Tesis por compendio / [ES] Los deslizamientos son uno de los riesgos naturales que más trascendencia tiene en la actividad humana. En Ecuador, en época de lluvias (una de las dos estaciones del año), este tipo de eventos supone una de las mayores preocupaciones y situaciones de peligro en todo su territorio. El estudio de los deslizamientos supone una inversión importante cuando se trata de enfrentarlo aplicando sondeos mecánicos. Desde hace ya unas décadas, el uso de técnicas geofísicas en las investigaciones, incluso en la definición de la superficie de ruptura, ha permitido reducir costes y obtener información más amplia correlacionable con técnicas directas. No obstante, el empleo de geofísica de forma única en los estudios geológicos y geotécnicos precisa de la combinación de varios métodos, de manera que se pueda obtener un modelo ajustado y preciso. Las técnicas del método sísmico son las más empleadas en los estudios de deslizamientos y la sísmica pasiva se han venido aplicando recientemente con éxito. La técnica de cociente espectral (HVSR), que Nakamura definió en los 80, trata de la medida del ruido ambiental (de forma pasiva) mediante un sistema de tres geófonos orientados en las direcciones del espacio. Esta técnica es admitida en la definición del periodo de vibración del terreno (microzonificación sísmica, interacción suelo-estructura), pero su aplicación en otros campos es aún restringida. Esto es debido a su escasa capacidad de definición de los materiales en profundidad a partir de un modelo de dos capas. Sin embargo, aprovechando esta característica se ha desarrollado su aplicación al estudio y determinación de la superficie de ruptura de deslizamientos en Ecuador. Partiendo de los resultados de estudios de la determinación del basamento bajo la Presa de San Marcos (Cayambe, provincia de Pichincha) donde la aplicación de la técnica HVSR ha permitido delinear el substrato rocoso en una zona profunda (más de 80 m) compuesta por rellenos de valle. Esto se ha realizado mediante la correlación de las frecuencias naturales de vibración del terreno y la información en perforaciones que alcanzaron el substrato. Este estudio también permitió definir nuevas estructuras tectónicas. Los resultados fueron transferidos al estudio de dos deslizamientos diferentes. En Pujilí (Cotopaxi) se investigó un deslizamiento de materiales similares (deslizados y estáticos) donde el contraste de impedancias (cambios de velocidad sísmica y densidad del terreno) permitió diferenciar la superficie de ruptura. También se pudo identificar zonas de inestabilidad potencial (continuación del movimiento) y estudiar fracturas interiores en la masa movilizada (usando la directividad), relacionadas con sus tensiones internas. La aplicación del HVSR se respaldó mediante perfiles de sísmica de refracción y MASW para obtener un estudio en dos dimensiones de la zona deslizada, aplicando la relación entre la frecuencia natural del terreno y la velocidad de la onda de corte para los materiales en movimiento. El otro caso es un deslizamiento en Guarumales (Azuay) donde los materiales deslizantes están sobre un basamento metamórfico. Las zonas de actividad fueron analizadas y determinadas comprobándose que se relacionaban con la estabilización acometida en la zona para la habilitación de la vía de acceso a instalaciones de una hidroeléctrica. La metodología empleada fue similar a la empleada en Cayambe, pero basándose exclusivamente en otras técnicas geofísicas (SEV y sísmica activa). Estas investigaciones han podido constatar la aplicabilidad de las técnicas geofísicas como herramientas en estudios preliminares que proporcionan información espacial, con tiempos reducidos de aplicación y procesado y económicamente rentables. Estos estudios pueden ser aplicados en fases iniciales o en análisis premonitorios y ser empleados en la toma de decisiones, permitiendo la identificación de la superficie de ruptura. / [CA] Els lliscaments són un dels riscos naturals que més transcendència té en l'activitat humana. A l'Equador, en època de pluges (una de les dues estacions de l'any), este tipus d'esdeveniments suposa una de les majors preocupacions i situacions de perill en tot el seu territori. L'estudi dels lliscaments suposa una inversió important quan es tracta d'enfrontar-lo aplicant sondejos mecànics. Des de fa ja unes dècades, l'ús de tècniques geofísiques en les investigacions, fins i tot en la definició de la superfície de ruptura, ha permés reduir costos i obtindre informació més àmplia correlacionable amb tècniques directes. No obstant això, l'ús de geofísica de manera única en els estudis geològics i geotècnics precisa de la combinació de diversos mètodes, de manera que es puga obtindre un model ajustat i precís. Les tècniques del mètode sísmic són les més emprades en els estudis de lliscaments i la sísmica passiva s'han vingut aplicant recentment amb èxit. La tècnica de quocient espectral (HVSR), que Nakamura va definir en els 80, tracta de la mesura del soroll ambiental (de manera passiva) mitjançant un sistema de tres geófonos orientats en les direccions de l'espai. Esta tècnica és admesa en la definició del període de vibració del terreny (microzonificació sísmica, interacció sòl-estructura), però la seua aplicació en altres camps és encara restringida. Això és degut a la seua escassa capacitat de definició dels materials en profunditat a partir d'un model de dues capes. No obstant això, aprofitant esta característica s'ha desenvolupat la seua aplicació a l'estudi i determinació de la superfície de ruptura de lliscaments a l'Equador. Partint dels resultats d'estudis de la determinació del basament sota la Presa de Sant Marcos (Cayambe, província de Pichincha) on l'aplicació de la tècnica HVSR ha permés delinear el substrat rocós en una zona profunda (més de 80 m) composta per farciments de vall. Això s'ha realitzat mitjançant la correlació de les freqüències naturals de vibració del terreny i la informació en perforacions que van aconseguir el substrat. Este estudi també va permetre definir noves estructures tectòniques. Els resultats van ser transferits a l'estudi de dos lliscaments diferents. En Pujilí (Cotopaxi) es va investigar un lliscament de materials similars (lliscats i estàtics) on el contrast d'impedàncies (canvis de velocitat sísmica i densitat del terreny) va permetre diferenciar la superfície de ruptura. També es va poder identificar zones d'inestabilitat potencial (continuació del moviment) i estudiar fractures interiors en la massa mobilitzada (usant la directivitat), relacionades amb les seues tensions internes. L'aplicació del HVSR es va recolzar mitjançant perfils de sísmica de refracció i MASW per a obtindre un estudi en dues dimensions de la zona lliscada, aplicant la relació entre la freqüència natural del terreny i la velocitat de l'ona de tall per als materials en moviment. L'altre cas és un lliscament en Guarumales (Azuay) on els materials lliscants estan sobre un basament metamòrfic. Les zones d'activitat van ser analitzades i determinades comprovant-se que es relacionaven amb l'estabilització escomesa en la zona per a l'habilitació de la via d'accés a instal·lacions d'una hidroelèctrica. La metodologia emprada va ser similar a l'empleada en Cayambe, però basant-se exclusivament en altres tècniques geofísiques (SEV i sísmica activa). Estes investigacions han pogut constatar l'aplicabilitat de les tècniques geofísiques com a eines en estudis preliminars que proporcionen informació espacial, amb temps reduïts d'aplicació i processament i econòmicament rendibles. Estos estudis poden ser aplicats en fases inicials o en anàlisis premonitòries i ser emprats en la presa de decisions, permetent la identificació de la superfície de ruptura. / [EN] Landslides are one of the most significant natural risks in human activity. In Ecuador, during the rainy season (one of the two seasons of the year), this type of event is one of the most significant concerns and dangerous situations throughout its territory. The study of landslides represents a significant investment in dealing with it by applying mechanical surveys. For decades now, the use of geophysical techniques in investigations, including in the definition of the rupture surface, has made it possible to reduce costs and obtain broader information correlatable with direct techniques. However, using geophysics in a unique way in geological and geotechnical studies requires the combination of several methods so an adjusted and accurate model can be obtained. The seismic method techniques are the most used in landslide studies, and passive seismic has been successfully applied recently. The spectral ratio technique (HVSR), which Nakamura defined in the 1980s, deals with measuring environmental noise (passively) using a system of three geophones oriented in spatial directions. This technique is accepted in the definition of the ground vibration period (seismic microzonation, soil-structure interaction), but its application in other fields is still restricted. That is due to its poor ability to define materials in depth from a two-layer model. However, taking advantage of this characteristic, its application to the study and determination of the landslide rupture surface in Ecuador has been developed. Based on the results of studies of the determination of the basement under the San Marcos Dam (Cayambe, province of Pichincha), where the application of the HVSR technique has allowed the delineation of the rock substrate in a deep area (more than 80 m) composed of fills of valley. That has been done by correlating the natural vibration frequencies of the ground and the information in drillings that reached the substrate. This study also allowed new tectonic structures to be defined. The results were transferred to the study of two different landslides. In Pujilí (Cotopaxi), a landslide of similar materials (slid and static) was investigated where the contrast of impedances (changes in seismic velocity and ground density) allowed the rupture surface to be differentiated. Identifying areas of potential instability (continuation of movement) and studying internal fractures in the mobilized mass (using directivity) related to its internal tensions was also possible. The application of HVSR was supported by refraction seismic profiles and MASW to obtain a two-dimensional study of the slipped zone, applying the relationship between the natural frequency of the terrain and the shear wave velocity for moving materials. The other case is a landslide in Guarumales (Azuay), where the sliding materials are on a metamorphic basement. The areas of activity were analyzed and determined, proving that they were related to the stabilization carried out in the area to enable the access road to hydroelectric facilities. The methodology was similar to that used in Cayambe but was based exclusively on other geophysical techniques (VES and active seismic). These investigations have confirmed the applicability of geophysical techniques as tools in preliminary studies that provide spatial information with reduced application and processing times and are economically profitable. These studies can be applied in initial phases or premonitory analyses and used in decision-making, allowing the identification of the rupture surface. / Alonso Pandavenes, OM. (2024). Técnicas de sísmica pasiva HVSR aplicadas a la geotecnia. Aplicación al estudio de Movimientos en Masa en la Planificación Territorial e Infraestructura Civil en Ecuador [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/202657 / Compendio

La presente tesis analizó la calidad de la roca mediante los principales índices geológicos como son el RMR índice de Bianowski y el índice de Q de Barton. Esto se dividió en 8 zonas, desde la zona I a zona IV que tiene una meteorización muy alta, la meteorización disminuye hasta llegar a la zona 8 dónde es un macizo más consolidado, esto se refleja en los índices geológicos, para la zona I se obtuvo un RMR de 31% y un índice de Q de Barton de 0.194 mientras que en la zona 7 se obtuvo un RMR de 57% un índice de Q de Barton de 7.433 siendo estas las zonas con valores mínimos y máximos respectivamente. Se obtuvieron en campo el dip y el dip direction de todo el macizo, dividiéndose en 8 zonas como se mencionó anteriormente, del análisis mediante el software dips se obtuvo que existe deslizamientos planares, por lo tanto, se optó por analizar todo el macizo por el programa lo rocfall 3, el cual se obtuvo los resultados con una gran similitud a lo real en campo. Además de la clasificación geológica también se ensayaron muestras de roca para conocer sus propiedades físicas y mecánicas, entre los ensayos está el ensayo triaxial, el ensayo de compresión simple, ensayo de peso específico, ensayo de porcentaje de humedad y ensayo de porcentaje de absorción, el resultado del ensayo triaxial se obtuvo el ángulo de fricción interna de 45.7º con una cohesión de134.04 kg/cm2 datos importantes qué serán usados como datos de entrada en el programa rocfall 3. Para la zona que presenta desprendimientos de bloques de roca analizadas en el programa rocfall3 se empleara el sistema de BARRERA DE PROTECCIÓN CONTRA CAÍDAS DE ROCAS GBE-500ª, son mallas de triple torsión esta medida de mejora soporta la capacidad de hasta 500KJ De energía a comparación del resultado que se obtuvo el software que es de 88.97 KJ con una distancia de salida de 80.83 m. / This thesis analyzed the quality of the rock using the main geological indices such as the Bianowski RMR index and the Barton Q index. This was divided into 8 zones, from zone I to zone IV which has a very high weathering, the weathering decreases until it reaches zone 8 where it is a more consolidated massif, this is reflected in the geological indices, for zone I it is obtained an RMR of 31% and a Barton's Q index of 0.194, while in zone 7 an RMR of 57% and a Barton's Q index of 7.433 were obtained, these being the areas with minimum and maximum values respectively. The dip and dip direction of the entire massif were obtained in the field, dividing it into 8 zones as mentioned above. From the analysis using the dips software it was obtained that there are gradually planes, therefore, it was decided to analyze the entire massif by the rocfall 3 program, which obtained the results with great similarity to what is real in the field. In addition to the geological classification, rock samples were also tested to know their physical and mechanical properties, among the tests are the triaxial test, the simple compression test, specific weight test, humidity percentage test and absorption percentage test, The result of the triaxial test was the internal friction angle of 45.7º with a cohesion of 134.04 kg/cm2, important data that will be used as input data in the Rocfall 3 program. For the area that presents rock block detachments analyzed in the rocfall3 program, the GBE-500ª ROCK FALL PROTECTION BARRIER system will be used, they are triple twist meshes, this improvement measure supports the capacity of up to 500KJ Energy compared From the result obtained by the software, it is 88.97 KJ with an exit distance of 80.83 m.

El suelo volcánico de la región de Moquegua en la provincia de Omate es un material de grano mediano, muy frágil y poco denso a su vez; lo cual hace que tenga un mal comportamiento geotécnico. El material proveniente de un talud, se le adicionará conglomerantes como el cemento y la cal para mejorar sus parámetros geotécnicos y evaluar desde un punto de vista más ingenieril. La metodología de esta investigación se inició con los ensayos para caracterizarlos, entre ello se realizó el ensayo de tamizado NTP 339.128 (ASTM D422), el ensayo para determinar el contenido de humedad NTP 339.127 (ASTM D42216); con la finalidad de poder determinar el suelo de estudio. Luego se realizaron ensayos de pH del suelo NTP 339.176 y de compactación Proctor Modificado NTP 339.141 (ASTM D1557), estos se usaron con el propósito de hallar la mejor dosificación de cal para la arena y del Proctor trato de encontrar la máxima densidad seca del suelo para aplicar esa misma densidad en los ensayos de corte. Finalmente, se ensayaron muestras a un Corte Directo NTP 339.171 (ASTM D3080), con la finalidad de obtener los parámetros de ángulo de fricción y cohesión. Las combinaciones de dosificación de cal que se usó para toda la tesis fueron de 4% constante para todas las muestras y de cemento fueron 2%, 4%, 6% y 8%. En suma, se realizaron estos ensayos a 3 y 7 días de curado, con el fin de evaluar el comportamiento y la tendencia de los esfuerzos cortantes a más días. Los resultados más relevantes mostraron que se obtuvieron un aumento de su ángulo de fricción en respecto al suelo natural de 16% para una mezcla de 2% de cemento y 4% de cal, 30% para una mezcla de 4% de cemento y 4% de cal, 28% para una mezcla de 6% de cemento y 4% de cal; y 22.57% para una mezcla de 8% de cemento y 4% de cal; estos resultados son dados para un curado de 3 días. En cambio, para un curado de 7 días se tienen los siguientes resultados de ángulo de fricción respecto al suelo natura de 27% para una mezcla de 2% de cemento y 4% de cal, 37% para una mezcla de 4% de cemento y 4% de cal, 35% para una mezcla de 6% de cemento y 4% de cal; y 29.92% para una mezcla de 8% de cemento y 4% de cal. En cuanto a los esfuerzos de resistencia al corte que se mostraran más adelante, se puede decir que mejoran con respecto al suelo natural, ya sea para un curado de 3 y 7 días. / The volcanic soil of the Moquegua region in the province of Omate is a medium grain material, very fragile and not very dense; which causes him to have a bad geotechnical behavior. The material from a slope will be added with binders such as cement and lime to improve its geotechnical parameters and evaluate from a more engineering point of view. The methodology of this investigation began with the tests to characterize them, among them the NTP 339.128 sieve test (ASTM D422) was performed, the test to determine the NTP 339.127 moisture content (ASTM D42216); in order to determine the study floor. Then, NTP 339.176 soil pH and Modified Proctor NTP 339.141 (ASTM D1557) compaction tests were performed, with the purpose of finding the best lime dosage for the sand and the Proctor trying to find the maximum dry soil density to apply that same density in cutting tests. Finally, samples were tested at a Direct Cut NTP 339.171 (ASTM D3080), in order to obtain the parameters of friction and cohesion angle. The lime dosage combinations that were used for the entire thesis were 4% constant for all samples and cement were 2%, 4%, 6% and 8%. In sum, these trials were performed at 3 and 7 days of cure, in order to evaluate the behavior and tendency of the shear stresses to more days. The results obtained indicate that the friction angle shows an increase in proportion to natural soil of 16% for a mixture of 2% cement and 4% lime, 30% for a mixture of 4% cement and 4 Lime%, 28% for a mixture of 6% cement and 4% lime; and 22.57% for a mixture of 8% cement and 4% lime; These results are given for a 3-day cure. On the other hand, for a 7-day cure, the following friction angle results with respect to the natural soil of 27% for a mixture of 2% cement and 4% lime, 37% for a mixture of 4% cement and 4% lime, 35% for a mixture of 6% cement and 4% lime; and 29.92% for a mixture of 8% cement and 4% lime. / Tesis