Métodos de prospección sísmica en la investigación del subsuelo

Abstract

La presente tesis está relacionada- con la implementación del equipo de adquisición de datos para ensayos geofísicos, dicho equipo está compuesto por 12 geófonos, un amplificador, una unidad de almacenamiento de datos, un cable conector de geófonos y un cable de disparo. El equipo donado presentó dificultades técnicas, siendo frecuentemente reparado uno y otro componente, hasta que finalmente falló por completo la unidad de almacenamiento, la misma que fue llevada al Japón en el año 1996 para darle mantenimiento y reparación, sin conseguirlo, pues técnicamente era obsoleta y era imposible conseguir partes requeridas para su reparación y funcionamiento. En el año 1997 se compró un cable conector de geófonos de la marca SMARTSEI de la última generación. Adicionalmente se evaluó la alternativa de comprar un nuevo equipo de refracción, opción que fue desestimada por su alto costo. Ante tal situación el CISMID, como centro de investigaciones, dio lugar a la creatividad con el ensamblado de la unidad de almacenamiento de datos, sobre la base de la tecnología disponible en el mercado local. Esta alternativa, que es parte del desarrollo del presente estudio, en términos económicos ha representado un ahorro alrededor del 50% en costos respecto de un nuevo equipo. El desarrollo del presente trabajo tiene como objetivo general y contribuir con el proceso de obtención y análisis de información de los ensayos de Refracción Sísmica y el ensayo Down-Hole,e y Up-hole en el Laboratorio Geotécnico del CISMID. Además, se ha considerado objetivos específicos, a los siguientes: a. Determinar el alcance de las aplicaciones de los ensayos en Refracción Sísmica, Down-Hole y Up-hole. b. Establecer los procedimientos de operación de los ensayos de Refracción Sísmica y el Down_hole c. Identificar alternativas viables técnicas y económicas respecto de la optimización de los recursos para la adquisición de datos y el procesamiento de la información para brindar un eficiente servicio a la comunidad. El contar con equipos especializados para la toma de información geotécnica, sobre la base de ensayos de prospección sísmica en la investigación del subsuelo, permite establecer un servicio continuo a la comunidad en las aplicaciones de esta metodología que involucra la cimentación de obras civiles en general, de tal forma que la información suministrada contribuya hacia una oportuna y eficiente toma de decisiones. El criterio de costo beneficio ha permitido que el CISMID implemente con tecnología disponible en el mercado nacional, la puesta en marcha del servicio de ensayos como el de refracción sísmica y Down-Hole, puesto que, ante la alternativa de la compra de equipos nuevos para lograr el mismo fin, la investigación ha hecho posible la operación de equipos inoperativos, se ha impuesto el alto grado técnico y la investigación de los participantes. Esta experiencia, ha generado expectativas de desarrollo y puesta en marcha de programas afines con el objetivo de que los equipos en estado inoperativos, por razones técnicas, tengan con el uso de los recursos disponibles la posibilidad de ser recuperados y puestos al servicio de la comunidad, como fruto de la investigación y desarrollo del CISMID. El desarrollo de este trabajo se ha distribuido en seis capítulos: En el Capítulo I se describe los principios que rigen las ondas elásticas, su relación con los movimientos sísmicos y la afinidad de la corteza terrestre para transmitirlos En el Capítulo II se describen los métodos de prospección sísmica: método de refracción sísmica, método Up-hole y el método Dow-nhole, los principios fundamentales que rigen estos métodos, principios generales de comprobación e interpretación, aspectos de trabajo en campo, confiabilidad de resultados y limitaciones de estos ensayos. En el Capítulo 111 se describe la implementación del sistema de adquisición de datos, que consiste en el ensamblaje del equipo, así como hacerlo compatible con los elementos existentes (geófonos, cables, borneras, amplificador, fuente de energía, sistema convertidor analógico digital y la unidad de adquisición y procesamiento de datos). En el Capítulo IV se describe el proceso de interpretación y procesamiento de datos en el gabinete, que consiste en la descripción de dos Software el primero de ellos el Sistema de Adquisición y Procesamiento de Datos Geofísicos (SAPDG) diseñado en el laboratorio geotécnico del CISMID para este trabajo para los ensayos de refracción sísmica y el ensayo Down-hole, se describe también un manual de uso de este programa y el segundo el programa de Procesamiento e Interpretación de Ensayos de Refracción Sísmica SIPx de RimRock. En el Capítulo V se describe la aplicación del sistema de adquisición de datos en estudios realizados en los ensayos de refracción sísmica y ensayo down-hole. En el Capítulo VI se presentan las conclusiones y recomendaciones obtenidas a partir del desarrollo de este trabajo.