Métodos Sísmicos y Acústicos

Pruebas de Integridad en Pilas (Pile TEST)

El Pile Integrity Testing (PIT) es una técnica geofísica que implica la generación de pequeñas perturbaciones mediante impactos controlados aplicados en la cabeza y el fuste del pilote evaluado.

Estos puntos de impacto, conocidos como puntos de tiro, se seleccionan sistemáticamente, variando los tiempos de grabación para asegurar la obtención de un número adecuado de registros. Este enfoque estadístico garantiza la fiabilidad de los resultados obtenidos.

Las pruebas con PIT se fundamentan en la medición de las velocidades de propagación de ondas de presión a través del concreto. Estas mediciones permiten detectar posibles discontinuidades en el material evaluado.

Al golpear un pilote con un martillo, se genera una onda de presión que se desplaza a lo largo de la estructura a una velocidad determinada únicamente por las propiedades dinámicas del material con el que está construido el pilote.

Crosshole ultrasónico (CHUM)

CHUM (Cross Hole Ultrasonic Monitor) emplea el método Crosshole Sonic Logging (CSL) para llevar a cabo una evaluación de alta precisión en cimentaciones profundas.

En este sistema, una onda ultrasónica se emite desde un transmisor hacia un receptor a través de tubos de acceso llenos de agua insertados en el concreto. La calidad del hormigón influye significativamente en los tiempos de llegada y la energía medidas durante este proceso.

El CHUM se ajusta perfectamente a las normativas ASTM D6760-16, AFNOR NF P 94-160-1 y otras normas pertinentes, asegurando así su total compatibilidad y fiabilidad en el control de calidad de las estructuras evaluadas.

Sonda Sísmica Suspendida (SSS)

La Sonda Sísmica Suspendida (SSS) es un ensayo de campo para medir las velocidades de onda de cortante y compresión en suelos y rocas.

Se realiza mediante una sonda que se mueve dentro de una perforación, generando ondas que son registradas por geófonos. Estos datos se amplifican y registran para su análisis. El equipo se suspende mediante un cable, evitando el contacto directo con la perforación.

Las ondas de compresión se convierten en ondas S y P al pasar por el líquido en la perforación, proporcionando información sobre el subsuelo.

Refracción Sísmica

Es una técnica geofísica consiste en colocar geófonos en un perfil de estudio para luego generar una perturbación en el subsuelo no invasiva donde dichas ondas P son refractadas y registradas los tiempos en un sismógrafo digital.

Conociendo el tiempo de recorrido que las ondas P define las distintas capas presentes en el medio con sus velocidades sísmicas, así como zonas de alteración, fallas, fracturas, rellenos, deslizamientos.

El método se ejecuta a lo que determina la normativa internacional ASTM D
5777-95.

Reflexión sísmica de alta resolución (RS)

La técnica de sísmica de reflexión de alta resolución implica la generación de un tren de ondas sísmicas mediante una fuente de energía adecuada, como martillos, pistolas, caída de peso o dinamita. Posteriormente, se mide el tiempo de viaje de estas ondas después de ser reflejadas en las distintas capas o interfaces con contrastes significativos de impedancia acústica (producto de la velocidad y la densidad). Los sensores, generalmente geófonos, se colocan en línea recta a partir de la fuente de energía para recoger la información. Este método permite reconstruir las trayectorias de las ondas sísmicas primarias, lo cual requiere un conocimiento preciso tanto de la velocidad sísmica como del tiempo de recorrido en el terreno. Con esta información, es posible delinearse la disposición estructural de los diferentes horizontes sísmicos a lo largo del perfil, generando secciones geosísmicas de alta definición, como se ilustra en los ejemplos adjuntos. La sísmica de reflexión de alta resolución es sensible a los cambios en la impedancia acústica en profundidad, ya sea positiva o negativa (aumento o disminución, respectivamente, de la velocidad con la profundidad).

Sísmica de Pozo Convencional (UP, DOWN, CROSS)

Método Down-Hole: El método Down-Hole implica el uso de un geófono especial en una perforación diseñada específicamente para generar sismogramas. Durante este proceso, se realizan tres mediciones por cada metro de perforación para la onda P y dos para las ondas S. Estas mediciones permiten una evaluación detallada de las propiedades del suelo y son útiles en aplicaciones como la clasificación de suelos, la obtención de módulos de Poisson y el apoyo a proyectos geotécnicos. Método Crosshole: El método Crosshole consiste en medir los tiempos de viaje de las ondas de compresión y corte para calcular las velocidades de la onda P y la onda S, respectivamente. Para llevar a cabo este método, se utilizan dos perforaciones paralelas con tubería de PVC ademada. Es importante corregir la distancia entre los pozos mediante un registro de verticalidad para obtener mediciones precisas de las velocidades de onda. Método Up-Hole: El método Up-Hole emplea un sismógrafo de refracción para medir las velocidades verticales en pozos de perforación. Este método proporciona un perfil detallado de las velocidades del suelo a lo largo de la profundidad del pozo y puede detectar la presencia de capas de baja velocidad. Consiste en colocar disparos en el pozo y registrar los tiempos de llegada de las ondas a la superficie para su análisis posterior.

Microtremores en Arreglo (MASW / MAM)

Este método se centra en determinar los valores de la velocidad de transmisión de las ondas de cizalle (Vs) en el suelo, especialmente relevante en áreas urbanas para planificar obras subterráneas. Se analiza el ruido sísmico ambiental para obtener la distribución de los valores de Vs hasta varias decenas de metros de profundidad. Es especialmente útil en zonas urbanas donde los métodos geofísicos convencionales enfrentan desafíos debido al alto nivel de ruido sísmico y otras interferencias. Ideal para la caracterización geotécnica urbana, determinación de espesores en depósitos mineros, estudios de estabilidad de laderas y taludes, evaluación del potencial de licuefacción en suelos, control de compactación y análisis de licuación de arenas.

Monitoreo sísmico de vibraciones (SPAC)

El análisis SPAC (Spatial Autocorrelation) de ondas superficiales pasivas de múltiples canales permite obtener curvas precisas de velocidad de fase y reconstruir estructuras bidimensionales de velocidad de ondas S en entornos lateralmente heterogéneos. La grabación de ruido ambiental vertical durante diez a veinte minutos se divide en bloques para el análisis SPAC, que consta de cuatro pasos: cálculo de trazas SPAC, promediado y ordenamiento en grupos CMP-SPAC, cálculo de curvas de dispersión y reconstrucción de secciones de velocidad de ondas S. Este método, aplicado a datos de campo reales y comparado con datos de ondas superficiales activas, ha demostrado resultados casi idénticos, sugiriendo que en muchos casos no se requieren fuentes activas para la adquisición de datos de ondas superficiales. El uso de CMP-SPAC con datos pasivos tiene el potencial de mejorar significativamente la eficiencia y aplicabilidad de los métodos de ondas superficiales.

H/V(HVSR)

El método de Nakamura consiste en estimar la relación entre los espectros de amplitud de Fourier de las componentes horizontales (H) a verticales (V) de las vibraciones de ruido ambiental registradas en una sola estación y con ello la Amplificación de las ondas sísmicas según tipo de suelo. Es empleado para microzonificaciones sísmicas, clasificación de tipo de suelo, detección de deslizamientos, cálculo de la frecuencia de la resonancia de un edificio y la presencia de zonas con un contraste de velocidad de onda de corte anormalmente alto, identificadas a través del análisis de registros de ruido sísmico y el método HVSR.

Microtremores en arreglo (MASW / MAM)

El monitoreo microsísmico es la observación pasiva de sismos a pequeña escala, los cuales ocurren en el suelo como resultado de la actividad humana o procesos industriales tales como la minería, fracturación hidráulica, recuperación mejorada de petróleo, operaciones geotérmicas o almacenamiento subterráneo de gas. Son muy aplicados en monitoreo de voladuras, monitoreo continuo de vibraciones permite analizar con confianza su impacto y evitar problemas con las comunidades locales.