Dique de protección contra inundaciones en Kemeten, Burgenland

Monitoreo de la estabilidad mediante mediciones
de la presión de poro en varios niveles

Para proteger el municipio de Kemeten (Austria) contra inundaciones causadas por intensas lluvias se construye un dique de tierra de aprox. 13 m de altura con una pared delgada y un tablestacado como medida de impermeabilización.

El monitoreo a largo plazo de los elementos de seguridad se lleva a cabo mediante un sistema de medición automático que permite determinar la presión de poro, los niveles de agua y las temperaturas. De este modo, es posible registrar incrementos en el gradiente hidráulico en el terraplén y el subsuelo en caso de inundación.

La medida de impermeabilización adoptada garantiza que, a pesar del rápido incremento de la presión del agua en caso de inundación, no se formen tubificaciones, evitando, de esta manera, el consiguiente arrastre del material de relleno del dique. Con ello se logra evitar la erosión del subsuelo y el dique conserva su estabilidad.

01 - Sección transversal del dique – disposición de los piezómetros y los estratos del suelo -  Dique de protección contra inundaciones en Kementen, Burgenland01 -Sección transversal del dique – disposición de los piezómetros y los estratos del suelo 02 - Sección transversal del dique y estratos del subsuelo - Dique de protección contra inundaciones en Kementen02 - Sección transversal del dique y estratos del subsuelo 03 - Vista de planta del dique y disposición de las secciones transversales de medición - Dique de protección contra inundaciones en Kementen, Burgenland03 - Vista de planta del dique y disposición de las secciones transversales de medición 04 - Piezómetro múltiple, desplegado -  Dique de protección contra inundaciones en Kementen, Burgenland04 - Piezómetro múltiple, desplegado 05 - Piezómetros MultiLevel, preparados para su montaje en la perforación - Dique de protección contra inundaciones en Kementen, Burgenland05 - Piezómetros MultiLevel, preparados para su montaje en la perforación 06 - Registrador de datos multicanal en la cámara de hormigón con posibilidad de acce - Dique de protección contra inundaciones en Kementen, Burgenland06 - Registrador de datos multicanal en la cámara de hormigón con posibilidad de acce 07 - Disposición de dos piezómetros para medir el nivel de agua en la descarga de fondo - Dique de protección contra inundaciones en Kementen, Burgenland07 - Disposición de dos piezómetros para medir el nivel de agua en la descarga de fondo

Requerimientos que el sistema de medición geotécnico debe cumplir

  • Por cada perforación deben haber 7 puntos de medición de la presión de poro (piezómetros MultiLevel)
  • Tres perforaciones de 18 m de profundidad realizadas a partir de una posición ubicada en un sector fuertemente empinado del talud de la presa
  • Perforaciones encamisadas debido a su inestabilidad
  • Extracción y posicionamiento exacto del encamisado durante la instalación de los piezómetros MultiLevel
  • 8 puntos de medición de temperatura ubicados en zanjas de tierra en la base del dique
  • 2 puntos de medición del nivel de agua en la descarga de fondo del dique
  • Registrador de datos multicanal independiente de la red eléctrica, alimentación con batería
  • Conmutación automática a alta frecuencia de muestreo en caso de llenado
  • Instalación del registrador de datos en una cámara de hormigón con posibilidad de acceso
  • Dos registradores de datos de un canal con sensor de temperatura ubicados en posiciones alejadas de la instrumentación principal

Instrumentos e instalación

 

Debido a la disposición secuencial de capas de suelo de alta y baja permeabilidad, fue necesaria la instalación de sensores de presión de poro que permitan determinar la misma en cada capa individualmente. Este procedimiento se realiza directamente en una única perforación.

Una instalación rápida y eficiente en varios niveles en una misma perforación es posible gracias al uso de piezómetros MultiLevel. El equipo de medición consta de dos elementos individuales: una componente de filtrado articulada y un sensor de presión conectado, a través de un tubo, con el elemento de filtrado.

Una vez colocados en la perforación, a la profundidad requerida, los piezómetros MultiLevel se despliegan mediante un mecanismo tipo resorte por el cual el elemento de filtrado es presionado contra la pared de la perforación mediante muelles lámina. De este modo la presión de agua se transmite directamente desde la capa de suelo al sensor de presión. Esto evita la introducción habitual del elemento de filtrado en la perforación, la cual consiste en una columna de arena y un sellador situado encima de ésta. En consecuencia, la perforación puede ser llenada completamente con una mezcla de bentonita desde el fondo hasta la boca. Con ello se logra impermeabilizar la perforación axialmente en toda su longitud e impedir cortocircuitos hidráulicos entre los distintos niveles.

Equipos Geokon empleados

El sistema de medición automático para el monitoreo de largo plazo mediante sensores de cuerda vibrante está compuesto por:

Datos de referencia del proyecto

 

Período de planificación e instalación de noviembre de 2002 a junio de 2006
Sistema de medición 24 piezómetros de la serie de modelos 4500
40 sensores de temperatura, modelos 4700 y 3800
3 registradores de datos de la serie de modelos 8000
21 MultiLevel-Piezometer Typ 4500MLP
2 Piezometer Typ 4500AL
1 Barometer Typ 4580
8 Temperatur-Messfühler Typ 4700
32 Thermistoren zur Temperaturmessung Typ 3800
1 Datenlogger Typ MICRO-10 mit 2 Multiplexern Typ 8032
2 Einkanal-Datenloggern Typ 8001
Visualización de los resultados Registro automático de 64 valores de medición con frecuencia de almacenamiento variable en función del modo de operación: normal o emergencia (en caso de llenado)
Prestaciones Registro automático de las presiones de poro, temperaturas y niveles de agua para evaluar los gradientes hidráulicos en el cuerpo del dique
Contratante Forsttechnischer Dienst für Wildbach- und Lawinenverbauung (Servicio de ingeniería forestal austríaco para el control de torrentes y avalanchas), Gebietsbauleitung Burgenland (Dirección regional de Burgenland), Wiener Neustadt, Austria
Ejecución de las perforacio Grund-, Pfahl- und Sonderbau GmbH, Himberg (Viena), Austria
Perito/planificador geotécnico Dipl.-Ing. Dr.techn. Robert Hofmann, Asesor técnico para la construcción, Perchtoldsdorf, Austria
Ziviltechnischer Planer Klenkhart & Partner Consulting ZT GmbH, Seewalchen, Österreich