MÉTODOS GEOFÍSICOS

¿QUÉ MÉTODOS GEOFÍSICOS PUEDO APLICAR ADECUADAMENTE PARA MI PROYECTO?

ejecución downhole
Figura 1. Ejecución de ensayo Downhole
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Para llevar a cabo estudios de ingeniería y específicamente, para desarrollar la caracterización de suelos y rocas a las que se requiere conocer su comportamiento geomecánico, tradicionalmente se llevan a cabo perforaciones, apiques, muestreos y posteriores ensayos de laboratorio, esta exploración directa se denomina campaña exploratoria con muestreo o caracterización geomecánica invasiva, en este artículo hablaremos de los métodos geofísicos – geoeléctricos aplicables a los proyectos de ingeniería .

En los últimos años, dados los avances tecnológicos disponibles y el estado del arte de la ciencia se han incorporado ensayos indirectos en los sitios proyectados para las construcciones tales como técnicas geofísicas mecánicas (refracción para obtención de ondas P, dispersión de ondas superficiales (MASW) y/o microtremores, downhole, reflexión sísmica, ensayos de predicción sísmica de túneles (TSP) y /o técnicas de inducción geoeléctrica como tomografías de resistividad eléctrica, sondeos eléctricos verticales, SEV’s, grounding, que en conjunto con la exploración directa tradicional permiten complementar de una manera única información para el entendimiento del estado geomecánico y/o hidrogeológico de formaciones geológicas de suelos y roca.

Ejecución Líneas Sísmicas
Figura 2. Captura de información en campo de Líneas sísmicas.
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• Mediante los métodos geofísicos sísmicos es posible identificar contrastes de rigidez entre materiales menos o más rígidos y así estimar con una muy buena precisión espesores de suelo respecto a roca meteorizada o sana en ambientes geológicos típicos de la geografía nacional.

Sismograma de ensayos downhole
Figura 3. Sísmograma obtenidos a partir del ensayo Downhole. Geoandina – i

• El perfil de velocidades Vs30 obtenido con mayor precisión mediante dispersión de ondas superficiales en combinación con técnicas de microtremores es posible clasificar un sitio de acuerdo al tipo de suelo/roca de la zona y así asignar un espectro de respuesta dinámica del suelo de acuerdo a la NSR-10 y el nuevo Código Colombiano de diseño sísmico de Puentes CCDSP-2014.
• Para el ensayo de refracción sísmica en un perfil con incremento de rigidez (y velocidad de onda de compresión) en profundidad, es posible clasificar profundidades y sugerir zonas con mayor o menor dificultad para realizar la excavación por medios mecánicos o requerimientos de detonación en obra.

refracción sísmica
Figura 4. Perfil de velocidades de compresión obtenido a partir de ensayos de refracción sísmica.
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•Predicción Sísmica del Túnel (TSP): El objetivo principal del sistema es lograr una predicción geológica y geotécnica de una manera rápida y sencilla en un volumen 3D por delante y alrededor del túnel. Dicha predicción se realiza con el objetivo de precisar el desarrollo del modelo geológico – geotécnico y aumentar la confiabilidad en la caracterización de zonas de fallas y fracturas.

predicción sísmica de túnel
Figura 5. Perfil ensayo de predicción sísmica de túnel.
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Ensayo TSP Túnel
Figura 6. Ejecución de ensayos TSP
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• Por medio de ensayos de inducción eléctrica como las tomografías de resistividad eléctrica es posible obtener contrastes de conductividad eléctrica tanto en profundidad como a lo largo de un alineamiento que permiten la identificación de formaciones geológicas de diferentes orígenes y así validar modelos geológicos levantados en superficie. De igual manera permiten la identificación de zonas con potencial acuífero en donde es posible la presencia de agua para exploración de pozos de agua o zonas con presencia de agua a tener en cuenta para una excavación geotécnica o túneles.
• Los Sondeos Eléctricos Verticales, SEV (VES en inglés), permiten obtener un perfil 1D de resistividades considerando en el modelo uniforme estratificado e isotrópico que a lo largo del alineamiento del arreglo (típicamente Schlumberger) permite caracterizar la resistividad aparente y calculada para las diferentes capas de suelo y/o roca atravesados por el sondeo. Permiten obtener con detalle la variación de resistividad que refleja condiciones de mayor concentración de acuíferos para exploración de aguas subterráneas.
• Los métodos de resistividad o grounding, permiten obtener un perfil 1D de resistividad del terreno para evaluación de sistemas puesta a tierra de equipamento electro mecánico proyectado sobre el terreno.

Curva de resistividades aparente, calculada y perfil de resistividades en ensayo SEV
Figura 7. Curva de resistividades aparente, calculada y perfil de resistividades en ensayo SEV.
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En el desarrollo de los diferentes proyectos en los que Geoandina i SAS ha venido participando, se han implementado las anteriores técnicas con éxito, garantizando al cliente un acompañamiento constante en el aprovechamiento de la información y la confianza de un proceso de obtención de información en campo y análisis de información con experiencia y el uso de software de primera tecnología.

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