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Geofísica en la construcción e hidrogeología

La prospección geofísica es el conjunto de técnicas que investiga el interior de la Tierra a partir de las variaciones detectadas en parámetros físicos significativos y de su correlación con las características geológicas.

La aplicación de estas técnicas se emplean para determinar espesores de rellenos o recubrimientos, excavabilidad de materiales, posición del nivel freático, localización de cavidades u otras heterogeneidades del subsuelo, cubicación de zonas de préstamo, estructura del subsuelo, propiedades geomecánicas de materiales, localización de fallas o superficies de deslizamiento, espesor de roca alterada, índices de fisuración, localización de conducciones subterráneas y evolución de fenómenos dinámicos.

 

Los diferentes métodos geofísicos para el reconocimiento del subsuelo se dividen según el parámetro físico investigado:

  • Gravimetría (densidad)
  • Magnético (suceptibilidad magnética)
  • Eléctricos (resistividad)
  • Electromagnéticos (conductividad eléctrica y permeabilidad magnética)
  • Sísmicos (velocidad de propagación de ondas sísmicas).

GRAVIMETRO LACOSTE & ROMBERG, a partir de la variación de la gravedad de la tierra se define la estratigrafía del subsuelo por variación en la densidad de las rocas.

Figura 15. Mapa isostático medido con Gravímetro Lacoste & Romberg (Gals)

EQUIPO ELECTROMAGNETICO EM34, empleado en la caracterización de acuíferos y estratos superficiales litológicos.

Figura 16. Perfil de ensayo y estratigrafía medida con electromagnetómetro EM34.

EQUIPO DE RESONANCIA MAGNETICA GMR, método no invasivo especializado en estudios de acuíferos, hasta una profundidad teórica alrededor de los 60 metros y en condiciones óptimas puede llegar hasta los 100 metros.

Método geofísico que detecta directamente el agua subterránea y su profundidad, muy empleado en la metodología de perforación de pozos para agua potable.

Figura 17. Resonancia magnética protónica para la detección de agua subterránea

SISMICA DE REFRACCIÓN PASI, determinación de parámetros elásticos (módulo elástico E, coeficiente de Poisson ν, módulo elástico transversal G, etc.) para cálculo de deformaciones del terreno. Son de gran utilidad en el diseño de cimentaciones de aerogeneradores y grandes estructuras.

Usados también en el estudio de acuíferos profundos.

Figura 18. Equipo de sísmica de refracción PASI 24-U
Figura 19. Resultados del método, propagación de la onda luego de realizar el disparo

SEVs y TOMOGRAFIAS ELECTRICAS,  la técnica de la tomografía eléctrica emplea los valores de resistividad aparente medidos con los dispositivos geoeléctricos sobre la superficie del terreno, para generar imágenes del subsuelo donde se representan los valores de la resistividad verdadera de las diferentes zonas del subsuelo.

La relación entre la resistividad aparente y la resistividad verdadera, es una relación compleja. Para determinar la resistividad verdadera del subsuelo a partir de los valores de la resistividad aparente, se aplica la técnica de la “inversión” (Loke, 2004).

Figura 20. Configuración del equipo geoeléctrico Terrameter SAS 1000
Figura 21. Resultados e interpretación del método para una abertura de cable de 350 m