Inclinómetros para taludes y pantallas: Partes, instalación e interpretación

¿Qué es un inclinómetro?

El inclinómetro permite medir movimientos horizontales a lo largo de la vertical, por lo que resulta muy útil para detectar la zona de movimientos más acusados, su evolución y, en ocasiones, la velocidad de los mismos.

Es, en resumen, un equipo de gran utilidad para la localización de superficies de deslizamiento en taludes o laderas, detección de movimientos en estructuras (contenciones de tierras, pantallas, pilotes, etc) y, en general, para la auscultación y medición de deformaciones horizontales.

Parte de un inclinómetro

El equipo básico de auscultación inclinométrica consistente en:

• Tubería flexible con acanaladuras longitudinales que es introducida en el interior de un sondeo y unida a la pared interna del mismo mediante la inyección de una lechada de cemento.

La tubería inclinométrica tiene tres funciones: Provee el acceso de la sonda inclinométrica, permitiendo obtener medidas superficiales, se deforma con el terreno o estructura adyacente y controla la orientación de la sonda inclinométrica durante las lecturas.

Su diámetro puede afectar a la vida útil de la instalación, ya que la deformación que sufre eventualmente puede causar la oclusión de su luz. Los diámetros grandes ofrecen mayor vida útil, y por lo tanto, son más recomendables para la mayor parte de las aplicaciones. Por otra parte, el diámetro de la perforación (sondeos) es el que controla el diámetro de la tubería a instalar, por lo que a veces la única opción es la instalación de tuberías de diámetro reducido.

Los diámetros más extendidos son:

• • Tubería de 85 mm. Apropiada para instalaciones concebidas para largo plazo, superficies de deformación estrechas y para instalaciones horizontales.
  • Tubería de 70 mm. Adecuada para la mayoría de proyectos y obras en los que se esperan grados de deformación moderados.
  • Tubería de 48 mm. Diseñada para perforaciones de reducido diámetro en roca.  Puede ser hormigonada o adherida a estructuras en las que no sean esperables grandes deformaciones o bien cuando estas se producen en una zona amplia.

• Sonda para introducirla a lo largo de la tubería, guiada por las acanaladuras de la misma. Esta sonda lleva sensores eléctricos que permiten medir la inclinación de su eje respecto a la vertical. Los sensores pueden ser de resistencia eléctrica o de servoacelerómetros. Son recomendables estos últimos por su precisión, fiabilidad y su tiempo de respuesta más corto.
• Unidad de registro de datos de lectura, unida con un cable a la sonda que almacena los datos tomados, normalmente con un intervalo de 0,5 m.

Como se ha comentado, son muy utilizados en contenciones de tierras y sobre todo embebidos en pantallas. Si quieres aprender todos los entresijos de los distintos tipos de contenciones. Te recomiendo que visites nuestro Curso de Diseño y Cálculo de Contenciones Toda la información en el anterior enlace.

Instalación inclinómetros taludes

El procedimiento operativo para la instalación de un inclinómetro es el siguiente:

Cuando el sondeo ha concluido se procede a la instalación de la tubería inclinométrica, teniendo en cuenta la orientación de las acanaladuras (si se prefiere situarlas en alguna dirección concreta, p.e. paralelas a la pendiente del talud, etc). Para conseguir buenos resultados, conviene que el inclinómetro quede empotrado cierta longitud en terreno firme, es decir, por debajo de la previsible superficie de deslizamiento. Esto último únicamente puede ser previsto si se tiene un conocimiento detallado del emplazamiento; de lo contrario habrá que optar por una longitud de instalación suficientemente amplia.

En caso de que el sondeo se encuentre previamente revestido con una tubería de PVC, se decidirá la conveniencia de su retirada, si bien su permanencia no tiene porque afectar negativamente a la instalación o los resultados de las lecturas.

Una vez ubicada la tubería en el interior del sondeo, se debe cementar el espacio anular existente entre el terreno (o la tubería de PVC del sondeo) y la tubería inclinométrica. Para conseguir buenos resultados es conveniente ir cementando desde el fondo del sondeo hacia la superficie, pudiéndose usar para ello la propia bomba de la máquina de sondeos que, mediante un macarrón, irá introduciendo la lechada y expulsando el aire. El proceso de fraguado puede ser de unas 24 horas. También es conveniente rellenar de cemento la arqueta del sondeo o, en su defecto, realizar una pequeña excavación alrededor de la boca del sondeo, con objeto de que, al rellenarla de cemento, quede bien rígida.

Interpretación inclinómetros

La primera lectura a realizar es la origen o de lectura cero. Ésta de la posición en que ha quedado la tubería instalada y, por tanto, es el punto de partida en el que se va a basar para medir desplazamientos en las sucesivas campañas de lecturas que se realicen.

Las lecturas se efectúan introduciendo la sonda inclinométrica por la tubería instalada. Una vez que se haya llegado al fondo, se va izando ésta hasta la boca de la tubería, parando en intervalos de 0,5 m para leer el dato de la inclinación de la tubería en cada punto.

La inclinación del cuerpo de la sonda es medida por el (o los) servoacelerómetros. Las medidas de inclinación de la tubería son convertidas en desviaciones laterales.

Los cambios registrados en la desviación lateral de cada punto, obtenidos por comparación de los datos actuales con los iniciales, indican el movimiento del terreno.

Una de las ventajas de los inclinómetros es precisamente el que los resultados que ofrecen una fácil interpretación.

Cada lectura realizada se proyecta en un gráfico desplazamiento horizontal-profundidad que permite, de forma visual, conocer la posición de la o las superficies de deslizamiento. 

Las gráficas de los cambios acumulados de cada lectura suministran un perfil de desplazamientos de alta resolución.

Estos perfiles son muy útiles para determinar la magnitud, profundidad y dirección del movimiento del terreno. Igualmente, si se dispone de más de un inclinómetro, mediante su disposición en planta, se podrá delimitar la zona deslizada.

Planificación auscultación inclinométrica

Las campañas de inclinómetros de lectura deben ser planificadas teniendo en cuenta, sobre todo, los antecedentes del emplazamiento investigado:

• Si se estudia una instabilidad de evolución rápida, las lecturas deben ser casi continuas.
• Si el desplazamiento es lento, no se conseguirá medir su evolución si no se espacian suficientemente las medidas.
• después de un periodo de lluvias es conveniente realizar una lectura para ver cómo influyen éstas en la evolución del movimiento.