Inclinómetros. Descripción y ámbito de aplicación.

Para este blog es una satisfacción muy especial que la primera colaboración sea cargo de Abrahán González Sánchez, que además de contar con más de 15 años de experiencia en proyectos geotécnicos de primer nivel, es un gran amigo de este blog y de quién os escribe. En el día de hoy nos va a hacer una introducción al mundo de los inclinómetros. Espero que guste.

¡Muchas gracias Abrahán, y que vengan más posts!

La mayor parte de la población es ajena a los problemas que causan las infraestructuras sobre el territoriode los controles que se llevan a cabo en todas las etapas de los procesos constructivos para evitarlos, mitigarlos y controlarlos. Al menos, no es consciente de los peligros hasta que se produce una catástrofe y salta la noticia. Por así decirlo, el grado de consciencia sobre el peligro es instantáneo, como la picadura de un mosquito.  

En este artículo queremos hablar de un tipo de control muy específico que se aplica en la práctica totalidad de las obras: la instalación de Inclinómetros (o Tuberías inclinométricas). Queremos dividirlo en tres entregas de manera que:  

  1. En ésta explicaremos aspectos teóricos propios de la instrumentación. 
  2. En la segunda entrega hablaremos de la instalación
  3. En la tercera y última entrega veremos la toma de medidas y discutiremos sobre problemas en la interpretación de resultados. 

Definición de inclinómetro 

Para los lectores que no sepan a lo que nos estamos refiriendo, diremos que un inclinómetro es un aparato capaz de medir desplazamientos en el plano XY, la magnitud física que mide es LONGITUD, habitualmente expresada en milímetros (mm). 

Un inclinómetro mide movimiento y si este movimiento lo medimos a lo largo del tiempo, podemos establecer una velocidad de movimiento (ESPACIO/TIEMPO). Esto último es sumamente importante en la planificación y prevención de los riesgos. 

Inclinómetros: Detalles importantes 

Existen dos detalles muy importantes que no debemos pasar por alto: 

  1. El inclinómetro NO ESTÁ DISEÑADO PARA MEDIR NADA EN Z. Por tanto, cualquier movimiento que se produzca en Z, en la vertical, no queda rigurosamente registrado y suele ser fuente de error.
  2. TAMPOCO ESTÁ DISEÑADO PARA MEDIR ROTACIONES. Es decir, que si nuestro sistema de referencia (veremos lo que es más adelante) gira, tampoco podremos medirlo y también será una fuente de error. 

Digamos que este aparato está específicamente diseñado para medir movimientos planares puros. Aun teniendo estas dos limitaciones, se utiliza con éxito en todo tipo de estructuras construidas por el hombre.

Principales ámbitos de aplicación de los inclinómetros 

Como decíamos un poco más arriba, los podemos encontrar en casi cualquier obra: 

  • Presas, túneles, muros en obra civil y en edificación, pantallas de hormigón, pilotes hormigonados in-situ, columnas de jet-grouting, terraplenes de carreteras y puentes, vertederos, taludes excavados, etc. 
  • También se utiliza en el control de taludes naturales. Se usan cuando representan algún tipo de peligro para una infraestructura o para la población en general. 

Partes de un inclinómetro y procedimiento de lectura 

Pero ¿qué es un inclinómetro? Pues es básicamente una barra de acero inoxidable de unos 80 cm de longitud total (incluye conexión del cableado), dotada de dos ejes basculantes con ruedas y que alberga en su interior un dispositivo electrónico de medida muy preciso capaz de registrar movimientos del orden de ± 0.01 mm. Más fácil, una foto explicativa: 

tubería inclinométrica, inclinómetros, instrumentación, laderas, deslizamientos, control, procedimiento

Ahora que conocemos el aparato de lectura, nos falta conocer cómo mide. Para ello tenemos que hablar de lo que se denomina tubería inclinométrica y es necesario comprender que el inclinómetro y la tubería son una pareja indisolubleEs decir, no podremos realizar ninguna lectura si no poseemos un inclinómetro y, para realizar lecturas de desplazamientos, es necesario que previamente se haya instalado la tubería inclinométrica.  

Parece una obviedad recordarlo pero os puedo asegurar que me han pedido más de una vez un ensayo SPT pero que «no necesito el sondeo, sólo el ensayo«Contratación y Conocimiento darían para mucho en este blog. 

Siguiendo el hilo, una tubería inclinométrica es un tubo de sección circular que posee dos juegos longitudinales de hendiduras ortogonales por los que circulará el inclinómetro empleando sus ruedas. La tubería más habitual es de aluminio aunque las hay de diferentes polímeros plásticos para ambientes agresivos. Estas hendiduras o carriles constituyen nuestro sistema de referencia, del que hemos hablado antes. Las tuberías se suministran en tramos de 3 m y se conectan entre sí con manguitos de unión del mismo material. 

Tubería inclinométrica, inclinómetro, instrumentación, laderas, deslizamientos, control, procedimiento

Ejes de los inclinómetros 

Los ejes XY no están predefinidos en la tubería que compramos, sino que se determinan durante la instalación. Además, el argot que se emplea no es XY, sino el siguiente:  

  • El plano que contendrá el vector previsto de máximo desplazamiento se denomina EJE A. La dirección de desplazamiento de ese vector será A0. La opuesta se denomina A180. 
  • El plano perpendicular al anterior se denomina EJE B. Si nos situamos encima del inclinómetro y miramos hacia A0, a nuestra derecha queda B0 y a nuestra izquierda queda B180. 

Esto quiere decir que cuando en obra se subcontrata la instalación de esta instrumentación, es responsabilidad única e ineludible del contratista determinar explícita e inequívocamente la dirección A0 y no debe recaer dicha responsabilidad sobre el instalador. Dicho esto, el instalador suele ser mucho más consciente de esta particularidad que el propio contratista. Os dejo un ejemplo real de un deslizamiento monitorizado con inclinómetros. 

Aplicación real de uso de inclinómetros 

tubería inclinométrica, inclinómetro, instrumentación, laderas, deslizamientos, control, procedimiento

En la siguiente imagen he sobre-impuesto los planos de los ejes A y B, aunque insisto en que es durante la instalación de la tubería cuando se redirige su posición. 

tubería inclinométrica, inclinómetro, instrumentación, laderas, deslizamientos, control, procedimiento

Espero que os haya resultado interesante el postEn las próximas entregas entraremos en detalle en la instalación de la tubería inclinométrica, cómo se procede para medir las deformaciones y a calcular los desplazamientos 

Muchas gracias por vuestro tiempo y os animo a comentar experiencias y dudas.

Abrahán González Sánchezhttps://www.imasalab.es/
Geólogo y Director de Departamento de Calidad y Medio Ambiente en IMASALAB. Dirección, programación y realización de campañas geotécnicas y medioambientales.

6 COMENTARIOS

  1. Hola Abraham
    Muy interesante el artículo. Poco conocida de este tema pero ha logrado que me genere demasiada curiosidad.
    En especial cuando habla del vector de máximo desplazamiento. A que se refiere esto exactamente ?
    Ya deseo ver como se realiza el cálculo.
    Finalmente si cuenta con algún documento adicional donde se puedan tener mejores datos sobre el funcionamiento del equipo sería genial.
    Esperando desde ya las otras entregas.

    • Hola Leidi, gracias por tu interés. En las webs de fabricantes de instrumentación geotécnica (no haremos publicidad), hay manuales simplicados que se pueden consultar libremente, incluso vídeos explicativos. No obstante, en las próximas entradas trataremos el montaje de la instrumentación, la toma de datos y el cálculo de manera detallada.
      El «vector de máximo desplazamiento» es justo lo que se pretende medir con el inclinómetro. Es decir, un movimiento en el terreno o en una estructura es, matemáticamente, un vector. La medida de las deformaciones en los EJES A y B persigue precisamente medirlo. La resultante de las componentes A + B es el vector de máximo desplazamiento.
      Salu2 y a seguir curioseando!

  2. Hola Abrahán, muchas gracias por tu post, es muy interesante lo que escribes sobre los inclinómetros.

    Tengo una consulta, que criterios deben ser considerados al momento de determinar los niveles de alerta (en una estructura)? La velocidad de movimiento (desplazamiento/tiempo) es un parámetro a considerar en lo anterior? Muchas gracias por tu tiempo.

    Saludos

    • Hola Edison, gracias por tu comentario. El asunto de los niveles de alerta es relativo y en realidad dependen del problema que se estudie.
      Por ejemplo, si los inclinómetros van a controlar los movimientos de una estructura calculada (pantalla de pilotes o similar), los niveles de alerta deben venir fijados en proyecto ya que el calculista debe conocer las deformaciones admisibles de la estructura construida. Mi experiencia en estos casos es que, si hay movimiento significativo, suele ser mayor al calculado.
      Si el problema a estudiar es un talud inestable no hay nada escrito. Imaginemos que el talud se ha modelizado BIEN (es decir con buenos datos geotécnicos) con elementos finitos, en este caso volvemos a una situación como la anterior y el modelo debe definir los rangos de movimientos admisibles antes de que se produzca la rotura: por ejemplo 5-10-15 mm.
      Si el talud no está modelizado, lo ideal es observar la progresión de la velocidad del movimiento para llegar a determinar si el talud tiende a «autoequilibrarse» y podemos no intervenir en él o si la tendencia es a desestabilizarse y debemos ir planteando una obra de intervención.
      Por último, para darte lo que yo considero un dato objetivo, sólo hay movimiento REAL si las lecturas del inclinómetro muestran una tendencia clara e inequívoca de desplazamientos en un sentido y los valores superan los 3-5 mm.
      En las próximas entradas relacionadas con inclinómetros insertaremos gráficos reales de control donde comentaremos estos casos.
      Salu2!

  3. Hola «Geotecniafacil», me alegro que te haya gustado, en las próximas entregas pondremos más carne en el asador. A tu pregunta te diré que en la foto aérea se ve un «camino» prácticamente recto y bastante ancho de dirección NNW-SSE y que es el trazado de un línea eléctrica por donde accedíamos a los inclinómetros y por donde entraron las máquinas de sondeos, aunque otras veces trepábamos el frente del talud desde el pie para inspeccionarlo íntegramente.
    El otro «camino», sinuoso, al que creo que te refieres, es en realidad la grieta de tracción del deslizamiento… bueno, una de las dos por las que se abrió la montaña!
    En la tercera entrega trataré de recuperar alguna foto de este emplazamiento para saciar mejor tu curiosidad. Salu2!

  4. Muy buen post Abrahán!! Me alegro que te vaya tan bien. Esperaré impaciente los otros dos artículos.
    Por curiosidad ¿lo que está por encima de los inclonómetros es un antiguo escarpe usado como camino?

    Saludos

DEJA UNA RESPUESTA

Por favor ingrese su comentario!
Por favor ingrese su nombre aquí

Sígueme en Feedly

Centro de preferencias de privacidad

Ley de cookies

Estas son las cookies que usamos para saber que ya aceptaste la política de privacidad.

cookie_legal_https://www_desdeelmurete_com : 2, cookie_legal_www_desdeelmurete_com : 2, gdpr : Array

Propias

Tecnica, Persistente, Propia, Librería JavaScript.

_drip_client_6994213 : vidd867f43071ab01365b9b16b87494d18cpageViews4sessionPageCount1lastVisitedAt1534405679003weeklySessionCount3lastSessionAt1534405679003

Wordpress

Cookies que usa plugin para almacenar tus datos como usuario.

itsec-hb-login-e31a3be0eb291789405996cc9a1e99d9 : entrada, wordpress_logged_in_e31a3be0eb291789405996cc9a1e99d9 : moon|1535615273|IdbDhD96N6adenNJq2syUjmf68VXcAenJxaXpAy4Auc|30e98dd10562e678d27dc4fe57c6a4d226658e42600e68834d3ebc4614b4a77c, wordpress_test_cookie : WP Cookie check, wp-settings-3 : libraryContent=browse&editor=tinymce&wpfb_adv_uploader=1&editor_expand=on&wplink=1&hidetb=1, wp-settings-time-3 : 1533902886

Google Analytics

Estas son las cookies que usamos para las analíticas del sitio, son datos que recopila Google, como la versión del navegador, dispositivo, país, desde donde llegaste, etc.

_ga : GA1.2.1144361850.1531210922, _gid : GA1.2.500464109.1534405192

Suscripcion 2