Instrumentación Geotécnica

INSTRUMENTACIÓN GEOTÉCNICA

 

La instrumentación geotécnica tiene como finalidad determinar el comportamiento y las características del terreno para predecir su evolución frente a cargas, movimientos, empujes y demás acciones, tanto naturales como inducidas por las obras.

La planificación de un programa de instrumentación requiere elegir las magnitudes a medir y el tipo de instrumentos a utilizar, entre otras podemos hablar de:
 
• Movimientos superficiales.
• Movimientos al interior del terreno.
• Movimientos de apertura de grietas y entre diferentes puntos.
• Presiones intersticiales y sus variaciones.
• Empujes en el terreno sobre elementos de construcción.
 
La frecuencia de las lecturas y la recogida de los datos depende de las magnitudes a medir y la velocidad del proceso a controlar. Las lecturas pueden ser manuales o automáticas. Las primeras están indicadas en los casos en que el número de sensores o puntos de registro sea pequeño, la periodicidad en la toma de los datos sea semanal o mayor y los puntos de lecturas sean fácilmente accesible.
 
La elección del sistema de toma de datos viene condicionada por el número de sensores y características de los mismo, frecuencia de lecturas, numero de datos a tratar, rapidez con la que ha de realizarse el tratamiento e interpretación, situación y accesibilidad del lugar y ubicación de los sensores.
 
INDIGO CONSTRUCCIONES dentro de su portafolio ofrece la instalación, lectura e interpretación de los siguientes sistemas:

 
INCLINÓMETROS

Imagen 1

Los inclinometros constituyen uno de los principales métodos de investigación de deslizamientos y en general de control de movimientos transversales a un sondeo. Consisten en la medida de inclinaciones en diversos puntos del interior de un sondeo mediante una sonda que transmite una señal eléctrica proporcional a la inclinación. Esta lectura permite cuantificar y conocer los movimientos transversales del sondeo.

 
Aplicaciones
 
Inclinómetros se utilizan para controlar los movimientos del subsuelo y deformaciones. Las aplicaciones típicas incluyen:
• La detección de zonas de movimiento y establecer si el movimiento es constante, la aceleración, o respondiendo a las medidas correctivas.
• Comprobar que las deformaciones son dentro de los límites de diseño, que puntales y anclajes están funcionando como se esperaba, y que los edificios adyacentes no se ven afectados por los movimientos de tierra.
• Verificación de la estabilidad de las presas, estribos de la presa, y las pendientes ascendentes durante y después del embalse.
• Monitoreo de perfiles de asentamiento de terraplenes, fundaciones y otras estructuras (inclinómetro horizontal).
 
Tubería del Inclinómetro
 
Imagen 2

Un sistema de inclinómetro tiene dos componentes: (1) tubería del inclinómetro y (2) un sistema de medición inclinómetro.
La Tubería del inclinómetro proporciona acceso para las mediciones del subsuelo. Las ranuras del interior de la tubería controlan la orientación del sensor del inclinómetro y proporcionan una superficie uniforme para las mediciones.
La Tubería del inclinómetro se suele instalar en un sondeo. También puede ser embebido en relleno, enterrado en una zanja (inclinómetros horizontal), echado en concreto, o unido a una estructura.
 
Sistemas de medición portátil
 
Imagen 3 Imagen 4

Imagen 5Los Sistemas de medición portátiles incluyen una sonda, cable, y la lectura. Los sistemas portátiles son económicos ya que pueden ser transportados de un sitio a otro. La primera lectura establece el perfil inicial de la tubería. Las encuestas posteriores se comparan con la inicial. Cambios en el perfil indican que se ha producido movimiento.

 
CELDAS DE CARGA

Imagen 14Las celdas de carga están diseñados para medir cargas en abrazaderas, pernos de anclaje y cables. Las aplicaciones típicas incluyen:
• Prueba y monitoreo del desempeño de abrazaderas, pernos de anclaje, y otros sistemas de anclaje.
• Monitoreo de carga de los soportes verticales en las aberturas subterráneas.
 
Operación
 
El elemento de soporte de carga de la celda de carga es un carrete de aleación de acero tratado con calor. Al menos cuatro rosetas del calibrador de tensión están unidos a la bobina. Cada roseta consta de dos medidores de tensión, una orientada a medir la deformación axial y la otra orientada a medir la deformación tangencial. Las rosetas están espaciados uniformemente alrededor de la periferia de la bobina y se conectan entre sí para proporcionar una única salidaImagen 15
Para obtener los mejores resultados, la célula de carga se centra en el bar y placas de apoyo se colocan por encima y por debajo de la celda. Las Placas de carga deben ser capaces de distribuir la carga sin doblar o rendimiento.

 
CELDAS DE PRESIÓN

Imagen 13La Celda de presión total mide la presión combinada de tensión efectiva y la presión del agua intersticial. Las aplicaciones típicas incluyen:
• Monitoreo de la presión total ejercida sobre una estructura para verificar las hipótesis de diseño.
• La determinación de la magnitud, distribución y orientación de los esfuerzos.
 
Operación
 
La celda de presión total está formada por dos placas circulares de acero inoxidable. Los bordes de las placas se sueldan entre sí para formar una cavidad sellada, que se llena con fluido. A continuación, un transductor de presión está unido a la celda. La presión total que actúa sobre la superficie que se transmite al fluido dentro de la célula y se mide por el transductor de presión.
Instalación
Las celdas de presión total se incrustan en relleno o montados en estructuras. En relleno, las celdas se instalan a menudo en capas. Cada celda se coloca en una orientación diferente y cubierto con relleno compactado a mano. En las estructuras, la celda se pone típicamente en un rebaje de modo que su lado sensible es al ras con la superficie de la estructura.

EXTENSÓMETROS

Imagen 6

Miden movimientos entre dos puntos, uno situado en la parte superior del sondeo y otro en la parte inferior al que se fija mediante un anclaje. Los desplazamientos de los puntos de anclaje se transmiten al emboquille del sondeo mediante hilos o varillas, midiéndose dichos desplazamientos por procedimientos mecánicos o eléctricos.
 
Aplicaciones
 
Los Extensómetros se utilizan para medir los movimientos de tierra y roca a lo largo de un solo eje. Las necesidades de extensómetros incluyen:
 
• Monitoreo de asentamiento en las excavaciones, fundaciones y terraplenes.
• Control del hundimiento anterior minas y túneles.
• Monitoreo de los movimientos en deslizamientos de rocas, muros y pilares.
• Monitoreo de consolidación del suelo bajo terraplenes y recargos.
• Monitoreo de la compresión de los pilotes y el suelo bajo montones.
• Monitoreo extendido en terraplenes.
• Monitoreo de la convergencia en las aberturas subterráneas, como túneles.
 
Vara Extensómetro
 
La vara Extensómetro consiste anclajes fijados a profundidades especificadas, barras en el interior de tubos de protección y una cabeza de referencia. Las mediciones se toman a la cabeza de referencia por micrómetro o por un sensor eléctrico.
 
Imán Extensómetro
 
El imán Extensómetro consiste en una serie de imanes que se instalan con un tubo de acceso. Los imanes están anclados a profundidades especificadas. Las mediciones se toman mediante la reducción de una sonda a través de la tubería de acceso para detectar la profundidad de los imanes.
 
Sondex
 
El sistema Sondex consta de una serie de anillos unidos a un tubo ondulado flexible. Para las mediciones se baja una sonda a través de un tubo de acceso interior para detectar la posición de los anillos.
 
Borros ancla Liquidación Point
 
El punto de asentamiento Borros ancla Liquidación Point se utiliza para supervisar la liquidación de suelo bajo un terraplén. Se compone de un ancla y dos tubos de subida y concéntricos que se extienden hacia arriba a través del terraplén. Las mediciones se realizan con una cinta graduada y encuesta óptica.
 
Hook Liquidación
 
El gancho de Liquidación se utiliza para supervisar la liquidación en carcasa inclinómetro telescópico. Las mediciones se toman mediante la reducción del dispositivo de gancho a través de la carcasa. El gancho es capturas en las articulaciones telescópicas y una lectura de profundidad se obtiene de una cinta de acero.
 
Strainmeter suelo
 
El strainmeter suelo se utiliza para controlar la difusión de material de terraplén. Por lo general se instala en zanjas.
 
Tape Extensómetro
 
El extensómetro de cinta se utiliza para monitorizar la convergencia en aberturas subterráneas, tales como túneles.

 
PIEZÓMETROS

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Instrumento utilizado para medir la cabeza de presión de los fluidos en el interior de masas de suelo y roca, consiste en la instalación de una tubería abierta en sus dos extremos colocada a lo largo de todo el sondeo. En el interior de la tubería se mide la altura que alcanza el agua. El control del nivel del agua en sondeos es de gran importancia y su su medida durante la perforación como a lo largo del tiempo después de finalizada, permite obtener información muy significativa sobre el tipo de acuífero y sus implicaciones en la permeabilidad del terreno y otros problemas hidrogeológicos y geotécnicos.
 
Aplicaciones
 
Piezómetros miden los niveles de presión del agua intersticial y subterráneos, proporcionando información esencial a:Imagen 8
 
• La comprensión de las condiciones del lugar inicial.
• La determinación de las tasas de seguros para la colocación de relleno
• La predicción de la estabilidad de taludes.
• Diseñar para empujes laterales.
• Evaluación de la eficacia de los sistemas de drenaje.
• Comprobación del funcionamiento de los sistemas de contención.
 
 
 
 
Piezómetros de tubo vertical
 
Imagen 9El piezómetro tubo vertical es el tipo más básico de piezómetros. Se compone de punta de filtro unido a un tubo ascendente que se extiende a la superficie. El agua fluye a través de la punta de filtro en el tubo de subida. Las lecturas se obtuvieron con un indicador de nivel de agua.
 
Piezómetros de cuerda vibrante
 
Imagen 10El piezómetro de cuerda vibrante es el tipo más comúnmente desplegados de piezómetros. Adecuado para la mayoría de aplicaciones, puede ser instalado en un pozo de sondeo, incrustado en relleno, o suspendido en un tubo vertical. Las lecturas se obtuvieron con una lectura portátil o un registrador de datos.
 
Piezómetros Neumáticos
 
Imagen 11El piezómetro neumático funciona por presión de gas. Puede ser instalado en un pozo de sondeo, incrustado en relleno, o suspendido en un gran tubo vertical de diámetro. Las lecturas se obtuvieron con un indicador de neumático.
 
 
Piezómetro de Titanio
 
Imagen 12El piezómetro de titanio es un dispositivo de 4-20 mA que es compatible con los registradores de datos industriales. Se utiliza generalmente para las pruebas de reducción.
 

 

GALERÍA DE IMÁGENES
 
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