Recordemos brevemente que este ensayo consiste en una sonda cilíndrica que se expande radialmente en el suelo circundante (ENSAYO PRESIOMÉTICO). Mediante el control del volumen de fluido y la presión utilizada en el inflado de la sonda, se consiguen datos para obtener una curva completa de tensión-deformación-resistencia. En los suelos, el fluido suele ser agua (o gas), mientras que en las rocas meteorizadas y fracturadas se utiliza aceite.
¿Qué componentes principales forma un presiómetro?
–Unidad de control y lecturas (CPV) que permanece en superficie: Manómetros o sensores de presión que registran la presión aplicada en la cámara de expansión, bomba de inyección que regula la entrada del fluido en la sonda; y registros de volumen o desplazamiento que controlan la expansión del volumen dentro de la cámara
–Sonda presiométrica: las sondas estándar tienen un diámetro de 35 a 73 mm y una relación longitud/diámetro que varía de L/d = 4 a 6 según el fabricante. Esta sonda tiene una cámara central expandible que se infla mediante un fluido (agua o gas) para aplicar presión contra las paredes del sondeo. También puede disponer de cámaras protectoras que evitan el contacto directo entre la membrana de expansión y el terreno.
-Tubulares (manguitos, conexiones) que unen la CPV y la sonda presiométrica
Os dejo por aquí algunos enlaces a fabricantes para bichear las web:
–OYO Corporation (Marca más utilizada en España): https://www.oyo.co.jp/english/services/products-list/llt-m/
–APAGEO https://es.apageo.com/pressiometres-menard-et-equipements
–ROCTEST https://roctest.com/en/products/?filters=pressuremeter-dilatometer
–CAMBRIDGE IN SITU https://www.cambridge-insitu.com/pressuremeters
Hay cuatro tipos de ensayos presiométricos de acuerdo al método que se utilice para la introducción de la sonda en el terreno:
–Menard estricto o perforado ( PBP prebored) : la sonda se instala en una perforación ya realizada en un sondeo.
–Presiómetro autoperforador (SPB self-boring): la sondea perfora en el terreno, y de esta manera mantiene el estado tensional del suelo.
–Presiómetro Push-in (PIP): la sonda es hueca con una pared gruesa, con desplazamiento parcial del material.
–Presiómetro de desplazamiento (Full-Displacement): con un desplazamiento total del terreno.
La instalación de la sonda en el terreno tiene un efecto muy importante sobre los resultados obtenidos y por lo tanto en la interpretación del ensayo. Las sondas PBP son las más utilizadas y se aplican a cualquier tipo de suelo o roca que mantenga las paredes del taladro estables, con o sin ayuda de lodos de perforación.
| Tipo de presiómetro | Instalación | Alteración del terreno | Aplicabilidad típica |
|---|---|---|---|
| Menard (PBP) | En taladro perforado | Alta | Suelos y rocas con paredes estables |
| Autoperforador (SBP) | Perfora durante la instalación | Baja | Arcillas blandas, arenas sueltas |
| Push-in (PIP) | Inserción directa (hueco grueso) | Media | Suelos blandos sin gravas |
| Full-Displacement | Inserción por desplazamiento total | Alta | Suelos muy blandos o saturados |
También es importante tener en cuenta el diámetro de la sonda y de la perforación que suele ser entre el 3-20% superior al de la sonda. Un diámetro excesivamente grande o pequeño del taladro se manifiesta de inmediato en la forma de las curvas presiométricas.
Los parámetros que cuantifican la rigidez del terreno son muy influenciables por la alteración provocada en el suelo mientras que los parámetros relacionados con la resistencia (presión límite) no se ven tan afectados por la presencia de una zona alterada y son, hasta cierto punto, independientes del tipo de implantación de la sonda.
¿Cómo se ejecuta el ensayo?
Lo primero es preparar el sondeo: se perfora el sondeo con el diámetro adecuado para alojar la sonda presiométrica, que se deberá limpiar y estabilizar si es necesario (sin alterar las paredes) y se determina la profundidad exacta de ensayo.
Posteriormente se coloca la sonda que se introduce hasta la profundidad de ensayo, verificando su correcta posición dentro del sondeo. A continuación se conecta la sonda a la unidad de control mediante los conductos de presión y se comprueban el correcto funcionamiento de los sensores . Los datos de las tensiones aplicadas y las correspondientes respuestas del suelo se toman en superficie con registradores digitales que pueden conectarse a un PC portátil para la captura de datos.
¡Todo listo! Ya se podría comenzar con el ensayo propiamente: Se aplica presión progresiva en la cámara de expansión y se mide el volumen de expansión (desplazamieto radial) y la presión correspondiente en cada incremento. Esta información se registra la curva presión-deformación hasta alcanzar una presión límite o una deformación preestablecida. Esto en líneas generales, claro.
Depende de cómo se realice la puesta en carga podemos tener: tensión controlada, deformación controlada o una combinación de ambos.
En los ensayos con tensión controlada las tensiones se aplican por escalones registrándose los respectivos desplazamientos a intervalos de tiempo prefijados. La presión se mantiene en cada intervalo y la amplitud de los escalones de presión dependen del tipo de suelo y de la fase en que se encuentre el ensayo. El ensayo presiométrico Ménard (y en general todos los sistemas volumétricos) se realiza a tensión controlada.
En los ensayos con deformación controlada la membrana de la sonda se expande con una velocidad de deformación constante. Este procedimiento sólo es posible con equipos que dispongan de una central de control preferiblemente programable.
El ensayo presiométrico es una herramienta de gran valor para el diseño geotécnico, especialmente en cimentaciones especiales y estudios de mejora del terreno. Comprender sus componentes, su ejecución y sus limitaciones es esencial para obtener resultados fiables.
En una próxima entrada veremos cómo interpretar las curvas presiométricas, cómo ajustar los datos y las aplicaciones prácticas al diseño geotécnico.
Videos recomendables
Os comparto uno vídeos del Ing. Jaime Suárez de Geotecnología S.A.S
EL ENSAYO PRESIOMETRICO https://www.youtube.com/watch?v=0Mwvh3qA_S0
LA SONDA DEL ENSAYO PRESIOMETRICO https://www.youtube.com/watch?v=9TTR4zyp2d4&list=PLgJYEld8Zbmo_pe6uG1igU3T5R7L64XLL&index=4
PROCEDIMIENTO PARA EL ENSAYO DE PRESURIMETRO https://www.youtube.com/watch?v=KciT97RTAug&list=PLgJYEld8Zbmo_pe6uG1igU3T5R7L64XLL&index=5
Bibliografía:
Ménard Lecture : “The pressuremeter test: Expanding its use”. Briaud J.-L. Proceedings of the 18 th International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, Paris 2013
“Jornada Técnica sobre el Ensayo Presiométrico en el Proyecto Geotécnico”. Barcelona 2009. Ed. Alonso Pérez de Ágreda, Eduardo y Arroyo Álvarez de Toledo, Marcos. Aula Paymacotas
17.5 Ensayo presiométrico – dilatométrico https://estudiosgeotecnicos.info/index.php/ensayo-presiometrico-dilatometrico/
AGS Guide to the Selection of Geotechnical Pressuremeter Testing, Association of Geotechnical & Geoenvironmental Specialists April 2024
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