Teoria de Inclinómetros

5/26/2018 Teoria de Inclin metros

1/13

INCLINOMETRA:

OBJETIVO: Determinar la medida de inclinaciones en diversos puntos del interior de

un sondeo para la investigacin de posibles superficies de deslizamiento, adems de un

control de movimientos transversales del mismo.

MARCO TERICO:

Los inclinmetros son instrumentos de control que tienen la finalidad de monitorear las

desviaciones laterales que sufren reas de deslizamiento y terraplenes. Estas

desviaciones pueden ser convertidas a desplazamientos por medio de funciones

trigonomtricas y mediante mediciones sucesivas se puede determinar la profundidad,

magnitud y porcentaje de movimiento lateral de un Talud Inestable. Estosdesplazamientos son movimientos del terreno que causan el cambio de posicin del

casing de una inicial a otras sucesivas.

Los inclinmetros pueden ser de dos tipos:

Horizontales:

Empleados para el monitoreo de asentamientos en fundaciones y terraplenes; sin

embargo, antes de la perforacin de tales inclinmetros, es necesario verificar las

especificaciones tcnicas del instrumento a ser utilizado, entre ellas sus ventajas y

limitaciones.

Verticales:

IMAGEN N : Secciones que muestran planos de deslizamientos en los que se coloca este tipo de instrumentacin.


2/13

Instalados con la finalidad de investigar los movimientos laterales de los macizos

rocosos o de suelos en profundidad; para ello es necesario instalar estos inclinmetros lo

ms prximo a la vertical.

Luego de la instalacin y monitoreo de inclinmetros, la informacin es acumulada conel Software Digitilt Data Mate, creando una base de datos a partir de las lecturas

obtenidas con el Digitilt Inclinometer Probe; luego esta informacin es procesada por

medio del Software GTILT que nos permite obtener grficos necesarios para su

correspondiente interpretacin.

CONCEPTOS BSICOS DE INCLINOMETRA:

Medicin de la Inclinacin.- La sonda del inclinmetro no mide directamente losdesplazamientos; en lugar de ello, mide la inclinacin del casing.

Desviacin Lateral.- La inclinacin es convertida en distancia lateral, la desviacin en

uno de los intervalos es denominada incremento de la desviacin. La suma de estos

incrementos es denominada desviacin acumulada.

Desplazamiento.- Son los cambios de desviacin y posicin. Los cambios en un

intervalo se denominan incremento del desplazamiento.

PROCEDIMIENTO:

PERFORACIN E INSTALACIN DE INCLINMETROS:

IMAGEN N : Parmetros que logra capturarse al momento del monitoreo.


3/13

El mtodo recomendado para la perforacin de inclinmetros es el denominado Sistema

de Aire Reverso. Despus de la perforacin, si las paredes del sondeo estn muy

fracturadas, es recomendable sellar las mismas lo mejor posible, como por ejemplo, con

bentonita. Tambin se puede perforar con el sistema rotativo (perforacin diamantina)

con lnea HQ.

Una vez concluida la perforacin, se procede a la instalacin del casing, para lo cual,

se coloca un tapn de fondo acondicionando un anillo soldado a un eje de metal por el

cual se hace pasar un cable asegurado con una abrazadera o una grapa, este se fija con

cinta aislante al casing para evitar su movimiento.

Se desciende la tubera evitando forzarla o sobrecargarla con peso, verificando que los

empalmes estn correctamente unidos y que no queden espacios ya que estos

comprometeran la capacidad de resistencia del casing, fijar las uniones con cinta.

Si la perforacin tiene agua, aadir ms agua por el interior del casing con la finalidad

de igualar la presin interior existente, de esta forma el casing descender con

facilidad.

El descenso del casing en perforaciones con agua debe realizarse lentamente para

evitar el deterioro de ste al entrar en contacto con el agua (deterioro de impacto).

Si la perforacin no presenta agua, es recomendable lavarla previamente, en estas

condiciones el descenso del casing no es problemtico.

Asegurar el casing en el exterior con cemento para evitar su movimiento, verificando

que las ranuras A0-A180 estn orientadas hacia el talud.

Es recomendable instalar un prisma en las proximidades del inclinmetro (3 metros

cuadrados).

Mantener protegido el inclinmetro con un tapn de seguridad con la finalidad de evitar

el ingreso de impurezas que puedan averiar el casing.


4/13

PROCEDIMIENTO Y TOMA DE LECTURAS:

1.2. Antes de salir a campo a realizar las mediciones es necesario verificar si el

instrumento se encuentra en perfectas condiciones, en consecuencia, se debe

colocar la sonda en una superficie plana, en la cual se debe trazar previamente

una lnea que indique la graduacin deseada.

Tan a= X/Y

Y

-X-IMAGEN N : Relacin trigonomtrica en la que se basa la inclinometra

IMAGEN N : Correcta manipulacin y ejes en el que se maneja el sensor.



5/13

3. Para iniciar las lecturas, se toma el azimut al sondeo A0:

( ) ( )

Solo se realiza esta lectura una vez (cuando no hay movimiento en el inclinmetro). Se

realizaran varias lecturas cuando el movimiento es grande.

4. Descender la sonda de prueba por los ejes A0-A180 con la finalidad de verificarsi el inclinmetro se encuentra obstruido; verificar si la sonda descendida sale

por las mismas ranuras por donde ingres, si esta saliera por otras ranuras

verificar otra vez, si persistiera el problema, abandonar el inclinmetro ya que

ste se encuentra averiado.

5. Una vez verificado el sondeo, conectar la sonda a la unidad de lectura, ligar launidad de lectura y observar el mensaje que sale en la pantalla. Describiremos

solo los mensajes que consideramos ms importantes (pulsar ENTER):

a. Mensaje del fabricante.b. UTILITIES: Ingresar a BATT y verificar la carga de la batera (mnimo

5.40 voltios).

c. READ e ingresar a INSTALLATION: sirve para seleccionar la opcindeseada, por ejemplo TOQ-INC5.




6/13

d. Luego de elegir la ubicacin del inclinmetro en la memoria de la unidadde lectura, colocamos el valor del Azimut A0, el nombre del operador, la

serie del sensor a ser utilizado, el tipo de Sensor (Digitilt o Spiral), el

Sistema de Unidades en el cual se va a trabajar (mtrico o ingls), la

constante ingresa automticamente, indicar la profundidad de medicin,

indicar la profundidad de la ltima lectura y finalmente indicar el

intervalo de medicin. Obsrvese que despus de ingresar el ltimo

mensaje, aparecer en la pantalla A0-B0, en estas circunstancias se

proceder a realizar el monitoreo.

6. Descender la sonda por las ranuras que corresponden al eje A0-A180 de talmanera que la rueda de la sonda que se encuentra ms prxima a la superficie

est dirigida hacia la cara del talud.

7. Una vez que la sonda llega al fondo del inclinmetro, detener la sonda y esperarque esta se estabilice por lo menos 10 minutos.

8. Luego de permitir la estabilizacin del instrumento, se inician las lecturascorrespondientes, para ello se observa que en la pantalla de la unidad de lectura

(DATAMATE) aparezcan unos cristales en ambas posiciones (A0-B0); si estas

aparecen, presionar ENTER y ascender la sonda lentamente, la mayora de

mediciones con este instrumento se realiza cada metro.

9. Para realizar las lecturas, observar los diferentes topes existentes en las marcasque hay en los cables. Realizar las lecturas al nivel escogido.

10.Si se presentara el caso en el cual al ascender el cable ste pasara el nivelescogido, se recomienda descender 1 metro y regresar nuevamente a la posicin

que se pas, el objetivo de realizar esta operacin es el de impedir el descenso en

unos cuantos centmetros y generar un ciclo de histresis en las mediciones

(sobremedicin).

11.La ltima medicin debe realizarse lo ms prximo posible a la superficie (esrecomendable a 3 metros pero puede llegar hasta 1 metro).

12.En algunas ocasiones se puede observar que los cristales no fijan, en talescircunstancias es recomendable subir la sonda a la siguiente marca y anotar la


7/13

lectura que aparece en la pantalla sin presionar ENTER (esta operacin slo se

realizar si los mencionados cristales no fijan, an despus de cierto tiempo de

espera), luego se puede correr otro tramo y si aparecen los cristales recin

presionar ENTER en la caja negra; si estas fallas persisten continuamente no

insistir ya que debe haber problemas por lo general en las conexiones.

13.Una vez que se llegue a la ltima lectura, presionar ENTER para grabar lamedicin, ahora al observar la pantalla, se tendr:

No presionar nada.

14.Retirar el sensor del casing e invertir la posicin de las rueditas del sensorgirndolo 180 hacia la posicin A180-A0 e introducirla nuevamente en el

casing.

15.Descendemos la sonda como en el caso anterior hasta la posicin deseada,esperando que se estabilice y ahora presionar ENTER sobre el mensaje

CONTINUE existente en la pantalla de la unidad de lectura, en este momento

aparecer en la pantalla de la unidad de lectura, lo siguiente.

16.Una vez que se ha realizado el procedimiento, se contina con los pasosanteriormente descritos hasta llegar a la ltima lectura, se presiona ENTER para

grabar la ltima medicin y ahora se observar otra vez en la pantalla el mensaje

descrito en el punto 10, pero esta vez se har clic en DONE, donde se grabar

toda la informacin tomada, estando lista para poder ser procesada con softwares

especializados en inclinometra.

17.Finalmente se retira toda la instrumentacin y se asegura de acuerdo a todas lasindicaciones anteriormente mencionadas.

18.Una vez concluida toda la operacin de monitoreo, llevar la unidad de lectura agabinete y descargar la informacin haciendo uso del software Data Mate para

luego terminar de ser procesada con el GTILT PLUS.

Continue 0

Done Del


8/13

PROCESAMIENTO DE INFORMACIN

1. Las lecturas observadas en la pantalla de la unidad de lectura son proporcionalesal ngulo de inclinacin ().

2. Con un sensor en unidades mtricas, la pantalla de la unidad de lectura mostrarel factor 25000, que es con lo que se trabaja habitualmente; mas si estuviese en

unidades inglesas, mostrar una constante de 20000.

3. Normalmente las unidades de lectura son convertidas a desviacin lateral pormedio de softwares, como es el caso del DMM.

4. Vamos a suponer que se tom una medida a una determinada profundidad:A=321 y B= -298

5. Ahora se divide la lectura observada por la constante 25000 para obtener el valorde sen para cada eje:

( )

( )

( )

( )



9/13

Ahora se multiplica por la medida del intervalo, normalmente se usan intervalos

de 1 metro o 1000 mm.

( )

( )

( )

( )

Ahora, el software que facilita procesar toda esta amplia informacin obtenida en

campo, considerando que se monitorean taladros que van desde 115 metros a 195

metros, se denomina en un primer nivel DMM o DataMate Manager (Administrador deDataMate), el cual es suministrado para lecturas de inclinmetros, DMM se utiliza para:

Recuperar las lecturas almacenadas por el DataMate. Enviar los datos de configuracin al DataMate. Editar y mantener la base de datos. Imprimir datos y estadstica, DMM tiene una representacin grfica bsica para

comparacin de informacin o data.



10/13

IMAGEN N : Anlisis comparativo bsico entre 2 monitoreos de un mismo inclinmetro, ntese las fechas tanto inicial como final y la

profundidad graficada(en metros) en funcin de los desplazamientos capturados en el sondeo ( en mm). Las grficas notan tanto el

eje A como el B.

IMAGEN N : Vista del procesador DMM en el que muestra datos capturados al momento del monitoreo.

IMAGEN N : Vista de Pantalla principal de Software DMM for Windows, versin 2.9.1


11/13

Luego de haber trabajado en el software DMM, dihcos datos se proceden a exportar en

formato .rpp, este formato es el adecuado para poder trabajar en un siguiente software

que nos dar las grficas finales del monitoreo, el reporte puede ser visto en un bloc denotas de la siguiente manera:

Cuando ya se tenga el formato guardado se procede a usar el GTILT PLUS, que es un

software especializado en importar data tanto pequea como grande obtenida en

medicin de inclinmetros, de la misma forma nos graficar todos los movimientos

obtenidos durante las progresivas mediciones que se tenga ayudndonos a determinar un

desplazamiento acumulado tanto en el eje A como en el B configurando los parmetros

de Desplazamiento-Tiempo en cada uno de los ejes. El eje A cambiar a ser eje X y el

B a eje Y para tener un eje cartesiano.

Dependiendo si el movimiento es positivo o negativo en ambos ejes se procede a trazar

las distancias capturadas en el GTILT, una vez hecho esto habremos obtenido una

direccin de desplazamiento.

IMAGEN N : Datos de monitoreo guardados en formato .rpp para ser trabajados en software GTILT PLUS.


12/13

Entonces, la grfica final, brindad por el software ser la siguiente:

Que ser la grfica a ser ploteada e interpretada, por lo consiguiente, de la grfica

anterior se puede indicar que hay una superficie de ruptura a los 12 metros de

profundidad aproximadamente, es por ello que las grficas se ven ampliamente

desplazadas a comparacin de la primera (color celeste), que se encuentra ligeramente

vertical.

Entre otros parmetros que me permite obtener la inclinometra se tienen:

Desplazamiento Acumulado.

IMAGEN N : Clculo de direccin de desplazamiento en el inclinmetro.



13/13

Velocidad Acumulada. Desplazamiento Incremental. Velocidad Incremental

Direccin de Movimiento. Profundidad de Superficie de Ruptura.

En el yacimiento de Toquepala se cuenta con una serie de Inclinmetros operativos que

vienen siendo monitoreados dependiendo del movimiento que presenten, unos se

monitorean hasta 2 veces por semana, mientras que otros es suficiente hacerlo una vezal mes.


Teoria de Inclinómetros

Documents

Transcript of Teoria de Inclinómetros