MEDICIÓN DE PRESIONES DE AGUA EN EL TERRENOlunes, 19 de agosto de 13 1. No todos los piezómetros pueden medir presiones negativas. el agua se encuentra a presión negativa. Para que se reciso que el nivel . Sin embargo. 19 de agosto 13 Figura 2. Por encima existe una zona de “agua capilar”.! MEDICIÓN DE PRESIONES DE AGUA EN EL TERRENO Se denomina nivel freático a la superficie formada por los puntos en los que la presión del agua es la atmosférica. en clinación deldenivel lunes. y e los poros del iste una zona de turada nivel en freático NIVEL FREÁTICO las y más arriba. El agua en el terreno Teoría por debajo de este agua freática". El agua situada bajo ese nivel se denomina “agua freática” y satura completamente los poros del suelo. rreno puede estar RÍO iento. El agua en terreno puede estar en reposo o en movimiento. saturada en las inmediaciones del nivel freático y parcialmente saturada más arriba. Por encima del nivel freático. Nivel freático . La figura muestra tres tubos perforados instalados en un suelo dentro del cual no hay flujo de agua. lunes. 19 de agosto de 13 . como la superficie formada por los puntos en los que la presión del agua es la atmosférica. Cuando existen tales condiciones de equilibrio. por consiguiente. la presión de agua aumenta uniformemente con la profundidad. independiente de la ubicación de las perforaciones.! MEDICIÓN DE PRESIONES DE AGUA EN EL TERRENO DIFERENCIAS ENTRE NIVEL DE AGUA Y PRESIÓN DE PORO Ya se definió el nivel de agua o nivel freático. el nivel de agua en los tubos subirán hasta el nivel del agua. el resto están perforados sólo cerca del fondo.MEDICIÓN DE PRESIONES DE AGUA EN EL TERRENO DIFERENCIAS ENTRE NIVEL DE AGUA Y PRESIÓN DE PORO Qué pasa si se coloca una capa de relleno sobre la arena de la figura anterior. 19 de agosto de 13 . por consiguiente. lunes. En el tubo (b) es posible que se mida el nivel del agua. El tubo (b) se encuentra perforado en toda su longitud. Los tubos (c) y (d) indican la presión de poros en la arcilla en los puntos (1) y (2). porque la permeabilidad en la arena es mucho mayor que en la arcilla. existen excesos de presión de poros en la arcilla y el agua ya no se encuentra en equilibrio. El tubo (a) indica el nivel del agua. el exceso de presión de poros en la arena se disipa casi de inmediato. El nivel del agua en (c) es menor que en (d) porque se ha disipado una mayor cantidad de presión de agua en el punto (1) con respecto al punto (2). cuando aún no se ha consolidado. Debido a la alta permeabilidad de la arena. La figura muestra la condición pronto después de la colocación del relleno. Los 4 tubos perforados mostrados son instalados de forma tal que el suelo se encuentre en íntimo contacto con la parte exterior de los tubos. 19 de agosto de 13 . Esto causa una disminución inicial de la presión de poro que puede llegar a ser negativa.MEDICIÓN DE PRESIONES DE AGUA EN EL TERRENO PRESIONES DE PORO NEGATIVAS Las presiones de poros pueden ser negativas. al remover una fuerza compresiva que ha sido aplicada a un suelo. se reduce la presión sobre el suelo bajo el fondo de la excavación. Por ejemplo. lunes. definida como una presión que es menor que la atmosférica. si se efectúa una excavación en arcilla. Las presiones de poro negativas pueden ser causadas. en algunos casos. VIBRATING WIRE PIEZOMETER STANDARD DATASHEET W9 POZÓMETRO PRODUCTS PIEZÓMETRO FEATURES Small diamteer device. 19 de agosto de 13 The W9 is built from high quality 316 grade Stainless Steel and designed for pressure ranges . Esta información permite contar con antecedentes iniciales de presiones de aguas y variaciones estacionales. Capable of measuring negative pore pressures to –50 kPa. Connecting cable is strong. Un pozo de observación es un pozo en el terreno el que no tiene sellos y que por lo tanto. El piezómetro se utiliza para medir la presión de poros. su campo de aplicación se reduce a rocas o suelos continuamente permeables y en que la presión crece uniformemente con la profundidad. flexible and can be used in lengths in excess of 1000m. la aplicación de este tipo de pozos es muy limitada. Over-voltage surge arrestor fitted to protect against electrical damage. de modo que responde sólo a la presión del agua en su contorno. The Soil Instruments Standard Vibrating Wire Piezometer (W9) provides accurate measurement of pore pressures in rock. screened. Fast response to pressure changes. No electronic components in sensor module ensures long term reliability. al medir los niveles de agua con pozómetros. puede crear conexiones verticales entre estratos. Accuracy unaffected by cable length. se concentra generalmente en las etapas de exploración. fully or partially saturated soil and is the culmination of our 30+ years of expert the design and manufacture of Vibrating Wire instrument technology. es conveniente medir presiones a diferentes niveles. Advanced design prevents case stresses from affecting readings. Manufactured from high grade 316 stainless steel for extended operation. Como estas condiciones rara vez se pueden asumir. accurate and small with excellent long term stability. lunes. Sin embargo. ensures long working life of the instrument. Hermetically sealed. pero no a presiones en otras elevaciones. The transducer is fitted with either a high or low air entry ceramic filter sleeve or a sintered Stainless Steel filter disc and a coned nose piece is available for push-in installations. Available with thermistors for temperature monitoring.MEDICIÓN DE PRESIONES DE AGUA EN EL TERRENO Un piezómetro es un instrumento que es sellado dentro del terreno. como permite una conexión vertical en diferentes estratos. El nivel del agua en el tubo se estabiliza en el nivel piezométrico y puede ser medida con un pozómetro lunes. 19 de agosto de 13 ! . excepto que tiene un sello.MEDICIÓN DE PRESIONES DE AGUA EN EL TERRENO TIPOS COMUNES DE PIEZÓMETROS PIEZÓMETRO CASAGRANDE Este piezómetro es similar al pozo de observación. lo que permite medir las presiones a la profundidad deseada. and different tip designs are available to suit various types of ground. 19 de agosto de 13 DATA SHE W1 .co.soil. Una opción a este tipo de instrumento de fábrica.Alternative types may be driven or pushed into soft soil. with effective and accurate installation of the filter and backfill grout. head readings taken in boreholes to depths in excess of 200m. ENGLAND Telephone: Telefax: Nat 01825 765044 Nat 01825 761740 Int +44 1825 765044 Int +44 1825 761740 email: [email protected]. puede ser un tubo ranurado a la profundidad que se desea medir. MEDICIÓN DE PRESIONES DE AGUA EN EL TERRENO La foto muestra un piezómetro tipo Casagrande.uk Website: www. que corresponde a un filtro poroso. TN22 1QL. que permite el paso del agua pero evita el paso de arena u otro material. UCKFIELD.uk lunes. BELL LANE. EAST SUSSEX. DE PERMEABILIDAD Y ENSAYOS DE BOMBEO • MEDICIONES v. PERO QUE TIENE ALGUNAS SE EXPLICARÁN Después haber esperado el tiempo necesario paraLIMITACIONES el secadoQUE del pegamento.hasta que el tubo llegue al fondo. Bajando las barras de PVC SE TRATA DE UNO de DE LOS SISTEMAS MÁS UTILIZADOS. hasta ju antes de llegar a la cama que se hizo de arena. A RAJO ABIERTO atornilla el filtro Casagrande EalHIDROGEOLÓGICAS final de la tubería. EN superior POZOSaABIERTOS • NIVELES DE AGUA DE OPERACIONES DE DRENAJE iv. j) Deje pasar 15 minutos para que pegue lo suficiente para manejarlo y dos horas para el curad por encima de los 15. Limpie el exceso.DE Para ello previamente HIDROLÓGICAS RECURSOS DE AGUA la tube • INVESTIGACIONES DE ESTABILIDAD DE TALUDES MINAS RAJO ABIERTO • ESTUDIOS de PVC deberá haber quedadoNATURALES habilitadaY DE con un DE terminal acorde al fil • POLUCIÓN Y ESTUDIOS AMBIENTALES Casagrande.5ºC antes de probar a presión de hasta 180psi. MEDICIÓN DE PRESIONES DE AGUA EN EL TERRENO clima frío manténgalos juntos durante más tiempo. MINAS Una vez unidas todas las tuberías de PVC. 19 de agosto de 13 .5ºC o en tuberías con diámetro 76mm. MÁS ADELANTE procede a realizar el descenso de las barras de PVC en su totalidad. Se pue APLICACIONEStemperaturas DEL PIEZÓMETRO CASAGRANDE necesitar tiempos de curado más largos a temperaturas menores a 15. según lo dispuesto en el esque de habilitación para el sondaje en particular. lunes. NO DEBE REALIZAR PRUEBAS CON AIRE. según esquema de habilitación. • CONTROL DE LA CONSTRUCCIÓN Y MONITOREO DE LA ESTABILIDAD DE PRESAS. ! i) Mantenga juntos el tubo y la conexión durante 30 segundos para evitar que el tubo salga.• CONTROL Instalando el filtro Casagrande. Para corregir eventuales problemas del zero drift (por ejemplo por creeping de la cuerda). Pese a lo anterior. que se asocia al cambio de presión. La corrosión se supera con buenos materiales y aislantes. una cuerda tensada se coloca en el punto medio del diafragma de modo que cualquier desviación del diafragma causa cambios en la tensión de la cuerda. Como se ve en la figura. los piezómetros incorporan sistemas para calibración estando ya instalados.MEDICIÓN DE PRESIONES DE AGUA EN EL TERRENO PIEZÓMETROS DE CUERDA VIBRANTE (VW) El piezómetro VW tiene un diafragma metálico que separa el agua del sistema de medición. Los principales problemas de este tipo de instrumento es la corrosión y lo que se denomina “zero drift”. son sistemas adecuados para monitoreo de largo plazo y además permite largos considerables de cables sin que eso afecte al output del instrumento lunes. 19 de agosto de 13 . Accuracy unaffected by cable length. ensures long working life of the instrument. lunes. Hermetically sealed. ! . Manufactured from high grade 316 stainless steel for extended operation.HEAVY DUTY MEDICIÓN DE PRESIONES DE AGUA EN EL TERRENO DATASHEET W4 PRODUCTS FEATURES High accuracy with excellent long term stability. 19 de agosto de 13 Heavy duty design prevents case stresses from affecting readings in extreme installations (dams and high ground stresses). Fast response to pressure changes. ! MEDICIÓN DE PRESIONES DE AGUA EN EL TERRENO PIEZÓMETROS DE CUERDA VIBRANTE • Gran exactitud con estabilidad en el largo plazo • Exactitud no afectada por largo del cable. 19 de agosto de 13 . el que es resistente.50 KPa en los instrumentos de itmsoil lunes. flexible y puede tener más de 1000m • Respuesta rápida a cambios de presión • Fabricados con aceros inoxidables de alto grado para operaciones de largo plazo • Herméticos • Diseño robusto para evitar que los esfuerzos del terreno afecten las lecturas • Pueden incluir termistores para medir temperaturas • Capacidad para medir presiones negativas (hasta . Measure uplift to determine structural stability.co. Design and build for lateral earth pressures.4 cone to waste and environmental management including landfill VW Logger. INSTALLATION HYDROLOGICAL APPLICATIONS Heavy Duty 316 Stainless Steel Outer Case Monitor excess pore-water pressures generated by pile driving. A cable connects the transducer to a read-out. Bell Lane. The wire may be excited by either plucking or sweeping via a coil W4-30-H-T HIGH ENTRY CERAMIC FILTER. CA-1. TN22 1QL.W3-4.uk Cylindrical Ceramic Filter . GEOTECHNICAL APPLICATIONS Provide early warning of flooding. They can be installed in boreholes. a direct W4-400-S-T Dynamic Compaction. W4-150-S Piezometer 1500 kPa range unit or datalogger. placed in fill materials or open wells. CONTACT DETAILS: Soil Instruments Limited.uk Enquiries: sales@soil. see data sheet: P9. THE SOIL INSTRUMENTS VIBRATING WIRE HEAVY DUTY PIEZOMETER The W4 Heavy Duty Vibrating Wire Piezometer is designed for the W4-30-S-T W4-30-S Piezometer 300 kPa range Embankments. water or pore pressure acts on one side of the diaphragm. 19 de agosto de 13 Water Tight Sealing Gland Potting Compound Water Tight Connection Block Clearance Around Sensor Module To Eliminate Case Stress Effects Electro Beam Welding Of Diaphragm To Pressure Port Crimping sleeves NATM Pressure Cell. 4 cores CA-4. Pile Tests. Sheet Pile WallsW4-100-S Or Retaining Walls. Control placement of fill. Uckfield. seeACCESSORIES data sheet: P10.4 Gas Tube Surge Arrestor For Protection Against Lightening Strikes Thermistor Temperature Compensated Sensor Module High Accuracy Precision Machined Diaphragm Monitor water levels at contaminated sites. 1metre length Measurement of pore water pressures for applications related VW Handheld Readouts. W4-200-S Piezometer 2000 kPa range principle whereby a tensioned wire is attached to a diaphragm.1-2-A ENVIRONMENTAL APPLICATIONS Some of the Geotechnical applications are also relevant to environmental remediation and containment systems.3 see data sheet: R0-1-VW-1. and Monitor pressure applied to wall.3 Crimping tool FOR DETAILS ON: CA-4. W4-70-H Monitor draw-down Piezometer 700 kPa range readout. Standard Piezometers. environmental. Placing adaptor W6-1. W4-150-H Piezometer 1500 kPa range W4-200-H-T W4-200-H Piezometer 2000 kPa range W4-300-H-T W4-300-H Piezometer 3000 kPa range W4-400-H-T W4-400-H Piezometer 4000 kPa range W4-600-H-T W4-600-H Piezometer 6000 kPa range Monitor seepage. Measurements from Piezometers enable engineers to: Measure pore-water pressure during placement of tailings to W4-70-L-T W4-70-L Piezometer 700 kPa range W4-100-L-T W4-100-L Piezometer 1000 kPa range W4-150-L-T W4-150-L Piezometer 1500 kPa range W4-200-L-T W4-200-L Piezometer 2000 kPa range W4-300-L-T W4-300-L Piezometer 3000 kPa range W4-400-L-T W4-400-L Piezometer 4000 kPa range W4-600-L-T W4-600-L Piezometer 6000 kPa range determine shear strength and degree of consolidation. Monitor consolidation before further construction. Monitor tidal effects on coastal soils.2 / W1-2. see data sheet: W6-8.1 Joint sealing kit CA-4. 10000-15000 kPa ranges available W4-15-H-T Pumping Test.1 Pressure Cell. W4 VIBRATING WIRE HEAVY DUTY PIEZOMETER Web: www.soil.co.3 Filter sand Hydrological applications include the use of Piezometers to: Map subsurface water flow and to predict both the volume of water in an aquifer and its recharge rate. or by inputting the instrument calibration factor. 50 MICRON SPECIFIC GEOTECHNICAL APPLICATIONS W4-15-S-T W4-15-SINCLUDE: Piezometer 150 kPa range saturated soil and rock. Measure pressure of water acting on construction joints.2 Coloured adhesive tapes CA-4. CONNECTING CABLES AND FITTINGS Monitor load applied to wall. 60 MICRON W4-15-L-T W4-15-L Piezometer 150 kPa range W4-30-L-T W4-30-L Piezometer 300 kPa range W4-50-L-T W4-50-L Piezometer 500 kPa range hydrological applications. Other applications include the use of Piezometers to: Armoured cable. Determine efficiency of pumping scheme. Monitor ground water level to calculate soil mass. 3metre length / Placing tube.7 PlacingW9. pollution control and pipeline leakage. terminal DewateringW4-150-S-T Excavations. The readout displays either frequency based units.2 Bentonite powder W6-1. W4-100-H-T Piezometer 1000 kPa range Monitor pore-water pressures to W4-100-H determine shear strength. Monitor surface water runoff. Design and build for uplift pressures and buoyancy. W4-400-S Piezometer 4000 kPa range relationship exists between the pressure on the diaphragm and W4-600-S-T Recharge Systems. Monitor seepage and verify models of flow. W4-1. WITH THERMISTOR WITHOUT THERMISTOR SS SINTERED DISC FILTER. Determine degree of consolidation prior to construction. W4-600-S Piezometer 6000 kPa range The Piezometer integral with a tip comprises diaphragm a type the tension of the wire. Predict slope stability. For full installation instructions please refer to the relevant user manual. sites. agriculture. Determine uplift pressures. Dams. 2 cores CA-1. see dataPush-in sheet:nose R0-1-VW-3. Monitor streams for forestry. Assist design of pumping scheme. 1 MICRON W4-15-H Piezometer 150 kPa range W4-30-H Piezometer 300 kPa range W4-50-H-T SPECIFIC USES INCLUDE: W4-50-H Piezometer 500 kPa range is then recorded by the same coil and displayed by an instrument W4-70-H-T of water table. power companies and metropolitan water districts. W4-50-S-T W4-50-S Piezometer 500 kPa range porous filter element Potential Landslide W4-70-S-TSites. Our staff are available to provide technical support or to carry out complete installations as required. United Kingdom Tel: +44(0)1825 765044 Fax: +44(0)1825 761740 lunes. engineering based units. to find the rate and Push-in VWW6-8.ORDERING INFORMATION TECHNICAL APPLICATIONS accurate measurement of pore water pressures in fully or partially Monitor PART the encroachment of salt water into fresh water NO. W4-70-S Piezometer 700 kPa range vibrating wire pressure Diaphragm W4-100-S-T Wall. East Sussex. tube. Piezometer 1000 kPa range transducer. This information is intended as a general guide. 10000-15000 kPa ranges available LOW ENTRY CERAMIC FILTER.1 Bentonite pellets W6-1. Armoured Electrical Cable Piezometer 3000 kPa range adjacent to the wire. The Piezometer works on the Vibrating Wire W4-200-S-T Tailings Lagoons. etc. Punner direction of movement of the contamination plume. DESCRIPTION aquifers. Piezometers are used in geotechnical.1-4-A Armoured cable. Measure effectiveness of recharge system. W4-300-S-T W4-300-S Buried Structures (Box Structures). The resulting resonant frequency of vibration W4-150-H-T Measure uplift pressures. Control placement of fill material. MEDICIÓN DE PRESIONES DE AGUA EN EL TERRENO OTROS TIPOS DE PIEZÓMETROS • Piezómetros neumáticos • Piezómetros eléctricos lunes. 19 de agosto de 13 ! . Equipos para medidas de presiones intersticiales en terrenos permeables Sólo se pueden instalar en un punto del pozo Su tiempo de respuesta es largo. Los de cuerda vibrante son precisos y fiables. instalado en un pozo. El extremo inferior se sella para evitar transmisión de presiones intersticiales en el interior del taladro. Son poco afectados por movimientos que se puedan producir en el talud. en especial en terrenos poco permeables Movimientos grandes pueden dañar los tubos o casing.RESUMEN DE TIPOS DE PIEZÓMETROS TIPO Pozo de observación Piezómetro abierto Piezómetro cerrado SISTEMA DE MEDIDA Tubo ranurado instalado en el interior de un pozo cuyo nivel de agua se mide con una sonda Tubo ranurado en su extremo inferior. permiten trransmitir señales a más de 1000m Los de resistencia eléctrica pueden ser afectados por variaciones de temperatura. Equipos para control de presiones intersticiales en uno o varios puntos situados en el interior de un pozo. de resistencia eléctrica o de cuerda vibrante lunes. Los neumáticos son aconsejables para distancia entre sensor y unidad menor de 200m ! . Su tiempo de respuesta es corto. La medida de nivel se realiza con una sonda Sensor que detecta la presión intersticial en un punto mediante un transductor que da una señal proporcional a los cambios de presión El transductor puede ser neumático. aún en terrenos poco permeables. 19 de agosto de 13 OBSERVACIONES Equipos para medir niveles freáticos en terrenos permeables No se pueden emplear cuando existen capas artesianas Su tiempo de respuesta es largo. en especial en terrenos poco permeables Movimientos grandes pueden dañar los tubos o casing.