalmente.

Figura N1: Valores de resistividad de las rocas ms comunes, materiales de suelo

2.3 Sondeo Elctrico Vertical (SEV) AsimtricoEl dispositivo electrodico lineal asimtrico trielectrodico (AMNB), traslada uno de los electrodos de emisin al infinito.El dispositivo trielectrodico, registra la resistividad utilizando el dispositivo aleatorio complementario al dispositivo simtrico; es empleado en zonas o reas con dificultades de accesibilidad para monitoreo de datos de campo y en la optimizacin de mapeos del subsuelo.

Figura N2: Dispositivo Tetraelectrdico Schlumberger Wenner

Dispositivo Schlumberger: Supone los electrodos de potencial a una separacin infinitesimal para los clculos tericos, comparados con la separacin entre los electrodos de corriente.

3. Caractersticas del Estudio en CampoEl trabajo de campo se desarroll de acuerdo a lo previsto teniendo en cuenta un control de la topografa y geologa del rea del proyecto.Se aplic la configuracin Schlumberger en los tres (3) ensayos elctricos.El trabajo de campo se ejecut con recursos humanos, equipo e instrumentos geofsicos y accesorios varios.La ubicacin de los Sondeos Elctricos Verticales SEV se muestra en la siguiente tabla:Tabla N 01: Ubicacin de los SEV desarrollados en el mbito del proyecto Datum WGS84

3.1 Recursos Humanos 01 Ingeniero Geofsico, especialista en monitoreo e interpretacin, de estudios geo elctricos aplicados en geotecnia e hidrogeologa y medio ambiente. 01 Tcnico especialista en los Registros Geofsicos de Datos de Campo. Supervisin del Jefe del Proyecto 03 Ayudantes de campo, para plantado de electrodos y tendido de carretes de cables y traslados a las estaciones de SEV3.2 Caractersticas del Equipo Geofsico: Tipo PSYSCALPara el desarrollo de las actividades de prospeccin en campo se ha utilizado un Resistivimetro modelo de PSYSCAL JUNIOR de la INSTRUMENTS IRIS digital (foto N4), una nueva generacin moderna de equipos de resistividad de fabricacin francesa que tiene la ltima tecnologa digital y de cmputo para investigar el terreno. El sistema usa tcnicas avanzadas de adquisicin de datos, de modo que datos de alta calidad son automticos. El procesamiento de datos incorporado proporciona respuestas preliminares en el campo. Los datos se almacenan en el disco duro, por lo que pueden leerse en una computadora compatible para el procesamiento final y la preparacin del informe.El sistema tiene una computadora Porttil para el anlisis, realizando de esta manera el trabajo mejor, ms rpido y de manera ms confiable. EL equipo tiene las siguientes especificaciones tcnicas:Del transmisor: Intensidad hasta 800 mA Voltaje de salida: hasta 400 V(800 V pico a pico) Potencia: 50W Duracin del pulso: (0.51 o 2s) Precisin sobre la corriente: mejor que 1%Del Receptor: Proceso de medicin y calibracin automtico Impedancia de entrada: 110mohs mnimo Rango de voltaje: proteccin hasta 1000 V Precisin sobre el voltaje: mejor que 1% Precisin sobre V/I: +-0.001 Mohs (a 800 mA) Temperatura de funcionamiento: -10C a +70C Alimentacin: Batera interna 12 V, 7a o externa de 12 V Calculo de error Standard Calculo de Potencial Espontaneo -SP4. Caractersticas del Estudio en GabineteLa informacin registrada en campo es procesada, analizada e interpretada en gabinete, las caractersticas fsicas de las formaciones geolgicas se correlacionaron con la informacin de la carta geolgica Nacional del INGEMMET, y el reconocimiento y levantamiento geolgico del rea de estudio.Posteriormente, la informacin fue procesada por software especializado para el tratamiento de parmetros geo resistivo de los grupos, formaciones geolgicas y depsitos sedimentarios cuaternarios.Finalmente, con un amplio sustento terico y la experiencia profesional para su interpretacin, se obtuvieron como resultados: secciones, perfiles y columnas geo elctricas representando a la geo forma interna o la geometra subterrnea del corte geolgico del rea estudiada.

5. Resultados e InterpretacinSe ha graficado para las dos reas de Accopunco y para el sector de Jajapanca, dos cortes o secciones geo elctricas con los resultados obtenidos de los tres (3) sondeos Elctricos Verticales SEV.Con la interpretacin de las variaciones geofsicas para los diferentes puntos SEV en profundidad, se puede definir: El espesor de las capas superficiales (depsitos de suelo reciente limo arcilloso y poco contenido de gravas que se emplaza en el rea de estudio). Permeabilidad de las capas geo elctricas existentes en el rea Profundidad de la Napa Fretica del Acufero Apreciar la geo forma

5.1 Sector Accopunco: Perfil Geo elctrico A-A (lamina N1)Seccin con rumbo SW-NE, los resultados se realizaron en base a dos (20) sondajes, cuyos resultados se muestran en la siguiente tabla.Tabla N 01: Ubicacin de los SEV desarrollados en el mbito del proyecto

La interpretacin es la siguiente:En el SEV1 se alcanz a investigar hasta los 90 metros de profundidad. En esta columna geofsica se aprecian resistividades bajas y altas. En superficie se tiene una capa con resistividades altas del orden de los = 1097 Ohmio-m a = 3405 Ohmio-m y espesor total de 4.1 m, que corresponden a un material de cobertura superficial muy reciente suelo vegetal, subyace un lente delgado de resistividades bajas = 34 Ohmio-m y de espesor E=1.1 m; subyace una capa de material reciente con resistividades moderadas que corresponden a un material con mayor contenido de finos con resistividad de = 77 Ohmio-m y espesor de E= 24.4 m; por debajo subyace a 34.6 m de profundidad, el material muy permeable saturado de agua que correspondera al acufero, con resistividades de = 15 Ohm-m y espesor no definido.En este Sondeo indirecto, la napa fretica del acufero muy conductiva se encuentra a profundidades de:

En el SEV2 se alcanz a investigar hasta los 90 metros de profundidad. En esta columna geofsica se aprecian resistividades bajas y altas. EN superficie se tiene una capa con resistividades altas del orden de los =1123 Ohmio-m y espesor de 0.8m, que corresponden a un material de cobertura superficial muy reciente suelo vegetal, subyace un lente delgado de resistividades moderadas de =223 Ohmio-m y de espesor E=2.1m, subyace una capa con

resistividades altas del orden de los =1070 Ohmio-m y espesor de 8.4m, que corresponden a un material de cobertura superficial muy reciente suelo vegetal; subyace una capa de material reciente con resistividades moderadas que corresponden a un material con mayor contenido de finos con resistividad de =208 Ohm-m y espesor de E=18.1m; por debajo subyace a 29.5m de profundidad, el material muy permeable saturado de agua que correspondera al acufero, con resistividades de =11 Ohm-m y espesor no definido.En este sondeo indirecto, la napa fretica del acufero muy conductiva se encuentra a profundidades de:

5.2 Sector Jajapanca: Perfil geo elctrico B-B (lamina N2)Seccin con rumbo NW-SE, los resultados se realizaron en base a dos (02) sondajes, EL SEV3 que pertenece a Jajapanca se ha correlacionado con el SEV2 de Accopunco y cuyos resultados se muestran en la siguiente tabla:

La interpretacin es la siguiente:En el SEV3 se alcanz a investigar hasta los 90 metros de profundidad. En esta columna geofsica se aprecian resistividades bajas y altas. En superficie se tiene una capa con resistividades altas del orden de los = 559 Ohmio-m a = 6376 Ohmio-m y espesor total de 11.6 m, que corresponden a un material de cobertura superficial muy reciente suelo vegetal, subyace una capa de material reciente con resistividades moderadas que corresponden a un material con mayor contenido de finos con resistividad de = 87 Ohmio-m y espesor de E= 19 m; por debajo subyace a 30.6 m de profundidad, el material muy permeable saturado de agua que correspondera al acufero, con resistividades de = 7 Ohm-m y espesor no definido.En este Sondeo indirecto, la napa fretica del acufero muy conductiva se encuentra a profundidades de:

En el SEV2 se alcanz a investigar hasta los 90 metros de profundidad. En esta columna geofsica se aprecian resistividades bajas y altas. EN superficie se tiene una capa con resistividades altas del orden de los =1123 Ohmio-m y espesor de 0.8m, que corresponden a un material de cobertura superficial muy reciente suelo vegetal, subyace un lente delgado de resistividades moderadas de =223 Ohmio-m y de espesor E=2.1m, subyace una capa con

resistividades altas del orden de los =1070 Ohmio-m y espesor de 8.4m, que corresponden a un material de cobertura superficial muy reciente suelo vegetal; subyace una capa de material reciente con resistividades moderadas que corresponden a un material con mayor contenido de finos con resistividad de =208 Ohm-m y espesor de E=18.1m; por debajo subyace a 29.5m de profundidad, el material muy permeable saturado de agua que correspondera al acufero, con resistividades de =11 Ohm-m y espesor no definido.En este sondeo indirecto, la napa fretica del acufero muy conductiva se encuentra a profundidades de:

5.1 Mapa de Isobatas a la Napa Fretica (Mapa N1)Este Mapa indica el comportamiento de las isoprofundidades desde la superficie de terreno hasta la napa fretica y muestra que los valores ms altos, con Za>34.5 m se localizan al sur del rea de estudio especficamente en el SEV2, en el mapa se muestra de color naranja y que conformara la zona con mayor depresin; mientras que los valores moderados de entre 29.5m a 34.5m se localizan en el sector central con gradiente decreciente al noroeste del rea; valores mnimos de Z menores a 29.5 m se localizan en el SEV1 en el sector norte del rea prospectada, conformando una leve elevacin de la napa fretica en el mapa se muestra de color celeste.

6. Conclusiones1. El estudio Geofsico llevado a cabo en MADEAN de la provincia Yauyos Lima, ha llevado a configurar una serie de capas de inters identificables por su extensin y morfologa. Se ha determinado capas elementales que varan en espesores y resistividades a causa de sus diferentes grados de compactacin, meteorizacin, alteracin y naturaleza.

2. El levantamiento de campo se complet dentro de la programacin establecida y los regmenes estndares de seguridad del rea de trabajo.

3. De acuerdo al perfil realizado se puede definir que toda la seccin estudiada es geolgica y geomorfolgicamente similar, presentndose cambios especficos en los espesores (Ver anexo de Resistividad Geoelectrcas)

4. En las secciones geoelectrcas A-A (lamina N1) del Sector Accopunco, y B-B (lamina N2) del sector Jajapanca prospectados, se ha determinado una secuencia de capas estratigrficas con sus espesores y resistividades que indican tipos de curvas KHK, HKQ, KQQ.

5. Del anlisis e interpretacin de las secciones geoelectrcas A-A (lamina N1) del sector Accapunco, y B-B (lamina N2) del sector Jajapanca prospectados, se ha determinado que en la capa inferior est constituida por material muy permeable arenoso (Acufero favorable) y se le encuentra a profundidades someras de entre 29.5 m (SEV2) a 34.6 m (SEV1) el ms profundo con relacin a la superficie de terreno. La sntesis se muestra en la siguiente tabla:

6. Del anlisis e interpretacin de los SEVs, se debera de dar prioridad al lugar en donde se aplic el SEV1 del sector Accopunco y como segunda alternativa el SEV3 del sector Jajapanca, para todos los lugares se deber de tomar muy en cuenta la profundidad el nivel del acufero y disear adecuadamente la infraestructura evitando la contaminacin de la napa fretica.

7. Se recomienda caracterizar las capas de interpretacin geofsica con informacin complementaria, ya sea calicatas y/o SPT y/o mtodos directos DHH.

ANEXOS

-Plano de Ubicacin de SEV

-Mapa Geofsico

Curvas de Sondeos Elctricos

-Perfil geoelectrco

-Panel Fotogrfico

Foto N01: Ubicacin del SEV1 en el sector Accopunco ejecutado en el rea del proyecto

Foto N02: Ubicacin del SEV2 en el sector Accopunco ejecutado en el rea del proyecto

Foto N03: Ubicacin del SEV3 en el sector de Jajapanca ejecutado en el rea del proyecto

Foto N04: Vista del equipo Geofsico de Resistividad Pyscal Junior IRIS instruments, de fabricacin francesa, empleado en la ejecucin de los SEVPgina 2 de 29