Ensayos Refraccion Sismica

UNIVERSIDAD Í A UNIVERSI UNIVERSIDA DAD D NACIONAL NA CIONAL DE DE INGENIER INGENIE INGENIER R A FACULTA FA CULTAD D DE INGENIE INGENIERÍA RÍA CIVIL SECCIÓN DE POST GRADO

ENSA ENSAYOS YOS RE CCION N SISMI ENSAYOS ENSA YOS DE DE REFRA REFRACCIO REFRA FRACCIO CCION N SISMICA SISMICA SISMICA CA

Ing. Jor gea E. EHurtado Alva Al va Hurtado tado Dr. Jorge e E. EJorge . Alva Alv H.urtado Hur tado Dr.Dr. Jorg Jo rge Hurt adoHur

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INTRODUCCION METODO METOD O DE REFRACCION REFRA CCION SISMICA SISMICA SUPER SUPERFICIAL FICIAL Equipos P rocedim rocedimient iento o de Cam ampo po Interpretación y Procesamiento de Ensayo



MEDICION DE ONDAS P Y S EN POZOS Procedimiento del Ensayo Análisis de la Información

 

 A PLICA  APL ICACIONES CIONES CONCLUSIONES

EXPLORACIÓN GEOFÍSICA

GRAVIMÉTRICO MAGNETOMÉTRICO SISMOLÓGICO ELÉCTRICO GEOTÉRMICO RADIOACTIVO

REFLEXIÓN SÍSMICA REFRACCIÓN SÍSMICA

DIRECTA  A    D  A    J    E    L    F    E    R 

ic i

r 

REFRACTADA

ic

V1 V2

ENSAYO DE REFRACCION SISMICA

PLANEACION OPERACION Y OBSERVACION DE CAMPO

INTERPRETACION DE RESULTADOS

PREPARACION DE LOS DATOS

OPERACIÓN Y OBSERVACIÓN DE CAMPO •

DETERMINACIÓN DE LA LONGITUD DE TENDIDO L L > 4h - 3h

h

•

DETERMINACION DE LA GEOMETRÍA DE LOS PUNTOS DE IMPACTO

L shot

shot

1

L/2

shot

shot

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

shot

14

15

16

17

18

19

20

L/2

L/2

e : espaciamiento entre geófonos

shot

21

22

23

shot

24 L/2

60 40

  g   e   s   m 20  ,   o   p 0   m 0   e    i    T

2,500 pie/seg

Tiempos de Viaje del Primer Impulso

100

200

300

400

500

Distancia, pies Equipo de Registro Carga Explosiva

Sensores

5,400 pie/seg 9,100 pie/seg Trayectoria de los Rayos Sísmicos

Esquema del Ensayo de Refracción Sísmica

  o    t   n   e    i   m   a   z   a    l   p   s   e    D

Onda P Onda S

Onda R

Tiempo

Onda Hipotética Registrada por un Geófono en la Superficie de un Medio Elástico Homogéneo a Cierta Distancia de la Fuente

Fuente

sen i = sen Vo sen r sen V1

Estrato 1 Velocidad = V1

α = Angulo Crítico

de Incidencia

i α

Estrato 2 Velocidad = V2

r 

   °    0    9

Refracción de Trayectoria de los Rayos a Través de una Frontera entre Dos Medios Elásticos

Xc Disparo

t8

t7

t6

t4 t5

t2 t1 t3

Frente de Ondas

Posiciones del Frente de Ondas en un Medio de Dos Estratos a tiempos t1, t 2,...

t

1

TIEMPO DE INTERSECCION, Ti

D1 =

XC 2

V 2 - V1 V 2 + V1

    O  P     M     E     I     T

v2

1 v1

DISTANCIA CRITICA, X

C

X DISTANCIA DISPARO H E v1 F

v2

α

G

D1

( SIN α =

v1 v 2

Caso Simple de Dos Estratos con Límites Planos y Paralelos y Carga Tiempo Distancia Correspondiente

1 V2

   O    P    MT1    E    I    T

V1

1

1

Vaire DISTANCIA

SP

Vaire = 1100 pie/seg

V1 = 600 pie/seg. V2 = 5000 pie/seg.

Curva Tiempo - Distancia Para Estrato Superficial con Velocidad Me ue la del Ai

Tt

Tt

Superficie del Terreno

ROCA

Puntos Altos y Bajos Sobre Superficie de Roca

v2 v2a

1

v2

 Tt

v1

1

1

v1 1

Superficie del Terreno

V1

ROCA

V2

Cambio en la Inclinación de la Superficie Refractaria

 Tt

V2 (real)

V2 (real) 1

V2 + 1

1

V2 (real)

V2 -

1

1

 Tt

V1 (real)

 Tt

V2 (real) 1

1

1 V1 (real)

Superficie de Terreno

V1

ROCA V2 Canal en el Sub

elo

V1 < V3 < V2 V3 V2

1

V2

1 1

 Tt

 Tt

V3 1

V1 1

1 V1

Superficie de Terreno

V1

V2

V3 Falla en el Sub-Suelo

CILINDRO DE GAS

MONITOR

REGULADOR

MARTILLO

 AMPLIFICADOR

ESTACA

MONITOR DE DATOS

CARGA TABLA

ONDAS S

ONDAS P

TUBO DE CAUCHO

TRANSDUCTOR DE 3 COMPONENTES

POZO

Esquema del Ensayo de Medición en Pozos Ondas P y S

Tiempo (Seg.) 0. 00

0. 02

0. 04

0. 06

0. 08

0. 10

0. 12

0 1 2 3 4 5

   ) 6   m    (    d   a    d    i    d   n   u    f   o   r    P

7 8 9

10 11 12 13 14 15 15 17 18 19 20 20.3 20.8

Registros de Ondas P y S

(Ondas P)

Tiempo (Seg.) 0. 00

0. 04

0. 08

0. 12

0. 16

0. 20

0. 2 4

0 1 2 3 4 5

   ) 6   m    (    d   a    d    i    d   n   u    f   o   r    P

7 8 9

10 11 12 13 14 15 15 17 18 19 20 20.3 20.8

Registros de Ondas P y S

(Ondas S)

VALORES PROMEDIOS DE Vp SEGÚN LA NORMA  ASTM-D5777 Velocidad Vp

Descripción pie/s

m/s

Suelo intemperizado

800

a 2000

240 a

610

Grava o arena seca

1500 a 3000

460 a

915

 Arena saturada

4000 a 6000

1220 a 1830

 Arcilla saturada

3000 a 9000

910 a 2750

 Agua

4700 a 5500

1430 a 1665

 Agua de mar 

4800 a 5000

1460 a 1525

 Arenisca

6000 a 13000

1830 a 3960

Esquisto, arcilla esquistosa

9000 a 14000

2750 a 4270

Tiza

6000 a 13000

1830 a 3960

Caliza

7000 a 20000

2134 a 6100

Granito

15000 a 19000

4575 a 5800

Roca metamórfica

10000 a 23000

3050 a 7000

Estación Portátil de Prospección Sísmica Smart-Seis S24 de 24 Canales (GEOMETRICS)

Martillo de 25 lbs . Utilizado Generalmente en Líneas Pequeñ as

Martillo de 75 kg , Utilizado en Líneas de Longitudes Mayores a 100 m.

Preparaci ó n de Explosivo para Generar una Onda Sísmica

Colocació n de Explosivo para la Generació n de la Onda Sísmica

Disparo Producido por Explosivo

Uso de Calicatas para Determinar Mó dulos de Corte

Colocaci ó n de Geó fonos en la Pared de la Calicata

LLEGADA DE LAS ONDAS S

shot0105 14

Vs =300 m/s

Vp =630 m/s 12

10    )   m    (    d8   a    d    i    d   n   u    f   o6   r    P

Vp =1550 m/s

Vs =630 m/s

4 Vp =1890 m/s 2 Vs =655 m/s 0 0

Estrato N° 1 2 3

Velocidades Vp (m/s) Vs (m/s) 630 300 1550 630 1890 655

Poisson σ

0.35 0.40 0.43

5

10

15

Milisegundos

20

Módulo 2 E d (T/m ) Gd (T/m ) 44744.1 16530.6 238319.0 85050.0 263252.9 91933.9 2

25

30

Densidad 3 (T/m ) 1.8 2.1 2.1

Tendido de Líneas en Presas de Relaves

Tendido de Líneas en Presas de Relaves

Colocaci ó n de Geó fonos en Taludes de Relaves

Arch : 0 8 0 4

Stack

= 1

REFRACCIÓN SÍSMICA TUNEL SAN FRANCISCO Línea : 08 - 01

LCF (Hz) = 100 HCF (Hz) = 25 Sampling = 0.250 ms Length

= 384 ms

Delay time (msec) = 0 Shot point coordinate : x = 92.50 y = 0.0 z = 0.0

FIGURA 1

Shot : 0804