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Artículo

Seismic velocity determination in gravel and sands using piezocrystalsDeterminación de la velocidad sísmica en grava y arenas usando piezocristales

Resumen

La determinación precisa de velocidades de propagación de ondas sísmicas reviste gran importancia en la geotecnia debido que a partir de las mismas es posible determinar, entre otros parámetros, los dinámicos: Elasticidad E, Rigidez G, Poisson , compresibilidad B; así como alcanzar un conocimiento sobre el comportamiento tenso-deformacional de las muestras de suelo estudiadas. La propagación de las ondas sísmicas considerada en los ensayos de laboratorio llevados a cabo en el presente trabajo es un fenómeno que produce ínfima deformación, por lo que no disturba el material. Ello permite aplicar los resultados en una escala más general para estudiar el comportamiento de los suelos in situ y predecir su respuesta a esfuerzos.

Con el propósito de estudiar la respuesta de materiales particulados sometidos a excitaciones sísmicas a pequeña escala, se introdujeron sucesivamente muestras de gravas y arenas en una celda odométrica, excitándolas luego con señales impulsivas y registrándose los correspondientes sismogramas a través de transductores piezoeléctricos de uso general adosados en extremos de la celda. Si incrementó por intervalos la distancia emisor-receptor lo que posibilitó, a partir del trazado de las rectas de regresión correspondientes, calcular en forma precisa las velocidades de propagación (ondas P).

Los ensayos se llevaron a cabo en muestras de suelo aluvional seco con tres tipos diferentes de granulometría. Se determinaron los respectivos espectros de frecuencia de las señales para dos estados de compactación considerados, lo que permitió aportar información sobre las características del medio en estado suelto y compacto.

Los resultados mostraron que los piezocristales de uso general pueden ser adaptados para diseño y construcción de transductores que funcionen tanto como emisores como receptores de ondas y que permitan obtener registros con gran resolución en tiempo, posibilitando como consecuencia de ello cálculos muy precisos de las velocidades de propagación que lleven en una etapa posterior a determinación confiable de parámetros dinámicos del suelo.

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