Geotecnia Hidrogeología Monitoring Soluciones innovadoras adaptadas al cliente para proyectos hidrogeológicos y geotécnicos SOLEXPERTS® – Swiss Precision Geomonitoring Solexperts AG es una empresa líder en los campos de la hidrogeología y geotecnia. Contamos con más de 30 años de experiencia y un personal altamente calificado, que aseguran el óptimo desarrollo de proyectos, mediante conceptos de medición probados, procedimientos de medición reconocidos en el Nuestro equipo está constituido por inge- Ejemplos de nuestras actividades: nieros y geólogos especializados en los • Las mediciones hidrogeológicas y geo- campos de la geotecnia, geodesia e técnicas permiten, en los casos de incer- hidrogeología, así como por informáticos, tidumbres geotécnicas, una adecuada técnicos en electrónica y en mecánica. gestión del riesgo durante la construcción. El equipo es responsable del desarrollo • Solexperts ha desarrollado en los últ- y producción de sistemas de medición, mos 20 años los sistemas de mediciones así como de la ejecución de proyectos Solexperts® para la caracterización de complejos y la implementación de nuevas formaciones rocosas huésped en el alma- técnicas de medición. cenaje de residuos radiactivos. • La construcción de túneles en macizos Solexperts goza de una buena reputa- con elevada convergencia o potencial de ción y es reconocida como una compañía hinchamiento necesita un sostenimiento fiable, dinámica e innovadora. Esto es deformable que conserve su capacidad cierto tanto entre nuestros clientes, las portante. Para estos casos, Solexperts, compañías de ingeniería y geología, como en colaboración con el Prof. K. Kovári, ha por las administraciones y las empresas desarrollado hiDCon, un hormigón con de construcción. alta capacidad de deformación. Estudios del arco de tubo en Frutigen 2 «Mega-Packer» en el laboratorio de Mont Terri Stand-Pipe Multi-Packer System (SPMP) mundo entero, instrumentación, sistemas de monitoreo y ensayos en el campo. Taller para la fabricación de instrumentos de medición Geotecnia Hidrogeología Monitoring Laboratorio subterráneo de Bure, Departamento de Meuse (Francia). Equipamiento para pozos GEOTECNIA PRODUCTOS · Medición linear de desplazamientos ............. · Trivec · Micrómetro Deslizante · Micrómetro Deslizante · Inclinómetro · MagX ....................... · Extensómetros en sondeo .............................. · Sol Extensómetro · Extensómetro magnético · Reverse Head Extensometer ........................ · Extensómetro Modular ......................................................................................................... · Medición puntual de desplazamientos .......... · Distómetro · Fisurómetro · Extensómetro de superficie ......................................................... · Medición de inclinación / desviación ............. · Clinómetro · Clino-sensor · Clino-Chain · Cadena Deflectómetro .......................................... · Medición de deformación / de carga ............. · Curvómetro · Defórmetro · Dilatómetro · Anclaje extensométrico .......................................... · Tests de mecánica de rocas ........................... · Sistemas Hydrofrac-/Hidrojack · Ensayos de placa de carga ................................................ · Medición de temperatura ................................ · Sensor de temperatura · Cadena de sensores de temperatura ............................................. · Medición de vibración ........................................................................................................................................................................................ · Medición geométrica en sondeo ....................................................................................................................................................................... · Ensayos en pilotes .............................................................................................................................................................................................. HIDROGEOLOGIA PRODUCTOS SERVICIOS · Supervisión de acuíferos ................................. · Sistemas multi-obturador · Sistemas de muestreo multinivel · Piezo Press ........................... · Consulting · Instrumentación · Ensayos hidráulicos en sondeos .................... · Sistemas con doble obturador Heavy Duty & Standard · Sistemas de obturador hinchables ... · Medición / Interpretación · Ensayos en laboratorios subterráneos .......... · Sistemas modulares (Mini-) Packer · Sistemas de Presión de Poro · Sistemas TDR-Packer ... · Mantenimiento / Reparación · Instrumentación de pozos potables ............... · Sistemas de bombeo sin tubo de succión · Swage Packer .................................................. AUSCULTACIÓN PRODUCTOS · Adquisición de datos ....................................... · GeoMonitor · Solo-GeoMonitor · Solexperts Datalogger · Dilato -DQ .................................... · Sensores ........................................................... · Desplazamiento · Célula de carga · Presión · Inclinación · Deformación · Teodolitos · Nivel digital · Lector de distancia · Sensores de cuerda vibrante · Flujo · Temperatura · Sensores químicos y físicos .................................................................................................. · Evaluación y visualización .............................. · Gestión de datos · Web-DAVIS · Trical · Dilato · HUGO (Igor) ................................................ TÚNELES PRODUCTOS · Elementos deformables de hormigón ............ · hiDCon – High Deformable Concrete .................................................................................... SERVICIOS · Consulting · Control de calidad 3 SOLEXPERTS® GEOTECNIA – Instrumentación e investigación in-situ Los cálculos no pueden por si solos dar una completa imagen de la interacción entre una construcción y el subsuelo. Las mediciones geotécnicas proveen datos fiables en estos casos. El equipo interdisciplinario de Solexperts está a la disposición de urbanistas, de las administraciones y de las compañías, y dispone de una rica experiencia en la instrumentación geotécnica combinada con una gran variedad de ensayos. Elementos hiDCon para sostenimientos en túnel Túneles y cavernas Excavaciones Una excavación subterránea causa una Los escenarios de riesgo en excavaciones redistribución de esfuerzos en el macizo son variados: colapso de un talud durante circundante, que provoca deformaciones la excavación, fractura del suelo durante grandes o pequeñas, según las caracterís- la perforación para pilotes, ruptura de los ticas geotécnicas tomadas en considera- anclajes de un muro, infiltración de agua o ción. El comportamiento modelizado de pérdida de capacidad portante del suelo. la roca y la función de los elementos de En estas situaciones, las mediciones de sostenimiento pueden controlarse medi- control en la construcción son indispen- ante mediciones de desplazamiento. Si se sables por motivos evidentes de segu- constata una anomalía que amenaza la ridad, en particular las mediciones de incli- estabilidad es posible intervenir de for- nación en taludes, así como los controles ma preventiva. Por eso, las medicio- automáticos de los desplazamientos de nes geotécnicas representan una parte las cabezas de talud por medio de teo- importante en todo análisis de riesgo. dolitos motorizados (estaciones totales), Esto es especialmente válido para la y el control de las presiones intersticiales. construcción de un túnel en un medio urbano, donde la supervisión de las estructuras circundantes es primordial. 4 Mediciones de distómetro en el túnel de Chienberg Detalles del sistema Trivec Mediciones inclinométricas, Luzernerring (Basel) Geotecnia La erosión del pie de un talud o el cambio ciones geodésicas y geotécnicas cons- de la presión hidráulica pueden provocar tituyen una parte esencial de la gestión deslizamientos involucrando grandes vo- de la seguridad. Los instrumentos desa- lúmenes de material. Si se miden los vec- rrollados por Solexperts (p. ej. Micrómetro tores de desplazamiento y la presiones Deslizante), o los sistemas de medida intersticiales a lo largo de un perfil, se pue- automáticos (p.ej. GeoMonitor), son apre- de analizar el mecanismo de deslizamien- ciados por su alta fiabilidad y precisión. to. En zonas habitadas – y también en la proximidad de vías de comunicación –, es Control de pilotes y terraplenes indispensable un monitoreo automático, acompañado de funciones de alarma y de ¿Cómo es posible evaluar el comporta- transferencia de datos en tiempo real. miento de estructuras a escala real mediante mediciones geotécnicas? Los Presas, esclusas ingenieros de Solexperts son capaces de Vista de detalle del Distómetro Pendientes inestables poner en servicio el método de observaLos requisitos de seguridad para presas ción adecuado para el dimensionamien- de tierra o de hormigón son muy eleva- to de un pilote, así como para el cálculo dos, debido a que un colapso puede tener de la capacidad portante de grandes consecuencias catastróficas. Las medi- terraplenes y de los asentamientos. Autopista A16 Transjurane, tramo Roches – Moutier, Cantón Berna: Medidas con Trivec en una pantalla de pilotes 5 SOLEXPERTS® HIDROGEOLOGIA – Caracterización y sistemas de medición El agua de las capas freáticas es una materia prima esencial que se precisa preservar. El agua puede al mismo tiempo constituir un factor de riesgo, por ejemplo en la construcción, y una vía de transporte para las sustancias contaminantes. La gran experiencia de Solexperts puede aprovecharse en estos casos complejos: nuestros sistemas de control de acuíferos, con sus ensayos asociados, son adaptables a las diferentes exigencias de los clientes. Tests in-situ en la presa de Emosson, Cantón Valais Investigaciones in situ para Punto de medición en la cabeza de un sondeo Laboratorio de mecánica de rocas de Mont Terri Caracterización hidrogeológica Solexperts trabaja con diferentes consor- Con el fin de planificar sistemas de drenaje cios dedicados a la investigación de re- eficaces, o para poder evaluar mejor el servorios para el almacenaje de residuos riesgo de infiltración en proyectos de radioactivos: NAGRA (Suiza), ANDRA túneles, de presas o de ingeniería civil, se (Francia), BfS/BGR (Alemania), ENRESA realizan ensayos in situ en el marco de los (España), SCK-CEN (Bélgica) y CRIEPI/ reconocimientos hidrogeológicos. JAEA (Japón). Estos proyectos requieren las exigencias de calidad más elevadas en Una larga lista de referencias – espe- la instrumentación, en la realización de los cialmente en proyectos de Túneles de experimentos, y en el análisis de datos. Base, como los túneles de Gotthard y Los ensayos hidrogeológicos en formacio- Lötschberg (Suiza), el túnel de Brenner nes con muy baja permeabilidad requieren (Austria-Italia), y los túneles del eje Lyon- un «know-how» muy especializado en el Turín (Francia-Italia) – confirma nuestra instrumental técnico, en los procedimien- competencia y la fiabilidad de nuestros tos de ensayo y en el análisis de datos. equipos de test, con posibilidades de El «know-how» adquirido se integra inme- ensayos en sondeo hasta una profundi- diatamente en el espectro completo de dad de 2500 m. actividades de Solexperts 6 Multi-Port Sampling System (MPSS) reservorios de residuos nucleares Test y sistemas de monitoring Servicios ¿Cómo cartografiar el flujo resultado de la Ofrecemos soluciones individualizadas contaminación de un acuífero? ¿Cuáles completas. Nuestro equipo de geólogos, son las características hidrogeológicas hidrogeólogos y técnicos es responsable de los vertederos de residuos tóxicos? de la instrumentación, los tests hidráuli- Para evaluar estos datos, se utilizan los cos y la interpretación de datos. Nuestros sistemas de test y de monitoreado más propios talleres de mecánica y electróni- modernos. Hoy en día, esta tecnología es ca, y nuestro departamento de informáti- aplicada también para reconocimientos ca permiten el diseño y la fabric ación de hidrogeológicos en el marco de proyectos sistemas de ensayo hidrogeológicos, de geotermia, así como en la selección de para intervenir en cada proyecto tenien- formaciones idóneas para el almacenaje do en cuenta sus especificidades y sus subterráneo de CO2 . exigencias. Sistema Multi-Packer (MPS) Hidrogeología Proyecto de central hidroeléctrica reversible de Nant de Drance, Cantón Valais: ensayos hidráulicos y de mecánica de rocas en sondeos. 7 SOLEXPERTS® MONITORING – Adquisición de datos y sistemas de monitorización para aplicaciones hidrogeológicas y geotécnicas El sistema GeoMonitor de Solexperts adquiere y almacena las señales de un amplio rango de sensores y presenta los datos en tiempo real. El sistema Databus modular puede ser adaptado de manera flexible a diversas operaciones de medida. Todos los datos de medida y del proyecto se gestionan y se visualizan claramente en la Web-DAVIS. Adquisición de datos y evaluación in situ Estación remota GeoMonitor Instrumentación geotécnica El sistema GeoMonitor está compuesto Para la visualización de los datos adqui- por un PC industrial, un Watchdog (para ridos automáticamente hay un amplio el auto-control del funcionamiento del sis- rango de formatos disponibles. El inter- tema), y de interfaces (para la conexión de cambio de datos con programas de diferentes sensores analógicos o digitales análisis es posible igualmente, gracias a al sistema Databus). Las interfaces son diferentes formatos de exportación. direccionables y se utilizan en paralelo. Así es posible definir diferentes intervalos En la configuración se permite establecer de medida según los diferentes tipos o conversiones matemáticas y estadísti- grupos de sensores. cas entre los diferentes sensores, con el fin de poder realizar cálculos en tiempo Mediante el software GeoMonitor es real. El software ofrece posibilidades posible configurar sensores, definir valo- inmensas para los tests hidrogeológicos, res límite y alarmas, y organizar los datos con velocidades de lectura muy rápidas registrados en bases de datos. (hasta 0.5 s). 8 Dos vistas de la interface del programa GeoMonitor GeoMonitor – Hardware y software Web-DAVIS Visualización de datos La utilización de sistemas de adquisi- imágenes y planos. El acceso a las infor- ción de datos y de auscultación genera maciones (imágenes, logbook, perfiles, …) grandes cantidades de información. Para y a diferentes representaciones gráficas poner a disposición estos datos en cual- y numéricas de los datos se realiza fácil- quier instante y en cualquier lugar, Web- mente. Su estructura simple asegura una DAVIS ofrece a todos los actores de un visión general rápida del sistema. Los proyecto un portal de visualización sobre datos pueden además ser telecargados Internet, con acceso protegido. La distri- con opción segura mediante contraseña, bución de los puntos de control de una para ser utilizados en cálculos o inter- zona es visible inmediatamente gracias a pretaciones posteriores. Diferentes vistas de la interface del programa Web-DAVIS Monitoring Circunvalación de Aarburg, Cantón Aargau: Monitoreado de las excavaciones 9 SOLEXPERTS – Ejemplos de proyectos TÚNELES hiDCon – Elementos de hormigón altamente deformable En la construcción de túneles, cada vez se atraviesan formaciones geológicas más complejas. Para túneles en macizos con elevada convergencia o con hinchamiento, Solexperts ha concebido el hiDCon, en colaboración con el Prof. K. Kovári. Estos elementos pueden deformarse plásticamente hasta un 50% bajo carga constante. En la excavación de los Túneles de Base la elaboración de un sostenimiento defor- han sido rehabilitados con la utilización de Lötschberg y Gotthard, y en el proyec- mable con una alta capacidad portante. de elementos hiDCon integrados en un to Lyon-Turín, se han atravesado zonas sistema deformable modular. Los ele- con muy alta convergencia. Estas conver- Los elementos hiDCon han sido también mentos hiDCon se adaptan a las especi- gencias no pueden ser compensadas con utilizados en macizos con hinchamiento, ficidades de cada proyecto y su instala- la aplicación de un sostenimiento clásico p. ej. en la reparación del túnel de Chien- ción es supervisada por ingenieros civiles basado en el principio de resistencia. Los berg. Hasta 480 m de túnel, excavados experimentados. elementos hiDCon se han utilizado para en anhidritas con elevado hinchamiento, Ensayo de compresión sobre un elemento hiDCon Elemento hiDCon para sostenimiento de túnel GEOTECNIA Elemento hiDCon en el Túnel de Chienberg ENSAYOS SOBRE PILOTES Con el objetivo de estimar la capacidad portante y la aptitud en servicio de cimentaciones sobre pilotes, se realizan frecuentemente ensayos de carga sobre pilote. El ensayo in situ provee información sobre el subsuelo y permite la optimización del diámetro requerido, de la longitud y del número de pilotes. En la realización de ensayos de carga en de la presión aplicada por la prensa. Los de la deformación puede medirse con pilotes, la carga se aplica escalonadamen- desplazamientos verticales en la cabeza Micrómetros Deslizantes, extensómetros te usando una prensa hidráulica. La carga del pilote se miden en continuo mediante o extensómetros de cuerda vibrante. es regulada mediante la monitorización de transductores de desplazamiento adheri- Solexperts propone un sistema integrado la presión aplicada en la cabeza del pilo- dos a un haz de lectores, o mediante un para la realización y el control a distancia te, o regulada con precisión con ayuda nivel digital motorizado. La distribución de ensayos de carga sobre pilotes. 10 Geotecnia HIDROGEOLOGIA Hidrogeología Monitoring TUNEL DE BASE DEL BRENNER El futuro Túnel de Base del Brenner, con cerca de 55 km de longitud entre Innsbruck (A) y Franzenfeste (I), deberá atravesar zonas altamente tectonizadas. Entre Octubre de 2004 y Diciembre de luaron la permeabilidad de la roca y los 2005, Solexperts llevó a cabo más de 140 niveles piezométricos. Se utilizó de forma tests hidráulicos en 35 sondeos de explo- intensiva el sistema de doble obturador ración, hasta profundidades de 1200 m, «Heavy-Duty», así como los programas sobre el futuro trazado del Túnel de Base de adquisición e interpretación de datos del Brenner. Entre otros aspectos, se eva- de Solexperts. AUSCULTACIÓN TUNEL DE LUZERNERRING El Túnel Luzernerring ha sido construido en el corazón de la ciudad de Basel, con el fin de conectar la autopista francesa A35 con la carretera nacional suiza N2 «Tangente Este». El trazado del túnel pasa debajo de la dante – también sobre el puente, los edifi- Las convergencias en el túnel y los asen- estación de Sant Johann y de todo el sis- cios y las calzadas – fueren monitorizados. tamientos en superficie fueron medidos tema de vías férreas, pero también afec- En las vías férreas se instalaron dos esta- manualmente. ta a un puente, y a los edificios y calles ciones totales, un nivel digital motorizado próximos. Como parte del proyecto de y una serie de extensómetros. Para medir Todos estos datos, manuales y automáti- gestión de riesgos, Solexperts instaló un las vibraciones en áreas críticas se instala- cos, fueron integrados en la Web-DAVIS sistema GeoMonitor para controlar au- ron dos geófonos. El refuerzo de paraguas y de esta manera puestos en tiempo real tomáticamente las mediciones geodési- de micropilotes en clave del túnel fue mo- a disposición del cliente, de la dirección cas y geotécnicas. Los asentamientos y nitorizado mediante cadenas inclinomé- de la obra, de la compañía de construc- desplazamientos de la superficie circun- tricas durante las etapas de excavación. ción y de sus asociados. Geotecnia: Ensayo de pilote Hidrogeología: Túnel de Base de Brenner Auscultación: Luzernerring en Basel 11 Geotecnia Hidrogeología Monitoring Zurich-Kloten Zurich Zollikon Küsnacht Mönchaltorf Stäfa Rapperswil Lake Zurich Sistemas de medida y servicios en los campos de la geotecnia y la hidrogeología. Solexperts AG Solexperts France SARL Mettlenbachstrasse 25 Technopôle Nancy-Brabois Postfach 81 10 allée de la Forêt de la Reine Meesmannstrasse 49 8617 Mönchaltorf 54500 Vandœuvre-lès-Nancy 44807 Bochum Suiza Francia Alemania Tel. +41 (0) 44 806 29 29 Tel. +33 (0) 3 83 94 04 55 Tel. +49 (0) 234 904 47 11 Fax +41 (0) 44 806 29 30 Fax +33 (0) 3 83 94 03 58 Fax +49 (0) 234 904 47 33 [email protected] [email protected] [email protected] www.solexperts.com www.solexperts.com www.mesy-solexperts.com MeSy-Solexperts GmbH Diseño: M. Mack, www.macomat.de • Solexperts ® Es una marca de Solexperts AG inscrita en el registro suizo de marcas • © Solexperts AG © Imágenes: Solexperts AG,Comet Photoshopping GmbH, Weisslingen (p2. fondo centro, p.6 arriba derecha, p.8 arriba izquierda + derecha). Meilen Horgen