Comparación de velocidades de onda de corte obtenidas por medio de correlaciones empíricas y métodos sísmicos aplicados en tres sitios de la República Mexicana

Abstract

RESUMEN: Debido a que una importante cadena trasnacional de tiendas de supermercado plantea expandirse en diferentes puntos de la República Mexicana, dicha empresa requirió de una caracterización del subsuelo que permitiera determinar las condiciones litológicas en las áreas donde se desplantarán las estructuras. Parte importante de esta investigación del subsuelo es la determinación de la velocidad de onda de corte (Vs) con el fin de que este valor sirva de apoyo geotécnico en el desarrollo del proyecto constructivo. Para alcanzar los resultados propuestos se implementó una brigada de exploración geofísica para ejecutar un ensaye sísmico de Downhole o bien en algunos casos un tendido sísmico para realizar un análisis multicanal de ondas superficiales (MASW por sus siglas en inglés). Con el fin de realizar una comparación entre estas dos técnicas sísmicas y su correlación con el sondeo de penetración estándar, se realizaron ambas técnicas en tres sitios ubicados en diferentes puntos del país. Adicionalmente se utilizaron ecuaciones empíricas de correlación que calcularon una Vs a partir del conteo de número de golpes (N) reportado por los sondeos de penetración estándar realizados previamente. Al realizar las comparaciones correspondientes se observó que los resultados obtenidos con las técnicas geofísicas tuvieron una mayor congruencia con lo reportado por la mecánica de suelos, mientras que las ecuaciones obtuvieron resultados limitados, proponiendo por tanto diferentes modelos para complementar la determinación de las velocidades de onda de corte representativas de los sitios de estudio. En conclusión, los resultados geofísicos resultaron una herramienta útil, pues obtuvieron resultados que se correlacionaron adecuadamente con la descripción geotécnica, mientras que las correlaciones tuvieron que ser complementadas, pues produjeron resultados limitados. ABSTRACT: An important multinational retail corporation that operates a chain of supermarkets has plans of expanding its stores over Mexico and for this reason the mentioned company requires a subsurface characterization to determine lithological conditions at the sites where superstructures will be founded. An important stage in this subsoil investigation is the determination of the Shear-Wave velocity (Vs) in order to support the geotechnical design of the constructive project. To obtain the projected results, a geophysical exploration brigade was implemented to perform a Downhole Seismic Test or in some cases a seismic spread to carry out a Multichannel Analysis of Surface Waves (MASW). Both techniques were applied at three different sites over the country to compare their results and analyze their correlation to the Standard Penetration Test (SPT). Additionally, empirical relationships were used to calculate Vs from the number of blows (N) reported during the SPT previously performed at each site. Comparison of the obtained results showed a better correlation between the soil mechanics description and the Vs values resulting from the geophysical techniques, while the empirical relationships results were limited and had to be complemented with different models proposed in this work to determine more accurately the shear-wave velocities representative for the study sites. It can be concluded that geophysical values were a useful tool to determine results that were adequately correlated to the geotechnical description while the data obtained from the empirical relationships was limited and had to be complemented.