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AUSCULTACIÓN-MONITORIZACIÓN ESTRUCTURAL Y GEOTÉCNICA

Auscultación y monitorización. Porqué, Cómo y Para qué, tres preguntas a responder.

Aplicación a la interacción terreno-estructura.Ponente: Juan José Rosas Alaguero

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Qué es auscultar?

Concepto heredado de la medicina, que dice la wikipedia.

La auscultación es un procedimiento clínico de exploración física que consiste en escuchar de manera directa o por medio de instrumentos como el estetoscopio, el área torácica o del abdomen, para valorar los sonidos normales o patológicos producidos en los órganos (contracción cardíaca, soplos cardíacos, peristaltismo intestinal, sonidos pulmonares, etc.).

En ingeniería, AUSCULTACIÓN sería la obtención sistemática de datos cuantitativos que permitan observar el funcionamiento de una estructura con una finalidad específica. En nuestro ámbito, el terreno está incluido en la estructura.

Esta presentación trata sobre la AUSCULTACIÓN en el terreno con el objeto de “controlar” la interacción terreno-estructura.

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La ingeniería de cimentaciones es el conjunto de tecnologías que permiten hacer compatible dos 

realidades complejas como son el terreno y las estructuras.

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NUESTRA REALIDAD

LA REALIDAD

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No se puede explicar lo que es la realidad.

Has de verla con tus propios ojosMorfeo (Matrix)

Fin de la historia, despertarás en tu cama y

creerás lo que quieras creerte

TU REALIDAD

LA REALIDAD

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Preguntas básica a responder antes de diseñar una auscultación

•Qué función tiene la auscultación?

•Qué y cómo mediremos?

•Qué haremos con la información?

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FUNCIONES DE LA AUSCULTACIÓN

•Investigar

•Diseñar

•Vigilar

Qué función tiene la auscultación

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FUNCIONES DE LA AUSCULTACIÓN

Investigar: Busca llegar a conclusiones generalizables para situaciones similares por ello es necesario un nivel de detalle, redundancia y precisión especialmente alto, no siendo críticos aspectos como la velocidad de procesado de la información o la necesidad de tomar decisiones rápidas.

•Investigación y desarrollo•Diseño de nuevos productos•Medidas prescriptivas

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FUNCIONES DE LA AUSCULTACIÓN

Diseñar: Utilizar los datos de la auscultación para diseñar elementos en contraposición a la utilización de modelos analíticos (Eurocódigo 7).

•Pruebas de carga en fase de proyecto. Pilotes, anclajes

•Aplicación de métodos observacionales. Diseño de túneles, muros pantalla....

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FUNCIONES DE LA AUSCULTACIÓN

Vigilar: Utilizar un sistema de auscultación para controlar que la construcción se mantiene dentro del escenario previsto en fase de diseño, sirviendo de sistema de alarma para el caso que dicho escenario sea diferente y se considere que hay un nivel de riesgo no asumible. La vigilancia puede ser necesaria:

En fase de proyecto

En fase de construcción

En fase de explotación

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FUNCIONES DE LA AUSCULTACIÓN (vigilar)

En fase de proyecto

Antes de iniciar el proyecto, por ejemplo cuando sea necesario conocer adecuadamente la situación de partida (edificios dilatándose).

EJEMPLO TABLERO DE 1000 METROS DEBIDO A INCREMENTO DE 50ºc COEFICIENTE DILATACIÓN HORMIGÓN: 1.2 x 10-5

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oEn fase de construcción.

Para ver que los procesos de construcción y su interacción con el entorno están dentro del escenario de proyecto.

FUNCIONES DE LA AUSCULTACIÓN (vigilar)

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En fase de explotación, controlando que se cumplen los objetivos buscados, tanto a efectos de eficiencia del elemento construido como de afectación al entorno.

Control de vibracionesNivel freáticoMovimientos asociados a procesos de fluenciaControl de anclajes

FUNCIONES DE LA AUSCULTACIÓN (vigilar)

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La auscultación deberá diseñarse para cumplir su función.

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Preguntas básica a responder antes de diseñar una auscultación

•Qué función tiene la auscultación?

•Qué y cómo mediremos?

•Qué haremos con la información?

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QUE CONTROLAREMOS Y CÓMO LO CONTROLAREMOS?EL MODELO Y LOS PARÁMETROS A MEDIR

La propia definición de auscultación implica la necesidad de obtener datos cuantitativos siendo fundamental para este fin disponer de un MODELO PREVIO este modelo debe cumplir:

•Modelar razonablemente bien el fenómeno a auscultar (función de la auscultación).Si analizamos la posible afectación de una excavación a edificios cercanos, necesitaremos trabajar con un modelo, al menos, bidimensional.

•Dar una estimación de magnitud, rango y ruidos de los aspectos a controlar. No es lo mismo medir un movimiento cuyo escenario más probable sea 2mm +-0,5 que un movimiento con un escenario más probable de 2cm+-5mm

•Ser explícito respecto a las hipótesis adoptadas. Debe haber un listado claro de las hipótesis adoptadas para así validar en cada momento los datos obtenidos.

•Ser razonablemente robusto respecto a las hipótesis adoptadas. Si el no cumplimiento de una hipótesis sometida a una importante incertidumbre, invalida un modelo, el modelo no es adecuado. Por ejemplo, modelos complejos de comportamiento del terreno con parámetros muy sensibles.

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Además del modelo, debe haber permitir establecer CRITERIOS DE DECISIÓN enfocados a la función a cumplir. De nada sirve disponer de un modelo que represente bien la deformación de un edificio asociada a la realización de una excavación cercana si no se dispone de unos criterios que asocien dicha deformación a posibles daños estructurales o límites de explotación.

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Del modelo, deberá seleccionarse el parámetro o parámetros a auscultar, éste debe cumplir:

•Representativo del fenómeno a auscultar. Un fisurómetro puede estar midiendo valores poco o nada relacionados con los asientos provocados por una excavación cercana.

•Robusto frente a las incertidumbres del modelo. Puede ser más interesante medir asientos en la superficie que movimientos (XYZ) en los techos de los edificios, debido, por ejemplo al ruido asociado a fenómenos de dilataciones en la estructura.

•Fácil de medir en toda la campaña de auscultación, valorando la realidad de la obra y del entorno. Procesos de obra, vandalismo

•Medible en el rango esperable, con la precisión y frecuencia necesaria.

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Una vez determinado el parámetro o los parámetros a medir deberá diseñarse el SISTEMA DE AUSCULTACIÓN el cual deberá cumplir:

•Seguimiento en el rango esperable

•Cumplir con la precisión y frecuencia requerida

•Capacidad adecuada de transmisión de datos

•Redundante en la medida de lo posible

•Robustamente referenciado

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Son de especial importancia los siguientes aspectos:

•Verificar la fiabilidad y precisión del sistema. Lecturas cero•Cuidado con las referencias. Se primará la redundancia y la posibilidad de validaciones cruzadas.•Análisis del ruido•Tendencia o datos

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Preguntas básica a responder antes de diseñar una auscultación

•Qué función tiene la auscultación?

•Qué y cómo mediremos?

•Qué haremos con la información?

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QUÉ HAREMOS CON LOS DATOS DE LA AUSCULTACIÓN

Debe estar muy claro el protocolo de obtención de datos, procesado de datos y transmisión de la información. Además deben establecerse protocolos de actuación en función los escenarios contemplados.

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ENTORNO NORMATIVO

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https://www.google.es/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwjB_JGvxOPXAhUF0hoKHUgcC2wQFggnMAA&url=https%3A%2F%2Fseuelectronica.ajuntament.barcelona.cat%2Fsites%2Fdefault%2Ffiles%2FManual%2520d%27Auscultacio.pdf&usg=AOvVaw2cTh2uRSSjiodftQEUeI94

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https://infraestructures.gencat.cat/licitacions/pfw_files/cma/resources/documentacion/DG0000631928.doc

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ALGUNAS TÉCNICAS

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NIVELACIÓN DE PRECISIÓN

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TOPOGRAFÍA DE PRECISIÓN

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INCLINOMETRÍA

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