Ajuste Experimental de Perfiles de Suelo a Través del Análisis de Fases Espaciales de Ondas Superficiales

Abstract

Las técnicas experimentales para la determinación de las características dinámicas de perfiles de suelo en el sitio de emplazamiento de grandes obras poseen amplia difusión en la
actualidad. El análisis espectral de ondas superficiales (SASW, siglas en inglés) se destaca entre estas técnicas debido al limitado equipamiento requerido y a que no resulta necesario realizar perforaciones. Sin embargo, la técnica SASW presenta algunas limitaciones asociadas a las hipótesis que se adoptan para la construcción de la curva de dispersión. Esta técnica sólo permite una determinación exacta del perfil de ondas de corte en casos donde la rigidez del suelo aumenta o se mantiene constante con la profundidad, dado que pierde resolución cuando existen estratos blandos debajo de estratos más duros.
La curva de dispersión experimental resulta en rigor dependiente de la separación entre los transductores utilizados para el registro de las ondas superficiales; la falta de unicidad de esta curva se relaciona con la variación de la velocidad de grupo del perfil que depende de la contribución de los modos de propagación involucrados y de la ubicación de los transductores. Este trabajo presenta una técnica de ajuste que utiliza múltiples puntos de medición sobre el terreno a través de los cuales se construye una superficie que posee dos variables independientes: la frecuencia excitatriz de la fuente y la velocidad de propagación de ondas superficiales. Las ordenadas de esta superficie designada
“dispersión de fase espacial” adoptan valores que varían entre 0 y 1 independientemente del número de transductores. La superficie presenta valores mínimos en correspondencia con las velocidades de propagación dominantes que varían con la frecuencia excitatriz y se relacionan íntimamente con la
curva de dispersión de la técnica SASW. La minimización de la diferencia entre la dispersión de fase analítica y experimental permite el ajuste de la velocidad de ondas de corte de los distintos estratos del perfil de suelo incluso en el caso de estratos blandos debajo de estratos duros. La variabilidad de la velocidad de grupo con la separación y el número de transductores se considera en forma explícita
durante el proceso de ajuste no siendo necesario forzar, como en la técnica SASW, la construcción de una curva única de dispersión válida para todo el conjunto de datos experimentales.