Sísmica de refracción y análisis multicanal de ondas superficiales (MASW)

Fundamento

En la sísmica de refracción se golpea el suelo con una maza sobre una placa (o con una fuente de mayor energía) y una línea de geófonos registra el tiempo de llegada de la onda P a cada uno. Las ondas que viajan por las capas más profundas y más rápidas llegan antes a los geófonos lejanos, y con las curvas de tiempo contra distancia se calculan la velocidad y el espesor de cada capa; la velocidad de la roca dice además cómo se puede excavar. El método MASW usa la misma línea pero analiza las ondas superficiales de Rayleigh, que son las de mayor energía: su velocidad depende de la frecuencia porque cada frecuencia penetra a una profundidad distinta, y de la curva de dispersión se invierte el perfil de velocidad de ondas S con la profundidad. De ese perfil se calcula la velocidad promedio de los 30 m superiores (Vs30), que es el parámetro de clasificación sísmica del sitio, y el módulo de corte dinámico de cada capa. La sísmica pasiva con ruido ambiental permite llegar más hondo en zonas urbanas donde no se puede golpear.

Matriz (en qué muestra)

Suelos de fundación; rellenos; sitios de obras; laderas; sitios de parques eólicos y de plantas industriales

Equipamiento necesario¿Dónde lo compro?

Sismógrafo multicanal de 24 o 48 canales; geófonos verticales de 4,5 Hz para MASW y de 14 Hz para refracción; cables sísmicos; maza de 8 kg con placa y disparador; fuentes de mayor energía para líneas largas; software de análisis de refracción y de dispersión e inversión.

Reactivos¿Dónde lo compro?

Ninguno.

Material de laboratorio¿Dónde lo compro?

Cinta métrica; estacas; GPS; radios; planillas.

Consumibles¿Dónde lo compro?

Baterías.

Unidad

m/s · m/s de velocidad de ondas P y S · m de profundidad · Vs30 en m/s

Rango de referencia

Suelos blandos: Vs de 100 a 180 m/s; suelos rígidos: 360 a 760 m/s; roca: más de 760 m/s. Roca excavable sin voladura: velocidad P menor a 1.500 a 2.000 m/s según el equipo

Norma que lo exige

Reglamento INPRES-CIRSOC 103, que clasifica el sitio por la velocidad de ondas de corte de los 30 m superiores y exige su determinación para obras importantes en zonas sísmicas; Reglamento CIRSOC 401 de estudios geotécnicos; pliegos de parques eólicos, plantas industriales y presas; Ley 24.585 para la estabilidad de laderas y depósitos minerosargentina e internacional

Norma que describe la técnica

ASTM D5777, guía para el método de refracción sísmica; ASTM D7400 para la medición de velocidades en pozo, que sirve de referencia para calibrar; Park, Miller y Xia (1999) para el MASW; ASTM D6429 para la selección de métodos geofísicosargentina e internacional

Edición y vigencia de la norma

ASTM D5777-18; ASTM D7400/D7400M-19

Volumen de muestra

No destructivo. Líneas de 50 a 120 m con geófonos cada 1 a 5 m; varias líneas por sitio

Conservación y transporte

La refracción no ve una capa lenta debajo de una rápida ni capas delgadas, y una capa de roca meteorizada puede confundirse con suelo: el informe tiene que decir qué no puede ver. El ruido de tránsito y de viento se controla apilando golpes y midiendo en horarios tranquilos. Los geófonos tienen que quedar bien clavados y verticales; uno flojo arruina la curva de dispersión. Siempre que haya una perforación cerca se usa para calibrar la profundidad.

Límite de detección típico

Capas de al menos 1 a 2 m de espesor en los primeros 30 m

Incertidumbre típica

±10 a 15 % en velocidades y en profundidad de la roca; ±10 % en Vs30

Área

Geología y minería; Construcción; Física y mecánica

Fecha de última actualización: 9/9/2026