Plan de Auscultación y Control

E.5.4. DISEÑO DEFINITIVO DE LA OBRA CIVIL DE LA ESTACIÓN LA MAGDALENA
ANEJO Nº 16
PLAN DE AUSCULTACIÓN Y CONTROL
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E.5.4. DISEÑO DEFINITIVO DE LA OBRA CIVIL DE LA ESTACIÓN LA MAGDALENA
ÍNDICE
1.
INTRODUCCIÓN
1
2.
UMBRALES DE DESPLAZAMIENTO ADMISIBLES
1
2.1.
2.2.
1
2
3.
4.
CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DE LA AUSCULTACIÓN
4
3.1.
3.2.
3.2.1.
3.2.2.
3.2.3.
4
5
5
5
5
6.
Introducción
Elementos a controlar
Introducción
Comportamiento de la propia obra. Excavaciones entre pantallas
Influencia del entorno
AUSCULTACIÓN DE LA PROPIA OBRA. CONTROL DE LOS ELEMENTOS DE CONTENCIÓN LATERAL 6
4.1.
4.2.
4.2.1.
4.2.2.
4.2.3.
4.3.
4.4.
5.
Control de movimientos en recintos entre pantallas
Control de movimientos en edificios
Introducción
Deformaciones en módulos de pantallas
Movimientos totales en cabeza de pantallas
Convergencias entre pantallas
Deformaciones horizontales en pantallas
Cargas sobre elementos estructurales
Continuidad en el hormigonado de la pantalla
6
6
6
7
7
8
8
AUSCULTACIÓN DEL ENTORNO. CONTROL DE EDIFICIOS Y SERVICIOS
8
5.1.
5.2.
5.3.
5.3.1.
5.3.2.
5.3.3.
5.3.4.
5.3.5.
8
8
9
9
9
9
9
9
Introducción
Basesde referencia topográfica
Control de movimientos y asientos en edificios
Introducción
Escalas graduadas o regletas de nivelación
Dianas para control mediante estación total
Clinómetros
Empleo de dispositivos para control de estructuras y servicios
AUSCULTACIÓN DEL ENTORNO
10
6.1.
6.2.
10
10
Control de movimientos en el terreno
Control de niveles freáticos
7.
RESOLUCIÓN DE LOS SISTEMAS DE MEDIDA
10
8.
SECCIONES DE INSTRUMENTACIÓN TIPO
11
9.
PLAN DE INSTRUMENTACIÓN Y AUSCULTACIÓN
11
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10.
GESTIÓN DE LA AUSCULTACIÓN
11
11.
LECTURAS, ANÁLISIS DE DATOS E INTERPRETACIÓN
12
11.1.
11.2.
11.3.
11.4.
11.5.
12
12
12
13
14
Adquisición de datos
Frecuencia de lecturas
Análisis integral de la información
Análisis de resultados
Informes e interpretación
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desplazamiento del terreno situado en el trasdós de la pantalla, que tiende a ocupar el
espacio cedido por la pantalla en su deformación. Esto causa una redistribución de tensiones
principales del terreno, las cuales giran para orientarse hacia la dirección del movimiento. La
consecuencia de esta redistribución es la producción de unos asientos y unos movimientos
horizontales en superficie.
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1. INTRODUCCIÓN
La excavación de cualquier obra subterránea en suelos provoca una alteración en el estado
tensional inicial del terreno, lo que se traduce en un campo de desplazamientos hacia la zona
excavada cuya magnitud depende de diversos factores, asociados tanto a la naturaleza de los
materiales como al procedimiento de excavación, el método constructivo elegido y la rigidez
del sistema sostenimiento-terreno.
Por tal motivo, es necesario limitar y evaluar el orden de magnitud de estos posibles
movimientos para que resulten admisibles por los elementos existentes en el entorno, a fin de
preservar su integridad estructural.
Durante la ejecución de las obras de la Estación, el único procedimiento disponible para
comprobar que los movimientos y esfuerzos realmente inducidos se encuentran por debajo de
valores admisibles, tanto para la propia obra como para los elementos del entorno, es el
seguimiento y lectura de estas variables.
En este sentido, es necesario disponer sensores de medida que permitan, mediante lecturas
programadas, controlar estos aspectos a medida que se ejecuta la obra.
El presente Anejo tiene la finalidad de servir de base o punto de partida para que el
Contratista desarrolle el correspondiente Plan específico de Instrumentación y Auscultación,
adaptado a las condiciones constructivas de la obra de la Estación y cuyo alcance y contenido
deberán ser aprobados por la Dirección de Obra. En este sentido, todos los dispositivos de
medida considerados en este anejo, así como su ubicación, conforman una propuesta de lo
que deberá contemplar el Plan específico de Auscultación.
La forma en que se distribuyen los desplazamientos verticales dependerá de si la pantalla
está arriostrada en cabeza o no. En el primer caso, los asientos serán nulos junto a la pantalla
y máximos a una cierta distancia, disminuyendo exponencialmente a partir de ésta. Si no hay
una losa superior o un estampidor que impida los movimientos horizontales de la cabeza de la
pantalla, la deformada presentará máximos asientos junto a la pantalla, y éstos disminuirán
exponencialmente desde ese punto. En todo caso, ambas leyes de asientos presentan un
punto de inflexión que separa la zona de arrufo de la de quebranto para las estructuras
situadas sobre la zona de influencia. La zona de quebranto es más desfavorable para las
estructuras, puesto que las somete a esfuerzos de tracción; esto no ocurre en la zona de
arrufo, pues en ella se ven sometidas a compresiones. En el caso de un vaciado con varios
puntos de arriostramiento, la ley de asientos será similar a la del caso de arriostramiento
único en cabeza, pero con menores desplazamientos en superficie, debido a los menores
movimientos de la pantalla. Sin embargo, el área de afección de subsidencias seguirá siendo
similar, pero con movimientos menores.
La ley de asientos se ve acompañada por otra ley de movimientos horizontales cuyo
comportamiento es similar. También se pueden establecer leyes de asientos y movimientos
horizontales diferenciales o leyes de distorsiones, que son realmente las que suponen mayor
afección a los edificios.
Figura 1. Esquemas de deformación en las pantallas y movimientos inducidos en el trasdós
En definitiva, en el presente Anejo se describen las características de los dispositivos de
auscultación considerados y su distribución en planta y en profundidad, así como la definición
de los criterios para el control y seguimiento. Todos estos aspectos se estudiarán y
desarrollarán con detalle en el correspondiente Plan específico de Auscultación.
2. UMBRALES DE DESPLAZAMIENTO ADMISIBLES
2.1.
Control de movimientos en recintos entre pantallas
La estación de la Magdalena se encuentra situada sobre unos recintos deportivos y a próxima
a la avenida Rodrigo de Chavez.
La excavación de la estación al amparo de pantallas genera un aumento progresivo del
empuje en el trasdós de los muros a medida que avanza el vaciado. Como consecuencia, la
pantalla se deforma horizontalmente. Un momento antes de producirse tal desplazamiento,
las tensiones principales en el terreno están orientadas según la línea perpendicular al
trasdós del muro y su ortogonal. Estas deformaciones horizontales se traducen en un
La forma más sencilla de controlar todos estos movimientos del terreno es controlar los
movimientos de la pantalla ya que, llevado al límite, si la pantalla no se moviera, tampoco lo
haría el terreno.
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Este control de movimientos basado en la rigidez de las pantallas se ha impuesto en el diseño
y cálculo estructural de las pantallas del presente Proyecto, de modo que los movimientos que
se induzcan sean los mínimos compatibles con las estructuras y servicios del entorno.
Como criterio de diseño para preservar las edificaciones e infraestructuras próximas a la
traza, se ha considerado necesario limitar la deformada horizontal de las pantallas a valores
que no superen los:

12 mm en casos de pantallas próximas (a menos de 10 m de distancia de la pantalla)
de edificios o estructuras

20 mm para edificaciones o estructuras situadas entre 10 a 20 m de distancia.

30 mm para edificaciones o estructuras situadas a más de 20 m de distancia del límite
de la excavación.
Los valores indicados se refieren a los primeros 10 m más superficiales, pudiendo
incrementarse en 5mm, por cada 10 m de profundidad adicionales.
Es necesario comprobar mediante auscultación que las limitaciones de desplazamientos
impuestas en las pantallas se cumplen.
En caso de que se rebasen los umbrales citados anteriormente durante la fase de
construcción, el Contratista, bajo la supervisión de la Dirección de Obra, deberá tomar las
medidas oportunas para controlar los movimientos, proponiendo tratamientos de protección
de edificios o infraestructuras subterráneas, mejoras del terreno, o bien introduciendo nuevos
elementos de arriostramiento en las pantallas (estampidores).
2.2.
Control de movimientos en edificios
Dada la gran cantidad de variables que intervienen en la interacción suelo-estructura,
históricamente se han venido limitando, de manera empírica y basada en la experiencia, los
máximos movimientos que puede sufrir un edificio, en función de datos básicos como la
naturaleza del suelo, el tipo de cimentación y la tipología de la estructura.
Skeptom y MacDonald (1956) y Bjerrum (1963) fijan el valor de tracción de 0,15%, como
límite para el que se produzcan fisuraciones en tabiqueria y de 0,30% de umbral para el que
se puedan producir daños estructurales. Dichos límites corresponderían a distorsiones
angulares, en ausencia de deformaciones horizontales, de 1/300 y 1/150 respectivamente.
Cabe señalar que estas clasificaciones consideran deformaciones, que se considerarían
admisibles, para edificios de nueva construcción.
Recogiendo las recomendaciones de Oteo (1997) (Manual de túneles y obras subterráneas,
1997) dichos valores se deberían afectar de un coeficiente de seguridad de, al menos 2, para
edificios de reciente construcción, y del orden de 4 para edificios antiguos, para tener en
cuenta que las estructuras existentes han podido tener ya movimientos por efecto de su
propia carga durante la vida del edificio.
En este sentido, resulta necesario compatibilizar adecuadamente los sistemas de prevención
y de protección a considerar, dentro de unos umbrales considerados, con unos costes
asumibles.
De acuerdo con esta premisa para el presente proyecto se ha considerado adecuado
establecer, con criterio general, no superar el nivel de intensidad 2 de la escala de Burland.
(Recogido por Burland J.B., Broms B.B. and de Mello V.F.B. "Behaviour of Foundations and
Structures" State of the Art Report, Sessión 2, Procedings 4th International; Conference on
Soil Mechanics and Foundations Engineering, Tokio 1977 y adoptado posteriormente por el
BRE (Building Research Establishment ) Report No. CO/51/78 y por Boscarding M.D. y
Cording E.J. "Building Response to Excavation Induced Settlement" Journal of Geotechnical
Engineering ASCE Vol 115 No 1 Jan 1989.
Este criterio fue adoptado, por ejemplo, para las obras de ampliación de la Jubilee Line en
Londres (1994). Esta consideración reserva el nivel 0 para el caso de edificios de alto valor
patrimonial o muy susceptibles a asientos En la Tabla 1 se reproduce dicha clasificación.
Basado en este planteamiento existe en la actualidad una amplia referencia de normativa y
recopilaciones, propuestas por distintos autores, entre las que se podría citar, entre otras, la
Norma TGL 11464 (1972) (R.D.A.), Skempton y McDonald (1956), Polshin y Tokar (1957),
Bjerum, (1963), Burland (1977), Norma SNIP II 15-74 (U.R.S.S.), Grant (1974), National Coal
Board (1975) Shadbolt, (1977), Boscardin y Cording (1989), y la Unidad de Seguimiento y
Auscultación y Control MINTRA (1997) para el metro de Madrid, entre otros.
En el caso de una edificación tipo, sin patología previa, la combinación más desfavorable, de
distorsión angular y deformación horizontal para no superar el nivel de daños 2 (daños
ligeros) de la escala de Burland (1977) adoptado por el BRE británico (Building Research
Establishment) es que se dé, simultáneamente, una distorsión angular de 1/500 y un
desplazamiento horizontal de 0,10%.
Por otra parte, la National Coal Board (1975) establece un límite de deformación unitaria
horizontal en relación con la longitud de la estructura, de modo que, para menos de 50 m, el
límite estaría en 0,15%. Boscardin y Cording (1989), a partir de las recomendaciones de
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Tabla 1. Clasificación de daños visibles con referencia a la facilidad de la reparación (Escala de
Burland J.B. (1977) y adoptada por el BRE Británico)
ESCALA O
INTENSIDAD DEL
DAÑO
0 DESPRECIABLE
1 MUY LIGERO
2 LIGERO
3 MODERADO
4 SEVERO
5 MUY SEVERO
DESCRIPCIÓN DEL DAÑO TÍPICO (SE SUBRAYA
APERTURA DE
LA FACILIDAD DE REPARACIÓN)
FISURA (mm)
Pelos y fisuras de menos de 0,1 mm
Pelos y fisuras que pueden ser tratados con la
decoración.
Fisuras aisladas en paredes de ladrillo
Fisuras fácilmente rellenables, probablemente
precise redecoración. Varias fisuras ligeras
apreciables en el interior. Las fisuras se aprecian
externamente, exigiendo un repintado. Puertas y
ventanas pueden sufrir deformaciones ligeras en sus
marcos.
Las fisuras requieren un picado y obra de albañilería.
Los revestimientos adecuados pueden enmascarar
las fisuras recurrentes. Posiblemente parte de la
fachada de ladrillo requiera sustitución. Las puertas
y ventanas se atascan. Las tuberías y bajante
pueden romperse. Empeora la resistencia del edifico
frente a los agentes atmosféricos.
Reparación extensiva incluyendo demolición y
restitución de porciones de muros especialmente
sobre puertas y ventanas. Los marcos de ventanas y
puertas se distorsionan y el suelo de inclina
apreciablemente La tabiquería se inclina y abomba.
Algunas vigas se descuelgan y las cañerías quedan
fuera de servicio
Se requiere una gran reparación con reconstrucción
total o parcial del edificio. Las vigas se descuelgan.
Se requiere apuntalamiento en muros. Las ventanas
revientan por distorsión. Peligro de inestabilidad.
Figura 2. Niveles de daños propuestos por Boscardin y Cording (1989)
DEFORMACIÓN
LÍMITE DE
TRACCIÓN (%)
< 0,1
0,00 a 0,05
1
0,05 a 0,075
5
0,075 a 0,15
5 a 15 o número
de fisuras > 3
0,15 a 0,3
15 a 25 aunque
depende del
numero de
fisuras
>0,3
Usualmente >25
aunque depende
del número de
fisuras
-
De acuerdo con estas limitaciones, y basado en la experiencia acumulada en las numerosas
obras subterráneas llevadas a cabo en Madrid, se establecen, en la tabla nº 3, los umbrales
de control o de límite teórico de movimientos adicionales admisibles, que se recomiendan
como referencia para el proyecto de la Línea 1 del Metro de Quito.
En la Figura 2 se reflejan los valores límite por regiones de distorsión angular y deformación
horizontal propuestos por Boscardin y Cording (1989).
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Tabla 2. Umbrales de desplazamientos adicionales admisibles considerados
influencia de las excavaciones, indicadas en la Tabla 3 en función de los umbrales de control
establecidos:
Movimientos adicionales admisibles
Asiento admisible (mm)
Umbral de
control
Normal
Medio
Intenso
Distorsión angular
Normal
Medio
Intenso
Deformación horizontal
Unitaria (%)
Normal
Medio
Tabla 3. Medidas de actuación en relación con los umbrales de control
Umbral de
Intenso
Medidas de actuación
control
*Zonas sin
edificaciones
<50
50–100
>100
1/100
1/100–
1/50
>1/50
<1,5
1,5–2,0
>2,0
Se debe seguir con el control de movimientos de acuerdo a lo establecido
Normal
*Edificios
cimentados
profundos o con
losa en buen
estado
*Conducciones
no de gas
<20
*Estructura
subterránea o
Túneles
existentes
<15
15–25
>25
<1/2000
1/2000–
1/1000
>1/1000
<0,15
0,15–
0,20
>0,20
*Edificios
cimentados
superficialmente
sin daños
aparentes
<10
10–15
>15
<1/2000
1/2000–
1/1000
>1/1000
<0,15
0,15–
0,20
>0,20
*Edificios
cimentados
superficialmente
con daños
*Edificios
monumentales
20–30
>30
<1/1000
1/1000–
1/500
>1/500
<0,15
0,15–
0,20
>0,20
Se debe incrementar la frecuencia de lecturas evaluando la situación a
partir de la velocidad del incremento de los desplazamientos y efectuar una
Medio
inspección visual somera. Se debe continuar con el proceso de ejecución
según lo previsto.
Se debe establecer un análisis de afección específico, instalando
instrumentación complementaria, si es preciso, y debe ser revisado el
Intenso
proceso constructivo para introducir posibles modificaciones en el mismo,
analizándose la necesidad de introducir medidas complementarias de
refuerzo y protección adicional de las estructuras afectadas.
<5
5–10
>10
<1/3000
1/3000–
1/2000
>1/2000
<0,05
0,05–
0,10
>0,10
*Edificios con
más de 10
alturas
*Tuberías de gas
*Túneles
existentes
en el Plan de Auscultación.
3. CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DE LA AUSCULTACIÓN
Asiento o levantamiento: 10 mm/10 m
3.1.
Esta clasificación se considera muy conservadora, y tiene, por lo tanto, un carácter solo
orientativo, para facilitar el análisis en condiciones de “campo libre”; es decir, esta orientada a
la identificación de zonas de mayor necesidad de profundizar en análisis más detallados con
modelos analíticos o numéricos que tengan en cuenta la rigidez de la estructura y su
interacción con el terreno.
Más concretamente y en aquellos casos en los que el nivel de movimiento inducido lo
aconseje, como contraste del métodos analíticos o semi-empíricos o de modelización
numérica, podrá utilizarse el criterio de evaluación de riesgo, de la viga equivalente propuesto
por Burland, J.B. & Worth, C.P. (1974) conjuntamente con el criterio de daños establecido por
Boscardin y Cording (1989).
Finalmente, a partir de los resultados obtenidos, se analizarán las medidas preventivas o
necesarias de refuerzo, o de tratamientos de mejora del terreno, con objeto de mitigar la
afección, y limitar los desplazamientos potencialmente inducidos a valores dentro de los
rangos que se consideran admisibles para las edificaciones o estructuras en la zona de
Introducción
Para la obra proyectada, se considera un aspecto de fundamental importancia establecer un
sistema de auscultación sencillo, preciso y eficaz.
La finalidad de los sistemas de auscultación es el poder controlar los movimientos de las
propias obras en ejecución, así como del grado de influencia sobre el entorno durante las
distintas fases de construcción y poder asegurar su adecuación a las hipótesis y modelos de
cálculo adoptados durante la fase de diseño.
Para cumplir tales objetivos, se deben proyectar los dispositivos y sistemas de auscultación
que, en cada momento, informen de las reacciones con las que el terreno, estructuras e
instalaciones responden a las distintas fases constructivas que se lleven a cabo.
La comparación de los valores previstos en la fase de proyecto con los obtenidos por la
auscultación permite contrastar el modelo y modificarlo, si procediera, para adaptar las
previsiones del proyecto a la realidad.
Los sistemas de instrumentación deben integrarse de forma precisa, para permitir la
interpretación clara y rápida de las lecturas obtenidas y su comparación con valores de
referencia, además de tener establecida una cadena de transmisión de la información a los
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centros de decisión, con atribución clara de las responsabilidades de cada uno, de forma que
no haya duda ni dilaciones a la hora de adoptar, en caso necesario, las oportunas medidas
correctoras.
El presente Anejo tiene como objeto servir de base para que el Contratista desarrolle el Plan
específico de Instrumentación y Auscultación, adaptado a la construcción de la obra y cuyo
alcance y contenido deberá someter a la aprobación de la Dirección de Obra. Su finalidad
será establecer con claridad el procedimiento para controlar los movimientos de las propias
obras en ejecución así como el grado de influencia en el entorno durante las distintas fases de
construcción, y poder así asegurar su adecuación a las hipótesis y modelos de cálculo
adoptados durante la fase de proyecto.
Respecto a los equipos a utilizar, el Contratista presentará en su Plan de Instrumentación y
Auscultación las marcas de los equipos a instalar, el tipo y las características completas,
fundamentalmente las específicas de rangos, precisión, limitaciones, accesorios, etc.
En los apartados siguientes se desarrollan los aspectos más importantes para lograr la
máxima operatividad de la instrumentación en el control de las obras, y que se refieren a:
3.2.

Elementos a controlar.

Metodología de las medidas.

Plan de Auscultación.

Interpretación de medidas.
3.2.2.
Comportamiento de la propia obra. Excavaciones entre pantallas
Los movimientos horizontales que las pantallas pueden sufrir durante el proceso de
excavación como consecuencia de los empujes de suelo y agua sobre las mismas dependen
de su rigidez, del sistema de construcción y de las fases de excavación.
Conocer la magnitud de estas deformaciones para verificar las hipótesis de proyecto en
cuanto a la no superación de los estados límites será objeto del sistema de auscultación.
Este control servirá además para comprobar que no se presentan movimientos en la pantalla
que puedan afectar a la funcionalidad, tanto de la propia estructura como de las estructuras
vecinas.
En consecuencia, se establece la necesidad de conocer la evolución de los elementos de
contención lateral, pantallas y sistemas de arriostramiento, con el fin de que no se superen los
límites de referencia establecidos en el Proyecto.
3.2.3.
Influencia del entorno
La influencia de las obras en el entorno afecta a un conjunto de elementos que están
relacionados entre sí:
Elementos a controlar
3.2.1.
En lo relativo al control de calidad del hormigón de las pantallas, se instrumentarán las
mismas, para auscultarlas mediante ultrasonidos, con vistas a detectar desplomes, cortes de
la pantalla, coqueras u otras anomalías que de manera fortuita pudieran haberse producido
durante el proceso de ejecución.
Introducción
Los elementos que requieren seguimiento y control mediante auscultación se encuentran en
la propia obra y el entorno.
En obras subterráneas y excavaciones a cielo abierto, las magnitudes que se controlan son
muy variadas siendo, en esencia, la variable que se mide directamente el desplazamiento.
Para controlar la resistencia, ya sea en elementos estructurales o en el propio terreno, se
tiene que recurrir a medir ésta indirectamente a través de sus manifestaciones en
desplazamientos originados por las fuerzas aplicadas.
En las excavaciones realizadas a cielo abierto mediante pantallas, es habitual medir la
convergencia que se produce durante el proceso de construcción y relacionar esta magnitud
con las cargas y los coeficientes de seguridad.
La medida de la convergencia solo informa del movimiento relativo entre dos elementos, por
lo que es necesario disponer de referencias topográficas fijas, lo suficientemente alejadas de
la zona de influencia, como para medir movimientos absolutos.
Para tener una información más detallada de las deformaciones en pilotes ó muros pantalla,
se instrumentan determinadas secciones con inclinómetros, dejando embebidas en ellas el
tubo inclinométrico correspondiente.

Terreno.

Agua freática.

Edificaciones y estructuras existentes (edificios, galerías de servicios, etc).
Todos ellos interactúan y, en consecuencia, se hace precisa la auscultación de los
parámetros que permitan controlar el proceso dentro de niveles admisibles.
3.2.3.1.
Desplazamientos del terreno
El objetivo es controlar los movimientos del terreno, horizontales y verticales, en determinados
puntos, tanto en superficie como en profundidad.
El control de estos desplazamientos pondrá de manifiesto el comportamiento real del terreno.
La medida de esfuerzos y tensiones sobre elementos estructurales se basa invariablemente
en la cuantificación previa de un movimiento y su transformación ulterior a tensiones mediante
relaciones matemáticas o físicas, o bien, por la reacción que dicho movimiento supone en el
fenómeno físico en el que se basa el dispositivo de medida.
La resistencia del terreno es limitada y el reajuste tensional inducido por la excavación puede
originar la formación de una zona plástica de terreno alrededor de la excavación acompañada
de deformaciones apreciables.
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El sostenimiento absorberá parte de estas deformaciones, mientras que el resto se transferirá
a la superficie y a los elementos del entorno en forma de subsidencia.
3.2.3.2.
Afecciones a niveles freáticos
Los aspectos a controlar relativos a la posición del nivel freático en el entorno de la
excavación son los siguientes:

Abatimiento de la ley de presiones intersticiales por efecto de la infiltración de agua en
el fondo de la excavación durante la fase de ejecución.

Sobreelevación del nivel o “efecto barrera” provocado por interposición de las
pantallas en la dirección del flujo.
El abatimiento de la ley de presiones intersticiales por efecto de la infiltración de agua en el
fondo de la excavación durante la fase de ejecución supone aumentar las presiones efectivas
en la misma proporción que disminuyen las intersticiales.
Este reajuste tensional en las presiones efectivas puede originar un cambio de volumen en
suelos blandos saturados, que se podría manifestar en forma de movimientos verticales de la
superficie por consolidación.
Será preciso controlar las posibles oscilaciones del nivel freático para determinar que éstas se
muevan dentro de los rangos esperados, realizando el vaciado del terreno en el interior del
recinto en unas condiciones de filtración controlada.
3.2.3.3.
Afecciones a edificaciones o estructuras existentes
Deformaciones en módulos de pantallas.

Cargas sobre elementos estructurales.

Continuidad en el hormigonado de la pantalla.
La distribución de los distintos elementos de auscultación se indica en los planos de
auscultación.
Cabe recordar que los dispositivos de control indicados en este apartado y en los siguientes
son sólo orientativos. En el desarrollo del Plan específico de Auscultación, deberán definirse
los elementos de auscultación necesarios en función de los condicionantes constructivos, de
las particularidades de las distintas edificaciones, etc.
4.2.
Deformaciones en módulos de pantallas
Las deformaciones observadas en las pantallas pueden ser absolutas o relativas;
habitualmente, las deformaciones relativas son en general las más indicativas, y por otra
parte, las más sencillas de observar.
Las magnitudes más significativas a controlar son:

Movimientos totales en cabeza de pantallas.

Convergencias entre pantallas.

Deformaciones horizontales de la pantalla.
4.2.1.
Durante las excavaciones la estación, excavada entre pantallas, se considera esencial el
control de eventuales movimientos inducidos que puedan acusar los elementos existentes en
la zona de influencia de las excavaciones, fundamentalmente vías y servicios subterráneos
existentes en la zona.
Debe comprobarse que el diseño efectivamente evita la aparición de patologías inducidas
que, aun sin implicar necesariamente daños estructurales en los mismos, pudieran afectar, en
mayor o menor medida, a su funcionalidad.
Los parámetros fundamentales a controlar son los siguientes:

Movimientos horizontales y verticales.

Giros.

Evolución de las aperturas de fisuras, ya sean pre-existentes o de nueva aparición.
4. AUSCULTACIÓN DE LA PROPIA OBRA. CONTROL DE LOS ELEMENTOS DE
CONTENCIÓN LATERAL
4.1.

Movimientos totales en cabeza de pantallas
Finalizada la ejecución de un módulo de pantalla o pilote perteneciente a una sección tipo, se
colocará un clavo de control topográfico en la cabeza del mismo. Se realizarán mediciones
de los movimientos totales según avance el vaciado, referenciadas a una base de referencia
topográfica alejada al menos 3·H de la cabeza de la pantalla (siendo H la profundidad de
excavación o la distancia entre arriostramientos) o anclada a una profundidad tal que
garantice su inmovilidad. Se tomará una lectura diaria hasta la estabilización de movimientos.
Con la medición de los movimientos totales de la cabeza de la pantalla, se puede obtener el
movimiento vertical de la pantalla y el movimiento horizontal en cabeza. El movimiento vertical
en módulos de pantallas no es especialmente significativo, puesto que en la mayoría de los
casos se produce inducido por el giro de la cabeza de la estructura, pero es preciso
controlarlo para comprobar que no existan descensos relativos anómalos entre módulos
contiguos. Los movimientos horizontales en cabeza serán prácticamente nulos en pantallas
arriostradas en cabeza o con losa de cierre, pero se controlan, pues son un indicador de los
movimientos inducidos en el trasdós de las pantallas por redistribuciones de tensiones en el
terreno.
Para el control de los movimientos se emplearán aparatos con precisión angular de 1
segundo centesimal.
Introducción
El control del comportamiento de los elementos de contención lateral a construir (pantallas y
sistemas de arriostramiento) debe dirigirse al seguimiento de los siguientes aspectos:
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Para la observación de distancias mayores de 25 m, se emplearán distanciómetros cuyo
error de medida sea inferior a 2 mm + 5 p.p.m. en milímetros, repitiendo la medida como
mínimo dos veces por visual.

Fecha de la lectura realizada.

Temperatura dentro de la excavación, en el momento de realizar la lectura.
Para la observación altimétrica, se utilizarán niveles con los que se obtengan valores de
desviación en nivelaciones dobles de 1 km inferiores a  5,0 mm, siendo capaces de obtener
una precisión de  1 mm en visuales inferiores a 80 m.
4.2.3.
4.2.2.
Convergencias entre pantallas
En las excavaciones realizadas a cielo abierto mediante pantallas, es habitual medir la
convergencia que se produce durante el proceso de construcción y relacionar esta magnitud
con las cargas y los coeficientes de seguridad.
La medida de la convergencia sólo informa del movimiento relativo entre dos elementos, por
lo que sería necesario disponer bases de referencia topográfica fijas lo suficientemente
alejadas de la zona de influencia si se deseara medir movimientos absolutos.
Con el fin de controlar las deformaciones producidas, se colocarán pernos de convergencia
en el intradós de las pantallas, distribuidos según se indica en las secciones de auscultación.
Deformaciones horizontales en pantallas
Con la finalidad de conocer las deformaciones horizontales de las pantallas en toda su
longitud, se utilizará el sistema habitual de medición mediante la disposición de
inclinómetros en el trasdós de la misma.
Los inclinómetros estarán formados por una tubería inclinométrica de aluminio extrusionado
y anodizado o ABS, con cuatro acanaladuras para medidas de desplazamientos con torpedo
inclinométrico biaxial. La tubería inclinométrica se colocará en el interior de un tubo de PVC
embebido en el hormigón de las pantallas y anclado a la jaula de armadura de la pantalla
antes de introducirla en el batache excavado.
La tubería inclinométrica se instalará siempre de tal forma que uno de sus ejes de medida sea
perpendicular al eje de las pantallas, mientras que el otro eje de medida será paralelo.
En la Figura 4 se muestra un equipo inclinométrico manual:
Figura 4. Equipo inclinométrico manual
La medida de las deformaciones se realizará con cinta extensométrica de acero INVAR. Se
trata de un instrumento de lectura manual portátil que se utiliza a tensión constante,
consiguiéndose con ella una repetitividad de la medida de  0,1 mm. En la siguiente figura se
muestra un dispositivo de este tipo:
Figura 3. Cinta extensométrica de acero INVAR
Las lecturas se recogerán en un archivo de convergencias en donde, además, se registrarán
los siguientes datos:

Referencia de la sección instrumentada.

Profundidad de medición.

Tipo de terreno del trasdós de las pantallas.

Croquis esquemático de la sección con indicación de las lecturas realizadas.
Para la correcta instalación del inclinómetro, es necesario reperforar al menos 5 m por debajo
del pie de la pantalla. De esta manera, se podrá considerar que el pie del inclinómetro no va a
sufrir movimientos apreciables, pudiéndose tomar como origen de medidas.
Haciendo ascender el torpedo de lectura desde el fondo de la tubería inclinométrica hasta su
extremo superior, las medidas se realizan cada 0,5 metros, siendo acumulativas desde el pie
de la tubería hasta la superficie del terreno.
La resolución del torpedo inclinométrico biaxial será de 0,01 mm y su rango de medida de 
50º desde la vertical.
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4.3.
Cargas sobre elementos estructurales
En el proceso de auscultación, se propone controlar, las presiones del terreno sobre las
pantallas y la losa de fondo de la estación de La Magdalena.
Las presiones trasmitidas por el terreno a la pantalla se controlarán mediante células de
presión total.
Se instalarán, en general, en el trasdós de los muros-pantalla, y en orden a conseguir:
En la actualidad, el control de calidad del hormigón y de los procesos constructivos ha
contribuido a disminuir considerablemente eventuales problemas, por lo que este tipo de
control se plantea como verificación en un porcentaje de los elementos.

Un mejor conocimiento del comportamiento tenso-deformacional de los terrenos en el
trasdós de la excavación.
5. AUSCULTACIÓN DEL ENTORNO. CONTROL DE EDIFICIOS Y SERVICIOS

Una mayor seguridad en los trabajos de excavación.
5.1.

Detección de las posibles tendencias de expansividad de determinados materiales.
La auscultación de edificios y servicios se centra básicamente en los siguientes aspectos:

Determinación más exacta de la presión sobre las pantallas.
La instalación se realizará mediante un gato hidráulico sujeto a la armadura de la pantalla y a
la célula. Una vez introducida ésta, y antes de hormigonar el módulo, se accionará el gato
para que la célula se sitúe contra el terreno.
El cableado de las células de presión total, imprescindible para la toma de lecturas, se
conducirá por tubos de PVC corrugados hasta la caja centralizadora de terminales.
Las células de presión total no sólo se alojarán en el trasdós de las pantallas, sino también en
el intradós, como ocurre en la zona de empotramiento.
También se dispondrán células de presión total en la losa de fondo y contra el terreno para
conocer las presiones trasmitidas por éste.
En la losa de fondo, también se han propuesto de células de presión total.
4.4.
Los tubos instalados permiten realizar el reconocimiento de diferentes trayectorias de la onda
de presión, por el hormigón situado entre la sonda emisora y la receptora, a lo largo de toda
la longitud del módulo de la pantalla o pilote a controlar.
Continuidad en el hormigonado de la pantalla
Adicionalmente, se realizará un reconocimiento de las pantallas por ultrasonidos, con la
finalidad de detectar, previamente a la excavación del recinto, discontinuidades en el
hormigonado de las pantallas, desplomes, estrechamientos en la sección teórica, coqueras u
otros desperfectos que de manera fortuita pudieran producirse.
Para este reconocimiento, se colocarán en determinados módulos de pantallas o pilotes
tubos de auscultación de acero negro solidarios a las armaduras.
Estos tubos, cuyo diámetro interior es de dos pulgadas, tendrán que resistir la presión del
hormigón. El empalme entre los tubos se hará mediante manguito roscado y, previamente al
hormigonado, estarán cerrados en sus extremos por tapones metálicos o de PVC roscados.
Los tubos sobresaldrán al menos 50 cm por encima del elemento a auscultar con el objetivo
de facilitar la puesta a nivel de la sonda y sobre todo evitar la caída de gravilla y hormigón en
su interior.
Para realizar el ensayo, el hormigón tendrá al menos siete días y los tubos estarán llenos de
agua.
Introducción

Control de fisuras en edificaciones.

Control de movimientos y asientos.
La distribución de los distintos elementos se indica en los planos de auscultación.
5.2.
Basesde referencia topográfica
Las bases de referencia topográfica son los elementos de referencia sobre los que se
apoya el sistema de lecturas topográficas. Por tanto, deben estar posicionadas en puntos que
puedan considerarse fijos con seguridad, para lo cual estarán protegidas con una arqueta de
registro y contarán con una varilla anclada en profundidad.
Una vez instaladas las bases de referencia y los puntos a controlar por nivelación de
precisión, se procederá a realizar la “medida origen” o “medida cero” (antes de que los
trabajos de la obra afecten a la zona a controlar), a partir de la cual se van a comparar las
sucesivas medidas a realizar durante el tiempo de duración de la obra.
Para la obtención de esta medida origen, es necesario realizar al menos dos medidas
diferentes de cada punto de nivelación partiendo de la base de referencia.
La cota inicial de las bases de referencia, así como las cotas obtenidas en la medida origen
para cada uno de los puntos controlados, deberán aparecer reflejados en las tablas de datos
con el fin de que cualquier equipo de nivelación pueda realizar un seguimiento independiente
de los movimientos existentes en las distintas zonas.
Es conveniente, sobre todo en las medidas iniciales, realizar cierres para los distintos
recorridos, con el fin de comprobar la bondad de los datos obtenidos.
En la primera medición de la red establecida se observarán, con teodolito de segundos y con
índice automático del eclímetro, las mediciones angulares de precisión  5 + 5 p.p.m., y con
distanciómetro, las distancias reducidas y geométricas.
Si la base de referencia queda inutilizada o se detecta en ella algún tipo de movimiento, se
podrá referenciar nuevamente los puntos a controlar respecto a otra nueva base,
acumulándose los movimientos ya registrados en ellos anteriormente.
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Si por cualquier motivo fuera necesario volver a referenciar algunos puntos con respecto a
otra base diferente a la inicial, este cambio deberá quedar reflejado en las tablas de datos,
apareciendo nuevamente la cota inicial de la nueva base, así como la nueva cota obtenida
para cada punto a partir de esta nueva base.
Los datos obtenidos para cada punto de nivelación, comparados con la “medida origen” o
“medida cero”, reflejarán los movimientos verticales relativos de cada uno de ellos con
respecto a la base de referencia.
El signo positivo (+) siempre reflejará levantamientos o ascensos del punto controlado, con
relación a la medida origen, mientras que el signo negativo (-) reflejará asientos o descensos.
Aplicando este criterio a los datos de las sucesivas campañas de nivelación, se representará
gráficamente la evolución en el tiempo de cada uno de los puntos o sensores controlados por
nivelación de precisión.
5.3.
Control de movimientos y asientos en edificios
5.3.1.
El control de movimientos y asientos en edificios se puede realizar, dependiendo de las
condiciones iniciales del edificio, de la importancia del mismo y de la evolución de los
movimientos, mediante los siguientes dispositivos:
Escalas graduadas o regletas de nivelación.

Dianas para control mediante estación total.

Clinómetros.
5.3.2.
Dianas para control mediante estación total
Además de las regletas de nivelación y como complemento a éstas, se podrán instalar
opcionalmente dianas para control X, Y, Z, a dos niveles, uno a 1-1,5 m de altura y el
segundo a la máxima altura del edificio, intercalando uno intermedio si la separación entre
ambos fuera mayor que 10 m.
Para la observación de las referencias de control, se instalarán en el entorno del edificio tres
bases de observación configurando un triángulo con ángulos próximos a 60 grados. En cada
base se emplazará la estación total para la toma de lecturas.
Todas las dianas deberán ser visibles desde los tres emplazamientos de control así como los
emplazamientos entre sí.
La situación de las bases de observación deberá elegirse de manera que permanezcan
durante todo el período de la obra.
5.3.4.
Introducción

5.3.3.
Clinómetros
Como complemento a los aparatos descritos anteriormente para auscultar edificios, se podrán
colocar además clinómetros (tiltmeter). Son dispositivos consistentes en un transductor
sensible a la gravedad ubicado en el interior de una carcasa de protección que se fija a la
superficie vertical objeto de observación.
Los clinómetros podrán ser de lectura manual (clinómetros manuales o portátiles) o de
lectura automatizada (clinómetros automatizables).
Las bases de medida sobre las que se disponen los clinómetros son perfiles metálicos
anclados a la estructura a controlar y disponen de pivotes de acero galvanizado sobre los que
se puede colocar el clinómetro manual para tomar lecturas. El sensor utilizado tendrá una
resolución mayor de 0,001 grados sexagesimales.
Escalas graduadas o regletas de nivelación
Por lo general, se colocarán escalas graduadas o regletas de nivelación sobre los edificios
más próximos a la excavación o los que tengan alturas elevadas. En estos edificios se
instalarán como mínimo dos escalas por edificio, las cuales se colocarán en elementos tales
como pilares o muros de carga. En los edificios que presenten fisuras en el momento del
comienzo de las obras, se colocarán tantas escalas graduadas como se estimen oportunas.
Para la nivelación de las regletas, deberán emplearse elementos como niveles de precisión,
dotados de micrómetro y mira de acero INVAR para obtener resoluciones de 0,01
milímetros. En cualquier caso, las escalas graduadas deberán nivelarse antes de la ejecución
de las pantallas en la zona, y desde una distancia no menor de 40 m. Se tomarán lecturas en
días alternos hasta que la ejecución de las pantallas esté a más de 40 m de la escala. Si
durante este período de lectura se observa la aparición o evolución de alguna fisura en el
edificio, se intensificará la frecuencia de lectura a dos lecturas diarias hasta que éstas se
estabilicen.
Para los puntos en que se requieran lecturas continuas o el acceso sea complicado, se
situarán clinómetros automatizables.
Para el presente Proyecto, opcionalmente, se podrán disponer alineaciones de electroniveles
en las fachadas y clinómetros colocados a distintas alturas, siguiendo un criterio análogo al de
la disposición de dianas.
5.3.5.
Empleo de dispositivos para control de estructuras y servicios
Los dispositivos descritos en los anteriores apartados deberán instalarse en edificios,
estructuras y eventualmente en instalaciones o servicios enterrados (galerías, depósitos, etc.),
de acuerdo con su tipología, estado de conservación y proximidad a las excavaciones.
Como ya se ha mencionado, el Plan específico de auscultación, que deberá establecerse al
comienzo de las obras, deberá tener en cuenta los edificios, estructuras, instalaciones y
servicios que, por su singularidad, requieran dispositivos de control adicionales.
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Si los piezómetros abiertos facilitaban el nivel del agua, los de cuerda vibrante proporcionan la
variación de presión que sufre el sensor como consecuencia de las oscilaciones de la
columna de agua sobre él.
6. AUSCULTACIÓN DEL ENTORNO
6.1.
Control de movimientos en el terreno
El objetivo es controlar los movimientos del terreno en determinados puntos. La distribución
de los distintos elementos se indica en los planos de auscultación.
Para la medida de la subsidencia superficial, se emplearán hitos de nivelación. Para ello, se
perforarán taladros de diámetro 150 mm. En su interior se dispondrá una varilla metálica
anclada mediante mortero de cemento en los 50 cm más profundos, rellenando 1 metro por
encima del nivel de anclaje con gravilla o arena. La varilla dispondrá en su extremo superior
de una cabeza avellanada para apoyo de la mira. La sección esquemática de un hito de
nivelación se incluye en los planos de auscultación.
Así pues, este tipo de piezómetros se fijan en el fondo de un sondeo y la unidad de lectura
registra variaciones de presión. Por lo tanto, estos aparatos son adecuados para controlar las
variaciones de las presiones intersticiales cuando se establezcan flujos del agua subálvea.
Tendrán una resolución, expresada en metros de columna de agua, centimétrica ( 0,01
metros). Además, deberán ir provistos de sensores térmicos para registro de la temperatura.
A continuación, la Figura 5 muestra varios modelos de piezómetros de cuerda vibrante:
Figura 5. Piezómetros de cuerda vibrante
En cualquier caso, siempre se atravesará totalmente el espesor rígido superficial de
hormigón, aglomerado, etc., haciendo apoyar la varilla de referencia directamente sobre el
terreno natural de la forma descrita anteriormente. De lo contrario, puede que se produzcan
movimientos del terreno bajo el espesor rígido sin que éste lo acompañe en su deformación,
dando lugar a una lectura falsa.
Como base de nivelación, se deberá instalar una varilla anclada en profundidad en una zona
situada fuera de la zona de influencia de las obras (base de referencia topográfica).
Cada punto a controlar debe estar siempre referenciado a una base fija, manteniéndose esta
referencia desde el comienzo de la obra hasta su finalización o, en su caso, remplazándose
por otra si resultase la primera inutilizada.
Las nivelaciones se efectuarán utilizando un nivel de precisión dotado con micrómetro de
láminas de caras plano - paralelas y empleando el método del punto medio. Para la lectura de
los movimientos verticales de los hitos de nivelación, se utilizará una mira de acero INVAR.
Los hitos se colocarán y observarán antes de la excavación. Se llevará un control diario de
sus movimientos desde antes del comienzo de la excavación hasta que tres lecturas
consecutivas se repitan.
6.2.
7. RESOLUCIÓN DE LOS SISTEMAS DE MEDIDA
En la Tabla 4 se resumen las características de resolución de los sistemas de medida
descritos en los apartados anteriores:
Tabla 4. Características de resolución de los sistemas de medida
SISTEMA
Control de niveles freáticos
Para controlar las posibles afecciones al nivel freático, se pueden disponer piezómetros de
cuerda vibrante. La distribución de los piezómetros se indica en las secciones de
auscultación.
Este tipo de piezómetro registra la presión de agua a la cota en la que se instala. Consta
básicamente de una cuerda vibrante o hilo de acero con un anclaje fijo en uno de sus
extremos y sujeto a un diafragma en el otro. El cable es excitado eléctricamente, entra en
resonancia y vibra con una frecuencia que será proporcional a la tensión en el cable.
Distanciómetro
Cinta extensométrica de
acero INVAR
Inclinómetro
Deformímetro
RESOLUCIÓN
Error de medida inferior a 2 mm + 5 p.p.m. en milímetros
Repetitividad de la medida  0,1 mm
Resolución de 0,01 mm
Lecturas cada 0,50 m. Resolución de la sonda: 0,01 mm.
Rango de medida  50º desde la vertical
Resolución 0,001 mm y precisión 0,002 mm.
La base de medida será de 250 mm
Esta frecuencia induce una corriente alterna en una bobina la cual es detectada por la unidad
de lectura. Este elemento de auscultación dispone de una caja centralizadora de
terminales.
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SISTEMA
Nivelación de precisión con
micrómetro y mira de acero
INVAR
Clinómetro (electronivel)
Piezómetro de cuerda
vibrante
RESOLUCIÓN
En los planos de auscultación, se definen cada una de estas secciones y se representa su
distribución en el recinto de la estación. En las secciones tipo se detallan los elementos, para
cada una de las secciones propuestas. Fuera de la zona de influencia de las excavaciones se
disponen las bases de referencia de nivelación topográfica
Resolución 0,01 mm y precisión de 0,1 mm
Resolución mayor que 0,001 grados sexagesimales
Resolución, expresada en metros de columna de agua, centimétrica
( 0,01 m)
Las distintas secciones y su correspondiente instrumentación se han ubicado en función de
los elementos existentes en el entorno.
9. PLAN DE INSTRUMENTACIÓN Y AUSCULTACIÓN
La posibilidad de emplear aparatos de auscultación electrónicos sólo podrá ser aceptada
cuando se garantice que la pérdida de resolución de dichos aparatos no sea significativa, esto
es, no superior al 50%.
8. SECCIONES DE INSTRUMENTACIÓN TIPO
Las secciones de instrumentación son disposiciones tipo de elementos de auscultación que
se repiten en varios puntos de la obra a controlar. Deben ser diseñadas independientemente
para cada tipo de obra y excavación en particular, dado que ni las dimensiones, ni las
afecciones externas ni las condiciones constructivas son iguales en cada obra.
Para el presente Proyecto, se han definido secciones de instrumentación adaptadas a la
geometría en planta de la propia estación, según se recoge en el plano de Planta de
auscultación del presente proyecto.
Para el control de las diferentes magnitudes, descritas en apartados anteriores, se han
considerado los siguientes elementos:


Para el control de deformaciones de las pantallas: Se dispone de pernos
enfrentados por parejas en pantallas opuestas. También se colocarán clavos de
control topográfico en la cabeza de las pantallas, inclinómetros, empotrado 5 m por
debajo del pie de las pantallas.
Para el control de esfuerzos en las pantallas y sistemas de arriostramiento: Se
dispone de células de presión total en el trasdós de las pantallas y bajo la losa de
fondo. Además, se dispondrán tubos de acero para auscultación por ultrasonidos. La
descripción y mediciones correspondientes a esta partida están incluidas en los
correspondientes planos de estructuras.
El Contratista redactará el Plan específico de Instrumentación y Auscultación, documento en
el que se detallarán los dispositivos de instrumentación y control necesarios para el adecuado
seguimiento de la influencia de las obras sobre el entorno y la verificación del comportamiento
estructural de la infraestructura.
En dicho Plan se especificarán los criterios y procedimientos que se han de seguir durante
todo el proceso de ejecución.
Este documento será presentado a la Dirección de Obra para su aprobación.
Previo al comienzo de las obras, el Contratista llevará a cabo un inventario notarial con
fotografías de las posibles fisuras existentes en edificios próximos a la traza no detectadas en
la fase de proyecto. Teniendo en cuenta la historia de las fisuras y otros factores tales como el
tipo de cimentación, existencia de sótanos, alturas, tipo de estructura, antigüedad, proximidad
a la excavación, proximidad a servicios de gas, agua, luz, colectores y valor histórico, se debe
dar una clasificación global del edificio mediante un código que deberá figurar en los planos
existentes de edificios. Este inventario deberá estar acabado y recogido en un informe que
será entregado a la Dirección de Obra antes del inicio de las excavaciones.
Para cada edificio existente en la zona de influencia de las excavaciones, se complementará
la documentación relativa a este aspecto que se incluye en el Proyecto mediante la creación
de un archivo donde figure el código y los diferentes valores que han dado lugar a su
clasificación.
El Contratista deberá establecer dentro del Plan de Instrumentación y Auscultación el
programa de mediciones adecuado al ritmo de construcción de la obra, empezando a tomar
lecturas en aquellos dispositivos que estén instalados y en los que se pueda iniciar la
auscultación.

Para el control de deformaciones en superficie: se dispone de hitos de nivelación y
arquetas de subsidencia combinada
10. GESTIÓN DE LA AUSCULTACIÓN

Para controlar la posible afección al nivel freático local: se instalarán piezómetros
de cuerda vibrante en el trasdós de la pantalla.

La importancia y complejidad de las diferentes tareas a desarrollar demandan que el
Contratista disponga de un equipo técnico dedicado exclusivamente a la realización de todas
las actividades relacionadas con la auscultación de las obras.
Para controlar los movimientos en edificios próximos: se dispone de regletas,
clinómetros y dianas para control mediante estación total.
La Dirección de Obra autorizará y supervisará los Planes y las actividades que realice el
equipo técnico del Contratista.
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Las funciones del equipo técnico exclusivamente dedicado a la auscultación podrán ser las
siguientes:

Elaboración del Plan específico de Auscultación.

Diseño de los programas de auscultación.

Planificación y realización de trabajos de campo especiales para completar el
conocimiento geotécnico en puntos concretos.

Realización de ensayos de laboratorio especiales para la comprobación de parámetros
geotécnicos no convencionales.

Sectorización geológica y geotécnica del trazado.

Toma de datos. Supervisión de las calibraciones e instalación de equipos.

Procesamiento de la información. Desarrollo y puesta a punto de un sistema integrado
de tratamiento de datos, en el que se almacenen los datos de la auscultación de la
obra, insertándolos en un Sistema Geográfico para visualizarlos fácilmente.

Análisis de las distintas mediciones.

Redacción de informes semanales y mensuales.

Introducción y modificación de las alarmas que se requieran.

Puesta en marcha de los distintos procedimientos contemplados en el Plan específico
de Auscultación según el nivel de alerta.
Se introducirán manualmente las lecturas obtenidas de los equipos de lectura directa.
Los datos de los movimientos producidos en los hitos, en las cabezas de los inclinómetros, en
los clavos de control topográfico, en los pernos de convergencia entre pantallas, así como en
la instrumentación de edificios, se obtendrán topográficamente y sus resultados se
introducirán manualmente.
11.2.
Frecuencia de lecturas
Todos los dispositivos de auscultación de control del entorno deben estar instalados con
antelación suficiente como para hacer posible la lectura inicial que servirá de origen y
referencia a las sucesivas. Esta lectura “cero” deberá ser verificada, mediante al menos dos
lecturas, para comprobar que realmente se trata de un origen de lecturas fiable. Se irá
realizando por delante del avance, antes de la ejecución de las pantallas.
Dependiendo del sistema de excavación que se emplee, variará la frecuencia de lecturas. En
cualquier caso, podrá ser modificada en función de los resultados obtenidos, de la evolución
de los registros o de la superación de los umbrales de control establecidos.
En la colocación de los primeros equipos de lectura es recomendable contar con la asistencia
técnica del personal de las firmas suministradoras de los diferentes equipos.
La propuesta recogida en los planos de auscultación deberá ser desarrollada en detalle y de
manera justificada en el correspondiente Plan específico de Instrumentación y Auscultación
que se realizará previamente a la ejecución de las obras.
La Dirección de Obra deberá aprobar el Plan de Auscultación, supervisar la instalación de los
diversos aparatos de auscultación, así como los aspectos referentes a la Instrumentación y el
Control de las obras que se han expuesto en el presente Anejo y podrá, en caso de que lo
crea necesario, exigir la modificación o instalación de elementos adicionales de auscultación.
11.3.
Análisis integral de la información
Todos los sensores de la instrumentación y sus correspondientes sistemas de transferencia
de datos, producirán diariamente una gran cantidad de información. Es frecuente, en casos
como éste, que una gran parte de esta información no llegue a ser utilizada durante la obra,
defecto que debe ser evitado a toda costa.
La única forma válida de manejar, sin retraso sensible, tan gran número de datos es mediante
la ayuda de equipos informáticos dotados de aplicaciones diseñadas al efecto, capaces de
gestionar Sistemas de Información Geográfica, referidos a las distintas bases de datos
diseñadas y partiendo de modelos conceptuales de cada tipo de unidad de control y
preparados para predecir unos valores de las magnitudes medidas y los límites de tolerancia.
Pero si bien estos medios agilizan en gran medida el procesamiento de datos, por lo general
no son adecuados para la toma de decisiones.
Por esta razón, se considera necesario que el Equipo específico de Auscultación esté dotado
de los medios humanos y materiales necesarios para llevar a cabo la gestión integral de la
auscultación al objeto de recibir la información de la instrumentación colocada en cada tramo,
realizando seguimiento y explotación integral.
11. LECTURAS, ANÁLISIS DE DATOS E INTERPRETACIÓN
11.1.
armario próximo a la sección instrumentada, la lectura se realizará con los equipos de lectura
directa, portátil, electrónica y digital, adecuados para cada tipo de sensor. Incluso para el
inclinómetro se recomienda utilizar un Logger con el fin de facilitar su vuelco al Centro de
almacenamiento y procesamiento de auscultación.
Adquisición de datos
La adquisición de datos se efectuará de tres formas independientes, que serán función del
emplazamiento de los equipos instalados.
Para los equipos que están en la superficie del terreno, como son piezómetros de cuerda
vibrante, inclinómetros, etc, todos ellos con los sensores correspondientes centralizados en el
En este sentido, las funciones que se atribuyen al Equipo Específico de Auscultación del
contratista se describen a continuación:

Almacenamiento de la información previa referente a la estratigrafía y propiedades
geotécnicas del terreno excavado.
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
Almacenamiento de los resultados de las medidas procedentes de la auscultación.

Comparación de los valores esperables de subsidencias y asientos realizados en fase
de proyecto con los admisibles y emitir, en su caso, las correspondientes alertas.

Comprobación del grado de correspondencia entre los valores estimados y los
realmente observados. Corrección en su caso de los parámetros de los modelos.

Propuesta de modificaciones en las condiciones de ejecución para evitar las
situaciones en que es previsible exceder las tolerancias.
El Equipo específico de Auscultación deberá llevar a cabo una recopilación de las previsiones
de proyecto, definiendo las señales de alerta oportunas y los rangos de actuación antes del
inicio de la obra.
A partir de estas previsiones, decidirá y revisará la conveniencia de realizar tratamientos
incluso especificados en el Proyecto u otros adicionales o preventivos, previos a la
excavación para evitar daños a los elementos del entorno.
Durante las obras deberá observar y controlar todos los parámetros que puedan ser alterados
por la excavación mediante la instrumentación. En caso de aparición de síntomas de alerta en
instalaciones o edificios, decidirá el tratamiento oportuno con arreglo a los fenómenos
observados.
En la práctica, durante los trabajos de excavación de la estación, se realizarán gráficas de
comparación de los movimientos del trasdós de las pantallas obtenidos mediante
inclinómetros con los movimientos obtenidos de los cálculos del proyecto.
Los inclinómetros representan la manera más sencilla y fiable de comprobar los movimientos
de las pantallas, y por ende conocer el grado de cumplimiento de las hipótesis de proyecto.
De la misma manera, mediante los clavos de nivelación en la cabeza de pantallas, se
comparará el movimiento de este punto con el previsto en proyecto.
En estas gráficas deberá ser posible, de una manera sencilla y rápida, comprobar el
porcentaje de desvío de los movimientos medidos, respecto a los previstos. Con estos
umbrales se aplicarán las medidas de actuación antes previstas, para poder corregir los
desvíos por exceso de movimientos.
Los procedimientos a poner en marcha en correspondencia con los niveles de alerta
establecidos serán los siguientes:


Aún cuando las magnitudes de las variables a controlar se muevan dentro de los límites de
referencia especificados en los cálculos teóricos como admisibles, el Equipo específico de
Auscultación llevará a cabo informes rutinarios en los que se destaquen estos hechos.
11.4.
Análisis de resultados
El Contratista deberá establecer un procedimiento por el cual se garantice que absolutamente
toda la información sea en cierta forma leída y comparada con los valores previstos. Las
discrepancias que puedan detectarse deben ser señaladas, discutidas y consideradas,
después de lo cual deberán tomarse las medidas convenientes por los centros encargados de
la decisión.
Es fundamental para la seguridad de la obra que la cadena de transmisión quede
rigurosamente establecida y las respectivas responsabilidades definidas dentro del Plan de
Instrumentación y Auscultación del Contratista.
Los resultados de la auscultación serán incorporados diariamente, a medida que se vayan
generando, a las bases de datos u hojas de cálculo correspondientes para su procesado
inmediato y almacenamiento, de manera que en cualquier momento puedan ser consultados.
La información generada será gestionada mediante equipos informáticos de capacidad y
velocidad de procesamiento adecuados. Deberá disponerse de programas y rutinas que, a
partir de los modelos conceptuales de cada tipo de unidad de control, permitan establecer
valores de referencia de las magnitudes medidas correspondientes a cada nivel de alerta.
Nivel NORMAL:

Continuar con la frecuencia establecida en el Plan de Auscultación.
Nivel MEDIO:
-
Incremento de la frecuencia de lecturas y evaluación de la situación a partir de la
magnitud o velocidad de evolución del parámetro registrado.
-
Inspección visual somera.
-
Revisión del proceso constructivo.
-
Introducción de medidas correctoras o de refuerzo.
Nivel INTENSO:
-
Análisis de la situación.
-
Colocación de Instrumentación complementaria si es preciso.
-
Revisión del proceso constructivo.
-
Introducción de medidas correctoras o de refuerzo.
Estas acciones deben ser desarrolladas e incluidas en el Plan de Instrumentación y
Auscultación del Contratista. Se procederá como en los casos anteriores a las
comprobaciones y recalibraciones convenientes.
Todos los datos obtenidos, por otra parte, quedarán almacenados en soporte informático con
lo que serán instantáneamente accesibles y procesables. Sobre los conjuntos de datos que se
vayan recopilando, se harán estudios estadísticos que permitirán refinar las predicciones
sobre el comportamiento de las unidades de control subsiguientes.
De manera inmediata a la actualización de dicha información, se establecerá una
comparación con los umbrales de control definidos en el Proyecto para que, en caso de
superación del umbral MEDIO se emita el correspondiente comunicado sin retrasos.
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E.5.4. DISEÑO DEFINITIVO DE LA OBRA CIVIL DE LA ESTACIÓN LA MAGDALENA
11.5.
Informes e interpretación
Con carácter rutinario y con independencia de que se pudieran establecer otros informes
complementarios, se establece el siguiente procedimiento, recogido en la Tabla 5 para la
presentación de informes, así como el contenido de dicha presentación:
Tabla 5. Informes a emitir y contenido de los mismos
TÍTULO DEL
INFORME
FRECUENCIA
CONTENIDO
Esquema de situación de la instrumentación general de la
zona y de la sección donde se produzca la incidencia.
Informe de
Incidencias
Superación de código
de color
Esquema relativo de avance de la obra.
Resultados en forma de tablas y gráficos de los sensores
donde se han producido las incidencias.
Esquema de situación de la instrumentación.
Informe parcial de
resultados a fecha
_/_/_
Esquema relativo al avance de las obras.
Semanal
Resultados en forma de tablas y gráficos de los valores
registrados.
Valoración con relación a los umbrales de control.
Esquema de situación de la instrumentación.
Esquema relativo al avance de las obras.
Resultados en forma de tablas y gráficos de los valores
registrados.
Informe final de tajo
Único a la finalización
de cada tramo
establecido
Valoración con relación a los umbrales de control.
Análisis de los resultados obtenidos durante el periodo al
que corresponde el informe, desde el punto de vista
geotécnico – estructural y comparación con los previstos en
el Proyecto de Construcción.
Conclusiones para su posible aplicación en el resto de los
tramos en ejecución.
Informe final de
instrumentación
Único a la finalización
de los trabajos de
auscultación
Análisis de los resultados obtenidos desde el punto de vista
geotécnico – estructural con especial atención al
comportamiento de las estructuras afectadas por las obras.
Conclusiones aplicables a otras obras de características
similares.
Los cuatro tipos de Informes deberán estar firmados por el responsable del Equipo y del
desarrollo del Plan de Instrumentación y Auscultación.
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