Aplicaciones
Ingeniería civil
Los terraplenes, canales, embalses, espigones o defensas costeras requieren una monitorización y mantenimiento continuo para identificar posibles zonas de despegue, hundimientos, subsidencias o asentamientos. Los fenómenos meteorológicos extremos, sequías o lluvias abundantes, amenazan la estabilidad de estas estructuras con frecuencia cada vez más creciente.
La envergadura de las redes nacionales de transporte y ferrocarril es de miles de kilómetros, atraviesa distintos tipos de terreno, suelos y está expuesta a diversas condiciones climáticas. Es muy difícil proteger y/o remediar cada zona bajo un riesgo específico, sin embargo, mediante una monitorización adecuada de estas estructuras se pueden minimizar los impactos de un fallo repentino y ahorrar costes de futuras reparaciones.
Se pueden aplicar distintos métodos geofísicos para el estudio de terraplenes. Los más comunes son el georradar, la tomografía eléctrica o los métodos sísmicos.
El georradar se usa, por ejemplo, para monitorizar diques de puertos y ríos, para detectar madrigueras de animales que socavan el cuerpo del terraplén. La capacidad de gestión y el carácter no invasivo del georradar son características idóneas para esta aplicación ya que permite cubrir amplias zonas en poco tiempo, localizando anomalías de menor entidad que, utilizando otros métodos, son difíciles de detectar y conllevan una inversión elevada. El georradar proporciona información detallada sobre la posible presencia de huecos, discontinuidades o fracturas dentro de los terraplenes.
La tomografía eléctrica es sensible a la heterogeneidad litológica y mineralógica y a los cambios en el contenido de humedad del suelo. En zonas donde la litología y la mineralogía no varían, los cambios en los estudios de tomografía eléctrica se deben al movimiento de las aguas subterráneas y a las posteriores variaciones del contenido de humedad. La resistividad se ha convertido en una importante propiedad en ingeniería debido a su aplicación para determinar el contenido volumétrico de humedad y así calcular el déficit de humedad del suelo. Además, la tomografía eléctrica se utiliza para monitorizar los cambios espaciales y temporales en el contenido de humedad, lo que permite evaluar en tiempo real los cambios de plasticidad en respuesta sequías o lluvias intensas.
Por otro lado, los métodos sísmicos proporcionan información importante sobre las propiedades elásticas dentro de terraplenes y diques. Los estudios de ondas superficiales generan modelos que penetran varios metros en profundidad y permiten conocer las propiedades geomecánicas del cuerpo del terraplén y del substrato sobre el que se apoya.