Refracción Sísmica Convencional
En la investigación del subsuelo de sitios en que se proyecta la construcción de obras civiles, tales como edificios, represas, puentes, tranques y otros, es frecuente hoy en día la obtención de las ondas compresionales y de corte con la finalidad de complementar y programar los estudios tendientes a definir los sectores con mejores condiciones y características geotécnicas para su fundación y evaluación del riesgo sísmico del sector.
Metodología que permite caracterizar la estratigrafía de la columna de suelo mediante la obtención e interpretación de las velocidades de ondas compresionales que viajan a través de él. La técnica consiste en generar ondas elásticas, mediante golpes sobre la superficie del terreno, y medir el tiempo que se demora la energía en propagarse desde la fuente u origen hasta cada uno de una serie de geófonos (sismómetros) ubicados a lo largo de una línea recta (perfil sísmico). Estos detectores registran las ondas directas, que son aquellas que se propagan por la superficie desde el punto perturbado y las ondas refractadas que son las que viajan hasta un contacto subterráneo, después por este contacto, y desde allí hasta el detector. Mediante la configuración del perfil sísmico (espaciamiento Fuente/Geófono) y tiempos de llegada de la onda sísmica, se construyen diagramas "Camino-Tiempo" (Dromocronas) lo que entrega finalmente un esquema en dos dimensiones con los estratos del subsuelo y sus espesores.
Hipótesis del Método
La teoría requiere cumplir las siguientes hipótesis para una adecuada interpretación:
- Velocidades de propagación constantes en cada estrato
- Velocidades progresivamente mayores en estratos más profundos
- Contactos entre capas planos y de cualquier inclinación
- Estratos suficientemente potentes para apreciar la onda refractada
Los resultados son más confiables cuanto mejor se cumplan estas hipótesis.
Tomografía de Refracción Sísmica
La tomografía de refracción sísmica (TRS) se posiciona como una técnica avanzada en la interpretación geofísica sísmica. Se basa en la inversión iterativa de un modelo inicial de velocidad obtenido con Refracción Sísmica Convencional, utilizando la trazabilidad de rayos sísmicos para minimizar el error cuadrático medio (RMS) entre los tiempos de viaje observados y calculados para permitir la visualización de gradientes de velocidad a través de isolíneas de velocidades. Presenta un alto grado de precisión en la caracterización del subsuelo, especialmente en contextos con contrastes de velocidad graduales y variaciones topográficas complejas. De esta manera, se reflejan con mayor exactitud las heterogeneidades inherentes del subsuelo causadas por factores como la erosión, meteorización, presencia de agua, hielo y estructuras geológicas.
Se emplea en numerosos campos permitiendo la identificación y caracterización de diferentes capas y materiales, identificación de alteraciones en materiales, el nivel de fracturación en rocas, así como detectar e interpretar fallas geológicas. De igual forma, es útil para evaluar riesgos sísmicos. Otros usos notorios son en el diseño de cimentaciones y estructuras, estudios de geología ambiental e hidrogeología, planificación de proyectos de ingeniería civil y minería, entre otras aplicaciones.
