Dos empresas multinacionales
interesadas en la construcción de una fabrica de aluminio y una
central eléctrica en un manglar en una isla cerca de Papua Nueva
Guinea decidieron realizar un estudio de exploración de arena
alrededor de la isla para encontrar arena para llenar la ciénaga.
Varios levantamientos geofísicos y geotécnicos fueron realisados
involucrando
sísmica, sonar de barrido lateral, batimetría multihaz, 77 vibrocores y
116 perforaciones. Por la calidad mediocre de los resultados
geofísicos, la posición de los vibrocores y perforaciones fue
seleccionada arbitrariamente.
Despues de dos años de
investigaciones con un valor de 12 millones de dollares, el informe
final concluyó que no habia volumenes adecuados de arena disponible.
Entonces los consultantes decidieron realizar un levantamiento
Aquares con la esperanza de conseguir un mejor conocimiento geologico
del terreno a partir de un modelo 4D. Despues de 10 dias de
levantamiento en el terreno los resultados geoeléctricos mostraron la
ubicación de mas de 200 milliones de m3 de arena. Ademas, los
resultados tambien mostraron una ruta alternativa para el canal de
acceso evitando varios lugares rocosos (ver figura). Cambiando el
diseño del canal moviendolo mas o menos 300 m hacia el oriente se
ahorraron gastos significantes de dragado. Basandose en el modelo
4D de resistividad resultó un ahorro de gastos estimado 1000 veces
mayor que el valor del estudio Aquares.
En Limbe, Camerún tomaron la decisión
de construir un puerto para el mantenimiento de plataformas petroleras.
En primera instancia el diseño y la licitacion de construcción del
puerto se hice sin mucho conocimiento geológico profundizado. Una
empresa de construcción marina ineresada en el proyecto y conciente de
la importancia y peligros de la falta de información geológica decidió
de elaborar un modelo 4D integral del terreno basandose en un estudio
Aquares.
Se realizó un modelo 4D de todo el
terremo de construcción basandose en los resultados geoeléctricos
completados con unas perforaciones bien ubicadas. La figura muestra
unos perfiles horizontales a 10, 12 y 16 m bajo el nivel de referencia
y un perfil vertical mostrando los espesores de las capas geológicas.
La geología del sitio contiene basalto sólido cubierto con basalto
alterado y sedimentos gruesos y finos como fue confirmado en las
perforaciones.
Basandose en el diseño original quedó claro que la construcción de
los muelles y las obras de dragado serían extremamente costosas por la
presencia de la roca basaltica dura. Despues de varios cálculos y
comunicaciones con los consultantes del cliente, se tomó la decisión
de modificar el diseño para tomar ventaja de la ubicación del basalto
para las fundaciones de los muelles y de los sedimentos blandos para el
darsena y el pozo de mantenimiento de las plataformas.
Ajustando el diseño del puerto a las
condiciones geológicas definidas en el modelo integral 4D del terreno
se estimaron ahorros de mas del 50% en gastos de construcción.
Desarollo
portuario en Buenaventura
Una empresa portuaria Colombiana
planificando un nuevo puerto en un manglar en Buenaventura, Colombia
decidió que para el diseño de los muelles, darsena y otra
infraestructura necesitaban un modelo 4D del terreno basado en
información geoeléctrica Aquares.
La
figura muestra un perfil horizontal y
vertical del sitio. Los altos valores de la resistividad (rojo-verde)
representan la roca lodolite mientras que los valores bajos de la
resistividad
(azul) reprentan sedimentos lodosos como fue confirmado en
las perforaciones. Basandose en esta información se pudo
calcular los volúmenes de sedimentos y roca para dragar
para profundizar
la dársena al norte del canal de acceso existente y se pudo diseñar
los muelles conociendo la profundidad correcta de la roca.
Adicionalmente los perfiles muestran
valores de la resistivitad de la roca en la zona de los manglares
(verde-amarilla: 1.5-3.5 Ohmm) diferentes en comparación con los
valores de la resistividad de la roca en la zona al norte del canal de
navegación (rojo: >5 Ohmm). Este fenómeno está relacionado
probablemente con los valores bajos del pH en los manglares a causa de
las
concentraciones elevadas de sulfatos generados por la descomposición
de tejido biológico de los animales que viven en el manglar. Si
no se toma precauciones apropriadas siguiendo las obras de dragado, el
peligro de sulfatos ácidos podría volverse una amenaza para la vida
marina de la zona.
Sin la aplicación de métodos
geofísicos avanzados presentados en un modelo 4D del subsuelo es obvio
que este peligro ambiental solo sería detectado durante la ejecución
del proyecto ya desencadenado por las obras de dragado.
Desarollo
portuario en Eden
El
proyecto de desarollo del puerto de Eden es un proyecto de
construcción marina manejado por NSW Trade and Investments (Crown Lands) en Nueva Gales del Sur, Australia,
incluyendo la
extensión de las rompeolas existentes, muelles, amarraderos, obras de
dragado y
un atenuador de olas fijo o flotante. El diseño original estuvo basado
en una
investigación in situ incluyendo un levantamiento sísmico, sónar
lateral,
magnetometría, 21 perforaciones y 15 vibrocores. Despues Crown Lands
decidió
realizar una investigación adicional utilizando el método geofísico
avanzado
Aquares y compilando toda la información disponible en un modelo 4D
para mitigar los riesgos geológicos del proyecto.
La figura muestra los resultados presentados en 4D en el
software Encom
PA. Los resultados muestran claramente la extensión y profundidad de
las estructuras de altos
valores de la resistividad relacionadas con roca y grava. Encontraron
diferencias significantes con los resultados sísmicos.
La aplicación del método geofísico avanzado en un modelo
integral 4D ha generado una estimación del
20% de ahorros en costos de dragado y pilotaje.
Trazado de conductos
Una empresa de construcción fue
contratada para construir una central eléctrica en la costa de Ghana
incluyendo conductos para aspirar y evacuar agua del mar para el
enfriamiento de la central. Los tuneles de aspiración y evacuación
fueron realizados con perforaciones horizontales a 10 m de
profundidad a
partir de la playa. Como las perforaciones se hacen preferencialmente
en roca sólida mientras que la recuperación de los equipos de
perforacion es mas fácil en sedimentos blandos donde una simple draga
de succión podría excavarlos, el proyecto necesitó información
geológica detallada de alta calidad. Como la información sismica y de
las perforaciones disponibles eran claramente insuficientes, la empresa
decidió realizar un estudio geoeléctrico Aquares para generar un modelo 4D georeferenciado del terreno.
Los
perfiles geoeléctricos verticales muestran claramente el nivel de la
roca (rojo-café: valores elevados de la resistividad) bajo una capa de
roca alterada (verde-amarillo: valores intermediarios de la
resistividad) y sedimentos blandos (azul: valores bajos de la
resistividad). El perfil horizontal a 2 m abajo del nivel del fondo del
mar muestra la ubicación y extensión de un antiguo sistema de ríos
marcado por sedimentos de bajo valor de resistividad (azul)
serpenteando
entre estructuras rocosas de valor de resistividad intermediario
(verde).
Basandose en esta información de alta
precisión presentado en un modelo 4D georeferenciado combinado con unas
perforaciones adicionales, las rutas de los tuneles fueron optimizadas
ahorrando así millones de dollares en gastos de perforación y de
dragado.
Minería aluvial
Despues de varios meses de baja
productividad en el rio Tshikapa, Kasai Occidental, DRC Congo, una
empresa minera de diamantes decidió realizar un estudio geoeléctrico
Aquares para ubicar la grava diamantífera dentro de la concesión
minera. Un modelo 4D georeferenciado fue establecido de toda la
concesión en una malla de 5x5 m2. Los valores bajos (azul) de la
resistividad representan una grava antigua con altos grados de
diamantes, sobre roca de alto valor de resistividad (rojo-café) y
cubierta por una capa superficial de alto valor de resistividad (rojo)
representando una grava mas reciente (movil) con concentraciones de
diamantes mas limitadas.
Dirigiendo las obras de dragado hacia
las estructuras mas prometedoras como las visualizadas en el modelo
geoeléctrico 4D, la productividad de la operación minera aumentó
de manera significativa.
Proyectos de Dragado
Después
de una
investigación in situ incluyendo un nombre de métodos geofísicos
clasicos y
unas perforaciones, ACP (Autoridad del Canal de Panama) salió una
licitación
para dragar el canal de acceso hasta las esclusas de Miraflores. Un
grupo de
empresas de dragado interesadas en el proyecto decidió realizar una
investigación adicional incluyendo un modelo 4D del terreno basado en
los resultados de un estudio geoeléctrico Aquares.
La
figura muestra unas secciones horizontales y verticales como resultado
del estudio
geoeléctrico. El perfil vertical muestra la ubicación y extensión de
roca
basaltica dura, lodolites mas blandos y lodo blando. La sección
horizontal
muestra la extensión lateral de las formaciones geológicas al nivel de
dragado.
Se nota la existencia de un palaeo canal natural cortado en la roca por
el Rio
Chagres saliendo del lago Gatun dirección al Pacifico en tiempos
geológicos antiguos cuando el nivel del Pacífico era mas bajo de lo que
es en la actualidad.
Esta
calidad de
información geofísica complementada con un número limitado de
perforaciones
bien ubicadas y todo presentado en un modelo 4D del subsuelo
permitieron al contratista de dragado calcular bien los
riesgos geológicos. En consecuencia, el proyecto de dragado salió a
solo el 30%
del presupuesto original estimado por ACP basandose en la primera
investigación in
situ sin método geofísico avanzado y sin modelo 4D integral del terreno.
Conclusión:
Aquares es un método geofísico
extremamente flexible y de alto nivel. Aquares es muy eficaz en la
reducción de los riesgos geológicos para cualquier proyecto que
necesite
información geológica. Para la mayoría de las investigaciones de
terrenos geológicos el método Aquares definitivamente es la mejor
opción costo-calidad gracias a sus resultados claros, inequívocos y de
mejor calidad donde otros métodos fallan a menudo.
"We are finally done with the
guesswork!"
("Finalmente terminamos con esas adivinanzas!")
(cita del Cuerpo de Ingenieros en Florida (USACE) despues de un
levantamiento Aquares exitoso siguiendo unos levantamientos clásicos
inconclusos)
