Sísmica de microtremores aplicada a la caracterización del subsuelo en el Campus Harmodio Arias Madrid

Mayubell s Alvarado-Valde; Alberto Caballero; Bairon Pérez Ruiz; José Luis Álvarez; David Quintero Ramírez; Humberto Edward; Juan Cedeño; Arkin Tapia

doi:10.48204/j.tecno.v28n1.a8959

Submitted December 12, 2025

Published 2026-01-13

Artículos

Vol. 28 No. 1 (2026): Tecnociencia

Ambient Noise Seismology for Subsurface Characterization at the Harmodio Arias Madrid Campus

Mayubell s Alvarado-Valde⁺⁻
Alberto Caballero ⁺⁻
Bairon Pérez Ruiz⁺⁻
José Luis Álvarez ⁺⁻
David Quintero Ramírez⁺⁻
Humberto Edward⁺⁻
Juan Cedeño ⁺⁻
Arkin Tapia ⁺⁻

DOI https://doi.org/10.48204/j.tecno.v28n1.a8959

PDF (Español (España))

References

DOI: 10.48204/j.tecno.v28n1.a8959

Published: 2026-01-13

How to Cite

Alvarado-Valde, M. s, Caballero , A., Pérez Ruiz, B., Álvarez , J. L., Quintero Ramírez, D., Edward, H., Cedeño , J. and Tapia , A. (2026) “Ambient Noise Seismology for Subsurface Characterization at the Harmodio Arias Madrid Campus ”, Tecnociencia, 28(1), pp. 196–225. doi: 10.48204/j.tecno.v28n1.a8959.

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.

Abstract

The shallow subsurface of the Harmodio Arias Madrid Campus (Panama City) was characterized using microtremor seismic (ReMi) to estimate shear-wave velocity (Vs) and classify soil type. Six profiles were carried out with two configurations: 110 m spread (10 m spacing) and 55 m spreads (5 m spacing). Data acquisition employed a DAQLink-III® multichannel seismograph (24 bits, 0–4 kHz) and 10 Hz vertical geophones, recording 25 windows of 30 s per profile with a 2 ms sampling rate. Processing in SeisOpt® ReMi™ (Vspect and Disper) included preprocessing, construction of the ?–f spectrum, dispersion curve picking, and iterative layered modeling, with a target RMS misfit < 10 m/s.

The 1D models and 2D maps (0–40 m) identified three units: (i) a soft surface layer (fills/very soft clays), (ii) an intermediate sandy–clayey unit, and (iii) a more competent substratum (soft rock/gravels). Average Vs values per profile (~242–307 m/s) classify the site as soil type D (IBC). Spatially, the northeast and northwest sectors are stiffer; the southeast is softer, and the southwest shows compaction with depth. Proximity to the Curundú River drainage increases site vulnerability. ReMi proved suitable in urban environments for delineating thicknesses and lateral variations of Vs, providing inputs for seismic-resistant evaluation and geotechnical planning.

Downloads

Download data is not yet available.

References

American Society of Civil Engineers (ASCE). Minimum Design Loads and Associated Criteria for Buildings and Other Structures (ASCE/SEI 7-16). Reston, VA: American Society of Civil Engineers, 2017. Sección 20.3, “Site Classification Procedure for Seismic Design”, Tabla 20.3-1.
Aponte González, J. (2011). Tesis de Maestría "Evaluación de Métodos No Convencionales de Caracterización Geotécnica". Universidad Javeriana, Bogotá, Colombia.
Batista, L. (2016). Tesis de Grado "Estudio de las ondas superficiales para caracterización del terreno en zonas urbanas, mediante la sísmica de microtremores (ReMi)". Facultad de Ciencias Naturales, Exactas y Tecnología, Universidad de Panamá, Panamá, Panamá.
CAPRA. (marzo de 2015). Modelación probabilista de riesgo sísmico para la ciudad de Panamá. Portafolios de Educación y Salud. Panamá.
Dobrin, M. B. y Savit, C. H. (1999). Introduction to Geophysical Prospecting. Estados Unidos de América: 4th Edición, Mc GRAW-HILL.
Escalona Medina, A. K. (2016). Determinación de la Vs30 a través del cálculo de razón espectral H/V [Proyecto de título, Universidad del Bío-Bío]. Universidad del Bío-Bío.
Granda Sanz, A., Granda París, T. y Madrid Contreras, A. (2005). El método de la Sísmica Pasiva: una herramienta fiable para la caracterización geotécnica del terreno en zonas urbanas. International Geophysical Technology, 78-84.
Jaimes Villamizar, J. D. (2011). Tesis de Grado "Métodos Geofísicos Aplicados a la Caracterización de Suelos: Estado del Arte". Bucaramanga, Colombia: Universidad Industrial de Santander.
Keller, G. (1986). An Introduction to Geophysical Exploration. Transactions American Geophysical Union.
Khaheshi, B., Kasgin y Dariush M. (2010). On the Efficiency of the Multi-Channel Analysis of Surface Wave Method for Shallow and Semideep Loose Soil Layers. Ottawa, Canada.
Lazcano, S. (2007). Caracterización de suelos arenosos mediante análisis de ondas de superficie. México, pp. 1-28.
Lermo Samaniego, J. y Limaymanta Mendoza, F. M. (2007). Uso de las funciones de transferencia empiricas (HVNR) obtenidas con microtremores para construir mapas con la clasificación de los terrenos de cimentación para diseño sísmico. Sociedad Mexicana de Ingeniería Sísmica.
Linares Montenegro, G. M. (2005). Trabajo de Grado "Introducción y Aplicación del Método de Sísmica de Microtremores en Áreas Urbanas". Sartenejas, Venezuela: Universidad Simón Bolivar.
Louie, J. (2001). Faster,better:Shear-wave velocity to 100 meters depth from refraction microtremor arrays. Bulletin of the Seismological Society of America, 347-364.
Lowrie, W. (2007). Fundamentals of Geophysics. New York: Cambridge University Press.
Muñoz Martín A. y Carbó Gorosabel A. (2006). Resultados y experiencias de aplicación del método de Refracción por Micreotremor (Sísmica Pasiva) para la investigación geofísica de las nuevas líneas de metro en Madrid (España). GEOGACETA, 40.
Ochoa Cornejo, F. (2007). Caracterización Geotécnica a tráves del uso de ondas Rayleigh. Chile.
Oliveras Cisternas, F. A. (2024). Avances en la definición de indicadores de incertidumbre en el cálculo del Vs30 basado en métodos de ondas superficiales [Memoria de título, Universidad de Chile]. Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas, Departamento de Ingeniería Civil.
Optim. (2006). User manual for SeisOpt ReMi Software. Computer Programs in Biomedicine, 18(1-2).
Ortega Contreras, B. H., & Pérez Pallares, J. S. (2020). Métodos de exploración del subsuelo para la determinación del perfil de velocidad de onda cortante [Trabajo de grado, Universidad Francisco de Paula Santander Ocaña]. Facultad de Ingeniería Civil.
Pancha, A., Anderson, J. G., & Louie, J. N. (2021). Multidisciplinary applications of refraction microtremor (ReMi) for site characterization: Mapping lateral heterogeneities and liquefaction potential. Seismological Research Letters, 92(4), 2345-2357. https://doi.org/10.1785/0220200356
Park, C.B., Miller, R.D. y Xia, J. (1999). Multichannel analysis of surface waves. Geophysics 64, pp. 800-808.
Park, C., Miller, R. D., Xia, J. (1999). Multichannel analysis of surface waves.
Paz Penagos, H., Uyuban, J., Narváez, A. y Ferro Escobar, R. (2016). DESARROLLO Y PRUEBA DE UN SISTEMA DE RADIO TELEMETRÍA PARA ADQUISICIÓN SÍSMICA. Ciencia e Ingeniería Neogranadina, vol. 27, núm. 1, 2017 Universidad Militar Nueva Granada, Bogotá, Colombia. Obtenido de Ciencia e Ingeniería Neogranadina, vol. 27, núm. 1, 2017 Universidad Militar Nueva Granada.
Pérez Cuevas, J. (2015). Desarrollo e implementación de métodos avanzados de exploración sísmica activa y pasiva, y del método del gradiente topográfico en el análisis de microzonificación sísmica en el sureste de la Península Ibérica [Tesis doctoral, Universidad Politécnica de Cartagena]. Departamento de Ingeniería Minera, Geológica y Cartográfica.
Pérez Santisteban, I. (2012). Tesis Doctoral "Caracterización Geotécnica de los Suelos de Madrid Mediante la Técnica ReMi". Madrid: Universidad Complutense de Madrid.
Pinilla, C. (2012). Tesis de Grado "Correlación entre el perfil de velocidad de propagación de ondas de corte y el espectro de respuesta en suelos". Universidad de Chile, Chile.
Pulido Vásquez, J. y Rodríguez Gutiérrez, M. (2015). Tesis "Caracterización del Subsuelo utilizando el Método Geofísico de Refracción por Microtremores ReMi para Segmento de la Avenida Circunvalar y Parque Central Simón Bolivar. Bogotá, Colombia: Universidad Distrital Francisco José de Caldas.
Reynolds, J. M. (2011). An Introduction to Aplied and Environmental Geophysics. The Atrium, Southern Gate, Chichester, West Sussex: John Wiley & Sons, Ltd.
Rivas Lucero, R. A. (2016). Efecto en la curva de dispersión a través del método MASW, al realizar variaciones en el peso de la fuente activa y el tipo de placa [Proyecto de título, Universidad del Bío-Bío]. Facultad de Ingeniería, Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental.
Rivera, M.; Piedra, R. y Paripanca, Y. (2016). Ensayos Geofísicos de Refracción Sísmica y de Medición de Ondas de Corte (MASW y MAM) para usos de cimentación en obras de edificaciones. Revista CIVILIZATE, 50-55.
Rix, G. (1988). Experimental study of factors affecting the Spectral-Analysis-of-Surface-Waves method. 315 pp. Austin: Universidad de Texas.
Saito, M. (1979). Computations of reflectivity and surface wave dispersion curves for layered media; I, Sound wave and SH wave. Butsuri-Tanko 32, no. 5, pp. 15-26.
San Martín Rosales, C. (2015). Estudio de la eficiencia de diferentes configuraciones de geófonos para la utilización del método ESAC [Proyecto de título, Universidad del Bío-Bío]. Facultad de Ingeniería, Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental.
Secretaría de Gobernación [SEGOB]. (2018). Guía básica de procesamiento de datos para distintos métodos aplicados en estudios de microzonificación sísmica. Centro Nacional de Prevención de Desastres (CENAPRED). https://www.cenapred.gob.mx
Serna Vásquez, A. (2015). Tesis de Magister "Evaluación de la resolución del método de análisis de dispersión de ondas superficiales MASW (multichannel analysis of surface waves) en suelos residuales". (D. d. Universidad Nacional de Colombia, Ed.) Medellín, Colombia.
Stewart, R.H., Stewart, J.L. y Woodring, W. P. (1980). Mapa Geológico del Canal de Panamá y sus Alrededores, República de Panamá. Panamá.
Udias, A. y Mezcua, J. (1997). Fundamentos de Geofísica. España: Alianza Editorial.
URS Holdings.Inc. (2007). Geomorfología de la Ampliación del Canal. Estudio de Impacto Ambiental Categoría III, Proyecto de Ampliación del Canal de Panamá - Tercer Juego de Esclusas. Panamá.
Xia, J.R., Miller, R. D. y Park, C.B. (1999). Estimation of near-surface shear-wave velocity by inversion of Rayleigh waves. Geophysics 64, pp. 691-700.