Crosshole - Tomografía sísmica entre sondeos
La técnica geofísica "crosshole" permite obtener las velocidades de las ondas primarias y secundarias, P y S, a lo largo de trayectorias directas entre dos puntos. Cada punto situado a la misma profundidad en el interior de un sondeo diferente. En uno de los sondeos se sitúa la fuente de energía (sondeo emisor) y en el otro el geófono de pozo (sondeo receptor).
Al igual que en el downhole, registradas las velocidades Vp y Vs, se pueden calcular los correspondientes módulos elásticos dinámicos. Este método también sirve para detectar la existencia de zonas con “anomalías de velocidad” entre sondeos.
Estos ensayos han de realizarse según la norma D4428 ASTM, con unas distancias entre el “sondeo emisor” y el “sondeo receptor” de 3 a 10 m (un sondeo o varios) y con la fuente de energía (emisor) y el geófono triaxial (receptor) a la misma cota.
El ensayo crosshole o tomografía sísmica reconstruye una imagen de la estructura interna del subsuelo, a partir de los tiempos de trayecto de las ondas sísmicas. Que se propagan en el interior de una sección de terreno comprendida entre dos sondeos.
La fuente de energía, como en otras técnicas geofísicas sísmicas, puede ser un explosivo, un sparker, un martillo neumático, etc; que se introduce en el sondeo de emisión. Mientras que en el sondeo de recepción y/o en la superficie se registran las ondas sísmicas generadas; éste registro se puede hacer mediante hidrófonos y/o geófonos (en general los denominaremos “captores”). Tanto la fuente de energía como los “captores” se han de espaciar de una forma regular, siendo la situación más recomendable el uso de un espaciado igual en ambos.
La metodología de trabajo puede presentar la siguiente secuencia:
- Las ondas sísmicas generadas por la fuente de energía, a una cierta profundidad, se registran a lo largo de todo el sondeo. Y si es posible en la superficie entre los sondeos.
Ver figura siguiente, en la que se representa un esquema con algunos trayectos - Se coloca la fuente de energía en la posición siguiente y se repite la operación hasta alcanzar la máxima profundidad
Es muy importante que la distancia entre los sondeos no sea excesiva. Ya que la energía de las fuentes es limitada, y por tanto, la calidad de la señal disminuye al aumentar la separación entre los sondeos. Asimismo, el poder resolutivo del método disminuye con la distancia, ya que siempre ha de existir una relación entre el tamaño de la “anomalía” y la sección de terreno comprendida entre los sondeos de recepción y emisión.
Los condicionantes para la realización de un ensayo de tomografía sísmica son los siguientes:
- Los sondeos, de emisión y recepción, deben estar entubados en PVC y rellenos de agua
- Se debe conocer la posición espacial de los sondeos (desviación e inclinación), con una precisión de +/- 5 cm, en X,Y,Z; a lo largo de todo el sondeo, ya que con esa precisión se deben conocer las coordenadas de la fuente de energía y de los “captores”
- Los sondeos deben alcanzar una profundidad que supere en un 20-30% la profundidad a la que se sitúe el objetivo del estudio
Aplicaciones del ensayo de crosshole
Sus aplicaciones en servicios geofísicos son múltiples. Desde la localización de “zonas anómalas” (fallas, galerías, cavidades, etc.) entre sondeos, determinar la distribución del campo de velocidades sísmicas entre sondeos, etc. Así como para el estudio de heterogeneidades del terreno entre sondeos
Del mismo modo que el downhole es aplicable en los casos que se necesiten saber los módulos de elasticidad dinámicos; por ejemplo en cimentaciones o emboquilles de tuneles.
