Disposición de Geófonos en Método ESAC

El método ESAC, es una derivación del método SPAC, el cual está desarrollado en base a una matriz circular de geófonos.

La ejecución del arreglo circular de geófonos en terreno, no siempre es facil de realizar e implica tiempo de ejecución del cual no siempre se dispone. ESAC, por su parte, permite utilizar configuraciones variadas de geófonos en planta, esta situación llevó al desarrollo de una investigación en la Universidad del Biobio, como parte del proceso de titulación de la Alumna Cristina San Martín.

La investigación considera como base (patrón) la matriz circular, y luego, se desarrollan matrices de geófonos con forma de L, C y CA, derivadas de la matriz lineal utilizada previamente en los ensayos Remi y Masw. Las matrices utilizadas, se muestran en la siguiente imagen:

En el arreglo circular, se utilizaron 16 geófonos y en el resto de los arreglos, se utilizaron 18 geófonos. Se tomaron al menos tres registros de datos, cuya recolección fue realizada con el equipo DOREMI de SARAelectronics instruments. Los archivos fueron procesados con el paquete de Software Geopsy.

Por lo general, en una curva de dispersión, la zona entre los 5 y los 12 Hz, es una zona de incertidumbre en la determinación de la curva aparente., lo que se puede visualizar en el siguiente gráfico:

La zona de frecuencias bajas, queda cubierta por REMI y la zona de frecuencias sobre 10 a 12 Hz, queda cubierta por MASW.

Los resultados obtenidos en la investigación, muestran claramente que la matriz circular (Patrón SPAC) entrega resultados muy definidos en la zona de 4 a 12 Hz,  lo que se pierde, en la matriz con forma de L. Las matrices C y corchete (CA), entregan resultados con mejor resolución.

Considerando el tiempo invertido en la generación de la matriz en terreno (a partir de la  matriz lineal) y la variación de los resultados obtenidos con Geopsy, al compararlos con el patrón circular,  se concluye que la matriz C es la que entrega los resultados más optimos,

En la exposición realizada por la alumna, quedaron planteadas una serie de inquietudes tendientes a mejorar la resolución de las configuraciones más básicas, esto es, aumentar el espaciamiento entre los geófonos, aumentar el tiempo de medición, etc.

It's Official. 

I have the recognition of Sara Electronic Instruments, for the training of their devices in Chile.

Mediciones en San Pedro de la Paz

Hace algunos días se realizaron dos mediciones de ondas superficiales, aplicando los Métodos MASW y REMI,  para determinar Vs30, en dos predios de la comuna de San Pedro de la Paz.

El primero se realizó en un predio ubicado antes del Megacentro y donde prontó se comenzará con la construcción de viviendas. 

El terreno es principalmente arenoso y los resultados obtenidos indican una velocidad (Vs30) superior a los 250 m/s.

La estratigrafía obtenida en el análisis de velocidades coincide con la obtenida en el sondaje.

El otro ensayo, se realizó en el sector de Boca sur, en donde luego comenzará la construcción de viviendas de carácter social. 

El terreno presenta las mismas características estratigráficas y la velocidad Vs30 obtenida es de aproximadamente 230 m/s.

En ambos casos, la velocidad de onda de corte es monotamente creciente.

Medición de Vs en la Universidad de Concepción, Concepción, Chile

Durante los meses de Marzo y Abril realizamos una serie de cinco mediciones de ondas de corte en diversos lugares de la Universidad de Concepción.

Los lugares medidos fueron el Laboratorio de Ingeniería Civil, al costado oeste de la Biblioteca, en el sector de Ciencias Físicas (Laguna de los Patos), frente a la casa del deporte y en el sector de Aulas.

En cada caso, se realizaron dos arreglos ortogonales con 16 geófonos, para hacer mediciones de tipo REMI y MASW.

Los resultados luego fueron cotejados con los distintos ensayos SPT con que se cuenta en la Unviersidad, lográndose excelentes correlaciones entre el perfil Vs y el perfil SPT.

Arreglo lineal en sector Ciencias Fisicas y Matemáticas.

Arreglo lineal en sector poniente de Biblioteca.

Arreglo lineal de geófonos en el sector Estacionamiento frente a la Casa del Deporte (calle Chacabuco).

Curso: Caracterízación Dinámica del Suelo y de Edificios

 

Acaba de llegarme el certificado de participación en el curso de Caracterización dinámica de suelos y edificios usando Ruido Ambiental, realizado en la ciudad de Perugia (Italia)  los días 3 y 4 de mayo de 2013.

El curso estaba destinado a Geologos Italianos, que necesitan constantemente estar en perfeccionamiento.

El curso abordó las aplicaciones en suelos y estructuras del ruido ambiental, oportunidad en la que se aprovecho de mostrar criterios para la ejecución del análisis HVSR (nakamura) y la aplicación del ruido en la determinación del modo de vibrar de las estructuras.

Los ultimos terremotos en Italia, dejaron muchos edificios patrimoniales dañados (principalmente iglesias). Mediante técnicas de modelación por elementos finitos y aplicaciones de ruido ambiental, se ha logrado determinar las características dinámicas de la estructura, de forma de abordar la estrategia de reparación. La correlación obtenida entre el modelo de Elementos Finitos (FEM) y los resultados del ruido ambiental, son increíbles.

Mas antecedentes, aquí.

Mediciones, Junio 2013

Medición en Teno.

Esta medición se realizó en la localidad de Teno, al norte de Curicó en la VI Región,  en un terreno ubicado al lado oeste de la línea del tren en el acceso a Teno.

En el lugar se construirá un loteo habitacional, por lo que se requería la caracterización sísmica del terreno, por lo que se realizaron dos arreglos lineales en direcciones perpendiculares, en los cuales se realizaron mediciones de ruido ambiental (REMI) y mediciones de ondas superficiales (MASW).

El suelo, presentó una respuesta de velocidad de onda de corte creciente en profundidad.

Algunas Mediciones

En el ultimo tiempo, hemos realizado mediciones en distintos sectores de la octava región.

Cañete, VIII Región.

Esta Medición se realizó el día 14 de mayo, en la ciudad de Cañete, VIII Región, Chile.

Se realizaron mediciones MASW y REMI, en dos direcciones perpendiculares.

En el lugar se realizará la reposición del actual cuartel de Bomberos de Cañete






Avenida Inglesa, Concepción.

Medición realizada el día 6 de junio en el sector de Avenida Inglesa en la ciudad de Concepción.

Las mediciones fueron REMI y MASW en dos direcciones perpendiculares.

En el sector se realizará la construcción de un edificio.




Pedro de Valdivia, Concepción.

Esta medición fue realizada el día 14 de junio en un sitio eriazo del sector Pedro de Valdivia bajo en la ciudad de Concepción.

Las mediciones realizadas fueron REMI y MASW en dos arreglos "perpendiculares", que se ajustaron a la geometría del sitio.

En el lugar se realizarán obras de implementación municipal.

Curso de Geofisica.

Capacitación - Respaldo Técnico

La medición de la velocidad de ondas de corte, con los métodos combinados REMI y MASW, ha requerido mucho estudio, investigación e interacción con los proveedores de equipo y del software.

En esta línea es que entre el 11 y 19 de febrero realice una visita a Italia, oportunidad en la que me reuní en Peruggia, con el Ingeniero Mauro Mariotti, representante de SARA S.R.L, proveedora del equipo de medición en terreno, para compartir las experiencias en la utilización del equipo, aclarar dudas, ver nuevos equipos y completar el entrenamiento on line realizado previamente.

La experiencia fue altamente enriquecedora, ya que pude comprobar el aprendizaje realizado, ver nuevas aplicaciones del equipo y confirmar la validez de las mediciones realizadas.

También estuve reunido con el Ingeniero Vitantonio Roma, autor del programa de interpretación de los datos MASW, oportunidad en que pudimos revisar muchas de las mediciones realizadas y que habían sido comentadas anteriormente vía online. Ademas, pudimos revisar la normativa sísmica italiana, compararla con la normativa chilena y discutir el camino que acá en Chile se está trazando en el tema de la interpretación geofísica y la clasificación de los suelos..

También revisamos posibilidad de trabajos conjuntos en la obtención del espectro de diseño para suelos tipo F, un tema que en nuestro país es bastante limitado.

La obtención de la velocidad de las Ondas de Corte, es fundamental para la clasificación de nuestros suelos. Tener el respaldo de profesionales y empresas con una gran experiencia en el tema, nos ayuda a entregar un servicio de gran calidad y certeza. 

El Método MASW

El método MASW es utilizado para medir el perfil de velocidad de ondas de corte de un sitio en estudio. Este método analiza la forma en que una onda generada artificialmente, se trasnmite en el suelo.

Para eso, se utiliza un arreglo lineal y superficial de geófonos (de sensibilidad vertical y 4.5 Hz) ubicados en forma equidistante. La onda excitadora se puede generar por la aplicación de un golpe con un mazo de gran peso en la superficie de una placa que genere una onda de baja frecuencia.

Los geófonos detectan y captan las vibraciones verticales, que se generan en la superficie del terreno y la forma en que la onda se expande, obteniéndose un esquema como el que se muestra en la imagen siguiente:

Posteriormente esta gráfica es procesada de forma de obtener el contenido de frecuencias registrados y la velocidad de fase asociada a cada unade las frecuencias registradas. Este proceso se realiza con programas computacionales especializados.

En uno de los pasos del proceso de análisis, se obtiene un espectro de dispersión, gráfico que tiene la forma mostrada en la siguiente figura. De este gráfico,
se obtiene una curva de dispersión, que mediante un método de inversión, obtiene el perfil estratigráfico del terreno.

El método MASW es un método no invasivo y de rápida ejecución en terreno. Para el procesamiento de los dato, se utiliza software especializado, que permite obtener de forma iterativa el perfil estrtigrafico del suelo y posteriormente calcular la Velocidad de onda de corte en los primero 30 m, o VS30.

 

El Método REMI

El método REMI o de microtremores es un método que utiliza el ruido ambiental o microtremores, para obtener el perfil de velocidad de onda de corte en el subsuelo del lugar en estudio.

La adquisición de datos se realiza utilizando un sismógrafo y una serie de geófonos en arreglos lineales y superciales. Los datos, posteriormente son procesados mediante el uso de software especializado, buscando el perfil estratigráfico del suelo y la velocidad de la onda de corte en cada estrato.

Este método tiene un gran potencial por el hecho de ser no invasivo y de ejecución rapida tanto en terreno como en su intepretación y mundialmente tiene muchas mas aplicaciones que la sola obtención del Vs 30.

La forma típica de los registros REMI se puede ver en la siguiente imagen, en que se utilziaron 15 geófonos espaciados de manera equidistante.

Decreto Supremo Nº 61

El decreto supremo Numero 61 del 2 de noviembre del 2011, establece los nuevos criterios para clasificar sismicamente los suelos.

La nueva clasificación establece suelos tipos A, B, C, D, E y F, eliminando la clasificación de suelos tipo I, II, III y IV.

Para realizar la clasificación se requiere una serie de parámetros, dependiendo si el suelo es tipo roca, arena o arcilla, estableciéndose como criterio comun para cada tipo de suelos, la determinación de la velocidad de la onda de corte en los primero 30 m del suelo.

La tabla con los parámetros exigibles a cada suelo es la siguiente.

La velocidad de onda de la onda de corte, se puede medir de manera directa o de manera indirecta.

La medición indirecta se obtiene a partir de correlaciones entre el numero de golpes medidos en un ensayo SPT.

La medición directa se puede realizar mediantes ensayos tipo Downhole o Crosshole o bien a partir de la medición de ondas superficiales.

El análisis de ondas superficiales puede ser realizado a través de los métodos REMI o MASW.