Principio y aplicación
El ensayo downhole mide la velocidad de las ondas sísmicas a lo largo de una única perforación, según la ASTM D7400/D7400M. La fuente queda en la superficie: un tablón de madera cargado, golpeado en horizontal con un mazo, genera la onda de corte; un geófono triaxial fijado contra la pared de la perforación registra la llegada en cada profundidad. Del tiempo de recorrido, corregido a la vertical, salen los perfiles de Vs y Vp y el módulo de corte a pequeñas deformaciones (G0 = ρ·Vs²).
Por usar una única perforación, es la alternativa más económica al crosshole cuando el proyecto necesita rigidez dinámica medida en profundidad, manteniendo precisión superior a la de los métodos de superficie. Comparte el principio de medición con el dilatómetro sísmico SDMT y el piezocono sísmico.
Aplicaciones típicas: respuesta sísmica del terreno y clase de sitio, cimentaciones de máquinas vibratorias, presas y depósitos de relaves, evaluación de licuación y análisis dinámico de estructuras.
El ensayo en movimiento
El golpe horizontal en el tablón, la onda de corte bajando hasta el geófono y la curva tiempo por profundidad tomando forma. La animación recorre las cuatro etapas del ensayo, con las trazas espejadas que marcan la llegada de la onda S.
El ensayo por etapas
Perforación preparada
La perforación recibe revestimiento de PVC cementado al terreno con lechada; el tablón de corte se posiciona y se carga a pocos metros de la boca.
Geófono en la cota
El geófono triaxial baja a la profundidad de ensayo y el brazo de fijación lo presiona contra la pared del revestimiento, garantizando el acople.
Golpes y registro
El mazo golpea el tablón en horizontal, con disparo sincronizado por trigger. Golpes en sentidos opuestos generan trazas espejadas que marcan la llegada de la onda S; el tiempo del trayecto inclinado se corrige al tiempo vertical.
Curva y perfil
La medición se repite cada 1,0 a 1,5 m. La curva tiempo por profundidad da la velocidad de intervalo de cada tramo y, de ella, los perfiles de Vs y Vp y los módulos dinámicos.
Controles de calidad: revestimiento cementado con lechada para el acople al terreno, distancia de la fuente a la perforación medida y usada en la corrección geométrica, fuente con polaridad reversible y trigger sincronizado, geófono triaxial fijado contra la pared e interpretación por especialista en geofísica.
Según ASTM D7400/D7400M
| Norma | ASTM D7400/D7400M (ensayo sísmico downhole) |
|---|---|
| Arreglo | Una perforación revestida y cementada; fuente de corte en superficie, a pocos metros de la boca |
| Vs | Velocidad de la onda de corte, por intervalo de profundidad |
| Vp | Velocidad de la onda de compresión, por intervalo de profundidad |
| Módulos dinámicos | G0 = ρ·Vs², E0 y coeficiente de Poisson dinámico (de la razón Vp/Vs) |
| Corrección geométrica | Tiempo del trayecto inclinado corregido al tiempo vertical equivalente |
| Informe | Metodología, curva tiempo por profundidad, perfiles de Vs y Vp y módulos |
| Plazo típico | Según profundidad y número de perforaciones |
Ejecutado con el mismo estándar de QA/QC, SST y obra de todos los servicios de Damasco Penna, descrito en Calidad y operación en campo.
Preguntas frecuentes sobre Ensayo Downhole
¿Para qué sirve el ensayo Downhole?
Para medir el perfil de velocidad de las ondas sísmicas (Vs y Vp) en profundidad usando una única perforación, obteniendo el módulo de corte a pequeñas deformaciones (G0) que el análisis dinámico y el proyecto sísmico exigen.
¿Cuál es la diferencia entre downhole y crosshole?
En el downhole la fuente queda en la superficie y la onda baja hasta el geófono dentro de la perforación; basta una perforación. En el crosshole, fuente y geófonos quedan en perforaciones vecinas a la misma cota y la onda viaja en horizontal; se necesitan dos o tres perforaciones, con mayor precisión por capa. El downhole es el punto medio entre el crosshole y los métodos de superficie como el MASW.
¿Downhole y SDMT miden lo mismo?
El principio sísmico es el mismo: fuente en superficie y receptores en profundidad midiendo la llegada de la onda S. En el SDMT los geófonos están en la propia paleta del dilatómetro, que se hinca; en el downhole el geófono baja por una perforación revestida, lo que permite ensayar terrenos que no aceptan hinca y alcanzar profundidades mayores.
¿Por qué los golpes se dan en sentidos opuestos?
Al invertir el sentido del golpe en el tablón, la onda de corte llega con polaridad invertida y las dos trazas registradas quedan espejadas. El punto donde se separan marca la llegada de la onda S sin ambigüedad, separándola de la onda P y del ruido.
Servicios relacionados
Ensayo Downhole para su proyecto
Indíquenos el contexto del proyecto, armamos el plan de investigación y el presupuesto.