Application of seismic refraction tomography for tunnel design in santa clara mountain, san juan, argentina
| Autor: | Imhof, Armando Luis, Sánchez, Manuel, Calvo, Carlos, Martín, Adriana |
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| Jazyk: | Spanish; Castilian |
| Rok vydání: | 2011 |
| Předmět: | |
| Zdroj: | Repositorio UN Universidad Nacional de Colombia instacron:Universidad Nacional de Colombia Earth Sciences Research Journal, Volume: 15, Issue: 2, Pages: 81-88, Published: DEC 2011 |
| Popis: | Se llevó a cabo un estudio geofísico de tomografía sísmica por refracción (SRT) con ondas compresionales en la Sierra de Santa Clara, provincia de San Juan, República Argentina en julio de 2009. El propósito del estudio geofísico fue determinar las variaciones de velocidad de ondas P en el interior del macizo rocoso con el fin de inferir el grado de fracturación y rigidez del mismo, y proyectar la construcción de un túnel vial de 290 m de longitud, que atravesará la montaña de forma casi perpendicular al eje de la misma, a 100 m de profundidad desde la cumbre. Varias dificultades se presentaron desde el punto de vista operativo, que tornaron altamente compleja la realización del trabajo de campo en circunstancias normales. En primer lugar las condiciones topográficas, con pendientes de 45° y profundidades de investigación de 100 m, que implicaba el uso de explosivos para generar ondas sísmicas que alcanzaran los sensores con suficiente relación señal-ruido para distinguirlas. Restricciones legales respecto al uso de explosivos, por una parte, y la potencia insuficiente en caso de uso de golpe de maza por otra, hicieron necesario el diseño y construcción de un cañón impulsado por gas en busca de generar la energía mínima (2 kJ) necesaria para la detección de las señales sísmicas. En segundo lugar, no fue posible la utilización de los métodos convencionales de interpretación que emplean modelos de capas, inoperable en este tipo de estructuras geológicas; por ello resultó imprescindible utilizar el método de tomografìa sísmica que hace uso del concepto de gradientes de velocidades, tanto laterales como en profundidad. Ello posibilitó mapear las variaciones de velocidad en subsuelo en forma de curvas de nivel. A geophysical survey involving seismic refraction tomography (SRT) for mapping 'P' waves was carried out in Sierra Santa Clara, San Juan Province, Argentina in July 2009. The purpose of the geophysical survey was to determine the degree of fracturing and the rigidity of the rock mass through which it is planned to build a 290 m long road tunnel traversing the mountain almost perpendicular to the axis thereof, at around 100 m depth from the summit. Several difficulties arose from the operational point of view which made it almost impossible to conduct fieldwork in normal circumstances. Firstly, the topography had almost 45° slopes and 100 m research depths which would have involved having had to use explosives to generate seismic waves reaching sensors which had sufficient signal-to-noise ratio for distinguishing them. Legal restrictions regarding the use of explosives on the one hand and insufficient power when using hammer blows on the other made it necessary to design and build a gas-powered gun to achieve the minimum energy (2 kJ) required for detecting seismic signals. Secondly, using conventional interpretation methods involving layered models was inoperable in such geological structures; seismic tomography methods were thus used which make use of the velocity gradient concept (both lateral and in-depth). This allowed mapping subsurface velocity variations in the form of velocity contour lines. The methodology used with the new seismic waves' source generator, as well as SRT application in this type of geological structure, demonstrated that satisfactory results could be obtained for this kind of geophysical study for geotechnical purposes. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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