La sísmica de refracción es una de las técnicas más versátiles en la caracterización geológica y geomecánica del terreno. Se fundamenta en el análisis de las ondas sísmicas refractadas entre dos unidades con distinta velocidad sísmica (como por ejemplo en el límite entre dos litologías distintas), para establecer una sección del terreno donde interpretar su estructura y estado.
El método requiere de la generación de un pulso sísmico sobre la superficie del terreno (punto de tiro) y del análisis de dicha señal con una línea de sensores. En este contexto las ondas sísmicas viajan desde la superficie hasta el límite entre dos unidades de distinta velocidad, donde se genera una onda refractada crítica que viaja de vuelta a la superficie. El análisis del tiempo de llegada de la señal refractada en varios puntos de tiros representa la información necesaria para calcular la profundidad y geometría de la capa refractora. Normalmente los disparos suelen realizarse dentro y fuera de la línea de sensores a intervalos regulares.
Los estudios de refracción proveen una sección de velocidad sísmica en la que es posible interpretar la estructura y estado del terreno a lo largo de grandes distancias. Este tipo de información es especialmente importante en medios con una alta variabilidad lateral, donde los ensayos de carácter puntual (sondeos o calicatas) no ofrecen una correcta caracterización. Por otra parte la cuantificación de la velocidad sísmica permite valorar qué sectores del terreno son potencialmente ripables.
TerraDat pone a su servicio los medios necesarios para la realización de estudios sísmicos de alta resolución. Planificamos el ensayo que mejor se ajuste a sus necesidades, y tratamos e interpretamos los datos con programas específicos. En nuestros estudios trabajamos con el programa PICKWIN, con el que se determina el tiempo que tardan en propagarse las ondas sísmicas desde los puntos de tiro (sector donde se aplica una fuente sísmica) hasta los geófonos. Posteriormente con el programa PLOTREFA se ordenan los tiempos de llegada de todos los puntos de tiro para generar las denominadas dromocrónicas (gráficas tiempo de llegada de ondas – distancia recorrida). A partir de esta información, mediante un algoritmo de inversión tomográfico, se establece un modelo de velocidad sísmica constituido por una secuencia de capas con una velocidad determinada. Estos modelos son de gran utilidad, ya que la velocidad sísmica está relacionada con propiedades físicas del terreno, como el grado de compactación y saturación de los suelos, o la resistencia y ripabilidad de las rocas.
Características del método
El método de sísmica de refracción ofrece los mejores resultados en medios alejados de sectores con elevado nivel de ruido (como zonas urbanas) y en terrenos constituidos por capas homogéneas. Un requisito indispensable es que aumente la velocidad con la profundidad, y que las capas a caracterizar tengan un mínimo espesor para ser detectadas. Los estudios más comunes se centran en el análisis de las ondas P, sin embargo, en algunos casos es aconsejable el uso de las ondas S para caracterizar correctamente el terreno. Por ejemplo cuando el objetivo es valorar la profundidad de un sustrato rocoso situado bajo unos depósitos superficiales compactos, ricos en arcillas y/o saturados.