Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestría
Aplicación de técnicas sísmicas pasivas para determinar perfiles de onda de corte en depósitos profundos de suelos blandos
Application of passive seismic techniques to determine shear wave profiles in deep deposits of soft soils
Registro en:
instname:Universidad Militar Nueva Granada
reponame:Repositorio Institucional Universidad Militar Nueva Granada
Autor
León Dussan, Juan Sebastián
Institución
Resumen
En este proyecto se realizaron mediciones de geofísica pasiva que miden el ruido sísmico ambiental o también conocido como Microtremores, para determinar las propiedades dinámicas de los suelos y con base en esta información estimar los espesores de depósitos arcillosos en la Sabana de Bogotá, más específicamente en el municipio de Chía, Cundinamarca. Para tal fin, se realizaron en campo mediciones de geofísica pasivas con técnicas como SPAC, ESPAC y la inversión de la relación espectral H/V que no son muy utilizadas en nuestro medio, pero tienen un gran alcance de predicción y un bajo costo con respecto a la exploración directa, dadas las características de suelos profundos en la zona de estudio. Con las técnicas antes mencionadas, se realizaron procesos de interpretación, que permitieron establecer la profundidad del macizo rocoso en diferentes puntos y con ello, ilustrar un perfil estratigráfico desde el lugar conocido como el Alto de la Cruz, pasando por el municipio de Chía y finalizando en los cerros Orientales de la Sabana de Bogotá. Los diferentes perfiles de velocidad de ondas de corte estimados y la construcción de un perfil estratigráfico, ayudarán a proyectos que requieran estudios particulares de sitio, a determinar sus parámetros fundamentales, que dan información acerca de las frecuencias de vibración del perfil y permiten tomar importantes decisiones en sus diseños. RESUMEN 9
ABSTRACT 10
CAPÍTULO 1 INTRODUCCIÓN 11
1.1. Planteamiento del problema 12
1.2. Justificación 13
1.3 Objetivos 14
1.3.1. Objetivo General 14
1.3.2. Objetivos Específicos 14
CAPÍTULO 2 ANTECEDENTES Y ESTADO DEL ARTE 15
2.1 Estudios recientes en la sabana de Bogotá 17
CAPÍTULO 3 MARCO TEÓRICO 19
3.1 Ondas sísmicas 19
3.1.1 Ondas de cuerpo P y S 20
3.1.2 Características de ondas P y S 26
3.1.3 Ondas Rayleigh 27
3.1.4 Ecuación de dispersión de ondas Rayleigh 31
3.1.5 Variación entre las ondas P, S y Rayleigh 32
3.1.6 Ondas Love 33
3.1.7 Ecuación de dispersión de ondas Love 36
3.1.8 Características de ondas dispersivas 38
3.2 Técnicas de interpretación en mediciones de microtremores 40
3.2.1 Microtremores 40
3.2.2 Método SPAC 41
3.2.3 Método ESPAC 44
3.2.4 Método de relación espectral H/V 46
CAPÍTULO 4 METODOLOGÍA 48
CAPÍTULO 5 TRABAJOS DE CAMPO 50
5.1 Mediciones H/V 50
5.1.1 Localización de las mediciones H/V 51
5.2 Líneas sísmicas 52
5.2.1 Localización de las líneas sísmicas 53
5.2.2 Registro fotográfico de líneas sísmicas 54
5.3 Verificación de contacto del macizo rocoso 55
5.3.1 Localización de sitios visitados 55
5.3.2 Registro fotográfico de los sitios visitados 56
CAPÍTULO 6 RESULTADOS 57
6.1 Líneas sísmicas 57
6.2 Relación espectral H/V 64
6.3 Comparación entre mediciones pasivas y la relación espectral H/V 68
6.4 Comparación entre exploración activa y pasiva de referencia con respecto a la exploración pasiva ejecutada en el presente proyecto 71
6.5 Perfil estratigráfico sobre la sección de análisis 74
BIBLIOGRAFÍA 78 In this project, the detection of passive geophysics was carried out that measures the environmental seismic noise or also known as Microtremors, to determine shear wave velocity profiles and thicknesses of clayey deposits in the Sabana of Bogotá, more specifically in the municipality of Chía, Cundinamarca. For this purpose, passive geophysics were detected in the field with techniques such as SPAC, ESPAC and the inversion of the H/V spectral ratio, which are not widely used in our environment, but have a great prediction scope and a low cost compared to direct exploration, given the characteristics of deep soils in the study area. With the mentioned techniques beforehand, interpretations were carried out, which allowed to establish the depth of the rock mass at different points and thus illustrating a stratigraphic profile from the place known as Alto de la Cruz, passing through the municipality of Chía and ending in the eastern hills of the Bogota savannah. The different estimated shear wave velocity profiles and the construction of a stratigraphic profile help projects that require particular site studies to determine their fundamental parameters, which provide information about the vibration frequencies of the profile and allow important decisions to be made in your designs. Maestría