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Medición y control de vibraciones

Registro del movimiento del suelo producido por fuente antrópicas

Esta técnica se basa en el registro del movimiento del suelo en superficie producido por fuentes antrópicas, como por ejemplo voladuras, tráfico, colocación de palplanchas, etc. Las vibraciones producidas por estas fuentes se caracterizan por su elevada amplitud y su alto contenido frecuencial. A causa de estas características las vibraciones no se pueden registrar con sismómetros convencionales y, por tanto, necesitan de una instrumentación específica.

Metodología

Se analizan los registros del movimiento del suelo para comprobar si el pico y la frecuencia de las vibraciones sísmicas producidas por las voladuras, tráfico, etc. cumplen el umbral que se ha establecido para la zona de estudio. La normativa que se utiliza habitualmente es la UNE 22.381. En esta normativa se definen tres umbrales diferentes en función de la tipología constructiva y el uso de los edificios afectados por las vibraciones: naves industriales, edificios de viviendas y estructuras de valor arquitectónico.

 

Ejemplo de medición y control de vibraciones producidas por una voladura

Ejemplo de medición y control de vibraciones producidas por una voladura. Izquierda: registro temporal de las tres componentes del movimento del suelo (azul: longitudinal, verde: vertical, rojo: transversal). Derecha: comparación entre los picos de velocidad y el criterio de prevención UNE 22381

 

Aplicaciones

Las aplicaciones de la medida de vibraciones se extienden básicamente en los campos de la ingeniería civil y la minería, pero también se pueden utilizar en el ámbito del medio ambiente. El ICGC utiliza esta técnica para el control de vibraciones producidas por voladuras (canteras y obra pública). También se ha utilizado esta técnica en zonas urbanas para el control de vibraciones producidas por el tráfico, metro, ferrocarril, etc.

Un ejemplo de aplicación es el trabajo llevado a cabo para evaluar los efectos de las vibraciones producidas por las voladuras sobre la superficie de una vertiente o talud aplicando el método de Newmark (1965), teoría desarrollada para el estudio de los sismos como a desencadenantes de deslizamientos del terreno. La Unidad de Prospección Geofísica del ICGC establece una nueva metodología con resultados muy satisfactorios donde se describen criterios a partir de los cuales los bloques del talud o ladera reciben daños, ya que se encuentran afectados por los desplazamientos inducidos por la pulsación. Además, el método de Newmark tiene en cuenta el daño que se acumula en los blogs debido a voladuras sucesivas. Estos daños pueden cuantificarse aportando así una zonificación del riesgo de desprendimientos de la zona de estudio que permite identificar puntos críticos donde aumenta la probabilidad de afectación de la vertiente.

 

Equipos de medición de vibraciones

Equipos de medición de vibraciones instalados durante el control de una voladura



Instalación del equipo de vibraciones y detalle del sensor anclado en la roca

Instalación del equipo de vibraciones para control de voladuras durante la construcción del túnel de Tres Ponts (Organyà)


Referencias

Newmark, N. M. (1965). “Effects of Earthquake on Dams and Embankments”. Geotechnique, Vol. 15 (2): 139-159.