El principio de Refracción Sísmica se basa en la propagación de ondas sísmicas, ondas P, originadas mediante súbitas deformaciones del terreno en la superficie (disparos de escopeta y/o iterativos golpes de una comba sobre una placa metálica). Dicho fenómeno de deformación genera frentes de onda que viajan por el subsuelo. Estos frentes de onda sísmicas, al encontrar interfaces entre dos medios con propiedades elásticas diferentes, provocan que parte de su energía continúe penetrando a mayor profundidad y otra parte viaje por la interfaz y regresa a la superficie donde es registrada por los geófonos.
La velocidad de propagación de las ondas sísmicas en el terreno es distinta para cada tipo de material según sea su densidad. La técnica de Prospección por Refracción permite determinar la profundidad e inclinación de las distintas capas que se superponen y discriminarlo del lecho rocoso.
El método sísmico de prospección del subsuelo se basa en la medida de los tiempos de llegada de las ondas generadas en el terreno por una fuente de energía mecánica adecuada (martillo manual, generador de impactos, etc.), que se transmiten desde un punto determinado hasta otro distante en el que se instalan los sensores correspondientes (geófonos) conectados al sismógrafo registrador.
 |
 |
Esquema de adquisición de datos sísmicos y de los principales tipos de ondas según sus características de propagación
Principales Aplicaciones
- Determinar la profundidad del basamento proyectos constructivos.
- Delimitacion de zona de relleno.
- Competencia de la roca donde se asentaran las estructuras.
- Extrapolación lateral de perforaciones puntuales de suelos.
- Medida de la velocidad de propagacion (onda P y S).
- Estudios Geotecnicos e Investigacion Geologica.
- Clasificación de suelos orientados a códigos de construcción
- Canteras y explotaciones mineras.
- Mapeo estratigrafía del sub-suelo (determinacion de la geometria del terreno).
- Estudios estructurales para minería, túneles, presas, acuíferos.
- Investigaciones para cimentaciones.
- Determinar la profundidad del sustrato rocoso y morfología.
- Espesor de capa alterada de las rocas.
- Estudio de estabilidad de taludes (riesgos geologicos).
- Encontrar el módulo de deformación estático.
- Evaluar depósitos de gravas, arcillas, arena, materiales de construcción.
- También permiten la detección de cavidades o cuevas
- Localizacion de superficies de deslizamiento, zonas de debilidad o fallas.
Estas técnicas utilizan la refracción de las ondas sísmicas (P o S) a lo largo de los contactos entre las capas del subsuelo para obtener un modelo de velocidad sísmica. Los datos utilizados para obtener este modelo son los tiempos de llegada de estas ondas en función de la distancia receptor-fuente sísmica. Actualmente, la técnica de tratamiento más utilizada es la tomografía sísmica de refracción que consiste en invertir los datos y así obtener un modelo de velocidad del subsuelo. El modelo de velocidad resultante se puede relacionar con la litología, la profundidad y/o el estado mecánico de los materiales del subsuelo (grado de compactación, ripabilidad del terreno).
Este método es bastante útil en áreas donde asumimos que hay rocas blandas o depósitos aluviales, o en el peor de los casos suelos blandos, entre los que podemos encontrar grandes variaciones de velocidades de las ondas P y S, pero lo más importante aquí es encontrar la velocidad de propagación de las ondas S para poder determinar las características elásticas del terreno.
Esquema mostrando los diferentes tipos de ondas generados durante la exploración sísmica