Análisis y comparación de modelos de predicción de la velocidad de onda de corte a partir del N del SPT en la ciudad de Piura

• Autor: Uriarte Abt, Dana Marialejandra
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2025
• Institución: Universidad de Piura
• Repositorio: UDEP-Institucional
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:pirhua.udep.edu.pe:11042/7501
• Enlace del recurso: https://hdl.handle.net/11042/7501
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Estudio de suelos -- Investigaciones; Dinámica de suelos -- Investigaciones; Suelos -- Análisis; Econometría -- Aplicación -- Investigaciones; 624.151 4; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.01.01

La velocidad de onda de corte (Vs) es un parámetro clave en la caracterización dinámica del suelo, ya que refleja su rigidez y comportamiento frente a cargas sísmicas. La medición directa de Vs, generalmente mediante métodos geofísicos como el crosshole o downhole, requiere equipos especializados y altos costos operativos, lo que representa una limitación en zonas con recursos técnicos restringidos, como el Bajo Piura, ubicado en el norte del Perú. Frente a esta problemática, los modelos empíricos ofrecen una alternativa viable al permitir estimaciones indirectas de Vs a partir de parámetros geotécnicos accesibles, como el número de golpes del ensayo de penetración estándar (SPT-N), ampliamente empleado en investigaciones de suelos. Este estudio se centra en la región del Bajo Piura, donde se realizaron ensayos SPT hasta una profundidad de 10 metros en diez zonas representativas que abarcan la diversidad geotécnica del área. Sobre los datos obtenidos, se aplicaron siete modelos empíricos reconocidos internacionalmente para estimar la velocidad de onda de corte. El objetivo principal del estudio es evaluar la eficacia y precisión de estos modelos en el contexto local, y determinar cuál de ellos presenta el mejor desempeño para su aplicación en Piura. Como parte de la metodología, se recopiló y organizó la información obtenida de los ensayos SPT, estableciendo una base de datos con los valores de N por cada metro de profundidad en las diez zonas de estudio. Luego, se aplicaron los siete modelos empíricos de predicción de Vs a cada conjunto de datos, calculando las velocidades estimadas. Para evaluar la precisión de cada modelo, se emplearon indicadores estadísticos como el coeficiente de correlación (r), el coeficiente de determinación (R²) y el error cuadrático medio (RMSE), los cuales permitieron comparar los resultados con mediciones reales disponibles o tendencias esperadas según el tipo de suelo. Los resultados revelaron diferencias significativas en el comportamiento de los modelos según las características geotécnicas de cada zona. Algunos modelos ofrecieron mejor ajuste en suelos granulares, mientras que otros mostraron mayor precisión en suelos cohesivos. Esta variabilidad pone de manifiesto la necesidad de una selección cuidadosa del modelo según el contexto local, con el fin de obtener estimaciones confiables de Vs que contribuyan a una adecuada caracterización dinámica del suelo. En conclusión, esta investigación proporciona una herramienta técnica valiosa para ingenieros y profesionales que realizan estudios dinámicos de suelos en la región de Piura. La adecuada elección del modelo empírico no solo permite optimizar recursos en la etapa de caracterización del terreno, sino que también fortalece la seguridad estructural frente a amenazas sísmicas. Así, se contribuye al desarrollo sostenible y resiliente de las infraestructuras en el Bajo Piura mediante una planificación más precisa y eficiente.