Aplicaciones en Geotécnica
Los métodos de prospección geofísica son herramientas esenciales para caracterizar el subsuelo, evaluar sus propiedades mecánicas y detectar riesgos potenciales, como cavidades, fracturas y anomalías, contribuyendo significativamente a la prevención de accidentes en Ingeniería Civil. En el ámbito geotécnico, estas técnicas deben integrarse de manera complementaria con la observación directa en campo y los sondeos mecánicos, garantizando un análisis integral y confiable del terreno.
Medición de perfiles de velocidad de ondas P y S para evaluar la estabilidad de taludes y cimentaciones.
- Identificación de perfiles de resistividad eléctrica para localizar áreas con características kársticas y cavidades subterráneas.
- Aplicación del método electromagnético VLF (Very Low Frequency), rápido y económico, para la definición de cuerpos conductores.
- Clasificación de suelos, detección de deslizamientos y cálculo de la frecuencia de resonancia de estructuras.
- Evaluación geofísica del terreno para sistemas de puesta a tierra (PAT).
- Detección de áreas saturadas dentro de depósitos de suelos naturales.
- Diseño y planificación de campañas geofísicas para plantas fotovoltaicas.
- Monitoreo de vibraciones generadas por voladuras.
- Estudios dinámicos de la interacción suelo-estructura.
- Análisis de efecto sitio y elaboración de espectros de respuesta sísmica.
- Aplicación de métodos geoeléctricos para investigación de deslizamientos y reforzamiento de taludes.
- Detección de cavidades mediante combinación de técnicas de prospección geofísica.
- Monitoreo de plataformas y túneles mediante Geo Radar (GPR).
Aplicaciones
- Investigación de la compacidad de los estratos del subsuelo.
- Determinación de la profundidad del basamento en proyectos de relaveras, pads de lixiviación, represas, hidroeléctricas y obras civiles.
- Caracterización y monitoreo geoeléctrico 4D en pads de lixiviación.
- Estudio del terreno para construcción de vías y accesos en proyectos mineros.
- Identificación de escapes en revestimientos de pads de lixiviación y embalses.
- Evaluación de la inestabilidad en suelos saturados.
- Determinación de parámetros dinámicos (coeficiente de Poisson, módulo de elasticidad y módulo de corte máximo) mediante análisis de perfiles de ondas P y S.
- Identificación del nivel freático y zonas saturadas en presas y depósitos.
- Cálculo del periodo fundamental de vibración de suelos, edificaciones y estructuras.
- Evaluación del nivel de ripabilidad de la roca.
- Estudios para el recrecimiento de presas de relaves, mediante ensayos de refracción sísmica, MASW, MAM y MASW 2D
Métodos de Geofísicos
- Refracción Sísmica: Proporciona información precisa sobre la profundidad de las capas de roca y suelos sólidos, así como la identificación de discontinuidades geológicas.
- Análisis Multicanal de Ondas Superficiales (MASW): Permite determinar la profundidad y naturaleza de las capas de suelo mediante el análisis de ondas superficiales.
- Microtrepidaciones en Arreglo Multicanal (MAM): Evalúa las propiedades mecánicas de suelos superficiales mediante la medición de su respuesta sísmica a cargas vibratorias controladas.
- Tomografía de Refracción Sísmica: Caracteriza la estructura geológica y las propiedades mecánicas de los materiales del subsuelo.
- Exploración Electromagnética en Dominio Temporal (TEM) con sensores de bobina, Fluxgate o SQUID: Brinda información sobre la conductividad eléctrica del subsuelo, útil para localizar agua subterránea, contaminantes u otros materiales de interés.
- Tomografía Eléctrica 2D y 3D: Permite obtener imágenes detalladas de la distribución de resistividad del subsuelo.
- Resistividad Eléctrica: Evalúa las propiedades eléctricas del terreno para caracterización geotécnica e hidrogeológica.
- Radar de Penetración Terrestre (GPR): Identifica discontinuidades, estructuras enterradas y cambios litológicos.
- Microgravimetría: Detecta variaciones de densidad en el subsuelo para localizar cuerpos masivos o cavidades.
- Potencial Espontáneo (PE): Registra potencial eléctrico natural para estudiar flujo de fluidos y procesos electroquímicos en el terreno.
Aplicaciones en Ambiental
Aplicaciones
- Caracterización de vertederos y rellenos sanitarios.
- Detección y monitoreo de migración de plumas contaminantes.
- Identificación de filtraciones de aguas ácidas en relaves.
- Definición de zanjas y suelos de relleno.
- Inspección de fugas y filtraciones en tuberías.
- Localización de servicios enterrados.
- Delineación de coberturas mineras, incluyendo depósitos de desmontes, relaves o pads de lixiviación.
- Estudios de prefactibilidad para ampliación de pads de lixiviación, pozas y botaderos.
- Detección de escapes y filtraciones subterráneas.
- Identificación de grietas en estructuras de concreto.
- Análisis geofísico mediante tomografía eléctrica 2D, para generar un modelo pseudo-3D de vertederos, evaluar sus características y estimar la generación de lixiviados.
Métodos Geofísicos
- Tomografía de Resistividad Eléctrica: Particularmente útil para detectar contaminantes disueltos y delimitar áreas afectadas por plumas de contaminación.
- Sondeos Eléctricos Verticales (SEV): Permite caracterizar la estratigrafía del subsuelo y localizar contaminantes en profundidad.
- Refracción Sísmica: Método para identificar capas del subsuelo y discontinuidades geológicas.
- Método Electromagnético (EM): Eficaz en la delimitación lateral de áreas contaminadas y en la identificación de materiales conductores.
- Georradar (GPR): Útil para localizar barreras naturales, zonas de acumulación de contaminantes y estructuras subterráneas.
Aplicaciones en Geología
La evaluación de riesgos geológicos contribuye a preservar activos e infraestructuras.
Por ello, realizar investigaciones geotécnicas es fundamental para identificar riesgos potenciales. Las investigaciones geofísicas permiten conocer las características físicas del terreno, la roca u otros materiales, tanto para proyectos de ingeniería como para estudios medioambientales. Los resultados obtenidos son esenciales para las etapas de planificación, diseño, desarrollo y construcción de una obra o la ubicación de centros poblados. Contar con estudios geofísicos detallados reduce tiempos, minimiza sobrecostos y mejora la toma de decisiones.
Aplicaciones
- Investigación y caracterización del movimiento del suelo.
- Análisis de estabilidad de taludes.
- Caracterización de deslizamientos y/o derrumbes.
- Estudio de peligro sísmico.
- Microzonificación sobre la capacidad portante del suelo.
- Detección de fallas como futuros peligros sísmicos.
- Implementación de geomantas e hidrosiembra para la estabilidad de terraplenes.
Métodos Geofísicos
- Tomografía Eléctrica 2D y 3D: útil para la detección de fallas geológicas y la evaluación de la estabilidad del terreno.
- Refracción Sísmica: efectiva para la detección de capas de roca y la identificación de posibles zonas de riesgo sísmico, como fallas activas o áreas de hundimiento.
- Monitoreo Microsísmico: proporciona información valiosa sobre la actividad sísmica y la estabilidad del terreno.
- MASW: útil para la evaluación de la amenaza de sismos y la identificación de áreas con potencial de amplificación sísmica.
- Mapeo con drones: útil para la identificación de características geológicas superficiales, como deslizamientos de tierra, erosión, etc.
Aplicaciones en Recursos Hídricos
En el ámbito de la Geohidrología, los métodos geofísicos aplicados a la exploración de aguas subterráneas cubren un amplio espectro de aplicaciones, permitiendo determinar las zonas más favorables para la extracción del recurso hídrico a partir de la medición de parámetros físicos del subsuelo.
Aplicaciones
- Exploración de acuíferos someros y profundos.
- Mapeo de cuencas hidrogeológicas.
- Caracterización e identificación de parámetros hidráulicos.
- Definición de zonas afectadas por intrusión salina.
- Plan de perforación de pozos productores.
- Definición de zonas afectadas por fluidos lixiviados.
- Caracterización e identificación de propiedades hidráulicas.
- Localización de cavernas por filtración de aguas.
- Evaluación y modelación de acuíferos.
- Monitoreo y control de la calidad de aguas y componentes mineros.
- Gestión de sitios contaminados y pasivos ambientales de aguas y componentes mineros.
- Caracterización estructural para la identificación de trampas hidrogeológicas.
- Mapeo de flujos hídricos subterráneos.
- Detección de acuíferos en niveles superficiales y profundos.
- Identificación de intrusiones salinas en reservas acuíferas.
- Caracterización y delimitación de zonas contaminadas.
- Vigilancia de la propagación de plumas contaminadas.
- Localización de infraestructuras subterráneas como sistemas sépticos y tuberías.
- Identificación de fugas y filtraciones en el subsuelo.
Métodos Geofísicos
- Tomografía de Resistividad Eléctrica 2D y 3D: útil para la delimitación de acuíferos poco profundos y la identificación de zonas de recarga y descarga.
- Sondaje Eléctrico Vertical (SEV): proporciona información detallada sobre la estratigrafía y la geometría del acuífero a profundidades considerables.
- Métodos Electromagnéticos para acuíferos profundos: efectivos para la delimitación de acuíferos profundos y la evaluación de su espesor y extensión lateral.
- Potencial Espontáneo (SP): útil para la identificación de zonas de recarga y descarga de acuíferos y la delimitación de estructuras geológicas relevantes.
- Método Electromagnético de Dominio de Tiempo (TEM) con sensores de bobina fluxgate o SQUID: efectivo para la delimitación de acuíferos y la identificación de zonas de flujo de agua subterránea.
Registros Geofisico de Pozos Multiparametro
Consiste en la recopilación continua de datos de las propiedades de las rocas a lo largo del pozo mediante un conjunto de herramientas o sondas que operan bajo distintos principios físicos, destacándose por su alta precisión.
- Electricidad: resistividad, potencial espontáneo, polarización inducida.
- Electromagnético: susceptibilidad magnética, conductividad EM.
- Radioactividad: gamma natural y espectral, gamma–gamma densidad, neutrón.
- Ultrasonido: Full Wave Sonic, Televiewer acústico.
- Otros: caliper, temperatura y conductividad de fluidos, Televiewer óptico.
Aplicaciones
- Caracterización de estructuras.
- Monitoreo de intervalos de flujos específicos.
- Identificación de familias de fracturas.
- Determinación del RQD.
- Identificación del relleno de fracturas.
- Determinación de la dureza de la roca.
- Identificación de unidades litológicas.
Correlación de estudios geofísicos obtenidos por otros métodos.
Testificación Televiewer
El servicio consiste en la captura de información mediante registros geofísicos para la orientación de estructuras, la determinación de características físicas de discontinuidades (espesor, tipo de relleno, abertura, etc.) y la estimación de propiedades geomecánicas de la roca, a partir de pozos de sondaje diamantinos, los cuales serán debidamente protegidos en los primeros metros para asegurar su estabilidad en la medida de lo posible.
Para el resto de los servicios se emplean herramientas geofísicas de pozo, como registros de ondas sónicas.
OPTICAL: imagen digital de alta resolución de la pared del pozo.
ACOUSTIC: imagen sónica de la pared del pozo.
Aplicaciones de Televiewer
- Identificación de unidades litológicas.
- Correlación entre pozos.
- Correlación de información geofísica obtenida por otros métodos.
- Estimación de parámetros geomecánicos del macizo para diseño geotécnico, como módulos elásticos, análisis de esfuerzos y discontinuidades estructurales.
- Evaluación de propiedades de la roca (porosidad, densidad, conductividad y composición volumétrica).
- Investigaciones hidrogeológicas y caracterización de estructuras.
Registros Geofísicos
- Realizamos la grabación de perfilajes continuos de las propiedades de las rocas a lo largo del pozo, mediante un conjunto de sondas que operan bajo distintos principios físicos y se caracterizan por su alta precisión o electricidad: resistividad, potencial espontáneo.
- Electromagnético: susceptibilidad magnética, conductividad EM.
- Radioactividad: gamma natural y espectral, gamma–gamma densidad, neutrón.
- Ultrasonido: Full Wave Sonic, Televiewer acústico.
- Caliper.
- Temperatura y conductividad de fluidos.
Aplicaciones en Exploración de Recursos Minerales
Los métodos geofísicos, como herramienta científica para la exploración de yacimientos minerales, son de gran importancia, ya que permiten de manera rápida y económica definir la ubicación de estructuras geológicas mineralizadas, una etapa clave en la exploración para su posterior explotación.
Aplicaciones
- Detección de zonas mineralizadas: sulfuros metálicos, pórfidos de cobre, estructuras mineralizadas (vetas, mantos y brechas).
- Determinación de zonas de alteración (hidrotermal, silícea).
- Delimitación de zonas mineralizadas (tamaño, contorno y profundidad).
- Delimitación de zonas de contacto.
- Localización de fracturas y fallas geológicas.
- Detección de intrusiones ígneas.
- Caracterización de depósitos de agregados (arenas, grava aurífera).
- Cartografía de variaciones en la susceptibilidad magnética entre unidades geológicas.
- Mapeo radiométrico y espectrometría (U, Th, K).
Métodos Geofísicos
- Tomografía de Polarización Inducida (IP) y resistividad convencional 2D y 3D: Técnica útil para detectar sulfuros y minerales metálicos.
- Sistema de Adquisición Distribuida de IP y resistividad con señal completa: Similar a la anterior, pero con adquisición continua y mejor calidad y resolución de datos.
- Prospección magnética terrestre y aérea: Útil para detectar minerales magnéticos como hierro y magnetita.
- Prospección electromagnética (TEM/TDEM/TDIP/VLF): Efectiva para identificar conductividad eléctrica anómala asociada con sulfuros y minerales conductores.
- Prospección gravimétrica y microgravimetría: Útil para detectar anomalías de densidad relacionadas con cuerpos mineralizados y estructuras geológicas.
- Tomografía de Resistividad Eléctrica de alta resolución 2D y 3D: Proporciona imágenes detalladas de la distribución de resistividad.
- Tomografía de ruido sísmico.
- IP 3D señal completa.
- VLF (Very Low Frequency).
- Microgravimetría
Aplicaciones en Ingeniería Sísmica
Los métodos de prospección geofísica son indispensables en la Ingeniería Sísmica para comprender las características del subsuelo, evaluar la amenaza sísmica y localizar posibles fallas geológicas. Estos métodos permiten identificar la estructura y la composición del terreno, así como detectar zonas de fragilidad que podrían incrementar el riesgo.
Aplicaciones
- Diseño de cimentaciones sísmicamente resistentes.
- Diseño de estructuras de contención de deslizamientos y protección costera.
- Análisis de riesgos.
- Modelado de riesgos de licuefacción del suelo.
- Estudio de amenazas geológicas.
- Evaluación de riesgos en infraestructura de servicios públicos.
- Diseño de sistemas de aislamiento sísmico.
- Evaluación de riesgos en instalaciones críticas.
- Planificación y despliegue de redes sismológicas.
- Evaluación del peligro sísmico mediante enfoques deterministas y probabilistas.
- Generación de espectros sísmicos de diseño específicos para cada sitio.
- Implementación de sistemas de instrumentación y vigilancia sísmica en infraestructuras críticas.
- Caracterización experimental de las propiedades dinámicas de estructuras.
- Estudio y evaluación de vibraciones ambientales.
- Identificación anticipada de puntos vulnerables en estructuras.
- Delimitación detallada de zonas sísmicas.
Aplicación de tomografía sísmica de alta resolución a nivel local.
Métodos Geofísicos
- Refracción sísmica 2D y 3D: proporciona información valiosa sobre la estructura y la geometría de las capas geológicas.
- Análisis de arreglo multicanal de ondas superficiales (MASW 1D, 2D y 3D): útil para estudios de sitios urbanos y para evaluar el potencial de amplificación sísmica.
- Medición de microtrepidaciones en arreglos multicanal (MAM 1D y 2D): útil para estudios de sitios urbanos y para la evaluación de suelos blandos.
- Medición de microtremores – coeficiente espectral H/V (Método de Nakamura): útil para la evaluación rápida de la susceptibilidad sísmica de un área.
- Ensayos Downhole y Crosshole: útiles para la evaluación de sitios donde se requiere una comprensión detallada de las propiedades geotécnicas y sísmicas del subsuelo.
- Reflexión sísmica somera 2D: útil para la planificación de proyectos de construcción y desarrollo urbano.
Aplicaciones en Energias Renovables
El propósito de la exploración geotérmica es definir el tamaño, posición, estructura, tipo de fluido, temperatura, composición química y la capacidad de generación de un sistema geotérmico. Para ello, técnicas como la gravimetría, magnetometría, sísmica y métodos electromagnéticos permiten determinar sus dimensiones, estructura regional y los componentes geológicos principales del reservorio.
Aplicaciones
- Exploración de reservorios geotérmicos.
- Mapeo e identificación del basamento.
- Prospección estructural profunda.
- Caracterización de calderas y estratovolcanes.
- Monitoreo sísmico asociado a actividad volcánica.
- Obtención del gradiente geotérmico.
- Identificación de zonas alteradas por actividad geotermal.
Métodos Geofísicos
- Magnetotelúrico de fuente natural: útil para la exploración geotérmica y permite identificar la presencia de reservorios geotérmicos.
- Audio magnetotelúrico de fuente controlada: efectivo para investigaciones geotérmicas detalladas y la evaluación de la distribución de fluidos en el subsuelo.
- Transitorio electromagnético en el dominio del tiempo (TEM): útil para la detección de estructuras geotérmicas y la delimitación de reservorios de fluidos.
- Gravimetría: adecuada para identificar estructuras geológicas y delimitar zonas de alteración geotérmica.
- Magnetometría aérea y terrestre: efectiva para la identificación de fallas y sistemas geotérmicos.
Monitoreo sísmico: útil para comprender la estructura geológica y la estabilidad del subsuelo en áreas geotérmicas.
