Ensayo Downhole y Crosshole

Downhole

     El objetivo del ensayo es tomar medidas de los tiempos de viaje de las ondas sísmicas internas generadas a partir de la energía de la fuente emisora. Se recurre a la representación en una curva de los tiempos de llegada versus la profundidad; el valor inverso de la pendiente de esta curva representa la velocidad de propagación de la onda sísmica. El ensayo Down-Hole genera ondas sísmicas de cizalla S con mayor facilidad que el ensayo Up-Hole y por lo tanto su uso es más frecuente. Con una fuente de ondas SH el ensayo Down-Hole mide las velocidades de onda similares a aquellas que transportaron mayor energía sísmica hacia la superfície del suelo.

     También se ha intentado medir la razón de amortiguamiento con este ensayo. Dado que las ondas pueden atravesar todos los materiales que existan entre la fuente emisora y el receptor el ensayo Down-Hole puede, además, detectar capas ciegas. Las limitaciones del ensayo son el grado de alteración del suelo cuando se realiza el sondeo, posibles efectos de fluídos en el sondeo, excesivo o insuficiente impulso, efectos de ruido sísmico y efectos del nivel freático. La expansión geométrica y el amortiguamiento pueden influir en las longitudes de onda y por tanto las velocidades de las ondas S pueden tener una interpretación incorrecta para profundidades superiores a 30-60 m.

Crooshole

     Este ensayo sísmico utiliza dos o más sondeos para medir la velocidad de las ondas sísmicas. El dispositivo consiste en dos sondeos, el primero con la fuente emisora de energía y el segundo con el receptor situados a la misma profundidad. De esta manera se miden la velocidad de propagación de las ondas a través del material situado entre ambos sondeos. Repitiendo el ensayo a distintas profundidades se obtiene un perfil de velocidades vs. la profundidad.

     Se recomienda utilizar más de dos sondeos para minimizar los errores resultados de las medidas del tiempo de disparo, los efectos del material superficial e intersondeos y la anisotropía. Las velocidades de onda se calculan a partir de la diferencia en los tiempos de llegada en el par de sondeos. Los tiempos de llegada se determinan visulamente usando puntos de fase común (primera llegada, primer pico, etc). o por medio de técnicas de correlaciones cruzadas usadas habitualmente en exploración petrolera.

     En función del tipo de fuente emisora utilizada en la generación de las ondas sísmicas, el contenido en ondas P y S es diferente. Por ejemplo para explosivos el contenido en ondas P es mayor particularmente cuando se utilizan grandes cantidades y se detona cerca de la superfície del suelo.
     Las fuentes de tipo mecánico son ensayos de penetración tipo SPT, impactos verticales y cargas torsionales en la base del sondeo. Los impactos verticales también tienen un contenido elevado en ondas P, por ello se recomienda utilizar impactos horizontales en la superficie del suelo que generan mayor contenido en ondas SH. Las ventajas de este método son las siguientes. Permite obtener perfiles de velocidades a profundidades de 30 a 60 m utilizando fuentes emisoras mecánicas. Con fuentes emisoras tipo explosivo puede alcanzar profundidades mayores. Además detecta capas ciegas con mayor facilidad que otros métodos como por ejemplo la sísmica de refracción.

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Gentileza

Ing. Paul Gálvez