Instrumentos Geomecanicos de medición
Piezómetro de cuerda vibrante
Tiene como objetivo principal medir la presión del agua de los poros en el suelo, cimientos de relleno de tierra / roca y estructuras de hormigón, como tuberías, barrenos, diques, oleoductos y tanques de presión.
Todos los piezómetros de cuerda vibrante poseen un diafragma de acero inoxidable muy sensible, el cual se comunica con el componente de cuerda vibrante.
Los piezómetros de cuerda vibrante pueden ser aplicados en:
- Control de obra: investigación de estabilidad y seguimiento de presas de tierra, terraplenes, cimentaciones, trabajos subterráneos de poca profundidad y excavaciones superficiales.
- Gradientes de elevación y presión de poros: cimentaciones, terraplenes, estribos y rellenos.
- Investigaciones hidrológicas: estudio de elevación de aguas subterráneas y operaciones de abastecimiento de agua.
- Aplicaciones medioambientales y de residuos.
- Mejora y estabilidad del suelo y estabilidad de taludes.
Ficha Técnica del Piezómetro de Cuerda vibrante
Tabla de Contenido
Video de Instrumentos de Medición – Piezometro
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¡Que aprendas y disfrutes de este contenido, saludos!
Tipos de Piezómetros de cuerdas vibrantes
- Piezómetro de cuerda vibrante W9:
El piezómetro comprende un elemento de punta porosa conectado a un transductor de cuerda vibrante (VW). El cuerpo del transductor está construido con materiales de alta integridad; el cable sensor, el diafragma y el ancla están encerrados en una unidad independiente. Se incluye un protector de sobretensión eléctrica en el diseño para evitar daños en la bobina si se inducen voltajes excesivos en el cable de conexión durante tormentas eléctricas.
Ficha Técnica del Piezómetro de cuerda vibrante W9:
Características:
- Pequeño calibre
- Tecnología de cuerda vibrante (VW) probada
- El material utilizado para su elaboración es de acero inoxidable
- Compensación de temperatura incorporada
- Sellado herméticamente
- Diseñado para monitoreo y control a largo plazo
- No posee elementos electrónicos en el módulo sensor
- Posee la capacidad de medir presiones de poro negativas hasta 50 kPa
- Equipado con termistores para control de temperatura.
- Piezómetro de cuerda vibrante para trabajo pesado
El piezómetro de cuerda vibrante para trabajo pesado está diseñado para el monitoreo a largo plazo y exacta y correcta medición de las presiones de agua de los poros en suelos y rocas parcial o totalmente saturados.
El diseño de alta resistencia evita que las tensiones de la carcasa afecten las lecturas en instalaciones extremas (presas y tensiones elevadas en el terreno). El transductor está equipado con un filtro de acero sinterizado de baja entrada de aire o con un filtro de cerámica de alta entrada de aire. Se encuentra disponible una boquilla en forma de cono para instalaciones de empuje.
Ficha Técnica del Piezómetro de cuerda vibrante para trabajo pesado
- Piezómetro de cuerda vibrante Multipunto
Los piezómetros de cuerda vibrante multipunto, también llamados piezómetros multinivel, proporcionan mediciones de la presión del agua intersticial a diferentes alturas en el mismo pozo. El aislamiento de la presión del agua intersticial en cada elevación se logra mediante el método de instalación completamente enlechado
Las aplicaciones de este tipo de piezómetros incluyen el control de la sobrepresión en suelos limosos y arcillosos, la medición de la permeabilidad y los gradientes hidráulicos en presas y la evaluación de la presión del agua para las tasas seguras de deslizamientos de tierra.
Las señales de salida, adecuadas para la transmisión a largas distancias, se leen y automatizan fácilmente.
El piezómetro multipunto es una serie de transductores de presión de cuerda vibrante conectados a través de un solo cable multinúcleo que permite tener hasta el punto de medición número 8 en un pozo.
Están disponibles con varios filtros de escala completa y con filtros HAE y LAE.
Ficha Técnica del Piezómetro de cuerda vibrante Multipunto
Piezómetro de tubo vertical casagrande
Uno de los instrumentos más simples para medir el nivel piezométrico en el suelo es un piezómetro de tubo vertical abierto o Casagrande. Es un tubo de plástico, con un diámetro pequeño (hasta 20 mm) y una sección porosa en la parte inferior.
Esta tubería se instala dentro de un pozo mientras se coloca la sección porosa en la parte inferior donde se medirá el nivel piezométrico. El anillo entre el filtro poroso y el pozo tiene arena, sellado por ambos lados con bentonita y el resto del pozo se rellena con un mortero de cemento.
La presión del agua subterránea empuja el agua hacia el tubo vertical hasta que el nivel de agua dentro del tubo vertical (h) es igual al nivel piezométrico (presión de agua de poro) en el suelo a la altura del filtro poroso.
Ficha Técnica del Piezómetro de tubo vertical casagrande
Piezómetro hidráulico VW2
A través de estos piezómetros es posible realizar mediciones con precisión de las presiones de agua intersticial en suelos y rocas parcial o totalmente saturados. El sistema comprende una punta de piezómetro de cerámica porosa sellada en el horizonte de medición y conectada a una posición de medición remota a través de tubos gemelos de nailon llenos hidráulicamente. El piezómetro mide la presión hidráulica total a partir de la cual se pueden calcular las presiones intersticiales.
Los piezómetros hidráulicos consisten en un filtro poroso que encierra un depósito de agua, que está separado de un manómetro por tubos flexibles llenos de agua. Los tubos se utilizan para hacer circular el agua a través del sistema, eliminando el aire y asegurando que el depósito permanezca lleno de agua.
Fecha Técnica del Piezómetro hidráulico VW2
Piezómetro para Hincar
Este tipo de piezómetro está elaborado con el objetivo de permitir su instalación en arcillas blandas, suelos orgánicos o de grano fino sin cohesión.
Los piezómetros para hincar son introducidos de forma directa al suelo haciendo uno de un penetrómetro cónico corriente o a través del uso de barras de perforación con adaptadores.
El cono de la nariz de gran diámetro disminuye la posibilidad de sobrepresión mientras el piezómetro se empuja hacia el suelo.
Aplicaciones
- Muestreo de agua subterránea, incluidos COV.
- Monitoreo del nivel del agua
- Monitoreo de caudal base en lechos de arroyos
- Delineaciones de plumas de contaminación
- Muestreo de gas en suelo
- Monitoreo de UST
- Evaluación del sitio a bajo costo y con mínima alteración
- Puntos de aspersión
Ficha Técnica del Piezómetro para Hincar
Piezómetro neumático
Los piezómetros neumáticos se utilizan para medir la presión del agua intersticial en suelos saturados.
El piezómetro neumático es mecánicamente simple, económico, confiable y robusto. Está diseñado para no permitir problemas con respecto a la instrumentación eléctrica.
El piezómetro neumático está diseñado para medir con precisión las presiones de agua intersticial en suelos y rocas total o parcialmente saturados.
La punta del piezómetro neumático comprende un elemento poroso integral con un transductor de diafragma de alta calidad, instalado en un pozo, enterrándolo en el relleno o empujándolo a profundidades poco profundas en suelo blando.
Los tubos de nylon gemelos en una funda de polietileno son capaces de permitir la conexión del transductor a un tablero de terminales o en su defecto, directo a la unidad de lectura portátil.
Ficha Técnica del Piezómetro neumático
Piezómetro de alta temperatura VW
Los piezómetros de alta temperatura son adecuados para los entornos extremos de temperatura y presión que se encuentran en aplicaciones como el calor geotérmico y los sistemas mejorados de recuperación de petróleo, incluido el drenaje por gravedad asistido por vapor (SAGD) y la estimulación cíclica de vapor (CSS). Son capaces de monitorear altas temperaturas hasta 250 ° C y presiones hasta 34.5 MPa.
Estos son fabricados con materiales resistentes a la corrosión y a altas temperaturas, junto con una calibración de temperatura completa, proporcionan datos estables a largo plazo de alta precisión sin desplazamiento cero.
El cable encapsulado tubular (TEC) especialmente diseñado es resistente a altas temperaturas y altamente flexible para una fácil instalación dentro de pozos o sobre el suelo.
También disponible como transductor de presión con conexión roscada en la base.
Ficha Técnica del Piezómetro de alta temperatura VW
Medidor de nivel de Agua
Un medidor de nivel de agua se utiliza para determinar el nivel de agua dentro de un pozo, tubería de piezómetro o sumidero. Consiste en una sonda envuelta en acero inoxidable con una sonda conductora especialmente diseñada para minimizar los errores de desplazamiento, proporcionando una precisión incomparable, particularmente en piezómetros de pequeño calibre.
Aplicaciones
El medidor de nivel de agua es ideal para investigaciones de sitios como:
- Pozos abiertos
- Control de las operaciones de desagüe y drenaje
- Estabilidad de presas, embalses y terraplenes
- Investigaciones hidrológicas e hidrogeológicas de Recursos hídricos
- Estudios de contaminación y medioambientales
- Mediciones de permeabilidad in situ y ensayos de bombeo
- Investigaciones de estabilidad de taludes naturales y cortados
Fecha Técnica del Medidor de nivel de Agua
Otros instrumentos de medición
Inclinómetros
- Inclinometro horizontal en sitio
Consiste en una carcasa, una sonda horizontal, un cable de control, un cable de tracción y una unidad de lectura. La carcasa del inclinómetro se instala en una zanja o pozo horizontal con un juego de ranuras orientadas verticalmente. La sonda, el cable de control, el cable de tracción y la unidad de lectura se utilizan para inspeccionar la carcasa.
Se lleva a cabo un levantamiento arrastrando la sonda de un extremo de la carcasa al otro, deteniendo su recorrido a intervalos de medio metro para medir la inclinación (se utilizan intervalos de dos pies para las sondas de unidades inglesas). La primera encuesta establece el perfil inicial de la carcasa. Los estudios posteriores revelan cambios en el perfil si se ha producido un movimiento de tierra.
Fecha Técnica del Inclinometro horizontal en sitio
- Sistema de inclinometro fijo digital
Este tipo de inclinometros permite realizar lecturas de forma simple y precisa. El inclinometro digital posee un sistema donde se requiere un ángulo de precisión en un rango amplio. Los cuatro cuadrantes del sistema están mecanizados con precisión, lo que permite medir ángulos desde cualquiera de los lados que se desee.
El procedimiento de instalación de los inclinómetros es un poco más complicado y requiere asistencia especial. A continuación, se explica cómo se realiza la instalación de la carcasa del inclinómetro para instalar aún más el inclinómetro digital en un pozo, una pared de diafragma o un asentamiento de presa.
Ficha Técnica del Sistema de inclinometro fijo digital
- Sistema de inclinometro vertical en sitio
El sistema de inclinómetro en el lugar consta de una carcasa de inclinómetro y una serie de sensores de inclinómetro en el lugar.
La carcasa del inclinómetro proporciona acceso para mediciones subterráneas, controla la orientación de los sensores y se mueve con el terreno circundante.
En instalaciones verticales, la carcasa se instala en un pozo que pasa a través de una zona sospechosa de movimiento hacia un suelo estable debajo. Un juego de ranuras en la carcasa está alineado con la dirección de movimiento esperada, como se muestra en el dibujo de la izquierda.
Las ranuras en la carcasa controlan la orientación de los sensores en el lugar. Un cable de acero inoxidable mantiene los sensores a la profundidad requerida. Los sensores miden la inclinación desde la vertical. A medida que se produce el movimiento del suelo, la carcasa se mueve con él, cambiando la inclinación de los sensores dentro de la carcasa.
Ficha Técnica del Sistema de inclinometro vertical en sitio
- Sonda inclinométrica para medición de deformaciones horizontales
La función de un inclinómetro de pendiente horizontal es similar a la de los inclinómetros verticales. Sin embargo, se instalan en pozos horizontales en los que uno o ambos extremos se adhieren a la superficie del suelo.
Las ranuras deben alinearse verticalmente sin torsión y su perpendicularidad se verifica durante la adición de un nuevo segmento de carcasa.
Los inclinómetros de pendiente horizontal se utilizan para derivar el movimiento vertical del suelo.
Ficha Técnica Sonda inclinométrica para medición de deformaciones horizontales
- Tuberías inclinométricas
Es un tubo con distintas ranuras, habitualmente se instala en un orificio perforado, se usa junto con el sistema de inclinómetro para el control de los movimientos horizontales del terreno y/o armaduras.
Ficha Técnica de Tuberías inclinométricas
Extensómetros
- Extensómetro de Cinta
El extensómetro de cinta está diseñado para realizar mediciones ante pequeñas modificaciones o variaciones en la distancia resultante entre paredes opuestas o la separación que se forma entre el techo y el piso de excavaciones, túneles o minas. También se puede utilizar para monitorear deformaciones en estructuras y soportes y para medir movimientos de pendientes inestables. La lectura se proporciona electrónicamente a través de una pantalla LCD en el panel frontal.
Ficha Técnica del Extensómetro de Cinta
- Extensómetro de cuerda vibrante
Los sensores de cuerda vibrante (VW) se utilizan ampliamente para monitorear la tensión, la fuerza, la presión, el desplazamiento y la inclinación en muchas aplicaciones de monitoreo: puentes, salud estructural, pendientes, presas, carreteras, agua subterránea y otros sitios geotécnicos. Estos sensores dominan en estas aplicaciones debido a su capacidad para proporcionar mediciones precisas durante períodos muy largos, incluso décadas de monitoreo desatendido.
Ficha Técnica del Extensómetro de cuerda vibrante
- Extensómetros de pozos
Los extensómetros de pozos son generalmente utilizados para realizar mediciones mediante desplazamientos verticales en el suelo. Más específicamente, son pozos profundamente anclados que se utilizan para medir la compactación del intervalo entre el fondo del extensómetro y la superficie terrestre.
Ficha Técnica del Extensómetros de pozos
Preguntas Frecuentes:
¿Para qué se utiliza la instrumentación geotécnica?
La instrumentación geotécnica se utiliza para monitorear el comportamiento del suelo o la roca. El término “construcción geotécnica” denota una construcción que requiere la consideración de las propiedades de ingeniería del suelo o la roca.
¿Qué es un piezómetro?
Los piezómetros son los sensores geotécnicos que se utilizan para medir la presión del agua de los poros (nivel piezométrico) en el suelo. Está diseñado para medir la presión del agua intersticial en el suelo, rellenos de tierra / roca, cimientos y estructuras de hormigón.
¿Cuál es la forma más simple de piezómetro que existe?
El piezómetro de Casagrande se considera la forma más simple de piezómetro.
¿Cuál es el tipo de piezómetro más común?
El piezómetro de Casagrande se considera la forma más simple de piezómetro. Consiste en una punta de Casagrande conectada a los tramos del tubo de extensión. El nivel del agua dentro de la tubería se mide con el medidor de inmersión.
¿Cuáles son los usos de un piezómetro?
Estudiar el efecto del agua en los poros del suelo o la roca. Determinar el nivel y el patrón de flujo del agua subterránea. Determinar el patrón de flujo del agua en el relleno de tierra / roca, presas de concreto y sus cimientos. Delinear la línea freática.
¿Dónde se instalan los piezómetros?
Generalmente se instalan en perforaciones, pero también se pueden colocar en relleno.
¿Qué es un extensómetro?
Un extensómetro es un instrumento de alta precisión especialmente diseñado para geólogos o ingenieros civiles para medir el alargamiento de un material bajo tensión. Este instrumento es perfecto para ensayos de tracción.
¿Qué es un inclinómetro?
Un inclinómetro (o clinómetro), es un instrumento utilizado para medir los ángulos de pendiente / inclinación y elevación / depresión de un objeto con respecto a la gravedad.
1 ¿Para qué se utiliza la instrumentación geotécnica?
La instrumentación geotécnica se utiliza para monitorear el comportamiento del suelo o la roca. El término «construcción geotécnica» denota una construcción que requiere la consideración de las propiedades de ingeniería del suelo o la roca.
2 ¿Qué es un piezómetro?
Los piezómetros son los sensores geotécnicos que se utilizan para medir la presión del agua de los poros (nivel piezométrico) en el suelo. Está diseñado para medir la presión del agua intersticial en el suelo, rellenos de tierra / roca, cimientos y estructuras de hormigón.
3 ¿Cuál es la forma más simple de piezómetro que existe?
El piezómetro de Casagrande se considera la forma más simple de piezómetro
4 ¿Cuál es el tipo de piezómetro más común?
El piezómetro de Casagrande se considera la forma más simple de piezómetro. Consiste en una punta de Casagrande conectada a los tramos del tubo de extensión. El nivel del agua dentro de la tubería se mide con el medidor de inmersión.
5 ¿Cuáles son los usos de un piezómetro?
Estudiar el efecto del agua en los poros del suelo o la roca.
Determinar el nivel y el patrón de flujo del agua subterránea.
Determinar el patrón de flujo del agua en el relleno de tierra / roca, presas de concreto y sus cimientos.
Delinear la línea freática.
6 ¿Dónde se instalan los piezómetros?
Generalmente se instalan en perforaciones, pero también se pueden colocar en relleno.
7 ¿Qué es un extensómetro?
Un extensómetro es un instrumento de alta precisión especialmente diseñado para geólogos o ingenieros civiles para medir el alargamiento de un material bajo tensión. Este instrumento es perfecto para ensayos de tracción.
8 ¿Qué es un inclinómetro?
Un inclinómetro (o clinómetro), es un instrumento utilizado para medir los ángulos de pendiente / inclinación y elevación / depresión de un objeto con respecto a la gravedad.
Fuentes:
- Coronado, Instrumentación geotécnica como herramienta de control en obras de ingeniería, 2016
- Tiñeda, Aguas subterráneas: piezómetros, sistemas de remediación y muestreo en una planta TAR, 2014
Artículos de interés:
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