Piezómetros
La clasificación de los piezómetros y la selección de modelos es una de las cuestiones más difíciles en el campo de la moonitoreo geotécnico. La elección de la solución adecuada para medir la presión del agua subterránea o el nivel del agua en el suelo, la roca o en la interfaz entre una estructura y el suelo debe tener en cuenta la permeabilidad del suelo y el objetivo de la medición.
Las dos clasificaciones principales de los piezómetros son «piezómetros abiertos» y «piezómetros cerrados».
Los piezómetros abiertos (también llamados piezómetros de tubo vertical) son tuberías formadas principalmente por una parte inferior con un filtro (filtro poroso Casagrande o tubo ranurado) y un tubo ciego simple o doble que conecta el filtro con la superficie. El agua fluye a través del filtro y al cabo de cierto tiempo (en función de la permeabilidad del suelo) alcanza un nivel de agua equilibrado. Si el filtro no está sellado dentro de un nivel freático determinado o está enterrado en la capa freática, el piezómetro abierto leerá el nivel freático. Si, por el contrario, la unidad de filtrado está sellada dentro de una capa determinada y sólo recoge agua de esa capa específica, el piezómetro abierto mide la presión del agua de poros de esta capa. En este caso, hablamos de piezómetros Casagrande.
Los piezómetros Casagrande se utilizan a menudo para controlar la presión del agua de poros en suelos de permeabilidad media. Los piezómetros abiertos se leen con un indicador de nivel de agua (WLI), también llamado medidor de inmersión, o con un transductor de presión relativa (modelo Sisgeo P252R). También puede utilizarse un transductor de presión absoluta si se compensa la presión barométrica utilizando los datos del barómetro local, para obtener resultados precisos.
Los piezómetros cerrados se entierran directamente en el suelo, en la roca o en la interfaz roca-suelo y en la estructura al nivel en el que se desea controlar la presión del agua de poro. El transductor de presión absoluta (normalmente llamado simplemente piezómetro) está disponible con diferentes porosidades de filtro, en función de la permeabilidad del suelo, y con diferentes tecnologías de sensores. Los piezómetros resistivos (modelo P235) suelen utilizarse en el monitoreo a corto plazo y las mediciones de alta frecuencia, como en las pruebas de bombeo; los piezómetros de cuerda vibrante (modelo PK45 o PK20) se utilizan cuando se requiere una alta fiabilidad y un monitoreo a largo plazo, como en los proyectos de presas. Si es necesario controlar la presión del agua en varios niveles, la solución más adecuada es la instalación de una cadena de piezómetros de cuerda vibrante multipunto (modelo PK45M). La técnica de instalación sugerida es el método «Fully Grouted», que permite una rápida instalación y respuesta a las variaciones de presión. Para algunos requisitos, la instalación de piezómetros en bolsos de arena, sellados con un tapón de cemento o bentonita, puede ser aconsejable pero difícil de implementar.
Los vertederos de aforo son instrumentos para controlar los caudales en canales abiertos: el principio de funcionamiento es que el caudal de agua es proporcional al nivel de agua por encima del vertedero. El agua fluye hacia el cuenco amortiguador aguas arriba y se mide con una regla, en caso de medición automática, con un transductor de presión hidrostático instalado en el cuenco amortiguador. El caudal en el canal abierto se calcula con una ecuación. Una de las aplicaciones más importantes es el control de la pérdida de agua de una presa: la cantidad de agua perdida es un parámetro para evaluar el rendimiento de una presa y es una parte importante del proyecto de control de seguridad a largo plazo.
En la norma internacional ISO 18674-4 «Measurement of pore water pressure: Piezómetros».
