SISMICA DE REFRACCIÓN

8. REFRACCIÓN SÍSMICA

8.1

DESCRIPCIÓN GENERAL

Dentro de los métodos sísmicos de la geofísica aplicada se encuentran los de
refracción y reflexión sísmica. En estos métodos se mide el tiempo de
propagación de las ondas elásticas, transcurrido entre un sitio donde se generan
ondas sísmicas y la llegada de éstas a diferentes puntos de observación. Para
esto se disponen una serie desensores en línea recta a distancias conocidas,
formando lo que se conoce como tendido sísmico o línea de refracción - o
reflexión - sísmica.
A una distancia conocida del extremo del tendido, en el punto de disparo, se
generan ondas sísmicas, - con la ayuda de un martillo o por la detonación de
explosivos -, las cuales inducen vibraciones en el terreno que son detectadas por
cada uno de lossensores en el tendido.
El equipo básico consiste de los sensores; la unidad de adquisición, en donde
se almacenan los movimientos del terreno detectados por cada sensor; los
cables de conexión entre los sensores y la unidad de adquisición; el cable del
trigger, que se encarga de marcar el momento de inicio de registro en la unidad
de adquisición.

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Los registros de cada sensor tieneninformación de los movimientos del terreno
en función del tiempo y son conocidos como sismogramas. Estos son
analizados en la refracción sísmica para obtener el tiempo de llegada de las
primeras ondas a cada sensor desde el punto de disparo, y en la reflexión para
obtener información de las ondas que son reflejadas en las diferentes interfaces
de suelo, para lo cual es estudiado el sismogramacompleto.
Como se verá más adelante una de las aplicaciones del método de refracción
sísmica en la ingeniería civil es la determinación de la profundidad al basamento.
Con este fin fue aplicado este método en este trabajo de grado en la zona de
tesis.
8.1.1 Aplicaciones en la Ingeniería Civil.
La aplicación mas común de la refracción sísmica en la ingeniería civil es para la
determinación dela profundidad a basamento en los proyectos de construcción
de represas y grandes hidroeléctricas, y para la determinación de las
condiciones (meteorización, fracturación) y competencia de la roca en donde se
asentarán las estructuras, así como por donde se realizarán los túneles.
También es muy útil para detección de fallas geológicas.
En el caso de contextos urbanos la refracción resultaútil para la determinación
de la profundidad a basamento y el perfil de velocidades de onda P y S; y para la
extrapolación lateral de perforaciones puntuales de suelos.
El método utiliza la llegada de las primeras ondas a los géofonos, ondas P, pero
como también las llegadas de las ondas S, de tal manera que se pueden
determinar la relación de Poisson y otros módulos dinámicos.
Sarria (1996)enuncia otras potenciales aplicaciones del método: a) utilización
del ruido sísmico para determinar el módulo dinámico G en masas de arcilla; b)
evaluación del amortiguamiento; c) evaluación de los límites de Atterberg; d)
100

determinación de módulos E y G en mecánica de rocas; e) explotación de
canteras; f) ubicación de sondeos en roca y g) para determinar la capacidad de
carga de lospilotes.
8.1.2 Alcances y limitaciones del método.
En términos de la Ingeniería Civil, y el estudio dinámico de los suelos los
alcances y limitaciones del método serían los siguientes:
Alcances.
•

Detecta variaciones tanto en profundidad como en la horizontal de la
velocidad de la onda P ( y de la S).

•

Permite la detección de la profundidad a basamento y de su relieve,
dependiendo devariables como longitud del tendido, energía de la fuente
sísmica, velocidades de los suelos.

Limitaciones.
•

Sólo funciona cuando la velocidad de propagación de las ondas aumenta con
la profundidad. En el caso de suelos con capas intermedias de menor
velocidad el método arrojaría resultados erróneos.

•

Para el caso de aplicaciones urbanas de la Ingeniería Civil, el Método de...