Ecuador - Sergio Paez

Transcripción

Sistemas de Auscultación y Gestión Vial
ECUADOR
SERGIO PÁEZ MORENO, Ing. MGC.
CORPORACION ANDINA DE FOMENTO
C. A. F.
SEMINARIO DE MANTENIMIENTO VIAL BOGOTA
SEPTIEMBRE 2008
INEXTEC CÍA. LTDA.
CONSULTORÍA EN PLANIFICACIÓN, DISEÑO,
AUDITORÍA, FISCALIZACIÓN Y
GERENCIA INTEGRADA DE PROYECTOS DE
INFRAESTRUCTURA Y SERVICIOS
DESARROLLO Y APLICACIÓN DE
TECNOLOGÍA PARA LAS
INFRAESTRUCTURAS
EN ECUADOR
INEXTEC CÍA. LTDA.
Bogotá,
Bogotá septiembre de 2008
CORPORACIÓN ANDINA DE FOMENTO
Una alternativa en el mercado de la
consultoría para apoyar el desarrollo de
obras de infraestructura
Contexto de progreso tecnológico
Potencial inclusión en la economía
internacional.
SERVICIOS
• CONSULTORÍA
• AUDITORÍA TÉCNICA
• INVESTIGACIÓN
1.Planificación
CONSULTORÍA
2 Diseño
2.Diseño
3.Gerencia
1 S
1.
Supervisión
i ió y
fiscalización
AUDITORÍA
TÉCNICA
2 Aplicación de
2.
sistemas de
peritajes
3. Evaluación de
proyectos
t
1E
1.Experimentación
i
t ió en
obras públicas
2.Técnicas aplicadas
INVESTIGACIÓN
3.Modelos de análisis y
comportamiento
4.Equipos de auscultación,
control y automatización
5I
5.Ingeniería
i í de
d sistemas
i t
POLÍTICA NACIONAL
DE CIENCIA Y
TECNOLOGÍA
4.-- Identificar acciones e
4.
intervenir en áreas
estratégicas de desarrollo y
ejes prioritarios.
1.-- Impulsar la creación y uso del
1.
conocimiento
5.-- Fortalecer las instituciones
5.
públicas de investigación y
potenciar
t
i la
l b
base ttecnológica
ló i
de las empresas públicas.
2.-- Institucionalizar el Sistema
2.
N i
Nacional
ld
de Ci
Ciencia
i y
Tecnología.
3.- Articular la inversión en
3.ciencia y tecnología con la
Planificación
Planificación.
6.-- Construir un proceso de
6.
gestión y uso de los recursos
con orientación a resultados y
rendición de cuentas.
Estrategias:
1. Incremento de la inversión
CIENCIA Y
TECNOLOGÍA
OBETIVO 2 PLAN
NACIONAL DE
DESARROLLO 20072007-2010
MEJORAR LAS
CAPACIDADES Y
POTENCIALIDADES DE LA
CIUDADANÍA
Política 2.5. Promover la
investigación científica y
La innovación tecnológica
2. Promoción de procesos sostenidos de
formación
3. Fomento articulación entre los sectores
académico, gubernamental y productivo
4. Fortalecimiento del Sistema Nacional de
Ciencia y
Tecnología. Plan participativo decenal del
sector.
t
5. Promoción de programas de extensión
universitaria.
6. Establecimiento de programas de becas de
investigación según prioridades nacionales.
7. Ampliación de la difusión de los resultados
obtenidos en las investigaciones realizadas.
TECNOLOGÍA
Í DE PUNTA
¾
M
Manejo
j d
de sistemas
i
expertos d
dedicados
di d a lla
adquisición de datos, medidas, información, electrónica,
equipos
q p yp
programas
g
de ordenador
¾
Planificación, programación, diseño, control,
operación y explotación de proyectos urbanos y rurales
rurales,
de transportes, tráfico, carreteras, riego, drenaje,
estructuras, ingeniería económica
¾
Orientados por contenidos estratégicos y políticas de
gestión a nivel de alta gerencia, útiles para empresas
privadas y públicas.
SOFTWARE
¾Road
Measurement Data Acquisition
q
Systems
¾ SIMS
(Sign Inventory Management System)
¾ HDM
HDM--4
¾ MicroPaver
¾ ArcView
¾ AutoCAD
HARDWARE
• TPL
(Transversal Profiler Logger)
•
•
•
•
•
•
•
Bump Integrator
Keyboard Rating
Laser Surveyor
Ordenadores
GPS
Cámara de Vídeo
Odómetros
Métodos de
Auscultación

Rugosidades
Agrimensura Láser
Catálogo y Medida de Deterioros
Aforos de Tráfico
Pesaje en movimiento
Perfil Transversal y Surco de Huella
Tiempo de Viaje y Congestión
Registro de Video Digitalizado
Hidrodeslizamiento y Texturas
Inventarios Viales
Georeferenciados
Deflectometría
Cartografía Temática
Deflectometría de gran rendimiento
Medidas inclinométricas
Medidas piezométricas
Perfiles láser
Sistemas de Auscultación y Gestión Vial
CONTENIDOS:
• Generalidades
• Coberturas en el Ecuador de INEXTEC Cía. Ltda.
para los gobiernos central y locales
• Aspectos metodológicos
• Resultados
• Técnicas aplicadas
Evaluación de Pavimentos en el Ecuador
Generalidades
•
•
Desde
D
d siempre
i
se han
h evaluado
l d las
l prestaciones
t i
de
d los
l pavimentos
i
t mediante
di t
criterios objetivos y subjetivos, inicialmente basados en la inspección visual
y en la medida manual de deterioros.
La evaluación a lo largo del tiempo no es nada que haya pasado
desapercibido para los ingenieros viales, son los métodos los que han
evolucionado; desde la simple observación fundamentada en la experiencia
del comportamiento en servicio, hasta la aplicación de las más modernas
técnicas del presente y la interpretación afinada de los resultados.
Generalidades
• El Ministerio de Obras Públicas implantó en el Ecuador los
primeros sistemas de evaluación de pavimentos usando
técnicas destructivas y no destructivas;
• En principio apoyados en la determinación de las
propiedades geofísicas de los suelos y materiales
materiales, mediante
la recuperación de muestras del firme y del pavimento;
• Pasando ppor los métodos sistemáticos de evaluación visual
como el PAVER americano para valorar el daño funcional;
• Hasta la utilización de la deflexión cuasi-estática del método
patrón del Ing. A. C. Benkelman, para determinación de la
capacidad portante de la estructura de pavimento.
Generalidades
• La empresa privada de la consultoría en el Ecuador y
entidades de ámbito provincial en menor medida, han
contribuido en los últimos 6 años a la difusión de nuevas
técnicas de medida, software para procesamiento de datos
y equipos de alto rendimiento;
• En este último tiempo ya se ejecutan numerosos estudios
de tráfico con equipos de aforo automático, ensayos para la
determinación del coeficiente de hidrodeslizamiento,
hidrodeslizamiento
levantamientos de inventarios georeferenciados, videos
sincronizados con odometría de alta precisión, ensayos
dinámicos de deflexión por impacto de alta repetibilidad,
para simulaciones de cargas muy variadas en calles,
carreteras y aeropuertos, etc.
Generalidades
•
Nuestra organización INEXTEC CIA. LTDA., constituida hace 12 años,
con capital 100 % ecuatoriano, es una empresa integradora de tecnología,
certificada bajo norma ISO 9001-2000; ha puesto en el mercado una
importante nómina de técnicas de prueba con ensamblaje local de equipos
de alto rendimiento
rendimiento, para producir ingeniería de valor en el sector vial.
vial
Evaluación de
P i
Pavimentos:
t
Coberturas en el
Ecuador
•
INEXTEC CIA. LTDA., ha
sido depositario de la
confianza de entidades
privadas y públicas
públicas, para el
monitoreo de
aproximadamente 6500 km de
d la
de
l redd vial
i l primaria,
i
i es decir
d i
cerca del 72% del total a este
nivel, manteniendo una base de
datos actualizada de campañas
de auscultación permanente en
los últimos 6 años. Se incluyen
las dos aeropistas más
importantes del país
Evaluación de Pavimentos:
Coberturas en el Ecuador
•
•
•
•
•
Péndulo de fricción británico propiedad de
INEXTEC CIA LTDA [ ASTM E274]
Se han realizado por encima de
130.000 ensayos de deflexión de
impacto con equipos FWD - HWD.
HWD
Capturas de más de 572.000
imágenes de fisuras en capas de
rodadura, mediante escáner
automático.
39 000 km de perfiles longitudinales
39.000
y transversales con captura continua
de datos (metro a metro) para Surco
de Huella e Indice de Regularidad
Internacional.
Inventarios viales en 4600 km de
calles y carreteras y cerca de 1000
km de la Red Nacional Ferroviaria.
Ensayos de hidrodeslizamiento en
más de 1000 km de pavimentos
flexibles, semiflexibles y rígidos.
Evaluación de Pavimentos: Coberturas en el Ecuador
Hemos evaluado todas las tipologías de pavimentos: flexibles, semiflexibles,
semirígidos
g
y rígidos,
g
inclusive pavimentos
p
a nivel de firmes; con los más variados
niveles de deterioro tanto funcional como estructural, sobre los que hemos
proyectado intervenciones de rehabilitación y reconstrucción.
Evaluación de Pavimentos: ASPECTOS METODOLOGICOS
IDEA ESTRATEGICA
LAS DECISIONES Y EL ROL DE LA INFORMACION
RESUMEN
Resumen de
la red
CONDENSADO
DETALLE
Combinación de
índices para cada
sección de vía
Detalle de información,
ti
tipo
extensión
t
ió y
severidad de
deterioros, rugosidad y
capacidad estructural
por cada
d sección
ió
NIVELES DE INFORMACION
ATRAS
Distribución del
presupuesto
Selección técnica para
proyectos y tipo de
estrategia
i
Decisiones técnicas
para evaluación
l
ió y
diseño de proyectos,
mantenimiento y
rehabilitación
TIPOS DE DECISION
Administración y
Políticas (alto nivel)
Funcionarios con
decisión
Ingeniería y Técnica
EL NATURAL RECELO A LO DESCONOCIDO
“El
El mundo de lo subterráneo es,
es y así lo ha
sido siempre, mágico y misterioso por
esencia: es la representación
p
más genuina
de lo oculto, de lo que no se ve, de lo que
está debajo, más allá de nosotros, y el
h mbre siempre ha desconfiado
hombre
desc nfiad de lo
l que
no conoce o conoce mal.”
José Manuel Serrano Herrero
CARACTERISTICAS SUPERFICIALES
T t
Textura
y Fricción
F i ió
Hidrodeslizamiento
Regularidad del Perfil Longitudinal
Regularidad del Perfil transversal
Fisuras
Inventarios
CARACTERISTICAS ESTRUCTURALES
Deflexiones
TEXTURA Y FRICCION 1
Conceptos básicos:
Las texturas son las desviaciones de la superficie del pavimento respecto a
una superficie plana menor o igual a 0,5 m; así entonces se clasifican dentro
de los siguientes límites:
Microtextura entre
0 000001 m
0,000001
a
0 5 mm
0,5
Macrotextura entre
0,05 mm
a
0,5 cm
Megatextura entre
0,5 cm
a
0,5 m
Regularidad superficial entre
0,5 m
a
50 m
* medidas
did de
d longitudes
l
it d de
d onda
d
Longitud de Onda
Amplitud
Depresión Máxima
Resistencia al Deslizamiento:
es la fuerza horizontal que se opone al deslizamiento de los
vehículos, esta fuerza es el producto del coeficiente de
rozamiento por la fuerza normal que actúa sobre el
pavimento.
pavimento
En seco el rozamiento depende del tipo y estado de la llanta;
en el camino con agua,
agua la capacidad de desagüe es
determinante.
Conclusión 2:
Para que exista resistencia al deslizamiento, deberá haber
buen coeficiente de rozamiento,, capacidad
p
de desagüe
g y
buen contacto entre neumático y pavimento
Gráfico de Ilustración
Sentido de la traslación
Zona 1: lámina de agua continua
Zona 2: película de agua fina y discontinua
Zona 3: contacto “en seco”
Zona 3 Zona 2
Resistencia al deslizamiento
Zona 1
Relaciones de dependencia:
De las características superficiales de los pavimentos, la
microtextura influye en el coeficiente de rosamiento; la
macrotextura en la capacidad de drenaje del agua; y, la
regularidad superficial (IRI) permite la existencia de un buen
contacto entre el neumático y el pavimento..
pavimento.
Conclusión 3:
Haciendo abstracción momentánea de la regularidad
superficial; para que exista suficiente resistencia al
deslizamiento a cualquier velocidad de los vehículos, debe
haber una macrotextura suficientemente gruesa y una
microtextura áspera.
Relaciones de dependencia:
La microtextura depende de las características de los
agregados, diseño y tipo de trituración (coeficientes de
reducción y coeficientes de forma).
La macrotextura depende
p
del diseño y composición
p
de la
mezcla de hormigón para la capa de rodadura, de las
proporciones de tamaño, de las características de los
li t ddell contenido
ligantes,
t id dde vacios
i y dde la
l introducción
i t d ió dde
componentes especiales.
La regularidad
reg laridad ssuperficial
perficial depende del perfil de construcción,
constr cción
colocación de las mezclas, características de las juntas y
competencia de las mezclas en uso.
uso
R l id d Superficial
Regularidad
S
fi i l 1
Conceptos
p básicos:
Es la característica más percibida por el usuario ya que afecta a la
comodidad del viaje. Se relaciona con los efectos de las vibraciones,
tales como niveles de deterioro,
deterioro daño a las mercancías transportadas
transportadas,
desgaste de los vehículos y consumos de combustibles. La
comodidad depende fundamentalmente del vehículo y del perfil
longitudinal de la carretera.
carretera.
El perfil transversal se precisa para determinar zonas donde el agua
no puede desaguar a pesar de la pendiente del pavimento.
Las roderas o surco de huella son una consecuencia de la erosión
provocada por el vehículo y de la deformación del pavimento ocurrida
en la huella de tránsito; depende del tráfico (intensidad
(intensidad, peso y
velocidad) y del tipo y competencia de las capas de pavimento; esta
influenciada por la velocidad de los vehículos pesados y por el tipo de
mezcla que se emplee.
emplee Además en estas marcas se acumula agua y
facilita el hidroplaneo.
Regularidad
S
fi i l 2
Regularidad
S
fi i l 2
Fisuras:
Fi
La aparición de fisuras es el primer aviso de una
carretera con problemas.
problemas Revela la existencia de
tensiones, originadas en condiciones climáticas o de
g de tráfico qque han sobrepasado
p
los límites de
cargas
la resistencia de la estructura de pavimento que
inclusive puede comprometer a la explanada. Es el
mensaje para el administrador del mantenimiento de
los riesgos que implican altos costos de conservación,
si no se actúa con oportunidad para evitar la mayor
intensidad y severidad del daño.
I
Inventarios
t i viales:
i l
Son el fundamento de todo sistema de gestión del
mantenimiento y administración vial.
El conocimiento y registro de todos los atributos
físicos de la carretera, en cuanto a calzadas, zonas
laterales del camino, señalización, equipamientos de
servicios, etc.; el seguimiento de su condición en
etapa operativa y las evaluaciones bajo estándares o
niveles de servicio, permiten tomar decisiones
respecto a las inversiones en conservación.
En general el levantamiento de información debe
realizarse con la asistencia de sistemas
georeferenciados.
georeferenciados
f
i d .
C
Características
t í ti
estructurales:
t t l
Las carreteras además de resultar cómodas y
seguras, deben resistir las cargas de los vehículos
ppesados qque pproducen una ppérdida lenta de la
capacidad inicial de resistir esas cargas.
La forma más difundida y precisa de evaluar esta
condición es mediante la medida de la DEFLEXION o
desplazamiento vertical bajo una carga normalizada
de referencia; deformación que debe responder a los
principios que fundamentan la teoría de la elasticidad,
para que la estructura de pavimento pueda resistir la
plastificación por efectos combinados del tráfico y las
condiciones
co
d c o es de eentorno.
o o
Inclinómetros Biaxiales
Horizontales
Little Dipper
Modelo 906-H
906 H
Introducción
Introducción
¾Los inclinómetros biaxiales son una manera
práctica
á i para medir
di la
l deformación
d f
ió del
d l reall
del suelo, a través de un transductor
electromecánico conformado por un líquido
conductivo en su interior que cubre 5
electrodos que varían su resistencia en
función directamente proporcional a la
inclinación de líquido.
Introducción
Figura 1: Disposición Interna de los electrodos
Introducción
Figura 2: Modo de funcionamiento
Introducción
¾ La función que relaciona el voltaje de lectura y el
ángulo
g
de inclinación es:
θ = k ⋅v
F
Fuente:
t Applied
A li d G
Geomechanics
h i
¾ Donde theta es el ángulo en grados de inclinación
medido por el inclinómetro, k es la constante de
calibración otorgada por los fabricantes en (grados/
Voltios) y V son los voltios tomados por el electrodo
de lectura.
Especificaciones
p
Generales
¾ Resolución de 0.0056º de inclinación en dos ejes.
¾ Rango angular de +/+/ 12.5
12 5º de inclinación en ambos ejes.
ejes
¾ Tiempo de respuesta 0.15 segundos.
¾ Rango de temperatura de operación: -10ºC
10ºC a 50ºC
¾ Sensor interno de temperatura: precisión de +/-0.75ºC.
¾ Voltaje
l j de
d operación
ió de
d +88 Vdc
d a +24
24 Vdc
d con un
consumo de corriente de 7 mA; protección contra
cortocircuitos
t i it y polarización
l i ió inversa.
i
¾ Dimensiones: 33 mm de radio y 208 mm de largo.
Inclinómetros Horizontales
Figura 3: Método de Ensamblaje
Inclinómetros Horizontales
Figura 4: Orientación de los ejes
Figura 5: Instalación
Handi Logger
gg 798-1000A
Handi Logger
gg 798-1000A
¾ Consta con un CPU de Campbell Scientific
CR-1000
C
000 co
con 4 MB de memoria
e o a y co
conexión
e ó
serial para PC.
g
g
de 13 bits de
¾ Conversor Análogo-Digital
resolución.
g
de CA
¾ Batería Interna de 12 Vdc con cargador
o panel solar.
p
de operación
p
de -20ºC a +50ºC.
¾ Temperatura
¾ Caja impermeable de fibra de vidrio con
dimensiones 383 x 333 x 193 mm.
Handi Logger
gg 798-1000A
¾ El Handi Logger para puede obtener lecturas de
20 inclinómetros biaxiales diferentes
conectados a la vez gracias a que puede ser
conectado a 2 multiplexores externos
(Multiplexer 797).
¾ Cada
C d llectura del
d l Handi
H di Logger
L
se almacena
l
en
su memoria interna, pero cuando la memoria se
ll
llena,
automáticamente
ái
sobrescribe
b
ib los
l datos
d
que fueron bajados al computador.
Handi Logger
gg 798-1000A
¾Cuando los registros llenan la memoria
sin
i ser descargados
d
d all PC ell Handi
H di
Logger detiene la captura de datos.
¾La cantidad de registros que puede
almacenar depende de la longitud de los
intervalos de muestreo de la señal de los
i li ó t y de
inclinómetros
d la
l longitud
l
it d del
d l registro
it
que se desea guardar.
Multiplexor
p
797
Multiplexor
p
797
¾ Voltaje de operación de 10.5 Vdc a 16 Vdc con
un consumo de corriente de 55.6
6 mA en estado
pasivo y 140 mA en estado activo.
¾ Temperatura
T
de
d Operación:
O
ió -20ºC
20ºC a +50ºC.
50ºC
¾ Caja de fibra de vidrio con dimensiones: 356 x
267 x 191 mm.
Logger
gg Net
Logger Net
¾ Software encargado
g
de la conexión al Handi Logger,
gg ,
monitoreo, visualización, configuración y descarga de
datos del mismo.
¾ Visualización de las variables en tiempo real de los
datos obtenidos en los inclinómetros.
¾ Monitoreo y configuración variables internas del
Handi Logger, así como modificación del intervalo
de recolección de datos e intervalo de muestreo.
¾ Programación automática de recolección de datos.
Logger Net
Logger
gg Net
¾ Logger Net permite exportar los datos obtenidos en
distintos formatos, así compatibles con procesadores
de hojas de calculo y procesadores de texto.
¾ Posee un formato predefinido para exportar los datos
al programa de análisis TBaseII
TBaseII.
Logger
gg Net
Logger
gg Net
TBaseII
¾Software que permite el análisis en tiempo,
tiempo
análisis en frecuencia, visualización en 2-D y 3D del perfil horizontal,
D,
hori ontal a partir de los datos
obtenidos del Handi Logger y de los
Inclinómetros Little Dipper.
TBaseII
TBaseII
TBaseII
TBaseII
TBaseII
TBaseII
Piezómetros de Cuerda Vibrante
Big Boy 98050
Introducción
¾ Un piezómetro de cuerda vibrante es un transductor
electromecánico que sirve para medir la presión de
agua de poros o elevaciones en niveles de agua
presentes en el terreno.
terreno
¾ Su principio de funcionamiento se basa en cuerda de
alta
l tensión
ió y resistencia,
i
i tensionada
i d entre los
l
extremos, en uno de los extremos un sensor de
f
frecuencia.
i
Introducción
Figura 1: Esquema Interno
Introducción
¾ La frecuencia de resonancia de la cuerda varia de acuerdo con
la presión en función del siguiente modelo:
1
f =
2L
Pg
d
4 L2 f 2 d
F
Fuente:
A li d
Applied
P=
g Geomechanics
¾ P es la presión (Kg/cm2) ejercida para que la cuerda vibre a
la frecuencia de resonancia f (Hz), d es la densidad de la
cuerda
d (Kg/cm3)
(K / 3) y con longitud
l it d L (cm)
( ) de
d la
l cuerda
d yg
aceleración de la gravedad de 980 cm/s2.
Piezómetro Slim Jim
¾Modelo 98051, ideal para medir
elevación
l
ió d
de niveles
i l d
de agua y
presión de agua de poros.
¾P sus dimensiones
¾Por
di
i
19 mm
dia. x 100 mm óptimo para
secciones
i
pequeñas.
ñ
¾Rango de capacidad de presión: de 0.35 a 2
MPa.
MPa
¾Capacidad de sobrecarga de hasta el 150%
de su rango de capacidad
capacidad.
¾Sensor de temperatura interno.
¾Construcción de acero inoxidable
inoxidable.
Piezómetro Conehead
¾Modelo 98052, por su diseño de
punta
t de
d cono es id
ideall para usar
con taladros o a mano en
perforaciones
f
i
d
de tterrenos
¾Con la facilidad de poderlo
i t d i y extraer
introducir
t
d
de casii d
de
cualquier terreno, por su diseño de acero inoxidable
¾
¾Rango
de capacidad de presión:
ó de 0
0.35
3 a2
MPa.
¾C
¾Capacidad
id d d
de sobrecarga
b
d
de h
hasta ell 1
150%
0%
de su rango de capacidad.
¾S
¾Sensor
de
d ttemperatura
t
interno.
i t
Piezómetro Bigg Boy
y
Piezómetro Bigg Boy
y
¾ Modelo 98050 rango de presión: hasta 3.5 MPa (500
psi).
psi)
¾ Dimensiones: 42mm de diámetro x 185mm de largo.
¾ Precisión
P i ió de
d +// 0.25%
0 25% del
d l rango del
d l barrido
b id de
d
frecuencia.
¾ Sobrecarga
S b
dde presión
ió de
d hasta
h
ell 150% del
d l rango
(5.25MPa - 750psi).
¾ Rango
R
de
d temperatura de
d operación:
ió -20º
20º C a 70º C
C.
¾ Ensamblaje en acero inoxidable.
Termistor Interno
¾ Todos los modelos de los piezómetros cuentan con un
termistor interno.
¾ Así las ecuaciones de calibración de los termistores internos
de los piezómetros Big Boy es:
1
T=
− 273 º C
3
A + B ⋅ ln( R ) + C ⋅ ln ( R )
¾ Donde A,, B y C son constantes de calibración de los
piezómetros entregados por los fabricantes, R es la
resistencia que se lee a través de un data logger y T es la
temperatura en centígrados.
í d
Convirtiendo frecuencia en Presión
¾ Conversión Lineal
Lineal, es un modelo lineal que representa la
relación entre la frecuencia de lectura y presión.
P = ( P0 − R )G
(2 )
¾ Donde G es la coeficiente lineal de calibración otorgado
g
por los fabricantes, P es la presión en MPa, P0 es la
presión cero del piezómetro calibrada por los fabricantes,
y R es la frecuencia de lectura elevada al cuadrado y
dividida para 1000.
2
2
4L f d
P=
g
(1)
2
f
R=
1000
(3)
Convirtiendo Frecuencia en Presión
¾ Al igual que un modelo lineal podemos aplicar un modelo
polinomial para obtener mayor aproximación al modelo real.
P = A( R ) + B ( R ) + C
2
(2 )
¾ Donde A, B y C son los coeficiente polinomiales de
calibración entregados por los fabricantes, P es la presión
en MPa y P es la frecuencia de lectura elevada al
cuadrado y dividida para 1000.
2
2
4L f d
P=
g
(1)
f2
R=
1000
(3)
Corrección de Temperatura
¾ Cada piezómetro es calibrado de tal manera de no tener que
realizarse corrección en variaciones de temperatura. Pero sin
embargo
g para
p algunos
g
ppiezómetros en los cuales esto no es
posible, tenemos la ecuación:
PT = K (T1 − T0 )
¾ Donde PT es la presión de corrección,
corrección K es la constante
de calibración de temperatura entregada por los
fabricantes y T1 es la temperatura medida y T0 es la
temperatura de calibración.
Corrección de Presión Barométrica
¾ Cada piezómetro es sellado al vació de 10e
10e-33 Torr
Torr, de
manera que el piezómetro no reaccionará de manera
representativa
p
en las lecturas a los cambios de presión
p
barométrica sin embargo en los casos que se desee, tenemos
la ecuación:
PB = ( S1 − S 0 )
¾ Donde PB es la presión de corrección, S1 es la presión
barométrica medida y S0 es la presión barométrica de
calibración.
Advisor Readout
Características Generales
¾ Rango de barrido de frecuencias: 400-6000 Hz.
¾ Tiempo de respuesta: 1 micro segundo.
¾ Memoria Interna capaz de almacenar 11400 registros
de datos recolectados
recolectados.
¾ Requiere 3 baterías AA.
¾ Temperatura de operación: -20ºC a +50ºC.
¾ Dimensiones: 220 x 190 x 95 mm.
¾ Conexión USB al PC.
Advisor Host Software
VW 2106 Host Software
Handi Logger Mini
Handi Logger Mini
¾ Rango
g de barrido de frecuencias: 400-6000 Hz.
¾ Tiempo de respuesta: 1 micro segundo.
¾ Memoria Interna capaz de almacenar 30000 registros
de datos recolectados.
¾ Requiere
R i 2 baterías
b t í AA.
AA
¾ Temperatura de operación: -40ºC a +60ºC.
¾ Conexión Serial al PC.
Log Viewer
Log Viewer
¾ Diseñado únicamente para funcionar con el Handi
Logger Mini, el Log Viewer, tiene una manera fácil
de registrar y descargar los datos al PC.
¾ Permite visualizar al mismo tiempo,
tiempo la lectura del
piezómetro en unidades de presión, ingresando los
coeficientes de calibración.
calibración
¾ Configuración del intervalo de muestro y estado de la
memoria.
i
¾ Exportación de los datos con formatos compatibles
con hojas de cálculo.
Log Viewer
Log Viewer
Data Logger
Handi Logger 798-100A
Data Logger
Handi Logger 798-100A
¾ Consta con un
n CPU de Campbell Scientific CR
CR-1000
1000
con 4 MB de memoria y conexión serial para PC.
¾ Analizador
A li d de
d espectros AVW-200.
A
¾ Batería Interna de 12 Vdc con cargador de CA o
panel solar.
p
de operación
p
de -20ºC a +50ºC.
¾ Temperatura
¾ Caja impermeable de fibra de vidrio con dimensiones
383 x 333 x 193 mm
mm.
Analizador de Espectros AVW200
Analizador de Espectros AVW200
¾ Analizador
Anali ador de espectros: Dispositivo
Dispositi o capa
capaz de crear
señales eléctricas a distintas frecuencias y realizar la
Trasformada Rapida Fourier (FFT) para determinar
los componentes frecuenciales de la señal emitida por
la cuerda vibrante y determinar de una manera rápida
y precisa la frecuencia de resonancia de la cuerda,
inclusive en medios con señal débil o ruidosa.
ruidosa
¾ Resolución en frecuencia de 0.01 Hz a 0.001 Hz.
Multiplexor 16/32B
Multiplexor 16/32B
¾ Voltaje de operación: +10.5 a +16 Vdc con un
consumo de corriente de 140 mA.
mA
¾ Temperatura de operación -20ºC a +50ºC.
¾ Conexión hasta 16 piezómetros simultáneos.
Sismógrafo de Exploración
SmartSeis – SE – 24
Marco Teórico
¾ Geófonos Electromagnéticos: transductores de
desplazamiento.
Sísmica de Reflexión
¾Estudia las ondas reflejadas en las superficies de
separación entre terrenos de distinta velocidad de
t
transmisión
i ió de
d las
l ondas
d sísmicas
í i
¾Permite obtener datos de gran profundidad.
¾Si t
¾Sistema
preciso
i (aunque
(
costoso).
t )
¾No válido para fuertes pendientes.
¾S l para capas profundas,
¾Solo
f d existen
i t técnicas
té i
nuevas para
investigación superficial. (reflexión de alta resolución)
¾No está limitado por las velocidades de transmisión de las
distintas capas.
Reflector Inclinado
PG = x
P' G = υt
PP' = 2h
cos ∠ P ' PG = cos (90 º +θ ) = − sin θ
2
2
2
P ' G = PP ' + PG − 2 PP ' ⋅ PG ⋅ cos ∠ P ' PG
(υ t )
2
= (2 h ) + x 2 − 2 (2 h )( x ) cos ∠ P ' PG
2
(2 h )
2
t=
+ x 2 + 4 hx sin θ
υ
(1)
Reflector
Inclinado
2
2
(2h )
t=
+ x + 4hx sin θ
υ
υ t = x + 4h + 4hx sin θ
2 2
t0 =
h=
2
2h
υ
υt 0
2
2
(3)
(1)
(2)
υt 0
t0
h
hp =
=
=
senθ υsenθ senθ
(4 )
(5)
Reflector Inclinado
Reflector Inclinado
Sísmica de Refración
¾ Estudia las ondas refractadas entre las fases de terrenos
de distinta velocidad de transmisión de las ondas
sísmicas
¾ Sistema económico
económico, resultados de profundidad media,
media
ensayos y cálculos sencillos.
¾ No
N válido
álid para fuertes
f t pendientes.
di t
¾ Esta limitado por las velocidades de transmisión de las
distintas capas siempre la velocidad de la primera capa es
menor a la velocidad de las capas mas profundas
(desventaja).
Tiempos
p Interceptados
p
Tiempos
p Interceptados
p
Dromocrona
¾Curva tiempo-distancia, que representa en las abscisas
las distancias del punto de disparo al geófono,
geófono y en
ordenadas el tiempo desde el disparo a la llegada de las
primeras ondas.
ondas
Dromocrona
υ0
h
PB = CC ' =
⇒ sin (iL ) =
υ1
cos iL
cos 2 iL + sin 2 iL = 1 (1)
υ1 − υ0
⎛ υ0 ⎞
2
cos iL = 1 − ⎜⎜ ⎟⎟ =
υ1
⎝ υ1 ⎠
2hυ1
t PB =
υ0 υ12 − υ0 2
2
t BC = BC
t PC ' =
2
2
υ1
2hυ1
υ0 υ1 − υ0
2
2
+
BC
υ1
(3)
(2)
Dromocrona
t PC ' =
2hυ1
υ0 υ12 − υ0 2
+
BC
υ1
⇒ BC = 0
t PC ' =
2hυ1
υ0 υ1 − υ0
2
2
υ1
tc = 2h
υ0 υ12 − υ02
2
2
υ
υ
−
υ
tc 0 1
0
h=
2
υ1
(1)
(2)
Introducción
¾ Computador interno equivalente a un computador IBM
AT con un microprocesador
p
Intel i486DX de 33MHz de
velocidad, 8 MB de memoria RAM y 80 GB de Disco
Duro.
¾ Soporte hasta 24 geófonos.
¾ Capaz realizar estudios de estratigrafía, localización de
fallas, hidrología de aguas subterráneas, exploración
minera, análisis de capas de suelo, sísmica de refracción
y reflexión.
fl ió
¾ Posee filtros de adquisición, y filtros en pantalla que
permiten
it la
l correcta
t interpretación
i t
t ió de
d los
l datos.
d t
Especificaciones
p
Generales
¾ Longitud de registro de hasta 24000 muestras.
¾ Pantalla LCD de resolución de 640x480,
640x480 compatible con
monitor y teclado externo.
¾ Conversor
C
Análogo-Digital
A ál
Di it l de
d 18 bits.
bit
¾ Impresora Térmica Interna de 11cm de ancho.
¾ Filtros que permiten cortar frecuencias, altas (ruido del
viento, etc. ), cortar frecuencias cortas (ruido de tráfico,
animales, etc.) y cortar en una banda determinada (ruido
ocasionado por las líneas de corriente eléctrica.)
Especificaciones
p
Generales
¾ Teclado numérico y pantalla resistente lluvias ligeras.
¾ Fuentes sísmicas: martillo,
martillo explosivos o caida de peso.
peso
¾ Intervalos de muestreo definidos: 31, 62, 125, 250,500
1000 andd 2000 microsegundos.
i
d
¾ Monitor de ruido, y configuración de sensibilidad al
ruido.
¾ Diferentes tipos de gráficos al momento de visualizar los
resultados.
Especificaciones
p
Generales
¾ Al momento de analizar las primeras llegadas, se puede
hacer de manera automática y consecuentemente de
manera manual.
¾ Asignación y cálculo automático de las velocidades de
los estratos.
¾ Gráfico
G áfi de
d dromocronas
d
y estratigráfico
t ti áfi de
d resultados.
lt d
¾ Exportación de datos compatibles con otros programas
de análisis de datos.
Componentes
p
Necesarios
¾ Batería de 12V.
Componentes
p
Necesarios
¾ Martillo,, interruptor
p y plato
p
de golpe.
g p
Componentes
p
Necesarios
¾ Dinamita y detonador.
Componentes
p
Necesarios
¾ Geófonos y cable de extensión.
Instalación
Configuración
g
¾ Menú Geometría:
Configuración
g
¾ Menú Adquisición:
Configuración
g
¾ Menú Archivo:
Configuración
g
¾ Menú Pantalla:
Configuración
g
¾ Menú Exploración:
Configuración
g
¾ Menú Análisis:
Configuración
g
¾ Menú Otros:
¿ ES POSIBLE OBTENER
PAVIMENTOS PERPETUOS
PARA CARRETERAS
INDELEBLES
S?
criterios
it i para orientar
i t la
l
toma de decisiones
en los niveles técnico y político
LAUDEM
CENTRO DE ESTUDIOS Y
EXPERIMENTACIÓN
Ó EN
TECNOLOGÍA
Incrementar las capacidades de los
gesto es
gestores,
planificadores,,
p
diseñadores,
administradores
d i i t d
y
operadores
ope
ado es de proyectos;
p oyec os;
EDUCACIÓN Y
FORMACIÓN
LAUDEM
Centro de Monitoreo de la Carretera
Centro de Formación
Laboratorio de Geotécnia.
Pista de ensayo de firmes y pavimentos a escala
reducida.
reducida
Pistas a escala real de aforo y pesaje en
movimiento.
Bloques de residencia
Patio de maniobra para muestras y testigos de
campo.
campo
Patio para equipos, vehículos y remolques
multifunción.
Areas de servicios y recreación.
LAUDEM
Proporciona
p
asistencia
técnica de alto
nivel,
investigación
g
aplicada y
desarrollo
tecnológico
Transportes,
Puertos y costas,
Recursos
R
híd
hídricos,
i
Estructuras,
edificaciones,,
materiales de
construcción,
geotecnia
Geología y geotecnia,
Infraestructuras y
medio ambiente
asociado;
Estudios territoriales,
geográficos,
áfi
económicos
ó i
e históricos.
LAUDEM
Transferencia e innovación de
tecnología
Estudios e investigación en
infraestructuras y medio
ambiente asociado
Asistencia técnica y formación
LAUDEM
Información y documentación
Datos básicos
Modelos físicos
í
Proyectos con prototipos
Obras de infraestructura
Especificaciones y normativa
para diseños y construcciones
p
Auscultación de obras
Organización y gestión formación
educación
d
ió y formación
f
ió de
d postgrado
d
EDUCACIÓN
Ó Y FORMACIÓN
Ó
APORTES AL
DESARROLLO INDIVIDUAL
Y AL
DESARROLLO ECONÓMICO Y
SOCIAL
GRACIAS
Sergio Páez Moreno
ECUADOR
www.inextec.com.ec
[email protected]
[email protected]

Ecuador - Sergio Paez

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