Abstracto
La provincia de Algarve, en Portugal se encuentra cerca de la E-W Eurasia-África límite
de placas. Se caracteriza por una sismicidad moderada, con algunos sismos históricos
e instrumentales importantes que causan la pérdida importante de vidas, daños graves
y los problemas económicos. Por ello, ha sido objeto de varios proyectos de evaluación
de riesgos. Este documento se centra la evaluación de los parámetros cercanos a la
superficie geotécnicos más interesantes y útiles, a través de la adquisición,
procesamiento e interpretación de P y las ondas S refracción perfiles y el uso de
parámetros de tubos sin soldadura. V P / V S proporciones y la relación de Poisson fueron
calcula y se presenta una clasificación del subsuelo en función de parámetros
geofísicos y geotécnicos. La clasificación basada en el Código Europeo de 8 de la
ingeniería civil y los datos de la roca madre SPT, se llevó a cabo para la planificación y
diseño de instalaciones críticas uso de la tierra. Otros parámetros se calcularon para
proporcionar información para futuros estudios sobre los efectos del sitio. La calidad y
el volumen de los datos reunidos aquí utilizando enfoques establecidos pueden ser
muy útiles para estimar microzonificación del suelo en ausencia de registros de
terremotos locales. Los resultados también muestran que la litología es el parámetro
más influyente en los valores de las velocidades sísmicas y los datos de SPT.Por lo
tanto, la geología superficial no es apropiado para este tipo de estudios y mapas
litológicos se debe utilizar en su lugar.
Palabras clave
Refracción sísmica ;
De la onda P ;
Onda S ;
Ensayos de penetración estándar ;
Clasificación de suelos
1. Introducción
El área de estudio ( Fig.. 1 a), la provincia de Algarve, en el sur de Portugal, se
encuentra cerca de la margen continental occidental-Iberia, que está en un estado de
transición a un límite de placa convergente ( Cabral, 1995 , Ribeiro et al.,
1996 y Ribeiro, 2002 ), y cerca de la E-W Eurasia-África límite de placa que se
extiende desde las islas Azores a Gibraltar a lo largo de la zona de fractura Azores-
Gibraltar. Esta configuración tectónica es responsable de una importante actividad
sismotectonica, que se evidencia por una sismicidad significativa ( Fig.. 1 b),
presentando un escenario de importante sismogénico potencial ( Dias, 2001 y Dias y
Cabral, 2002 ).
La figura. 1.
a) localización Área de estudio y mapa geológico esquemático del Algarve (adaptado de
Oliveira et al., 1992). 1 - Cuaternario; 2 - Plioceno-Pleistoceno; 3 - Mioceno; 4 - Paleógeno; 5 -
Mesozoico; 6 - Paleozoico; 7 - macizo intrusivo Monchique; 8 - dique; 9 - culpa. b) de
sismicidad para el período 1958-1998 (fuente: Instituto de Meteorología) y fallas activas
(después de Dias y Cabral, 2002 ). SMQ: fallo de S. Marcos, Quarteira, PF: fallo de Portimão.
Opciones Figura
El área de estudio se caracteriza por ser una zona de sismicidad moderada ( GSHAP et
al, 1997. ; PGA [m / s 2 ] 90% de probabilidad de excedencia no - 50 años = 0,8 a
1,6). Varios terremotos históricos e instrumentales importantes han afectado a algunas
de las principales ciudades de esta provincia Portugués ( Carrilho et al., 1997 ),
causando la pérdida de vidas. En la región del Algarve, las faltas Portimão y de la S.
Marcos-Quarteira son dos de las características tectónicas más importantes ( . Fig.
1b). Las principales áreas pobladas, Faro y Portimão, se encuentran cerca de estas
fallas (ver fig. 1 ayb).
El proyecto CAPSA (Caracterización del Potencial sismogénico de Accidentes en Algarve
occidental) se llevó a cabo con el propósito de mejorar nuestro conocimiento de la
peligrosidad sísmica de la región.Varios estudios geofísicos y geológicos se realizaron
en este ámbito los proyectos (por ejemplo, Dias y Cabral, 2002 y Carvalho et al.,
2006 ).
En este documento, se utilizaron las velocidades de las ondas P y S junto con los
parámetros geotécnicos disponibles para llevar a cabo una caracterización
geomecánica de los principales formaciones geológicas, lo que permite la proposición
de una clasificación del suelo.
La caracterización geomecánica de las capas superficiales es de vital importancia para
el efecto de sitio y los estudios de microzonificación. Es bien sabido que la superficie P
cercano y velocidades sísmicas de ondas S proporcionan información valiosa para los
estudios de comportamiento de movimiento de tierra, las frecuencias naturales y el
potencial de licuefacción bajo los efectos de un terremoto (p.ej.Fumal y Tinsley,
1985 , Tinsley y Fumal, 1985 , Hunter et al., 1993 y Bauer et al., 2001 ).
Existen varios métodos para estimar los efectos de sitio, que se pueden agrupar en
tres categorías principales ( Bard, 1997 ): experimentales, numéricos y empíricos. El
primer grupo incluye observaciones macrosísmicos, microtemblores y datos de
movimiento débil y fuerte.
Métodos numéricos necesitan la disponibilidad de la información geotécnica y los
métodos más precisos y menos restrictivos basados en 2D/3D teoría de propagación de
ondas y el software caro.Algunos efectos de sitio que se sabe que influyen en el
movimiento del suelo, tales como la topografía y las discontinuidades laterales son
difíciles de explicar con esta metodología. Sin embargo, estos métodos han
proporcionado una mejor comprensión de los efectos de sitio en los últimos 30 años
(Bard, 1997 ).
El último grupo de métodos (métodos empíricos) se basa en las relaciones derivadas
de los movimientos sísmicos y la geología de la superficie:
a)
Geología superficial cualitativa / sísmica correlación incremento de intensidad,
b)
Geología de superficie / relaciones de amplificación local,
c)
Las relaciones de amplificación parámetros / geotécnicos (velocidad de ondas
de corte y SPT - prueba de penetración estándar).
En la última categoría de métodos, se obtiene la relación entre la geología de la
superficie y los espectros de respuesta.
Leyes de atenuación empíricas correlacionan los parámetros específicos de
movimiento de tierra (aceleración máxima del suelo, velocidad o desplazamiento, por
ejemplo) con la magnitud y la distancia del evento sísmico. Las relaciones a menudo
incorporan un parámetro sitio crudo, tal como 1 para los suelos y 0 para el rock duro
( Penelis, 1997 ).
Velocidades de ondas S y datos del SPT desde los primeros metros bajo la superficie
del suelo son los datos importantes, no sólo en la evaluación de los efectos de sitio,
sino también en el diseño de las acciones sísmicas para la ingeniería sísmica. Si los
registros de datos o terremotos macrosísmicos no están disponibles, esta información
es aún más importante para obtener los datos de microzonificación y estimar los
efectos de sitio. Existen varios métodos para la estimación de las ondas de corte se
pueden utilizar ( Turesson, 2007 ), tales como el registro de pozo, perfiles sísmicos de
refracción o de ondas superficiales inversión.
El objetivo de este trabajo es proporcionar información sobre las propiedades
geomecánicas de los primeros 10 metros del subsuelo, utilizando P y S velocidades de
las ondas a partir de estudios de refracción y la información geotécnica. El coeficiente
de Poisson y V P / V S proporciones fueron determinados y una clasificación de los suelos
se producen a partir de la velocidad de onda de corte, espesor de la capa y la
información de SPT. Clasificaciones de suelos como el que se presenta aquí, basado en
el Eurocódigo 8, se utilizan para la caracterización de la acción sísmica y los espectros
de diseño y se pueden utilizar directamente en la definición de los espectros de
respuesta para una zona geográfica determinada.
2. Configuración geológica
Geología regional comprende rocas del basamento Paleozoico, secuencias de flysch de
pizarras y grauvaca, plegadas y falladas durante la orogenia Varisco, afloramiento en la
zona norte. El sótano del Paleozoico se entrometió en el noroeste de Algarve, en
Monchique, por un macizo intrusivo ígnea de edad Cretácico Superior, que muestra una
forma elíptica en el afloramiento de unos 100 km 2 ( . Figura 1a). Mesozoico y
Cenozoico rocas se pueden encontrar en dos cuencas sedimentarias superpuestas, en
el sur ( . Figura 1 a). Las rocas del Mesozoico, que datan del Triásico Superior al
Cretácico Inferior, comprenden principalmente siliciclástica continental y sedimentos
carbonatados marinos, depositados en una cuenca se desarrolló en un régimen
transtensional relacionada con la apertura del Mar de Tetis y el Océano Atlántico
Centro ( Terrinha et al., 1998 ).
La cuenca cenozoica fue formado por los procesos de flexión asociados con la colisión
de África e Iberia ( Terrinha, 1998 y Terrinha et al., 1998 ). Los depósitos del
Cenozoico incluyen amarillas o rosadas enormes y muy fosilíferas biocalcarenitas,
(Lagos-Portimão Formación) de edad inferior-Mioceno Medio, superpuestas por
areniscas laminadas pobres en fósiles de edad Mioceno superior ( Pais et al., 2000 ).
Los depósitos del Mioceno más altas son las calizas fosilíferas Mem Martins y la
Formación Cacela (Antunes y Pais, 1993 y Legoinha, 2003 ). El primero comprende
calizas fosilíferas blancos con abundante microfauna y macrofósiles raras en
discordancia angular sobre unidades del Cretáceo, mientras que el segundo
comprende conglomerados, areniscas finas gris amarillento y arenas de color amarillo-
naranja finas intercaladas con niveles de concreciones de carbonato ( Cachao,
1995 y Pais et al ., 2000 ) que cubre los sedimentos del Triásico y la Formación Lagos-
Portimão.
Plioceno al Pleistoceno fluvio-deltaicas arenas rojizas y conglomerados (Ludo
Formación) excesivamente el sótano del Paleozoico, el Mesozoico o los sedimentos del
Mioceno ( Manuppella, 1992 y Moura y Boski, 1999 ). La Formación Ludo, que cubre
una superficie kárstica muy irregular, desarrollada en el Mesozoico y el Mioceno rocas
carbonatadas y con frecuencia se ve afectada por fuerte deformación producida por
hundimiento o colapso súbito ( Dias y Cabral, 2002 ). En el área de Portimão también
hay afloramientos de gravas y arenas del Pleistoceno edad (Odiáxere Gravels) ( Dias,
2001 ). Asociado con el sistema de drenaje fluvial, aluviones y terrazas del Holoceno
ocurrir.
3. La adquisición de datos sísmicos de refracción
Se decidió a probar sólo los terrenos del Cenozoico, ya que se supone que las
formaciones mesozoicas y paleozoicas duro para presentar una susceptibilidad muy
baja de licuefacción ( National Research Council (NRC), 1985 , y Jorge, 1994 , por
ejemplo) y la amplificación de bajo sitio ( Astroza y Monge, 1991 , Borcherdt y
Glassmoyer, 1992 y Hunter et al., 1993 , por ejemplo). Ubicación de los perfiles se
selecciona de acuerdo con la información geológica y geotécnica sondeos. Todas las
formaciones terciarias se muestrearon al menos una vez. Un total de 12 lugares fueron
seleccionados ( Tabla 1 , . Fig. 2 ) y las pruebas se llevaron a cabo en dos sitios
adicionales. Los datos se presentan en la Tabla 1 .
Tabla 1.
Coeficiente de Poisson y V P / V S -ratios para las capas superficiales en el oeste de Algarve
calculados en estudios de refracción sísmica.
Geología Perfil Velocidad (m / s) primera capa
VP1/VS1 Coeficiente de Poisson
Velocidad (m / s) 2 ª capa
VP2/VS2
Coeficiente de Poisson
Onda P
Onda S
Onda P
Onda S
Depósitos holocénica
PN1 265 108 2.45 0.40 1902 301 6.32 0.49
ALV1 541 166 3.26 0.45 2038 291 7.00 0.49
Odiáxere Gravels
OD1 325 188 1.73 0.25 1396 885 1.58 0.16
FRA2 499 331 1.51 0.11 905 520 1.74 0.25
Ludo Formación
LG2 285 189 1.51 0.11 736 457 1.61 0.19
LGA1 365 250 1.46 0.06 816 495 1.65 0.21
POR1 529 307 1.72 0.25 826 472 1.75 0.26
Souvenirs Moniz calizas fosilíferas
Tun1 255 111 2.30 0.38 724 340 2.13 0.36
Lagos-Portimão Formación de un
ALV2 249 113 2.20 0.37 736 376 1.96 0.32
ALB1 311 193 1.61 0.19 582 334 1.74 0.25
LG1 365 179 2.04 0.34 1152 665 1.73 0.25
FRA1 308 121 2.55 0.41 1795 1222 1.47 0.07
un
Los carbonatos, areniscas y limos.
Opciones de la tabla
La figura. 2.
Ubicación de los sondeos geotécnicos y perfiles de refracción utilizados en este estudio.
Opciones Figura
Para el estudio de la onda P, un martillo de acero y la placa se utilizaron como una
fuente (24 y 50 Hz sensores verticales). Una viga de acero corto con clavos debajo de
la base y una gran viga de madera debajo de la rueda de un jeep fueron utilizados en
las encuestas de ondas transversales (24 y 40 Hz geófonos horizontales).
Pruebas in situ revelaron que la viga de madera proporcionan un mejor acoplamiento
para menos sedimentos consolidados que la viga de acero con púas, por lo que se
utiliza de forma rutinaria para las encuestas de refracción de la onda S. Una separación
de geófonos de 2,5 my un desplazamiento de 1 m receptor de la fuente a la más
cercana, permitió un razonable muy buena recolección de las primeras llegadas. Para
cada perfil, adelante, atrás y los tiros de media fueron despedidos por un mejor control
de la capa superior. Se utilizó una pila vertical de 10 impactos de martillo en cada
punto de disparo.
Pruebas de la matriz, en la que se produjeron radial, transversal y los impactos
verticales en la fuente de la onda S, para ambas orientaciones de los geófonos
horizontales ( Hasbrouck, 1991 ), mostraron que los mejores resultados se obtuvieron
con el T / T (orientación transversal de los geófonos y martillo golpea con relación a la
orientación de perfil).
Para la visualización de registros de onda S, huelgas desde el lado opuesto de la viga
se suman por lo general con la inversión de polaridad de uno de los ataques, con el fin
de eliminar la contaminación de la onda P ( Helbig, 1987 y Hasbrouck, 1987 ). Este
procedimiento podría ser destructivo en lugar de efectivo ( Hasbrouck,
1987 y Hasbrouck, 1991 ). Por primera recolección de llegada, se utiliza la
visualización "shear-par" en el cual, la huelga de un lado se visualiza en el modo de
área variable y la huelga de la dirección opuesta en la traza de maniobra con la
polaridad invertida.
Un ejemplo de un registro obtenido se muestra en la figura. 3 en el modo de
visualización de cizalla-par sumada. Se utiliza la convención de polaridad SEG, en el
que impacto vertical produce una mala racha en las primeras llegadas de las encuestas
de ondas P y S para los perfiles de onda. La base de geófonos horizontales para
huelgas transversales se orienta en la misma dirección de la primera huelga.
La figura. 3.
Ejemplos de registros de primas de la P y encuestas de refracción de ondas S (pantalla de
cizalla-par resumido).Top: Alvor 1 (ALV1); Medio: Penina 1 (PN1); inferior: Alvor 2 (ALV2).
Opciones Figura
4. Información geotécnica
Cientos de pozos fueron perforados en el Algarve para suministro de agua y los
estudios geotécnicos realizados con fines de ingeniería, que abarca todas las
formaciones geológicas de la zona de estudio.Estos datos están disponibles en el
Departamento del Instituto Geológico Minero e Hidrogeología. Toda esta información se
recogió, georreferenciada e integrada en un SIG, junto con otros datos geológicos y
geofísicos.
Valores de SPT tenían a veces disponibles y se utilizan para detectar la profundidad de
los sótanos en los perfiles de sísmica de refracción. En este trabajo, los valores del SPT
de 156 pozos perforados en las formaciones del Cenozoico que cubren el área de
estudio se utilizaron ( . Fig. 2 ). El sótano se definió como la N parámetro = 60 para
varias pruebas consecutivas a profundidades cada vez mayores.También se analizaron
otros pozos con datos de tubos sin soldadura procedentes Mesozoico y formaciones del
Paleozoico, pero, si se alcanzaba el sótano en la superficie o al menos de 1 m, no se
incluyeron los datos de estos pozos.
Las pruebas se realizaron cada 1 o 2 m. Los valores no rechazo extremas medias y SPT
encontrados para cada formación geológica se presentan en la Tabla 2 . En algunos
sondeos, aislados (en profundidad) N valores de 60 fueron encontrados debido a la
presencia de piedras o grava y estos valores fueron incluidos en el Cuadro 2 . Esta
"falsa" situación sótano también se pudo detectar fácilmente debido a la existencia, en
la mayoría de los casos, de varios sondeos estrechamente espaciados. Cuando el
sótano era más profundo que 10 m, los valores del SPT se promediaron sólo hasta esta
profundidad.
Tabla 2.
Valores SPT (no-rechazo) de las formaciones del Cenozoico que cubren el área de estudio.
Geología Edad Perfil SPT ( N value) La profundidad al basamento (m)
Número de pozos / sondeos
Valores extremos
Promedio Valores extremos
Promedio
Depósitos holocénica
Holoceno PN1 3-31 17 3,5-31,6 14.8 45
ALV1
Odiáxere Gravels Pleistoceno OD1
FRA2
Ludo Formación Plio-Cuaternario
LG2 24-44 34 2-25 16 22
LGA1
POR1
Geología Edad Perfil SPT ( N value) La profundidad al basamento (m)
Número de pozos / sondeos
Valores extremos
Promedio Valores extremos
Promedio
Souvenirs Moniz calizas fosilíferas
Mioceno Superior
Tun1 17-45 31 6,5-27 18.4 17
Lagos-Portimão Formación de un
Medio-Mioceno Inferior
ALV2
8-60 25 0,5-31 11.8 72
ALB1
LG1
FRA1
El sótano se define como una capa con N = 60 en la primera fase de la SPT o varios valores
consecutivos de 60 en la segunda fase. Las pruebas se realizaron cada 1 o 2 m, pero sólo
valores medios y extremos se muestran.
un
Los carbonatos, areniscas y limos.
Opciones de la tabla
Profundidades para el sótano también se mostraron en la Tabla 2 , donde a partir de
análisis simple, una amplia gama de la N se presenta valor para cada formación
geológica. El valor de este parámetro depende de la litología está perforado, pero no
existe una relación lineal entre el N y el valor de la edad y la profundidad de la
formación geológica. La Formación Lagos-Portimão es la unidad geológica que presenta
la más amplia gama de valores, debido a la presencia de unidades calcáreas.
5. Interpretación de los datos de refracción
Interpretación de los datos de onda refracción P y S se hizo con el método de Haeni et
al. (1987) y cuando los tiempos recíprocos estaban disponibles, por el Método
Generalizado recíproco (GRM,Palmer, 1980 ). El primer método de interpretación se
utiliza el método de retardo de tiempos para un primer modelo, seguido de tres
iteraciones de raytracing y minimización por mínimos cuadrados de los residuos.
Las velocidades se estimaron en un promedio ponderado (por el número de puntos
utilizados en la estimación) de una regresión lineal simple de la primera llegada de
datos y la función de velocidad de la GRM. Un disparo en el interior de la propagación
de geófonos fue despedido por una mejor estimación de la muy baja velocidad de la
capa superficial, no sólo debido a su importancia en los estudios del sitio de efectos,
sino también por su importancia en lo que permite una mejor estimación de la
velocidad de la capa subyacente.
Debido a que los niveles de ruido fueron en general bajas, la primera llegada podría ser
recogido con una precisión de ± 0,3 ms. Algunos ejemplos de las curvas de tiempo-
distancia, incluida la asignación de capa, y los modelos de profundidad obtenido (sólo
por el método de Haeni et al., 1987 ) se presentan en la figura. 4 .
La figura. 4.
Ejemplos de modelos obtenidos a partir de la interpretación de refracción y las curvas de
tiempo-distancia respectivos.
Opciones Figura
De las encuestas de refracción, velocidades sísmicas y V P / V S Se calcularon las
razones por lo que a partir de estos, la relación de Poisson σ se calcula utilizando la
relación:
Gire MathJaxen
Las velocidades, la relación de Poisson y V P / V S -ratios para cada perfil se muestran en
la Tabla 1 .
En las dos primeras capas, las velocidades de las ondas de corte observadas en el
componente receptor transversal se están extendiendo de 108 m / s a 1.222 m / s,
mientras que las ondas de compresión velocidades, P, varían de 249 m / s de 2.038 m /
s. Para la primera capa, V P / V Sproporciones exhiben un rango de 1,46 a 3,26 y para la
segunda capa de esta relación es de 1,47 a 7,0, mientras que la relación de Poisson
varía desde 0,06 hasta 0,49 por dos capas. Bueno conformidad entre los modelos de
onda S de la onda P y se encontró para todos, a excepción de dos perfiles, Penina (Pn1)
y Alvor 1 (Alv1) (véase el cuadro 1 ), donde el nivel freático es muy superficial. Estos
dos perfiles presentan los más altos V P / V S proporciones y la relación de Poisson para
ambas primera y segunda capas.
Los valores determinados de V P / V S proporciones y la relación de Poisson son
consistentes con los encontrados en la literatura para los sedimentos superficiales
similares ( Lankston, 1990 , Almeida et al., 1999 y Salem, 2000 ). Los perfiles de
Penina y Alvor 1 presente, para la segunda capa, valores superiores a los que
normalmente se encuentran en los sedimentos superficiales totalmente saturadas
( Lankston, 1990 y Salem, 2000 ). Los valores de V P / V S ratios de hasta 9 sin
embargo, han sido varias veces reportados en saturados de agua, sedimentos no
consolidados o arcillosos ( Salem, 2000 ).
6. Resultados y discusión
Con el fin de proteger las vidas humanas, reducir los daños y mantener la integridad de
la sociedad la construcción de edificios y estructuras de ingeniería civil han de
realizarse de acuerdo con la clasificación del subsuelo local establecida sobre la base
de los respectivos riesgos sísmicos ( Penelis, 1997 ).
Datos de ondas de cizalla recogidos en el marco del presente proyecto y los informes
de los ensayos de penetración estándar seleccionados se utilizan para proponer una
clasificación de las propiedades brutas de suelo dinámicas. Con el fin de lograr que,
una caracterización local de las zonas muestreadas geofísicos y geotécnicos se basaba
en una clasificación del suelo adoptado adecuadamente ( Penelis, 1997 ). Entonces, la
toma de muestras gruesas se generalizó el uso disponible cartografía geológica digital,
en un entorno SIG.
Debe tenerse en cuenta que lo que se representa como un único sonido geotécnica
en la figura. 4 es un grupo de varios sondeos de forma conjunta dentro de una zona
más o menos extensa. Por lo tanto, en estos casos, los sondeos son en general
bastante representativo de las áreas de formación geológicas en las que se ubican.
Las condiciones del suelo son retratados por la velocidad de ondas de corte y espesor
de la capa (Penelis, 1997 ). Debido a problemas en la determinación de la base de la
segunda capa con estudios de refracción, se utilizaron los valores SPT, cuando esté
disponible, para determinar la presencia de una capa más profunda o lecho de
roca. Por tanto, estos valores SPT se incluyen en la clasificación del suelo, pero que no
se incluyeron en la clasificación original llevada a cabo por Penelis (1997) .
Parece posible adoptar los siguientes criterios de clasificación:
1.
Clase Subsuelo A
una. roca o formación geológica caracterizada por V S > = 800 m / s
b. depósitos compactos de arenas, gravas o arcillas sobreconsolidadas, varias
decenas de metros de espesor ( V S > = 400 m / s a 10 m de profundidad)
2.
Clase Subsuelo B
una. depósitos profundos de arenas medias densas, grava o arcillas rígidas con
espesor desde varias decenas a cientos de metros ( V S > = 200 m / s a 10 m
de profundidad a V S > = 350 m / s a 50 m de profundidad (SPT N ~ 60))
3.
Clase Subsuelo C
una. depósitos no cohesivos sueltos con o sin capas cohesivas suaves
( V S <200 m / s, a profundidades <20 m (SPT N <= 10))
b. depósitos en suelos cohesivos rígidos suave-a-medio ( V S <200 m / s, a
profundidades <20 m (SPT N <= 10)).
La cartografía geológica utilizada varió en las escalas de 1:50 000 a 1:500
000. Particularmente, útil fue el 000 mapa geológico 1:100 ( Manuppella, 1992 ). Sin
embargo, ya que sólo el mapa 000 1:500 (Oliveira et al., 1992 ) era disponible en
formato digital en el momento, los resultados se presentan a esa escala.
La clasificación del suelo se presenta en la figura. 5 para la zona del Algarve. Los
suelos de la clase C no se encontraron en el área de estudio debido a la profundidad de
penetración limitada de los perfiles de refracción. Clasificación AB se atribuyó a suelos
con propiedades mixtas de los tipos A y B. mesozoicos y formaciones paleozoicas no
fueron estudiados, ya que se supone que representan una muy baja susceptibilidad de
amplificación o de licuefacción ( Jorge, 1994 ).
La figura. 5.
Clasificación de suelos (adaptado de Penelis, 1997 ) mapa de acuerdo a la velocidad de ondas
de corte, espesor de la capa y los datos del SPT.
Opciones Figura
Sin embargo, los datos no publicados recogidos por los autores en el Mesozoico y
formaciones paleozoicas en otras zonas de Portugal sugieren que esta hipótesis puede
no ser correcta. Velocidades de ondas P para la primera capa obtenida de muchos
perfiles de refracción, en litologías similares de las del Algarve, están en el rango de
152 a 751 m / s ( Galhano et al., 1998 ). La capa media de la superficie de espesor
varía de 1 m de 7 m aproximadamente. Si utilizamos un promedio V P / V S ratio para
formaciones no saturadas en la Tabla 1 obtendríamos velocidades máximas de corte
para esta capa de 417 m / s.
Dado que las velocidades de las ondas P lecho de roca bajo estos perfiles son
generalmente muy por encima de 1.500 m / s, estos valores se sitúan estos suelos en
la clase A de tipo b) de la clasificación que se presenta aquí. El grado de desgaste
influye en el espesor y velocidades sísmicas de estas formaciones geológicas mayores,
y probablemente podría incluirse en varias clasificaciones de suelos.Dado que se
requiere un gran número de perfiles de refracción para producir su clasificación, este
último no se intentó aquí, pero estas restricciones locales tal vez debe ser considerado
para lograr un quizás microzonificación y sitio más apropiado de efectos estimaciones
más detallada y desde aunque estos posibles áreas de peligro de haber en la
actualidad una densidad de población muy baja, hay un alto índice de la construcción
en todo el Algarve.
Esta clasificación del suelo también retrata un problema importante. Generalmente,
cada formación geológica está compuesta por diferentes litologías que presentan una
gama relativamente amplia de laN de valor. En cuanto a la Tabla 1 y Tabla 2 , algunas
conclusiones pueden extraerse:
a)
Sin relación aparente entre el N existe valor y la edad geológica; profundidad
también parece producir un efecto secundario sobre la N parámetro;
b)
Litología parece ser el factor más importante del parámetro anterior.
No existe una clara correlación entre los parámetros geomecánicos estimados a partir
de datos sísmicos y del SPT. Esto puede deducirse a partir del análisis de la
figura. 6 . La falta de correlación de tubos sin soldadura y velocidades o parámetros
deducidos de sísmicos ellos es de nuevo muy probablemente debido a las diferentes
litologías que componen cada formación geológica.
La figura. 6.
Las variaciones de sísmica ( V S / 100; V P / V S ), geomecánica (coeficiente de
Poisson, N parámetros) los parámetros y la profundidad de las diferentes formaciones
geológicas que se encuentra en el área de estudio.
Opciones Figura
La Formación Lagos-Portimão es un buen ejemplo de este problema. El análisis de las
velocidades encontrados para esta unidad geológica presentado en la Tabla 1 (que van
desde 334 m / s a 1,222 m / s) y los valores de la N parámetro se muestra en la Tabla
2 (que varía de 8 a 60) se puede observar que esta formación presenta la gama más
amplia de ambos parámetros sísmicos y geotécnicos entre todas las formaciones
geológicas. Este hecho resulta de las litologías distintas que componen la Formación de
Lagos-Portimão y es la causa para la lucha contra la aparente correlación entre los
parámetros sísmicos y SPT observados en la figura. 6 . El gráfico con el N valor para los
diferentes litologías de la Formación Lagos-Portimão, que se muestra en la figura. 7 ,
apoya esta conclusión.
La figura. 7.
Distribución de los N -valor (pruebas no rechazo) por diferentes litologías de la Formación
Lagos-Portimão.Calizas corresponden a pruebas de rechazo y no se incluyeron en el
gráfico. Se utilizaron un total de 72 sondeos.
Opciones Figura
Este resultado coincide con los de otros ( Romero y Rix, 2001 , Scott et al.,
2004 y Thelen et al., 2006 ) que la conclusión de que la geología superficial no es un
buen corolario para la determinación de factores de amplificación del suelo ( Lenz y
Baise, 2007 ) .
Esta conclusión implica que una cartografía geológica detallada con el mapeo litológico
se debe utilizar para una adecuada los estudios de microzonificación y efectos de
sitio. Nuestro muestreo espacial y la profundidad de la penetración eran limitadas, pero
hay un buen control litoestratigráfica del área de estudio formaciones. Además, una
zonificación de este tipo es por primera vez intentado en el área de estudio y puede ser
refinada aún más en el futuro y combinado y una comprobación cruzada con otros
tipos de datos, tales como frecuencias de respuesta del suelo ( Nakamura, 1989 ).
7. Conclusiones
Las ondas P y las ondas S velocidades sísmicas obtenidas a partir de los perfiles de
sísmica de refracción adquiridos a lo largo del oeste del Algarve, junto con la geología
de superficie y datos del SPT han proporcionado caracterización mecánica de las
formaciones geológicas de la zona.
Esta caracterización se utilizó en dos niveles diferentes: para producir una clasificación
del suelo para describir los espectros de respuesta utilizado para diseñar acciones
sísmicas en ingeniería sísmica y, por otro lado, para estimar los parámetros
geomecánicos tales como V P / V S proporciones y la relación de Poisson, desde que los
efectos de sitio y microzonificación pueden ser evaluados.
En ausencia de registros de datos o terremotos macrosísmicos, la técnica de refracción
sísmica y datos del SPT son los enfoques tradicionales y sólidas de la adquisición de la
información para efectos de sitio y estudios de microzonificación. Otros métodos bien
conocidos para la obtención de velocidades de las ondas de cizalla, tales como el
registro de perforación o análisis multicanal de onda de superficie (MASW) también se
pueden aplicar.
Aunque un mapa potencial de licuefacción existe para la región, basado en criterios
geológicos ( Jorge, 1994 ), por primera vez una clasificación de los suelos sobre la base
de datos geofísicos, geotécnicos y geológicos se produce en el Algarve.
Para modelar los efectos locales de amplificación de movimiento de tierra en virtud de
un terremoto, V P /V S proporciones y la relación de Poisson son parámetros
importantes. Las frecuencias naturales de los suelos también se pueden estimar a
partir de velocidades de ondas de corte y espesores de las capas más superficiales y
estos datos han sido recogidos para toda el área de estudio. Tanto si se utiliza
directamente para realizar microzonificación del área de estudio a través de métodos
empíricos, o indirectamente como parámetros de entrada en los métodos numéricos
más sofisticados, los datos van a mejorar esta primera microzonificación del Algarve.
Se utiliza junto con los datos sobre riesgos sismicidad, como aceleraciones pico en
tierra y las intensidades sísmicas, constituirá una mejora importante en la evaluación
del riesgo sísmico y de mitigación en el área de estudio. Por lo tanto, proporcionará
información importante para la planificación del uso de la tierra y para la gestión de la
protección civil.
Agradecimientos
El proyecto CAPSA fue apoyado por la Fundación Portuguesa para la Ciencia y
Tecnología y la Comunidad Europea. Nuestro agradecimiento a la ex Instituto
Geológico e Mineiro para el apoyo a este proyecto y al Instituto de Meteorología. Los
autores desean agradecer a F. Almeida desde la Universidad. de Aveiro para compartir
su experiencia sobre las fuentes sísmicas de ondas de corte.También estamos en
deuda con el equipo de campo: J. Leote, J. Gomes, J. Vicente y D. Silva. Las sugerencias
de los dos revisores anónimos que contribuyeron en gran medida para la versión final
de este manuscrito también son reconocidas.
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S092698510900010X