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Earth Sciences Research Journal

 ISSN 1794-6190

IMHOF, Armando Luis    SANTAMARINA, Juan Carlos. SEISMIC VELOCITY DETERMINATION IN GRAVEL AND SANDS USING PIEZOCRYSTALS. []. , 12, 1, pp.107-117. ISSN 1794-6190.

^len^aThe exact determination of seismic waves' propagation velocities has great importance in the geotechnics due to from that it is possible to determine, among other parameters, the dynamic ones: Elasticity E, Rigidity G, Poisson v, compressibility B; as well as to reach a knowledge on the stress-strain behavior for the studied soil samples. The seismic waves transmission considered in tests at laboratory scale carried out in the present work is a phenomenon that produces very small deformation, and so doesn't disturb the material. This allows to apply the results in a more general scale to study the behavior of soils in situ and to predict their answer to stress. With the purpose to study the response of particulate material subjected to seismic excitements at small scale, samples of gravels and sands were successively introduced in an odometric cell, exciting them with impulsive signals and registering the corresponding seismograms through general purpose piezoelectric transducers embedded in ends of the cell. The distance source-receiver was interval increased, which enabled, from the corresponding regression straight lines, to calculate in precise form the propagation velocities (for P waves). The tests were carried out in samples of dry alluvial soil with three different grain sizes. The respective frequency spectra of the signals were determined for two packing modes: loose and compact, what added information on the medium characteristics. The results showed that general purpose piezocrystals can be adapted for design and construction of a complete low cost acquisition system that brings great resolution in time, facilitating as consequence very precise calculations of the transmission velocities that take in a later stage to reliable determination of dynamic parameters of the soil.^les^aLa determinación precisa de velocidades de propagación de ondas sísmicas reviste gran importancia en la geotecnia debido que a partir de las mismas es posible determinar, entre otros parámetros, los dinámicos: Elasticidad E, Rigidez G, Poisson ν, compresibilidad B; así como alcanzar un conocimiento sobre el comportamiento tenso-deformacional de las muestras de suelo estudiadas. La propagación de las ondas sísmicas considerada en los ensayos de laboratorio llevados a cabo en el presente trabajo es un fenómeno que produce ínfima deformación, por lo que no disturba el material. Ello permite aplicar los resultados en una escala más general para estudiar el comportamiento de los suelos in situ y predecir su respuesta a esfuerzos. Con el propósito de estudiar la respuesta de materiales particulados sometidos a excitaciones sísmicas a pequeña escala, se introdujeron sucesivamente muestras de gravas y arenas en una celda odométrica, excitándolas luego con señales impulsivas y registrándose los correspondientes sismogramas a través de transductores piezoeléctricos de uso general adosados en extremos de la celda. Si incrementó por intervalos la distancia emisor-receptor lo que posibilitó, a partir del trazado de las rectas de regresión correspondientes, calcular en forma precisa las velocidades de propagación (ondas P). Los ensayos se llevaron a cabo en muestras de suelo aluvional seco con tres tipos diferentes de granulometría. Se determinaron los respectivos espectros de frecuencia de las señales para dos estados de compactación considerados, lo que permitió aportar información sobre las características del medio en estado suelto y compacto. Los resultados mostraron que los piezocristales de uso general pueden ser adaptados para diseño y construcción de transductores que funcionen tanto como emisores como receptores de ondas y que permitan obtener registros con gran resolución en tiempo, posibilitando como consecuencia de ello cálculos muy precisos de las velocidades de propagación que lleven en una etapa posterior a determinación confiable de parámetros dinámicos del suelo.

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