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Uso de métodos eléctricos y geotécnicos para evaluar la estabilidad de un talud en Tijuana, B.C.
Electrical methods and geotechnical engineering to evaluate slope stability: case study for a site located in Tijuana metropolitan area.
LUIS GUILLERMO PLASCENCIA ARREOLA
Marco Antonio Pérez Flores
Acceso Abierto
Atribución
Estabilidad de laderas, taludes, métodos eléctricos, resistividad eléctrica
Slope stability, electrical resistivity, geophysics
Rotational and translational landslides are a serious problem in the metropolitan area of Tijuana, Baja California; the urban development has occurred in areas where terrain instability is a latent threat. The characterization of a landslide requires a multidisciplinary approach to relate geological processes with soil mechanical parameters. Connection between these factors is not common in slope stability modeling. The usual practice is to separately asses geophysical and geotechnical methods. In this study, electrical resistivity models in 3D, 2D where used to compliment information from boreholes (drilled to a depth of 20 m) and laboratory tests conducted in representative soil samples recovered on site. The study area is located in the central south portion of Tijuana metropolitan area, its lithology has a sedimentary origin, therefore there was little variation in resistivity values. The coupling of resistivity models with borehole logs and soil mechanical parameters obtained from lab tests, made it possible to come up with stratigraphic profiles to compute slope stability, even in areas where boreholes were not drilled. Slope stability is expressed by a factor of safety (FS) which is a ratio between shear strength and shear stress. Results from our slope stability computations allowed us to identify areas where earthworks and other contention measurements are required to increase the FS to values required by regulation.
La ciudad de Tijuana, Baja California, presenta serios problemas relacionados con deslizamientos de suelo rotacionales y traslacionales, debido a que buena parte del crecimiento urbano se ha desarrollado en laderas, donde la inestabilidad del terreno es una amenaza latente. La caracterización de un deslizamiento y los análisis de riesgo requieren un enfoque multidisciplinario que conecte los procesos geológicos con los parámetros mecánicos del suelo. La conexión de estos factores generalmente no se realiza cuando se calcula la estabilidad de los taludes y laderas; en la práctica es común que las técnicas geofísicas y geotécnicas se analicen por separado. En este trabajo se emplearon modelos de resistividad eléctrica en 3D y 2D para complementar la información obtenida con pozos de exploración somera (perforados hasta 20 m de profundidad) y pruebas de laboratorio realizadas en muestras de suelo representativas del sitio de estudio, ubicado en la zona sur-central de la mancha urbana del municipio de Tijuana. Debido a la naturaleza sedimentaria de las formaciones litológicas del sitio de estudio, los contrastes de resistividad no fueron muy pronunciados. Sin embargo, la resolución de los modelos de resistividad, en conjunto con la información de los pozos y parámetros mecánicos obtenidos en laboratorio, permitió proponer modelos estratigráficos para realizar el cálculo de estabilidad de laderas y taludes existentes en el sitio de estudio, inclusive en áreas donde no se perforaron pozos. La estabilidad calculada se expresa por medio un factor de seguridad (FS) que relaciona la resistencia al corte de la masa de suelo con las fuerzas desestabilizadoras que actúan sobre el talud o ladera. Los resultados de los cálculos de estabilidad permitieron identificar áreas donde es necesario realizar obras de contención o rectificación geométrica para incrementar la estabilidad y así alcanzar el valor de FS requerido por normativa.
CICESE
2020
Tesis de maestría
Español
Plascencia Arreola, L.G. 2020. Uso de métodos eléctricos y geotécnicos para evaluar la estabilidad de un talud en Tijuana, B.C. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 87 pp.
GEOFÍSICA DE LA MASA SÓLIDA TERRESTRE
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