Apuntes de tomografía práctica aplicada (II). Rellenos

En este post, mostraré un ejemplo de la aplicación de la tomografía eléctrica a un caso real; en concreto, a la detección del espesor de residuo sólido urbano (RSU) y residuos de materiales de construcción (runas), en un vertedero.

Una vez analizada la zona de estudio, (geología, extensión, topografía, accesibilidad, etc), se determina que para este caso, el método de la tomografía eléctica es aplicable y  que puede dar buenos resultados.

La zona era accesible, había extensión suficiente para realizar los perfiles, la topografía era prácticamente plana, la profundidad estimada de la base del vertedero alcanzable y existía un buen contraste de resistividades entre los materiales de relleno del vertedero y la base sobre la cual se depositaban.

Debido a que se tenía extensión suficiente y en algunos puntos se preveía que el espesor de relleno del vertedero alcanzara los 30 m se optó por realizar perfiles con una separación entre electrodos de 3.0 -4.0 m que implicaba una longitud de perfil de 141-188 m y permitía alcanzar una profundidad máxima en el centro del perfil de 27-36 m.

Perfil de tomografía eléctrica realizado en el vertedero, en el cual se puede diferenciar el sustrato rocoso, el residuo sólido urbano (RSU) y los residuos de materiales de la construcción (Runas), en base a su comportamiento eléctrico

En este perfil, realizado en el vertedero, se puede diferenciar a partir de los valores de resistividad: el sustrato rocoso (base del vertedero), los residuos sólidos urbanos (RSU) y los residuos de materiales de la construcción (runas).

Cabe indicar, que paralelamente a la campaña geofísica, se realizó una campaña geotécnica de sondeos a rotación con extracción de muestra continua, en diferentes puntos del perfil, lo que permitió verificar los resultados obtenidos con la tomografía eléctrica con un método directo, como son los sondeos.

Si observamos el perfil, podemos distinguir una zona que presenta un comportamiento eléctrico muy homogéneo y resistivo (colores morados), con valores superiores a los 400 Ohm·m.  Esta zona se corresponde con el sustrato rocoso, que constituye la base del vertedero, y que, en base la geología de la zona y los sondeos realizados, estaba constituido por granito.  La homogeneidad del comportamiento eléctrico, nos indica que en esta zona, el granito, presenta poca fracturación y alteración.

En el perfil también se puede observar un nivel intermedio que presenta un comportamiento algo más heterogéneo y claramente conductivo (colores azules y verdes), con valores de resistividad eléctrica de 1-15 Ohm·m.  Este nivel representaría el residuo sólido urbano (RSU), constituido por arcillas y materiales principalmente orgánicos y con un alto contenido en lixiviado, que da una respuesta eléctrica conductiva.

Por último, en la parte superior izquierda del perfil, se identifica un nivel, que presenta un comportamiento eléctrico bastante heterogéneo y con valores de resistividad intermedios entre los RSU y el Sustrato Rocoso, y que indican la presentacia de un relleno de materiales de la construcción. Este relleno presenta un comportamiento menos continuo, porque esta constituido por una mezcla de muchos elementos con distintos valores de resistividad (bloques de hormigón, hierros, cristales, ladrillos, etc).  No obstante, cabe indicar que su presencia se confirmó también con la realización de un sondeo.

Perfil de tomografía eléctrica realizado en el vertedero, en el cual se puede distinguir el sustrato rocoso, los RSU y dos zonas que se pueden interpretar comos rieras.

En este segundo perfil, al igual que en el anterior, se diferencia: una zona que presenta un comportamiento eléctrico homogéneo y conductivo (colores azules) y que se correspondería con los residuos sólidos urbanos (RSU) y una zona resistiva con valores superiores a 400 Ohm·m, que se correspondería con el el sustrato rocoso.  Respecto al sustrato (granito), en este perfil, se puede ver como éste, presenta un comportamiento eléctrico más heterogeneo, debido a que en esta zona una mayor alteración y fraturación.

Además, se puede distinguir también, a ambos lados del RSU, dos zonas, que presentan un comportamiento eléctrico, de 10-40 Ohm·m (colores verdes) y cuya morfología parece tener una forma de U bastante pronunciada.  En base a su comportamiento eléctrico, estos materiales no podrían corresponderse ni con el sustrato rocoso (comportamiento eléctrico muy resistivo y homogéneo), ni con RSU (comportamiento eléctrico muy conductivo y bastante homogéneo), ni con las runas (comportamiento eléctrico resistivo y heterogéneo.

En todo caso, podría corresponderse con una zona del sustrato rocoso muy alterada (grado de alteración IV-V), aunque por su morfología es más lógico pensar que se trata de algun tipo de riera.  Para confirmar esta sospecha, se recurrió de nuevo a los sondeos, lo que permetió confirmar que esta zona estaba constituída por materiales arcillosos-arenosos, correspondientes a depósitos de riera.

Afloramiento de granito (a la izquierda) y muestras extraídas de los sondeos a rotación, en las que se puede ver el aspecto y composición de los RSU, las runas y las arcillas-arenosas.

Así que en este caso, el método de la tomografía eléctrica, ha sido útil para determinar el límite entre el sustrato rocoso y los rellenos de vertedero (RSU y runa), pudiendo también confirmar los espesores de los mismos, así como diferenciar entre diferentes tipos de relleno.  Asi mismo, ha permitido cartografíar la presencia de posibles rieras dentro de la zona de estudio, lo que de cara al estudio de geotécnico, es importante.

Para concluir, me gustaría remarcar que, si bien los resultados de la tomografía eléctrica eran bastante claros, por existir un buen contraste entre el comportamiento eléctrico de los materiales que constituyen  la zona, si no se hubiera contado con sondeos a rotación  con extracción de muestra continua, los resultados obtenidos no hubieran sido tan completos y fiables.