Metodología

Actualmente, gracias al desarrollo de los hardwares, se pueden manejar gran cantidad de datos sísmicos, así como aumentar la velocidad y capacidad de cálculo, lo que se refleja en el surgimiento de la tomografía sísmica como la herramienta perfecta en el análisis de velocidades y espesores en estudios de refracción (Grandjean y Sage, 2004).

Los métodos tomográficos tienen como objetivo construir una imagen de un medio a partir de datos que provienen de integrales de línea del parámetro físico, en este caso la velocidad y trazado de las ondas sísmicas. Es un problema no lineal cuya solución es aproximada de forma iterativa, cambiando el modelo inicial donde se propagan las ondas sísmicas hasta que los tiempos de viaje observados se ajustan a los calculados (Grandjean y Sage, 2004).

La parte del algoritmo del modelado del trazado de rayos (raytracing) consiste de un algoritmo de diferencias finitas de las primeras llegadas basado en la ecuación eikonial, la cual asigna el campo de tiempo de una fuente o un receptor a todas las celdas de un modelo (Hole & Zelt, 1995).

Los tiempos de llegada a todos los geófonos o fuentes sísmicas son calculados por el campo de tiempo resultante. El trazado de rayos se realiza hacia atrás perpendicular a las isócronas (Hole1992). Los campos de tiempos de viaje son calculados desde los receptores y no desde las fuentes (debido a que hay muchas menos fuentes que receptores), para acelerar los tiempos de cálculo.

Introducción

Geomat Iberia, S.L. adquirió a principios del pasado 2010 el software de última generación REFLEXWIN. Tras meses de estudio y aprendizaje en el tratamiento de datos sísmicos mediante lógica difusa, son ya muchos los proyectos llevados a cabo con Tomografía Sísmica, habiendo obtenido resultados técnicos altamente satisfactorios.

TOMOGRAFÍA SÍSMICA DE REFRACCIÓN:AVANCES SIGNIFICATIVOS EN PROCESADO DE DATOS

Fotografía. Toma de datos en un Proyecto de Detección de Fracturas asociadas a Aguas Termales, llevado a cabo en España.

Perfil de Tomografía Sísmica Perfil obtenido en un Proyecto de Detección de Fracturas asociadas a Aguas Termales. En él se aprecian las fracturas que afectan al basamento rocoso, gracias al tratamiento tomográfico de los datos, que corresponden con zonas de relativa baja velocidad de las Ondas P con morfología lineal.

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Ray Tracing. La parte superior de la figura corresponde con la trayectoria de cada uno de los rayos del perfil de la página anterior, donde se distingue el fenómeno de refracción para cada onda generada. En la parte inferior se puede observar el gráfico dromocrónico(tiempo – distancia) del mismo perfil.

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Conclusiones

Geomat Iberia, S.L. ha comprobado, tras meses de estudios e investigación, que los datos aportados por la tomografía sísmica aportan una notable mejora en la interpretación de los resultados, que ya no se limitan al simple establecimiento de la ripabilidad o a la localización del bedrock, sino que permiten detectar estructuras intracapa tales como zonas de debilidad, fracturación, karstificación, grados de meteorización…

Todo ello compone un modelo del terreno y la geología mucho más real y fiable que el obtenido con la sísmica de refracción tradicional.

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Perfil de Tomografía Sísmica Perfil obtenido en un Proyecto de Construcción de un Túnel Ferroviario. En él se distinguen los valores de ripabilidad, litologías y zonas de debilidad del macizo rocoso a perforar.

Trabajos Realizados por Geomat Iberia, S.L. con la Técnica de Tomografía Sísmica:

• Estudio para soterramiento de la red ferroviaria en Guipuzcoa, tramo Altza-Pasaia, para SAITEC (Junio de 2010).• Estudio del vertedero de Larrapitxi (Elorrio), para GEOCONSULT (Agosto de 2010).

• Estudio de la EDAR Este de Gijón, para TEDAGUA (Agosto del 2010).• Estudio para implantación de aerogeneradores en El Acebo y El Palo, para TECNIA INGENIEROS (Septiembre de 2010).

• Estudio para una presa en el Pantano de Buendía, para CONES (Octubre de 2010).• Estudio de línea ferroviaria para su tratamiento con inyecciones de hormigón en Viver, para AZVI (Octubre de 2010).

• Estudio para el proyecto de la futura HU-V-9601, tramo EGEA-CRUCE DE ESPLUGA, para ENSAYA (Noviembre de 2010).• Estudio de autovía El Ronquillo – Rio Tinto (Sevilla-Huelva), para Gabinete Geotécnico, S.L (Diciembre de 2010).

• Estudio del AVE en Mérida, tramo San Rafael-Cuarto de la Jara, para CYGSA (Junio del 2011).• Estudio para la remodelación del Túnel de San Román en Llovio (Asturias), para CIPP INTERNACIONAL (Julio de 2011).• Estudio para mejora del abastecimiento en Colmenar del Arroyo-Chapinería (Madrid), para ELECNOR (Agosto de 2011).

• Estudio del metro Donostialdea, en el tramo Morlans-Anoeta (San Sebastián), para PROINTEC (Septiembre de 2011).• Estudio en los Baños de Benasque para localización de posibles fallas, para ESHYG S.L. en (Octubre de 2011).

• Estudio para Túnel Ferroviario en el Tramo: Antzuola-Ezkio/Itsaso, en Zumárraga, para OHL - A.T.S.G. (Noviembre de 2011).• Estudio para acondicionamiento de la Carretera N-2532 de acceso a Zilbeti (Navarra), para C.T.A. en (Noviembre de 2011).

TOMOGRAFÍA SÍSMICA DE REFRACCIÓN:AVANCES SIGNIFICATIVOS EN PROCESADO DE DATOS

Joaquín Dorronsoro PérezDirector Técnico

Departamento de Geología y Geofísica

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