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Auscultación del nivel piezométrico
Una de las variables de mayor relevancia en el campo de la ingeniería y que puede involucrar problemas y limitaciones para el avance de los proyectos es la afección con el nivel freático donde deben ejecutarse los trabajos de construcción.
El agua en el subsuelo, en muchas ocasiones, está asociada a procesos de movimientos en masa como deslizamientos, subsidencias, asentamientos e hinchamientos en presencia de arcillas expansivas entre otros, pero también representa un elemento regulatorio si se trata de cuerpos de agua (acuíferos) aprovechables sobre los que la población pueda obtener un beneficio con su explotación, por lo que su calidad, cantidad y localización representa información importante a ser conocida.
¿Cómo medir el nivel freático en un piezómetro?
Bien sea porque se requiere caracterizar el subsuelo o como medio de instrumentación por la instalación de una tubería piezométrica, resulta muy beneficioso conocer el nivel del agua en el terreno y su fluctuación, para lo cual uno de los medios más utilizados por representar una herramienta de múltiple propósito es la instalación de un piezómetro en el interior de un sondeo geotécnico.
En el interior de la perforación se instala un batería de tubos de diámetro inferior al del sondeo, con segmentos ranurados en los niveles en los que se espera el ingreso del agua freática, y que se cubre, en algunas ocasiones, externamente con geotextil y se rellena con material filtrante, y se construye un cabezal de protección en la boca del sondeo, colocando además una tapa en el extremo externo de la tubería.
Una vez instalada la tubería, se realiza un agotamiento del nivel de agua mediante un bombeo de achique para desalojar el agua proveniente de la realización del sondeo.
Posterior a esto y una vez que se ha compensado el nivel del agua en el subsuelo con el aporte natural de recarga de agua del terreno, se realiza una primera lectura del nivel estático del fluido con una sonda piezométrica.
La sonda consta de un bulbo que se introduce al interior de la tubería, conectado a una cinta graduada milimétricamente hasta alcanzar el nivel del agua, lo que se reconoce al momento en que una señal sonora y/o lumínica se emite al generarse un corto en la conductividad del cable, pudiendo leerse el nivel en la cinta graduada.
Luego de esta primera lectura debe llevarse un registro periódico, para poder controlar las fluctuaciones del nivel freático, teniendo mucho valor los registros que se realizan por períodos prolongados y que permitan contrastar la incidencia de excavaciones o trabajos constructivos, así como las variaciones en las épocas lluviosas y de sequía.
Instrumentos auscultación nivel freático
Además de la sonda piezométrica, otros métodos para la determinación del nivel de agua en el subsuelo y el monitoreo de su fluctuación, son la instalación de registradores de nivel autónomo (sondas de presión sumergible), equipados son sensores de nivel y temperatura, que incluyen un datalogger, dotados de la capacidad de registrar también la presión del fluido (presión hidrostática); y los controladores de nivel de medición indirecta.
En los casos que la perforación o excavación es muy reducida y es posible visualizar el fondo de la misma, puede realizarse la medida “in visu”, leyendo el nivel directamente con un instrumento de medida convencional (cinta o regla graduada).
Finalmente, se tienen los piezómetros de cuerda vibrante que son utilizados para realizar mediciones precisas a lo largo de una columna de agua y la variación de las presiones intersticiales dentro de los sondeos.
Son especialmente útiles para el seguimiento a largo plazo de las condiciones del agua subterránea, y se instalan en el interior de un elemento cilíndrico de acero que contiene un filtro, y un transductor compuesto por un diafragma deformable en el que la variación de las presiones produce su desvío y cambios en la tensión y frecuencia de la vibración del elemento de cuerda vibrante, dispone también de una resistencia térmica con la cual se realiza la medición de la temperatura.
Articulo escrito por:
Miguel Ángel Morales Collazos – Ingeniero Geólogo
mmorales@sobreriesgos.com
Autor invitado de geotecniafacil.com
Dice como se mide pero no por que es importante hacerlo.
Buenas Jorge, muchas gracias por la aclaración. El texto trata sobre la medición del nivel freático, no obstante, tomamos nota para preparar un artículo relativo a la importancia de su medición.
Saludos