Servicio de Estudios Geológicos

Tomografía de refracción sísmica

La tomografía de refracción sísmica es una técnica de prospección geofísica que permite la determinación de las características geotécnicas del suelo y es uno de los métodos más empleados para el análisis de los terrenos siendo de gran utilidad para diversas áreas como geotecnia, ingeniería civil y construcción. En ésta se obtienen imágenes de secciones planas del interior del suelo, que permiten identificar los distintos niveles del terreno en función de la relación entre la velocidad de propagación de las ondas y las características geotécnicas del suelo. Este método resulta especialmente eficaz para la determinación de espesores de aluvión y sedimentos.

 

La tomografía de refracción (Figura 1) entrega datos de velocidad de las ondas primarias (P o S), dependiendo del método que se utilice, además de datos sobre la profundidad bajo cada geófono refractor. Esto permite realizar la clasificación sísmica del suelo en función de la velocidad de propagación de ondas, establecer mapas precisos sobre el espesor de la cubierta sedimentaria y la profundidad del basamento rocoso, determinar la profundidad del techo rocoso y el grado de fracturamiento del basamento. Mediante esta técnica, es posible identificar el grado de alteración de los materiales que componen el subsuelo, el grado de fracturación de la roca, detectar fallas geológicas y fracturas, así como zonas de posibles deslizamientos, el nivel de compactación de los sedimentos, entre otras aplicaciones.

 

Este método tiene como base la propagación de ondas sísmicas producidas artificialmente, estableciendo su relación con la configuración geológica del suelo. Consiste en realizar perfiles longitudinales con sensores (geófonos), espaciados entre sí a una distancia predeterminada. Este mide el tiempo en que una onda sísmica   de compresión o corte llega a través del medio geológico a los distintos sensores distribuidos en la línea de prospección. La velocidad con que la onda se propaga en el subsuelo dependerá del tipo de suelo que esté atravesando.

 

Algunas aplicaciones de la tomografía de refracción:

  • Determinación de la profundidad de basamento.
  • Determinación de las condiciones del suelo como: meteorización, nivel de fracturamiento y competencia de las rocas.
  • Detección de fallas geológicas y otras estructuras.
  • Caracterización estratigráfica del suelo, determinación de la profundidad y espesor de las diferentes capas y su morfología.
  • Clasificación geomecánica de la roca.
  • Definición de diversos parámetros geotécnicos como índice de fracturación (RQD), densidad, porosidad, etc.
  • Evaluación del riesgo sísmico.
  • Ripabilidad de la roca.
  • Determinación de módulos de deformación (en conjunto con métodos de determinación de Vs).

 

Figura 1: Ejemplo de tomografía de refracción.

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