Vibraciones del suelo es un término técnico que se utiliza para describir las vibraciones del suelo provocadas principalmente por el hombre, en contraste con las vibraciones naturales de la Tierra estudiadas por la sismología . Por ejemplo, las vibraciones provocadas por explosiones, obras de construcción, transporte ferroviario y por carretera, etc., pertenecen todas a las vibraciones del suelo.
Las vibraciones del suelo están asociadas con diferentes tipos de ondas elásticas que se propagan por el suelo. Se trata de ondas superficiales , principalmente ondas de Rayleigh , y ondas longitudinales masivas y ondas transversales (u ondas de corte) que se propagan hacia la profundidad del suelo. El rango de frecuencia típico para las vibraciones ambientales del suelo es de 1 a 200 Hz. Las ondas de frecuencias más bajas (por debajo de 1 Hz) suelen denominarse microsismos y normalmente se asocian con fenómenos naturales, por ejemplo, las ondas de agua en los océanos. Las vibraciones ambientales del suelo generadas por el tráfico ferroviario y por carretera pueden causar molestias a los residentes de edificios cercanos, tanto directamente como a través del ruido interior generado por las estructuras. Las vibraciones muy fuertes del suelo, generadas, por ejemplo, por camiones pesados en carreteras con baches, pueden provocar incluso daños estructurales en edificios muy cercanos. Las magnitudes de las vibraciones del suelo generalmente se describen en términos de velocidad de vibración de las partículas (en mm/s o m/s). A veces también se describen en decibeles (en relación con la velocidad de referencia de las partículas de 10 −9 m/s). Los valores típicos de la velocidad de las partículas de vibración del suelo asociadas con los vehículos que pasan sobre los topes de las carreteras para calmar el tráfico están en el rango de 0,1 a 2 mm/s. Las magnitudes de las vibraciones del suelo que se consideran capaces de causar daños estructurales a los edificios están por encima de 10 a 20 mm/s.
Las principales fuentes de vibraciones del suelo generadas por los trenes son las fuerzas dinámicas transmitidas desde las vías al suelo. Estas fuerzas están asociadas con procesos complejos de interacción de los ejes de los trenes en movimiento con las vías sostenidas por el suelo elástico. Las magnitudes de estas fuerzas generalmente aumentan con el aumento de la velocidad del tren. Por tanto, los niveles de vibraciones del terreno generadas pueden ser sustanciales en el caso de trenes de alta velocidad. Si la velocidad de un tren llega a ser mayor que la velocidad de la onda de Rayleigh en el suelo, se produce un aumento adicional muy grande en las vibraciones generadas en el suelo. Este fenómeno se denomina boom de vibración del suelo y es similar al boom sónico generado por aviones supersónicos.
El principal mecanismo responsable de la generación de vibraciones del suelo por parte de automóviles y camiones en movimiento son las fuerzas dinámicas asociadas con el paso de vehículos sobre irregularidades de la carretera, como baches, turba, etc. Estas fuerzas, y por lo tanto las vibraciones del suelo generadas, se pueden reducir manteniendo las superficies de la carretera. en buena condición.
Las principales fuentes de vibraciones del suelo en la construcción son la hinca de pilotes, la compactación dinámica, las voladuras y el funcionamiento de equipos pesados de construcción. Estas vibraciones pueden afectar perjudicialmente a los edificios circundantes y sus efectos varían desde molestias a los residentes hasta daños estructurales visibles.