PIEZÓMETRO Es un tubo transparente de cristal o plástico, recto con un codo que no debe ser inferior a 5 mm para evitar las correcciones por menisco, los que están provistos de escala graduada y nonius son de gran precisión, cómodos, no necesitan de líquido manométrico dan la precisión en mm de columna de líquido que se quiere medir, estos solo sirven para medir presiones pequeñas. Una presión de 0.2 atmósferas en agua requeriría un tubo Piezométrico de 2m. Los piezómetros, instrumentos utilizados para medir la presión del agua, tienen las siguientes aplicaciones típicas: •
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Monitorización de la presión del agua, para determinación de coeficientes de seguridad en terrenos rellenados o excavaciones; Monitorización de la presión del agua para evaluación de la estabilidad de contrafuertes o terraplenes; Monitorización de sistemas de drenaje en excavaciones; Monitorización de sistemas de mejora del suelo, como por ejemplo drenajes verticales; Monitorización de la presión del agua en diques.
Tipos de Piezómetros: Piezómetro de cuerda vibrante (vibrating wire) Los piezómetros de cuerda vibrante son los más comúnmente utilizados en grandes obras, y son adecuados para la mayoría de las aplicaciones. Tienen un lector de cuerda vibrante para presiones, y un cable eléctrico. Pueden ser instalados en perforaciones, o colocados dentro de terrenos rellenados, o suspendidos en tubulados. Las lecturas son realizadas a través de unidades de procesamiento de datos (dataloggers), y pueden ser automatizadas.
Ventajas: Permiten realizar fáciles lecturas, tienen muy buen precisión, una buena respuesta en todos los tipos de suelos, fácil automación, y lecturas remotas confiables.
Limitaciones: Deben ser protegidos de descargas eléctricas.
Piezómetro Neumático Los piezómetros neumáticos operan a través de presión de gas. Este tipo de piezómetro consiste en un lector neumático, con tubos de circulación de gas conectados a una válvula piezométrica. Las lecturas son hechas en un lector neumático, en el cual es inserido gas nitrógeno, y luego se hace la medición de la presión correspondiente de agua en la válvula piezométrica.
Ventajas: Confiables, ejecución razonablemente simple, que no depende de electricidad.
Limitaciones: Depende de un operador, y demanda un mayor tiempo de lectura, em el caso de tubos de mayor longitud.
Piezómetros abiertos de tubo vertical Piezómetros abiertos de tubo vertical son similares a los pozos de observación, excepto que la parte perforada de la región tubo y filtro de arena (relleno) se sella en una zona discreta y el tubo de subida es mucho más pequeño en diámetro. El diámetro más pequeño del tubo reduce el tiempo de retraso en relación con cambios en los niveles de agua subterránea. Por encima del filtro de arena, el relleno restante debe incluir un sello (ya sea de cemento / bentonita o gránulos de bentonita). La escorrentía superficial se debe impedir la entrada de la columna de alimentación mediante la instalación de una caja o un monumento que no restringe la tubería de ventilación. Los niveles de aguas subterráneas en fuentes de agua son leídos mediante un Dipmeter electrónica que avisa cuando la superficie del agua dentro de la tubería se encuentra. La profundidad se mide mediante el cable graduado.
Piezómetros abiertos de fuentes de agua tienen un largo historial exitoso desempeño y son preferibles a los pozos de observación en la mayoría de las aplicaciones. Piezómetros abiertos de fuentes de agua se debe utilizar sólo en materiales de alta a la permeabilidad moderadamente alta para qué el tiempo sigue siendo relativamente corto lapso. Piezómetros de tubo vertical son menos eficaces en baja permeabilidad sedimentos o suelos arcillosos para medir las fluctuaciones en los niveles de agua subterránea.
Pozos de observación Una observación bien consta de una sección perforada de la tubería conectada a un tubo de subida instalada en un pozo rellenada con arena. Una tapa de tubería en la parte superior de la tubería ascendente y, típicamente, un sello de cemento alrededor de la parte superior del tubo se utiliza para evitar que el agua superficial de entrar en el sistema de vigilancia. Un respiradero se requiere en la tapa para permitir que las presiones en la tubería de igualar. Niveles de agua subterránea en tomas de agua y los pozos se leen utilizando un Dipmeter electrónica, que emite una señal acústica (bip) y visible (luz roja) cuando la superficie de las aguas subterráneas se encuentra. La señal de semáforo en rojo puede ser muy útil cuando se trabaja alrededor de equipo ruidoso. La profundidad se mide mediante un cable graduado. Pozos de observación se utilizan para supervisar los niveles de agua subterránea. Pozos de observación también se utilizan para supervisar los cambios de niveles de agua subterránea debido a la realización de una prueba de la bomba para determinar
la permeabilidad. Si bien una observación se instala a través de varias zonas de permeabilidad, la medición se corresponde a la zona de mayor permeabilidad. Pozos de observación preferiblemente debe ser instalado en materiales de alta permeabilidad de modo que el tiempo de retraso en relación con cambios en los niveles de agua subterránea se minimiza y los resultados obtenidos son razonablemente exactos. Pozos de observación en los suelos limo y arcilla podría experimentar largos tiempos de retraso y por lo tanto debe utilizarse con precaución. Cuando existen estas condiciones, es recomendable utilizar un tipo alternativo de piezómetros.
Piezómetro tipo Casagrande De ejecución simple, estos piezómetros consisten en perforaciones seguidas por inserción de un revestimiento y un bulbo de arena. A través de un lector de nivel de agua, medidas tomadas directamente desde la superficie permiten realizar lecturas de la napa freática.
Ventajas: Simple, no es eléctrico, ni hay necesidad de calibrarlo.
Limitaciones: Depende de un operador, las lecturas requieren la presencia de un técnico, es lento para mostrar cambios en la presión de agua.
Tabla con un resumen de las características de los piezómetros Cuerda Vibrante
Casagrande Neumático Respuesta
Lenta
Rápida
Rápida
Precisión
Alta
Media
Alta
Automación
Imposible
Difícil
Simple
Conexión a un data-logger
No
No
Sim
No
No
Sí
Riesgo potencial de daños por descargas eléctricas
Instalación de Piezómetro
Piezómetro Terminado
