Ingeniera sísmica aplicada a la ingenieria

1.- Dispersión de ondas superficiales

Las ondas superficiales se generan a través de fuente activa (marro) y/o al medir vibraciones ambientales (microtremores, ruido sísmico) producidas por la actividad antropogénica o natural (oleaje, viento, etc.). Actualmente existe una diversidad de metodologías que permiten obtener información a partir de dispersión de ondas superficiales (SPAC, MASW, SASW, entre otros).

Esta metodología se aplica con grandes resultados en zonas urbanas permitiendo obtener un modelo de Velocidad de Onda de Corte (Vs).

 

 

 

 

 

 

 

Ejemplo de extracción de la curva de dispersión.

Ejemplo de Modelo de Velocidad de Onda de Corte (Vs), obtenido a partir del método de Dispersión de Ondas Superficiales.

2.- Cocientes espectrales HV (Vibración Ambiental)

El cociente espectral (H/V) entre el componente horizontal y el componente vertical del desplazamiento del terreno, permite identificar y por lo tanto estimar, el período fundamental en que vibra el terreno en estudio.

Geométricamente este período depende de las velocidades de onda transversal (ondas S) de las diferentes capas que forman el subsuelo, y del espesor de los sedimentos que se apoyan sobre un material compacto.

a) Ejemplo de mediciones de ruido sísmico de tres componentes y b) su cociente espectral, donde se observa la frecuencia predominante (fo≈1.22 Hz) con una amplificación de 17 veces H/V

EQUIPO UTILIZADO

Sistema de Adquisición de datos en tres componentes SARA GEOBOX con sensor de 0.5 Hz de respuesta máxima

Sismómetro GEOBOX con sensores SS05 de SARA Electronics.

Ejemplo de Cociente espectral HV. Frecuencia predominante de  1 .1 Hz (0.9 segundos) con amplificaciones de 36 veces el movimiento horizontal con respecto al vertical.

3.- Sísmica de Pozo

La sísmica de pozo  es un método activo y consiste en medir dentro de un pozo exploratorio el tiempo de arribo de ondas sísmicas en sensores instalados en una herramienta (Geófono de Pozo) que se pega a la pared del mismo mediante algún mecanismo, las ondas son generadas por una fuente en superficie (DOWN-HOLE) o dentro de un pozo cercano (CROSS-HOLE).

El ensaye o prueba Down-hole consiste en generar en superficie ondas Compresionales P y de Corte S en un punto lo más cercano a la boca del pozo, estas ondas serán registradas en un geófono de pozo triaxial direccionable desplazado verticalmente en el pozo a diversas profundidades.

 Esquema del experimento de Down-Hole.

Ejemplo de Curvas tiempo-distancia (Domocronas) obtenidas a partir del Ensaye de Down-Hole.

Curva Tiempo-distancia con velocidades calculadas y correlación con el perfil estratigráfico reportado por el sondeo de penetración.

EQUIPO UTILIZADO

 

GEOFONO DE POZO DE 5 CANALES (TRES COMPONENTES)

4.- Espectro de Diseño

El Espectro de Diseño es el conjunto de los máximos valores de aceleración que pueden afectar diferentes edificaciones de acuerdo a sus características vibratorias, estas dependen de su rigidez y número de pisos, entre otras variables. Un espectro de diseño, entonces, es la herramienta, que permite calcular las construcciones, teniendo en cuenta la actividad sísmica de la región, las condiciones locales de la respuesta del suelo, y las características de la estructura (periodo de vibración)

 

Ejemplo de Espectro de diseño en Roca, Elástico y Reducido, para un sitio en particular.