Entre los distintos tipos de instrumentos geotécnicos utilizados para medir el comportamiento del suelo, hay uno especialmente empleado en la construcción civil: se trata de los inclinómetros. Pueden utilizarse para medir desplazamientos horizontales relativos del terreno, deformaciones de estructuras de hormigón y asentamientos de rellenos de terraplenes.
El instrumento consta de una carcasa (de aluminio en caso de que esté empotrada en hormigón, o de plástico ABS cuando se inserta en un pozo), una sonda inclinométrica con un cable conectado y una unidad de lectura para almacenar las lecturas.
Una sonda inclinométrica contiene dos servoacelerómetros biaxiales (actualmente, acelerómetros MEMS) y está provista de dos juegos de ruedas presionadas por muelles que ayudan a la sonda a deslizarse por el revestimiento.
Al medir, se sujeta la sonda cada 0,5 m para tomar una lectura, de modo que los sensores detectan el cambio de inclinación (respecto al eje vertical) en dos planos perpendiculares distintos (A y B).
Es importante tener en cuenta algunas buenas prácticas para instalar la carcasa del inclinómetro, de modo que podamos asegurarnos de que las lecturas se realizarán correctamente:
1. Idealmente, una tubería inclinométrica instalada en el suelo, necesita ser insertada asegurando que el extremo inferior de la tubería esté anclado debajo de la capa de movimiento esperado del suelo (es decir, roca o capa de suelo sin desplazamientos esperados). La razón es que se medirá la inclinación relativa de la tubería de revestimiento cada medio metro desde abajo hacia arriba para representar las deformaciones acumuladas, por lo que el extremo inferior de la tubería de revestimiento se considera un punto "fijo".
Sin embargo, esto es algo que casi nunca ocurre, ya que a veces resulta bastante caro perforar esos metros adicionales de suelo para obtener el macizo rocoso (o un suelo más duro). Por lo tanto, en este caso se recomienda medir el extremo superior del entubado con topografía convencional para poder controlar el desplazamiento (en absoluto) del entubado.
2. Al colocar la entubación, es importante fijarla cuidadosamente asegurándose de que uno de los ejes de las ranuras esté perfectamente orientado hacia la dirección de desplazamiento horizontal prevista (es decir, hacia el foso de excavación, el túnel o la dirección natural del deslizamiento).
3. Al instalar la tubería de revestimiento en el suelo (perforación), el espacio anular se rellena con una mezcla de bentonita, cemento y agua (las proporciones dependen de la dureza del suelo y suelen definirse en las especificaciones del proyecto). Esta lechada pretende reproducir las condiciones "similares" del suelo alrededor de la perforación. Por lo tanto, cuando el suelo aparentemente sufre deformaciones, todos estos cambios de tensión se transmiten a la lechada y, por lo tanto, el revestimiento del inclinómetro se deforma en consecuencia.
En algunos casos, en su lugar se utilizan inclinómetros in situ (IPI). En este caso, una o más sondas se colocan en lugares fijos de la tubería de revestimiento. Las sondas IPI pueden combinarse con sistemas automáticos de adquisición de datos (ADAS) para una monitorización continua en tiempo real.
Marc Llobet
Geotechnical Instrumentation Engineer geotécnica, ingeniero de software, software de ingeniería geotécnica, AI de la construcción, software de ingeniería civil
