Sismica de refraccion aplicada a la ingeniería geológica

TEMA: APLICACIÓN DE LA SÍSMICA DE REFRACCIÓN EN LA INGENIERÍA GEOLÓGICA



1.- OBJETIVOS

1.1 OBJETIVO GENERAL

Investigar los principios de la sísmica de refracción y los métodos aplicados para la ingeniería geológica

1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Investigar las forma de las onda P y de las ondas S, como se calculan y su función en la sísmica de refracción
• Investigar lasposibles aplicaciones del método sísmico de refracción a la ingeniería geológica.
• Determinar las constantes elásticas del macizo rocoso en función de la velocidad de las ondas P y S, calculadas en base a métodos sísmicos de refracción o sísmica de sondeos.



























2.- MARCO TEÓRICO

2.1.- INTRODUCCIÓN
La sísmica de refracción es uno de los métodos nodestructivos más utilizados para la caracterización geotécnica del terreno. A través de las velocidades de las ondas P (Longitudinales o de compresión) y de las ondas S (Transversales o de cizallamiento).Su principio se basa en la densidad y las propiedades elásticas que poseen los materiales subyacentes. La esencia del método sísmico de refracción es determinar la geometría de los diferenteshorizontes sísmicos, pudiéndose calcular también los módulos y coeficientes elásticos en el semiespacio medido. La excitación de las ondas sísmicas se puede realizar mediante golpes a percusión o usando otros tipos de fuentes de energía como son cargas explosivas.
En sísmica de refracción se puede llegar hasta 500-600m y arreglos de hasta 24 geófonos. Cuando una onda sísmica encuentra un cambioen las propiedades elásticas del material, como es el caso de una interfase entre dos capas geológicas; parte de la energía continúa en el mismo medio (onda incidente), parte se refleja (ondas reflejadas) y el resto se transmite al otro medio (ondas refractadas) con cambios en la dirección de propagación, en la velocidad y en el modo de vibración.


2.2 PROPAGACIÓN Y TRAYECTORIA DE LAS ONDASCuando se generan ondas sísmicas, a partir de golpes en el suelo con una porra, o con explosiones de pólvora, éstas incluyen tanto ondas sísmicas internas, Primarias y Secundarias, como superficiales ondas - Love y Rayleigh, Las ondas P, también conocidas como ondas longitudinales, son las de mayor interés en la refracción sísmica.

El método utiliza la llegada de las primeras ondas a losgéofonos, 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.
La velocidad de propagación de las ondas sísmicas en el terreno depende de sus características de deformidad. En la hipótesis de suponer un comportamiento elástico para el terreno, la velocidad de las ondas longitudinales y transversales esfunción del módulo elástico y del coeficiente de Poisson (ambos dinámicos), por lo que con ambas expresiones pueden obtenerse dichos parámetros.
2.2.1 ONDAS LONGUITUDINALES Y TRANSVERSALES
Ondas de compresión (P). Se transmiten a través del macizo rocoso produciendo una vibración paralela a la dirección de propagación. Su velocidad de transmisión es la más alta de todas. lo cual significa que el sueloes alternadamente comprimido y dilatado. Estas ondas generalmente viajan a una velocidad 1.73 veces de las ondas S y pueden viajar a través de cualquier tipo de material líquido o sólido. Velocidades típicas son 1450m/s en el agua y cerca de 5000m/s en el granito.

Ondas de Cizalla (S). También son ondas volumétricas que producen una vibración perpendicular a la dirección de propagación. Sepropagan únicamente en medios sólidos, con una velocidad menor que las ondas de compresión (Vp/Vs ≈ 1'6 a 2). Debido a ello, éstas aparecen en el terreno algo después que las primeras.
Las ondas longitudinales son más rápidas que las transversales, lo que dificulta la detección de estas últimas en campo. Por ello, en general se obtiene el módulo elástico a partir de la velocidad longitudinal,...