alicia alpizar

Monitoreo de deslizamientos mediante sistemas de auscultacin geotcnica

ING. ALICIA ALPIZAR BARQUERO PRESIDENTE IIG CONSULTORES

Introduccin o antecedentes

Vigilancia de Comportamiento de las

Obras

Evaluacin de Seguridad de las Obras y/o del terreno

Ingenieros

Empresas Constructoras

Instituciones Estatales

Dirigido a:

Introduccin o antecedentes Monitoreo de:

Obras lineales o puntuales

en entorno urbano

Agenda y programa Desafos de la Ingeniera

Definicin de la Auscultacin Geotecnica

a. El Mtodo Observacional

b. Pasos del Proceso

c. Magnitudes sujetas a control

d. Equipos de Instrumentacin

e. Programas de Seguimiento

Aplicaciones

Conclusiones

DESAFIOS DE LA INGENIERIA

Obras ambiciosas

Necesidad de desarrollo

Geologas complejas

Espacios limitados

Avances tecnolgicos

Qu es la auscultacin geotcnica?

Es la rama de la ingeniera que nos permite medir la respuesta del terreno ante determinadas variaciones en las condiciones de su entorno, las cuales pueden ser debidas a la ejecucin de obras o a fenmenos naturales.

Se fundamenta en el Mtodo Observacional.

Mtodo Observacional (MO) de Peck (1969)

El objetivo fundamental del MO es proporcionar una manera de controlar el proyecto y construccin afianzando la seguridad y minimizando los costos, en la medida que el diseo puede modificar la construccin.

Peck propone dos maneras de aplicar el MO: a. Como la mejor salida (Best way out): cuando se presentan en

el sitio problemas inesperados durante la construccin, el MO es la nica esperanza para el buen xito de la obra.

b. Ab initio: en los que el uso del MO se ha visualizado desde el inicio del proyecto.

Anlisis previo

Exploracin para establecer la naturaleza, el patrn y las propiedades del sitio.

Evaluar las condiciones ms probables que se pueden presentar.

Diseo

Establecer el diseo basado en una hiptesis de trabajo.

Calcular los mismos valores bajo las condiciones ms desfavorables.

Seleccionar de manera anticipada las acciones a seguir o modificar el diseo para cada pronstico.

Instrumentacin

Seleccionar las cantidades que sern observadas.

Medir las cantidades que sern observadas y evaluar las condiciones reales.

Anlisis e Interpretacin

Modificar el diseo para adaptarlo a las condiciones reales.

PASOS DEL MTODO OBSERVACIONAL Y LA AUSCULTACIN GEOTECNICA

Mag

nit

ud

es e

n C

on

tro

l

Movimientos Superficiales

Control Topogrfico

Movimientos Horizontales y Verticales

Inclinmetros

Increx

Sliding

Extensmetros

Apertura de Grietas Extensmetros

horizontales

Presiones Intersticiales

Piezmetros abiertos

Piezmetros cuerda vibrante

Fuerzas de Anclaje Celdas de Carga

Instrumentacin

Monitoreo

Auscultacin

INSTRUMENTACIN

Constituye la parte instrumental del Plan de Auscultacin

Para su diseo se debe definir y concretar:

La finalidad de la instrumentacin

Variables a conocer y medir

Interrelacin entre las variables que permita el contraste

Tipos de aparatos de medida:

Fundamento fsico en que se basan

Robustez, fiabilidad, precisin y tolerancias admisibles

Rango de medidas

Limitaciones de emplazamiento y seguimiento

Secciones representativas a instrumentar, emplazamiento y profundidad de colocacin de los aparatos, as como momento de su puesta en obra

Interferencias con las obras o estructuras

Seguimiento: Frecuencia de las lecturas, velocidad de informacin y tratamiento de los datos

Hay que contemplar el riesgo de perder equipos!: Duplicar

ADQUISICION MANUAL DE TOPOGRAFIA

INCLINOMETRIA

RELLENO TUBERA INCLINOMTRICA DE

ALUMINIO ANODIZADO O DE ABS

MANGUITO DE

EMPALME

TAPN DE BOCA

TAPN DE FONDO

ARQUETA DE

PROTECCIN

INCLINOMETRO

INCLINOMETRO

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

35,0

-5 0 5 10 15

Desplazamiento (mm)

Pro

fun

did

ad

(m

)

EXTENSMETRO DE VARILLA

Los extensmetros son dispositivos lineales que miden variaciones de longitud entre puntos concretos

EXTENSMETRO DE VARILLA

EXTENSMETRO INCREMENTAL

Los extensmetros incrementales solucionan la limitacin de puntos de medida, ya que permiten establecer puntos de control cada metro

Miden los incrementos de deformaciones axiales a lo largo de un sondeo, en puntos consecutivos solidariamente unidos al terreno equidistantes inicialmente

EXTENSMETRO INCREMENTAL

PIEZOMETROS

Proporcionan de manera automtica o manual, informacin de la presin del agua en los poros.

Abiertos Cuerda Vibrante

PIEZOMETROS MULTINIVEL

CELDAS DE PRESION TOTAL

Son aparatos constituidos por lminas o discos que se instalan en la superficie de estructuras en contacto con el terreno y miden tensiones normales a ellos

Se emplean en estructuras de contencin, para determinar las presiones activas y pasivas del suelo

LINEAS CONTINUAS DE ASIENTO

HITOS DE NIVELACIN TOPOGRFICA

-0,050

0,000

0,050

0,100

0,150

0,200

0,250

0,300

0,350

04-09-07

19-09-07

04-10-07

19-10-07

03-11-07

18-11-07

03-12-07

18-12-07

02-01-08

17-01-08

01-02-08

16-02-08

02-03-08

17-03-08

01-04-08

16-04-08

01-05-08

16-05-08

31-05-08

15-06-08

ASIEN

TO

EN

M

P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10

P11 P12 P13 P14 P15 P16 P17 P18 P19 P20

P21 P22 P23 P24 P25 P26 P1002


-0,020

0,000

0,020

0,040

0,060

0,080

0,100

0,120

0,140

0,160

0,180

0,200

0,220

0,240

0,260

0,280

0,300

100.000 1.000.000 10.000.000 100.000.000

TIEMPO (s)

ASIEN

TO

(m

)

P1 P2 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 P11 P12 P13 P14

P15 P16 P17 P18 P19 P20 P21 P22 P23 P24 P25 P26

CURVA DE CONSOLIDACIN

2000

2200

2400

2600

2800

3000

3200

3400

3600

1 10 100 1000 10000 100000

Tiempo (sg)

De

form

ac

in

(m

m x

0,0

01

)


-0,050

0,000

0,050

0,100

0,150

0,200

0,250

0,300

0,350

0,400

100.000 1.000.000 10.000.000 100.000.000 1.000.000.000

TIEMPO (segundos)

ASIEN

TO

(m

)

P1 P2 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10

P11 P12 P13 P14 P15 P16 P17 P18 P19

P20 P21 P22 P23 P24 P25 P26 MODELO


0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

1 10 100 1.000 10.000

TIEMPO (das)

ASIEN

TO

(m

)

MODELO MODELO SIN PRECARGA

Situacin actual

Situacin a 3 meses

PROGRAMA DE SEGUIMIENTO Deben ser prolongadas en el tiempo:

No menos de 3 meses con obra parada

Superior a un ciclo climtico si se analizan efectos de este tipo

Al menos un mes tras la finalizacin de las obras

En todo caso, hasta obtener una informacin fiable o descartar esta posibilidad

Frecuencia de las lecturas:

Una periodicidad normal es semanal-quincenal

Se debe intensificar si se detectan comportamientos anmalos

Deben estar correlacionadas con las fases, hitos y avances de las obras

A ser posible deben mantenerse los operarios y aparatos de medicin a lo largo de toda la campaa

Para tratar los datos es preciso disponer de un nmero mnimo de lecturas (no menos de 5-6)

PROGRAMA DE SEGUIMIENTO Tratamiento de los datos:

Debe disponerse de la informacin con rapidez suficiente para poder adoptar las medidas correctoras o preventivas necesarias en su caso

Es fundamental reflejarlas en grficos y analizar sus tendencias

Debe aplicarse un criterio lgico para descartar medidas errneas o incorrectas (fallos de lectura, error de los aparatos, alteraciones en las bases de referencia, etc.) que pueden enmascarar comportamientos reales

Es importante analizar las velocidades de los movimientos

Cuando se analizan fenmenos temporales muy prolongados es recomendable convertir la escala temporal en logartmica

Se deben comparar con las previsiones realizadas y, en su caso, corregirlas a medida que se conocen los resultados

Hay que realizar la previsin temporal de estabilizacin de los fenmenos

EJEMPLOS DE APLICACIONES

Registro de Parmetros de comportamiento me permite:

Mejorar los criterios de decisin (intervencin / reconstruccin)

Respaldar la toma de decisiones de los profesionales a cargo

Retroalimentar los modelos geotcnicos y los condicionantes previstos

Acercanos a sistemas de estabilizacin definitivos

CONCLUSIONES La implantacin de un sistema de monitoreo, permite mejorar la eficacia de los

mantenimientos preventivos y correctivos.

Por otro lado, el empleo de sistemas de monitoreo, permite no slo cuantificar el impacto de un problema, sino tambin aclarar cul es la causa que genera dicho problema. Por lo que a la hora de plantear actuaciones correctoras, se pueden aplicar soluciones definitivas que resuelvan el origen del problema, en vez de plantear soluciones temporales que frenen momentneamente el problema.

Asimismo, el coste que supone implantar un sistema de monitoreo, es nfimo, en comparacin con el ahorro econmico que puede suponer para el Estado o para las Constructoras, aplicar soluciones correctoras o modificar durante la marcha, el propio proceso constructivo, disponiendo de informacin detallada que permita asegurar el xito de dicha solucin correctora o de dicha modificacin realizada durante la propia ejecucin.

Informacin de Contacto

ING. ALICIA ALPZAR BARQUERO

Email: [email protected]

Telfono: (506) 8922-9161 Web: www.iigconsultores.com

Preguntas y Respuestas

alicia alpizar

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