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Descripción teórica y Metodología de los trabajos en campo del ensayo SASW
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MIGUEL FERNANDO PINILLA TORRESINGENIERO EN MINAS
INVESTIGACIOacuteN E INSTRUMENTACIOacuteN DEL SUBSUELOMAESTRIacuteA EN GEOTECNIA
INTRODUCCIOacuteN
La presente exposicioacuten fue realizada con el fin de dar a conocer la parte teoacuterica del ensayo SASW y la metodologiacutea de los trabajos de campo con el objetivo de suministrar elementos para la aplicacioacuten de este ensayo
El presente trabajo fue realizado con base en diferentes libros que contienen los conceptos claacutesicos como modernos de los meacutetodos geofiacutesicos
iquest QUE ES SASW
bull El Sistema de Anaacutelisis Espectral de Ondas Superficiales (SASW) es un ensayo siacutesmico de campo no intrusivo basado en el anaacutelisis de la propagacioacuten de ondas superficiales Este ensayo consiste en generar un estado establecido de ondas Rayleigh de una frecuencia conocida y medir su longitud de onda λ
bull Permite el ensayo raacutepido y no destructivo de todos los tipos de suelo incluidos suelos residuales y roca blanda fracturada Usado en general en ensayos in situ para el estudio de cimentaciones y prediccioacuten de asentamientos el SASW es tambieacuten adecuado para la evaluacioacuten raacutepida de sub-bases en todo tipo de pavimentos
BASES TEOacuteRICAS
Los meacutetodos activos que usan ondas superficiales pueden usar ondas Love o Rayleigh pero la mayoriacutea de los ensayos usan las ondas Rayleigh Estos consisten baacutesicamente en generar ondas con una fuente activa en un punto sobre el terreno y luego medir con geoacutefonos ubicados sobre el terreno a varias distancias desde la fuente el movimiento vertical resultante
Fuente wwwearth-aurovillecom
METODO SASW
El procedimiento del ensayo SASW fue realizado por Nazarian y Stokoe (Nazarian y Stokoe 1984) y es un meacutetodo relativamente nuevo que utiliza ondas mecaacutenicas para determinar el perfil de velocidades de ondas de corte (Vs) en profundidad y se basa en la propagacioacuten de las ondas superficiales especiacuteficamente ondas Rayleigh (Stokoe et al 1994)
La principal caracteriacutestica de este meacutetodo es que utiliza la naturaleza dispersiva de las ondas Rayleigh cuando eacutestas se propagan en medios estratificados es decir que la velocidad de propagacioacuten depende de la frecuencia o longitud de la onda (Stokoe et al 1994) La dispersioacuten ocurre porque ondas con diferentes longitudes λ deforman diferentes profundidades del medio estratificado (Figura 3)
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
EQUIPO DE MEDICIOacuteN
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
CARACTERIZACIOacuteN GEOTEacuteCNICA UTILIZANDO EL MEacuteTODO SASW
bull Mediciones en terreno que comprende todo el procedimiento y consideraciones que se tienen que tener al momento de hacer el ensayo en terreno para obtener la diferencia de fase entre ambos geoacutefonos
bull Interpretacioacuten de los datos baacutesicamente es el caacutelculo de la curva de dispersioacuten experimental (velocidad de fase vs longitud de onda o frecuencia)
bull Anaacutelisis de los datos en donde se lleva a cabo el anaacutelisis inverso para obtener un perfil de velocidades en profundidad
El principal objetivo de estos meacutetodos es determinar la velocidad de fase o curva de dispersioacuten del sitio para luego mediante una inversioacuten no lineal calcular un perfil de velocidades de ondas de corte en profundidad
bull ldquoSteady-State Rayleigh Methodrdquo (SSRM) bull ldquoMulti-channel Analysis of Surface Wavesrdquo (MASW) y el bull ldquoContinuous Surface Wavesrdquo (CSW)
Objetivo del ensayo en campo
Esquema experimental arreglo ensayo SASW
Fuente COURSE ON SEISMIC ENGINEERING AND SOIL DYNAMICSProfesor Jorge Abraham Diacuteaz-RodriacuteguezFacultad de IngenieriacuteaUniversidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico
MEDICIONES EN TERRENO
Arr 1
Configuracioacuten en terreno
Arr 2
Fuentes generadoras de energiacutea
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
Camioacuten vibroseis
Martillos y Combos
Fuente Cataacutelogo Indumil
Explosivo tipo Siacutesmico-Sismigel plus
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
INTERPRETACIOacuteN DE DATOSDiferencia de Fase
La fase de una onda corresponde al estado de vibracioacuten de un punto x en un instante t Cuando dos puntos tienen en todo instante el mismo estado de vibracioacuten se dice que estaacuten en fase
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
DIFERENCIA DE FASE
ESPECTRO DE POTENCIA CRUZADO
Luego las componentes de la onda correspondientes a cierta frecuencia en cada punto (A y B) corresponden a nuacutemeros complejos de la siguiente forma
FUNCIOacuteN COHERENCIA
AacuteNGULO DE FASE DE EMPAQUETAMIENTO
DESEMPAQUETAR EL AacuteNGULO DE FASE
Para esto lo que se hace la mayoriacutea de las veces es multiplicar el aacutengulo de fase empaquetado por un factor n π con n ∙correspondiente a la cantidad de veces que la curva cruza el eje de las ordenadas en cero Con esto se obtiene el aacutengulo de fase desempaquetado (ldquoempty unwrapped phaserdquo)
VELOCIDAD DE FASE
Para calcular la velocidad de fase basta con conocer el tiempo de viaje de una onda entre ambos geoacutefonos separados a una distancia D conocidaLuego conociendo t1 y la distancia D entre ambos puntos se obtiene la velocidad de fase Vph
Vph = foλ
Donde λ que corresponde a la longitud de onda para una frecuencia dada fo
En resumen dada una frecuencia fo de viaje de una onda y una vez calcula la diferencia de fase entre los puntos A y B se obtiene la curva de velocidad de fase versus longitud de onda (o frecuencia)
CURVA DE DISPERSIOacuteNbull Curvas de Dispersioacuten Individuales
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL
la curva de dispersioacuten experimental corresponde a una superposicioacuten de todas las curvas de dispersioacuten individuales
En este punto es muy importante establecer un criterio para validar los datos de las velocidades seguacuten la longitud de onda es decir establecer el rango de longitudes de onda que se va a tomar en cada curva de dispersioacuten individual para construir la curva de dispersioacuten experimental
CRITERIO PARA CORRECCIOacuteN DE CAMPO CERCANO
Uno de los criterios propuestos (Gucunski amp Woods 1992) establece los siguientes rangos
Con la relacioacuten λ le 2D se aplica un criterio de filtro sobre la onda para la regioacuten de campo cercano (distancia entre la fuente y el geoacutefono) Los efectos de campo cercano ocurren cuando la distancia entre el primer geoacutefono y la fuente es pequentildea en comparacioacuten con la longitud de onda 1050595 Bajo estas condiciones la onda no se puede aproximar a una onda Rayleigh (Stokoe et al 1994) El criterio antes mencionado minimiza este efecto
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL COMPUESTA
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
ANAacuteLISIS DE DATOS
El objetivo principal de esta etapa del meacutetodo SASW es obtener un perfil de velocidades en profundidad a partir de la curva de dispersioacuten calculada (curva de dispersioacuten experimental promedio) para ello existen dos meacutetodos o anaacutelisis que se pueden emplear
bull el anaacutelisis directo (ldquoforward modeling analysisrdquo)bull el anaacutelisis inverso
ANAacuteLISIS DIRECTO (ldquoFORWARD MODELING ANALYSISrdquo)
Este anaacutelisis consiste en un procedimiento interactivo de prueba y error en donde se supone un perfil de velocidades inicial y mediante anaacutelisis directo se calcula una curva de dispersioacuten teoacuterica usando un modelo teoacuterico de propagacioacuten de ondas que puede ser el ldquotransfer matrix methodrdquo (Thompson 1950 y Haskell 1953) o el ldquodynamic stiffness matrix methodrdquo (Kausel and Roumlesset 1981 y Kausel y Peek 1982)
EJEMPLO DE UNA CURVA DE DISPERSIOacuteN - FORWARD MODELING ANALYSIS
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
ANAacuteLISIS INVERSO
Este anaacutelisis corresponde a un anaacutelisis directo pero automaacutetico donde los cambios que se le hacen a los paraacutemetros del perfil de velocidad cada vez que eacuteste se ajusta son hechos usando una teacutecnica de optimizacioacuten El anaacutelisis inverso busca minimizar
bull Vexperimental corresponde a la velocidad de fase medida con el ensayo (curva experimental)
bull Vteorica corresponde a la velocidad de fase teoacuterica (curva teoacuterica)
PERFIL DE VELOCIDAD DE ONDA CORTANTE
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
DETERMINACIOacuteN DE LA VELOCIDAD DE ONDA DE CORTE PROMEDIO VS
DondeVsi velocidad de onda de corte del estrato i
ℎi espesor del estrato i
VENTAJAS SASW
bull Una de las ventajas de usar las ondas Rayleigh es que el mayor porcentaje de energiacutea generado por una fuente en la superficie es trasmitido en forma de estas ondas (Richart y Woods 1970)
bull Si se compara con ensayos como el crosshole o el downhole el ensayo SASW entrega resultados maacutes representativos del lugar ya que abarca mucho maacutes volumen de terreno
bull Buena resolucioacuten a poca profundidad
bull Al ser un meacutetodo no intrusivo el tiempo y costo de realizacioacuten disminuyen mucho con respecto a meacutetodos que necesitan de alguacuten sondaje u otro tipo de instrumento
DESVENTAJAS SASW
bull Se necesita de varias mediciones en terreno (diferentes distancias entre geoacutefonos) En cambio en otros ensayos como la Refraccioacuten siacutesmica Reflexioacuten siacutesmica o el MASW se instalan en terreno maacutes geoacutefonos que hacen que el ensayo tome menos tiempo
bull Se necesita de bastante experiencia para interpretar y analizar los datos
bull La resolucioacuten disminuye a medida que aumenta la profundidad (Stokoe y Santamarina 2000)
bull Estratos muy delgados que se encuentren en medio del material podriacutean no ser detectados (Stokoe y Santamarina 2000)
CAMPO DE APLICACIOacuteN
El meacutetodo SASW principalmente es usado para obtener el perfil de velocidades para las siguientes aplicaciones
bull Respuesta de sitiobull Anaacutelisis de licuacioacutenbull Control de compactacioacuten del suelobull Evaluacioacuten de pavimentosbull Deteccioacuten de estructuras enterradasbull Mapeo de estratos en el fondo marinobull Caracterizacioacuten geoteacutecnica
CONCLUSIONES
INTRODUCCIOacuteN
La presente exposicioacuten fue realizada con el fin de dar a conocer la parte teoacuterica del ensayo SASW y la metodologiacutea de los trabajos de campo con el objetivo de suministrar elementos para la aplicacioacuten de este ensayo
El presente trabajo fue realizado con base en diferentes libros que contienen los conceptos claacutesicos como modernos de los meacutetodos geofiacutesicos
iquest QUE ES SASW
bull El Sistema de Anaacutelisis Espectral de Ondas Superficiales (SASW) es un ensayo siacutesmico de campo no intrusivo basado en el anaacutelisis de la propagacioacuten de ondas superficiales Este ensayo consiste en generar un estado establecido de ondas Rayleigh de una frecuencia conocida y medir su longitud de onda λ
bull Permite el ensayo raacutepido y no destructivo de todos los tipos de suelo incluidos suelos residuales y roca blanda fracturada Usado en general en ensayos in situ para el estudio de cimentaciones y prediccioacuten de asentamientos el SASW es tambieacuten adecuado para la evaluacioacuten raacutepida de sub-bases en todo tipo de pavimentos
BASES TEOacuteRICAS
Los meacutetodos activos que usan ondas superficiales pueden usar ondas Love o Rayleigh pero la mayoriacutea de los ensayos usan las ondas Rayleigh Estos consisten baacutesicamente en generar ondas con una fuente activa en un punto sobre el terreno y luego medir con geoacutefonos ubicados sobre el terreno a varias distancias desde la fuente el movimiento vertical resultante
Fuente wwwearth-aurovillecom
METODO SASW
El procedimiento del ensayo SASW fue realizado por Nazarian y Stokoe (Nazarian y Stokoe 1984) y es un meacutetodo relativamente nuevo que utiliza ondas mecaacutenicas para determinar el perfil de velocidades de ondas de corte (Vs) en profundidad y se basa en la propagacioacuten de las ondas superficiales especiacuteficamente ondas Rayleigh (Stokoe et al 1994)
La principal caracteriacutestica de este meacutetodo es que utiliza la naturaleza dispersiva de las ondas Rayleigh cuando eacutestas se propagan en medios estratificados es decir que la velocidad de propagacioacuten depende de la frecuencia o longitud de la onda (Stokoe et al 1994) La dispersioacuten ocurre porque ondas con diferentes longitudes λ deforman diferentes profundidades del medio estratificado (Figura 3)
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
EQUIPO DE MEDICIOacuteN
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
CARACTERIZACIOacuteN GEOTEacuteCNICA UTILIZANDO EL MEacuteTODO SASW
bull Mediciones en terreno que comprende todo el procedimiento y consideraciones que se tienen que tener al momento de hacer el ensayo en terreno para obtener la diferencia de fase entre ambos geoacutefonos
bull Interpretacioacuten de los datos baacutesicamente es el caacutelculo de la curva de dispersioacuten experimental (velocidad de fase vs longitud de onda o frecuencia)
bull Anaacutelisis de los datos en donde se lleva a cabo el anaacutelisis inverso para obtener un perfil de velocidades en profundidad
El principal objetivo de estos meacutetodos es determinar la velocidad de fase o curva de dispersioacuten del sitio para luego mediante una inversioacuten no lineal calcular un perfil de velocidades de ondas de corte en profundidad
bull ldquoSteady-State Rayleigh Methodrdquo (SSRM) bull ldquoMulti-channel Analysis of Surface Wavesrdquo (MASW) y el bull ldquoContinuous Surface Wavesrdquo (CSW)
Objetivo del ensayo en campo
Esquema experimental arreglo ensayo SASW
Fuente COURSE ON SEISMIC ENGINEERING AND SOIL DYNAMICSProfesor Jorge Abraham Diacuteaz-RodriacuteguezFacultad de IngenieriacuteaUniversidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico
MEDICIONES EN TERRENO
Arr 1
Configuracioacuten en terreno
Arr 2
Fuentes generadoras de energiacutea
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
Camioacuten vibroseis
Martillos y Combos
Fuente Cataacutelogo Indumil
Explosivo tipo Siacutesmico-Sismigel plus
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
INTERPRETACIOacuteN DE DATOSDiferencia de Fase
La fase de una onda corresponde al estado de vibracioacuten de un punto x en un instante t Cuando dos puntos tienen en todo instante el mismo estado de vibracioacuten se dice que estaacuten en fase
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
DIFERENCIA DE FASE
ESPECTRO DE POTENCIA CRUZADO
Luego las componentes de la onda correspondientes a cierta frecuencia en cada punto (A y B) corresponden a nuacutemeros complejos de la siguiente forma
FUNCIOacuteN COHERENCIA
AacuteNGULO DE FASE DE EMPAQUETAMIENTO
DESEMPAQUETAR EL AacuteNGULO DE FASE
Para esto lo que se hace la mayoriacutea de las veces es multiplicar el aacutengulo de fase empaquetado por un factor n π con n ∙correspondiente a la cantidad de veces que la curva cruza el eje de las ordenadas en cero Con esto se obtiene el aacutengulo de fase desempaquetado (ldquoempty unwrapped phaserdquo)
VELOCIDAD DE FASE
Para calcular la velocidad de fase basta con conocer el tiempo de viaje de una onda entre ambos geoacutefonos separados a una distancia D conocidaLuego conociendo t1 y la distancia D entre ambos puntos se obtiene la velocidad de fase Vph
Vph = foλ
Donde λ que corresponde a la longitud de onda para una frecuencia dada fo
En resumen dada una frecuencia fo de viaje de una onda y una vez calcula la diferencia de fase entre los puntos A y B se obtiene la curva de velocidad de fase versus longitud de onda (o frecuencia)
CURVA DE DISPERSIOacuteNbull Curvas de Dispersioacuten Individuales
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL
la curva de dispersioacuten experimental corresponde a una superposicioacuten de todas las curvas de dispersioacuten individuales
En este punto es muy importante establecer un criterio para validar los datos de las velocidades seguacuten la longitud de onda es decir establecer el rango de longitudes de onda que se va a tomar en cada curva de dispersioacuten individual para construir la curva de dispersioacuten experimental
CRITERIO PARA CORRECCIOacuteN DE CAMPO CERCANO
Uno de los criterios propuestos (Gucunski amp Woods 1992) establece los siguientes rangos
Con la relacioacuten λ le 2D se aplica un criterio de filtro sobre la onda para la regioacuten de campo cercano (distancia entre la fuente y el geoacutefono) Los efectos de campo cercano ocurren cuando la distancia entre el primer geoacutefono y la fuente es pequentildea en comparacioacuten con la longitud de onda 1050595 Bajo estas condiciones la onda no se puede aproximar a una onda Rayleigh (Stokoe et al 1994) El criterio antes mencionado minimiza este efecto
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL COMPUESTA
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
ANAacuteLISIS DE DATOS
El objetivo principal de esta etapa del meacutetodo SASW es obtener un perfil de velocidades en profundidad a partir de la curva de dispersioacuten calculada (curva de dispersioacuten experimental promedio) para ello existen dos meacutetodos o anaacutelisis que se pueden emplear
bull el anaacutelisis directo (ldquoforward modeling analysisrdquo)bull el anaacutelisis inverso
ANAacuteLISIS DIRECTO (ldquoFORWARD MODELING ANALYSISrdquo)
Este anaacutelisis consiste en un procedimiento interactivo de prueba y error en donde se supone un perfil de velocidades inicial y mediante anaacutelisis directo se calcula una curva de dispersioacuten teoacuterica usando un modelo teoacuterico de propagacioacuten de ondas que puede ser el ldquotransfer matrix methodrdquo (Thompson 1950 y Haskell 1953) o el ldquodynamic stiffness matrix methodrdquo (Kausel and Roumlesset 1981 y Kausel y Peek 1982)
EJEMPLO DE UNA CURVA DE DISPERSIOacuteN - FORWARD MODELING ANALYSIS
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
ANAacuteLISIS INVERSO
Este anaacutelisis corresponde a un anaacutelisis directo pero automaacutetico donde los cambios que se le hacen a los paraacutemetros del perfil de velocidad cada vez que eacuteste se ajusta son hechos usando una teacutecnica de optimizacioacuten El anaacutelisis inverso busca minimizar
bull Vexperimental corresponde a la velocidad de fase medida con el ensayo (curva experimental)
bull Vteorica corresponde a la velocidad de fase teoacuterica (curva teoacuterica)
PERFIL DE VELOCIDAD DE ONDA CORTANTE
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
DETERMINACIOacuteN DE LA VELOCIDAD DE ONDA DE CORTE PROMEDIO VS
DondeVsi velocidad de onda de corte del estrato i
ℎi espesor del estrato i
VENTAJAS SASW
bull Una de las ventajas de usar las ondas Rayleigh es que el mayor porcentaje de energiacutea generado por una fuente en la superficie es trasmitido en forma de estas ondas (Richart y Woods 1970)
bull Si se compara con ensayos como el crosshole o el downhole el ensayo SASW entrega resultados maacutes representativos del lugar ya que abarca mucho maacutes volumen de terreno
bull Buena resolucioacuten a poca profundidad
bull Al ser un meacutetodo no intrusivo el tiempo y costo de realizacioacuten disminuyen mucho con respecto a meacutetodos que necesitan de alguacuten sondaje u otro tipo de instrumento
DESVENTAJAS SASW
bull Se necesita de varias mediciones en terreno (diferentes distancias entre geoacutefonos) En cambio en otros ensayos como la Refraccioacuten siacutesmica Reflexioacuten siacutesmica o el MASW se instalan en terreno maacutes geoacutefonos que hacen que el ensayo tome menos tiempo
bull Se necesita de bastante experiencia para interpretar y analizar los datos
bull La resolucioacuten disminuye a medida que aumenta la profundidad (Stokoe y Santamarina 2000)
bull Estratos muy delgados que se encuentren en medio del material podriacutean no ser detectados (Stokoe y Santamarina 2000)
CAMPO DE APLICACIOacuteN
El meacutetodo SASW principalmente es usado para obtener el perfil de velocidades para las siguientes aplicaciones
bull Respuesta de sitiobull Anaacutelisis de licuacioacutenbull Control de compactacioacuten del suelobull Evaluacioacuten de pavimentosbull Deteccioacuten de estructuras enterradasbull Mapeo de estratos en el fondo marinobull Caracterizacioacuten geoteacutecnica
CONCLUSIONES
iquest QUE ES SASW
bull El Sistema de Anaacutelisis Espectral de Ondas Superficiales (SASW) es un ensayo siacutesmico de campo no intrusivo basado en el anaacutelisis de la propagacioacuten de ondas superficiales Este ensayo consiste en generar un estado establecido de ondas Rayleigh de una frecuencia conocida y medir su longitud de onda λ
bull Permite el ensayo raacutepido y no destructivo de todos los tipos de suelo incluidos suelos residuales y roca blanda fracturada Usado en general en ensayos in situ para el estudio de cimentaciones y prediccioacuten de asentamientos el SASW es tambieacuten adecuado para la evaluacioacuten raacutepida de sub-bases en todo tipo de pavimentos
BASES TEOacuteRICAS
Los meacutetodos activos que usan ondas superficiales pueden usar ondas Love o Rayleigh pero la mayoriacutea de los ensayos usan las ondas Rayleigh Estos consisten baacutesicamente en generar ondas con una fuente activa en un punto sobre el terreno y luego medir con geoacutefonos ubicados sobre el terreno a varias distancias desde la fuente el movimiento vertical resultante
Fuente wwwearth-aurovillecom
METODO SASW
El procedimiento del ensayo SASW fue realizado por Nazarian y Stokoe (Nazarian y Stokoe 1984) y es un meacutetodo relativamente nuevo que utiliza ondas mecaacutenicas para determinar el perfil de velocidades de ondas de corte (Vs) en profundidad y se basa en la propagacioacuten de las ondas superficiales especiacuteficamente ondas Rayleigh (Stokoe et al 1994)
La principal caracteriacutestica de este meacutetodo es que utiliza la naturaleza dispersiva de las ondas Rayleigh cuando eacutestas se propagan en medios estratificados es decir que la velocidad de propagacioacuten depende de la frecuencia o longitud de la onda (Stokoe et al 1994) La dispersioacuten ocurre porque ondas con diferentes longitudes λ deforman diferentes profundidades del medio estratificado (Figura 3)
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
EQUIPO DE MEDICIOacuteN
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
CARACTERIZACIOacuteN GEOTEacuteCNICA UTILIZANDO EL MEacuteTODO SASW
bull Mediciones en terreno que comprende todo el procedimiento y consideraciones que se tienen que tener al momento de hacer el ensayo en terreno para obtener la diferencia de fase entre ambos geoacutefonos
bull Interpretacioacuten de los datos baacutesicamente es el caacutelculo de la curva de dispersioacuten experimental (velocidad de fase vs longitud de onda o frecuencia)
bull Anaacutelisis de los datos en donde se lleva a cabo el anaacutelisis inverso para obtener un perfil de velocidades en profundidad
El principal objetivo de estos meacutetodos es determinar la velocidad de fase o curva de dispersioacuten del sitio para luego mediante una inversioacuten no lineal calcular un perfil de velocidades de ondas de corte en profundidad
bull ldquoSteady-State Rayleigh Methodrdquo (SSRM) bull ldquoMulti-channel Analysis of Surface Wavesrdquo (MASW) y el bull ldquoContinuous Surface Wavesrdquo (CSW)
Objetivo del ensayo en campo
Esquema experimental arreglo ensayo SASW
Fuente COURSE ON SEISMIC ENGINEERING AND SOIL DYNAMICSProfesor Jorge Abraham Diacuteaz-RodriacuteguezFacultad de IngenieriacuteaUniversidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico
MEDICIONES EN TERRENO
Arr 1
Configuracioacuten en terreno
Arr 2
Fuentes generadoras de energiacutea
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
Camioacuten vibroseis
Martillos y Combos
Fuente Cataacutelogo Indumil
Explosivo tipo Siacutesmico-Sismigel plus
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
INTERPRETACIOacuteN DE DATOSDiferencia de Fase
La fase de una onda corresponde al estado de vibracioacuten de un punto x en un instante t Cuando dos puntos tienen en todo instante el mismo estado de vibracioacuten se dice que estaacuten en fase
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
DIFERENCIA DE FASE
ESPECTRO DE POTENCIA CRUZADO
Luego las componentes de la onda correspondientes a cierta frecuencia en cada punto (A y B) corresponden a nuacutemeros complejos de la siguiente forma
FUNCIOacuteN COHERENCIA
AacuteNGULO DE FASE DE EMPAQUETAMIENTO
DESEMPAQUETAR EL AacuteNGULO DE FASE
Para esto lo que se hace la mayoriacutea de las veces es multiplicar el aacutengulo de fase empaquetado por un factor n π con n ∙correspondiente a la cantidad de veces que la curva cruza el eje de las ordenadas en cero Con esto se obtiene el aacutengulo de fase desempaquetado (ldquoempty unwrapped phaserdquo)
VELOCIDAD DE FASE
Para calcular la velocidad de fase basta con conocer el tiempo de viaje de una onda entre ambos geoacutefonos separados a una distancia D conocidaLuego conociendo t1 y la distancia D entre ambos puntos se obtiene la velocidad de fase Vph
Vph = foλ
Donde λ que corresponde a la longitud de onda para una frecuencia dada fo
En resumen dada una frecuencia fo de viaje de una onda y una vez calcula la diferencia de fase entre los puntos A y B se obtiene la curva de velocidad de fase versus longitud de onda (o frecuencia)
CURVA DE DISPERSIOacuteNbull Curvas de Dispersioacuten Individuales
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL
la curva de dispersioacuten experimental corresponde a una superposicioacuten de todas las curvas de dispersioacuten individuales
En este punto es muy importante establecer un criterio para validar los datos de las velocidades seguacuten la longitud de onda es decir establecer el rango de longitudes de onda que se va a tomar en cada curva de dispersioacuten individual para construir la curva de dispersioacuten experimental
CRITERIO PARA CORRECCIOacuteN DE CAMPO CERCANO
Uno de los criterios propuestos (Gucunski amp Woods 1992) establece los siguientes rangos
Con la relacioacuten λ le 2D se aplica un criterio de filtro sobre la onda para la regioacuten de campo cercano (distancia entre la fuente y el geoacutefono) Los efectos de campo cercano ocurren cuando la distancia entre el primer geoacutefono y la fuente es pequentildea en comparacioacuten con la longitud de onda 1050595 Bajo estas condiciones la onda no se puede aproximar a una onda Rayleigh (Stokoe et al 1994) El criterio antes mencionado minimiza este efecto
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL COMPUESTA
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
ANAacuteLISIS DE DATOS
El objetivo principal de esta etapa del meacutetodo SASW es obtener un perfil de velocidades en profundidad a partir de la curva de dispersioacuten calculada (curva de dispersioacuten experimental promedio) para ello existen dos meacutetodos o anaacutelisis que se pueden emplear
bull el anaacutelisis directo (ldquoforward modeling analysisrdquo)bull el anaacutelisis inverso
ANAacuteLISIS DIRECTO (ldquoFORWARD MODELING ANALYSISrdquo)
Este anaacutelisis consiste en un procedimiento interactivo de prueba y error en donde se supone un perfil de velocidades inicial y mediante anaacutelisis directo se calcula una curva de dispersioacuten teoacuterica usando un modelo teoacuterico de propagacioacuten de ondas que puede ser el ldquotransfer matrix methodrdquo (Thompson 1950 y Haskell 1953) o el ldquodynamic stiffness matrix methodrdquo (Kausel and Roumlesset 1981 y Kausel y Peek 1982)
EJEMPLO DE UNA CURVA DE DISPERSIOacuteN - FORWARD MODELING ANALYSIS
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
ANAacuteLISIS INVERSO
Este anaacutelisis corresponde a un anaacutelisis directo pero automaacutetico donde los cambios que se le hacen a los paraacutemetros del perfil de velocidad cada vez que eacuteste se ajusta son hechos usando una teacutecnica de optimizacioacuten El anaacutelisis inverso busca minimizar
bull Vexperimental corresponde a la velocidad de fase medida con el ensayo (curva experimental)
bull Vteorica corresponde a la velocidad de fase teoacuterica (curva teoacuterica)
PERFIL DE VELOCIDAD DE ONDA CORTANTE
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
DETERMINACIOacuteN DE LA VELOCIDAD DE ONDA DE CORTE PROMEDIO VS
DondeVsi velocidad de onda de corte del estrato i
ℎi espesor del estrato i
VENTAJAS SASW
bull Una de las ventajas de usar las ondas Rayleigh es que el mayor porcentaje de energiacutea generado por una fuente en la superficie es trasmitido en forma de estas ondas (Richart y Woods 1970)
bull Si se compara con ensayos como el crosshole o el downhole el ensayo SASW entrega resultados maacutes representativos del lugar ya que abarca mucho maacutes volumen de terreno
bull Buena resolucioacuten a poca profundidad
bull Al ser un meacutetodo no intrusivo el tiempo y costo de realizacioacuten disminuyen mucho con respecto a meacutetodos que necesitan de alguacuten sondaje u otro tipo de instrumento
DESVENTAJAS SASW
bull Se necesita de varias mediciones en terreno (diferentes distancias entre geoacutefonos) En cambio en otros ensayos como la Refraccioacuten siacutesmica Reflexioacuten siacutesmica o el MASW se instalan en terreno maacutes geoacutefonos que hacen que el ensayo tome menos tiempo
bull Se necesita de bastante experiencia para interpretar y analizar los datos
bull La resolucioacuten disminuye a medida que aumenta la profundidad (Stokoe y Santamarina 2000)
bull Estratos muy delgados que se encuentren en medio del material podriacutean no ser detectados (Stokoe y Santamarina 2000)
CAMPO DE APLICACIOacuteN
El meacutetodo SASW principalmente es usado para obtener el perfil de velocidades para las siguientes aplicaciones
bull Respuesta de sitiobull Anaacutelisis de licuacioacutenbull Control de compactacioacuten del suelobull Evaluacioacuten de pavimentosbull Deteccioacuten de estructuras enterradasbull Mapeo de estratos en el fondo marinobull Caracterizacioacuten geoteacutecnica
CONCLUSIONES
BASES TEOacuteRICAS
Los meacutetodos activos que usan ondas superficiales pueden usar ondas Love o Rayleigh pero la mayoriacutea de los ensayos usan las ondas Rayleigh Estos consisten baacutesicamente en generar ondas con una fuente activa en un punto sobre el terreno y luego medir con geoacutefonos ubicados sobre el terreno a varias distancias desde la fuente el movimiento vertical resultante
Fuente wwwearth-aurovillecom
METODO SASW
El procedimiento del ensayo SASW fue realizado por Nazarian y Stokoe (Nazarian y Stokoe 1984) y es un meacutetodo relativamente nuevo que utiliza ondas mecaacutenicas para determinar el perfil de velocidades de ondas de corte (Vs) en profundidad y se basa en la propagacioacuten de las ondas superficiales especiacuteficamente ondas Rayleigh (Stokoe et al 1994)
La principal caracteriacutestica de este meacutetodo es que utiliza la naturaleza dispersiva de las ondas Rayleigh cuando eacutestas se propagan en medios estratificados es decir que la velocidad de propagacioacuten depende de la frecuencia o longitud de la onda (Stokoe et al 1994) La dispersioacuten ocurre porque ondas con diferentes longitudes λ deforman diferentes profundidades del medio estratificado (Figura 3)
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
EQUIPO DE MEDICIOacuteN
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
CARACTERIZACIOacuteN GEOTEacuteCNICA UTILIZANDO EL MEacuteTODO SASW
bull Mediciones en terreno que comprende todo el procedimiento y consideraciones que se tienen que tener al momento de hacer el ensayo en terreno para obtener la diferencia de fase entre ambos geoacutefonos
bull Interpretacioacuten de los datos baacutesicamente es el caacutelculo de la curva de dispersioacuten experimental (velocidad de fase vs longitud de onda o frecuencia)
bull Anaacutelisis de los datos en donde se lleva a cabo el anaacutelisis inverso para obtener un perfil de velocidades en profundidad
El principal objetivo de estos meacutetodos es determinar la velocidad de fase o curva de dispersioacuten del sitio para luego mediante una inversioacuten no lineal calcular un perfil de velocidades de ondas de corte en profundidad
bull ldquoSteady-State Rayleigh Methodrdquo (SSRM) bull ldquoMulti-channel Analysis of Surface Wavesrdquo (MASW) y el bull ldquoContinuous Surface Wavesrdquo (CSW)
Objetivo del ensayo en campo
Esquema experimental arreglo ensayo SASW
Fuente COURSE ON SEISMIC ENGINEERING AND SOIL DYNAMICSProfesor Jorge Abraham Diacuteaz-RodriacuteguezFacultad de IngenieriacuteaUniversidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico
MEDICIONES EN TERRENO
Arr 1
Configuracioacuten en terreno
Arr 2
Fuentes generadoras de energiacutea
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
Camioacuten vibroseis
Martillos y Combos
Fuente Cataacutelogo Indumil
Explosivo tipo Siacutesmico-Sismigel plus
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
INTERPRETACIOacuteN DE DATOSDiferencia de Fase
La fase de una onda corresponde al estado de vibracioacuten de un punto x en un instante t Cuando dos puntos tienen en todo instante el mismo estado de vibracioacuten se dice que estaacuten en fase
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
DIFERENCIA DE FASE
ESPECTRO DE POTENCIA CRUZADO
Luego las componentes de la onda correspondientes a cierta frecuencia en cada punto (A y B) corresponden a nuacutemeros complejos de la siguiente forma
FUNCIOacuteN COHERENCIA
AacuteNGULO DE FASE DE EMPAQUETAMIENTO
DESEMPAQUETAR EL AacuteNGULO DE FASE
Para esto lo que se hace la mayoriacutea de las veces es multiplicar el aacutengulo de fase empaquetado por un factor n π con n ∙correspondiente a la cantidad de veces que la curva cruza el eje de las ordenadas en cero Con esto se obtiene el aacutengulo de fase desempaquetado (ldquoempty unwrapped phaserdquo)
VELOCIDAD DE FASE
Para calcular la velocidad de fase basta con conocer el tiempo de viaje de una onda entre ambos geoacutefonos separados a una distancia D conocidaLuego conociendo t1 y la distancia D entre ambos puntos se obtiene la velocidad de fase Vph
Vph = foλ
Donde λ que corresponde a la longitud de onda para una frecuencia dada fo
En resumen dada una frecuencia fo de viaje de una onda y una vez calcula la diferencia de fase entre los puntos A y B se obtiene la curva de velocidad de fase versus longitud de onda (o frecuencia)
CURVA DE DISPERSIOacuteNbull Curvas de Dispersioacuten Individuales
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL
la curva de dispersioacuten experimental corresponde a una superposicioacuten de todas las curvas de dispersioacuten individuales
En este punto es muy importante establecer un criterio para validar los datos de las velocidades seguacuten la longitud de onda es decir establecer el rango de longitudes de onda que se va a tomar en cada curva de dispersioacuten individual para construir la curva de dispersioacuten experimental
CRITERIO PARA CORRECCIOacuteN DE CAMPO CERCANO
Uno de los criterios propuestos (Gucunski amp Woods 1992) establece los siguientes rangos
Con la relacioacuten λ le 2D se aplica un criterio de filtro sobre la onda para la regioacuten de campo cercano (distancia entre la fuente y el geoacutefono) Los efectos de campo cercano ocurren cuando la distancia entre el primer geoacutefono y la fuente es pequentildea en comparacioacuten con la longitud de onda 1050595 Bajo estas condiciones la onda no se puede aproximar a una onda Rayleigh (Stokoe et al 1994) El criterio antes mencionado minimiza este efecto
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL COMPUESTA
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
ANAacuteLISIS DE DATOS
El objetivo principal de esta etapa del meacutetodo SASW es obtener un perfil de velocidades en profundidad a partir de la curva de dispersioacuten calculada (curva de dispersioacuten experimental promedio) para ello existen dos meacutetodos o anaacutelisis que se pueden emplear
bull el anaacutelisis directo (ldquoforward modeling analysisrdquo)bull el anaacutelisis inverso
ANAacuteLISIS DIRECTO (ldquoFORWARD MODELING ANALYSISrdquo)
Este anaacutelisis consiste en un procedimiento interactivo de prueba y error en donde se supone un perfil de velocidades inicial y mediante anaacutelisis directo se calcula una curva de dispersioacuten teoacuterica usando un modelo teoacuterico de propagacioacuten de ondas que puede ser el ldquotransfer matrix methodrdquo (Thompson 1950 y Haskell 1953) o el ldquodynamic stiffness matrix methodrdquo (Kausel and Roumlesset 1981 y Kausel y Peek 1982)
EJEMPLO DE UNA CURVA DE DISPERSIOacuteN - FORWARD MODELING ANALYSIS
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
ANAacuteLISIS INVERSO
Este anaacutelisis corresponde a un anaacutelisis directo pero automaacutetico donde los cambios que se le hacen a los paraacutemetros del perfil de velocidad cada vez que eacuteste se ajusta son hechos usando una teacutecnica de optimizacioacuten El anaacutelisis inverso busca minimizar
bull Vexperimental corresponde a la velocidad de fase medida con el ensayo (curva experimental)
bull Vteorica corresponde a la velocidad de fase teoacuterica (curva teoacuterica)
PERFIL DE VELOCIDAD DE ONDA CORTANTE
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
DETERMINACIOacuteN DE LA VELOCIDAD DE ONDA DE CORTE PROMEDIO VS
DondeVsi velocidad de onda de corte del estrato i
ℎi espesor del estrato i
VENTAJAS SASW
bull Una de las ventajas de usar las ondas Rayleigh es que el mayor porcentaje de energiacutea generado por una fuente en la superficie es trasmitido en forma de estas ondas (Richart y Woods 1970)
bull Si se compara con ensayos como el crosshole o el downhole el ensayo SASW entrega resultados maacutes representativos del lugar ya que abarca mucho maacutes volumen de terreno
bull Buena resolucioacuten a poca profundidad
bull Al ser un meacutetodo no intrusivo el tiempo y costo de realizacioacuten disminuyen mucho con respecto a meacutetodos que necesitan de alguacuten sondaje u otro tipo de instrumento
DESVENTAJAS SASW
bull Se necesita de varias mediciones en terreno (diferentes distancias entre geoacutefonos) En cambio en otros ensayos como la Refraccioacuten siacutesmica Reflexioacuten siacutesmica o el MASW se instalan en terreno maacutes geoacutefonos que hacen que el ensayo tome menos tiempo
bull Se necesita de bastante experiencia para interpretar y analizar los datos
bull La resolucioacuten disminuye a medida que aumenta la profundidad (Stokoe y Santamarina 2000)
bull Estratos muy delgados que se encuentren en medio del material podriacutean no ser detectados (Stokoe y Santamarina 2000)
CAMPO DE APLICACIOacuteN
El meacutetodo SASW principalmente es usado para obtener el perfil de velocidades para las siguientes aplicaciones
bull Respuesta de sitiobull Anaacutelisis de licuacioacutenbull Control de compactacioacuten del suelobull Evaluacioacuten de pavimentosbull Deteccioacuten de estructuras enterradasbull Mapeo de estratos en el fondo marinobull Caracterizacioacuten geoteacutecnica
CONCLUSIONES
METODO SASW
El procedimiento del ensayo SASW fue realizado por Nazarian y Stokoe (Nazarian y Stokoe 1984) y es un meacutetodo relativamente nuevo que utiliza ondas mecaacutenicas para determinar el perfil de velocidades de ondas de corte (Vs) en profundidad y se basa en la propagacioacuten de las ondas superficiales especiacuteficamente ondas Rayleigh (Stokoe et al 1994)
La principal caracteriacutestica de este meacutetodo es que utiliza la naturaleza dispersiva de las ondas Rayleigh cuando eacutestas se propagan en medios estratificados es decir que la velocidad de propagacioacuten depende de la frecuencia o longitud de la onda (Stokoe et al 1994) La dispersioacuten ocurre porque ondas con diferentes longitudes λ deforman diferentes profundidades del medio estratificado (Figura 3)
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
EQUIPO DE MEDICIOacuteN
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
CARACTERIZACIOacuteN GEOTEacuteCNICA UTILIZANDO EL MEacuteTODO SASW
bull Mediciones en terreno que comprende todo el procedimiento y consideraciones que se tienen que tener al momento de hacer el ensayo en terreno para obtener la diferencia de fase entre ambos geoacutefonos
bull Interpretacioacuten de los datos baacutesicamente es el caacutelculo de la curva de dispersioacuten experimental (velocidad de fase vs longitud de onda o frecuencia)
bull Anaacutelisis de los datos en donde se lleva a cabo el anaacutelisis inverso para obtener un perfil de velocidades en profundidad
El principal objetivo de estos meacutetodos es determinar la velocidad de fase o curva de dispersioacuten del sitio para luego mediante una inversioacuten no lineal calcular un perfil de velocidades de ondas de corte en profundidad
bull ldquoSteady-State Rayleigh Methodrdquo (SSRM) bull ldquoMulti-channel Analysis of Surface Wavesrdquo (MASW) y el bull ldquoContinuous Surface Wavesrdquo (CSW)
Objetivo del ensayo en campo
Esquema experimental arreglo ensayo SASW
Fuente COURSE ON SEISMIC ENGINEERING AND SOIL DYNAMICSProfesor Jorge Abraham Diacuteaz-RodriacuteguezFacultad de IngenieriacuteaUniversidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico
MEDICIONES EN TERRENO
Arr 1
Configuracioacuten en terreno
Arr 2
Fuentes generadoras de energiacutea
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
Camioacuten vibroseis
Martillos y Combos
Fuente Cataacutelogo Indumil
Explosivo tipo Siacutesmico-Sismigel plus
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
INTERPRETACIOacuteN DE DATOSDiferencia de Fase
La fase de una onda corresponde al estado de vibracioacuten de un punto x en un instante t Cuando dos puntos tienen en todo instante el mismo estado de vibracioacuten se dice que estaacuten en fase
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
DIFERENCIA DE FASE
ESPECTRO DE POTENCIA CRUZADO
Luego las componentes de la onda correspondientes a cierta frecuencia en cada punto (A y B) corresponden a nuacutemeros complejos de la siguiente forma
FUNCIOacuteN COHERENCIA
AacuteNGULO DE FASE DE EMPAQUETAMIENTO
DESEMPAQUETAR EL AacuteNGULO DE FASE
Para esto lo que se hace la mayoriacutea de las veces es multiplicar el aacutengulo de fase empaquetado por un factor n π con n ∙correspondiente a la cantidad de veces que la curva cruza el eje de las ordenadas en cero Con esto se obtiene el aacutengulo de fase desempaquetado (ldquoempty unwrapped phaserdquo)
VELOCIDAD DE FASE
Para calcular la velocidad de fase basta con conocer el tiempo de viaje de una onda entre ambos geoacutefonos separados a una distancia D conocidaLuego conociendo t1 y la distancia D entre ambos puntos se obtiene la velocidad de fase Vph
Vph = foλ
Donde λ que corresponde a la longitud de onda para una frecuencia dada fo
En resumen dada una frecuencia fo de viaje de una onda y una vez calcula la diferencia de fase entre los puntos A y B se obtiene la curva de velocidad de fase versus longitud de onda (o frecuencia)
CURVA DE DISPERSIOacuteNbull Curvas de Dispersioacuten Individuales
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL
la curva de dispersioacuten experimental corresponde a una superposicioacuten de todas las curvas de dispersioacuten individuales
En este punto es muy importante establecer un criterio para validar los datos de las velocidades seguacuten la longitud de onda es decir establecer el rango de longitudes de onda que se va a tomar en cada curva de dispersioacuten individual para construir la curva de dispersioacuten experimental
CRITERIO PARA CORRECCIOacuteN DE CAMPO CERCANO
Uno de los criterios propuestos (Gucunski amp Woods 1992) establece los siguientes rangos
Con la relacioacuten λ le 2D se aplica un criterio de filtro sobre la onda para la regioacuten de campo cercano (distancia entre la fuente y el geoacutefono) Los efectos de campo cercano ocurren cuando la distancia entre el primer geoacutefono y la fuente es pequentildea en comparacioacuten con la longitud de onda 1050595 Bajo estas condiciones la onda no se puede aproximar a una onda Rayleigh (Stokoe et al 1994) El criterio antes mencionado minimiza este efecto
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL COMPUESTA
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
ANAacuteLISIS DE DATOS
El objetivo principal de esta etapa del meacutetodo SASW es obtener un perfil de velocidades en profundidad a partir de la curva de dispersioacuten calculada (curva de dispersioacuten experimental promedio) para ello existen dos meacutetodos o anaacutelisis que se pueden emplear
bull el anaacutelisis directo (ldquoforward modeling analysisrdquo)bull el anaacutelisis inverso
ANAacuteLISIS DIRECTO (ldquoFORWARD MODELING ANALYSISrdquo)
Este anaacutelisis consiste en un procedimiento interactivo de prueba y error en donde se supone un perfil de velocidades inicial y mediante anaacutelisis directo se calcula una curva de dispersioacuten teoacuterica usando un modelo teoacuterico de propagacioacuten de ondas que puede ser el ldquotransfer matrix methodrdquo (Thompson 1950 y Haskell 1953) o el ldquodynamic stiffness matrix methodrdquo (Kausel and Roumlesset 1981 y Kausel y Peek 1982)
EJEMPLO DE UNA CURVA DE DISPERSIOacuteN - FORWARD MODELING ANALYSIS
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
ANAacuteLISIS INVERSO
Este anaacutelisis corresponde a un anaacutelisis directo pero automaacutetico donde los cambios que se le hacen a los paraacutemetros del perfil de velocidad cada vez que eacuteste se ajusta son hechos usando una teacutecnica de optimizacioacuten El anaacutelisis inverso busca minimizar
bull Vexperimental corresponde a la velocidad de fase medida con el ensayo (curva experimental)
bull Vteorica corresponde a la velocidad de fase teoacuterica (curva teoacuterica)
PERFIL DE VELOCIDAD DE ONDA CORTANTE
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
DETERMINACIOacuteN DE LA VELOCIDAD DE ONDA DE CORTE PROMEDIO VS
DondeVsi velocidad de onda de corte del estrato i
ℎi espesor del estrato i
VENTAJAS SASW
bull Una de las ventajas de usar las ondas Rayleigh es que el mayor porcentaje de energiacutea generado por una fuente en la superficie es trasmitido en forma de estas ondas (Richart y Woods 1970)
bull Si se compara con ensayos como el crosshole o el downhole el ensayo SASW entrega resultados maacutes representativos del lugar ya que abarca mucho maacutes volumen de terreno
bull Buena resolucioacuten a poca profundidad
bull Al ser un meacutetodo no intrusivo el tiempo y costo de realizacioacuten disminuyen mucho con respecto a meacutetodos que necesitan de alguacuten sondaje u otro tipo de instrumento
DESVENTAJAS SASW
bull Se necesita de varias mediciones en terreno (diferentes distancias entre geoacutefonos) En cambio en otros ensayos como la Refraccioacuten siacutesmica Reflexioacuten siacutesmica o el MASW se instalan en terreno maacutes geoacutefonos que hacen que el ensayo tome menos tiempo
bull Se necesita de bastante experiencia para interpretar y analizar los datos
bull La resolucioacuten disminuye a medida que aumenta la profundidad (Stokoe y Santamarina 2000)
bull Estratos muy delgados que se encuentren en medio del material podriacutean no ser detectados (Stokoe y Santamarina 2000)
CAMPO DE APLICACIOacuteN
El meacutetodo SASW principalmente es usado para obtener el perfil de velocidades para las siguientes aplicaciones
bull Respuesta de sitiobull Anaacutelisis de licuacioacutenbull Control de compactacioacuten del suelobull Evaluacioacuten de pavimentosbull Deteccioacuten de estructuras enterradasbull Mapeo de estratos en el fondo marinobull Caracterizacioacuten geoteacutecnica
CONCLUSIONES
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
EQUIPO DE MEDICIOacuteN
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
CARACTERIZACIOacuteN GEOTEacuteCNICA UTILIZANDO EL MEacuteTODO SASW
bull Mediciones en terreno que comprende todo el procedimiento y consideraciones que se tienen que tener al momento de hacer el ensayo en terreno para obtener la diferencia de fase entre ambos geoacutefonos
bull Interpretacioacuten de los datos baacutesicamente es el caacutelculo de la curva de dispersioacuten experimental (velocidad de fase vs longitud de onda o frecuencia)
bull Anaacutelisis de los datos en donde se lleva a cabo el anaacutelisis inverso para obtener un perfil de velocidades en profundidad
El principal objetivo de estos meacutetodos es determinar la velocidad de fase o curva de dispersioacuten del sitio para luego mediante una inversioacuten no lineal calcular un perfil de velocidades de ondas de corte en profundidad
bull ldquoSteady-State Rayleigh Methodrdquo (SSRM) bull ldquoMulti-channel Analysis of Surface Wavesrdquo (MASW) y el bull ldquoContinuous Surface Wavesrdquo (CSW)
Objetivo del ensayo en campo
Esquema experimental arreglo ensayo SASW
Fuente COURSE ON SEISMIC ENGINEERING AND SOIL DYNAMICSProfesor Jorge Abraham Diacuteaz-RodriacuteguezFacultad de IngenieriacuteaUniversidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico
MEDICIONES EN TERRENO
Arr 1
Configuracioacuten en terreno
Arr 2
Fuentes generadoras de energiacutea
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
Camioacuten vibroseis
Martillos y Combos
Fuente Cataacutelogo Indumil
Explosivo tipo Siacutesmico-Sismigel plus
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
INTERPRETACIOacuteN DE DATOSDiferencia de Fase
La fase de una onda corresponde al estado de vibracioacuten de un punto x en un instante t Cuando dos puntos tienen en todo instante el mismo estado de vibracioacuten se dice que estaacuten en fase
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
DIFERENCIA DE FASE
ESPECTRO DE POTENCIA CRUZADO
Luego las componentes de la onda correspondientes a cierta frecuencia en cada punto (A y B) corresponden a nuacutemeros complejos de la siguiente forma
FUNCIOacuteN COHERENCIA
AacuteNGULO DE FASE DE EMPAQUETAMIENTO
DESEMPAQUETAR EL AacuteNGULO DE FASE
Para esto lo que se hace la mayoriacutea de las veces es multiplicar el aacutengulo de fase empaquetado por un factor n π con n ∙correspondiente a la cantidad de veces que la curva cruza el eje de las ordenadas en cero Con esto se obtiene el aacutengulo de fase desempaquetado (ldquoempty unwrapped phaserdquo)
VELOCIDAD DE FASE
Para calcular la velocidad de fase basta con conocer el tiempo de viaje de una onda entre ambos geoacutefonos separados a una distancia D conocidaLuego conociendo t1 y la distancia D entre ambos puntos se obtiene la velocidad de fase Vph
Vph = foλ
Donde λ que corresponde a la longitud de onda para una frecuencia dada fo
En resumen dada una frecuencia fo de viaje de una onda y una vez calcula la diferencia de fase entre los puntos A y B se obtiene la curva de velocidad de fase versus longitud de onda (o frecuencia)
CURVA DE DISPERSIOacuteNbull Curvas de Dispersioacuten Individuales
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL
la curva de dispersioacuten experimental corresponde a una superposicioacuten de todas las curvas de dispersioacuten individuales
En este punto es muy importante establecer un criterio para validar los datos de las velocidades seguacuten la longitud de onda es decir establecer el rango de longitudes de onda que se va a tomar en cada curva de dispersioacuten individual para construir la curva de dispersioacuten experimental
CRITERIO PARA CORRECCIOacuteN DE CAMPO CERCANO
Uno de los criterios propuestos (Gucunski amp Woods 1992) establece los siguientes rangos
Con la relacioacuten λ le 2D se aplica un criterio de filtro sobre la onda para la regioacuten de campo cercano (distancia entre la fuente y el geoacutefono) Los efectos de campo cercano ocurren cuando la distancia entre el primer geoacutefono y la fuente es pequentildea en comparacioacuten con la longitud de onda 1050595 Bajo estas condiciones la onda no se puede aproximar a una onda Rayleigh (Stokoe et al 1994) El criterio antes mencionado minimiza este efecto
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL COMPUESTA
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
ANAacuteLISIS DE DATOS
El objetivo principal de esta etapa del meacutetodo SASW es obtener un perfil de velocidades en profundidad a partir de la curva de dispersioacuten calculada (curva de dispersioacuten experimental promedio) para ello existen dos meacutetodos o anaacutelisis que se pueden emplear
bull el anaacutelisis directo (ldquoforward modeling analysisrdquo)bull el anaacutelisis inverso
ANAacuteLISIS DIRECTO (ldquoFORWARD MODELING ANALYSISrdquo)
Este anaacutelisis consiste en un procedimiento interactivo de prueba y error en donde se supone un perfil de velocidades inicial y mediante anaacutelisis directo se calcula una curva de dispersioacuten teoacuterica usando un modelo teoacuterico de propagacioacuten de ondas que puede ser el ldquotransfer matrix methodrdquo (Thompson 1950 y Haskell 1953) o el ldquodynamic stiffness matrix methodrdquo (Kausel and Roumlesset 1981 y Kausel y Peek 1982)
EJEMPLO DE UNA CURVA DE DISPERSIOacuteN - FORWARD MODELING ANALYSIS
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
ANAacuteLISIS INVERSO
Este anaacutelisis corresponde a un anaacutelisis directo pero automaacutetico donde los cambios que se le hacen a los paraacutemetros del perfil de velocidad cada vez que eacuteste se ajusta son hechos usando una teacutecnica de optimizacioacuten El anaacutelisis inverso busca minimizar
bull Vexperimental corresponde a la velocidad de fase medida con el ensayo (curva experimental)
bull Vteorica corresponde a la velocidad de fase teoacuterica (curva teoacuterica)
PERFIL DE VELOCIDAD DE ONDA CORTANTE
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
DETERMINACIOacuteN DE LA VELOCIDAD DE ONDA DE CORTE PROMEDIO VS
DondeVsi velocidad de onda de corte del estrato i
ℎi espesor del estrato i
VENTAJAS SASW
bull Una de las ventajas de usar las ondas Rayleigh es que el mayor porcentaje de energiacutea generado por una fuente en la superficie es trasmitido en forma de estas ondas (Richart y Woods 1970)
bull Si se compara con ensayos como el crosshole o el downhole el ensayo SASW entrega resultados maacutes representativos del lugar ya que abarca mucho maacutes volumen de terreno
bull Buena resolucioacuten a poca profundidad
bull Al ser un meacutetodo no intrusivo el tiempo y costo de realizacioacuten disminuyen mucho con respecto a meacutetodos que necesitan de alguacuten sondaje u otro tipo de instrumento
DESVENTAJAS SASW
bull Se necesita de varias mediciones en terreno (diferentes distancias entre geoacutefonos) En cambio en otros ensayos como la Refraccioacuten siacutesmica Reflexioacuten siacutesmica o el MASW se instalan en terreno maacutes geoacutefonos que hacen que el ensayo tome menos tiempo
bull Se necesita de bastante experiencia para interpretar y analizar los datos
bull La resolucioacuten disminuye a medida que aumenta la profundidad (Stokoe y Santamarina 2000)
bull Estratos muy delgados que se encuentren en medio del material podriacutean no ser detectados (Stokoe y Santamarina 2000)
CAMPO DE APLICACIOacuteN
El meacutetodo SASW principalmente es usado para obtener el perfil de velocidades para las siguientes aplicaciones
bull Respuesta de sitiobull Anaacutelisis de licuacioacutenbull Control de compactacioacuten del suelobull Evaluacioacuten de pavimentosbull Deteccioacuten de estructuras enterradasbull Mapeo de estratos en el fondo marinobull Caracterizacioacuten geoteacutecnica
CONCLUSIONES
EQUIPO DE MEDICIOacuteN
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
CARACTERIZACIOacuteN GEOTEacuteCNICA UTILIZANDO EL MEacuteTODO SASW
bull Mediciones en terreno que comprende todo el procedimiento y consideraciones que se tienen que tener al momento de hacer el ensayo en terreno para obtener la diferencia de fase entre ambos geoacutefonos
bull Interpretacioacuten de los datos baacutesicamente es el caacutelculo de la curva de dispersioacuten experimental (velocidad de fase vs longitud de onda o frecuencia)
bull Anaacutelisis de los datos en donde se lleva a cabo el anaacutelisis inverso para obtener un perfil de velocidades en profundidad
El principal objetivo de estos meacutetodos es determinar la velocidad de fase o curva de dispersioacuten del sitio para luego mediante una inversioacuten no lineal calcular un perfil de velocidades de ondas de corte en profundidad
bull ldquoSteady-State Rayleigh Methodrdquo (SSRM) bull ldquoMulti-channel Analysis of Surface Wavesrdquo (MASW) y el bull ldquoContinuous Surface Wavesrdquo (CSW)
Objetivo del ensayo en campo
Esquema experimental arreglo ensayo SASW
Fuente COURSE ON SEISMIC ENGINEERING AND SOIL DYNAMICSProfesor Jorge Abraham Diacuteaz-RodriacuteguezFacultad de IngenieriacuteaUniversidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico
MEDICIONES EN TERRENO
Arr 1
Configuracioacuten en terreno
Arr 2
Fuentes generadoras de energiacutea
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
Camioacuten vibroseis
Martillos y Combos
Fuente Cataacutelogo Indumil
Explosivo tipo Siacutesmico-Sismigel plus
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
INTERPRETACIOacuteN DE DATOSDiferencia de Fase
La fase de una onda corresponde al estado de vibracioacuten de un punto x en un instante t Cuando dos puntos tienen en todo instante el mismo estado de vibracioacuten se dice que estaacuten en fase
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
DIFERENCIA DE FASE
ESPECTRO DE POTENCIA CRUZADO
Luego las componentes de la onda correspondientes a cierta frecuencia en cada punto (A y B) corresponden a nuacutemeros complejos de la siguiente forma
FUNCIOacuteN COHERENCIA
AacuteNGULO DE FASE DE EMPAQUETAMIENTO
DESEMPAQUETAR EL AacuteNGULO DE FASE
Para esto lo que se hace la mayoriacutea de las veces es multiplicar el aacutengulo de fase empaquetado por un factor n π con n ∙correspondiente a la cantidad de veces que la curva cruza el eje de las ordenadas en cero Con esto se obtiene el aacutengulo de fase desempaquetado (ldquoempty unwrapped phaserdquo)
VELOCIDAD DE FASE
Para calcular la velocidad de fase basta con conocer el tiempo de viaje de una onda entre ambos geoacutefonos separados a una distancia D conocidaLuego conociendo t1 y la distancia D entre ambos puntos se obtiene la velocidad de fase Vph
Vph = foλ
Donde λ que corresponde a la longitud de onda para una frecuencia dada fo
En resumen dada una frecuencia fo de viaje de una onda y una vez calcula la diferencia de fase entre los puntos A y B se obtiene la curva de velocidad de fase versus longitud de onda (o frecuencia)
CURVA DE DISPERSIOacuteNbull Curvas de Dispersioacuten Individuales
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL
la curva de dispersioacuten experimental corresponde a una superposicioacuten de todas las curvas de dispersioacuten individuales
En este punto es muy importante establecer un criterio para validar los datos de las velocidades seguacuten la longitud de onda es decir establecer el rango de longitudes de onda que se va a tomar en cada curva de dispersioacuten individual para construir la curva de dispersioacuten experimental
CRITERIO PARA CORRECCIOacuteN DE CAMPO CERCANO
Uno de los criterios propuestos (Gucunski amp Woods 1992) establece los siguientes rangos
Con la relacioacuten λ le 2D se aplica un criterio de filtro sobre la onda para la regioacuten de campo cercano (distancia entre la fuente y el geoacutefono) Los efectos de campo cercano ocurren cuando la distancia entre el primer geoacutefono y la fuente es pequentildea en comparacioacuten con la longitud de onda 1050595 Bajo estas condiciones la onda no se puede aproximar a una onda Rayleigh (Stokoe et al 1994) El criterio antes mencionado minimiza este efecto
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL COMPUESTA
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
ANAacuteLISIS DE DATOS
El objetivo principal de esta etapa del meacutetodo SASW es obtener un perfil de velocidades en profundidad a partir de la curva de dispersioacuten calculada (curva de dispersioacuten experimental promedio) para ello existen dos meacutetodos o anaacutelisis que se pueden emplear
bull el anaacutelisis directo (ldquoforward modeling analysisrdquo)bull el anaacutelisis inverso
ANAacuteLISIS DIRECTO (ldquoFORWARD MODELING ANALYSISrdquo)
Este anaacutelisis consiste en un procedimiento interactivo de prueba y error en donde se supone un perfil de velocidades inicial y mediante anaacutelisis directo se calcula una curva de dispersioacuten teoacuterica usando un modelo teoacuterico de propagacioacuten de ondas que puede ser el ldquotransfer matrix methodrdquo (Thompson 1950 y Haskell 1953) o el ldquodynamic stiffness matrix methodrdquo (Kausel and Roumlesset 1981 y Kausel y Peek 1982)
EJEMPLO DE UNA CURVA DE DISPERSIOacuteN - FORWARD MODELING ANALYSIS
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
ANAacuteLISIS INVERSO
Este anaacutelisis corresponde a un anaacutelisis directo pero automaacutetico donde los cambios que se le hacen a los paraacutemetros del perfil de velocidad cada vez que eacuteste se ajusta son hechos usando una teacutecnica de optimizacioacuten El anaacutelisis inverso busca minimizar
bull Vexperimental corresponde a la velocidad de fase medida con el ensayo (curva experimental)
bull Vteorica corresponde a la velocidad de fase teoacuterica (curva teoacuterica)
PERFIL DE VELOCIDAD DE ONDA CORTANTE
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
DETERMINACIOacuteN DE LA VELOCIDAD DE ONDA DE CORTE PROMEDIO VS
DondeVsi velocidad de onda de corte del estrato i
ℎi espesor del estrato i
VENTAJAS SASW
bull Una de las ventajas de usar las ondas Rayleigh es que el mayor porcentaje de energiacutea generado por una fuente en la superficie es trasmitido en forma de estas ondas (Richart y Woods 1970)
bull Si se compara con ensayos como el crosshole o el downhole el ensayo SASW entrega resultados maacutes representativos del lugar ya que abarca mucho maacutes volumen de terreno
bull Buena resolucioacuten a poca profundidad
bull Al ser un meacutetodo no intrusivo el tiempo y costo de realizacioacuten disminuyen mucho con respecto a meacutetodos que necesitan de alguacuten sondaje u otro tipo de instrumento
DESVENTAJAS SASW
bull Se necesita de varias mediciones en terreno (diferentes distancias entre geoacutefonos) En cambio en otros ensayos como la Refraccioacuten siacutesmica Reflexioacuten siacutesmica o el MASW se instalan en terreno maacutes geoacutefonos que hacen que el ensayo tome menos tiempo
bull Se necesita de bastante experiencia para interpretar y analizar los datos
bull La resolucioacuten disminuye a medida que aumenta la profundidad (Stokoe y Santamarina 2000)
bull Estratos muy delgados que se encuentren en medio del material podriacutean no ser detectados (Stokoe y Santamarina 2000)
CAMPO DE APLICACIOacuteN
El meacutetodo SASW principalmente es usado para obtener el perfil de velocidades para las siguientes aplicaciones
bull Respuesta de sitiobull Anaacutelisis de licuacioacutenbull Control de compactacioacuten del suelobull Evaluacioacuten de pavimentosbull Deteccioacuten de estructuras enterradasbull Mapeo de estratos en el fondo marinobull Caracterizacioacuten geoteacutecnica
CONCLUSIONES
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
CARACTERIZACIOacuteN GEOTEacuteCNICA UTILIZANDO EL MEacuteTODO SASW
bull Mediciones en terreno que comprende todo el procedimiento y consideraciones que se tienen que tener al momento de hacer el ensayo en terreno para obtener la diferencia de fase entre ambos geoacutefonos
bull Interpretacioacuten de los datos baacutesicamente es el caacutelculo de la curva de dispersioacuten experimental (velocidad de fase vs longitud de onda o frecuencia)
bull Anaacutelisis de los datos en donde se lleva a cabo el anaacutelisis inverso para obtener un perfil de velocidades en profundidad
El principal objetivo de estos meacutetodos es determinar la velocidad de fase o curva de dispersioacuten del sitio para luego mediante una inversioacuten no lineal calcular un perfil de velocidades de ondas de corte en profundidad
bull ldquoSteady-State Rayleigh Methodrdquo (SSRM) bull ldquoMulti-channel Analysis of Surface Wavesrdquo (MASW) y el bull ldquoContinuous Surface Wavesrdquo (CSW)
Objetivo del ensayo en campo
Esquema experimental arreglo ensayo SASW
Fuente COURSE ON SEISMIC ENGINEERING AND SOIL DYNAMICSProfesor Jorge Abraham Diacuteaz-RodriacuteguezFacultad de IngenieriacuteaUniversidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico
MEDICIONES EN TERRENO
Arr 1
Configuracioacuten en terreno
Arr 2
Fuentes generadoras de energiacutea
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
Camioacuten vibroseis
Martillos y Combos
Fuente Cataacutelogo Indumil
Explosivo tipo Siacutesmico-Sismigel plus
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
INTERPRETACIOacuteN DE DATOSDiferencia de Fase
La fase de una onda corresponde al estado de vibracioacuten de un punto x en un instante t Cuando dos puntos tienen en todo instante el mismo estado de vibracioacuten se dice que estaacuten en fase
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
DIFERENCIA DE FASE
ESPECTRO DE POTENCIA CRUZADO
Luego las componentes de la onda correspondientes a cierta frecuencia en cada punto (A y B) corresponden a nuacutemeros complejos de la siguiente forma
FUNCIOacuteN COHERENCIA
AacuteNGULO DE FASE DE EMPAQUETAMIENTO
DESEMPAQUETAR EL AacuteNGULO DE FASE
Para esto lo que se hace la mayoriacutea de las veces es multiplicar el aacutengulo de fase empaquetado por un factor n π con n ∙correspondiente a la cantidad de veces que la curva cruza el eje de las ordenadas en cero Con esto se obtiene el aacutengulo de fase desempaquetado (ldquoempty unwrapped phaserdquo)
VELOCIDAD DE FASE
Para calcular la velocidad de fase basta con conocer el tiempo de viaje de una onda entre ambos geoacutefonos separados a una distancia D conocidaLuego conociendo t1 y la distancia D entre ambos puntos se obtiene la velocidad de fase Vph
Vph = foλ
Donde λ que corresponde a la longitud de onda para una frecuencia dada fo
En resumen dada una frecuencia fo de viaje de una onda y una vez calcula la diferencia de fase entre los puntos A y B se obtiene la curva de velocidad de fase versus longitud de onda (o frecuencia)
CURVA DE DISPERSIOacuteNbull Curvas de Dispersioacuten Individuales
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL
la curva de dispersioacuten experimental corresponde a una superposicioacuten de todas las curvas de dispersioacuten individuales
En este punto es muy importante establecer un criterio para validar los datos de las velocidades seguacuten la longitud de onda es decir establecer el rango de longitudes de onda que se va a tomar en cada curva de dispersioacuten individual para construir la curva de dispersioacuten experimental
CRITERIO PARA CORRECCIOacuteN DE CAMPO CERCANO
Uno de los criterios propuestos (Gucunski amp Woods 1992) establece los siguientes rangos
Con la relacioacuten λ le 2D se aplica un criterio de filtro sobre la onda para la regioacuten de campo cercano (distancia entre la fuente y el geoacutefono) Los efectos de campo cercano ocurren cuando la distancia entre el primer geoacutefono y la fuente es pequentildea en comparacioacuten con la longitud de onda 1050595 Bajo estas condiciones la onda no se puede aproximar a una onda Rayleigh (Stokoe et al 1994) El criterio antes mencionado minimiza este efecto
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL COMPUESTA
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
ANAacuteLISIS DE DATOS
El objetivo principal de esta etapa del meacutetodo SASW es obtener un perfil de velocidades en profundidad a partir de la curva de dispersioacuten calculada (curva de dispersioacuten experimental promedio) para ello existen dos meacutetodos o anaacutelisis que se pueden emplear
bull el anaacutelisis directo (ldquoforward modeling analysisrdquo)bull el anaacutelisis inverso
ANAacuteLISIS DIRECTO (ldquoFORWARD MODELING ANALYSISrdquo)
Este anaacutelisis consiste en un procedimiento interactivo de prueba y error en donde se supone un perfil de velocidades inicial y mediante anaacutelisis directo se calcula una curva de dispersioacuten teoacuterica usando un modelo teoacuterico de propagacioacuten de ondas que puede ser el ldquotransfer matrix methodrdquo (Thompson 1950 y Haskell 1953) o el ldquodynamic stiffness matrix methodrdquo (Kausel and Roumlesset 1981 y Kausel y Peek 1982)
EJEMPLO DE UNA CURVA DE DISPERSIOacuteN - FORWARD MODELING ANALYSIS
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
ANAacuteLISIS INVERSO
Este anaacutelisis corresponde a un anaacutelisis directo pero automaacutetico donde los cambios que se le hacen a los paraacutemetros del perfil de velocidad cada vez que eacuteste se ajusta son hechos usando una teacutecnica de optimizacioacuten El anaacutelisis inverso busca minimizar
bull Vexperimental corresponde a la velocidad de fase medida con el ensayo (curva experimental)
bull Vteorica corresponde a la velocidad de fase teoacuterica (curva teoacuterica)
PERFIL DE VELOCIDAD DE ONDA CORTANTE
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
DETERMINACIOacuteN DE LA VELOCIDAD DE ONDA DE CORTE PROMEDIO VS
DondeVsi velocidad de onda de corte del estrato i
ℎi espesor del estrato i
VENTAJAS SASW
bull Una de las ventajas de usar las ondas Rayleigh es que el mayor porcentaje de energiacutea generado por una fuente en la superficie es trasmitido en forma de estas ondas (Richart y Woods 1970)
bull Si se compara con ensayos como el crosshole o el downhole el ensayo SASW entrega resultados maacutes representativos del lugar ya que abarca mucho maacutes volumen de terreno
bull Buena resolucioacuten a poca profundidad
bull Al ser un meacutetodo no intrusivo el tiempo y costo de realizacioacuten disminuyen mucho con respecto a meacutetodos que necesitan de alguacuten sondaje u otro tipo de instrumento
DESVENTAJAS SASW
bull Se necesita de varias mediciones en terreno (diferentes distancias entre geoacutefonos) En cambio en otros ensayos como la Refraccioacuten siacutesmica Reflexioacuten siacutesmica o el MASW se instalan en terreno maacutes geoacutefonos que hacen que el ensayo tome menos tiempo
bull Se necesita de bastante experiencia para interpretar y analizar los datos
bull La resolucioacuten disminuye a medida que aumenta la profundidad (Stokoe y Santamarina 2000)
bull Estratos muy delgados que se encuentren en medio del material podriacutean no ser detectados (Stokoe y Santamarina 2000)
CAMPO DE APLICACIOacuteN
El meacutetodo SASW principalmente es usado para obtener el perfil de velocidades para las siguientes aplicaciones
bull Respuesta de sitiobull Anaacutelisis de licuacioacutenbull Control de compactacioacuten del suelobull Evaluacioacuten de pavimentosbull Deteccioacuten de estructuras enterradasbull Mapeo de estratos en el fondo marinobull Caracterizacioacuten geoteacutecnica
CONCLUSIONES
CARACTERIZACIOacuteN GEOTEacuteCNICA UTILIZANDO EL MEacuteTODO SASW
bull Mediciones en terreno que comprende todo el procedimiento y consideraciones que se tienen que tener al momento de hacer el ensayo en terreno para obtener la diferencia de fase entre ambos geoacutefonos
bull Interpretacioacuten de los datos baacutesicamente es el caacutelculo de la curva de dispersioacuten experimental (velocidad de fase vs longitud de onda o frecuencia)
bull Anaacutelisis de los datos en donde se lleva a cabo el anaacutelisis inverso para obtener un perfil de velocidades en profundidad
El principal objetivo de estos meacutetodos es determinar la velocidad de fase o curva de dispersioacuten del sitio para luego mediante una inversioacuten no lineal calcular un perfil de velocidades de ondas de corte en profundidad
bull ldquoSteady-State Rayleigh Methodrdquo (SSRM) bull ldquoMulti-channel Analysis of Surface Wavesrdquo (MASW) y el bull ldquoContinuous Surface Wavesrdquo (CSW)
Objetivo del ensayo en campo
Esquema experimental arreglo ensayo SASW
Fuente COURSE ON SEISMIC ENGINEERING AND SOIL DYNAMICSProfesor Jorge Abraham Diacuteaz-RodriacuteguezFacultad de IngenieriacuteaUniversidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico
MEDICIONES EN TERRENO
Arr 1
Configuracioacuten en terreno
Arr 2
Fuentes generadoras de energiacutea
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
Camioacuten vibroseis
Martillos y Combos
Fuente Cataacutelogo Indumil
Explosivo tipo Siacutesmico-Sismigel plus
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
INTERPRETACIOacuteN DE DATOSDiferencia de Fase
La fase de una onda corresponde al estado de vibracioacuten de un punto x en un instante t Cuando dos puntos tienen en todo instante el mismo estado de vibracioacuten se dice que estaacuten en fase
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
DIFERENCIA DE FASE
ESPECTRO DE POTENCIA CRUZADO
Luego las componentes de la onda correspondientes a cierta frecuencia en cada punto (A y B) corresponden a nuacutemeros complejos de la siguiente forma
FUNCIOacuteN COHERENCIA
AacuteNGULO DE FASE DE EMPAQUETAMIENTO
DESEMPAQUETAR EL AacuteNGULO DE FASE
Para esto lo que se hace la mayoriacutea de las veces es multiplicar el aacutengulo de fase empaquetado por un factor n π con n ∙correspondiente a la cantidad de veces que la curva cruza el eje de las ordenadas en cero Con esto se obtiene el aacutengulo de fase desempaquetado (ldquoempty unwrapped phaserdquo)
VELOCIDAD DE FASE
Para calcular la velocidad de fase basta con conocer el tiempo de viaje de una onda entre ambos geoacutefonos separados a una distancia D conocidaLuego conociendo t1 y la distancia D entre ambos puntos se obtiene la velocidad de fase Vph
Vph = foλ
Donde λ que corresponde a la longitud de onda para una frecuencia dada fo
En resumen dada una frecuencia fo de viaje de una onda y una vez calcula la diferencia de fase entre los puntos A y B se obtiene la curva de velocidad de fase versus longitud de onda (o frecuencia)
CURVA DE DISPERSIOacuteNbull Curvas de Dispersioacuten Individuales
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL
la curva de dispersioacuten experimental corresponde a una superposicioacuten de todas las curvas de dispersioacuten individuales
En este punto es muy importante establecer un criterio para validar los datos de las velocidades seguacuten la longitud de onda es decir establecer el rango de longitudes de onda que se va a tomar en cada curva de dispersioacuten individual para construir la curva de dispersioacuten experimental
CRITERIO PARA CORRECCIOacuteN DE CAMPO CERCANO
Uno de los criterios propuestos (Gucunski amp Woods 1992) establece los siguientes rangos
Con la relacioacuten λ le 2D se aplica un criterio de filtro sobre la onda para la regioacuten de campo cercano (distancia entre la fuente y el geoacutefono) Los efectos de campo cercano ocurren cuando la distancia entre el primer geoacutefono y la fuente es pequentildea en comparacioacuten con la longitud de onda 1050595 Bajo estas condiciones la onda no se puede aproximar a una onda Rayleigh (Stokoe et al 1994) El criterio antes mencionado minimiza este efecto
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL COMPUESTA
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
ANAacuteLISIS DE DATOS
El objetivo principal de esta etapa del meacutetodo SASW es obtener un perfil de velocidades en profundidad a partir de la curva de dispersioacuten calculada (curva de dispersioacuten experimental promedio) para ello existen dos meacutetodos o anaacutelisis que se pueden emplear
bull el anaacutelisis directo (ldquoforward modeling analysisrdquo)bull el anaacutelisis inverso
ANAacuteLISIS DIRECTO (ldquoFORWARD MODELING ANALYSISrdquo)
Este anaacutelisis consiste en un procedimiento interactivo de prueba y error en donde se supone un perfil de velocidades inicial y mediante anaacutelisis directo se calcula una curva de dispersioacuten teoacuterica usando un modelo teoacuterico de propagacioacuten de ondas que puede ser el ldquotransfer matrix methodrdquo (Thompson 1950 y Haskell 1953) o el ldquodynamic stiffness matrix methodrdquo (Kausel and Roumlesset 1981 y Kausel y Peek 1982)
EJEMPLO DE UNA CURVA DE DISPERSIOacuteN - FORWARD MODELING ANALYSIS
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
ANAacuteLISIS INVERSO
Este anaacutelisis corresponde a un anaacutelisis directo pero automaacutetico donde los cambios que se le hacen a los paraacutemetros del perfil de velocidad cada vez que eacuteste se ajusta son hechos usando una teacutecnica de optimizacioacuten El anaacutelisis inverso busca minimizar
bull Vexperimental corresponde a la velocidad de fase medida con el ensayo (curva experimental)
bull Vteorica corresponde a la velocidad de fase teoacuterica (curva teoacuterica)
PERFIL DE VELOCIDAD DE ONDA CORTANTE
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
DETERMINACIOacuteN DE LA VELOCIDAD DE ONDA DE CORTE PROMEDIO VS
DondeVsi velocidad de onda de corte del estrato i
ℎi espesor del estrato i
VENTAJAS SASW
bull Una de las ventajas de usar las ondas Rayleigh es que el mayor porcentaje de energiacutea generado por una fuente en la superficie es trasmitido en forma de estas ondas (Richart y Woods 1970)
bull Si se compara con ensayos como el crosshole o el downhole el ensayo SASW entrega resultados maacutes representativos del lugar ya que abarca mucho maacutes volumen de terreno
bull Buena resolucioacuten a poca profundidad
bull Al ser un meacutetodo no intrusivo el tiempo y costo de realizacioacuten disminuyen mucho con respecto a meacutetodos que necesitan de alguacuten sondaje u otro tipo de instrumento
DESVENTAJAS SASW
bull Se necesita de varias mediciones en terreno (diferentes distancias entre geoacutefonos) En cambio en otros ensayos como la Refraccioacuten siacutesmica Reflexioacuten siacutesmica o el MASW se instalan en terreno maacutes geoacutefonos que hacen que el ensayo tome menos tiempo
bull Se necesita de bastante experiencia para interpretar y analizar los datos
bull La resolucioacuten disminuye a medida que aumenta la profundidad (Stokoe y Santamarina 2000)
bull Estratos muy delgados que se encuentren en medio del material podriacutean no ser detectados (Stokoe y Santamarina 2000)
CAMPO DE APLICACIOacuteN
El meacutetodo SASW principalmente es usado para obtener el perfil de velocidades para las siguientes aplicaciones
bull Respuesta de sitiobull Anaacutelisis de licuacioacutenbull Control de compactacioacuten del suelobull Evaluacioacuten de pavimentosbull Deteccioacuten de estructuras enterradasbull Mapeo de estratos en el fondo marinobull Caracterizacioacuten geoteacutecnica
CONCLUSIONES
El principal objetivo de estos meacutetodos es determinar la velocidad de fase o curva de dispersioacuten del sitio para luego mediante una inversioacuten no lineal calcular un perfil de velocidades de ondas de corte en profundidad
bull ldquoSteady-State Rayleigh Methodrdquo (SSRM) bull ldquoMulti-channel Analysis of Surface Wavesrdquo (MASW) y el bull ldquoContinuous Surface Wavesrdquo (CSW)
Objetivo del ensayo en campo
Esquema experimental arreglo ensayo SASW
Fuente COURSE ON SEISMIC ENGINEERING AND SOIL DYNAMICSProfesor Jorge Abraham Diacuteaz-RodriacuteguezFacultad de IngenieriacuteaUniversidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico
MEDICIONES EN TERRENO
Arr 1
Configuracioacuten en terreno
Arr 2
Fuentes generadoras de energiacutea
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
Camioacuten vibroseis
Martillos y Combos
Fuente Cataacutelogo Indumil
Explosivo tipo Siacutesmico-Sismigel plus
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
INTERPRETACIOacuteN DE DATOSDiferencia de Fase
La fase de una onda corresponde al estado de vibracioacuten de un punto x en un instante t Cuando dos puntos tienen en todo instante el mismo estado de vibracioacuten se dice que estaacuten en fase
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
DIFERENCIA DE FASE
ESPECTRO DE POTENCIA CRUZADO
Luego las componentes de la onda correspondientes a cierta frecuencia en cada punto (A y B) corresponden a nuacutemeros complejos de la siguiente forma
FUNCIOacuteN COHERENCIA
AacuteNGULO DE FASE DE EMPAQUETAMIENTO
DESEMPAQUETAR EL AacuteNGULO DE FASE
Para esto lo que se hace la mayoriacutea de las veces es multiplicar el aacutengulo de fase empaquetado por un factor n π con n ∙correspondiente a la cantidad de veces que la curva cruza el eje de las ordenadas en cero Con esto se obtiene el aacutengulo de fase desempaquetado (ldquoempty unwrapped phaserdquo)
VELOCIDAD DE FASE
Para calcular la velocidad de fase basta con conocer el tiempo de viaje de una onda entre ambos geoacutefonos separados a una distancia D conocidaLuego conociendo t1 y la distancia D entre ambos puntos se obtiene la velocidad de fase Vph
Vph = foλ
Donde λ que corresponde a la longitud de onda para una frecuencia dada fo
En resumen dada una frecuencia fo de viaje de una onda y una vez calcula la diferencia de fase entre los puntos A y B se obtiene la curva de velocidad de fase versus longitud de onda (o frecuencia)
CURVA DE DISPERSIOacuteNbull Curvas de Dispersioacuten Individuales
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL
la curva de dispersioacuten experimental corresponde a una superposicioacuten de todas las curvas de dispersioacuten individuales
En este punto es muy importante establecer un criterio para validar los datos de las velocidades seguacuten la longitud de onda es decir establecer el rango de longitudes de onda que se va a tomar en cada curva de dispersioacuten individual para construir la curva de dispersioacuten experimental
CRITERIO PARA CORRECCIOacuteN DE CAMPO CERCANO
Uno de los criterios propuestos (Gucunski amp Woods 1992) establece los siguientes rangos
Con la relacioacuten λ le 2D se aplica un criterio de filtro sobre la onda para la regioacuten de campo cercano (distancia entre la fuente y el geoacutefono) Los efectos de campo cercano ocurren cuando la distancia entre el primer geoacutefono y la fuente es pequentildea en comparacioacuten con la longitud de onda 1050595 Bajo estas condiciones la onda no se puede aproximar a una onda Rayleigh (Stokoe et al 1994) El criterio antes mencionado minimiza este efecto
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL COMPUESTA
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
ANAacuteLISIS DE DATOS
El objetivo principal de esta etapa del meacutetodo SASW es obtener un perfil de velocidades en profundidad a partir de la curva de dispersioacuten calculada (curva de dispersioacuten experimental promedio) para ello existen dos meacutetodos o anaacutelisis que se pueden emplear
bull el anaacutelisis directo (ldquoforward modeling analysisrdquo)bull el anaacutelisis inverso
ANAacuteLISIS DIRECTO (ldquoFORWARD MODELING ANALYSISrdquo)
Este anaacutelisis consiste en un procedimiento interactivo de prueba y error en donde se supone un perfil de velocidades inicial y mediante anaacutelisis directo se calcula una curva de dispersioacuten teoacuterica usando un modelo teoacuterico de propagacioacuten de ondas que puede ser el ldquotransfer matrix methodrdquo (Thompson 1950 y Haskell 1953) o el ldquodynamic stiffness matrix methodrdquo (Kausel and Roumlesset 1981 y Kausel y Peek 1982)
EJEMPLO DE UNA CURVA DE DISPERSIOacuteN - FORWARD MODELING ANALYSIS
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
ANAacuteLISIS INVERSO
Este anaacutelisis corresponde a un anaacutelisis directo pero automaacutetico donde los cambios que se le hacen a los paraacutemetros del perfil de velocidad cada vez que eacuteste se ajusta son hechos usando una teacutecnica de optimizacioacuten El anaacutelisis inverso busca minimizar
bull Vexperimental corresponde a la velocidad de fase medida con el ensayo (curva experimental)
bull Vteorica corresponde a la velocidad de fase teoacuterica (curva teoacuterica)
PERFIL DE VELOCIDAD DE ONDA CORTANTE
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
DETERMINACIOacuteN DE LA VELOCIDAD DE ONDA DE CORTE PROMEDIO VS
DondeVsi velocidad de onda de corte del estrato i
ℎi espesor del estrato i
VENTAJAS SASW
bull Una de las ventajas de usar las ondas Rayleigh es que el mayor porcentaje de energiacutea generado por una fuente en la superficie es trasmitido en forma de estas ondas (Richart y Woods 1970)
bull Si se compara con ensayos como el crosshole o el downhole el ensayo SASW entrega resultados maacutes representativos del lugar ya que abarca mucho maacutes volumen de terreno
bull Buena resolucioacuten a poca profundidad
bull Al ser un meacutetodo no intrusivo el tiempo y costo de realizacioacuten disminuyen mucho con respecto a meacutetodos que necesitan de alguacuten sondaje u otro tipo de instrumento
DESVENTAJAS SASW
bull Se necesita de varias mediciones en terreno (diferentes distancias entre geoacutefonos) En cambio en otros ensayos como la Refraccioacuten siacutesmica Reflexioacuten siacutesmica o el MASW se instalan en terreno maacutes geoacutefonos que hacen que el ensayo tome menos tiempo
bull Se necesita de bastante experiencia para interpretar y analizar los datos
bull La resolucioacuten disminuye a medida que aumenta la profundidad (Stokoe y Santamarina 2000)
bull Estratos muy delgados que se encuentren en medio del material podriacutean no ser detectados (Stokoe y Santamarina 2000)
CAMPO DE APLICACIOacuteN
El meacutetodo SASW principalmente es usado para obtener el perfil de velocidades para las siguientes aplicaciones
bull Respuesta de sitiobull Anaacutelisis de licuacioacutenbull Control de compactacioacuten del suelobull Evaluacioacuten de pavimentosbull Deteccioacuten de estructuras enterradasbull Mapeo de estratos en el fondo marinobull Caracterizacioacuten geoteacutecnica
CONCLUSIONES
Esquema experimental arreglo ensayo SASW
Fuente COURSE ON SEISMIC ENGINEERING AND SOIL DYNAMICSProfesor Jorge Abraham Diacuteaz-RodriacuteguezFacultad de IngenieriacuteaUniversidad Nacional Autoacutenoma de Meacutexico
MEDICIONES EN TERRENO
Arr 1
Configuracioacuten en terreno
Arr 2
Fuentes generadoras de energiacutea
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
Camioacuten vibroseis
Martillos y Combos
Fuente Cataacutelogo Indumil
Explosivo tipo Siacutesmico-Sismigel plus
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
INTERPRETACIOacuteN DE DATOSDiferencia de Fase
La fase de una onda corresponde al estado de vibracioacuten de un punto x en un instante t Cuando dos puntos tienen en todo instante el mismo estado de vibracioacuten se dice que estaacuten en fase
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
DIFERENCIA DE FASE
ESPECTRO DE POTENCIA CRUZADO
Luego las componentes de la onda correspondientes a cierta frecuencia en cada punto (A y B) corresponden a nuacutemeros complejos de la siguiente forma
FUNCIOacuteN COHERENCIA
AacuteNGULO DE FASE DE EMPAQUETAMIENTO
DESEMPAQUETAR EL AacuteNGULO DE FASE
Para esto lo que se hace la mayoriacutea de las veces es multiplicar el aacutengulo de fase empaquetado por un factor n π con n ∙correspondiente a la cantidad de veces que la curva cruza el eje de las ordenadas en cero Con esto se obtiene el aacutengulo de fase desempaquetado (ldquoempty unwrapped phaserdquo)
VELOCIDAD DE FASE
Para calcular la velocidad de fase basta con conocer el tiempo de viaje de una onda entre ambos geoacutefonos separados a una distancia D conocidaLuego conociendo t1 y la distancia D entre ambos puntos se obtiene la velocidad de fase Vph
Vph = foλ
Donde λ que corresponde a la longitud de onda para una frecuencia dada fo
En resumen dada una frecuencia fo de viaje de una onda y una vez calcula la diferencia de fase entre los puntos A y B se obtiene la curva de velocidad de fase versus longitud de onda (o frecuencia)
CURVA DE DISPERSIOacuteNbull Curvas de Dispersioacuten Individuales
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL
la curva de dispersioacuten experimental corresponde a una superposicioacuten de todas las curvas de dispersioacuten individuales
En este punto es muy importante establecer un criterio para validar los datos de las velocidades seguacuten la longitud de onda es decir establecer el rango de longitudes de onda que se va a tomar en cada curva de dispersioacuten individual para construir la curva de dispersioacuten experimental
CRITERIO PARA CORRECCIOacuteN DE CAMPO CERCANO
Uno de los criterios propuestos (Gucunski amp Woods 1992) establece los siguientes rangos
Con la relacioacuten λ le 2D se aplica un criterio de filtro sobre la onda para la regioacuten de campo cercano (distancia entre la fuente y el geoacutefono) Los efectos de campo cercano ocurren cuando la distancia entre el primer geoacutefono y la fuente es pequentildea en comparacioacuten con la longitud de onda 1050595 Bajo estas condiciones la onda no se puede aproximar a una onda Rayleigh (Stokoe et al 1994) El criterio antes mencionado minimiza este efecto
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL COMPUESTA
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
ANAacuteLISIS DE DATOS
El objetivo principal de esta etapa del meacutetodo SASW es obtener un perfil de velocidades en profundidad a partir de la curva de dispersioacuten calculada (curva de dispersioacuten experimental promedio) para ello existen dos meacutetodos o anaacutelisis que se pueden emplear
bull el anaacutelisis directo (ldquoforward modeling analysisrdquo)bull el anaacutelisis inverso
ANAacuteLISIS DIRECTO (ldquoFORWARD MODELING ANALYSISrdquo)
Este anaacutelisis consiste en un procedimiento interactivo de prueba y error en donde se supone un perfil de velocidades inicial y mediante anaacutelisis directo se calcula una curva de dispersioacuten teoacuterica usando un modelo teoacuterico de propagacioacuten de ondas que puede ser el ldquotransfer matrix methodrdquo (Thompson 1950 y Haskell 1953) o el ldquodynamic stiffness matrix methodrdquo (Kausel and Roumlesset 1981 y Kausel y Peek 1982)
EJEMPLO DE UNA CURVA DE DISPERSIOacuteN - FORWARD MODELING ANALYSIS
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
ANAacuteLISIS INVERSO
Este anaacutelisis corresponde a un anaacutelisis directo pero automaacutetico donde los cambios que se le hacen a los paraacutemetros del perfil de velocidad cada vez que eacuteste se ajusta son hechos usando una teacutecnica de optimizacioacuten El anaacutelisis inverso busca minimizar
bull Vexperimental corresponde a la velocidad de fase medida con el ensayo (curva experimental)
bull Vteorica corresponde a la velocidad de fase teoacuterica (curva teoacuterica)
PERFIL DE VELOCIDAD DE ONDA CORTANTE
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
DETERMINACIOacuteN DE LA VELOCIDAD DE ONDA DE CORTE PROMEDIO VS
DondeVsi velocidad de onda de corte del estrato i
ℎi espesor del estrato i
VENTAJAS SASW
bull Una de las ventajas de usar las ondas Rayleigh es que el mayor porcentaje de energiacutea generado por una fuente en la superficie es trasmitido en forma de estas ondas (Richart y Woods 1970)
bull Si se compara con ensayos como el crosshole o el downhole el ensayo SASW entrega resultados maacutes representativos del lugar ya que abarca mucho maacutes volumen de terreno
bull Buena resolucioacuten a poca profundidad
bull Al ser un meacutetodo no intrusivo el tiempo y costo de realizacioacuten disminuyen mucho con respecto a meacutetodos que necesitan de alguacuten sondaje u otro tipo de instrumento
DESVENTAJAS SASW
bull Se necesita de varias mediciones en terreno (diferentes distancias entre geoacutefonos) En cambio en otros ensayos como la Refraccioacuten siacutesmica Reflexioacuten siacutesmica o el MASW se instalan en terreno maacutes geoacutefonos que hacen que el ensayo tome menos tiempo
bull Se necesita de bastante experiencia para interpretar y analizar los datos
bull La resolucioacuten disminuye a medida que aumenta la profundidad (Stokoe y Santamarina 2000)
bull Estratos muy delgados que se encuentren en medio del material podriacutean no ser detectados (Stokoe y Santamarina 2000)
CAMPO DE APLICACIOacuteN
El meacutetodo SASW principalmente es usado para obtener el perfil de velocidades para las siguientes aplicaciones
bull Respuesta de sitiobull Anaacutelisis de licuacioacutenbull Control de compactacioacuten del suelobull Evaluacioacuten de pavimentosbull Deteccioacuten de estructuras enterradasbull Mapeo de estratos en el fondo marinobull Caracterizacioacuten geoteacutecnica
CONCLUSIONES
MEDICIONES EN TERRENO
Arr 1
Configuracioacuten en terreno
Arr 2
Fuentes generadoras de energiacutea
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
Camioacuten vibroseis
Martillos y Combos
Fuente Cataacutelogo Indumil
Explosivo tipo Siacutesmico-Sismigel plus
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
INTERPRETACIOacuteN DE DATOSDiferencia de Fase
La fase de una onda corresponde al estado de vibracioacuten de un punto x en un instante t Cuando dos puntos tienen en todo instante el mismo estado de vibracioacuten se dice que estaacuten en fase
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
DIFERENCIA DE FASE
ESPECTRO DE POTENCIA CRUZADO
Luego las componentes de la onda correspondientes a cierta frecuencia en cada punto (A y B) corresponden a nuacutemeros complejos de la siguiente forma
FUNCIOacuteN COHERENCIA
AacuteNGULO DE FASE DE EMPAQUETAMIENTO
DESEMPAQUETAR EL AacuteNGULO DE FASE
Para esto lo que se hace la mayoriacutea de las veces es multiplicar el aacutengulo de fase empaquetado por un factor n π con n ∙correspondiente a la cantidad de veces que la curva cruza el eje de las ordenadas en cero Con esto se obtiene el aacutengulo de fase desempaquetado (ldquoempty unwrapped phaserdquo)
VELOCIDAD DE FASE
Para calcular la velocidad de fase basta con conocer el tiempo de viaje de una onda entre ambos geoacutefonos separados a una distancia D conocidaLuego conociendo t1 y la distancia D entre ambos puntos se obtiene la velocidad de fase Vph
Vph = foλ
Donde λ que corresponde a la longitud de onda para una frecuencia dada fo
En resumen dada una frecuencia fo de viaje de una onda y una vez calcula la diferencia de fase entre los puntos A y B se obtiene la curva de velocidad de fase versus longitud de onda (o frecuencia)
CURVA DE DISPERSIOacuteNbull Curvas de Dispersioacuten Individuales
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL
la curva de dispersioacuten experimental corresponde a una superposicioacuten de todas las curvas de dispersioacuten individuales
En este punto es muy importante establecer un criterio para validar los datos de las velocidades seguacuten la longitud de onda es decir establecer el rango de longitudes de onda que se va a tomar en cada curva de dispersioacuten individual para construir la curva de dispersioacuten experimental
CRITERIO PARA CORRECCIOacuteN DE CAMPO CERCANO
Uno de los criterios propuestos (Gucunski amp Woods 1992) establece los siguientes rangos
Con la relacioacuten λ le 2D se aplica un criterio de filtro sobre la onda para la regioacuten de campo cercano (distancia entre la fuente y el geoacutefono) Los efectos de campo cercano ocurren cuando la distancia entre el primer geoacutefono y la fuente es pequentildea en comparacioacuten con la longitud de onda 1050595 Bajo estas condiciones la onda no se puede aproximar a una onda Rayleigh (Stokoe et al 1994) El criterio antes mencionado minimiza este efecto
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL COMPUESTA
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
ANAacuteLISIS DE DATOS
El objetivo principal de esta etapa del meacutetodo SASW es obtener un perfil de velocidades en profundidad a partir de la curva de dispersioacuten calculada (curva de dispersioacuten experimental promedio) para ello existen dos meacutetodos o anaacutelisis que se pueden emplear
bull el anaacutelisis directo (ldquoforward modeling analysisrdquo)bull el anaacutelisis inverso
ANAacuteLISIS DIRECTO (ldquoFORWARD MODELING ANALYSISrdquo)
Este anaacutelisis consiste en un procedimiento interactivo de prueba y error en donde se supone un perfil de velocidades inicial y mediante anaacutelisis directo se calcula una curva de dispersioacuten teoacuterica usando un modelo teoacuterico de propagacioacuten de ondas que puede ser el ldquotransfer matrix methodrdquo (Thompson 1950 y Haskell 1953) o el ldquodynamic stiffness matrix methodrdquo (Kausel and Roumlesset 1981 y Kausel y Peek 1982)
EJEMPLO DE UNA CURVA DE DISPERSIOacuteN - FORWARD MODELING ANALYSIS
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
ANAacuteLISIS INVERSO
Este anaacutelisis corresponde a un anaacutelisis directo pero automaacutetico donde los cambios que se le hacen a los paraacutemetros del perfil de velocidad cada vez que eacuteste se ajusta son hechos usando una teacutecnica de optimizacioacuten El anaacutelisis inverso busca minimizar
bull Vexperimental corresponde a la velocidad de fase medida con el ensayo (curva experimental)
bull Vteorica corresponde a la velocidad de fase teoacuterica (curva teoacuterica)
PERFIL DE VELOCIDAD DE ONDA CORTANTE
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
DETERMINACIOacuteN DE LA VELOCIDAD DE ONDA DE CORTE PROMEDIO VS
DondeVsi velocidad de onda de corte del estrato i
ℎi espesor del estrato i
VENTAJAS SASW
bull Una de las ventajas de usar las ondas Rayleigh es que el mayor porcentaje de energiacutea generado por una fuente en la superficie es trasmitido en forma de estas ondas (Richart y Woods 1970)
bull Si se compara con ensayos como el crosshole o el downhole el ensayo SASW entrega resultados maacutes representativos del lugar ya que abarca mucho maacutes volumen de terreno
bull Buena resolucioacuten a poca profundidad
bull Al ser un meacutetodo no intrusivo el tiempo y costo de realizacioacuten disminuyen mucho con respecto a meacutetodos que necesitan de alguacuten sondaje u otro tipo de instrumento
DESVENTAJAS SASW
bull Se necesita de varias mediciones en terreno (diferentes distancias entre geoacutefonos) En cambio en otros ensayos como la Refraccioacuten siacutesmica Reflexioacuten siacutesmica o el MASW se instalan en terreno maacutes geoacutefonos que hacen que el ensayo tome menos tiempo
bull Se necesita de bastante experiencia para interpretar y analizar los datos
bull La resolucioacuten disminuye a medida que aumenta la profundidad (Stokoe y Santamarina 2000)
bull Estratos muy delgados que se encuentren en medio del material podriacutean no ser detectados (Stokoe y Santamarina 2000)
CAMPO DE APLICACIOacuteN
El meacutetodo SASW principalmente es usado para obtener el perfil de velocidades para las siguientes aplicaciones
bull Respuesta de sitiobull Anaacutelisis de licuacioacutenbull Control de compactacioacuten del suelobull Evaluacioacuten de pavimentosbull Deteccioacuten de estructuras enterradasbull Mapeo de estratos en el fondo marinobull Caracterizacioacuten geoteacutecnica
CONCLUSIONES
Fuentes generadoras de energiacutea
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
Camioacuten vibroseis
Martillos y Combos
Fuente Cataacutelogo Indumil
Explosivo tipo Siacutesmico-Sismigel plus
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
INTERPRETACIOacuteN DE DATOSDiferencia de Fase
La fase de una onda corresponde al estado de vibracioacuten de un punto x en un instante t Cuando dos puntos tienen en todo instante el mismo estado de vibracioacuten se dice que estaacuten en fase
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
DIFERENCIA DE FASE
ESPECTRO DE POTENCIA CRUZADO
Luego las componentes de la onda correspondientes a cierta frecuencia en cada punto (A y B) corresponden a nuacutemeros complejos de la siguiente forma
FUNCIOacuteN COHERENCIA
AacuteNGULO DE FASE DE EMPAQUETAMIENTO
DESEMPAQUETAR EL AacuteNGULO DE FASE
Para esto lo que se hace la mayoriacutea de las veces es multiplicar el aacutengulo de fase empaquetado por un factor n π con n ∙correspondiente a la cantidad de veces que la curva cruza el eje de las ordenadas en cero Con esto se obtiene el aacutengulo de fase desempaquetado (ldquoempty unwrapped phaserdquo)
VELOCIDAD DE FASE
Para calcular la velocidad de fase basta con conocer el tiempo de viaje de una onda entre ambos geoacutefonos separados a una distancia D conocidaLuego conociendo t1 y la distancia D entre ambos puntos se obtiene la velocidad de fase Vph
Vph = foλ
Donde λ que corresponde a la longitud de onda para una frecuencia dada fo
En resumen dada una frecuencia fo de viaje de una onda y una vez calcula la diferencia de fase entre los puntos A y B se obtiene la curva de velocidad de fase versus longitud de onda (o frecuencia)
CURVA DE DISPERSIOacuteNbull Curvas de Dispersioacuten Individuales
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL
la curva de dispersioacuten experimental corresponde a una superposicioacuten de todas las curvas de dispersioacuten individuales
En este punto es muy importante establecer un criterio para validar los datos de las velocidades seguacuten la longitud de onda es decir establecer el rango de longitudes de onda que se va a tomar en cada curva de dispersioacuten individual para construir la curva de dispersioacuten experimental
CRITERIO PARA CORRECCIOacuteN DE CAMPO CERCANO
Uno de los criterios propuestos (Gucunski amp Woods 1992) establece los siguientes rangos
Con la relacioacuten λ le 2D se aplica un criterio de filtro sobre la onda para la regioacuten de campo cercano (distancia entre la fuente y el geoacutefono) Los efectos de campo cercano ocurren cuando la distancia entre el primer geoacutefono y la fuente es pequentildea en comparacioacuten con la longitud de onda 1050595 Bajo estas condiciones la onda no se puede aproximar a una onda Rayleigh (Stokoe et al 1994) El criterio antes mencionado minimiza este efecto
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL COMPUESTA
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
ANAacuteLISIS DE DATOS
El objetivo principal de esta etapa del meacutetodo SASW es obtener un perfil de velocidades en profundidad a partir de la curva de dispersioacuten calculada (curva de dispersioacuten experimental promedio) para ello existen dos meacutetodos o anaacutelisis que se pueden emplear
bull el anaacutelisis directo (ldquoforward modeling analysisrdquo)bull el anaacutelisis inverso
ANAacuteLISIS DIRECTO (ldquoFORWARD MODELING ANALYSISrdquo)
Este anaacutelisis consiste en un procedimiento interactivo de prueba y error en donde se supone un perfil de velocidades inicial y mediante anaacutelisis directo se calcula una curva de dispersioacuten teoacuterica usando un modelo teoacuterico de propagacioacuten de ondas que puede ser el ldquotransfer matrix methodrdquo (Thompson 1950 y Haskell 1953) o el ldquodynamic stiffness matrix methodrdquo (Kausel and Roumlesset 1981 y Kausel y Peek 1982)
EJEMPLO DE UNA CURVA DE DISPERSIOacuteN - FORWARD MODELING ANALYSIS
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
ANAacuteLISIS INVERSO
Este anaacutelisis corresponde a un anaacutelisis directo pero automaacutetico donde los cambios que se le hacen a los paraacutemetros del perfil de velocidad cada vez que eacuteste se ajusta son hechos usando una teacutecnica de optimizacioacuten El anaacutelisis inverso busca minimizar
bull Vexperimental corresponde a la velocidad de fase medida con el ensayo (curva experimental)
bull Vteorica corresponde a la velocidad de fase teoacuterica (curva teoacuterica)
PERFIL DE VELOCIDAD DE ONDA CORTANTE
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
DETERMINACIOacuteN DE LA VELOCIDAD DE ONDA DE CORTE PROMEDIO VS
DondeVsi velocidad de onda de corte del estrato i
ℎi espesor del estrato i
VENTAJAS SASW
bull Una de las ventajas de usar las ondas Rayleigh es que el mayor porcentaje de energiacutea generado por una fuente en la superficie es trasmitido en forma de estas ondas (Richart y Woods 1970)
bull Si se compara con ensayos como el crosshole o el downhole el ensayo SASW entrega resultados maacutes representativos del lugar ya que abarca mucho maacutes volumen de terreno
bull Buena resolucioacuten a poca profundidad
bull Al ser un meacutetodo no intrusivo el tiempo y costo de realizacioacuten disminuyen mucho con respecto a meacutetodos que necesitan de alguacuten sondaje u otro tipo de instrumento
DESVENTAJAS SASW
bull Se necesita de varias mediciones en terreno (diferentes distancias entre geoacutefonos) En cambio en otros ensayos como la Refraccioacuten siacutesmica Reflexioacuten siacutesmica o el MASW se instalan en terreno maacutes geoacutefonos que hacen que el ensayo tome menos tiempo
bull Se necesita de bastante experiencia para interpretar y analizar los datos
bull La resolucioacuten disminuye a medida que aumenta la profundidad (Stokoe y Santamarina 2000)
bull Estratos muy delgados que se encuentren en medio del material podriacutean no ser detectados (Stokoe y Santamarina 2000)
CAMPO DE APLICACIOacuteN
El meacutetodo SASW principalmente es usado para obtener el perfil de velocidades para las siguientes aplicaciones
bull Respuesta de sitiobull Anaacutelisis de licuacioacutenbull Control de compactacioacuten del suelobull Evaluacioacuten de pavimentosbull Deteccioacuten de estructuras enterradasbull Mapeo de estratos en el fondo marinobull Caracterizacioacuten geoteacutecnica
CONCLUSIONES
INTERPRETACIOacuteN DE DATOSDiferencia de Fase
La fase de una onda corresponde al estado de vibracioacuten de un punto x en un instante t Cuando dos puntos tienen en todo instante el mismo estado de vibracioacuten se dice que estaacuten en fase
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
DIFERENCIA DE FASE
ESPECTRO DE POTENCIA CRUZADO
Luego las componentes de la onda correspondientes a cierta frecuencia en cada punto (A y B) corresponden a nuacutemeros complejos de la siguiente forma
FUNCIOacuteN COHERENCIA
AacuteNGULO DE FASE DE EMPAQUETAMIENTO
DESEMPAQUETAR EL AacuteNGULO DE FASE
Para esto lo que se hace la mayoriacutea de las veces es multiplicar el aacutengulo de fase empaquetado por un factor n π con n ∙correspondiente a la cantidad de veces que la curva cruza el eje de las ordenadas en cero Con esto se obtiene el aacutengulo de fase desempaquetado (ldquoempty unwrapped phaserdquo)
VELOCIDAD DE FASE
Para calcular la velocidad de fase basta con conocer el tiempo de viaje de una onda entre ambos geoacutefonos separados a una distancia D conocidaLuego conociendo t1 y la distancia D entre ambos puntos se obtiene la velocidad de fase Vph
Vph = foλ
Donde λ que corresponde a la longitud de onda para una frecuencia dada fo
En resumen dada una frecuencia fo de viaje de una onda y una vez calcula la diferencia de fase entre los puntos A y B se obtiene la curva de velocidad de fase versus longitud de onda (o frecuencia)
CURVA DE DISPERSIOacuteNbull Curvas de Dispersioacuten Individuales
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL
la curva de dispersioacuten experimental corresponde a una superposicioacuten de todas las curvas de dispersioacuten individuales
En este punto es muy importante establecer un criterio para validar los datos de las velocidades seguacuten la longitud de onda es decir establecer el rango de longitudes de onda que se va a tomar en cada curva de dispersioacuten individual para construir la curva de dispersioacuten experimental
CRITERIO PARA CORRECCIOacuteN DE CAMPO CERCANO
Uno de los criterios propuestos (Gucunski amp Woods 1992) establece los siguientes rangos
Con la relacioacuten λ le 2D se aplica un criterio de filtro sobre la onda para la regioacuten de campo cercano (distancia entre la fuente y el geoacutefono) Los efectos de campo cercano ocurren cuando la distancia entre el primer geoacutefono y la fuente es pequentildea en comparacioacuten con la longitud de onda 1050595 Bajo estas condiciones la onda no se puede aproximar a una onda Rayleigh (Stokoe et al 1994) El criterio antes mencionado minimiza este efecto
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL COMPUESTA
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
ANAacuteLISIS DE DATOS
El objetivo principal de esta etapa del meacutetodo SASW es obtener un perfil de velocidades en profundidad a partir de la curva de dispersioacuten calculada (curva de dispersioacuten experimental promedio) para ello existen dos meacutetodos o anaacutelisis que se pueden emplear
bull el anaacutelisis directo (ldquoforward modeling analysisrdquo)bull el anaacutelisis inverso
ANAacuteLISIS DIRECTO (ldquoFORWARD MODELING ANALYSISrdquo)
Este anaacutelisis consiste en un procedimiento interactivo de prueba y error en donde se supone un perfil de velocidades inicial y mediante anaacutelisis directo se calcula una curva de dispersioacuten teoacuterica usando un modelo teoacuterico de propagacioacuten de ondas que puede ser el ldquotransfer matrix methodrdquo (Thompson 1950 y Haskell 1953) o el ldquodynamic stiffness matrix methodrdquo (Kausel and Roumlesset 1981 y Kausel y Peek 1982)
EJEMPLO DE UNA CURVA DE DISPERSIOacuteN - FORWARD MODELING ANALYSIS
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
ANAacuteLISIS INVERSO
Este anaacutelisis corresponde a un anaacutelisis directo pero automaacutetico donde los cambios que se le hacen a los paraacutemetros del perfil de velocidad cada vez que eacuteste se ajusta son hechos usando una teacutecnica de optimizacioacuten El anaacutelisis inverso busca minimizar
bull Vexperimental corresponde a la velocidad de fase medida con el ensayo (curva experimental)
bull Vteorica corresponde a la velocidad de fase teoacuterica (curva teoacuterica)
PERFIL DE VELOCIDAD DE ONDA CORTANTE
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
DETERMINACIOacuteN DE LA VELOCIDAD DE ONDA DE CORTE PROMEDIO VS
DondeVsi velocidad de onda de corte del estrato i
ℎi espesor del estrato i
VENTAJAS SASW
bull Una de las ventajas de usar las ondas Rayleigh es que el mayor porcentaje de energiacutea generado por una fuente en la superficie es trasmitido en forma de estas ondas (Richart y Woods 1970)
bull Si se compara con ensayos como el crosshole o el downhole el ensayo SASW entrega resultados maacutes representativos del lugar ya que abarca mucho maacutes volumen de terreno
bull Buena resolucioacuten a poca profundidad
bull Al ser un meacutetodo no intrusivo el tiempo y costo de realizacioacuten disminuyen mucho con respecto a meacutetodos que necesitan de alguacuten sondaje u otro tipo de instrumento
DESVENTAJAS SASW
bull Se necesita de varias mediciones en terreno (diferentes distancias entre geoacutefonos) En cambio en otros ensayos como la Refraccioacuten siacutesmica Reflexioacuten siacutesmica o el MASW se instalan en terreno maacutes geoacutefonos que hacen que el ensayo tome menos tiempo
bull Se necesita de bastante experiencia para interpretar y analizar los datos
bull La resolucioacuten disminuye a medida que aumenta la profundidad (Stokoe y Santamarina 2000)
bull Estratos muy delgados que se encuentren en medio del material podriacutean no ser detectados (Stokoe y Santamarina 2000)
CAMPO DE APLICACIOacuteN
El meacutetodo SASW principalmente es usado para obtener el perfil de velocidades para las siguientes aplicaciones
bull Respuesta de sitiobull Anaacutelisis de licuacioacutenbull Control de compactacioacuten del suelobull Evaluacioacuten de pavimentosbull Deteccioacuten de estructuras enterradasbull Mapeo de estratos en el fondo marinobull Caracterizacioacuten geoteacutecnica
CONCLUSIONES
DIFERENCIA DE FASE
ESPECTRO DE POTENCIA CRUZADO
Luego las componentes de la onda correspondientes a cierta frecuencia en cada punto (A y B) corresponden a nuacutemeros complejos de la siguiente forma
FUNCIOacuteN COHERENCIA
AacuteNGULO DE FASE DE EMPAQUETAMIENTO
DESEMPAQUETAR EL AacuteNGULO DE FASE
Para esto lo que se hace la mayoriacutea de las veces es multiplicar el aacutengulo de fase empaquetado por un factor n π con n ∙correspondiente a la cantidad de veces que la curva cruza el eje de las ordenadas en cero Con esto se obtiene el aacutengulo de fase desempaquetado (ldquoempty unwrapped phaserdquo)
VELOCIDAD DE FASE
Para calcular la velocidad de fase basta con conocer el tiempo de viaje de una onda entre ambos geoacutefonos separados a una distancia D conocidaLuego conociendo t1 y la distancia D entre ambos puntos se obtiene la velocidad de fase Vph
Vph = foλ
Donde λ que corresponde a la longitud de onda para una frecuencia dada fo
En resumen dada una frecuencia fo de viaje de una onda y una vez calcula la diferencia de fase entre los puntos A y B se obtiene la curva de velocidad de fase versus longitud de onda (o frecuencia)
CURVA DE DISPERSIOacuteNbull Curvas de Dispersioacuten Individuales
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL
la curva de dispersioacuten experimental corresponde a una superposicioacuten de todas las curvas de dispersioacuten individuales
En este punto es muy importante establecer un criterio para validar los datos de las velocidades seguacuten la longitud de onda es decir establecer el rango de longitudes de onda que se va a tomar en cada curva de dispersioacuten individual para construir la curva de dispersioacuten experimental
CRITERIO PARA CORRECCIOacuteN DE CAMPO CERCANO
Uno de los criterios propuestos (Gucunski amp Woods 1992) establece los siguientes rangos
Con la relacioacuten λ le 2D se aplica un criterio de filtro sobre la onda para la regioacuten de campo cercano (distancia entre la fuente y el geoacutefono) Los efectos de campo cercano ocurren cuando la distancia entre el primer geoacutefono y la fuente es pequentildea en comparacioacuten con la longitud de onda 1050595 Bajo estas condiciones la onda no se puede aproximar a una onda Rayleigh (Stokoe et al 1994) El criterio antes mencionado minimiza este efecto
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL COMPUESTA
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
ANAacuteLISIS DE DATOS
El objetivo principal de esta etapa del meacutetodo SASW es obtener un perfil de velocidades en profundidad a partir de la curva de dispersioacuten calculada (curva de dispersioacuten experimental promedio) para ello existen dos meacutetodos o anaacutelisis que se pueden emplear
bull el anaacutelisis directo (ldquoforward modeling analysisrdquo)bull el anaacutelisis inverso
ANAacuteLISIS DIRECTO (ldquoFORWARD MODELING ANALYSISrdquo)
Este anaacutelisis consiste en un procedimiento interactivo de prueba y error en donde se supone un perfil de velocidades inicial y mediante anaacutelisis directo se calcula una curva de dispersioacuten teoacuterica usando un modelo teoacuterico de propagacioacuten de ondas que puede ser el ldquotransfer matrix methodrdquo (Thompson 1950 y Haskell 1953) o el ldquodynamic stiffness matrix methodrdquo (Kausel and Roumlesset 1981 y Kausel y Peek 1982)
EJEMPLO DE UNA CURVA DE DISPERSIOacuteN - FORWARD MODELING ANALYSIS
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
ANAacuteLISIS INVERSO
Este anaacutelisis corresponde a un anaacutelisis directo pero automaacutetico donde los cambios que se le hacen a los paraacutemetros del perfil de velocidad cada vez que eacuteste se ajusta son hechos usando una teacutecnica de optimizacioacuten El anaacutelisis inverso busca minimizar
bull Vexperimental corresponde a la velocidad de fase medida con el ensayo (curva experimental)
bull Vteorica corresponde a la velocidad de fase teoacuterica (curva teoacuterica)
PERFIL DE VELOCIDAD DE ONDA CORTANTE
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
DETERMINACIOacuteN DE LA VELOCIDAD DE ONDA DE CORTE PROMEDIO VS
DondeVsi velocidad de onda de corte del estrato i
ℎi espesor del estrato i
VENTAJAS SASW
bull Una de las ventajas de usar las ondas Rayleigh es que el mayor porcentaje de energiacutea generado por una fuente en la superficie es trasmitido en forma de estas ondas (Richart y Woods 1970)
bull Si se compara con ensayos como el crosshole o el downhole el ensayo SASW entrega resultados maacutes representativos del lugar ya que abarca mucho maacutes volumen de terreno
bull Buena resolucioacuten a poca profundidad
bull Al ser un meacutetodo no intrusivo el tiempo y costo de realizacioacuten disminuyen mucho con respecto a meacutetodos que necesitan de alguacuten sondaje u otro tipo de instrumento
DESVENTAJAS SASW
bull Se necesita de varias mediciones en terreno (diferentes distancias entre geoacutefonos) En cambio en otros ensayos como la Refraccioacuten siacutesmica Reflexioacuten siacutesmica o el MASW se instalan en terreno maacutes geoacutefonos que hacen que el ensayo tome menos tiempo
bull Se necesita de bastante experiencia para interpretar y analizar los datos
bull La resolucioacuten disminuye a medida que aumenta la profundidad (Stokoe y Santamarina 2000)
bull Estratos muy delgados que se encuentren en medio del material podriacutean no ser detectados (Stokoe y Santamarina 2000)
CAMPO DE APLICACIOacuteN
El meacutetodo SASW principalmente es usado para obtener el perfil de velocidades para las siguientes aplicaciones
bull Respuesta de sitiobull Anaacutelisis de licuacioacutenbull Control de compactacioacuten del suelobull Evaluacioacuten de pavimentosbull Deteccioacuten de estructuras enterradasbull Mapeo de estratos en el fondo marinobull Caracterizacioacuten geoteacutecnica
CONCLUSIONES
ESPECTRO DE POTENCIA CRUZADO
Luego las componentes de la onda correspondientes a cierta frecuencia en cada punto (A y B) corresponden a nuacutemeros complejos de la siguiente forma
FUNCIOacuteN COHERENCIA
AacuteNGULO DE FASE DE EMPAQUETAMIENTO
DESEMPAQUETAR EL AacuteNGULO DE FASE
Para esto lo que se hace la mayoriacutea de las veces es multiplicar el aacutengulo de fase empaquetado por un factor n π con n ∙correspondiente a la cantidad de veces que la curva cruza el eje de las ordenadas en cero Con esto se obtiene el aacutengulo de fase desempaquetado (ldquoempty unwrapped phaserdquo)
VELOCIDAD DE FASE
Para calcular la velocidad de fase basta con conocer el tiempo de viaje de una onda entre ambos geoacutefonos separados a una distancia D conocidaLuego conociendo t1 y la distancia D entre ambos puntos se obtiene la velocidad de fase Vph
Vph = foλ
Donde λ que corresponde a la longitud de onda para una frecuencia dada fo
En resumen dada una frecuencia fo de viaje de una onda y una vez calcula la diferencia de fase entre los puntos A y B se obtiene la curva de velocidad de fase versus longitud de onda (o frecuencia)
CURVA DE DISPERSIOacuteNbull Curvas de Dispersioacuten Individuales
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL
la curva de dispersioacuten experimental corresponde a una superposicioacuten de todas las curvas de dispersioacuten individuales
En este punto es muy importante establecer un criterio para validar los datos de las velocidades seguacuten la longitud de onda es decir establecer el rango de longitudes de onda que se va a tomar en cada curva de dispersioacuten individual para construir la curva de dispersioacuten experimental
CRITERIO PARA CORRECCIOacuteN DE CAMPO CERCANO
Uno de los criterios propuestos (Gucunski amp Woods 1992) establece los siguientes rangos
Con la relacioacuten λ le 2D se aplica un criterio de filtro sobre la onda para la regioacuten de campo cercano (distancia entre la fuente y el geoacutefono) Los efectos de campo cercano ocurren cuando la distancia entre el primer geoacutefono y la fuente es pequentildea en comparacioacuten con la longitud de onda 1050595 Bajo estas condiciones la onda no se puede aproximar a una onda Rayleigh (Stokoe et al 1994) El criterio antes mencionado minimiza este efecto
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL COMPUESTA
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
ANAacuteLISIS DE DATOS
El objetivo principal de esta etapa del meacutetodo SASW es obtener un perfil de velocidades en profundidad a partir de la curva de dispersioacuten calculada (curva de dispersioacuten experimental promedio) para ello existen dos meacutetodos o anaacutelisis que se pueden emplear
bull el anaacutelisis directo (ldquoforward modeling analysisrdquo)bull el anaacutelisis inverso
ANAacuteLISIS DIRECTO (ldquoFORWARD MODELING ANALYSISrdquo)
Este anaacutelisis consiste en un procedimiento interactivo de prueba y error en donde se supone un perfil de velocidades inicial y mediante anaacutelisis directo se calcula una curva de dispersioacuten teoacuterica usando un modelo teoacuterico de propagacioacuten de ondas que puede ser el ldquotransfer matrix methodrdquo (Thompson 1950 y Haskell 1953) o el ldquodynamic stiffness matrix methodrdquo (Kausel and Roumlesset 1981 y Kausel y Peek 1982)
EJEMPLO DE UNA CURVA DE DISPERSIOacuteN - FORWARD MODELING ANALYSIS
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
ANAacuteLISIS INVERSO
Este anaacutelisis corresponde a un anaacutelisis directo pero automaacutetico donde los cambios que se le hacen a los paraacutemetros del perfil de velocidad cada vez que eacuteste se ajusta son hechos usando una teacutecnica de optimizacioacuten El anaacutelisis inverso busca minimizar
bull Vexperimental corresponde a la velocidad de fase medida con el ensayo (curva experimental)
bull Vteorica corresponde a la velocidad de fase teoacuterica (curva teoacuterica)
PERFIL DE VELOCIDAD DE ONDA CORTANTE
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
DETERMINACIOacuteN DE LA VELOCIDAD DE ONDA DE CORTE PROMEDIO VS
DondeVsi velocidad de onda de corte del estrato i
ℎi espesor del estrato i
VENTAJAS SASW
bull Una de las ventajas de usar las ondas Rayleigh es que el mayor porcentaje de energiacutea generado por una fuente en la superficie es trasmitido en forma de estas ondas (Richart y Woods 1970)
bull Si se compara con ensayos como el crosshole o el downhole el ensayo SASW entrega resultados maacutes representativos del lugar ya que abarca mucho maacutes volumen de terreno
bull Buena resolucioacuten a poca profundidad
bull Al ser un meacutetodo no intrusivo el tiempo y costo de realizacioacuten disminuyen mucho con respecto a meacutetodos que necesitan de alguacuten sondaje u otro tipo de instrumento
DESVENTAJAS SASW
bull Se necesita de varias mediciones en terreno (diferentes distancias entre geoacutefonos) En cambio en otros ensayos como la Refraccioacuten siacutesmica Reflexioacuten siacutesmica o el MASW se instalan en terreno maacutes geoacutefonos que hacen que el ensayo tome menos tiempo
bull Se necesita de bastante experiencia para interpretar y analizar los datos
bull La resolucioacuten disminuye a medida que aumenta la profundidad (Stokoe y Santamarina 2000)
bull Estratos muy delgados que se encuentren en medio del material podriacutean no ser detectados (Stokoe y Santamarina 2000)
CAMPO DE APLICACIOacuteN
El meacutetodo SASW principalmente es usado para obtener el perfil de velocidades para las siguientes aplicaciones
bull Respuesta de sitiobull Anaacutelisis de licuacioacutenbull Control de compactacioacuten del suelobull Evaluacioacuten de pavimentosbull Deteccioacuten de estructuras enterradasbull Mapeo de estratos en el fondo marinobull Caracterizacioacuten geoteacutecnica
CONCLUSIONES
FUNCIOacuteN COHERENCIA
AacuteNGULO DE FASE DE EMPAQUETAMIENTO
DESEMPAQUETAR EL AacuteNGULO DE FASE
Para esto lo que se hace la mayoriacutea de las veces es multiplicar el aacutengulo de fase empaquetado por un factor n π con n ∙correspondiente a la cantidad de veces que la curva cruza el eje de las ordenadas en cero Con esto se obtiene el aacutengulo de fase desempaquetado (ldquoempty unwrapped phaserdquo)
VELOCIDAD DE FASE
Para calcular la velocidad de fase basta con conocer el tiempo de viaje de una onda entre ambos geoacutefonos separados a una distancia D conocidaLuego conociendo t1 y la distancia D entre ambos puntos se obtiene la velocidad de fase Vph
Vph = foλ
Donde λ que corresponde a la longitud de onda para una frecuencia dada fo
En resumen dada una frecuencia fo de viaje de una onda y una vez calcula la diferencia de fase entre los puntos A y B se obtiene la curva de velocidad de fase versus longitud de onda (o frecuencia)
CURVA DE DISPERSIOacuteNbull Curvas de Dispersioacuten Individuales
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL
la curva de dispersioacuten experimental corresponde a una superposicioacuten de todas las curvas de dispersioacuten individuales
En este punto es muy importante establecer un criterio para validar los datos de las velocidades seguacuten la longitud de onda es decir establecer el rango de longitudes de onda que se va a tomar en cada curva de dispersioacuten individual para construir la curva de dispersioacuten experimental
CRITERIO PARA CORRECCIOacuteN DE CAMPO CERCANO
Uno de los criterios propuestos (Gucunski amp Woods 1992) establece los siguientes rangos
Con la relacioacuten λ le 2D se aplica un criterio de filtro sobre la onda para la regioacuten de campo cercano (distancia entre la fuente y el geoacutefono) Los efectos de campo cercano ocurren cuando la distancia entre el primer geoacutefono y la fuente es pequentildea en comparacioacuten con la longitud de onda 1050595 Bajo estas condiciones la onda no se puede aproximar a una onda Rayleigh (Stokoe et al 1994) El criterio antes mencionado minimiza este efecto
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL COMPUESTA
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
ANAacuteLISIS DE DATOS
El objetivo principal de esta etapa del meacutetodo SASW es obtener un perfil de velocidades en profundidad a partir de la curva de dispersioacuten calculada (curva de dispersioacuten experimental promedio) para ello existen dos meacutetodos o anaacutelisis que se pueden emplear
bull el anaacutelisis directo (ldquoforward modeling analysisrdquo)bull el anaacutelisis inverso
ANAacuteLISIS DIRECTO (ldquoFORWARD MODELING ANALYSISrdquo)
Este anaacutelisis consiste en un procedimiento interactivo de prueba y error en donde se supone un perfil de velocidades inicial y mediante anaacutelisis directo se calcula una curva de dispersioacuten teoacuterica usando un modelo teoacuterico de propagacioacuten de ondas que puede ser el ldquotransfer matrix methodrdquo (Thompson 1950 y Haskell 1953) o el ldquodynamic stiffness matrix methodrdquo (Kausel and Roumlesset 1981 y Kausel y Peek 1982)
EJEMPLO DE UNA CURVA DE DISPERSIOacuteN - FORWARD MODELING ANALYSIS
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
ANAacuteLISIS INVERSO
Este anaacutelisis corresponde a un anaacutelisis directo pero automaacutetico donde los cambios que se le hacen a los paraacutemetros del perfil de velocidad cada vez que eacuteste se ajusta son hechos usando una teacutecnica de optimizacioacuten El anaacutelisis inverso busca minimizar
bull Vexperimental corresponde a la velocidad de fase medida con el ensayo (curva experimental)
bull Vteorica corresponde a la velocidad de fase teoacuterica (curva teoacuterica)
PERFIL DE VELOCIDAD DE ONDA CORTANTE
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
DETERMINACIOacuteN DE LA VELOCIDAD DE ONDA DE CORTE PROMEDIO VS
DondeVsi velocidad de onda de corte del estrato i
ℎi espesor del estrato i
VENTAJAS SASW
bull Una de las ventajas de usar las ondas Rayleigh es que el mayor porcentaje de energiacutea generado por una fuente en la superficie es trasmitido en forma de estas ondas (Richart y Woods 1970)
bull Si se compara con ensayos como el crosshole o el downhole el ensayo SASW entrega resultados maacutes representativos del lugar ya que abarca mucho maacutes volumen de terreno
bull Buena resolucioacuten a poca profundidad
bull Al ser un meacutetodo no intrusivo el tiempo y costo de realizacioacuten disminuyen mucho con respecto a meacutetodos que necesitan de alguacuten sondaje u otro tipo de instrumento
DESVENTAJAS SASW
bull Se necesita de varias mediciones en terreno (diferentes distancias entre geoacutefonos) En cambio en otros ensayos como la Refraccioacuten siacutesmica Reflexioacuten siacutesmica o el MASW se instalan en terreno maacutes geoacutefonos que hacen que el ensayo tome menos tiempo
bull Se necesita de bastante experiencia para interpretar y analizar los datos
bull La resolucioacuten disminuye a medida que aumenta la profundidad (Stokoe y Santamarina 2000)
bull Estratos muy delgados que se encuentren en medio del material podriacutean no ser detectados (Stokoe y Santamarina 2000)
CAMPO DE APLICACIOacuteN
El meacutetodo SASW principalmente es usado para obtener el perfil de velocidades para las siguientes aplicaciones
bull Respuesta de sitiobull Anaacutelisis de licuacioacutenbull Control de compactacioacuten del suelobull Evaluacioacuten de pavimentosbull Deteccioacuten de estructuras enterradasbull Mapeo de estratos en el fondo marinobull Caracterizacioacuten geoteacutecnica
CONCLUSIONES
AacuteNGULO DE FASE DE EMPAQUETAMIENTO
DESEMPAQUETAR EL AacuteNGULO DE FASE
Para esto lo que se hace la mayoriacutea de las veces es multiplicar el aacutengulo de fase empaquetado por un factor n π con n ∙correspondiente a la cantidad de veces que la curva cruza el eje de las ordenadas en cero Con esto se obtiene el aacutengulo de fase desempaquetado (ldquoempty unwrapped phaserdquo)
VELOCIDAD DE FASE
Para calcular la velocidad de fase basta con conocer el tiempo de viaje de una onda entre ambos geoacutefonos separados a una distancia D conocidaLuego conociendo t1 y la distancia D entre ambos puntos se obtiene la velocidad de fase Vph
Vph = foλ
Donde λ que corresponde a la longitud de onda para una frecuencia dada fo
En resumen dada una frecuencia fo de viaje de una onda y una vez calcula la diferencia de fase entre los puntos A y B se obtiene la curva de velocidad de fase versus longitud de onda (o frecuencia)
CURVA DE DISPERSIOacuteNbull Curvas de Dispersioacuten Individuales
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL
la curva de dispersioacuten experimental corresponde a una superposicioacuten de todas las curvas de dispersioacuten individuales
En este punto es muy importante establecer un criterio para validar los datos de las velocidades seguacuten la longitud de onda es decir establecer el rango de longitudes de onda que se va a tomar en cada curva de dispersioacuten individual para construir la curva de dispersioacuten experimental
CRITERIO PARA CORRECCIOacuteN DE CAMPO CERCANO
Uno de los criterios propuestos (Gucunski amp Woods 1992) establece los siguientes rangos
Con la relacioacuten λ le 2D se aplica un criterio de filtro sobre la onda para la regioacuten de campo cercano (distancia entre la fuente y el geoacutefono) Los efectos de campo cercano ocurren cuando la distancia entre el primer geoacutefono y la fuente es pequentildea en comparacioacuten con la longitud de onda 1050595 Bajo estas condiciones la onda no se puede aproximar a una onda Rayleigh (Stokoe et al 1994) El criterio antes mencionado minimiza este efecto
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL COMPUESTA
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
ANAacuteLISIS DE DATOS
El objetivo principal de esta etapa del meacutetodo SASW es obtener un perfil de velocidades en profundidad a partir de la curva de dispersioacuten calculada (curva de dispersioacuten experimental promedio) para ello existen dos meacutetodos o anaacutelisis que se pueden emplear
bull el anaacutelisis directo (ldquoforward modeling analysisrdquo)bull el anaacutelisis inverso
ANAacuteLISIS DIRECTO (ldquoFORWARD MODELING ANALYSISrdquo)
Este anaacutelisis consiste en un procedimiento interactivo de prueba y error en donde se supone un perfil de velocidades inicial y mediante anaacutelisis directo se calcula una curva de dispersioacuten teoacuterica usando un modelo teoacuterico de propagacioacuten de ondas que puede ser el ldquotransfer matrix methodrdquo (Thompson 1950 y Haskell 1953) o el ldquodynamic stiffness matrix methodrdquo (Kausel and Roumlesset 1981 y Kausel y Peek 1982)
EJEMPLO DE UNA CURVA DE DISPERSIOacuteN - FORWARD MODELING ANALYSIS
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
ANAacuteLISIS INVERSO
Este anaacutelisis corresponde a un anaacutelisis directo pero automaacutetico donde los cambios que se le hacen a los paraacutemetros del perfil de velocidad cada vez que eacuteste se ajusta son hechos usando una teacutecnica de optimizacioacuten El anaacutelisis inverso busca minimizar
bull Vexperimental corresponde a la velocidad de fase medida con el ensayo (curva experimental)
bull Vteorica corresponde a la velocidad de fase teoacuterica (curva teoacuterica)
PERFIL DE VELOCIDAD DE ONDA CORTANTE
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
DETERMINACIOacuteN DE LA VELOCIDAD DE ONDA DE CORTE PROMEDIO VS
DondeVsi velocidad de onda de corte del estrato i
ℎi espesor del estrato i
VENTAJAS SASW
bull Una de las ventajas de usar las ondas Rayleigh es que el mayor porcentaje de energiacutea generado por una fuente en la superficie es trasmitido en forma de estas ondas (Richart y Woods 1970)
bull Si se compara con ensayos como el crosshole o el downhole el ensayo SASW entrega resultados maacutes representativos del lugar ya que abarca mucho maacutes volumen de terreno
bull Buena resolucioacuten a poca profundidad
bull Al ser un meacutetodo no intrusivo el tiempo y costo de realizacioacuten disminuyen mucho con respecto a meacutetodos que necesitan de alguacuten sondaje u otro tipo de instrumento
DESVENTAJAS SASW
bull Se necesita de varias mediciones en terreno (diferentes distancias entre geoacutefonos) En cambio en otros ensayos como la Refraccioacuten siacutesmica Reflexioacuten siacutesmica o el MASW se instalan en terreno maacutes geoacutefonos que hacen que el ensayo tome menos tiempo
bull Se necesita de bastante experiencia para interpretar y analizar los datos
bull La resolucioacuten disminuye a medida que aumenta la profundidad (Stokoe y Santamarina 2000)
bull Estratos muy delgados que se encuentren en medio del material podriacutean no ser detectados (Stokoe y Santamarina 2000)
CAMPO DE APLICACIOacuteN
El meacutetodo SASW principalmente es usado para obtener el perfil de velocidades para las siguientes aplicaciones
bull Respuesta de sitiobull Anaacutelisis de licuacioacutenbull Control de compactacioacuten del suelobull Evaluacioacuten de pavimentosbull Deteccioacuten de estructuras enterradasbull Mapeo de estratos en el fondo marinobull Caracterizacioacuten geoteacutecnica
CONCLUSIONES
DESEMPAQUETAR EL AacuteNGULO DE FASE
Para esto lo que se hace la mayoriacutea de las veces es multiplicar el aacutengulo de fase empaquetado por un factor n π con n ∙correspondiente a la cantidad de veces que la curva cruza el eje de las ordenadas en cero Con esto se obtiene el aacutengulo de fase desempaquetado (ldquoempty unwrapped phaserdquo)
VELOCIDAD DE FASE
Para calcular la velocidad de fase basta con conocer el tiempo de viaje de una onda entre ambos geoacutefonos separados a una distancia D conocidaLuego conociendo t1 y la distancia D entre ambos puntos se obtiene la velocidad de fase Vph
Vph = foλ
Donde λ que corresponde a la longitud de onda para una frecuencia dada fo
En resumen dada una frecuencia fo de viaje de una onda y una vez calcula la diferencia de fase entre los puntos A y B se obtiene la curva de velocidad de fase versus longitud de onda (o frecuencia)
CURVA DE DISPERSIOacuteNbull Curvas de Dispersioacuten Individuales
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL
la curva de dispersioacuten experimental corresponde a una superposicioacuten de todas las curvas de dispersioacuten individuales
En este punto es muy importante establecer un criterio para validar los datos de las velocidades seguacuten la longitud de onda es decir establecer el rango de longitudes de onda que se va a tomar en cada curva de dispersioacuten individual para construir la curva de dispersioacuten experimental
CRITERIO PARA CORRECCIOacuteN DE CAMPO CERCANO
Uno de los criterios propuestos (Gucunski amp Woods 1992) establece los siguientes rangos
Con la relacioacuten λ le 2D se aplica un criterio de filtro sobre la onda para la regioacuten de campo cercano (distancia entre la fuente y el geoacutefono) Los efectos de campo cercano ocurren cuando la distancia entre el primer geoacutefono y la fuente es pequentildea en comparacioacuten con la longitud de onda 1050595 Bajo estas condiciones la onda no se puede aproximar a una onda Rayleigh (Stokoe et al 1994) El criterio antes mencionado minimiza este efecto
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL COMPUESTA
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
ANAacuteLISIS DE DATOS
El objetivo principal de esta etapa del meacutetodo SASW es obtener un perfil de velocidades en profundidad a partir de la curva de dispersioacuten calculada (curva de dispersioacuten experimental promedio) para ello existen dos meacutetodos o anaacutelisis que se pueden emplear
bull el anaacutelisis directo (ldquoforward modeling analysisrdquo)bull el anaacutelisis inverso
ANAacuteLISIS DIRECTO (ldquoFORWARD MODELING ANALYSISrdquo)
Este anaacutelisis consiste en un procedimiento interactivo de prueba y error en donde se supone un perfil de velocidades inicial y mediante anaacutelisis directo se calcula una curva de dispersioacuten teoacuterica usando un modelo teoacuterico de propagacioacuten de ondas que puede ser el ldquotransfer matrix methodrdquo (Thompson 1950 y Haskell 1953) o el ldquodynamic stiffness matrix methodrdquo (Kausel and Roumlesset 1981 y Kausel y Peek 1982)
EJEMPLO DE UNA CURVA DE DISPERSIOacuteN - FORWARD MODELING ANALYSIS
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
ANAacuteLISIS INVERSO
Este anaacutelisis corresponde a un anaacutelisis directo pero automaacutetico donde los cambios que se le hacen a los paraacutemetros del perfil de velocidad cada vez que eacuteste se ajusta son hechos usando una teacutecnica de optimizacioacuten El anaacutelisis inverso busca minimizar
bull Vexperimental corresponde a la velocidad de fase medida con el ensayo (curva experimental)
bull Vteorica corresponde a la velocidad de fase teoacuterica (curva teoacuterica)
PERFIL DE VELOCIDAD DE ONDA CORTANTE
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
DETERMINACIOacuteN DE LA VELOCIDAD DE ONDA DE CORTE PROMEDIO VS
DondeVsi velocidad de onda de corte del estrato i
ℎi espesor del estrato i
VENTAJAS SASW
bull Una de las ventajas de usar las ondas Rayleigh es que el mayor porcentaje de energiacutea generado por una fuente en la superficie es trasmitido en forma de estas ondas (Richart y Woods 1970)
bull Si se compara con ensayos como el crosshole o el downhole el ensayo SASW entrega resultados maacutes representativos del lugar ya que abarca mucho maacutes volumen de terreno
bull Buena resolucioacuten a poca profundidad
bull Al ser un meacutetodo no intrusivo el tiempo y costo de realizacioacuten disminuyen mucho con respecto a meacutetodos que necesitan de alguacuten sondaje u otro tipo de instrumento
DESVENTAJAS SASW
bull Se necesita de varias mediciones en terreno (diferentes distancias entre geoacutefonos) En cambio en otros ensayos como la Refraccioacuten siacutesmica Reflexioacuten siacutesmica o el MASW se instalan en terreno maacutes geoacutefonos que hacen que el ensayo tome menos tiempo
bull Se necesita de bastante experiencia para interpretar y analizar los datos
bull La resolucioacuten disminuye a medida que aumenta la profundidad (Stokoe y Santamarina 2000)
bull Estratos muy delgados que se encuentren en medio del material podriacutean no ser detectados (Stokoe y Santamarina 2000)
CAMPO DE APLICACIOacuteN
El meacutetodo SASW principalmente es usado para obtener el perfil de velocidades para las siguientes aplicaciones
bull Respuesta de sitiobull Anaacutelisis de licuacioacutenbull Control de compactacioacuten del suelobull Evaluacioacuten de pavimentosbull Deteccioacuten de estructuras enterradasbull Mapeo de estratos en el fondo marinobull Caracterizacioacuten geoteacutecnica
CONCLUSIONES
VELOCIDAD DE FASE
Para calcular la velocidad de fase basta con conocer el tiempo de viaje de una onda entre ambos geoacutefonos separados a una distancia D conocidaLuego conociendo t1 y la distancia D entre ambos puntos se obtiene la velocidad de fase Vph
Vph = foλ
Donde λ que corresponde a la longitud de onda para una frecuencia dada fo
En resumen dada una frecuencia fo de viaje de una onda y una vez calcula la diferencia de fase entre los puntos A y B se obtiene la curva de velocidad de fase versus longitud de onda (o frecuencia)
CURVA DE DISPERSIOacuteNbull Curvas de Dispersioacuten Individuales
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL
la curva de dispersioacuten experimental corresponde a una superposicioacuten de todas las curvas de dispersioacuten individuales
En este punto es muy importante establecer un criterio para validar los datos de las velocidades seguacuten la longitud de onda es decir establecer el rango de longitudes de onda que se va a tomar en cada curva de dispersioacuten individual para construir la curva de dispersioacuten experimental
CRITERIO PARA CORRECCIOacuteN DE CAMPO CERCANO
Uno de los criterios propuestos (Gucunski amp Woods 1992) establece los siguientes rangos
Con la relacioacuten λ le 2D se aplica un criterio de filtro sobre la onda para la regioacuten de campo cercano (distancia entre la fuente y el geoacutefono) Los efectos de campo cercano ocurren cuando la distancia entre el primer geoacutefono y la fuente es pequentildea en comparacioacuten con la longitud de onda 1050595 Bajo estas condiciones la onda no se puede aproximar a una onda Rayleigh (Stokoe et al 1994) El criterio antes mencionado minimiza este efecto
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL COMPUESTA
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
ANAacuteLISIS DE DATOS
El objetivo principal de esta etapa del meacutetodo SASW es obtener un perfil de velocidades en profundidad a partir de la curva de dispersioacuten calculada (curva de dispersioacuten experimental promedio) para ello existen dos meacutetodos o anaacutelisis que se pueden emplear
bull el anaacutelisis directo (ldquoforward modeling analysisrdquo)bull el anaacutelisis inverso
ANAacuteLISIS DIRECTO (ldquoFORWARD MODELING ANALYSISrdquo)
Este anaacutelisis consiste en un procedimiento interactivo de prueba y error en donde se supone un perfil de velocidades inicial y mediante anaacutelisis directo se calcula una curva de dispersioacuten teoacuterica usando un modelo teoacuterico de propagacioacuten de ondas que puede ser el ldquotransfer matrix methodrdquo (Thompson 1950 y Haskell 1953) o el ldquodynamic stiffness matrix methodrdquo (Kausel and Roumlesset 1981 y Kausel y Peek 1982)
EJEMPLO DE UNA CURVA DE DISPERSIOacuteN - FORWARD MODELING ANALYSIS
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
ANAacuteLISIS INVERSO
Este anaacutelisis corresponde a un anaacutelisis directo pero automaacutetico donde los cambios que se le hacen a los paraacutemetros del perfil de velocidad cada vez que eacuteste se ajusta son hechos usando una teacutecnica de optimizacioacuten El anaacutelisis inverso busca minimizar
bull Vexperimental corresponde a la velocidad de fase medida con el ensayo (curva experimental)
bull Vteorica corresponde a la velocidad de fase teoacuterica (curva teoacuterica)
PERFIL DE VELOCIDAD DE ONDA CORTANTE
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
DETERMINACIOacuteN DE LA VELOCIDAD DE ONDA DE CORTE PROMEDIO VS
DondeVsi velocidad de onda de corte del estrato i
ℎi espesor del estrato i
VENTAJAS SASW
bull Una de las ventajas de usar las ondas Rayleigh es que el mayor porcentaje de energiacutea generado por una fuente en la superficie es trasmitido en forma de estas ondas (Richart y Woods 1970)
bull Si se compara con ensayos como el crosshole o el downhole el ensayo SASW entrega resultados maacutes representativos del lugar ya que abarca mucho maacutes volumen de terreno
bull Buena resolucioacuten a poca profundidad
bull Al ser un meacutetodo no intrusivo el tiempo y costo de realizacioacuten disminuyen mucho con respecto a meacutetodos que necesitan de alguacuten sondaje u otro tipo de instrumento
DESVENTAJAS SASW
bull Se necesita de varias mediciones en terreno (diferentes distancias entre geoacutefonos) En cambio en otros ensayos como la Refraccioacuten siacutesmica Reflexioacuten siacutesmica o el MASW se instalan en terreno maacutes geoacutefonos que hacen que el ensayo tome menos tiempo
bull Se necesita de bastante experiencia para interpretar y analizar los datos
bull La resolucioacuten disminuye a medida que aumenta la profundidad (Stokoe y Santamarina 2000)
bull Estratos muy delgados que se encuentren en medio del material podriacutean no ser detectados (Stokoe y Santamarina 2000)
CAMPO DE APLICACIOacuteN
El meacutetodo SASW principalmente es usado para obtener el perfil de velocidades para las siguientes aplicaciones
bull Respuesta de sitiobull Anaacutelisis de licuacioacutenbull Control de compactacioacuten del suelobull Evaluacioacuten de pavimentosbull Deteccioacuten de estructuras enterradasbull Mapeo de estratos en el fondo marinobull Caracterizacioacuten geoteacutecnica
CONCLUSIONES
CURVA DE DISPERSIOacuteNbull Curvas de Dispersioacuten Individuales
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL
la curva de dispersioacuten experimental corresponde a una superposicioacuten de todas las curvas de dispersioacuten individuales
En este punto es muy importante establecer un criterio para validar los datos de las velocidades seguacuten la longitud de onda es decir establecer el rango de longitudes de onda que se va a tomar en cada curva de dispersioacuten individual para construir la curva de dispersioacuten experimental
CRITERIO PARA CORRECCIOacuteN DE CAMPO CERCANO
Uno de los criterios propuestos (Gucunski amp Woods 1992) establece los siguientes rangos
Con la relacioacuten λ le 2D se aplica un criterio de filtro sobre la onda para la regioacuten de campo cercano (distancia entre la fuente y el geoacutefono) Los efectos de campo cercano ocurren cuando la distancia entre el primer geoacutefono y la fuente es pequentildea en comparacioacuten con la longitud de onda 1050595 Bajo estas condiciones la onda no se puede aproximar a una onda Rayleigh (Stokoe et al 1994) El criterio antes mencionado minimiza este efecto
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL COMPUESTA
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
ANAacuteLISIS DE DATOS
El objetivo principal de esta etapa del meacutetodo SASW es obtener un perfil de velocidades en profundidad a partir de la curva de dispersioacuten calculada (curva de dispersioacuten experimental promedio) para ello existen dos meacutetodos o anaacutelisis que se pueden emplear
bull el anaacutelisis directo (ldquoforward modeling analysisrdquo)bull el anaacutelisis inverso
ANAacuteLISIS DIRECTO (ldquoFORWARD MODELING ANALYSISrdquo)
Este anaacutelisis consiste en un procedimiento interactivo de prueba y error en donde se supone un perfil de velocidades inicial y mediante anaacutelisis directo se calcula una curva de dispersioacuten teoacuterica usando un modelo teoacuterico de propagacioacuten de ondas que puede ser el ldquotransfer matrix methodrdquo (Thompson 1950 y Haskell 1953) o el ldquodynamic stiffness matrix methodrdquo (Kausel and Roumlesset 1981 y Kausel y Peek 1982)
EJEMPLO DE UNA CURVA DE DISPERSIOacuteN - FORWARD MODELING ANALYSIS
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
ANAacuteLISIS INVERSO
Este anaacutelisis corresponde a un anaacutelisis directo pero automaacutetico donde los cambios que se le hacen a los paraacutemetros del perfil de velocidad cada vez que eacuteste se ajusta son hechos usando una teacutecnica de optimizacioacuten El anaacutelisis inverso busca minimizar
bull Vexperimental corresponde a la velocidad de fase medida con el ensayo (curva experimental)
bull Vteorica corresponde a la velocidad de fase teoacuterica (curva teoacuterica)
PERFIL DE VELOCIDAD DE ONDA CORTANTE
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
DETERMINACIOacuteN DE LA VELOCIDAD DE ONDA DE CORTE PROMEDIO VS
DondeVsi velocidad de onda de corte del estrato i
ℎi espesor del estrato i
VENTAJAS SASW
bull Una de las ventajas de usar las ondas Rayleigh es que el mayor porcentaje de energiacutea generado por una fuente en la superficie es trasmitido en forma de estas ondas (Richart y Woods 1970)
bull Si se compara con ensayos como el crosshole o el downhole el ensayo SASW entrega resultados maacutes representativos del lugar ya que abarca mucho maacutes volumen de terreno
bull Buena resolucioacuten a poca profundidad
bull Al ser un meacutetodo no intrusivo el tiempo y costo de realizacioacuten disminuyen mucho con respecto a meacutetodos que necesitan de alguacuten sondaje u otro tipo de instrumento
DESVENTAJAS SASW
bull Se necesita de varias mediciones en terreno (diferentes distancias entre geoacutefonos) En cambio en otros ensayos como la Refraccioacuten siacutesmica Reflexioacuten siacutesmica o el MASW se instalan en terreno maacutes geoacutefonos que hacen que el ensayo tome menos tiempo
bull Se necesita de bastante experiencia para interpretar y analizar los datos
bull La resolucioacuten disminuye a medida que aumenta la profundidad (Stokoe y Santamarina 2000)
bull Estratos muy delgados que se encuentren en medio del material podriacutean no ser detectados (Stokoe y Santamarina 2000)
CAMPO DE APLICACIOacuteN
El meacutetodo SASW principalmente es usado para obtener el perfil de velocidades para las siguientes aplicaciones
bull Respuesta de sitiobull Anaacutelisis de licuacioacutenbull Control de compactacioacuten del suelobull Evaluacioacuten de pavimentosbull Deteccioacuten de estructuras enterradasbull Mapeo de estratos en el fondo marinobull Caracterizacioacuten geoteacutecnica
CONCLUSIONES
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL
la curva de dispersioacuten experimental corresponde a una superposicioacuten de todas las curvas de dispersioacuten individuales
En este punto es muy importante establecer un criterio para validar los datos de las velocidades seguacuten la longitud de onda es decir establecer el rango de longitudes de onda que se va a tomar en cada curva de dispersioacuten individual para construir la curva de dispersioacuten experimental
CRITERIO PARA CORRECCIOacuteN DE CAMPO CERCANO
Uno de los criterios propuestos (Gucunski amp Woods 1992) establece los siguientes rangos
Con la relacioacuten λ le 2D se aplica un criterio de filtro sobre la onda para la regioacuten de campo cercano (distancia entre la fuente y el geoacutefono) Los efectos de campo cercano ocurren cuando la distancia entre el primer geoacutefono y la fuente es pequentildea en comparacioacuten con la longitud de onda 1050595 Bajo estas condiciones la onda no se puede aproximar a una onda Rayleigh (Stokoe et al 1994) El criterio antes mencionado minimiza este efecto
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL COMPUESTA
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
ANAacuteLISIS DE DATOS
El objetivo principal de esta etapa del meacutetodo SASW es obtener un perfil de velocidades en profundidad a partir de la curva de dispersioacuten calculada (curva de dispersioacuten experimental promedio) para ello existen dos meacutetodos o anaacutelisis que se pueden emplear
bull el anaacutelisis directo (ldquoforward modeling analysisrdquo)bull el anaacutelisis inverso
ANAacuteLISIS DIRECTO (ldquoFORWARD MODELING ANALYSISrdquo)
Este anaacutelisis consiste en un procedimiento interactivo de prueba y error en donde se supone un perfil de velocidades inicial y mediante anaacutelisis directo se calcula una curva de dispersioacuten teoacuterica usando un modelo teoacuterico de propagacioacuten de ondas que puede ser el ldquotransfer matrix methodrdquo (Thompson 1950 y Haskell 1953) o el ldquodynamic stiffness matrix methodrdquo (Kausel and Roumlesset 1981 y Kausel y Peek 1982)
EJEMPLO DE UNA CURVA DE DISPERSIOacuteN - FORWARD MODELING ANALYSIS
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
ANAacuteLISIS INVERSO
Este anaacutelisis corresponde a un anaacutelisis directo pero automaacutetico donde los cambios que se le hacen a los paraacutemetros del perfil de velocidad cada vez que eacuteste se ajusta son hechos usando una teacutecnica de optimizacioacuten El anaacutelisis inverso busca minimizar
bull Vexperimental corresponde a la velocidad de fase medida con el ensayo (curva experimental)
bull Vteorica corresponde a la velocidad de fase teoacuterica (curva teoacuterica)
PERFIL DE VELOCIDAD DE ONDA CORTANTE
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
DETERMINACIOacuteN DE LA VELOCIDAD DE ONDA DE CORTE PROMEDIO VS
DondeVsi velocidad de onda de corte del estrato i
ℎi espesor del estrato i
VENTAJAS SASW
bull Una de las ventajas de usar las ondas Rayleigh es que el mayor porcentaje de energiacutea generado por una fuente en la superficie es trasmitido en forma de estas ondas (Richart y Woods 1970)
bull Si se compara con ensayos como el crosshole o el downhole el ensayo SASW entrega resultados maacutes representativos del lugar ya que abarca mucho maacutes volumen de terreno
bull Buena resolucioacuten a poca profundidad
bull Al ser un meacutetodo no intrusivo el tiempo y costo de realizacioacuten disminuyen mucho con respecto a meacutetodos que necesitan de alguacuten sondaje u otro tipo de instrumento
DESVENTAJAS SASW
bull Se necesita de varias mediciones en terreno (diferentes distancias entre geoacutefonos) En cambio en otros ensayos como la Refraccioacuten siacutesmica Reflexioacuten siacutesmica o el MASW se instalan en terreno maacutes geoacutefonos que hacen que el ensayo tome menos tiempo
bull Se necesita de bastante experiencia para interpretar y analizar los datos
bull La resolucioacuten disminuye a medida que aumenta la profundidad (Stokoe y Santamarina 2000)
bull Estratos muy delgados que se encuentren en medio del material podriacutean no ser detectados (Stokoe y Santamarina 2000)
CAMPO DE APLICACIOacuteN
El meacutetodo SASW principalmente es usado para obtener el perfil de velocidades para las siguientes aplicaciones
bull Respuesta de sitiobull Anaacutelisis de licuacioacutenbull Control de compactacioacuten del suelobull Evaluacioacuten de pavimentosbull Deteccioacuten de estructuras enterradasbull Mapeo de estratos en el fondo marinobull Caracterizacioacuten geoteacutecnica
CONCLUSIONES
CRITERIO PARA CORRECCIOacuteN DE CAMPO CERCANO
Uno de los criterios propuestos (Gucunski amp Woods 1992) establece los siguientes rangos
Con la relacioacuten λ le 2D se aplica un criterio de filtro sobre la onda para la regioacuten de campo cercano (distancia entre la fuente y el geoacutefono) Los efectos de campo cercano ocurren cuando la distancia entre el primer geoacutefono y la fuente es pequentildea en comparacioacuten con la longitud de onda 1050595 Bajo estas condiciones la onda no se puede aproximar a una onda Rayleigh (Stokoe et al 1994) El criterio antes mencionado minimiza este efecto
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL COMPUESTA
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
ANAacuteLISIS DE DATOS
El objetivo principal de esta etapa del meacutetodo SASW es obtener un perfil de velocidades en profundidad a partir de la curva de dispersioacuten calculada (curva de dispersioacuten experimental promedio) para ello existen dos meacutetodos o anaacutelisis que se pueden emplear
bull el anaacutelisis directo (ldquoforward modeling analysisrdquo)bull el anaacutelisis inverso
ANAacuteLISIS DIRECTO (ldquoFORWARD MODELING ANALYSISrdquo)
Este anaacutelisis consiste en un procedimiento interactivo de prueba y error en donde se supone un perfil de velocidades inicial y mediante anaacutelisis directo se calcula una curva de dispersioacuten teoacuterica usando un modelo teoacuterico de propagacioacuten de ondas que puede ser el ldquotransfer matrix methodrdquo (Thompson 1950 y Haskell 1953) o el ldquodynamic stiffness matrix methodrdquo (Kausel and Roumlesset 1981 y Kausel y Peek 1982)
EJEMPLO DE UNA CURVA DE DISPERSIOacuteN - FORWARD MODELING ANALYSIS
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
ANAacuteLISIS INVERSO
Este anaacutelisis corresponde a un anaacutelisis directo pero automaacutetico donde los cambios que se le hacen a los paraacutemetros del perfil de velocidad cada vez que eacuteste se ajusta son hechos usando una teacutecnica de optimizacioacuten El anaacutelisis inverso busca minimizar
bull Vexperimental corresponde a la velocidad de fase medida con el ensayo (curva experimental)
bull Vteorica corresponde a la velocidad de fase teoacuterica (curva teoacuterica)
PERFIL DE VELOCIDAD DE ONDA CORTANTE
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
DETERMINACIOacuteN DE LA VELOCIDAD DE ONDA DE CORTE PROMEDIO VS
DondeVsi velocidad de onda de corte del estrato i
ℎi espesor del estrato i
VENTAJAS SASW
bull Una de las ventajas de usar las ondas Rayleigh es que el mayor porcentaje de energiacutea generado por una fuente en la superficie es trasmitido en forma de estas ondas (Richart y Woods 1970)
bull Si se compara con ensayos como el crosshole o el downhole el ensayo SASW entrega resultados maacutes representativos del lugar ya que abarca mucho maacutes volumen de terreno
bull Buena resolucioacuten a poca profundidad
bull Al ser un meacutetodo no intrusivo el tiempo y costo de realizacioacuten disminuyen mucho con respecto a meacutetodos que necesitan de alguacuten sondaje u otro tipo de instrumento
DESVENTAJAS SASW
bull Se necesita de varias mediciones en terreno (diferentes distancias entre geoacutefonos) En cambio en otros ensayos como la Refraccioacuten siacutesmica Reflexioacuten siacutesmica o el MASW se instalan en terreno maacutes geoacutefonos que hacen que el ensayo tome menos tiempo
bull Se necesita de bastante experiencia para interpretar y analizar los datos
bull La resolucioacuten disminuye a medida que aumenta la profundidad (Stokoe y Santamarina 2000)
bull Estratos muy delgados que se encuentren en medio del material podriacutean no ser detectados (Stokoe y Santamarina 2000)
CAMPO DE APLICACIOacuteN
El meacutetodo SASW principalmente es usado para obtener el perfil de velocidades para las siguientes aplicaciones
bull Respuesta de sitiobull Anaacutelisis de licuacioacutenbull Control de compactacioacuten del suelobull Evaluacioacuten de pavimentosbull Deteccioacuten de estructuras enterradasbull Mapeo de estratos en el fondo marinobull Caracterizacioacuten geoteacutecnica
CONCLUSIONES
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL COMPUESTA
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
ANAacuteLISIS DE DATOS
El objetivo principal de esta etapa del meacutetodo SASW es obtener un perfil de velocidades en profundidad a partir de la curva de dispersioacuten calculada (curva de dispersioacuten experimental promedio) para ello existen dos meacutetodos o anaacutelisis que se pueden emplear
bull el anaacutelisis directo (ldquoforward modeling analysisrdquo)bull el anaacutelisis inverso
ANAacuteLISIS DIRECTO (ldquoFORWARD MODELING ANALYSISrdquo)
Este anaacutelisis consiste en un procedimiento interactivo de prueba y error en donde se supone un perfil de velocidades inicial y mediante anaacutelisis directo se calcula una curva de dispersioacuten teoacuterica usando un modelo teoacuterico de propagacioacuten de ondas que puede ser el ldquotransfer matrix methodrdquo (Thompson 1950 y Haskell 1953) o el ldquodynamic stiffness matrix methodrdquo (Kausel and Roumlesset 1981 y Kausel y Peek 1982)
EJEMPLO DE UNA CURVA DE DISPERSIOacuteN - FORWARD MODELING ANALYSIS
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
ANAacuteLISIS INVERSO
Este anaacutelisis corresponde a un anaacutelisis directo pero automaacutetico donde los cambios que se le hacen a los paraacutemetros del perfil de velocidad cada vez que eacuteste se ajusta son hechos usando una teacutecnica de optimizacioacuten El anaacutelisis inverso busca minimizar
bull Vexperimental corresponde a la velocidad de fase medida con el ensayo (curva experimental)
bull Vteorica corresponde a la velocidad de fase teoacuterica (curva teoacuterica)
PERFIL DE VELOCIDAD DE ONDA CORTANTE
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
DETERMINACIOacuteN DE LA VELOCIDAD DE ONDA DE CORTE PROMEDIO VS
DondeVsi velocidad de onda de corte del estrato i
ℎi espesor del estrato i
VENTAJAS SASW
bull Una de las ventajas de usar las ondas Rayleigh es que el mayor porcentaje de energiacutea generado por una fuente en la superficie es trasmitido en forma de estas ondas (Richart y Woods 1970)
bull Si se compara con ensayos como el crosshole o el downhole el ensayo SASW entrega resultados maacutes representativos del lugar ya que abarca mucho maacutes volumen de terreno
bull Buena resolucioacuten a poca profundidad
bull Al ser un meacutetodo no intrusivo el tiempo y costo de realizacioacuten disminuyen mucho con respecto a meacutetodos que necesitan de alguacuten sondaje u otro tipo de instrumento
DESVENTAJAS SASW
bull Se necesita de varias mediciones en terreno (diferentes distancias entre geoacutefonos) En cambio en otros ensayos como la Refraccioacuten siacutesmica Reflexioacuten siacutesmica o el MASW se instalan en terreno maacutes geoacutefonos que hacen que el ensayo tome menos tiempo
bull Se necesita de bastante experiencia para interpretar y analizar los datos
bull La resolucioacuten disminuye a medida que aumenta la profundidad (Stokoe y Santamarina 2000)
bull Estratos muy delgados que se encuentren en medio del material podriacutean no ser detectados (Stokoe y Santamarina 2000)
CAMPO DE APLICACIOacuteN
El meacutetodo SASW principalmente es usado para obtener el perfil de velocidades para las siguientes aplicaciones
bull Respuesta de sitiobull Anaacutelisis de licuacioacutenbull Control de compactacioacuten del suelobull Evaluacioacuten de pavimentosbull Deteccioacuten de estructuras enterradasbull Mapeo de estratos en el fondo marinobull Caracterizacioacuten geoteacutecnica
CONCLUSIONES
CURVA DE DISPERSIOacuteN EXPERIMENTAL COMPUESTA
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
ANAacuteLISIS DE DATOS
El objetivo principal de esta etapa del meacutetodo SASW es obtener un perfil de velocidades en profundidad a partir de la curva de dispersioacuten calculada (curva de dispersioacuten experimental promedio) para ello existen dos meacutetodos o anaacutelisis que se pueden emplear
bull el anaacutelisis directo (ldquoforward modeling analysisrdquo)bull el anaacutelisis inverso
ANAacuteLISIS DIRECTO (ldquoFORWARD MODELING ANALYSISrdquo)
Este anaacutelisis consiste en un procedimiento interactivo de prueba y error en donde se supone un perfil de velocidades inicial y mediante anaacutelisis directo se calcula una curva de dispersioacuten teoacuterica usando un modelo teoacuterico de propagacioacuten de ondas que puede ser el ldquotransfer matrix methodrdquo (Thompson 1950 y Haskell 1953) o el ldquodynamic stiffness matrix methodrdquo (Kausel and Roumlesset 1981 y Kausel y Peek 1982)
EJEMPLO DE UNA CURVA DE DISPERSIOacuteN - FORWARD MODELING ANALYSIS
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
ANAacuteLISIS INVERSO
Este anaacutelisis corresponde a un anaacutelisis directo pero automaacutetico donde los cambios que se le hacen a los paraacutemetros del perfil de velocidad cada vez que eacuteste se ajusta son hechos usando una teacutecnica de optimizacioacuten El anaacutelisis inverso busca minimizar
bull Vexperimental corresponde a la velocidad de fase medida con el ensayo (curva experimental)
bull Vteorica corresponde a la velocidad de fase teoacuterica (curva teoacuterica)
PERFIL DE VELOCIDAD DE ONDA CORTANTE
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
DETERMINACIOacuteN DE LA VELOCIDAD DE ONDA DE CORTE PROMEDIO VS
DondeVsi velocidad de onda de corte del estrato i
ℎi espesor del estrato i
VENTAJAS SASW
bull Una de las ventajas de usar las ondas Rayleigh es que el mayor porcentaje de energiacutea generado por una fuente en la superficie es trasmitido en forma de estas ondas (Richart y Woods 1970)
bull Si se compara con ensayos como el crosshole o el downhole el ensayo SASW entrega resultados maacutes representativos del lugar ya que abarca mucho maacutes volumen de terreno
bull Buena resolucioacuten a poca profundidad
bull Al ser un meacutetodo no intrusivo el tiempo y costo de realizacioacuten disminuyen mucho con respecto a meacutetodos que necesitan de alguacuten sondaje u otro tipo de instrumento
DESVENTAJAS SASW
bull Se necesita de varias mediciones en terreno (diferentes distancias entre geoacutefonos) En cambio en otros ensayos como la Refraccioacuten siacutesmica Reflexioacuten siacutesmica o el MASW se instalan en terreno maacutes geoacutefonos que hacen que el ensayo tome menos tiempo
bull Se necesita de bastante experiencia para interpretar y analizar los datos
bull La resolucioacuten disminuye a medida que aumenta la profundidad (Stokoe y Santamarina 2000)
bull Estratos muy delgados que se encuentren en medio del material podriacutean no ser detectados (Stokoe y Santamarina 2000)
CAMPO DE APLICACIOacuteN
El meacutetodo SASW principalmente es usado para obtener el perfil de velocidades para las siguientes aplicaciones
bull Respuesta de sitiobull Anaacutelisis de licuacioacutenbull Control de compactacioacuten del suelobull Evaluacioacuten de pavimentosbull Deteccioacuten de estructuras enterradasbull Mapeo de estratos en el fondo marinobull Caracterizacioacuten geoteacutecnica
CONCLUSIONES
ANAacuteLISIS DE DATOS
El objetivo principal de esta etapa del meacutetodo SASW es obtener un perfil de velocidades en profundidad a partir de la curva de dispersioacuten calculada (curva de dispersioacuten experimental promedio) para ello existen dos meacutetodos o anaacutelisis que se pueden emplear
bull el anaacutelisis directo (ldquoforward modeling analysisrdquo)bull el anaacutelisis inverso
ANAacuteLISIS DIRECTO (ldquoFORWARD MODELING ANALYSISrdquo)
Este anaacutelisis consiste en un procedimiento interactivo de prueba y error en donde se supone un perfil de velocidades inicial y mediante anaacutelisis directo se calcula una curva de dispersioacuten teoacuterica usando un modelo teoacuterico de propagacioacuten de ondas que puede ser el ldquotransfer matrix methodrdquo (Thompson 1950 y Haskell 1953) o el ldquodynamic stiffness matrix methodrdquo (Kausel and Roumlesset 1981 y Kausel y Peek 1982)
EJEMPLO DE UNA CURVA DE DISPERSIOacuteN - FORWARD MODELING ANALYSIS
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ANAacuteLISIS INVERSO
Este anaacutelisis corresponde a un anaacutelisis directo pero automaacutetico donde los cambios que se le hacen a los paraacutemetros del perfil de velocidad cada vez que eacuteste se ajusta son hechos usando una teacutecnica de optimizacioacuten El anaacutelisis inverso busca minimizar
bull Vexperimental corresponde a la velocidad de fase medida con el ensayo (curva experimental)
bull Vteorica corresponde a la velocidad de fase teoacuterica (curva teoacuterica)
PERFIL DE VELOCIDAD DE ONDA CORTANTE
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DETERMINACIOacuteN DE LA VELOCIDAD DE ONDA DE CORTE PROMEDIO VS
DondeVsi velocidad de onda de corte del estrato i
ℎi espesor del estrato i
VENTAJAS SASW
bull Una de las ventajas de usar las ondas Rayleigh es que el mayor porcentaje de energiacutea generado por una fuente en la superficie es trasmitido en forma de estas ondas (Richart y Woods 1970)
bull Si se compara con ensayos como el crosshole o el downhole el ensayo SASW entrega resultados maacutes representativos del lugar ya que abarca mucho maacutes volumen de terreno
bull Buena resolucioacuten a poca profundidad
bull Al ser un meacutetodo no intrusivo el tiempo y costo de realizacioacuten disminuyen mucho con respecto a meacutetodos que necesitan de alguacuten sondaje u otro tipo de instrumento
DESVENTAJAS SASW
bull Se necesita de varias mediciones en terreno (diferentes distancias entre geoacutefonos) En cambio en otros ensayos como la Refraccioacuten siacutesmica Reflexioacuten siacutesmica o el MASW se instalan en terreno maacutes geoacutefonos que hacen que el ensayo tome menos tiempo
bull Se necesita de bastante experiencia para interpretar y analizar los datos
bull La resolucioacuten disminuye a medida que aumenta la profundidad (Stokoe y Santamarina 2000)
bull Estratos muy delgados que se encuentren en medio del material podriacutean no ser detectados (Stokoe y Santamarina 2000)
CAMPO DE APLICACIOacuteN
El meacutetodo SASW principalmente es usado para obtener el perfil de velocidades para las siguientes aplicaciones
bull Respuesta de sitiobull Anaacutelisis de licuacioacutenbull Control de compactacioacuten del suelobull Evaluacioacuten de pavimentosbull Deteccioacuten de estructuras enterradasbull Mapeo de estratos en el fondo marinobull Caracterizacioacuten geoteacutecnica
CONCLUSIONES
ANAacuteLISIS DIRECTO (ldquoFORWARD MODELING ANALYSISrdquo)
Este anaacutelisis consiste en un procedimiento interactivo de prueba y error en donde se supone un perfil de velocidades inicial y mediante anaacutelisis directo se calcula una curva de dispersioacuten teoacuterica usando un modelo teoacuterico de propagacioacuten de ondas que puede ser el ldquotransfer matrix methodrdquo (Thompson 1950 y Haskell 1953) o el ldquodynamic stiffness matrix methodrdquo (Kausel and Roumlesset 1981 y Kausel y Peek 1982)
EJEMPLO DE UNA CURVA DE DISPERSIOacuteN - FORWARD MODELING ANALYSIS
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ANAacuteLISIS INVERSO
Este anaacutelisis corresponde a un anaacutelisis directo pero automaacutetico donde los cambios que se le hacen a los paraacutemetros del perfil de velocidad cada vez que eacuteste se ajusta son hechos usando una teacutecnica de optimizacioacuten El anaacutelisis inverso busca minimizar
bull Vexperimental corresponde a la velocidad de fase medida con el ensayo (curva experimental)
bull Vteorica corresponde a la velocidad de fase teoacuterica (curva teoacuterica)
PERFIL DE VELOCIDAD DE ONDA CORTANTE
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DETERMINACIOacuteN DE LA VELOCIDAD DE ONDA DE CORTE PROMEDIO VS
DondeVsi velocidad de onda de corte del estrato i
ℎi espesor del estrato i
VENTAJAS SASW
bull Una de las ventajas de usar las ondas Rayleigh es que el mayor porcentaje de energiacutea generado por una fuente en la superficie es trasmitido en forma de estas ondas (Richart y Woods 1970)
bull Si se compara con ensayos como el crosshole o el downhole el ensayo SASW entrega resultados maacutes representativos del lugar ya que abarca mucho maacutes volumen de terreno
bull Buena resolucioacuten a poca profundidad
bull Al ser un meacutetodo no intrusivo el tiempo y costo de realizacioacuten disminuyen mucho con respecto a meacutetodos que necesitan de alguacuten sondaje u otro tipo de instrumento
DESVENTAJAS SASW
bull Se necesita de varias mediciones en terreno (diferentes distancias entre geoacutefonos) En cambio en otros ensayos como la Refraccioacuten siacutesmica Reflexioacuten siacutesmica o el MASW se instalan en terreno maacutes geoacutefonos que hacen que el ensayo tome menos tiempo
bull Se necesita de bastante experiencia para interpretar y analizar los datos
bull La resolucioacuten disminuye a medida que aumenta la profundidad (Stokoe y Santamarina 2000)
bull Estratos muy delgados que se encuentren en medio del material podriacutean no ser detectados (Stokoe y Santamarina 2000)
CAMPO DE APLICACIOacuteN
El meacutetodo SASW principalmente es usado para obtener el perfil de velocidades para las siguientes aplicaciones
bull Respuesta de sitiobull Anaacutelisis de licuacioacutenbull Control de compactacioacuten del suelobull Evaluacioacuten de pavimentosbull Deteccioacuten de estructuras enterradasbull Mapeo de estratos en el fondo marinobull Caracterizacioacuten geoteacutecnica
CONCLUSIONES
EJEMPLO DE UNA CURVA DE DISPERSIOacuteN - FORWARD MODELING ANALYSIS
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
ANAacuteLISIS INVERSO
Este anaacutelisis corresponde a un anaacutelisis directo pero automaacutetico donde los cambios que se le hacen a los paraacutemetros del perfil de velocidad cada vez que eacuteste se ajusta son hechos usando una teacutecnica de optimizacioacuten El anaacutelisis inverso busca minimizar
bull Vexperimental corresponde a la velocidad de fase medida con el ensayo (curva experimental)
bull Vteorica corresponde a la velocidad de fase teoacuterica (curva teoacuterica)
PERFIL DE VELOCIDAD DE ONDA CORTANTE
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
DETERMINACIOacuteN DE LA VELOCIDAD DE ONDA DE CORTE PROMEDIO VS
DondeVsi velocidad de onda de corte del estrato i
ℎi espesor del estrato i
VENTAJAS SASW
bull Una de las ventajas de usar las ondas Rayleigh es que el mayor porcentaje de energiacutea generado por una fuente en la superficie es trasmitido en forma de estas ondas (Richart y Woods 1970)
bull Si se compara con ensayos como el crosshole o el downhole el ensayo SASW entrega resultados maacutes representativos del lugar ya que abarca mucho maacutes volumen de terreno
bull Buena resolucioacuten a poca profundidad
bull Al ser un meacutetodo no intrusivo el tiempo y costo de realizacioacuten disminuyen mucho con respecto a meacutetodos que necesitan de alguacuten sondaje u otro tipo de instrumento
DESVENTAJAS SASW
bull Se necesita de varias mediciones en terreno (diferentes distancias entre geoacutefonos) En cambio en otros ensayos como la Refraccioacuten siacutesmica Reflexioacuten siacutesmica o el MASW se instalan en terreno maacutes geoacutefonos que hacen que el ensayo tome menos tiempo
bull Se necesita de bastante experiencia para interpretar y analizar los datos
bull La resolucioacuten disminuye a medida que aumenta la profundidad (Stokoe y Santamarina 2000)
bull Estratos muy delgados que se encuentren en medio del material podriacutean no ser detectados (Stokoe y Santamarina 2000)
CAMPO DE APLICACIOacuteN
El meacutetodo SASW principalmente es usado para obtener el perfil de velocidades para las siguientes aplicaciones
bull Respuesta de sitiobull Anaacutelisis de licuacioacutenbull Control de compactacioacuten del suelobull Evaluacioacuten de pavimentosbull Deteccioacuten de estructuras enterradasbull Mapeo de estratos en el fondo marinobull Caracterizacioacuten geoteacutecnica
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ANAacuteLISIS INVERSO
Este anaacutelisis corresponde a un anaacutelisis directo pero automaacutetico donde los cambios que se le hacen a los paraacutemetros del perfil de velocidad cada vez que eacuteste se ajusta son hechos usando una teacutecnica de optimizacioacuten El anaacutelisis inverso busca minimizar
bull Vexperimental corresponde a la velocidad de fase medida con el ensayo (curva experimental)
bull Vteorica corresponde a la velocidad de fase teoacuterica (curva teoacuterica)
PERFIL DE VELOCIDAD DE ONDA CORTANTE
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
DETERMINACIOacuteN DE LA VELOCIDAD DE ONDA DE CORTE PROMEDIO VS
DondeVsi velocidad de onda de corte del estrato i
ℎi espesor del estrato i
VENTAJAS SASW
bull Una de las ventajas de usar las ondas Rayleigh es que el mayor porcentaje de energiacutea generado por una fuente en la superficie es trasmitido en forma de estas ondas (Richart y Woods 1970)
bull Si se compara con ensayos como el crosshole o el downhole el ensayo SASW entrega resultados maacutes representativos del lugar ya que abarca mucho maacutes volumen de terreno
bull Buena resolucioacuten a poca profundidad
bull Al ser un meacutetodo no intrusivo el tiempo y costo de realizacioacuten disminuyen mucho con respecto a meacutetodos que necesitan de alguacuten sondaje u otro tipo de instrumento
DESVENTAJAS SASW
bull Se necesita de varias mediciones en terreno (diferentes distancias entre geoacutefonos) En cambio en otros ensayos como la Refraccioacuten siacutesmica Reflexioacuten siacutesmica o el MASW se instalan en terreno maacutes geoacutefonos que hacen que el ensayo tome menos tiempo
bull Se necesita de bastante experiencia para interpretar y analizar los datos
bull La resolucioacuten disminuye a medida que aumenta la profundidad (Stokoe y Santamarina 2000)
bull Estratos muy delgados que se encuentren en medio del material podriacutean no ser detectados (Stokoe y Santamarina 2000)
CAMPO DE APLICACIOacuteN
El meacutetodo SASW principalmente es usado para obtener el perfil de velocidades para las siguientes aplicaciones
bull Respuesta de sitiobull Anaacutelisis de licuacioacutenbull Control de compactacioacuten del suelobull Evaluacioacuten de pavimentosbull Deteccioacuten de estructuras enterradasbull Mapeo de estratos en el fondo marinobull Caracterizacioacuten geoteacutecnica
CONCLUSIONES
PERFIL DE VELOCIDAD DE ONDA CORTANTE
Fuente Peredo Valentina Aplicacioacuten del Meacutetodo SASW en suelos
DETERMINACIOacuteN DE LA VELOCIDAD DE ONDA DE CORTE PROMEDIO VS
DondeVsi velocidad de onda de corte del estrato i
ℎi espesor del estrato i
VENTAJAS SASW
bull Una de las ventajas de usar las ondas Rayleigh es que el mayor porcentaje de energiacutea generado por una fuente en la superficie es trasmitido en forma de estas ondas (Richart y Woods 1970)
bull Si se compara con ensayos como el crosshole o el downhole el ensayo SASW entrega resultados maacutes representativos del lugar ya que abarca mucho maacutes volumen de terreno
bull Buena resolucioacuten a poca profundidad
bull Al ser un meacutetodo no intrusivo el tiempo y costo de realizacioacuten disminuyen mucho con respecto a meacutetodos que necesitan de alguacuten sondaje u otro tipo de instrumento
DESVENTAJAS SASW
bull Se necesita de varias mediciones en terreno (diferentes distancias entre geoacutefonos) En cambio en otros ensayos como la Refraccioacuten siacutesmica Reflexioacuten siacutesmica o el MASW se instalan en terreno maacutes geoacutefonos que hacen que el ensayo tome menos tiempo
bull Se necesita de bastante experiencia para interpretar y analizar los datos
bull La resolucioacuten disminuye a medida que aumenta la profundidad (Stokoe y Santamarina 2000)
bull Estratos muy delgados que se encuentren en medio del material podriacutean no ser detectados (Stokoe y Santamarina 2000)
CAMPO DE APLICACIOacuteN
El meacutetodo SASW principalmente es usado para obtener el perfil de velocidades para las siguientes aplicaciones
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CONCLUSIONES
DETERMINACIOacuteN DE LA VELOCIDAD DE ONDA DE CORTE PROMEDIO VS
DondeVsi velocidad de onda de corte del estrato i
ℎi espesor del estrato i
VENTAJAS SASW
bull Una de las ventajas de usar las ondas Rayleigh es que el mayor porcentaje de energiacutea generado por una fuente en la superficie es trasmitido en forma de estas ondas (Richart y Woods 1970)
bull Si se compara con ensayos como el crosshole o el downhole el ensayo SASW entrega resultados maacutes representativos del lugar ya que abarca mucho maacutes volumen de terreno
bull Buena resolucioacuten a poca profundidad
bull Al ser un meacutetodo no intrusivo el tiempo y costo de realizacioacuten disminuyen mucho con respecto a meacutetodos que necesitan de alguacuten sondaje u otro tipo de instrumento
DESVENTAJAS SASW
bull Se necesita de varias mediciones en terreno (diferentes distancias entre geoacutefonos) En cambio en otros ensayos como la Refraccioacuten siacutesmica Reflexioacuten siacutesmica o el MASW se instalan en terreno maacutes geoacutefonos que hacen que el ensayo tome menos tiempo
bull Se necesita de bastante experiencia para interpretar y analizar los datos
bull La resolucioacuten disminuye a medida que aumenta la profundidad (Stokoe y Santamarina 2000)
bull Estratos muy delgados que se encuentren en medio del material podriacutean no ser detectados (Stokoe y Santamarina 2000)
CAMPO DE APLICACIOacuteN
El meacutetodo SASW principalmente es usado para obtener el perfil de velocidades para las siguientes aplicaciones
bull Respuesta de sitiobull Anaacutelisis de licuacioacutenbull Control de compactacioacuten del suelobull Evaluacioacuten de pavimentosbull Deteccioacuten de estructuras enterradasbull Mapeo de estratos en el fondo marinobull Caracterizacioacuten geoteacutecnica
CONCLUSIONES
VENTAJAS SASW
bull Una de las ventajas de usar las ondas Rayleigh es que el mayor porcentaje de energiacutea generado por una fuente en la superficie es trasmitido en forma de estas ondas (Richart y Woods 1970)
bull Si se compara con ensayos como el crosshole o el downhole el ensayo SASW entrega resultados maacutes representativos del lugar ya que abarca mucho maacutes volumen de terreno
bull Buena resolucioacuten a poca profundidad
bull Al ser un meacutetodo no intrusivo el tiempo y costo de realizacioacuten disminuyen mucho con respecto a meacutetodos que necesitan de alguacuten sondaje u otro tipo de instrumento
DESVENTAJAS SASW
bull Se necesita de varias mediciones en terreno (diferentes distancias entre geoacutefonos) En cambio en otros ensayos como la Refraccioacuten siacutesmica Reflexioacuten siacutesmica o el MASW se instalan en terreno maacutes geoacutefonos que hacen que el ensayo tome menos tiempo
bull Se necesita de bastante experiencia para interpretar y analizar los datos
bull La resolucioacuten disminuye a medida que aumenta la profundidad (Stokoe y Santamarina 2000)
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CAMPO DE APLICACIOacuteN
El meacutetodo SASW principalmente es usado para obtener el perfil de velocidades para las siguientes aplicaciones
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DESVENTAJAS SASW
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bull Se necesita de bastante experiencia para interpretar y analizar los datos
bull La resolucioacuten disminuye a medida que aumenta la profundidad (Stokoe y Santamarina 2000)
bull Estratos muy delgados que se encuentren en medio del material podriacutean no ser detectados (Stokoe y Santamarina 2000)
CAMPO DE APLICACIOacuteN
El meacutetodo SASW principalmente es usado para obtener el perfil de velocidades para las siguientes aplicaciones
bull Respuesta de sitiobull Anaacutelisis de licuacioacutenbull Control de compactacioacuten del suelobull Evaluacioacuten de pavimentosbull Deteccioacuten de estructuras enterradasbull Mapeo de estratos en el fondo marinobull Caracterizacioacuten geoteacutecnica
CONCLUSIONES
CAMPO DE APLICACIOacuteN
El meacutetodo SASW principalmente es usado para obtener el perfil de velocidades para las siguientes aplicaciones
bull Respuesta de sitiobull Anaacutelisis de licuacioacutenbull Control de compactacioacuten del suelobull Evaluacioacuten de pavimentosbull Deteccioacuten de estructuras enterradasbull Mapeo de estratos en el fondo marinobull Caracterizacioacuten geoteacutecnica
CONCLUSIONES
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