Muchas áreas del mundo, especialmente las tierras que se formaron en partes tropicales del mundo, están cubiertas por piedra caliza (Figura 1). La piedra caliza es una roca sedimentaria de carbonato que a menudo consta de cuerpos de carbonato de calcio de billones de criaturas marinas, como corales y conchas, cementadas para formar rocas.
El carbonato de calcio es soluble en agua, lo que significa que se disuelve en agua; no un alto nivel de solubilidad como la sal, pero lo suficiente como para que, a medida que el agua se mueve a través de la piedra caliza durante cientos o miles de años, la piedra caliza se puede disolver lentamente y se forman cavidades en su interior. Para áreas con lecho de roca caliza, como Florida en los EE. UU., Esto puede causar problemas importantes cuando los humanos construyen una estructura en la superficie. Los informes de noticias nos muestran los resultados: sumideros que se abren repentinamente y se tragan edificios, carreteras, automóviles y, trágicamente, incluso personas.
GPR se ha utilizado con éxito para encontrar cavidades subterráneas, tanto grandes como pequeñas, durante décadas. El espectro va desde el uso de GPR de alta frecuencia central (1000 MHz) para encontrar vacíos a unas pocas pulgadas de profundidad debajo de losas de concreto en depósitos y fábricas, hasta el uso de frecuencias centrales medias (200 a 500 MHz) para encontrar vacíos más grandes debajo de carreteras pistas, y también, al uso de GPR de baja frecuencia central (12.5 a 100 MHz) para encontrar grandes cuevas para estudios geotécnicos e investigación geológica. En todos los casos, la física es la misma; La transición de material como roca, hormigón o asfalto al aire o al agua en el vacío da como resultado un límite muy reflectante desde el que se reflejan las señales GPR.
Este estudio de caso presenta una encuesta GPR recopilada en una isla del Caribe donde se iba a construir una gran estación de generación eléctrica. Antes del inicio del proyecto, los ingenieros geotécnicos querían encontrar cualquier cavidad que pudiera interrumpir la construcción. Forrest Environmental de Virginia, EE. UU., Fue contratada para inspeccionar un sitio con un sistema pulseEKKO® usando antenas de frecuencia central de 100 MHz y el Ultra Receiver. El sitio se había aplanado lo suficiente para permitir que los datos se recopilaran rápidamente utilizando una configuración SmartCart (Figura 2). El sistema incluía un GPS para posicionamiento de datos.
Se recopilaron varios estudios de cuadrícula en el sitio. La cuadrícula 1 consta de 31 líneas paralelas, cada una de aproximadamente 30 m de largo y espaciadas 1 m. La longitud total de la línea de la cuadrícula es de 930 m.
Durante la recopilación de datos, un reflector fuerte, espacialmente limitado y muchos más pequeños fueron visibles en muchas de las líneas de la cuadrícula GPR, que se sospechaba que eran la parte superior de las cavidades (Figura 3).
Una vez finalizada la recopilación de datos de la cuadrícula GPR, los datos se transfirieron a una computadora y el módulo SliceView, parte del software de análisis EKKO_Project ™ GPR, se utilizó para procesar los datos de la cuadrícula en cortes de profundidad; cada rebanada tiene 25 cm de grosor, el grosor predeterminado para datos de frecuencia central de 100 MHz. Cortando hacia abajo a través de los datos, el reflector fuerte se extiende por un área bien definida, a una profundidad de aproximadamente 2.25 m, lo que aumenta la confianza de que el reflector estaba en la parte superior de una cavidad (Figura 4).
Basándose en los mapas de GPR, los ingenieros geotécnicos del proyecto decidieron excavar para confirmar que el reflector fuerte era una cavidad (Figura 5).
Como resultado del exitoso estudio GPR para identificar cavidades antes del inicio de la construcción, los ingenieros del sitio pudieron planificar la construcción alrededor de las cavidades y completar otras para que el proyecto avanzara de manera segura, ahorrando tiempo y dinero en el proceso al evitar sorpresas. y costosas órdenes de cambio de ingeniería.
Historia cortesía de Andy Forrest, Forrest Environmental Inc con sede en Virginia, EE. UU.
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