Determinación de la amplificación sísmica local en el Campus Sur UPM mediante la técnica de sismología de microtremores ReMi.

Abstract

En el Campus Sur de la Universidad Politécnica de Madrid se ha llevado a cabo un proyecto para obtener una caracterización del subsuelo mediante ensayos ReMi, en colaboración con el departamento de Geofísica del Instituto Geográfico Nacional. La técnica ReMi (Refraction Microtremor) permite, mediante ensayos geofísicos realizados localmente sobre el terreno,obtener los parámetros físicos del mismo, que resultan de especial interés en el ámbito de la ingeniería civil.
Esta técnica se caracteriza por englobarse dentro de la sísmica pasiva, muy empleada en prospección geofísica y basada en la obtención del modelo subyacente de distribución de velocidades de propagación de la onda S en función de la profundidad, con la ventaja de aprovechar el ruido sísmico ambiental como fuente de energía. Fue desarrollada en el Laboratorio Sismológico de Nevada (EEUU) por Louie (2001), con el objetivo de presentar una técnica innovadora en la obtención de las velocidades de propagación de manera experimental.
Presenta ciertas ventajas, como la observación directa de la dispersión de ondas superficiales,que da un buen resultado de la velocidad de onda S, siendo un método no invasivo, de bajo coste y buena resolución, aplicable en entornos urbanos o sensibles en los que tanto otras técnicas
sismológicas como otras variedades de prospección presentan dificultades.
La velocidad de propagación de la onda S en los 30 primeros metros VS30, es ampliamente reconocida como un parámetro equivalente válido para caracterizar geotécnicamente el subsuelo y se halla matemáticamente relacionada con la velocidad de propagación de las ondas superficiales a observar mediante la técnica ReMi. Su observación permite el análisis espectral de los registros adquiridos, obteniéndose un modelo representado por la curva de dispersión de cada emplazamiento, de modo que mediante una inversión se obtiene el modelo de velocidad de
propagación en función de la profundidad.
A través de estos modelos, pueden obtenerse otros parámetros de interés sismológico. Estos resultados se representan sobre mapas isométricos para obtener una relación espacial de los mismos, particularmente conocido como zonación sísmica. De este análisis se extrae que la VS30 promedio del Campus no es baja en exceso, correspondiéndose a posteriori con los resultados de
amplificación sísmica, período fundamental de resonancia del lugar y profundidad del sustrato rocoso. En última instancia se comprueba que los valores de amplificación sísmica máxima y el período al cual se produce posiblemente coincidan con los períodos fundamentales de
resonancia de algunos edificios del Campus.
ABSTRACT
In South Campus at Polytechnic University of Madrid, a project has been carried out to obtain a proper subsoil description by applying ReMi tests, in collaboration with the Department of Geophysics of the National Geographic Institute. Through geophysical tests conducted locally, the
ReMi (Refraction Microtremor) technique allows to establish the physical parameters of soil, which are of special interest in the field of civil engineering.
This technique is part of passive seismic methods, often used in geophysical prospecting. It
focuses in obtaining the underlying model of propagation velocity distribution of the shear wave
according to depth and has the advantage of being able to use seismic ambient noise as a source
of energy. It was developed in the Nevada Seismological Laboratory (USA) by Louie (2001) as an
innovative technique for obtaining propagation velocities experimentally. It has several other advantages, including the direct observation of the dispersion of surface waves, which allows to reliably measure S wave velocity. This is a non-invasive, low cost and good resolution method,
which can be applied in urban or sensitive environments where other prospection methods present difficulties.
The propagation velocity of shear waves in the first 30 meters Vs30 is widely recognized as a valid
equivalent parameter to geotechnically characterize the subsurface. It is mathematically related
to surface wave's velocity of propagation, which are to observe using REMI technique. Spectral
analysis of acquired data sets up a model represented by the dispersion curve at each site, so
that, using an inversion process, propagation velocity model in relation to depth is obtained.
Through this models, other seismologically interesting parameters can be obtained. These results
are represented on isometric maps in order to obtain a spatial relationship between them, a process which is known as seismic zonation. This analysis infers that Vs30 at South Campus is not alarmingly low , corresponding with subsequent results of seismic amplification, fundamental
period of resonance of soil and depth of bedrock. Ultimately, it's found that calculated values of
soil's fundamental periods at which maximum seismic amplification occurs, may possibly match
fundamental periods of some Campus buildings.