Técnicas de sísmica pasiva HVSR aplicadas a la geotecnia. Aplicación al estudio de movimientos en masa en la planificación territorial e infraestructura civil en Ecuador
- Autores: Olegario Alonso Pandavenes
- Directores de la Tesis: Francisco Javier Torrijo Echarri (dir. tes.)
- Lectura: En la Universitat Politècnica de València ( España ) en 2024
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Gabriel Gutiérrez Alonso (presid.), Jesús Garrido Manrique (secret.), Luis Enrique Hernández Gutiérrez (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Infraestructuras de Transporte y Territorio por la Universitat Politècnica de València
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: RiuNet
- Resumen
Los deslizamientos son uno de los riesgos naturales que más trascendencia tiene en la actividad humana. En Ecuador, en época de lluvias (una de las dos estaciones del año), este tipo de eventos supone una de las mayores preocupaciones y situaciones de peligro en todo su territorio. El estudio de los deslizamientos supone una inversión importante cuando se trata de enfrentarlo aplicando sondeos mecánicos. Desde hace ya unas décadas, el uso de técnicas geofísicas en las investigaciones, incluso en la definición de la superficie de ruptura, ha permitido reducir costes y obtener información más amplia correlacionable con técnicas directas. No obstante, el empleo de geofísica de forma única en los estudios geológicos y geotécnicos precisa de la combinación de varios métodos, de manera que se pueda obtener un modelo ajustado y preciso. Las técnicas del método sísmico son las más empleadas en los estudios de deslizamientos y la sísmica pasiva se han venido aplicando recientemente con éxito. La técnica de cociente espectral (HVSR), que Nakamura definió en los 80, trata de la medida del ruido ambiental (de forma pasiva) mediante un sistema de tres geófonos orientados en las direcciones del espacio. Esta técnica es admitida en la definición del periodo de vibración del terreno (microzonificación sísmica, interacción suelo-estructura), pero su aplicación en otros campos es aún restringida. Esto es debido a su escasa capacidad de definición de los materiales en profundidad a partir de un modelo de dos capas. Sin embargo, aprovechando esta característica se ha desarrollado su aplicación al estudio y determinación de la superficie de ruptura de deslizamientos en Ecuador. Partiendo de los resultados de estudios de la determinación del basamento bajo la Presa de San Marcos (Cayambe, provincia de Pichincha) donde la aplicación de la técnica HVSR ha permitido delinear el substrato rocoso en una zona profunda (más de 80 m) compuesta por rellenos de valle. Esto se ha realizado mediante la correlación de las frecuencias naturales de vibración del terreno y la información en perforaciones que alcanzaron el substrato. Este estudio también permitió definir nuevas estructuras tectónicas. Los resultados fueron transferidos al estudio de dos deslizamientos diferentes. En Pujilí (Cotopaxi) se investigó un deslizamiento de materiales similares (deslizados y estáticos) donde el contraste de impedancias (cambios de velocidad sísmica y densidad del terreno) permitió diferenciar la superficie de ruptura. También se pudo identificar zonas de inestabilidad potencial (continuación del movimiento) y estudiar fracturas interiores en la masa movilizada (usando la directividad), relacionadas con sus tensiones internas. La aplicación del HVSR se respaldó mediante perfiles de sísmica de refracción y MASW para obtener un estudio en dos dimensiones de la zona deslizada, aplicando la relación entre la frecuencia natural del terreno y la velocidad de la onda de corte para los materiales en movimiento. El otro caso es un deslizamiento en Guarumales (Azuay) donde los materiales deslizantes están sobre un basamento metamórfico. Las zonas de actividad fueron analizadas y determinadas comprobándose que se relacionaban con la estabilización acometida en la zona para la habilitación de la vía de acceso a instalaciones de una hidroeléctrica. La metodología empleada fue similar a la empleada en Cayambe, pero basándose exclusivamente en otras técnicas geofísicas (SEV y sísmica activa). Estas investigaciones han podido constatar la aplicabilidad de las técnicas geofísicas como herramientas en estudios preliminares que proporcionan información espacial, con tiempos reducidos de aplicación y procesado y económicamente rentables. Estos estudios pueden ser aplicados en fases iniciales o en análisis premonitorios y ser empleados en la toma de decisiones, permitiendo la identificación de la superficie de ruptura.
