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Piezómetros


Piezometers

El piezómetro es ampliamente utilizado en ingeniería civil, con el fin de controlar la presión intersticial o el nivel freático.

Las aplicaciones más comunes son las siguientes:

  • presas de materiales sueltos y terraplenes
  • Subpresión en cimentaciones de presas
  • Nivel de agua en el suelo
  • Presión de agua en poros
  • Control de las filtraciones
  • Presión de agua detrás de los revestimientos de túneles
  • Posibles deslizamientos de tierras
  • Drenaje y pruebas de bombeo 
  • Fundaciones y muros pantalla

La clasificación y los modelos de piezómetros son uno de los temas más difíciles en el ámbito de la auscultación geotécnica. La solución adecuada para medir el agua en el suelo es función de la permeabilidad del suelo y del objetivo de la medición.

Las dos principales familias piezómetricas son "piezómetros abiertos" y "piezómetros cerrados".

Los piezómetros abiertos (también llamados piezómetros de tubo abierto) son columnas compuestas principalmente por una parte inferior, donde el agua se filtra al interior de la columna (filtro poroso de Casagrande o tubo ranurado) y en un tubo ciego o doble tubo que conecta el filtro con la superficie.

El agua fluye a través del filtro y después de un tiempo variable (en función de la permeabilidad del suelo) alcanza un nivel de equilibrio. Si el filtro no está sellado en un determinado estrato o está enterrado en la capa freática, el piezómetro abierto leerá el nivel freático. Por el contrario, si la unidad de filtro está sellada en un nivel de referencia y puede recoger agua sólo de ese nivel, el piezómetro abierto medirá el nivel piezométrico de la capa donde el filtro está instalado. En este caso hablamos de piezómetro de Casagrande, utilizado a menudo para controlar la presión intersticial en una capa intermedia de suelo permeable. Los piezómetros abiertos se leen mediante una sonda de nivel de agua (WLI) o con un transductor de presión relativa (Sisgeo modelo P252R). También se podrían utilizar transductores de presión absoluta, aunque sería necesaria la compensación de la presión barométrica.

Los piezómetros cerrados se entierran directamente en el suelo en el nivel donde se precisa controlar la presión intersticial. El transductor de presión absoluta (normalmente llamado simplemente "piezómetro") podría tener diferentes porosidades de filtración, en función de la permeabilidad del suelo y una tecnología de transductor diferente. Los piezómetros resistivos se utilizan normalmente para el seguimiento a corto plazo y adquisiciones de alta frequencia como en las pruebas de bombeo; los piezómetros de cuerda vibrante se utilizan cuando es necesaria una alta fiabilidad y para el seguimiento a largo plazo, como en los proyectos de presas.

Si se requiere un control de la presión del agua en varias capas, la solución más adecuada es una cadena de piezómetros multipunto de cuerda vibrante (modelo PK45M). El método de instalación recomendado es el método "fully grouted" que permite una instalación rápida y una respuesta pronta a los cambios de presión.