01ensayosgeofisicos

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CORDOBA

ENSAYOS NO
DESTRUCTIVOS EN
GEOTECNIA
Dr. Ing. Civil Víctor Alejandro Rinaldi
Universidad Nacional de Córdoba (Argentina)
GEoS Geotechnical and Environmental Services

PROBLEMA
INGENIERO
GEOTÉCNICO

• Análisis del
Problema
• Modelo Físico
• Identificación de
Variables
• Estudios y
Ensayos

DIAGNÓSTICO

ESTUDIOS Y ENSAYOS
TÉCNICAS
DESTRUCTIVAS

TÉCNICAS NODESTRUCTIVAS

• Muestreo: Perforación,
Muestreadores, Pozos,
Calicatas, etc

• Sísmicos: Reflexión
Refracción, Cross-Hole,
Down-Hole, SASW, etc.

• Ensayos In-Situ:
Penetrómetros, Dilatómetro,
Presiómetro, etc.

• Eléctricos: Geoeléctrica,
Georradar, Conductividad,
etc.

OPTIMIZACIÓN: T-E

GEOFÍSICA
“Conjunto De Técnicas Físicas Y Matemáticas Aplicadas A
La Exploración Del Subsuelo Por Medio DeObservaciones
Efectuadas En La Superficie De La Tierra” (Orellana,
1972)
 

GEOLOGÍA

FÍSICA
 

GEOFÍSICA

NUEVA ESPECIALIDAD ???
GEOLOGÍA
GEOFÍSICA

GEOTÉCNIA

?

TECNICAS NO DESTRUCTIVAS

TECNICAS NO DESTRUCTIVAS
•

LOS RESULTADOS SON FUNDAMENTALMENTE
CUALITATIVOS

•

LOS RESULTADOS DEPENDEN DEL CONTRASTE
ENTRE LAS PROPIEDADES FÍSICAS A MAPEAR

•

ES UN COMPLEMENTO DE OTROS ESTUDIOS Y
NO UN REEMPLAZO•

DEBEN CONOCERSE LAS RELACIÓNES:
GEOTÉCNICO
Humedad
Porosidad
Módulo Elástico
Const. Dieléctrica

GEOFÍSICO
Resistividad
Resistividad
Veloc. de Onda
Contaminante

OBJETIVOS DE LA PRESENTACIÓN

•
•
•

DESCRIPCIÓN DE LOS MÉTODOS DE PROSPECCIÓN
GEOFISICOS MÁS COMUNES DE INVESTIGACIÓN
SUPERFICIAL

REVISIÓN DE LOS PRINCIPIOS BÁSICOS DE
FUNCIONAMIENTO DE CADA UNO DE LOS MÉTODOS

LIMITACIÓNES YALCANCES DE CADA MÉTODO

 

•
•

MOSTRAR EJEMPLOS PRACTICOS DE APLICACIÓN

DESCRIBIR LA INTERACCIÓN DESEABLE ENTRE EL
PROFESIONAL Y EL COMITENTE

PLANEAMIENTO DE LA PROSPECCIÓN
•

UN CONSULTOR COMPETENTE QUE ENTIENDA
LOS REQUERIMIENTOS DEL COMITENTE

•

PLANTEO DE OBJETIVOS CLAROS POR PARTE
DEL COMITENTE

•

COMITENTE CON MÍNIMA FORMACIÓN EN
GEOFÍSICA

PREGUNTAS UTILES
• CUAL ES EL PROBLEMA?
• QUEQUIERE EL COMITENTE DETECTAR?
• CUALES SON LAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS
DEL ELEMENTO A DETECTAR Y MAPEAR?

• CUALES SON LAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS
DEL ENTORNO AL ELEMENTO A DETECTAR?

• CUAL ES LA RESOLUCIÓN DESEABLE DEL
ESTUDIO?

• CUAL ES LA FORMA DE PRESENTACIÓN DE
LOS RESULTADOS?

SELECCIÓN DE LA METODOLOGÍA
CONDUCTIVIDAD ?
RESISTIVIDAD ?
SISMICIDAD ?
PROPIEDADES
ELECTROMAGNÉTICAS ?
PROPIEDADESMAGNÉTICAS ?

PARÁMETROS GEOFÍSICOS
      Resistividad/Conductividad 
      Constante dieléctrica k
      Velocidad de Onda Vs o Vp
      Densidad 
      Permeabilidad Magnética: 

PARÁMETROS GEOFÍSICOS
RELACIÓN UNIVERSAL

P: es cualquier parámetro geofísico
 Exponente variable entre -1 y 1
 n: Porosidad
w, m, s: agua, la matriz del suelo y el suelo

METODOS NO
DESTRUCTIVOSONDAS ELÁSTICAS

PROPAGACIÓN DE ONDAS SÍSMICAS
M
E
V 
;V 
M
 E 
G
V 
S 
V 0,9V
R
S

ENERGÍA Y ATENUACIÓN

REFLEXIÓN Y REFRACCIÓN
P
1
2

b

a

P Sv

a

1
2

e
f

Sv

Sv P

a
b

b

Sv

P

Sh
1

e
fS
v

Sh
b

b

2
P

Seno(a ) Seno(b) Seno(e) Seno( f )



VD1
VS 1
VD 2
VS 2

fS
h

INCIDENCIA NORMAL
Ai
Ar

z1

z2

Coeficiente de Reflexión:

AR
Z2  Z1
R

AI
Z2  Z1

Coeficiente deTransmisión:

T 1 R

Impedancia Del Material:

Z   Vc A  A  E

VELOCIDADES ONDA DE
COMPRESIÓN - GEOMATERIALES

Greenhouse et al. (1998)

VELOCIDADES DE ONDA DE
CORTE - GEOMATERIALES

Greenhouse et al. (1998)

VELOCIDADES DE ONDA DE
COMPRESIÓN - HORMIGÓN

Finno et al. (1996)

ENSAYO DE INTEGRIDAD DE PILOTES

Análisis de la Respuesta en Tiempo
Análisis de la respuesta en Frecuencia

METODO DE LARESPUESTA EN TIEMPO

Reflexión
:

AR
Z2  Z1

AI
Z2  Z1
Z   Vc A  A  E
Distancia A La Reflexión LI:

Vc ti
Li 
2

: Densidad del Material,
Vc: Velocidad de propagación .
E: Módulo elástico del material.
A: la sección transversal.

METODO DE LA RESPUESTA EN FRECUENCIA

Movilidad Dinámica
V
M
P
Longitud del Pilote

P  FFT ( pulso )
V  FFT ( aceleración )
t

Vc
Li 
2 f i

CASOS...