Geofísica Aplicada en los Proyectos Básicos de Ingeniería Civil

Geofísica Aplicada en los Proyectos Básicos de Ingeniería Civil.

Este Documento Técnico, Geofísica Aplicada en los Proyectos Básicos de Ingeniería Civil, fue desarrollado en el área de Geotecnia Ambiental y Aplicada de la División Laboratorios de Infraestructura del Instituto Mexicano del Transporte.

La prospección geofísica es el uso de técnicas y procedimientos aplicados en la superficie para determinar la composición del subsuelo; es por eso que la prospección geofísica ha ganado un importante lugar para resolver diversos problemas asociados a definir las condiciones físicas y mecánicas de las estructuras geológicas del subsuelo; monitorear plumas de contaminación; evaluar propiedades mecánicas de los materiales geológicos; ubicar cavidades o contactos verticales que puedan poner en peligro una obra civil; asegurar las inversiones económicas; reconocer zonas de rellenos, entre otros. 

Geofísica Aplicada en los Proyectos Básicos de Ingeniería Civil

1. Bases de los métodos geofísicos de exploración utilizados en la ingeniería civil

1.1 Historia de la geofísica de exploración y tendencias actuales

1.1.1 Métodos Magnéticos
1.1.2 Métodos Gravimétricos
1.1.3 Métodos Eléctricos
1.1.4 Método Sísmico
1.1.5 Tendencias actuales

1.2 Factores que gobiernan la aplicación de la geofísica de exploración

1.3 Objetivos de la geofísica aplicada

1.4 Relación: Señal-Mensaje-Ruido

1.4.1 Instrumental
1.4.2 Operador
1.4.3 Geológico

1.5 Métodos geofísicos y propiedades envueltas

1.5.1 Activos
1.5.2 Pasivos
1.5.3 Estáticos
1.5.4 Dinámicos

1.6 Clasificación de los métodos de exploración

1.7 Estructuras geológicas y fundamentos de la geofísica de exploración

2. La prospección eléctrica: resistividad, polarización inducida y el potencial natural

2.1 Resistencia y resistividad

2.1.1 Resistividad de algunas formaciones geológicas

2.2 Potencial en un punto de un semiespacio homogéneo e isótropo

2.3 Práctica de los métodos eléctricos

2.3.1 Técnica del sondeo de resistividad
2.3.2 Técnica del perfilaje o calicateo

2.4 Arreglos de electrodos fundamentales

2.4.1 Arreglo de electrodos Schlumberger
2.4.2 Arreglo de electrodos Dipolo-Dipolo
2.4.3 Representación de datos y asignación de magnitudes medidas
2.4.4 Interpretación cualitativa y cuantitativa

2.4.4.1 Interpretación cualitativa
2.4.4.2 Interpretación cuantitativa

2.5 El principio de equivalencia y de superposición de capas

2.5.1 Principio de Equivalencia
2.5.2 Principio de Superposición

2.6 La Resistividad Media Cuadrática

2.7 El efecto “skin” en la exploración eléctrica

2.8 La profundidad de exploración en la prospección eléctrica

2.9 El fenómeno del potencial natural

2.10 Método del potencial natural (SP)

2.10.1 Procedimiento de campo

2.11 La técnica de Polarización Inducida

2.11.1 Causas de la polarización inducida
2.11.2 Modelo físico del sistema
2.11.3 Técnicas de medición de la polarización inducida

2.11.3.1 Medición de la polarización en el Dominio de la Frecuencia

2.12 Miscelánea de aplicaciones de los métodos eléctricos

2.12.1 Mediciones del Potencial Natural en zonas de filtración de agua ácida 34
2.12.2 Perfilaje resistivo bajo el sitio de una torre de control aéreo
2.12.3 Mapa de isorresistividades para ubicar una zona conductora
2.12.4 Sondeos de Polarización Inducida en la prospección de agua subterránea
2.12.5 Calicata eléctrica para localizar una falla de tensión por sobrexplotación del acuífero

Tal vez le puede interesar:

«Geotecnia para Ingeniería Civil y Arquitectura»

3. Prospección sismológica, sondeos sísmicos de refracción

3.1 Propagación de las ondas elásticas en un medio

3.2 El ángulo crítico de incidencia y el tiempo mínimo de tránsito

3.3 Tipos de ondas sísmicas 3.3.1 Ondas de Compresión

3.3.2 Ondas de Corte
3.3.3 Ondas Rayleig.

3.4 Práctica del método de refracción sísmica

3.5 Evaluación de los módulos elásticos dinámicos, análisis de las deformaciones y determinación del modo fundamental de vibración de los materiales geológicos y deducidos de la sismología de refracción

3.5.1 Relación de Poisson (v)
3.5.2 Módulo de Young (E)
3.5.3 Módulo de Rigidez (G)
3.5.4 Módulo de Bulk (B)

3.6 Miscelánea de aplicaciones de la refracción sísmica

3.6.1 Medición de las ondas Vp y Vs, cálculo de la Relación de Poisson y Módulos Elásticos Dinámicos
3.6.2 Estructura de tobas y rocas en un sitio para construir un edificio
3.6.3 Determinación de las franjas de influencia de una falla de  tensión por sobreexplotación del acuífero
3.6.4 Determinación de los módulos elásticos para evaluación de la estabilidad y deformaciones de una casa en una ladera
3.6.5 Mapa de Período Fundamental de Vibración según la sísmica de refracción

4. La técnica del radar de penetración terrestre

4.1 Generalidades del método de penetración terrestre

4.2 Impedancia acústica

4.3 Miscelánea de aplicaciones del radar de penetración terrestre

4.3.1 Estratigrafía en el terreno de soporte de una pista aérea
4.3.2 Naturaleza y Modos de Falla provocados por una zapata
4.3.3 Paleocauces en una ladera

5. La prospección gravimétrica

5.1 Las componentes del campo gravimétrico de la Tierra

5.1.1 Gradiente de la Gravedad

5.2 Correcciones a las mediciones

5.2.1 Variación de “g” con la elevación topográfica
5.2.2 Variación de “g” con respecto a la distribución de masa
5.2.3 Variación de “g” por efecto de Mareas
5.2.4 Variación de “g” por efecto de la Topografía

5.3 El problema de la exploración gravimétrica

5.4 Mapa de Anomalía de Bouger

5.4.1 Gravedad Observada
5.4.2 Corrección por Elevación
5.4.3 Gravedad Teórica

5.5 Anomalías debidas a la distribución de masas

5.5.1 Efecto gravitacional de una esfera
5.5.2 Efecto gravitacional de un cilindro horizontal
5.5.3 Efecto gravitacional de un paralelogramo vertical
5.5.4 Efecto gravitacional de un paralelogramo horizontal
5.5.5 Efecto gravitacional de un cilindro vertical

5.6 Miscelánea de aplicaciones de la prospección gravimétrica

5.6.1 Mapa de la Anomalía de Bouger para el Valle de Puebla
5.6.2 Anomalía de Bouger del área de impacto del Meteorito de Chicxolub

Geofísica Aplicada en los Proyectos Básicos de Ingeniería Civil.

Comparte en tus redes sociales

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada.