Geofísica Aplicada en los Proyectos básicos de Ingeniería Civil

La prospección geofísica ha ganado un importante lugar para resolver diversos problemas asociados a definir las condiciones físicas y mecánicas de las estructuras geológicas del subsuelo; monitorear plumas de contaminación, evaluar propiedades mecánicas de los materiales geológicos, ubicar cavidades o contactos verticales que puedan poner en peligro una obra civil, asegurar las inversiones económicas; reconocer zonas de rellenos, entre otros.

En el área de la ingeniería civil, la prospección y las técnicas de prospección de mayor uso son: geoelectricidad, sismología, la gravimetría, la técnica del radar de penetración terrestre, y los registros geofísicos de pozos.

Por ello, este Documento Técnico trata de presentar los fundamentos teóricos y diversos casos prácticos de cada técnica, proporcionando a todos aquellos técnicos que tratan con este tipo de trabajos, las bases para una mejor comprensión, proposición y lo principal, obtener datos útiles para evaluar de manera cuantitativa los parámetros hidromecánicos.

Contenido:

• Bases de los métodos geofísicos de exploración utilizados en la ingeniería civil
  • Historia de la geofísica de exploración y tendencias actuales
  • Factores que gobiernan la aplicación de la geofísica de exploración
  • Objetivos de la geofísica aplicada
  • Relación: Señal-Mensaje-Ruido
  • Métodos geofísicos y propiedades envueltas
  • Clasificación de los métodos de exploración
  • Estructuras geológicas y fundamentos de la geofísica de exploración
• La prospección eléctrica: resistividad, polarización inducida y el potencial natural
  • Resistencia y resistividad
  • Potencial en un punto de un semiespacio homogéneo e isótropo
  • Práctica de los métodos eléctricos
  • Arreglos de electrodos fundamentales
  • El principio de equivalencia y de superposición de capas
  • La Resistividad Media Cuadrática
  • El efecto “skin” en la exploración eléctrica
  • La profundidad de exploración en la prospección eléctrica
  • El fenómeno del potencial natural
  • Método del potencial natural (SP)
  • La técnica de Polarización Inducida
  • Miscelánea de aplicaciones de los métodos eléctricos
• Prospección sismológica, sondeos sísmicos de refracción
  • Propagación de las ondas elásticas en un medio
  • El ángulo crítico de incidencia y el tiempo mínimo de tránsito
  • Tipos de ondas sísmicas
  • Práctica del método de refracción sísmica
  • Evaluación de los módulos elásticos dinámicos, análisis de las deformaciones y determinación del modo fundamental de vibración de los materiales geológicos y deducidos de la sismología de refracción
  • Miscelánea de aplicaciones de la refracción sísmica
• La técnica del radar de penetración terrestre
  • Generalidades del método de penetración terrestre
  • Impedancia acústica
  • Miscelánea de aplicaciones del radar de penetración terrestre
• La prospección gravimétrica
  • Las componentes del campo gravimétrico de la Tierra
  • Correcciones a las mediciones
  • El problema de la exploración gravimétrica
  • Mapa de Anomalía de Bouger
  • Anomalías debidas a la distribución de masas
  • Miscelánea de aplicaciones de la prospección gravimétrica
• Referencias
• Figuras
• Tablas

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Autor: Alfonso Alvarez Manilla Aceves

Este Documento Técnico fue desarrollado en el área de Geotecnia Ambiental y Aplicada de la División Laboratorios de Infraestructura del Instituto Mexicano del Transporte por el MC Alfonso Alvarez Manilla Aceves, y con la sugerencia del Dr. Paúl Garnica Anguas.

Se agradece al Ing Francisco Fernández Hernández, LJG Juventino García Becerra, Ing Angel Trejo Moedano, así como algunas dependencias de Gobierno Estatal, y Empresas particulares por permitir el uso de sus datos e información para esta publicación.