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REGISTRO DE VIBRACIONES Y ONDA AEREA GENERADAS POR VOLADURAS PROY-010-V5-140906 Autor: Javier Gallo Laya. Profesor de la Universidad del Pais Vasco, UPV/EHU. Bilbao, Septiembre de 2006 REGISTRO: BI-556-06 Editado y publicado: Javier Gallo Laya. 2
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REGISTRO DE VIBRACIONES<br />
Y ONDA AEREA GENERADAS<br />
POR VOLADURAS<br />
PROY-010-V5-140906<br />
Autor: Javier Gallo Laya.<br />
Profesor <strong>de</strong> la Universidad <strong>de</strong>l Pais Vasco, UPV/EHU.<br />
Bilbao, Septiembre <strong>de</strong> 2006<br />
REGISTRO: BI-556-06<br />
Editado y publicado: Javier Gallo Laya.<br />
2
VERSION DE SEPTIEMBRE-2006<br />
Este manual establece los criterios a seguir para la elección <strong>de</strong>l lugar <strong>de</strong> emplazamiento<br />
y para realizar <strong>de</strong> forma correcta la colocación en el mismo <strong>de</strong> geófonos y micrófonos<br />
para medir <strong>de</strong> forma correcta la vibración y <strong>onda</strong> aérea <strong>generadas</strong> <strong>por</strong> voladuras en<br />
minería y obra pública.<br />
3<br />
Dedicado a mis padres Carlos y Txarito, a mi hermano Héctor y a Aurora y a todos los colegas.<br />
4
DEP. DE ING. MINERA UPV / EHU REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
OM 1003-1-0901<br />
1. FINALIDAD DE ESTE MANUAL Y OBJETO DE LA MEDICION DE VIBRACIONES.<br />
2.CONCEPTOS PREVIOS.<br />
2.1. Conceptos básicos.<br />
2.2.Definiciones.<br />
3.SELECCIÓN DE LA ZONA QUE CONSTITUIRÁ LA BASE DE REGISTRO.<br />
3.1. Estrategias para la elección <strong>de</strong> la base <strong>de</strong> <strong>registro</strong>.<br />
3.2. recomendaciones generales para la elección <strong>de</strong> la base <strong>de</strong> <strong>registro</strong>; aplicables a todas las estrategias.<br />
3.3. Elección <strong>de</strong> la base <strong>de</strong> <strong>registro</strong> si se adopta la estrategia 1; aptitud para medir el máximo nivel <strong>de</strong> <strong>vibraciones</strong>.<br />
3.4. Elección <strong>de</strong> la base <strong>de</strong> <strong>registro</strong> en si se adopta la estrategia 2; aptitud para realizar mediciones bajo unas<br />
<strong>de</strong>terminadas condicones topográfica, litológicas y <strong>de</strong> voladura con objeto <strong>de</strong> obtener leyes <strong>de</strong> propagación.<br />
3.5. Elección <strong>de</strong> la base <strong>de</strong> <strong>registro</strong> si se adopta la estrategia 3; aptitud para medir el máximo nivel <strong>de</strong> <strong>onda</strong> aérea.<br />
4. RECOMENDACIONES PARA EL EMPLAZAMIENTO DEL CAPTADOR<br />
4.1. Recomendaciones generales.<br />
4.2. Especificaciones para el emplazamiento en base a la norma UNE 22-381-93.<br />
4.3. Especificaciones para el emplazamiento en base a la norma DIN 4150. Diferencias entre norma UNE y DIN.<br />
5. PROGRAMACIÓN DE LOS GEÓFONOS.<br />
5.1. Programación <strong>de</strong> los geófonos.<br />
6. RESUMEN DE OPERACIONES.<br />
6.1. Resumen <strong>de</strong> operaciones<br />
7.CRITERIOS LIMITADORES.<br />
7.1. Criterios limitadores.<br />
7.2. Parametros fundamentales <strong>de</strong>l <strong>registro</strong> para los criterios UNE y DIN<br />
7.3. Determinación <strong>de</strong> cuando el <strong>registro</strong> supera el criterio <strong>de</strong> limitación.<br />
7.3.1. Vibraciones<br />
7.3.2. Onda aérea.<br />
ANEXO A. INSTRUCCIONES PARA EL DISEÑO DE ENSAYOS DE VIBRACIONES CON CARGAS<br />
TOTALMENTE CONFINADAS PARA DETERMINAR EL MODELO DE RSPUESTA DINAMICA DEL<br />
TERRENO.<br />
ANEXO B. EXPLICACIÓN DE LA INFORMACIÓN CONTENIDA EN UN REGISTRO.<br />
ANEXO C. PARTE TIPO DEL REGISTRO DE VOLADURA<br />
ANEXO D. GUIA DE REGISTROS TIPO PARA DIVERSAS SITUACIONES.<br />
D.1. Registros que no correspon<strong>de</strong>n a voladuras.<br />
D.2. Registros correspondientes a estaciones a diferentes distancias <strong>de</strong> la voladura.<br />
D.3. Registros erroneos <strong>de</strong>bido al mal estacionamiento <strong>de</strong>l geófono.<br />
D.4. Otras situaciones <strong>de</strong> interés.<br />
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1. FINALIDAD DE ESTE MANUAL Y OBJETO DE LA MEDICION DE VIBRACIONES.<br />
(a) Este manual tiene <strong>por</strong> misión:<br />
(1)Informar <strong>de</strong> cómo se <strong>de</strong>be realizar el <strong>registro</strong> <strong>de</strong> la vibración y <strong>onda</strong> aérea generada <strong>por</strong> una voladura <strong>de</strong>stinada al<br />
arranque <strong>de</strong> material tanto en explotaciones mineras como en obra pública. Registrar una vibración significa medir los<br />
valores característicos <strong>de</strong> la <strong>onda</strong> y guardar la información.<br />
(2)Toda las información contenida en este manual se ha obtenido a partir <strong>de</strong> los <strong>registro</strong>s <strong>de</strong> <strong>vibraciones</strong> y <strong>onda</strong> aérea que el<br />
autor ha realizado como parte <strong>de</strong> su trabajo en el Departamento <strong>de</strong> Ingeniería Minera, Metalúgica y Ciencia <strong>de</strong> los Materiales<br />
(DIM) <strong>de</strong> la Universidad <strong>de</strong>l Pais Vasco / Euskalherriko Universitatea (UPV / EHU) en diferentes proyectos <strong>de</strong> cooperación<br />
con las autorida<strong>de</strong>s mineras <strong>de</strong>l Pais vasco, La rioja y Navarra.<br />
(b) Toda la información que pro<strong>por</strong>ciona este manual está específicamente orientada a:<br />
(1)Las mediciones <strong>de</strong> niveles <strong>de</strong> vibración y <strong>onda</strong> aérea que el Departamento <strong>de</strong> Ingeniría Minera Metalúrgica y Ciencia <strong>de</strong><br />
los Materiales <strong>de</strong> la UPV / EHU realice.<br />
(2)Mediciones que se realicen con transductores <strong>de</strong>l tipo geófono que incor<strong>por</strong>an, a<strong>de</strong>más, un micrófono para la medición <strong>de</strong><br />
la <strong>onda</strong> aérea. Por esta razón estos equipos <strong>de</strong> medida permiten el <strong>registro</strong> simultaneo <strong>de</strong> la vibración <strong>de</strong>l terreno y la <strong>onda</strong><br />
aérea. (Los geófonos también se conocen como acelerómetros tipo masa-muelle).<br />
(3)Mediciones en las que la estación <strong>de</strong> <strong>registro</strong> <strong>de</strong> <strong>vibraciones</strong> se ubica bien (3.1)en el macizo don<strong>de</strong> está cimentada la<br />
estructura o en el macizo que es arrancado con explosivos en aplicación <strong>de</strong> la norma UNE 22-381-93; o bien en el mismo<br />
edificio en aquellos puntos especificados <strong>por</strong> la norma DIN-4150. Aunque en general con este manual se pue<strong>de</strong>n realizar<br />
mediciones en aplicación <strong>de</strong> otras normas; europeas, americanas, australianas o indias.<br />
(4)Sin embargo gran parte <strong>de</strong> lo que se expone es aplicable a otra clase trabajos aunque requieran el empleo <strong>de</strong> otro tipo <strong>de</strong><br />
transductores, o el que se utilicen otras normas. También su ambito <strong>de</strong> aplicación pue<strong>de</strong> exten<strong>de</strong>rse a <strong>vibraciones</strong> <strong>generadas</strong><br />
<strong>por</strong> hinca <strong>de</strong> pilotes, arranque mecánico con martillos hidrúlicos, rozadoras y tuneladoras, y, en general, a aquellas<br />
activida<strong>de</strong>s causantes <strong>de</strong> <strong>vibraciones</strong> <strong>de</strong>l tipo “<strong>onda</strong> <strong>de</strong> choque” (shock waves) en macizos rocosos o suelos y en las<br />
estructuras que sobre ellos se cimientan. Por el contrario, este manual no <strong>de</strong>be emplearse para la medida <strong>de</strong> cualquier<br />
otro fenómeno sonoro que no sea el generado <strong>por</strong> una voladura.<br />
(c) Este manual no es aplicable a las siguientes activida<strong>de</strong>s relacionadas con las <strong>vibraciones</strong>:<br />
(1)La medida <strong>de</strong> cualquier otro fenómeno sonoro que no sea el generado <strong>por</strong> una voladura. Por ejemplo: ruido generado <strong>por</strong><br />
un motor, una turbina, un tren, etc…. . En general, no es aplicable a los ruidos que <strong>de</strong>ben medirse según la norma ISO 1996.<br />
(2)Registros <strong>de</strong> <strong>vibraciones</strong> en maquinas con el objeto <strong>de</strong> evaluar su estado; excentricidad <strong>de</strong> ejes, fallos <strong>de</strong>l motor, etc.<br />
(3)Medición <strong>de</strong>l efecto <strong>de</strong> cualquier tipo <strong>de</strong> vibración sobre humanos que se realice en base a la norma ISO 2631. El<br />
principal obstáculo es que los instrumentos empleados para medir <strong>vibraciones</strong> <strong>generadas</strong> <strong>por</strong> voladuras, habitualmente, no<br />
cumplen las especificaciones que da la citada norma. Sin embargo, ciertos aspectos que se recogen el presente documento<br />
pue<strong>de</strong>n ser <strong>de</strong> utilidad.<br />
(4)Medición <strong>de</strong> <strong>vibraciones</strong> con objeto <strong>de</strong> <strong>de</strong>terminar las propieda<strong>de</strong>s <strong>de</strong> materiales que no sean suelos o rocas.<br />
(5)Vibraciones <strong>de</strong> estructuras inducidas <strong>por</strong> el viento o el flujo <strong>de</strong> fluidos.<br />
(6)Evaluar la capacidad resistiva <strong>de</strong> estructuras sometidas a efectos <strong>de</strong> una <strong>onda</strong> expansiva generada <strong>por</strong> <strong>de</strong>tonación al aire<br />
<strong>de</strong> explosivos convencionales o nucleares ( Pyroshock Testing).<br />
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PROY-010-V5<br />
2.CONCEPTOS PREVIOS.<br />
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REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
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2.1. Conceptos básicos.<br />
(a) La vibración que genera una voladura en el terreno o en el aire son <strong>onda</strong>s <strong>de</strong> tipo choque o impacto (shock-waves).<br />
La vibración comunicada al terreno se conoce, simplemente, como “vibración”. La vibración que se comunica al aire se<br />
conoce como “<strong>onda</strong> aérea”.<br />
(b) Enten<strong>de</strong>mos <strong>por</strong> vibración provocada <strong>por</strong> una voladura como un efecto dinámico periódico y <strong>de</strong> intervalo <strong>de</strong> duración<br />
finito y corto que afecta al terreno, y <strong>por</strong> tanto a todas los elementos que se encuentren físicamente unidos o apoyados sobre<br />
él. Esta vibración esta causada <strong>por</strong> la transmisión al macizo <strong>de</strong> la parte <strong>de</strong> la energía que durante la voladura no se<br />
aprovecha en romper y <strong>de</strong>splazar la roca.<br />
(1)La forma <strong>de</strong> vibrar <strong>de</strong> cada punto <strong>de</strong>l terreno, conocida como polarización <strong>de</strong> la <strong>onda</strong>, es muy complicada pues es el<br />
resultado <strong>de</strong> la combinación <strong>de</strong> las <strong>onda</strong>s sísmicas internas y superficiales que inci<strong>de</strong>n sobre él. Por esta razón el sismógrafo<br />
registra ese movimiento en tres ejes ortogonales. Cada eje es un canal <strong>de</strong> entrada <strong>de</strong> datos al or<strong>de</strong>nador <strong>de</strong>l geófono y que<br />
<strong>de</strong>nominamos canal longitudinal, vertical y transversal. El equipo registra y graba, en cada instante <strong>de</strong> tiempo y en cada<br />
canal, la velocidad <strong>de</strong> vibración.<br />
FIGURA-1.<br />
Almacena 250 ms anteriores<br />
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REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5<br />
FIGURA-2.<br />
(2) La velocidad <strong>de</strong> vibración que genera la voladura va disminuyedo a medida que nos alejamos <strong>de</strong> esta. Este fenómeno se<br />
conoce como atenuación. En la atenuación influyen dos grupos principales <strong>de</strong> variables.<br />
Grupo I: atenuación geometrica o atenuación <strong>por</strong> la distancia <strong>de</strong>bido al “hinchamiento” <strong>de</strong>l frente <strong>de</strong> <strong>onda</strong>.<br />
Grupo II: (1)dipersión, (2) refrexión en barreras vibracionales <strong>de</strong>nominadas: BVI= talu<strong>de</strong>s y BVII= precortes, (3)<br />
amortiguamiento y (4) fenómenos dispersivos <strong>por</strong> sobrefracturación conocidos como FDF.<br />
(3) Se entien<strong>de</strong> <strong>por</strong> terreno el macizo rocoso <strong>por</strong> el que se propaga la energía que transmite a este la voladura.<br />
Consi<strong>de</strong>raremos al macizo rocoso como un medio clástico ( un medio fracturado), no líneal, no isótropo, <strong>de</strong> composición no<br />
homogénea, <strong>de</strong> estructura no homogénea y en cual toda característica que se estudie <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong>l tiempo.<br />
(c) Enten<strong>de</strong>mos <strong>por</strong> <strong>onda</strong> aérea como un efecto dinámico periódico y <strong>de</strong> intervalo <strong>de</strong> duración finito y corto que afecta al<br />
medio aéreo, y <strong>por</strong> tanto a todas los elementos que se encuentren en él. Esta vibración está causada <strong>por</strong> la transmisión aire <strong>de</strong><br />
la parte <strong>de</strong> la energía que durante la voladura no se aprovecha en romper la roca y <strong>por</strong> la energía liberada al aire <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>tonadores y cordones <strong>de</strong>tonantes .<br />
(1) La <strong>onda</strong> aérea tiene una polarización líneal y <strong>por</strong> tanto solo es necesario registarla en un canal; el <strong>de</strong>l micrófono. Este<br />
pro<strong>por</strong>ciona el nivel <strong>de</strong> presión (en Pa) y la frecuencia. El nivel <strong>de</strong> presión sonora suele darse en unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> ruido. La<br />
unidad <strong>de</strong> ruido que habitualmente se emplea en medida <strong>de</strong> la <strong>onda</strong> aérea es el <strong>de</strong>cibelio L (dBL), aunque hay instrumentos<br />
que permiten medir en dBA. La “L” o la “A” hace referencia al filtro que se emplea al medir la señal, los cuales están<br />
normalizados. Si se mi<strong>de</strong> la <strong>onda</strong> aérea en dBA , o pon<strong>de</strong>ración A, el aparato no suministra la frecuencia.<br />
(2) La presión <strong>de</strong> la <strong>onda</strong> aérea que genera la voladura va disminuyedo a medida que nos alejamos <strong>de</strong> esta. A este fenómeno<br />
se le conoce como atenuación <strong>de</strong> la <strong>onda</strong> aérea para distiguirlo <strong>de</strong> la atenuación <strong>de</strong> la vibración. En la atenuación <strong>de</strong> la <strong>onda</strong><br />
aérea influyen dos grupos principales <strong>de</strong> variables:<br />
Grupo I: atenuación geométrica o atenuación <strong>por</strong> la distancia <strong>de</strong>bido al “hinchamiento” <strong>de</strong>l frente <strong>de</strong> <strong>onda</strong>. El frente <strong>de</strong> <strong>onda</strong><br />
<strong>de</strong>l sonido se asume que es prácticamente esférico.<br />
Grupo II: barreras sonoras, absorción molecular, el cual provoca un calentamiento <strong>de</strong>l aire, y absorción <strong>por</strong> estructuras. Un<br />
ejemplo <strong>de</strong> esto último sería la cantidad <strong>de</strong> ruido que quita los tabiques <strong>de</strong> un edifico.<br />
Javier Gallo Laya 9
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5<br />
(3) Se entien<strong>de</strong> <strong>por</strong> medio aéreo a la mezcla <strong>de</strong> gases que compone la atmósfera en su biosfera. Consi<strong>de</strong>raremos al aire como<br />
un medio compresible, homogéneo, no isótropo, <strong>de</strong> com<strong>por</strong>tamiento adiabático y en el que la velocidad <strong>de</strong> intercambio <strong>de</strong><br />
calor es menor que la velocidad <strong>de</strong> propagación <strong>de</strong>l sonido.<br />
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FIGURA-3<br />
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FIGURA-4.<br />
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FIGURA-5<br />
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FIGURA-6<br />
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FIGURA-7<br />
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FIGURA-8<br />
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FIGURA-9<br />
Javier Gallo Laya 17
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
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2.2.Definiciones.<br />
(a) Voladura. Acción <strong>de</strong> arrancar la roca o suelo con explosivos. Esta origina una vibración que se propaga <strong>por</strong> el terreno,<br />
que se <strong>de</strong>nomina vibración, y otra que se propaga <strong>por</strong> el aire, que se <strong>de</strong>nomina <strong>onda</strong> aérea.<br />
(b) Base <strong>de</strong> <strong>registro</strong>. Zona <strong>de</strong>l entorno <strong>de</strong> la voladura que se elige para medir el efecto <strong>de</strong> la voladura bajo unas<br />
<strong>de</strong>terminadas condiciones topográficas (efecto <strong>de</strong> los talu<strong>de</strong>s, montes, pendientes, etc), litológicas , geomecánicas (grado <strong>de</strong><br />
fracturación, agua, etc) y energéticas (si la voladura tiene salida o la carga está totalmente confinada, ubicación <strong>de</strong>l geófono<br />
respecto <strong>de</strong> la dirección <strong>de</strong> salida <strong>de</strong> esta, etc). Uno o varios geófonos se podrán estacionar <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> esa base <strong>de</strong> <strong>registro</strong> en<br />
puntos que <strong>de</strong>nominamos estaciones.<br />
(c) Estación. Punto <strong>de</strong>l terreno don<strong>de</strong> se ubica los captadores para medir la vibración y/o la <strong>onda</strong> aéra. Todos los geófonos<br />
se ubican en diferentes estaciones, incluso, aunque estén uno al lado <strong>de</strong>l otro. Por lo tanto, si tenemos “n” geófonos<br />
tendremos “n” estaciones. Sin embargo, dos o más geófonos se pue<strong>de</strong>n ubicar en la misma base <strong>de</strong> <strong>registro</strong> sin que<br />
necesariamente se encuentren.muy próximos entre si.<br />
Si ubicamos varios geófonos en la misma base <strong>de</strong> <strong>registro</strong> los eventos obtenidos para una misma voladura <strong>de</strong>berían ser<br />
similares siempre que estos estén correctamente estacionados y calibrados. Como general no se <strong>de</strong>be aceptar una diferencia<br />
mayor <strong>de</strong>l 30 % entre los valores pico <strong>de</strong> velocidad registrados para la voladura.<br />
(d) Equipo integral <strong>de</strong> medida <strong>de</strong> <strong>vibraciones</strong> (EMV) (comunmente conocido como geófono o acelerómetro). Instrumento<br />
que se utiliza para medir la vibración <strong>de</strong>l terreno, o simplemente vibración. Se compone <strong>de</strong>: (1) un transductor, que es el<br />
geófono propiamente dicho, que transforma la vibración en una señal eléctrica. (2) De un sistema electrónico que cuantifica y<br />
convierte la señal eléctrica en una señal digital interpretable <strong>por</strong> el <strong>por</strong> el procesador (3) De una computadora en el geófono,<br />
que mediante los programas a<strong>de</strong>cuados dará una salida interpretable <strong>por</strong> el hombre; <strong>por</strong> ejemplo gráficos o números.<br />
Actualmente, en cada equipo se mi<strong>de</strong> simultáneamente la <strong>vibraciones</strong> en tres direcciones ortogonales, esto implica que<br />
existen tres transductores para medir la vibración. A cada una <strong>de</strong> las direcciones en que medimos la vibración la<br />
<strong>de</strong>nominamos canal; es <strong>de</strong>cir, un geófono tiene tres transductores <strong>de</strong>nominados canal vertical, canal longitudinal y canal<br />
transversal.<br />
Javier Gallo Laya 18<br />
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
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FIGURA-10<br />
(1) Equipo integral <strong>de</strong> medida <strong>de</strong> <strong>onda</strong> aérea; comunmente conocido como micrófono. Instrumento que se utiliza para medir<br />
la vibración <strong>de</strong>l aire u <strong>onda</strong> aérea. Igual que los geófonos se compone <strong>de</strong> un transductor (el micrófono propiamente dicho),<br />
<strong>de</strong> un sistema electrónico analógico-digital, <strong>de</strong> cunatificación y conversión, y <strong>de</strong> un or<strong>de</strong>nador. Un micrófono solo tiene un<br />
canal.<br />
(2) En la actualidad los geófonos y micrófonos van integrados en un mismo aparato que <strong>de</strong>nominaremos EMV o simplemente<br />
geófono.<br />
(e) Evento o Registro <strong>de</strong> <strong>vibraciones</strong>. Imagen <strong>de</strong> la vibración interpretable <strong>por</strong> el hombre y que se obtiene con un geófono.<br />
Esta imagen se compone <strong>de</strong> gráficos y valores numéricos. Puesto que una voladura se mi<strong>de</strong> con tres canales, este <strong>registro</strong> se<br />
compone <strong>de</strong> gráficos y números asociados a cada canal.<br />
(1) Evento o Registro <strong>de</strong> <strong>onda</strong> aérea. Imagen <strong>de</strong> la <strong>onda</strong> aérea interpretable <strong>por</strong> el hombre y que se obtiene con un<br />
micrófono.<br />
Javier Gallo Laya 19
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
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(2) Evento o Registro. Puesto que los EMV mi<strong>de</strong>n a la vez la vibración (en tres canales) y la <strong>onda</strong> aérea suelen presentar<br />
los resultados en un informe común que <strong>de</strong>nominamos sencillamente <strong>registro</strong> o evento.<br />
FIGURA-11.<br />
(f) Si una voladura o evento se mi<strong>de</strong> con varios EMV tendremos tantos eventos o <strong>registro</strong>s como EMV tengamos.<br />
Javier Gallo Laya 20<br />
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
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(1) Supongamos que en un día se disparan “x” voladuras en una <strong>de</strong>terminada explotación. Si registramos con “n” EMV<br />
tendremos en total “x*n” <strong>registro</strong>s aunque solamente tendremos “x” resgistros para cada estación. Supongamos que se<br />
disparan 5 voladuras y tenemos 3 geófonos en tres estaciones (e1, e2 y e3). Las estaciones e1 y e2 están ubicadas en la base<br />
b1 y la estación e3 en la base b2. Tendremos 15 <strong>registro</strong>s en total <strong>de</strong> las 5 voladuras; <strong>de</strong> ellos 10 correspon<strong>de</strong>rán a la base<br />
b1 y 5 a la base b2. Entre los pares <strong>de</strong> eventos <strong>de</strong> la estación e1 y la estación e2 correspondientes a cada voladura no<br />
<strong>de</strong>bería existir un diferencia entre los valores pico <strong>de</strong> mas <strong>de</strong>l 30 %. Si esto no se cumple <strong>de</strong>beríamos pensar que uno o los<br />
dos geófonos no mi<strong>de</strong>n correctamente.<br />
(g) Trayectoria <strong>de</strong> la vibración: línea imaginaria que une la voladura con la estación y que se traza <strong>por</strong> el terreno. Las <strong>onda</strong>s<br />
sísmicas superficiales siguen una trayectoria en la supeficie <strong>de</strong>l terreno y <strong>por</strong> tanto <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>n <strong>de</strong> la topografía. . Las <strong>onda</strong>s<br />
sismicas internas siguen una trayectoria contenida en el interior <strong>de</strong>l macizo.<br />
Javier Gallo Laya 21
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
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FIGURA-12<br />
(h) Termino distancia o distancia escalada (TD ó SD) para <strong>vibraciones</strong>. Expresa la relación entre la distancia <strong>de</strong> la<br />
voladura a la estación y la carga operante. Estas son las dos variables básicas <strong>de</strong> las que <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> la velocidad <strong>de</strong> vibración<br />
inducida <strong>por</strong> una voladura en un punto <strong>de</strong>l terreno. Puesto que a una misma distancia se generan velocida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> vibración<br />
cuanto mayores sean las cargas operantes disparadas, conviene usar para las sucesivas explicaciones este concepto. En<br />
<strong>de</strong>finitiva, la distancia escalada es una especie <strong>de</strong> unidad <strong>de</strong> distancia pero corregida según el nivel energético <strong>de</strong> la<br />
voladura. Los siguientes gráficos facilitan su cálculo.<br />
Javier Gallo Laya 22<br />
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
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D<br />
TD = SD = (frentes <strong>de</strong> divergencia cilíndrica)<br />
0,<br />
5<br />
Q<br />
D= distancia a la voladura; distancia real (m)<br />
Q= carga operante <strong>de</strong> la voladura; (kg)<br />
TD=SD [m/kg 0,5 ]. Nota esta es la unidad típica en el sistema <strong>de</strong> unida<strong>de</strong>s Técnico Europeo.. Si usted trabaja en el sistema <strong>de</strong><br />
unida<strong>de</strong>s americano las unida<strong>de</strong>s serán [ft/lb 0,5 ]. Si usted trabaja en el sistema Internacional el peso <strong>de</strong> la carga operante se<br />
daría en N; luego TD vendría expresado en [m/N 0,5 ].<br />
FIGURA-13.<br />
Javier Gallo Laya 23
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5<br />
FIGURA-14<br />
(1) Termino distancia o distancia escalada para la <strong>onda</strong> aérea (TDOA ó SDOA). Es aplicable lo comentado para la<br />
vibración pero la expresión <strong>de</strong> TD es este caso es:<br />
D<br />
TD = SD = (frentes <strong>de</strong> divergencia esférica)<br />
1<br />
3 Q<br />
Esta expresión también la emplean ciertos autores para la vibración <strong>de</strong>l terreno cuando su frente <strong>de</strong> <strong>onda</strong> se propaga con<br />
divergencia esférica, generalmente cuando se mi<strong>de</strong> la vibración a largas distancias. A efectos <strong>de</strong> este manual trabajaremos<br />
para <strong>vibraciones</strong> con la fórmula <strong>de</strong> divergencia cilíndrica y para la OA con la <strong>de</strong> divergencia esférica).<br />
(i) Barreras vibracionales. Obstáculos en la trayectória <strong>de</strong> la <strong>onda</strong>que están presentes en el terreno, y que, al atravesarlos<br />
las <strong>onda</strong>s sismicas, inducen en ellas una pérdida <strong>de</strong> energía añadida a la <strong>de</strong>bida a la “atenuación geométrica”. En <strong>de</strong>finitiva,<br />
su efecto es disminuir el valor <strong>de</strong> velocidad <strong>de</strong> vibración que induciremos a las estructuras colindantes.<br />
(1) Barreras acústicas. Igual que las barreras vibracionales pero para la <strong>onda</strong> aérea.<br />
(j) Corrimiento al rojo <strong>de</strong>l espectro <strong>de</strong> frecuencias <strong>de</strong> un pulso al alejarse <strong>de</strong> la fuente. Cuando medimos el efecto<br />
vibratorio generado <strong>por</strong> una voladura a sucesivas distancias cada vez más alejadas <strong>de</strong> la fuente a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> disminuir la<br />
velocidad <strong>de</strong> vibración (atenuación) las frecuancias predominantes <strong>de</strong>l pulso son menores. Esta disminución <strong>de</strong> las<br />
frecuencias se suele <strong>de</strong>nominar corrimiento al rojo.<br />
El mismo fenómeno se observa al aumentar la carga operante. Sin embargo para que el corrimiento al rojo sea significativo<br />
los aumentos <strong>de</strong>ben ser im<strong>por</strong>tantes.<br />
Javier Gallo Laya 24<br />
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5<br />
FIGURA-15.<br />
(k) Monitorizar. Con figuración específica <strong>de</strong>l EMV que permite que este comience a registrar (medir+grabar) la vibración<br />
<strong>de</strong>l terreno cuando se supera un nivel umbral o <strong>de</strong> disparo, en inglés trigger level, previamente programado en el equipo. Por<br />
lo tanto, esta configuración podría <strong>de</strong>finirse como <strong>de</strong> “alerta continuada” y se obtiene programando el Register mo<strong>de</strong> en auto.<br />
(1) Registrar es cuando mi<strong>de</strong> los parámetros característicos <strong>de</strong> la <strong>onda</strong> y graba esa información en la memoria incor<strong>por</strong>ada<br />
al EMV, previa conversión <strong>de</strong> análogico a digital.<br />
(2) Cuando monitorizamos no medimos ni grabamos nada. Solo se comienza a grabar cuando se dispara el geófono. Ciertos<br />
equipos, cuando monitorizan, guardan en una memoria tem<strong>por</strong>al los últimos 250 ms. Cuando el geófono recibe un pulso <strong>de</strong><br />
vibración mayor que la <strong>de</strong>finida en el umbral <strong>de</strong> disparo el euipo comienza a grabar y en el <strong>registro</strong> incluye estos 250 ms<br />
almacenados en la memoria tem<strong>por</strong>al.<br />
Javier Gallo Laya 25
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5<br />
3.SELECCIÓN DE LA ZONA QUE CONSTITUIRÁ LA BASE DE REGISTRO.<br />
Javier Gallo Laya 26<br />
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5<br />
3.1. Estrategias para la elección <strong>de</strong> la base <strong>de</strong> <strong>registro</strong>.<br />
(a) Estrategias: La base <strong>de</strong> <strong>registro</strong> se <strong>de</strong>be elegir según lo que <strong>de</strong>seemos medir:<br />
Javier Gallo Laya 27
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5<br />
(1) ESTRATEGIA 1. Medir el máximo valor <strong>de</strong> velocidad <strong>de</strong> vibración que una voladura pue<strong>de</strong> generar en aquellas<br />
estructuras <strong>de</strong>l entorno sensibles a los efectos <strong>de</strong> la misma. Este valor máximo se alcanza en (1.1) la estructura más cercana<br />
(1.2) y en la que se produzcan menos efectos disipativos <strong>de</strong>l grupo 2 en la trayectoria que une voladura y base <strong>de</strong> <strong>registro</strong>.<br />
Por ejemplo una vibración que se mi<strong>de</strong> ubicando la estación en la dirección contraria a la <strong>de</strong> salida registrará, para una<br />
misma voladura, valores <strong>de</strong> vibración mayores que si estacionamos en la dirección <strong>de</strong> salida <strong>de</strong> la misma.<br />
(2) ESTRATEGIA 2. Realizar una serie <strong>de</strong> mediciones para obtener una ley <strong>de</strong> propagación con la que mo<strong>de</strong>lizar unas<br />
<strong>de</strong>terminadas condiciones. Por ejemplo: nivel <strong>de</strong> <strong>vibraciones</strong> que generan cargas confinadas, mo<strong>de</strong>lizar el efecto <strong>de</strong> un talud<br />
cuando se disparan cargas confinadas, mo<strong>de</strong>lizar como afecta un cambio <strong>de</strong> litología, que existe en la trayectoria <strong>de</strong> la <strong>onda</strong><br />
<strong>de</strong> vibración, sobre el nivel <strong>de</strong> <strong>vibraciones</strong>.<br />
(3) ESTRATEGIA 3. Medir el máximo valor <strong>de</strong> <strong>onda</strong> aérea que una voladura pueda generar en aquellas estructuras <strong>de</strong>l<br />
entorno sensibles a los efectos <strong>de</strong> la misma. Este valor máximo se alcanza en (1) la estructura más cercana (2) en la que se<br />
produzcan menos efectos disipativos <strong>de</strong> la <strong>onda</strong> aérea <strong>de</strong>l grupo 2 en la trayectoria que une voladura y base <strong>de</strong> <strong>registro</strong>. Por<br />
ejemplo si la <strong>onda</strong> aérea se mi<strong>de</strong> ubicando la estación en la dirección opuesta a la <strong>de</strong> salida <strong>de</strong> la voladura se registrarán<br />
valores <strong>de</strong> sobrepresión menores que si estacionamos en la dirección <strong>de</strong> salida, al contrario <strong>de</strong> lo que ocurría con la<br />
vibración.<br />
(4) ESTRATEGIA 4. Elección <strong>de</strong> la base <strong>de</strong> <strong>registro</strong> con el objeto <strong>de</strong> realizar una serie <strong>de</strong> mediciones para obtener una<br />
ley <strong>de</strong> propagación <strong>de</strong> la <strong>onda</strong> aérea en unas <strong>de</strong>terminadas condiciones. En la práctica no es necesario realizar ensayos para<br />
estudiar el efecto <strong>de</strong> ciertas barreras acústicas ya que están bastante bien tabuladas.<br />
Las zonas para base <strong>de</strong> <strong>registro</strong> que se obtengan <strong>por</strong> aplicación <strong>de</strong> los criterios <strong>de</strong> máximo valor <strong>de</strong> vibración y máximo<br />
valor <strong>de</strong> <strong>onda</strong> aérea no tienen <strong>por</strong> que coincidir, e incluso, como ocurre en el ejemplo, estar en ubicaciones diametralmente<br />
opuestas.<br />
(b) Estrategias a adoptar <strong>por</strong> el Departamento <strong>de</strong> Ingeniería Minera <strong>de</strong> la UPV/EHU.<br />
(1) Estrategia general I: Mediciones <strong>de</strong> control <strong>de</strong> canteras y minas. Como norma general se elegirá la ubicación <strong>de</strong> la base<br />
<strong>de</strong> <strong>registro</strong> <strong>por</strong> su aptitud para medir el MÁXIMO NIVEL DE VIBRACIONES (estategia 1 <strong>de</strong>scrita anteriormente).<br />
(2) Estrategia general II: Mediciones para establecer leyes <strong>de</strong> propación <strong>de</strong>l terreno. Como norma general, se elegirá la<br />
ubicación <strong>de</strong> la base <strong>de</strong> <strong>registro</strong> en función <strong>de</strong> la estrategia 2.<br />
(3) Cambio <strong>de</strong> las estrategias generales I y II. Es aquellas situaciones que se <strong>de</strong>tecte que el principal problema ambiental,<br />
que producen las voladuras, es la <strong>onda</strong> aérea se podrá cambiar <strong>de</strong> una ubicación elegida en base a la estrategia 1 a otra<br />
elegida en base a la estrategia 3; aptitud para medir el MAXIMO NIVEL DE ONDA AÉREA.<br />
(4) Si la autoridad minera <strong>de</strong>termina una ubicación concreta <strong>de</strong>l punto <strong>de</strong> estacionamiento se medirá en dicho y lo<br />
comentado en (b)(1), (b)(2) y (b)(3) no tendrá vali<strong>de</strong>z.<br />
3.2. Recomendaciones generales para la elección <strong>de</strong> la base <strong>de</strong> <strong>registro</strong>; aplicables a todas las estrategias.<br />
RECOMENDACIONES GENERALES PARA LA ELECCION DE LA BASE DE REGISTRO.<br />
Aplicables a todas las estrategias<br />
Javier Gallo Laya 28<br />
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5<br />
Concepto Criterio Observaciones<br />
Menor distancia a la<br />
voladura permisible<br />
Mayor distancia<br />
aconsejable<br />
Rango aconsejable <strong>de</strong><br />
distancias para<br />
emplazamiento <strong>de</strong> la base<br />
<strong>de</strong> <strong>registro</strong><br />
Aquella que garantice una frecuencia principal <strong>de</strong> la vibración<br />
que esté <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong>l rango <strong>de</strong> medida <strong>de</strong>l geófono<br />
(habitualmente 2-200Hz). Recuer<strong>de</strong> que a distancias cortas la<br />
frecuencia principal es alta y a gran<strong>de</strong>s distancias es baja.<br />
También, aquella que garantice una velocidad <strong>de</strong> vibración<br />
pico, para su frecuencia asociada, <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong>l rango <strong>de</strong><br />
respuesta <strong>de</strong>l geófono (habitualmente PVS/f5.<br />
Mínima: aconsejable: TD>10.<br />
Si se mi<strong>de</strong>n voladuras ubicando los transductores a valores<br />
<strong>de</strong> TD inferiores al aconsejado, probablemente, estos<br />
recibirán señales fuera <strong>de</strong>l rango <strong>de</strong> línealidad. A<strong>de</strong>más las<br />
“oscilaciones <strong>de</strong>l nivel cero” serán muy im<strong>por</strong>tantes, <strong>de</strong>bido a<br />
la alta energía que lleva la <strong>onda</strong> inci<strong>de</strong>nte. Como<br />
consecuencia los <strong>registro</strong>s serán erróneos.<br />
Aquella que garantice una frecuencia principal <strong>de</strong> la vibración<br />
esté <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong>l rango <strong>de</strong> línearidad <strong>de</strong>l geófono<br />
(habitualmente 2-200Hz). Recuer<strong>de</strong> que a distancias gran<strong>de</strong>s<br />
la frecuencia principal es baja.<br />
También, aquella que garantice una velocidad <strong>de</strong> vibración<br />
pico asocida a su frecuencia <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong>l rango <strong>de</strong> respuesta<br />
<strong>de</strong>l geófono. Habitualmente PVS/f 50 entonces habitualmente la<br />
velocidad <strong>de</strong> vibración será inferior a 1 mm/s<br />
y las frecuencias características entre 1 y 8<br />
Hz. Recuer<strong>de</strong> que 1 Hz suele estar fuera <strong>de</strong>l<br />
rango <strong>de</strong> respuesta líneal <strong>de</strong> muchos<br />
geófonos.<br />
Javier Gallo Laya 29
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5<br />
FIGURA-16<br />
3.3. Elección <strong>de</strong> la base <strong>de</strong> <strong>registro</strong> si se adopta la estrategia 1; aptitud para medir el máximo nivel <strong>de</strong> <strong>vibraciones</strong>.<br />
Javier Gallo Laya 30<br />
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5<br />
(a) Según la estrategia 1 se preten<strong>de</strong> localizar una zona <strong>de</strong>l entorno <strong>de</strong> la voladura en la que la velocidad <strong>de</strong> vibración sea<br />
mayor que en el resto <strong>de</strong>l entorno. Al tiempo <strong>de</strong>be valorarse la estructura más sensible.<br />
Analicemos el siguiente ejemplo. Supongamos que al elegir una base fuésemos capaces <strong>de</strong> pre<strong>de</strong>cir el rango <strong>de</strong> velocida<strong>de</strong>s<br />
<strong>de</strong> vibración y frecuencia esperada lo cual no es posible en muchos casos. Supongamos que en una zona se esperan<br />
velocida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> 6 mm/s que actuarían sobre una iglesia <strong>de</strong>l siglo XIII y en otra 10 mm/s que actuarían sobre el caserío<br />
Adibi<strong>de</strong>ltzarako. En ambas las frecuencias predominantes <strong>de</strong>l pulso son <strong>de</strong> 15 a 20 Hz. En este caso ambas estructuras serían<br />
susceptibles <strong>de</strong> constituir una base <strong>de</strong> <strong>registro</strong> en las que ubicaríamos un geófono para comprobar los valores reales <strong>de</strong><br />
vibración, pues las estimaciones nos indican que estos están en el límite <strong>de</strong> lo que la norma UNE 22-381 permite. Pero pue<strong>de</strong><br />
suce<strong>de</strong>r que solo se disponga <strong>de</strong> un geófono entonces habría que valorar cual estructura es la que interesa medir. Si vamos a<br />
realizar una campaña <strong>de</strong> mediciones podrían hacerse mediciones alternativas. Si solamente midiésemos una vez entonces<br />
elegiríamos en función <strong>de</strong> criterios propios. A juicio nuestro, el mejor criterio es el <strong>de</strong> ubicar el geófono en la estructura más<br />
sensible a cargas dinámicas. Estas estructuras suelen coincidir con las más antiguas <strong>por</strong> lo tanto elegiríamos como base <strong>de</strong><br />
<strong>registro</strong> la correspondiente a la iglesia <strong>de</strong>l siglo XIII.<br />
Javier Gallo Laya 31
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5<br />
FIGURA-17.<br />
Javier Gallo Laya 32<br />
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5<br />
(b) Imaginemos ahora que no somos capaces <strong>de</strong> hacer una valoración previa <strong>de</strong> los niveles <strong>de</strong> vibración. Supongamos<br />
a<strong>de</strong>más que en la misma trayectoria en la que se esperan las mayores niveles <strong>de</strong> <strong>vibraciones</strong> tenemos un edifico <strong>de</strong> viviendas<br />
construido según norma NBE a una distancia <strong>de</strong> 70 m <strong>de</strong> la voladura y una iglesia <strong>de</strong>l siglo XIII, tras el caserío, a una<br />
distancia <strong>de</strong> la voladura <strong>de</strong> 150 m. En esta situación es muy difícil elegir la estructura más sensible y <strong>por</strong> tanto la base <strong>de</strong><br />
<strong>registro</strong>. Esto es <strong>por</strong>que al edifico llegará un pulso <strong>de</strong> una velocidad <strong>de</strong> vibración mayor que la que llegará a la iglesia pues<br />
esta está mas lejos <strong>de</strong> la voladura que las viviendas. Pero, <strong>por</strong> otra parte, el edificio <strong>de</strong> viviendas aguanta mucho más que la<br />
iglesia (según la norma UNE 22-381 algo mas <strong>de</strong>l doble). ¿Qué hacemos?. Tenemos tres opciones.<br />
(1) Si disponemos <strong>de</strong> alguna ley <strong>de</strong> transmisividad para un mismo tipo <strong>de</strong> terreno, un tipo <strong>de</strong> voladura similar y la misma<br />
orografía entre la voladura y el edifico, extrapolarla a esta situación y en base a la estimación previa <strong>de</strong> los niveles <strong>de</strong><br />
vibración elegir la base correspondiente al mayor valor <strong>de</strong> velocidad.<br />
(2) Si no tenemos nada parecido pon<strong>de</strong>rar ambas situaciones, edifico cercano-iglesia lejana, y elegir a nuestro criterio.<br />
(c) No todas las situaciones reales son tan complicadas <strong>de</strong> valorar para <strong>de</strong>cidir la ubicación <strong>de</strong> la base <strong>de</strong> <strong>registro</strong>.<br />
Supongamos que en la situación anterior hay a<strong>de</strong>más un caserío <strong>de</strong>nominado Lehergaienaurrean que está ubicado en la<br />
dirección <strong>de</strong> salida <strong>de</strong> la voladura. Puesto que sabemos con certeza que, tras la <strong>de</strong>tonación, la mayor parte <strong>de</strong> energía se<br />
libera hacia las ubicaciones contrarias a la <strong>de</strong> salida <strong>de</strong> la voladura elegiríamos la zona <strong>de</strong>l caserío Adibi<strong>de</strong>tzako.<br />
Javier Gallo Laya 33
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5<br />
FIGURA-18.<br />
Javier Gallo Laya 34<br />
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5<br />
GUIA PARA LA SELECCION DE LA ZONA DEL ENTORNO QUE REGISTRARÁ EL MAYOR NIVEL DE<br />
VIBRACIONES:<br />
ELECCION DE LA BASE DE REGISTRO SEGUN ESTRATEGIA 1<br />
Según la estrategia 1 se preten<strong>de</strong> localizar una zona <strong>de</strong>l entorno <strong>de</strong> la voladura en la que la velocidad <strong>de</strong> vibración sea mayor<br />
que en el resto <strong>de</strong>l entorno. Al tiempo <strong>de</strong>be valorarse la estructura mas sensible.<br />
Concepto Criterio Observaciones<br />
Estructura más<br />
sensible<br />
Como regla general mida en las estructuras menos resistentes.<br />
Las siguientes estructuras están en or<strong>de</strong>n <strong>de</strong> menor a mayor<br />
resistencia a efectos dinámicos:<br />
(1) Iglesias, edificios antiguos <strong>de</strong> valor arquitectónico.<br />
(2) Viviendas antiguas, <strong>de</strong>terioradas, con antigüedad superior a 40<br />
años.<br />
(3) Viviendas construidas bajo norma NBE o similar.<br />
(4) Edificios <strong>de</strong>stinados a activida<strong>de</strong>s económicas, pabellones,<br />
etc.<br />
(5) Diques <strong>de</strong> balsas o presas <strong>de</strong> tierra.<br />
(6) Presas <strong>de</strong> arco<br />
(7) Muros, talu<strong>de</strong>s, túneles.<br />
Des<strong>de</strong> el punto <strong>de</strong> vista normativo hay tres tipos <strong>de</strong> edificios. (Según<br />
UNE 22-381)<br />
(1) Edificios Tipo I. Edificios y naves industriales.<br />
(2) Edificios Tipo II. (II.1)Edificios, oficinas, centros comerciales y<br />
<strong>de</strong> recreo que cumplan la normativa legal vigente. (II.2) Edificios y<br />
estructuras <strong>de</strong> valor arquitectónico o histórico que no presenten<br />
especial sensibilidad a las <strong>vibraciones</strong><br />
(3) Edificios Tipo III:.Edificos <strong>de</strong> valor arquitectónico o histórico<br />
que presenten una especial sensibilidad a las <strong>vibraciones</strong>.<br />
La Norma Sismorresistente española PDS-1/1974 <strong>de</strong>fine los tres<br />
tipos siguientes <strong>de</strong> construcciones (or<strong>de</strong>nados <strong>de</strong> mayor a menor<br />
sensibilidad a las acciones dinámicas):<br />
(1) TIPO A. Con muros <strong>de</strong> mampostería seco o con barro, <strong>de</strong><br />
adobes, <strong>de</strong> tapial.<br />
(2) TIPO B. Con muros <strong>de</strong> fábrica <strong>de</strong> ladrillo, <strong>de</strong> bloques <strong>de</strong><br />
mortero, <strong>de</strong> mampostería con mortero, <strong>de</strong> sillarejo, <strong>de</strong> sillería,<br />
entramados <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ra.<br />
(3) TIPO C. Con estructura metálica o <strong>de</strong> hormigón.<br />
Distancia Elija la estructura a distancia D más pequeña.<br />
Tipo <strong>de</strong> voladura;<br />
confinamiento o<br />
dificultad para salir<br />
<strong>de</strong>l material<br />
Recuer<strong>de</strong> que si TD=D/Q 0,5 200 Hz). O bien <strong>por</strong>que la velocidad<br />
máxima será muy alta para la frecuencia con la que se recive<br />
(PVS/f>3,5; PVS en mm/s y f en Hz)<br />
Recuer<strong>de</strong> que si TD=D/Q 0,5 >50 el geófono probablemente registre<br />
mal ya que la frecuencia principal <strong>de</strong>l pulso será muy baja y quizá<br />
fuera <strong>de</strong>l rango <strong>de</strong> línealidad (3 con diam= 2,5<br />
in pero la piedra es <strong>de</strong> 5 m, a igualdad <strong>de</strong><br />
carga operante, generará más <strong>vibraciones</strong><br />
que la <strong>de</strong> una voladura <strong>de</strong> túnel bien<br />
diseñada.<br />
En general el confinamiento aumenta con:<br />
Javier Gallo Laya 35
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5<br />
GUIA PARA LA SELECCION DE LA ZONA DEL ENTORNO QUE REGISTRARÁ EL MAYOR NIVEL DE<br />
VIBRACIONES:<br />
ELECCION DE LA BASE DE REGISTRO SEGUN ESTRATEGIA 1<br />
Según la estrategia 1 se preten<strong>de</strong> localizar una zona <strong>de</strong>l entorno <strong>de</strong> la voladura en la que la velocidad <strong>de</strong> vibración sea mayor<br />
que en el resto <strong>de</strong>l entorno. Al tiempo <strong>de</strong>be valorarse la estructura mas sensible.<br />
Concepto Criterio Observaciones<br />
Ubicación <strong>de</strong>l<br />
captador con<br />
respecto a la<br />
dirección <strong>de</strong> salida<br />
<strong>de</strong> la voladura<br />
Existencia <strong>de</strong> líneas<br />
<strong>de</strong> precorte entre la<br />
voladura y la base<br />
<strong>de</strong> <strong>registro</strong><br />
Existencia <strong>de</strong><br />
talu<strong>de</strong>s y zanjas<br />
entre la voladura y<br />
la base <strong>de</strong> <strong>registro</strong><br />
Cambios <strong>de</strong> litología<br />
<strong>de</strong>l macizo entre la<br />
voladura y la base<br />
<strong>de</strong> <strong>registro</strong>:<br />
generalida<strong>de</strong>s.<br />
Cambios <strong>de</strong><br />
litología: interfases<br />
roca-suelo<br />
(2) Voladuras <strong>de</strong> avance en galería o voladuras <strong>de</strong> pozos con<br />
cueles <strong>de</strong> barrenos paralelos, cueles quemados, cueles en cráter o<br />
cueles típicos <strong>de</strong> la minería <strong>de</strong>l carbón. Voladuras con muchos<br />
barrenos.<br />
(3) Mismo tipo <strong>de</strong> voladuras que en (1) pero con cueles en V o<br />
abanico.<br />
(4) Mismo tipo <strong>de</strong> voladuras que en (2) pero con cueles en V o<br />
abanico.<br />
(5) Voladuras en cráter.<br />
(6) Voladuras en zanja que salen hacia un cuele ya <strong>de</strong>tonado.<br />
Zanjas estrechas y/o pocos barrenos.<br />
(7) Voladuras en zanja que salen hacia un cuele ya <strong>de</strong>tonado.<br />
Zanjas anchas y/o muchos barrenos.<br />
(8) Voladuras en banco: si H/B3, barrenos <strong>de</strong> diámetro menor<br />
y piedras menores.<br />
(10) Voladuras para <strong>de</strong>moliciones.<br />
Si el captador está ubicado <strong>de</strong>trás <strong>de</strong>l sentido <strong>de</strong> salida <strong>de</strong> la<br />
voladura los valores <strong>de</strong> vibración que se registen serán mas altos.<br />
La existencia <strong>de</strong> líneas <strong>de</strong> precorte disminuye bastante la velocidad<br />
<strong>de</strong> vibración que se transmite hacia atrás <strong>de</strong>l sentido <strong>de</strong> salida <strong>de</strong> la<br />
voladura.<br />
Los efectos <strong>de</strong> talu<strong>de</strong>s <strong>de</strong> pendiente 1V:2,5H o mayor y zanjas son<br />
similares a los <strong>de</strong> las líneas <strong>de</strong> precorte.<br />
Los <strong>registro</strong>s que se hacen en el mismo macizo que se vuelan suelen<br />
dar mayores niveles <strong>de</strong> vibración que si la trayectoria <strong>de</strong> la <strong>onda</strong><br />
atraviesa varios tipos <strong>de</strong> macizos.<br />
Cuando una <strong>onda</strong> atraviesa dos medios <strong>de</strong> diferentes características<br />
mecánicas la <strong>onda</strong> transmitida <strong>por</strong>ta menos energía y se modifica la<br />
frecuencia con respecto a la inci<strong>de</strong>nte.<br />
Los cambios litológicos implican una reducción en la frecuencia <strong>de</strong><br />
vibración. Esto se <strong>de</strong>be tener en cuenta en la elección <strong>de</strong> la base <strong>de</strong><br />
<strong>registro</strong> ya que los edificios tienen frecuencias naturales <strong>de</strong> vibración<br />
baja y <strong>por</strong> tanto resuenan con la <strong>onda</strong> inci<strong>de</strong>nte si las frecuencias<br />
principales <strong>de</strong> esta son bajas. Por esta razón es aconsejable ubicar<br />
la base <strong>de</strong> <strong>registro</strong> en las zonas bajas <strong>de</strong> las vaguadas ya que hay<br />
más probabilida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> recibir pulsos <strong>de</strong> baja frecuencia.<br />
(1) Consumo específico menor <strong>de</strong>l<br />
a<strong>de</strong>cuado.<br />
(2) Piedra excesiva.<br />
(3) Alturas <strong>de</strong> banco muy pequñas,<br />
avances en galería muy largos, voladuras en<br />
cráter o zanja muy profundas.<br />
(4) Errores <strong>de</strong> perforación <strong>de</strong> laos<br />
barrenos (ubicación y <strong>de</strong>sviaciones en la<br />
caña)<br />
(5) Mala secuenciación <strong>de</strong> la pega.<br />
Este criterio junto con el <strong>de</strong> la distancia es<br />
bastante im<strong>por</strong>tante.<br />
El fundamento teórico <strong>de</strong> la reducción <strong>de</strong>l<br />
nivel <strong>de</strong> <strong>vibraciones</strong> es similar al efecto <strong>de</strong> un<br />
talud o zanja.<br />
Si existiese una línea <strong>de</strong> precorte habría que<br />
valorar a criterio <strong>de</strong>l ingeniero si ubicamos el<br />
geófono tra la voladura o <strong>de</strong>lante <strong>de</strong> ella.<br />
Este efecto es menos im<strong>por</strong>tan que los tres<br />
anteriores.<br />
Recuer<strong>de</strong> que si la potencia <strong>de</strong>l estrato <strong>de</strong><br />
suelo es mayor <strong>de</strong> 30 m y la <strong>onda</strong> inci<strong>de</strong>nte<br />
antes <strong>de</strong> entrar en este viajó <strong>por</strong> un estrato<br />
<strong>de</strong> roca es muy probable que las frecuencias<br />
principales <strong>de</strong> aquella sean tan bajas (< 2Hz)<br />
que estén fuera <strong>de</strong>l rango <strong>de</strong> línealidad.<br />
Javier Gallo Laya 36<br />
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5<br />
3.4. Elección <strong>de</strong> la base <strong>de</strong> <strong>registro</strong> en si se adopta la estrategia 2; aptitud para realizar mediciones bajo unas<br />
<strong>de</strong>terminadas condicones topográfica, litológicas y <strong>de</strong> voladura con objeto <strong>de</strong> obtener leyes <strong>de</strong> propagación.<br />
(a) Según la estrategia 2 se preten<strong>de</strong> elegir como base <strong>de</strong> <strong>registro</strong> una zona para construir, a partir <strong>de</strong> los valores <strong>de</strong><br />
velocidad <strong>de</strong> vibración, una ley <strong>de</strong> propagación que mo<strong>de</strong>lice unas <strong>de</strong>terminadas condiciones <strong>de</strong> voladura, topográficas y<br />
litológicas. Esta estrategia se conoce <strong>de</strong> forma coloquial como “realizar ensayos <strong>de</strong> <strong>vibraciones</strong>”.<br />
Los ensayos consisten en disparar cargas aisladas o series <strong>de</strong> cargas secuenciadas y registrar la vibración con geófonos.<br />
Estos están ubicados a unas distancias tales que los valores <strong>de</strong> velocidad <strong>de</strong> vibración medidos se corresp<strong>onda</strong>n con el rango<br />
<strong>de</strong> valores <strong>de</strong> términos <strong>de</strong> distancia que interese estudiar (habitualmente TD entre 10 y 40).<br />
Estos ensayos requieren que al menos se mida con dos geófonos y se tenga una muestra <strong>de</strong> al menos 16 datos. A<strong>de</strong>más<br />
requiere se cumplan unas <strong>de</strong>terminadas condiciones en la distribución <strong>de</strong> los pares V-TD ó V-(D,Q). En los ensayos en los<br />
que NO se pretenda evaluar el efecto <strong>de</strong> talu<strong>de</strong>s, zanjas, etc se pue<strong>de</strong> realizar el ensayo con un solo geófono, aunque no es<br />
aconsejable. Esto tiene a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> que se aumentan los costes <strong>de</strong>l ensayo ya que hay que perforar y cargar más barrenos).<br />
Con estos ensayos no se pue<strong>de</strong>n obtener ecuaciones que mo<strong>de</strong>licen el corrimiento al rojo, o corrimiento a las bajas<br />
frecuencias, que experimenta la frecuencia principal al aumentar la distancia.<br />
(b) Con los valores leídos y los pares <strong>de</strong> valores carga (Q) y distancia (D) se obtiene una ley <strong>de</strong> propagación que mo<strong>de</strong>liza<br />
EXCLUSIVAMENTE las condiciones <strong>de</strong> contorno en las que se ejecutó el ensayo. Es habitual construir mo<strong>de</strong>los para las<br />
siguientes condiciones <strong>de</strong> contorno:<br />
(1) Cargas totalmente confinadas, disparadas una a una, sin talud, precortes, zanjas o cambios litológicos en la trayectoria<br />
<strong>de</strong> la <strong>onda</strong>.<br />
(2) Igual que (1) pero con cargas disparadas secuenciadas.<br />
(3) Cargas totalmente confinadas disparadas una a una o secuenciadas, ubicando los geónos en una base tal que la<br />
trayectoria <strong>de</strong> la <strong>onda</strong> atraviese un talud o zanja pero sin que existan cambios litológicos en la trayectoria.<br />
(4) Igual que (1) pero con cargas con salida.<br />
(c) Las condiciones <strong>de</strong> contorno <strong>de</strong> los mo<strong>de</strong>los suelen ser las siguientes:<br />
(1) Rango <strong>de</strong> términos <strong>de</strong> distancia TD que interesa estudiar; diseño <strong>de</strong> las cargas <strong>de</strong> los barrenos y distancias a ubicar los<br />
geófonos.<br />
(2) Tipo <strong>de</strong> voladura que se va a mo<strong>de</strong>lizar.<br />
(3) Barreras vibracionales: talu<strong>de</strong>s, zanjas, precortes, cambios litológicos etc.<br />
(d) La guía para la selección <strong>de</strong> tal emplazamiento se contempla en la tabla siguiente.<br />
GUIA PARA LA SELECCION DE LA ZONA DEL ENTORNO CON EL OBJETIVO DE OBTENER UNA LEY DE<br />
PROPAGACIÓN QUE MODELICE UNAS DETERMINADAS CONDICIONES DE VOLADURA, TOPOGRÁFICAS Y<br />
LITOLÓGICAS:<br />
ELECCIÓN DE LA BASE DE REGISTRO SEGUN ESTRATEGIA 2<br />
Según la estrategia 2 se preten<strong>de</strong> elegir una zona don<strong>de</strong> efectuar una serie <strong>de</strong> medidas para obtener una ecuación que nos<br />
relacione la velocidad <strong>de</strong> vibración con la carga máxima <strong>de</strong>tonada en un instante y la distancia.<br />
Concepto Criterio Observaciones<br />
Generalida<strong>de</strong>s sobre el emplazamiento <strong>de</strong> la base <strong>de</strong> <strong>registro</strong> (BR)<br />
Generalida<strong>de</strong>s Como regla general, los geófonos <strong>de</strong>ben<br />
colocarse uno tras otro siguiendo la misma<br />
línea.<br />
Ensayos en los que NO se<br />
van a mo<strong>de</strong>lizar barreras<br />
vibracionales con cargas<br />
confinadas o no.<br />
Elija el emplazamiento <strong>de</strong> forma que no<br />
existan superficies <strong>de</strong> reflexión a una<br />
distancia <strong>de</strong> 1,2 veces la distancia <strong>de</strong> la<br />
base al barreno.<br />
Es recomendable usar al menos 2<br />
En este ensayo se preten<strong>de</strong> que llegue al geófono la mayor<br />
cantidad <strong>de</strong> energía <strong>por</strong> lo que no <strong>de</strong>be haber ningún efecto<br />
disipativo cercano.<br />
Javier Gallo Laya 37
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5<br />
GUIA PARA LA SELECCION DE LA ZONA DEL ENTORNO CON EL OBJETIVO DE OBTENER UNA LEY DE<br />
PROPAGACIÓN QUE MODELICE UNAS DETERMINADAS CONDICIONES DE VOLADURA, TOPOGRÁFICAS Y<br />
LITOLÓGICAS:<br />
ELECCIÓN DE LA BASE DE REGISTRO SEGUN ESTRATEGIA 2<br />
Según la estrategia 2 se preten<strong>de</strong> elegir una zona don<strong>de</strong> efectuar una serie <strong>de</strong> medidas para obtener una ecuación que nos<br />
relacione la velocidad <strong>de</strong> vibración con la carga máxima <strong>de</strong>tonada en un instante y la distancia.<br />
Concepto Criterio Observaciones<br />
geófonos.<br />
Ensayos en los que se van<br />
a mo<strong>de</strong>lizar barreras<br />
vibracionales con cargas<br />
confinadas o no<br />
Según se especifica en esta tabla en el<br />
apartado <strong>de</strong> “ubicación para evaluar el<br />
efecto <strong>de</strong> las barreras”.<br />
Se necesitan al menos 2 geófonos para<br />
evaluar tales efectos<br />
Rango <strong>de</strong> TD que interesa estudiar<br />
Rango <strong>de</strong> TD TD(10-40)<br />
Distancias mínimas <strong>de</strong> los<br />
captadores.<br />
La distancia mínima <strong>de</strong> los geófonos a los<br />
barrenos <strong>de</strong>be ser tal que:<br />
(1)La frecuencia <strong>de</strong>l pulso esté <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong>l<br />
rango <strong>de</strong> línealidad. Habitualmente entre 2<br />
y 200 Hz<br />
(2)El valor <strong>de</strong> PVS/frec esté <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong>l<br />
rango <strong>de</strong> medida. Habitualmente<br />
PVS/f 50 ya que en<br />
la práctica no tienen vali<strong>de</strong>z.<br />
Tenga en cuenta que en los ensayos se emplean cargas muy<br />
pequeñas (habitualmente < 5 kg) <strong>por</strong> lo que los geófonos se<br />
colocan bastante cerca <strong>de</strong> los barrenos (20 a 80 m). Por ello las<br />
frecuencias recibidas suelen ser muy altas.<br />
Recuer<strong>de</strong> que la el pulso <strong>de</strong> vibración se atenúa mucho en los<br />
primeros metros, es <strong>de</strong>cir que la velocidad <strong>de</strong> vibración <strong>de</strong>cae<br />
muy rápidamente cerca <strong>de</strong>l punto <strong>de</strong> <strong>de</strong>tonación.<br />
Esto es <strong>de</strong>bido a los FDF: crecimiento <strong>de</strong> las juntas, creación <strong>de</strong><br />
nuevas juntas, e incluso, com<strong>por</strong>tamiento plástico <strong>de</strong>l terreno.<br />
Esto no ocurre mas allá <strong>de</strong> los 20 primeros metros o TD> 5.<br />
Recuer<strong>de</strong> que las cargas confinadas tienen piedra infinita.<br />
Si se van a <strong>de</strong>tonar cargas con salida <strong>de</strong>be darse un valor <strong>de</strong> la<br />
piedra igual o ligeramente superior al que tendrán las voladuras<br />
que se vallan a disparar.<br />
Si no se conoce <strong>de</strong> antemano haga una estimación con la<br />
siguiente expresión. Piedra en metros=1,0 a 1,2 *diametro<br />
perforación en pulgadas.<br />
Se recomienda lo siguiente:<br />
(1)Realizar en ensayos individualmente para cada tipo <strong>de</strong><br />
barreras. O bien:<br />
(2) Realizar ensayos para una configuración <strong>de</strong> terreno y litología<br />
que sea representativa <strong>de</strong>l entorno <strong>de</strong> la voladura o, al menos,<br />
<strong>de</strong> la trayectoria que une la voladura con la zona mas sensible.<br />
Javier Gallo Laya 38<br />
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5<br />
GUIA PARA LA SELECCION DE LA ZONA DEL ENTORNO CON EL OBJETIVO DE OBTENER UNA LEY DE<br />
PROPAGACIÓN QUE MODELICE UNAS DETERMINADAS CONDICIONES DE VOLADURA, TOPOGRÁFICAS Y<br />
LITOLÓGICAS:<br />
ELECCIÓN DE LA BASE DE REGISTRO SEGUN ESTRATEGIA 2<br />
Según la estrategia 2 se preten<strong>de</strong> elegir una zona don<strong>de</strong> efectuar una serie <strong>de</strong> medidas para obtener una ecuación que nos<br />
relacione la velocidad <strong>de</strong> vibración con la carga máxima <strong>de</strong>tonada en un instante y la distancia.<br />
Concepto Criterio Observaciones<br />
está la zanja.<br />
Existencia <strong>de</strong> talu<strong>de</strong>s<br />
entre la voladura y la base<br />
<strong>de</strong> <strong>registro</strong><br />
Cambios <strong>de</strong> litología <strong>de</strong>l<br />
macizo entre la voladura y<br />
la base <strong>de</strong> <strong>registro</strong>.<br />
Interfases suelo roca.<br />
Si NO <strong>de</strong>sea evaluar los<br />
efectos <strong>de</strong> barreras<br />
vibracionales<br />
FIGURA-19.<br />
Ubique a pie y cabeza <strong>de</strong>l talud. En<br />
cabeza <strong>de</strong>l talud es recomendable ubicar<br />
un geófono a más <strong>de</strong> 20 m <strong>de</strong>l bor<strong>de</strong> <strong>de</strong>l<br />
mismo.<br />
A pie <strong>de</strong> talud ubique a 10 o 20 m <strong>de</strong>l<br />
mismo.<br />
Ubique varios geófonos (más <strong>de</strong> 10) en<br />
línea para asegurar que se localiza la<br />
discontinuidad. Conviene que los<br />
geófonos estén sincronizados.<br />
Elija el emplazamiento <strong>de</strong> forma que no<br />
existan superficies <strong>de</strong> reflexión a una<br />
distancia <strong>de</strong> 1,2 veces la distancia <strong>de</strong> la<br />
base al punto don<strong>de</strong> se <strong>de</strong>tonan los<br />
barrenos.<br />
Si no dispone <strong>de</strong> un estudio gelógico previo muy <strong>de</strong>tallado evite<br />
realizar ensayos para mo<strong>de</strong>lizar esto ya que es muy posible que<br />
no obtenga ninguna conclusión fiable. A<strong>de</strong>más resultan muy<br />
costosos <strong>por</strong> la gran cantidad <strong>de</strong> geófonos que precisan.<br />
Javier Gallo Laya 39
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5<br />
3.5. Elección <strong>de</strong> la base <strong>de</strong> <strong>registro</strong> si se adopta la estrategia 3; aptitud para medir el máximo nivel <strong>de</strong> <strong>onda</strong> aérea.<br />
(a) Según la estrategia 3 se preten<strong>de</strong> localizar una zona <strong>de</strong>l entorno <strong>de</strong> la voladura en la que la intensidad <strong>de</strong> la <strong>onda</strong> aérea<br />
sea mayor que en el resto <strong>de</strong>l entorno.<br />
GUIA PARA LA SELECCION DE LA ZONA DEL ENTORNO QUE REGISTRARÁ EL MAYOR NIVEL DE ONDA<br />
AEREA:<br />
ELECCION DE LA BASE DE REGISTRO SEGUN ESTRATEGIA 3<br />
Según la estrategia 3 se preten<strong>de</strong> localizar una zona <strong>de</strong>l entorno <strong>de</strong> la voladura en la que la intensidad <strong>de</strong> la <strong>onda</strong> aérea sea<br />
mayor que en el resto <strong>de</strong>l entorno. Al tiempo <strong>de</strong>be valorarse la estructura mas sensible.<br />
Concepto Criterio Observaciones<br />
Estructura más<br />
sensible<br />
Las únicas estructuras que valoraremos como sensibles a los efectos<br />
<strong>de</strong> la <strong>onda</strong> aérea generada <strong>por</strong> una voladura son los edificios.<br />
El edificio más “expuesto” se elige en función <strong>de</strong>l computo global <strong>de</strong><br />
los siguientes criterios:<br />
(1)La estructura en la que en la trayectoria <strong>de</strong> la <strong>onda</strong> <strong>de</strong> sonido<br />
existen menos barreras acústicas. Suele ser aquella estructura<br />
situada a una cota mayor.<br />
(2)La que tenga la fachada más perpendicular a la línea que une la<br />
voladura con el edificio.<br />
(3) La <strong>de</strong> fachada <strong>de</strong> mayor altura.<br />
(4) A igualdad <strong>de</strong> alturas la <strong>de</strong> mayor superficie <strong>de</strong> fachada.<br />
Las mediciones siempre se realizaran en el exterior <strong>de</strong> la estructura<br />
nunca en su interior.<br />
Distancia La estructura <strong>de</strong> cota más elevada que la voladura y que esté a<br />
menor distancia.<br />
Tipo <strong>de</strong> voladura;<br />
confinamiento o<br />
dificultad para salir<br />
<strong>de</strong>l material<br />
Ubicación <strong>de</strong>l<br />
captador con<br />
respecto a la<br />
dirección <strong>de</strong> salida<br />
<strong>de</strong> la voladura<br />
Existencia <strong>de</strong><br />
barreras acústicas<br />
en la trayectoria<br />
Existencia <strong>de</strong> una<br />
dirección<br />
predominante <strong>de</strong>l<br />
viento<br />
Las voladuras en las que la carga está menos confinada transmiten<br />
mayores niveles <strong>de</strong> energía al aire y <strong>por</strong> tanto generan mayores<br />
niveles <strong>de</strong> <strong>onda</strong> aérea.<br />
Las voladuras en interior se <strong>de</strong>ben medir <strong>de</strong> forma que el micrófono<br />
esté orientado hacia la bocamina. Por lo general estas no generan<br />
valores elevados <strong>de</strong> <strong>onda</strong> aérea.<br />
Si el micrófono está ubicado en el sentido <strong>de</strong> salida <strong>de</strong> la voladura<br />
los valores <strong>de</strong> <strong>onda</strong> aérea que se registren serán mas altos que si<br />
está ubicado en el sentido opuesto<br />
La existencia <strong>de</strong> barreras acústicas disminuye bastante la intensidad<br />
<strong>de</strong> la <strong>onda</strong> aérea recibida <strong>de</strong> la voladura, <strong>por</strong> lo tanto se elegirá la<br />
trayectoria con menor cantidad <strong>de</strong> estas barreras .<br />
Los mayores niveles <strong>de</strong> ruido se reciben en las zonas que están en la<br />
trayectoria <strong>de</strong>l viento; esta es una línea que parte <strong>de</strong>l lugar <strong>de</strong> la<br />
voladura y es paralela al sentido con el que sopla el viento.<br />
Debe tener en cuenta que (1) el viento sopla en un sentido a baja<br />
cota (a nivel <strong>de</strong>l suelo) y a cotas elevadas en otro ligeramente<br />
diferente. (2) En zonas montañosas la dirección <strong>de</strong>l viento a baja<br />
cota sigue los "encauzamientos" que le da la topografía. (3) El viento<br />
a baja cota no mantiene una velocidad uniforme sino que sopla a<br />
No hay una norma que clasifique las<br />
estructuras según su sensibilidad a la <strong>onda</strong><br />
aérea y que establezca los valores límites <strong>de</strong><br />
<strong>onda</strong> aérea en inmisión.<br />
Lo habitual es valorar el valor límite según el<br />
RI- 8536 <strong>de</strong>l US Bureau of Mines.<br />
En general el riesgo <strong>de</strong> generar niveles<br />
elevados <strong>de</strong> <strong>onda</strong> aérea aumenta con:<br />
(1) Consumo específico mayor <strong>de</strong>l<br />
a<strong>de</strong>cuado.<br />
(2) Piedra muy pequeña.<br />
(3) Alturas <strong>de</strong> banco muy gran<strong>de</strong>s,<br />
avances en galería cortos, voladuras en cráter<br />
o zanja muy poco profundas.<br />
(4) Errores <strong>de</strong> perforación <strong>de</strong> los barrenos<br />
(ubicación y <strong>de</strong>sviaciones en la caña)<br />
(5) Mala secuenciación <strong>de</strong> la pega.<br />
Son barreras acústicas, cualquier obstáculo<br />
que <strong>de</strong>svíe la trayectoria <strong>de</strong> la <strong>onda</strong> <strong>de</strong><br />
sonido. Por ejemplo: elevaciones <strong>de</strong>l terreno,<br />
bosques, muros, etc.<br />
Este concepto no es muy <strong>de</strong>cisivo <strong>de</strong>bido a<br />
la cota duración <strong>de</strong>l pulso aéreo.<br />
Javier Gallo Laya 40<br />
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5<br />
GUIA PARA LA SELECCION DE LA ZONA DEL ENTORNO QUE REGISTRARÁ EL MAYOR NIVEL DE ONDA<br />
AEREA:<br />
ELECCION DE LA BASE DE REGISTRO SEGUN ESTRATEGIA 3<br />
Según la estrategia 3 se preten<strong>de</strong> localizar una zona <strong>de</strong>l entorno <strong>de</strong> la voladura en la que la intensidad <strong>de</strong> la <strong>onda</strong> aérea sea<br />
mayor que en el resto <strong>de</strong>l entorno. Al tiempo <strong>de</strong>be valorarse la estructura mas sensible.<br />
Concepto Criterio Observaciones<br />
rachas. Igual suce<strong>de</strong> con la dirección.<br />
Otras<br />
consi<strong>de</strong>raciones<br />
FIGURA-20.<br />
Procure elegir la ubicación, que cumpliendo los aspectos <strong>de</strong> los<br />
conceptos anteriores, esté "<strong>de</strong> cara"<br />
Voladuras en cobertera. Las voladuras <strong>de</strong> <strong>de</strong>smonte <strong>de</strong> la cobertera<br />
para retranqueo <strong>de</strong>l frente suelen generar niveles altos <strong>de</strong> <strong>onda</strong> aérea<br />
a causa <strong>de</strong>l escape prematuro <strong>de</strong> los gases. También son propensas<br />
a generar proyecciones. Esto se <strong>de</strong>be al alto grado <strong>de</strong> fracturación y<br />
alteración que presenta el terreno en esta zona.<br />
Igualmente y <strong>por</strong> la misma razón en los macizos <strong>de</strong> RQD bajo en los<br />
que se emplean explosivos tipo ANFO.<br />
Ver foto para ver los efectos <strong>de</strong> una voladura<br />
en cobertera cargada con poco cuidado.<br />
Javier Gallo Laya 41
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5<br />
FIGURA-21. Voladura en<br />
cobertera las cuales tienen alto<br />
riesgo <strong>de</strong> generar niveles <strong>de</strong><br />
<strong>onda</strong> aérea elevados así como<br />
proyecciones.<br />
Javier Gallo Laya 42<br />
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5<br />
4. RECOMENDACIONES PARA EL EMPLAZAMIENTO DEL CAPTADOR<br />
4.1. Recomendaciones generales.<br />
Javier Gallo Laya 43
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5<br />
(a) El emplazamiento concreto <strong>de</strong>l captador se realiza en un punto <strong>de</strong>nominado estación. La estación queda <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> la zona<br />
<strong>de</strong>nominada base <strong>de</strong> <strong>registro</strong>. La base <strong>de</strong> <strong>registro</strong> se ha elegido en función <strong>de</strong> las estrategias <strong>de</strong>finidas en el punto 3. La<br />
elección <strong>de</strong> un punto <strong>de</strong> estación u otro <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> la base pue<strong>de</strong> diferir espacialmente unos metros; <strong>por</strong> ejemplo la base <strong>de</strong><br />
<strong>registro</strong> pue<strong>de</strong> ser el caserío Adibi<strong>de</strong>tzako y la estación el segundo pilar en el tabique norte a nivel <strong>de</strong>l forjado <strong>de</strong>l piso<br />
primero. El <strong>por</strong>qué <strong>de</strong> esa ubicación concreta (segundo pilar <strong>de</strong>l tabique norte ....) se explica en este punto. El <strong>por</strong>qué <strong>de</strong><br />
elegir el caserío Adibi<strong>de</strong>tzako y no el caserío Lehergaiaurrean se explicó en el punto 3.<br />
CRITERIOS DE SELECCIÓN DE LA ESTACION<br />
Recomendaciones generales<br />
Concepto Criterio Observaciones<br />
Lea <strong>de</strong>talladamente las instrucciones <strong>de</strong>l sismógrafo que va a utilizar para comprobar la compatibilidad <strong>de</strong> las instrucciones <strong>de</strong><br />
esta tabla.<br />
Posición normal <strong>de</strong>l<br />
geófono.<br />
Reorientación <strong>de</strong> los<br />
ejes para<br />
emplazamiento en<br />
pare<strong>de</strong>s y techos.<br />
Los geófonos suelen salir <strong>de</strong> fábrica para ser colocados<br />
horizontalmente-hacia arriba.<br />
Si <strong>de</strong>sea montarlos sobre pare<strong>de</strong>s (posición vertical) o sobre<br />
techos (horizontal-hacia abajo) <strong>de</strong>be modificar la orientación<br />
<strong>de</strong> los ejes ya que si no obtendremos <strong>registro</strong>s erróneos.<br />
Habitualmente sólo se pue<strong>de</strong> modificar la orientación <strong>de</strong> los<br />
ejes vertical y transversal. Ello suele requerir <strong>de</strong>smontar la<br />
carcasa <strong>de</strong>l instrumento para acce<strong>de</strong>r al panel interno que<br />
permite la reorientación. Para ejecutarlo siga las instrucciones<br />
<strong>de</strong>l “manual” que se suministra con el aparato. Desmontar la<br />
carcasa es una operación muy <strong>de</strong>licada <strong>por</strong> lo que es<br />
aconsejable que lo realice el fabricante <strong>de</strong>l instrumento o <strong>por</strong><br />
personal experimentado.<br />
Es conveniente orientar el canal longitudinal hacia el foco <strong>de</strong><br />
<strong>vibraciones</strong>.<br />
Fijación <strong>de</strong>l geófono 1g: anclage o enterramiento <strong>de</strong>l captador<br />
Para estimar la aceleración generable <strong>por</strong> una voladura<br />
emplee las expresiones en la referencia T2 más abajo.<br />
Las bancadas <strong>de</strong>ben prepararse para apoyo directo y anclaje<br />
que son los métodos más factibles para estacionamiento en<br />
ellas.<br />
Las bancadas conviene construirlas sobre afloramientos<br />
rocosos.<br />
Para medir en suelos emplace el geófono directamente<br />
apoyado sin sus patas como se comenta en el punto<br />
correspondiente <strong>de</strong> esta tabla (apoyo simple).<br />
Si construye una bancada sobre suelo, esta <strong>de</strong>be asentarse<br />
sobre suelo compacto y parcialmente enterrada en este.<br />
Nunca <strong>de</strong>be hacerse sobre la capa orgánica.<br />
Conviene enrasar con cemento la superficie en contacto con<br />
geófono <strong>de</strong> forma que que<strong>de</strong> lo suficientemente plana como<br />
para permitir un contacto perfecto entre geófono y bancada.<br />
Las bancadas <strong>de</strong>ben construirse, al menos, 3 veces más<br />
anchas que su altura y esta <strong>de</strong>be ser inferior a 30-40 cm.<br />
Para asegurar la bancada al terreno y evitar <strong>de</strong>splazamientos<br />
relativos entre ambos es conveniente fijar esta al terreno con<br />
pernos que profundicen 15 cm en suelo compacto y 10 cm<br />
Estas acciones se llevarán a cabo tanto si se emplaza<br />
sobre una bancada <strong>de</strong> hormigón, sobre el suelo o<br />
sobre afloramiento.<br />
Puesto que la bancada es <strong>de</strong> un material diferente al<br />
<strong>de</strong> la roca o suelo en el que se apoya la frecuencia<br />
dominante <strong>de</strong>l pulso que se registra en ella es<br />
ligeramente diferente a la <strong>de</strong>l pulso medido<br />
directamente en el suelo; si la bancada es más rigida<br />
que el suelo lo picos <strong>de</strong> velocidad se dan a<br />
frecuencias algo mayores y a la inversa<br />
Por el contrario el espectro <strong>de</strong> frecuencias que<br />
registran los geófonos apoyados sobre bancadas<br />
suele ser más representativo aquellos que sienten los<br />
edificios en su cimentación.<br />
Si la bancada se ubica sobre un afloramiento, el<br />
<strong>registro</strong> obtenido no induce aumento o disminución<br />
alguna <strong>de</strong>l valor pico, comparado con el que se<br />
registraría si ubicamos el captador sobre la roca.<br />
Esto se <strong>de</strong>be a que la relación <strong>de</strong> impedancias entre<br />
roca-hormigón es mas o menos igual a uno.<br />
Sin embargo si la bancada se asienta sobre suelo se<br />
registrarán velocida<strong>de</strong>s diferentes.<br />
Javier Gallo Laya 44<br />
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5<br />
CRITERIOS DE SELECCIÓN DE LA ESTACION<br />
Recomendaciones generales<br />
Concepto Criterio Observaciones<br />
Lea <strong>de</strong>talladamente las instrucciones <strong>de</strong>l sismógrafo que va a utilizar para comprobar la compatibilidad <strong>de</strong> las instrucciones <strong>de</strong><br />
esta tabla.<br />
en roca.<br />
Colocación sobre<br />
suelos<br />
Colocación sobre<br />
afloramientos<br />
Nivelación <strong>de</strong>l<br />
captador<br />
Apoyo simple <strong>de</strong>l<br />
captador<br />
No aplicar el método <strong>de</strong> apoyo simple.<br />
El método <strong>de</strong> anclaje es el más sencillo <strong>de</strong> ejecutar ya que<br />
todos los geófonos disponen <strong>de</strong> picas atornillables a la base y<br />
que fácilmente se clavan al suelo. Recuer<strong>de</strong> que las patas<br />
<strong>de</strong>ben introducirse completamente en el terreno y la<br />
base <strong>de</strong>l captador <strong>de</strong>be estar fuertemente apretada<br />
contra el suelo. Esto se exige para asegurar el perfecto<br />
contacto entre las superficies <strong>de</strong>l geófono y el suelo.<br />
Limpiar siempre el suelo <strong>de</strong> hojarasca. Eliminar la posible<br />
capa <strong>de</strong> vegetación putrefacta. Siempre levantar la cubierta<br />
vegetal externa hasta encontrar suelo más compacto.<br />
No es recomendable en ninguna situación puesto que es muy<br />
complejo labrar la roca para obtener una superficie <strong>de</strong><br />
medición totalmente horizontal y plana <strong>de</strong> forma que asegure<br />
el contacto total <strong>de</strong>l captador con el afloramiento.<br />
Igualmente es muy costoso la ejecución <strong>de</strong> taladros para<br />
anclaje <strong>de</strong>l captador, así como la introducción y sujeción <strong>de</strong><br />
los pernos para anclarlo.<br />
El mal acoplamiento <strong>de</strong> la base <strong>de</strong>l geófono a la roca genera<br />
<strong>registro</strong>s erróneos. Esto se <strong>de</strong>be a que la barra <strong>de</strong> anclaje es<br />
la que trasmite la vibración al geófono y no la propia roca.<br />
El captador <strong>de</strong>be estar en posición horizontal y bien nivelado<br />
con un <strong>de</strong>snivel máximo <strong>de</strong> 2’.<br />
El geófono <strong>de</strong>be estar siempre en perfecto contacto con la<br />
superficie <strong>de</strong>l suelo o roca.<br />
Busque el apoyo perfecto <strong>de</strong>l geófono sobre la bancada o la<br />
superficie <strong>de</strong>l afloramiento.<br />
Lastrado con sacos Lastre el transductor <strong>por</strong> encima y <strong>por</strong> los lados, con sacos<br />
rellenos <strong>de</strong> material granular muy fino.<br />
Tanto el material <strong>de</strong>l saco como el material que se usa para<br />
rellenarlo <strong>de</strong>ben permitir que se adapte a la forma <strong>de</strong>l<br />
geófono. Por ejemplo sacos <strong>de</strong> yute parcialmente rellenos <strong>de</strong><br />
cemento o arena fina es una buena solución. Los sacos <strong>de</strong><br />
plástico, <strong>por</strong> el contrario, son una mala opción.<br />
Evite que el peso <strong>de</strong> los sacos colocados <strong>por</strong> encima <strong>de</strong>l<br />
geófono sea inferior a 5 kg para no sobrecargarlo.<br />
Lastrado con bloques Consiste en colocar un bloque <strong>de</strong> roca sobre el captador.<br />
Encolado <strong>de</strong>l<br />
captador a la roca<br />
El bloque <strong>de</strong>be ser horizonal y estar pulido en la parte <strong>de</strong><br />
contacto con la carcasa <strong>de</strong>l transductor para evitar que se<br />
mueva cuando llegue el pulso sobre el.<br />
La altura <strong>de</strong> este bloque <strong>de</strong>be ser inferior a la <strong>de</strong>l tranductor<br />
y nunca superar los 7 cm.<br />
Su anchura <strong>de</strong>be ser entre una y 2 veces la <strong>de</strong>l tranductor y<br />
nunca superar los 15 cm.<br />
Consiste en asegurar la fijación <strong>de</strong>l transductor <strong>por</strong> su base a<br />
la roca mediante la utilización <strong>de</strong> una masilla <strong>de</strong> fraguado<br />
rápido; <strong>por</strong> ejemplo yeso.<br />
Cuando se emplaza el geófono en suelos, y<br />
especiamente en las zonas <strong>de</strong> alta pluviometría,<br />
conviene proteger el captador contra la humedad <strong>de</strong>l<br />
suelo si este va a estar expuesto mas <strong>de</strong> 5 a 7<br />
minutos.<br />
Lo habitual, y recomendable, es construir una<br />
bancada o nivelar la roca con hormigón.<br />
Si el captador está <strong>de</strong>snivelado se pue<strong>de</strong>n producir<br />
disparos acci<strong>de</strong>ntales. También pue<strong>de</strong> ser la<br />
medición errónea <strong>de</strong>bido al efecto <strong>de</strong> sensibilidad<br />
transversal.<br />
En los geófonos que estén <strong>de</strong>snivelados se producen<br />
disparos consecutivos hasta llenar la memoria <strong>de</strong>l<br />
geófono. En estos mo<strong>de</strong>los si la memoria se llena ya<br />
no recoge más datos y <strong>de</strong>be liberarse manualmente.<br />
Cuando se usa este método es conveniente al menos<br />
lastrar el geófono<br />
Hay mo<strong>de</strong>los que <strong>de</strong>bido a la arquitectura <strong>de</strong>l<br />
transductor no permiten su sobrecarga ya que se<br />
modificaría la frecuencia natural <strong>de</strong>l sistema masamuelle.<br />
Para evitar esto consulte el manual que la cas<br />
acomercial suministra con el geófono y compruebe<br />
que la carga que va a poner no actúa directamente<br />
sobre la masa unida al resorte y al amortiguador.<br />
Esta técnica no permite el lastrado lateral <strong>de</strong>l<br />
captador <strong>por</strong> lo que para aceleraciones muy<br />
superiores a 0,2 g no es muy fiable.<br />
Utilícela como técnica complementaria a la <strong>de</strong> apoyo<br />
directo.<br />
Javier Gallo Laya 45
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5<br />
CRITERIOS DE SELECCIÓN DE LA ESTACION<br />
Recomendaciones generales<br />
Concepto Criterio Observaciones<br />
Lea <strong>de</strong>talladamente las instrucciones <strong>de</strong>l sismógrafo que va a utilizar para comprobar la compatibilidad <strong>de</strong> las instrucciones <strong>de</strong><br />
esta tabla.<br />
Se coloca una “peya” <strong>de</strong> masilla sobre la base y se rasea <strong>por</strong><br />
la parte superior. Debe ser <strong>de</strong> unos 7 a 10 cm <strong>de</strong> espesor y<br />
<strong>de</strong> anchura ligeramente superior a la <strong>de</strong>l transductor. Este se<br />
hun<strong>de</strong> sobre la peya unos 4 cm y se <strong>de</strong>ja fraguar esta.<br />
Enterramiento <strong>de</strong>l<br />
captador<br />
En la práctica este método solo se emplea en suelos, <strong>por</strong> las<br />
dificulta<strong>de</strong>s que representa excavar el hueco en roca.<br />
Solo es necesario enterar el tranductor<br />
Primero elimine la cuvierta vegetal y las capas <strong>de</strong> hojarasca.<br />
A partir <strong>de</strong> esta superficie limpia comienza a contar la<br />
profundidad a la que se hundirá el captador.<br />
Excave un hueco <strong>de</strong> anchura ligeramente superior a la <strong>de</strong>l<br />
captador. La profundidad mínima son 3 veces la altura <strong>de</strong>l<br />
captador aunque conviene excavar hasta la zona <strong>de</strong> terreno<br />
compacto ( unos 30 cm).<br />
Si el transductor está unido <strong>por</strong> cable a or<strong>de</strong>nador <strong>de</strong>je una<br />
ligera acanaladura con pendiente en el lado que vaya a salir el<br />
cable <strong>de</strong>l tranductor. La pendiente <strong>de</strong>be ser tal que el cable<br />
no tire hacia arriba <strong>de</strong>l transductor para asegurar que<br />
permanezca nivelado al enterrar este.<br />
Antes <strong>de</strong> introducir el geófono hume<strong>de</strong>zca con aceite o<br />
parafina las juntas <strong>de</strong>l tranductor.<br />
Este sistema no es aplicable a intrumentos que tengan el<br />
transductor y el or<strong>de</strong>nador <strong>de</strong> bordo integrados en el mismo<br />
receptáculo.<br />
Anclaje <strong>de</strong>l captador El captador <strong>de</strong>be estar en contacto perfecto con la roca para<br />
asegurar que la vibración no va a ser transmitida a la roca<br />
<strong>por</strong> el perno <strong>de</strong> anclaje.<br />
Ciertos fabricantes <strong>de</strong> geófonos diseñan sus transductores<br />
con un orifico central para facilitar el anclaje en afloramientos<br />
o en una bancada.<br />
Orientación <strong>de</strong>l canal El canal longitudinal <strong>de</strong>l geófono <strong>de</strong>be estar orientado hacia<br />
longitudinal <strong>de</strong>l la voladura. De esta manera se evita acrecentar el error <strong>de</strong><br />
captador<br />
sensibilidad transversal <strong>de</strong>l geófono. Suele exitir una flecha<br />
grabada en el transductor que es la que <strong>de</strong>bemos orientar.<br />
Selección <strong>de</strong> la pared<br />
<strong>de</strong>l edificio más<br />
expuesta<br />
Alturas máximas <strong>de</strong><br />
relleno<br />
Para orientarlo dirija la flecha que viene grabada en el<br />
transductor hacia la voladura.<br />
Cuando medimos en el exterior <strong>de</strong> un edificio la estación<br />
<strong>de</strong>be colocarse en la pared <strong>de</strong>l edificio que que<strong>de</strong> más<br />
perpendicular a la línea que une la voladura con el edificio.<br />
Esta será la pared más expuesta.<br />
El micrófono <strong>de</strong>be situarse a 3 m <strong>de</strong> dicha pared o a un 1/3<br />
<strong>de</strong> la altura <strong>de</strong> la misma.<br />
El geófono no se <strong>de</strong>be estacionar sobre rellenos sin<br />
compactar <strong>de</strong> mas <strong>de</strong> 10 a 25 m <strong>de</strong> altura ya que los picos<br />
<strong>de</strong> velocidad se recibirían fuera <strong>de</strong>l rango <strong>de</strong> línearidad en<br />
frecuencias; es probable que se recibibán a frecuencias<br />
inferiores a 2 Hz en las cuales no registra bien el aparato.<br />
Utilice la tabla que se recoge en las referencias T3 y T4 más<br />
abajo (parrafo b) como guía <strong>de</strong> selección <strong>de</strong> profundida<strong>de</strong>s<br />
Este método es muy complicado <strong>de</strong> ejecutar si se<br />
mi<strong>de</strong> sobre el afloramiento ya que <strong>de</strong>be picarse la<br />
roca para realizar el hueco.<br />
En las bancadas <strong>de</strong> hormigón conviene realizarlas<br />
con el hueco preparado para enterrar el captador.<br />
Si observa que el pocillo para alojar el captador se<br />
llena <strong>de</strong> agua vacíe esta y espere a ver si se vuelve a<br />
llenar. Si lo hace repita varias veces la operación. Si<br />
sigue llenándose es que esta bajo el nivel freático<br />
tiene dos opciones: (1) o elegir un nuevo<br />
emplazamiento (algo más elevado para tratar salir <strong>de</strong>l<br />
nivel freático) o (2) envolver el captador en material<br />
aislante y enterrarlo. Lo mejor es recubrirlo <strong>de</strong> barro<br />
o con plásticos previo al parafinado <strong>de</strong> las juntas.<br />
Este sistema no es recomendable realizarlo si el<br />
transductor y el or<strong>de</strong>nador <strong>de</strong> abordo están<br />
integrados en el mismo “recipiente”. Entonces, como<br />
para activar la “monitorización” se <strong>de</strong>be hacer antes<br />
<strong>de</strong> enterrarlo, es muy complicado asegurar que no se<br />
dispara acci<strong>de</strong>ntalmente cuando echamos tierra <strong>por</strong><br />
encima. En cambio el DS no presenta problemas ya<br />
que la activación se hace <strong>de</strong>s<strong>de</strong> superficie con el<br />
or<strong>de</strong>nador en la maleta.<br />
Existen geófonos que no pue<strong>de</strong>n anclarse<br />
fiablemente en bancadas.<br />
Anote la orientación medida con brújula en el<br />
formulario TF-2.<br />
No conviene cometer un error mayor <strong>de</strong>l 12 %<br />
(unos 5º ) en la orientación <strong>de</strong>l geófono;<br />
especialmente si se trabaja con el VT.<br />
Si emplea una brújula para orientar el transductor no<br />
la acerque mucho al instrumento ya que medirá mal<br />
<strong>de</strong>bido al campo magnético <strong>de</strong>l geófono<br />
Según lo comentado cuando se registra en vaguadas<br />
o cuencas <strong>de</strong> ríos se recibirán frecuencias menores<br />
que en roca más dura. Sin embargo generalmente no<br />
hay riesgo <strong>de</strong> registrar pulsos <strong>de</strong> frecuencias<br />
inferiores a la <strong>de</strong>l rango <strong>de</strong> línealidad bien <strong>por</strong>que el<br />
suelo suele estar compactado, bien <strong>por</strong>que suele<br />
estar saturado o bien <strong>por</strong>que generalmente la<br />
potencia <strong>de</strong>l estrato más suelto no suele superar los<br />
Javier Gallo Laya 46<br />
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5<br />
CRITERIOS DE SELECCIÓN DE LA ESTACION<br />
Recomendaciones generales<br />
Concepto Criterio Observaciones<br />
Lea <strong>de</strong>talladamente las instrucciones <strong>de</strong>l sismógrafo que va a utilizar para comprobar la compatibilidad <strong>de</strong> las instrucciones <strong>de</strong><br />
esta tabla.<br />
máximas. 30 m.<br />
Alturas <strong>de</strong> relleno<br />
máximas cuando se<br />
mi<strong>de</strong> sobre cimientos<br />
<strong>de</strong>l edificio<br />
Presencia <strong>de</strong> talu<strong>de</strong>s o<br />
muros cercanos a la<br />
base <strong>de</strong> <strong>registro</strong><br />
Protección contra la<br />
humedad<br />
Protección contra la<br />
lluvia o el agua.<br />
Según la norma DIN 0,3 m. Este valor se empleará <strong>de</strong> forma<br />
general, aunque no empleemos la norma DIN y, a falta <strong>de</strong><br />
especificación concreta en la norma que utilicemos la que<br />
usemos.<br />
No <strong>de</strong>be colocarse el geófono a menos <strong>de</strong> 1,0 veces la altura<br />
<strong>de</strong> un talud próximo a la estación si este tiene 5m o menor.<br />
Si su altura es mayor <strong>de</strong> 5 metros <strong>de</strong>be colocarse a una<br />
distancia 1,2 veces mayor que su altura.<br />
Los aparatos suelen venir bastante bien sellados para evitar<br />
los efectos <strong>de</strong> la humedad.<br />
Sin embargo, cuando se trabaja en ambienrtes con humedad<br />
superior al 90 % o cerca <strong>de</strong> suelos húmedos o bancadas y<br />
afloramientos mojados, conviene (<strong>de</strong>be) protegerse las juntas<br />
<strong>de</strong>l aparato con vaselina, grasa o aceites.<br />
Colocación apoyado, anclado o lastrado. La mejor forma <strong>de</strong><br />
protegerlo es colocando sobre el transductor y electrónica<br />
una estructura <strong>de</strong> protección fabricada a tal fin.<br />
Nunca coloque plásticos bajo el captador sie este va a estar<br />
apoyado simplemente o lastrado.<br />
Cuando se entierra <strong>de</strong>be protegerse contra la humedad <strong>de</strong>l<br />
suelo sellando las juntas con vaselina y recubriéndolo con<br />
barro o envolviéndolo en plásticos.<br />
Fijación <strong>de</strong>l cableado El cable que une el transductor con la electrónica (si existe)<br />
<strong>de</strong>be ser lastrado a 15 cm <strong>de</strong> su unión con el transductor<br />
para evitar que al moverse pueda disparar el geófono.<br />
Personas o vehículos<br />
cerca <strong>de</strong>l captador<br />
Cercanía a otras<br />
fuentes <strong>de</strong> vibración.<br />
Cercanía a líneas<br />
elétricas,<br />
radioteléfonos,<br />
teléfonos móviles y<br />
Para lastrarlo emplee una piedra o cualquier elemento que<br />
asegure que no se mueva. Compruebe que el peso no sea<br />
excesivo para el cable (< 3 kg).<br />
Igualmente se <strong>de</strong>be proce<strong>de</strong>r a fijar el cable <strong>de</strong>l micrófono<br />
para que no se mueva.<br />
Si el micrófono se coloca sobre su piqueta fije el cable con<br />
material adhesivo a la misma a 15 y 25 cm <strong>de</strong> su unión con el<br />
micro.<br />
Si el micrófono se coloca sobre el suelo haga lo mismo que<br />
con el geófono.<br />
Coloque el geófono lejos <strong>de</strong> zonas habituales <strong>de</strong> paso <strong>de</strong><br />
personas y vehículos para evitar su disparo acci<strong>de</strong>ntal.<br />
Evite el tránsito cerca <strong>de</strong>l aparato mientras esté activado y<br />
sobre todo cuando esté registrando la <strong>onda</strong>. Vea los datos<br />
en la referencia T6 para estimar unas distancias <strong>de</strong> seguridad.<br />
Si en el entorno <strong>de</strong>l emplazamiento existen otras fuentes que<br />
generen <strong>vibraciones</strong> colóquese a una distancia <strong>de</strong> seguridad<br />
para evitar que estas falseen el <strong>registro</strong> <strong>de</strong> la voladura. Para<br />
ello mantenga las distancias <strong>de</strong> seguridad que se indican en la<br />
tabla.<br />
Si esto no es posible elija otra zona <strong>de</strong> emplazamiento.<br />
La electrónica <strong>de</strong>l instrumento interpreta señáles electricas<br />
con un or<strong>de</strong>nador. Para ello, previamente, un convertidor<br />
transforma la señal eléctrica o analógica en digital. Por tanto<br />
si el sistema elctrónico se crea, <strong>de</strong> forma in<strong>de</strong>seada, una<br />
Si el tranductor se coloca a menos distancia <strong>de</strong> la<br />
indicada esiste peligro <strong>de</strong> que se produzcan perdidan<br />
<strong>de</strong> energía <strong>de</strong>l pulso inci<strong>de</strong>nte al reflejarse este en el<br />
talud.<br />
En ambientes <strong>de</strong> humedad muy alta (> 90%) y a<br />
temperaturas bajas (< 3º) la electrónica <strong>de</strong> los<br />
instrumentos suele dar problemas y es posible que<br />
no se pueda realizar la medidción.<br />
Las condiciones <strong>de</strong> humedad y temperatura<br />
Nunca ponga bolsas <strong>de</strong> plástico bajo el aparato si<br />
mi<strong>de</strong> en bancadas o afloramientos mojados si el<br />
geófono no va a ir anclado.<br />
Si va a apoyarse directamente o lastrarse con sacos<br />
o bloques seque la superficie lo mejor posible y<br />
coloque directamente el aparato. A<strong>de</strong>más proteja las<br />
juntas <strong>de</strong>l transductor con vaselina.<br />
Evite la formación <strong>de</strong> cocas en los cables.<br />
Evite el maltrato <strong>de</strong> los cables.<br />
Nunca realice empalmes o cambie la longitud <strong>de</strong>l<br />
cable. Recuer<strong>de</strong> que todo el aparato (tranductor y<br />
electrónica) vienen calibrados en conjunto y en ello<br />
influye mucho las longitu<strong>de</strong>s <strong>de</strong> los cables.<br />
En el hipotético caso <strong>de</strong> que no se pueda elegir otra<br />
ubicación haga mediciones <strong>de</strong> las fuentes parásitas<br />
para <strong>de</strong>scontarlas <strong>de</strong>l <strong>registro</strong> obtenido <strong>de</strong> la<br />
voladura. Para <strong>de</strong>scontarlas emplee la formula<br />
recogida en la referencia T1 más bajo (párrafo b)<br />
La señal eléctrica parásita pue<strong>de</strong> venir <strong>de</strong>:<br />
(1) Derivaciones <strong>de</strong> líneas electricas, trafos y<br />
motores eléctricos. La energía eléctrica que llega a<br />
Javier Gallo Laya 47
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5<br />
CRITERIOS DE SELECCIÓN DE LA ESTACION<br />
Recomendaciones generales<br />
Concepto Criterio Observaciones<br />
Lea <strong>de</strong>talladamente las instrucciones <strong>de</strong>l sismógrafo que va a utilizar para comprobar la compatibilidad <strong>de</strong> las instrucciones <strong>de</strong><br />
esta tabla.<br />
otras fuentes capaces<br />
<strong>de</strong> generar corrientes<br />
erráticas <strong>por</strong> mal<br />
aislamieto.<br />
diferencia <strong>de</strong> <strong>por</strong>tencial se producirá una señal eléctrica<br />
“parásita” que el or<strong>de</strong>nador interpretará dando un <strong>registro</strong><br />
erróneo. Es <strong>de</strong>cir el geófono se activará <strong>de</strong> forma acci<strong>de</strong>ntal.<br />
No es frecuente la activación acci<strong>de</strong>ntal los aparatos ya que<br />
están muy bien aislados o muchas veces la frecuencia <strong>de</strong>l<br />
pulso parásito es tal que no la <strong>de</strong>tecta.<br />
Protección <strong>de</strong>l Los micrófonos respon<strong>de</strong>n a bajas frecuencias <strong>por</strong> lo que el<br />
microfono contra el viento pue<strong>de</strong> activar el geófono si hemos seleccionado como<br />
viento<br />
fuente <strong>de</strong> disparo (triger source) “mic” o “geo/mic”<br />
Protección <strong>de</strong>l<br />
micrófono contra la<br />
lluvia<br />
Emplazamiento <strong>de</strong>l<br />
micrófono.<br />
Altura <strong>de</strong>l micrófono<br />
<strong>de</strong>l suelo<br />
Otras fuentes <strong>de</strong> ruido<br />
ajenas a la voladura.<br />
Como norma general coloque una pantalla antiviento en el<br />
micrófono para evitar disparos acci<strong>de</strong>ntales.<br />
En caso <strong>de</strong> vientos con velocida<strong>de</strong>s superiores a 15 –20<br />
km/h es recomendable seleccionar como fuente <strong>de</strong> disparo<br />
“geo”; siempre que las necesida<strong>de</strong>s <strong>de</strong>l trabajo lo permitan.<br />
En caso contrario esté atento para que no se llene la memoria<br />
<strong>de</strong> disparos acci<strong>de</strong>ntales.<br />
Envuelva la carcasa <strong>de</strong>l micrófono en plástico <strong>de</strong>jando libre<br />
la entrada <strong>de</strong>l micro.<br />
El micrófono <strong>de</strong>be estar ubicado siempre en el exterior <strong>de</strong> la<br />
estructura.<br />
Debe ubicarse a distancia mínima <strong>de</strong> la fachada <strong>de</strong> 3 m y al<br />
menos a 1/3 <strong>de</strong> la altura <strong>de</strong> la estructura para evitar que el<br />
geófono capte la reflexión en la misma.<br />
Debe colocarse a 1 m mínimo <strong>de</strong> la superficie.<br />
En caso <strong>de</strong> no po<strong>de</strong>r ejecutarse esto colóquelo a menos <strong>de</strong> 3<br />
cm <strong>de</strong>l suelo. Anóte esta circunstancia en la ajenda o en el<br />
formulario TF-2<br />
Otras fuentes <strong>de</strong> ruido contínuo pue<strong>de</strong>n incrementar hasta en<br />
3 dB el ruido <strong>de</strong> la voladura.<br />
Fuentes <strong>de</strong> ruido es<strong>por</strong>ádicas suelen no tener im<strong>por</strong>tancia<br />
pues el ruido que genera una voladura dura escasos<br />
segundos.<br />
Estas fuentes pue<strong>de</strong>n ser:<br />
Ruido <strong>de</strong> arboles y vegetación movidos <strong>por</strong> el viento <strong>de</strong> mas<br />
<strong>de</strong> 15 a 20 km/h<br />
Motores trabajando cerca <strong>de</strong>l geófono.<br />
Ruido <strong>de</strong> circulación continua y muy intensa<br />
Medidas <strong>de</strong> seguridad Ubique la estación protegida <strong>de</strong> proyecciones.<br />
Si esto no es posible <strong>de</strong>je el geófono activado y pongase a<br />
cubierto.<br />
Des<strong>de</strong> la zona <strong>de</strong> refugio que elija es conveniente tener visión<br />
un motor o un trafo o viaja <strong>por</strong> una línea retorna <strong>por</strong><br />
el camino que le opone menos resistencia. Si no se<br />
aisla bien sistema eléctrico la electricidad que<br />
retorna lo hará bien <strong>por</strong> (1.1) la propia tierra (1.2)<br />
otros conductores aislados tales como cables; o bien<br />
(1.3) <strong>por</strong> otros conductores no aislados tales como<br />
raíles.<br />
(2) Corrientes inducidas <strong>por</strong> un campo magnético<br />
sobre un conductor siempre que las líneas <strong>de</strong> flujo se<br />
cierran <strong>por</strong> el conductor.<br />
Corrientes parásitas <strong>de</strong>rivadas <strong>de</strong> radio frecuancias.<br />
Si la velocidad <strong>de</strong>l viento es superior a 15 o 20 km/h<br />
el ruido ambiental pue<strong>de</strong> aumentar el valor<br />
registrado hasta en 3 dBL. En esta situación<br />
comviene hacer una medición <strong>de</strong>l ruido con un<br />
sonómetro en FAST o con el propio aparato<br />
activándolo manualmente. Esta medición <strong>de</strong>l ruido<br />
ambiental servirá para corregir el valor registrado.<br />
Para ello emplee los monogramas <strong>de</strong> la referencia T5<br />
más abajo.<br />
Cuando llueve conviene programar el instrumento<br />
para que no se dispare <strong>por</strong> el micrófono (trigger<br />
source=geo) ya que si golpea una gota <strong>de</strong> lluvia en<br />
este pue<strong>de</strong> generar picos <strong>de</strong> hasta 140 dB. Esto<br />
provocará la activación acci<strong>de</strong>ntal <strong>de</strong>l instrumento si<br />
está programado para po<strong>de</strong>r activarse <strong>por</strong> el canal<br />
<strong>de</strong>l micrófono<br />
Si se coloca muy cerca <strong>de</strong> la fachada captará la<br />
reflexión <strong>de</strong> la <strong>onda</strong> aérea registrando unos 2 dBL<br />
<strong>por</strong> encima <strong>de</strong>l ruido real <strong>de</strong> la voladura.<br />
Si el ruido <strong>de</strong> la voladura es mas <strong>de</strong> 10 dBL superior<br />
al <strong>de</strong> la fuente ajena esta no influye en la voladura.<br />
Si el ruido <strong>de</strong> la voladura es mas <strong>de</strong> 10 dBL menor<br />
que el <strong>de</strong> la fuente ajena el <strong>registro</strong> correspon<strong>de</strong><br />
exclusivamente al <strong>de</strong> la fuente ajena.<br />
Consulte los monogramas en la referencia T5 más<br />
abajo.<br />
Protejase primero a si mismo y luego a los<br />
instrumentos.<br />
Recuer<strong>de</strong> que un instrumento pue<strong>de</strong> reponerse pero<br />
los daños personales son "para toda la vida".<br />
Javier Gallo Laya 48<br />
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5<br />
CRITERIOS DE SELECCIÓN DE LA ESTACION<br />
Recomendaciones generales<br />
Concepto Criterio Observaciones<br />
Lea <strong>de</strong>talladamente las instrucciones <strong>de</strong>l sismógrafo que va a utilizar para comprobar la compatibilidad <strong>de</strong> las instrucciones <strong>de</strong><br />
esta tabla.<br />
<strong>de</strong> la voladura para comprobar si hay proyecciones o<br />
cualquier anomalía.<br />
Tras la voladura no salga <strong>de</strong>l refugio hasta que transcurra al<br />
menos 1 minuto puesto que pue<strong>de</strong> haber proyecciones <strong>de</strong><br />
pequeño tamaño que alcanzan gran altura y tardan en caer.<br />
Otras consi<strong>de</strong>aciones Evite colocar o apoyar el geófono sobre bloques sueltos o<br />
que sospeche que no estén firmemente unidos al suelo.<br />
FIGURA-22. Hinca <strong>de</strong>l captador en suelos. Eliminar la<br />
cubierta vegetal.<br />
FIGURA-24. Bancada <strong>de</strong> hormigón sobre roca. Geófono y<br />
Micrófono <strong>de</strong>l mo<strong>de</strong>lo Instantel DS-477<br />
FIGURA-26. Lastrar el transductor cuando se apoye<br />
directamente sobre la bancada. Fijar el cable<br />
FIGURA-23. Detalle <strong>de</strong> hinca en suelo.<br />
FIGURA-25. No poner plásticos <strong>por</strong> <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong>l transductor.<br />
Asegurar el cable lastrándolo.<br />
FIGURA-27. Forma correcta <strong>de</strong> proteger el transductor <strong>de</strong> la<br />
humedad o el agua para hinca en suelos.<br />
Javier Gallo Laya 49
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5<br />
a 15 cm <strong>de</strong> su unión al geófono. Detalle <strong>de</strong> los pernos<br />
<strong>de</strong> fijación <strong>de</strong> la bancada al afloramiento<br />
FIGURA-28. Hueco para enterrar el geófono y<br />
herramientas necesarias (morisca y escardillo)<br />
FIGURA-30. Forma correcta <strong>de</strong> fijar el cable <strong>de</strong>l micrófono.<br />
Proteja el micrófono ante la lluvia.<br />
FIGURA-29. Emplazamiento <strong>de</strong>l geófono y surco para que el<br />
cable no “tire” <strong>de</strong>l geófono.<br />
FIGURAURA-31. Geófono ya enterrado.<br />
Javier Gallo Laya 50<br />
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5<br />
FIGURA-32. No emplace el geófono cerca <strong>de</strong> superficies <strong>de</strong><br />
reflexión. Elimine la cubierta vegetal antes <strong>de</strong> colocarlo (en la<br />
imagen no se hizo así)<br />
FIGURA-34. Este geófono está mal emplazado en suelo pues la<br />
base <strong>de</strong>l mismo <strong>de</strong>be estar firmemente apoyada contra el suelo,<br />
no <strong>de</strong>be hacerse sobre la capa vegetal y sobre tierra suelta.<br />
FIGURA-33. Para emplazar los geófonos sobre afloramientos<br />
conviene construir una bancada.<br />
FIGURA-35. Ubique los micrófonos en el exterior <strong>de</strong> la fachada<br />
a 3 m <strong>de</strong> la misma. El <strong>de</strong> la FIGURAura está emplazado sobre<br />
las losas <strong>de</strong> una anteiglesia <strong>de</strong> Euskal Herria. Si sospecha que<br />
las losas pue<strong>de</strong>n moverse no lo emplace en tal lugar.<br />
Javier Gallo Laya 51
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5<br />
FIGURA-36. Ejemplo <strong>de</strong> ubicación <strong>de</strong> un geófono en la pared<br />
más expuesta. El micrófono <strong>de</strong>bería situarse a más distancia <strong>de</strong> la<br />
fachada.<br />
(b) Comentarios a la tabla anterior.<br />
(b.1) Referencia T1. Corrección <strong>de</strong> la velocidad <strong>por</strong> acción <strong>de</strong> fuentes externas.<br />
V = PVS − RMS<br />
corregida<br />
registrada<br />
<strong>de</strong>lafuenteparásita<br />
⎡ 1 ⎤ 2<br />
= ⎢ ⋅ ∫ ( ) ⋅ ⎥<br />
⎢⎣<br />
0 ⎥⎦<br />
m t<br />
RMS fuenteparasita<br />
ϕ t dt<br />
tm<br />
tm=tiempo que dura la muestra (10 s)<br />
Una forma simplificada <strong>de</strong> calcular RMS es la siguiente.<br />
(1) Divida el grafo <strong>de</strong> la función en 10 prociones.<br />
(2) Lea el valor registrado en el medio <strong>de</strong> cada <strong>por</strong>ción (ϕi)<br />
(3) Calcule el RMS como el valor medio <strong>de</strong> las 10 lecturas:<br />
RMS<br />
⎡<br />
10<br />
= ⎢∑<br />
i=<br />
1<br />
⎢⎣<br />
2<br />
10 ⎥ ϕ ⎤ i<br />
⎦<br />
1<br />
2<br />
1<br />
2<br />
FIGURA-37. Observe la voladura <strong>de</strong>s<strong>de</strong> lugar seguro y a<br />
cubierto<br />
FIGURA-38. El geófono <strong>de</strong>be estar horizontal, firmemente<br />
apretado contra el suelo y <strong>de</strong>be eliminarse la cubierta vegetal.<br />
(b.2) Referencia T2. Criterios para estimar previamente el valor <strong>de</strong> la aceleración <strong>de</strong> respuesta <strong>de</strong>l terreno para <strong>de</strong>terminar<br />
el tipo <strong>de</strong> fijación <strong>de</strong>l geófono.<br />
Javier Gallo Laya 52<br />
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5<br />
(b.2.1) Criterio <strong>de</strong> aceleraciones altas (a> 0, 2 g). Estimador <strong>de</strong> la aceleración generable <strong>por</strong> una voladura (Dowding, 1985)<br />
a max<br />
1,<br />
84<br />
314 ⎛ 30,<br />
5 ⎞<br />
= ⋅ ⎜ ⎟<br />
386 ⎝ D ⎠<br />
⎛ c ⎞<br />
⋅ ⎜ ⎟<br />
⎝ 3050 ⎠<br />
1,<br />
45<br />
⎛<br />
⋅ ⎜<br />
⎝<br />
Q<br />
4,<br />
5<br />
0,<br />
28<br />
D= distancia <strong>de</strong> la estación a la base <strong>de</strong> <strong>registro</strong> (m)<br />
C= celeridad <strong>de</strong> las <strong>onda</strong>s internas p (m/s)<br />
Q= carga operante= carga máxima <strong>por</strong> <strong>de</strong>tonador (kg)<br />
γ=peso específico (t/m3)<br />
amax= aceleración máxima en (g); 1g=9800 mm/s 2<br />
⎞<br />
⎟<br />
⎠<br />
⎛ 2<br />
⋅ ⎜<br />
⎝ γ<br />
, 446<br />
(b.2.2) Criterio <strong>de</strong> aceleraciones altas: f[hz]*pvs[mm/s] > 40 (modificado <strong>de</strong> USACE ETL 1100-1-142). Para estimar<br />
previamente los valores <strong>de</strong> pvs y f se pue<strong>de</strong>n emplear el procedimiento siguiente: (propuesto <strong>por</strong> Gallo, 2001, en MET 7; los<br />
usuarios <strong>de</strong>l DIM pue<strong>de</strong>n ver el documento MI 1004-1-cap 20).<br />
(1) Estime la velocidad máxima según la tabla siguiente.<br />
PVS (mmm/s=<br />
15<br />
13<br />
11<br />
9<br />
7<br />
5<br />
3<br />
1<br />
-1<br />
FIGURA-39<br />
Javier Gallo Laya 53<br />
⎞<br />
⎟<br />
⎠<br />
0,<br />
28<br />
AJUSTES TIPO PARA VOLADURAS EN EL PAIS VASCO (MET-7) (Gallo, 2000)<br />
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90<br />
D/Q^0,5; (m/kg^0,5)<br />
Vol. con salida<br />
Cargas confinadas
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5<br />
PVS (mm/s)<br />
20,00<br />
18,00<br />
16,00<br />
14,00<br />
12,00<br />
10,00<br />
8,00<br />
6,00<br />
4,00<br />
2,00<br />
0,00<br />
FIGURA-40<br />
AJUSTES TIPO EN BASE A LA POSICIÓN DEL GEÓFONO RESPECTO DE LA VOLADURA (CT-16-11-<br />
2000, J. Gallo Laya)<br />
0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00 80,00 90,00 100,00<br />
TD= D/Q^0,5 (m/kg^0,5)<br />
(2) Estime la frecuencia según la tabla o el gráfico siguientes.<br />
Valores habituales <strong>de</strong> velocidad y frecuencia con la distancia. (Gallo, 1999)<br />
Distancia (m) Frecuencia (hz) Velocidad (mm/s)<br />
50 –100 50-70 10-30<br />
100-200 30-50 5-10<br />
200-400 15-30 2-6<br />
400 < 15 < 2<br />
salida-<strong>de</strong>lante<br />
salida-<strong>de</strong>tras<br />
confinadas<br />
Potencial (salida-<strong>de</strong>lante)<br />
Potencial (salida-<strong>de</strong>tras)<br />
Potencial (confinadas)<br />
Javier Gallo Laya 54<br />
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5<br />
FIGURA-41<br />
(3)Si su producto da mayor <strong>de</strong> 40 <strong>de</strong>be aplicar las mismas recomendaciones hechas con la aceleración.<br />
(b.3) Referencia T3. Tabla para <strong>de</strong>terminar las potencias máximas <strong>de</strong> suelo sobre las que <strong>de</strong> pue<strong>de</strong> medir <strong>de</strong> forma que tras<br />
producirse la transición <strong>de</strong> la <strong>onda</strong> <strong>por</strong> una interfase roca-suelo, las frecuencias principales <strong>de</strong> esta esten <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong>l rango <strong>de</strong><br />
respuesta <strong>de</strong>l geófono (mayor <strong>de</strong> 1 a 2 hz).<br />
PROPIEDADES DINÁMICAS DE MATERIALES, ROCAS Y SUELOS. POTENCIAS<br />
ADMISIBLES DEL ESTRATO (Gallo, 2001)<br />
Material Velocidad <strong>onda</strong> P Velocidad <strong>onda</strong> S Profundidad (m) Profundidad (m) <strong>de</strong>l<br />
(m/s)<br />
(m/s)<br />
<strong>de</strong>l lecho máxima lecho máxima f=2<br />
f= 1Hz<br />
Hz<br />
Aire 332<br />
Agua 1400-1500<br />
Petroleo 1300-1400<br />
Acero 6100 3500<br />
Hormigón 3600 2000<br />
Granito 5500-5900 2800-3000 700-750 350-375<br />
Basalto 6400 3200 800 400<br />
Arenisca 1400-4300 700-2800 175-700 87-350<br />
Caliza 5900-6100 2800-3000 700-750 350-375<br />
Javier Gallo Laya 55
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5<br />
PROPIEDADES DINÁMICAS DE MATERIALES, ROCAS Y SUELOS. POTENCIAS<br />
ADMISIBLES DEL ESTRATO (Gallo, 2001)<br />
Material Velocidad <strong>onda</strong> P<br />
(m/s)<br />
Arenas (NO<br />
saturadas)<br />
Velocidad <strong>onda</strong> S Profundidad (m) Profundidad (m) <strong>de</strong>l<br />
(m/s)<br />
<strong>de</strong>l lecho máxima lecho máxima f=2<br />
f= 1Hz<br />
Hz<br />
200-1000 80-400 20-100 10-50<br />
Areena (Saturada) 800-2200 320-880 80-220 40-110<br />
Arcilla 1000-2500 400-1000 100-250 50-125<br />
Tills galciares 1500-2500 600-1000 150-250 75-125<br />
(Saturados)<br />
Nota: el hecho <strong>de</strong> que se registren los picos <strong>de</strong> velocidad a muy bajas frecuencias sólo se manifiesta si<br />
existe un cambio <strong>de</strong> litología en la trayectoria <strong>de</strong> la <strong>onda</strong>. Si, <strong>por</strong> ejemplo, la <strong>onda</strong> viajase solo <strong>por</strong> una<br />
capa <strong>de</strong> arcilla <strong>de</strong> 800>100 m <strong>de</strong> espesor, sin intefase o cambio <strong>de</strong> material, se leería una frecuencia<br />
característica propia <strong>de</strong> la arcilla pero no inferior a 1 Hz. En la tabla <strong>de</strong> criterios no referimos a interfases<br />
roca suelo que son las que habitualmente se producen.<br />
(b.4) Referencia T4. La siguiente figura nos da una i<strong>de</strong>a <strong>de</strong> la ten<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> los suelos a vibrar con frecuencias<br />
predominantes mas bajas que el sustrato rocoso. Estas curvas <strong>de</strong> respuesta están obtenidas para seismos <strong>por</strong> lo que son<br />
solamente orientativas. Recuer<strong>de</strong> que la energía liberada en un terremoto es muy superior a la liberada en una voladura típica<br />
en minería <strong>por</strong> lo que las frecuencias predominantes en los seismos son mayores que las predominantes en las voladuras.<br />
FIGURA-42<br />
(b.5) Referencia T.5. El monograma siguiente facilita el calculo <strong>de</strong>l ruido real generado <strong>por</strong> una voladura a partir <strong>de</strong>l valor<br />
<strong>de</strong> <strong>onda</strong> aérea <strong>de</strong>l <strong>registro</strong> y el ruido <strong>de</strong>l conjunto <strong>de</strong> fuentes ajenas. Recuer<strong>de</strong> que <strong>de</strong>be medir la <strong>onda</strong> aérea <strong>de</strong>l <strong>registro</strong> en<br />
las mismas unida<strong>de</strong>s (dBL o dBA). Habitualmente se utilizan dBL.<br />
Javier Gallo Laya 56<br />
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5<br />
Empíricamente se ha comprobado que, en pon<strong>de</strong>ración L, los niveles <strong>de</strong> OA registrados en diferentes cotas topgráficas sufren<br />
muy pequeñas variaciones. Mientras que registrados en pon<strong>de</strong>ración A que <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>n <strong>de</strong> la posición topográfica <strong>de</strong>l<br />
emplazamiento.<br />
FIGURA-43<br />
Javier Gallo Laya 57
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5<br />
FIGURA-44<br />
(b.6) Referencia T6. Tabla <strong>de</strong> distancias mínimas a fuentes extranas <strong>de</strong> vibración con el fin <strong>de</strong> evitar: (1) disparos<br />
acci<strong>de</strong>ntales, (2) falsificación <strong>de</strong> los valores <strong>de</strong> velocidad <strong>de</strong> vibración registrados al medir la vibración <strong>de</strong> la voladura y<br />
otra ajena.<br />
DISTANCIAS MINIMAS ACONSEJADAS DEL GEOFONO A FUENTES AJENAS DE<br />
VIBRACIONES (Gallo, 2001)<br />
Los valores que se dan son orientativos. El responsable <strong>de</strong>l emplazamiento <strong>de</strong>be valorar la situación y<br />
adoptar la distancia <strong>de</strong> seguridad que juzgue necesaria. Esta pue<strong>de</strong> diferir notablemente <strong>de</strong> los<br />
valores que aquí se exponen y <strong>de</strong>berá estar en consonancia con la potencia y peso <strong>de</strong> la maquinaria,<br />
con las condiciones <strong>de</strong> trabajo y con las características <strong>de</strong>l medio o estructura <strong>por</strong> la que se propaga<br />
la vibración.<br />
Fuente <strong>de</strong> <strong>vibraciones</strong> Dist. (m) Observaciones<br />
Pistas con tráfico <strong>de</strong> vehículos pesados Trafico es<strong>por</strong>ádico: 40 m<br />
Trafico intenso:60 m<br />
Martillos romperrocas (según numero <strong>de</strong><br />
ellos picando a menos <strong>de</strong> 5 m entre si)<br />
1: 40 m<br />
2: 50 m<br />
>3: 60 m<br />
Hinca <strong>de</strong> pilotes 60 m<br />
Zonas peatonales Trafico es<strong>por</strong>ádico: 3- 5<br />
m<br />
Javier Gallo Laya 58<br />
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5<br />
DISTANCIAS MINIMAS ACONSEJADAS DEL GEOFONO A FUENTES AJENAS DE<br />
VIBRACIONES (Gallo, 2001)<br />
Trafico intenso: 10 m<br />
Arranque mecánico <strong>de</strong> interior: minadores Rozadoras: 60 m<br />
o rozadoras, TBM, scrapers, hincas <strong>de</strong> TBM: 100 m<br />
tubos:<br />
“Hincas”: 50 m<br />
Compresores 10 m<br />
Carros <strong>de</strong> perforación <strong>de</strong> interior o a cielo 10 – 15 m<br />
abierto, tanto perforación rotativa como<br />
rotopercutiva:<br />
Maquinaria estática con masas im<strong>por</strong>tantes Según masa en<br />
en movimiento (machacadoras, molinos, movimiento: 30 – 100 m<br />
filtros, estampas, rodillos <strong>de</strong> laminación,<br />
hornos <strong>de</strong> calcinación, etc).<br />
Fuentes <strong>de</strong> ruido muy intensas que Según ruido <strong>de</strong> la fuente:<br />
provoquen una vibración im<strong>por</strong>tante <strong>de</strong>l 50 - 100 m.<br />
terreno cuando se refleja la <strong>onda</strong> sonora<br />
(pulso <strong>de</strong> roca).<br />
Javier Gallo Laya 59
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5<br />
4.2. Especificaciones para el emplazamiento en base a la norma UNE 22-381-93.<br />
(a) El criterio UNE <strong>de</strong>limita la vibración que es capaz <strong>de</strong> so<strong>por</strong>tar la estructura en base a la medida <strong>de</strong> la misma en el terreno<br />
en que esta está cimentado. Hace mención expresa a que no se mida sobre la propia estructura. El terreno sobre el que se<br />
cimientan las estructuras pue<strong>de</strong>n ser suelo o roca. Esta norma permite la colocación sobre dicho terreno <strong>de</strong> elementos<br />
especiales para facilitar el emplazamiento <strong>de</strong> los transductores. Estos pue<strong>de</strong>n ser bancadas si la aceleración es menor <strong>de</strong><br />
0,2g o el empleo <strong>de</strong> pernos o enterramiento <strong>de</strong>l geófono si la a aceleración es mayor <strong>de</strong> 0,2 g.<br />
(b) Para <strong>registro</strong>s que se contrasten con la norma UNE 22-381-93 se seleccionará el emplazamiento en:<br />
(1). En un afloramiento <strong>de</strong>l macizo en el que está cimentado el edificios más expuestos. Pue<strong>de</strong> ser en suelo o en roca.<br />
(2). Si los edificios más expuestos están cimentados en el macizo que explota la cantera se medirá en un afloramiento <strong>de</strong><br />
dicho material cercano a ellos.<br />
Javier Gallo Laya 60<br />
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5<br />
4.3. Especificaciones para el emplazamiento en base a la norma DIN 4150. Diferencias entre norma UNE y DIN.<br />
(a) EL criterio DIN-4150 <strong>de</strong>limita la vibración que es capaz <strong>de</strong> so<strong>por</strong>tar la estructura en base a mediciones en la propia<br />
estructura bien en la cimentación o bien en el forjado <strong>de</strong>l último piso ocupado (o utilizable).<br />
(1) Las mediciones en la cimentación pue<strong>de</strong>n hacerse bien en el piso a nivel <strong>de</strong>l suelo, o en el cimiento <strong>de</strong> la pared más<br />
sensible en la propia zapata <strong>de</strong>l edifico. Si esta estuviese enterrada se admite hacer la medición sobre un recubrimiento <strong>de</strong> no<br />
más <strong>de</strong> 0,5 m. El geófono también pue<strong>de</strong> situarse “<strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> la pared más externa” o en recesos hechos en ella.<br />
(2)Las mediciones en el último piso ocupado <strong>de</strong>ben hacerse estacionando el geófono al lado <strong>de</strong> la pared más sensible a nivel<br />
<strong>de</strong>l piso “<strong>de</strong>ntro” ella misma. La pared más sensible.<br />
(3) De forma complementaria recomienda realizar mediciones en el centro <strong>de</strong> los forjados <strong>de</strong> cada planta <strong>de</strong> forma que el<br />
valor pico <strong>de</strong> velocidad <strong>de</strong> vibración en el canal V no supere los 20 mm/s.<br />
(4) En cuanto a la orientación <strong>de</strong> los canales <strong>de</strong> los geófonos recomienda que al menos uno <strong>de</strong> ellos sea paralelo a una <strong>de</strong> las<br />
pare<strong>de</strong>s laterales <strong>de</strong>l edificio. Esto <strong>de</strong>be compatibilizarse con la recomendación <strong>de</strong>l la Norma UNE 22-381 y el RI 8508<br />
USBM <strong>de</strong> orientar el canal L hacia la voladura. Habitualmente cuando colocamos los geófono el canal V suele ser paralelo a<br />
alguna <strong>de</strong> las pare<strong>de</strong>s <strong>por</strong> lo que el longitudinal po<strong>de</strong>mos orientarlo libremente.<br />
(b) Para <strong>registro</strong>s que se contrasten con la norma DIN 4150 se seleccionará el emplazamiento en:<br />
(1) Uno <strong>de</strong> los lugares <strong>de</strong>l edificio <strong>de</strong>finidos en el párrafo anterior.<br />
(2). Preferentemente en la zapata o el forjado más bajo en el lado <strong>de</strong> la pared más expuesta y <strong>por</strong> fuera <strong>de</strong>l edificio. Si se<br />
mi<strong>de</strong> así los resultados obtenidos también son contrastables con la norma UNE 22-381.<br />
(c) La principal diferencia entre medir con la norma UNE o DIN es que con la norma DIN se mi<strong>de</strong> la respuesta en un edificio<br />
específico, mientras que con la norma UNE se evalúa como respon<strong>de</strong> el edifico en base a mediciones realizadas en el maciz.<br />
Por tanto, los resultados <strong>de</strong> la norma UNE se pue<strong>de</strong>n extrapolar a los edificios cercanos al punto <strong>de</strong> medida y que están<br />
cimentados en ese macizo.<br />
5. PROGRAMACIÓN DE LOS GEÓFONOS.<br />
Javier Gallo Laya 61
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5<br />
5.1.Programación <strong>de</strong> los geófonos.<br />
Javier Gallo Laya 62<br />
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5<br />
(a) Los geófonos <strong>de</strong>ben programarse <strong>de</strong> forma a<strong>de</strong>cuada para cumplir los siguientes objetivos:<br />
(1) Registrar el pulso completa que genera la voladura así como la <strong>onda</strong> aérea; recuer<strong>de</strong> que las <strong>onda</strong>s sonoras viajan a 340<br />
m/s y las <strong>de</strong>l terreno entre 5 a 20 veces más rápido.<br />
(2) Almacenar la información.<br />
(3) Consegir “medir la voladura” y almacenar la información incluso en condiciones adversas (<strong>por</strong> ejemplo lluvia, viento,<br />
nieve, personas o vehículos circulando cerca <strong>de</strong>l transductor, etc).<br />
(b) En la tabla siguiente se especifican las condiciones <strong>de</strong> programación <strong>de</strong> los geófonos que permitirán conseguir los<br />
objetivos anteriormente <strong>de</strong>scritos. La información recogida en la tabla es específicamente aplicable a los geófonos <strong>de</strong> las<br />
marcas Instantel y Vibratech.<br />
PARAMETROS DE PROGRAMACIÓN Y MANTENIMIENTO DE LOS GEOFONOS PARA<br />
ASEGURAR UN EFICIENTE FUNCIONAMIENTO Y REGISTRO.<br />
Parametro Definición Prog Comentarios<br />
Parametros básicos<br />
Fecha (date) Dia / mes / año<br />
Hora (time) Horas / minutos / segundos. Pais Vasco y<br />
Navarra se rigen<br />
<strong>por</strong> el horario<br />
central Europeo<br />
Unida<strong>de</strong>s<br />
vibración<br />
(geophone<br />
units)<br />
Unida<strong>de</strong>s<br />
micrófono<br />
(microphone<br />
units)<br />
Filtro <strong>de</strong><br />
frecuancias<br />
para el<br />
sonido<br />
(pon<strong>de</strong>ration<br />
)<br />
Idioma<br />
(languaje)<br />
La unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> vibración pue<strong>de</strong>n<br />
ser:<br />
Americanas (in/s)<br />
Decibelios:dB (L o A)<br />
Unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> presión:<br />
Inglesas: psi (lb/in2)<br />
Europeas: Pa (N/m2)<br />
CET<br />
Ud. europeas<br />
Europeas (mm/s)<br />
Las unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> <strong>onda</strong> aérea que DBL ó Pa<br />
maneja pue<strong>de</strong>n ser:<br />
Las unida<strong>de</strong>s en <strong>de</strong>cibilios<br />
pue<strong>de</strong>n darse en pon<strong>de</strong>ración A,<br />
B o C según sean filtradas con los<br />
filtros normalizados A, B, C.<br />
Entonces <strong>de</strong>cimos que medimos<br />
el ruido en dBA, dBB o dBC<br />
Si la señal no se filtra se dice que<br />
se mi<strong>de</strong> en dBL o simplemente en<br />
dB<br />
Idioma en el que el instrumento<br />
presentará toda la información.<br />
Habitualmente sólo disponen <strong>de</strong><br />
Medir en dBL<br />
(Opcionalmente<br />
en dBA)<br />
Ingles / euskera /<br />
castellano<br />
Ingles/Francés<br />
Parámetros específicos<br />
Calibración En el EMV po<strong>de</strong>mos especificar Antes<br />
dinámica si la calibración dinámica <strong>de</strong>l (before)<br />
(Dynamic transductor se haga antes o<br />
Cal.) <strong>de</strong>spués <strong>de</strong>l <strong>registro</strong>.<br />
Si dispone <strong>de</strong> varios instrumentos se<br />
<strong>de</strong>be procurar que tengan la misma<br />
hora y si es posible que coincidan<br />
con una precisión <strong>de</strong> 1 segundo o<br />
menos.<br />
No es aconsejable medir en dBA.<br />
Es recomendable no medir nunca<br />
voladuras en dBA salvo instrucción<br />
específica.<br />
Su elección <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong> las<br />
necesida<strong>de</strong>s. Si <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> un evento se<br />
prevé otro entonces es conveniente<br />
reducir el tiempo <strong>de</strong> espera <strong>de</strong>l geófono<br />
entre eventos. Este tiempo es la suma<br />
Javier Gallo Laya 63
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5<br />
PARAMETROS DE PROGRAMACIÓN Y MANTENIMIENTO DE LOS GEOFONOS PARA<br />
ASEGURAR UN EFICIENTE FUNCIONAMIENTO Y REGISTRO.<br />
Parametro Definición Prog Comentarios<br />
Modo <strong>de</strong><br />
grabado<br />
(Record<br />
mo<strong>de</strong>)<br />
Modo <strong>de</strong><br />
<strong>registro</strong><br />
(Register<br />
Mo<strong>de</strong>)<br />
Fuente <strong>de</strong><br />
disparo<br />
(trigger<br />
source) (solo<br />
en<br />
continuous o<br />
“shigleshot”)<br />
Si elegimos antes hace la cal.<br />
Dinamic= “before” lo hará antes<br />
<strong>de</strong> ponerse a minitorizar. Si<br />
elegimos “after” lo hará <strong>de</strong>spués,<br />
es <strong>de</strong>cir entre eventos<br />
En su elección hay que tener en<br />
cuenta que tarda unos 20 s en<br />
realizar la operación.<br />
Es el modo en que comenzará a<br />
registrar y grabar los datos. Hay<br />
dos opciones:<br />
(1) Manual. En cuanto apretamos<br />
la tecla correspondiente el EMV<br />
primero efectúa la calibración<br />
dinámica (“si hemos elegido<br />
antes”) y luego comienza a<br />
registrar: medir+grabar datos.<br />
(2) “Continuous”. En cuanto<br />
apretamos la tecla<br />
correspondiente (según mo<strong>de</strong>lo,<br />
ver menual <strong>de</strong>l geófono) entonces<br />
el EMV hace la calibración<br />
dinámica, si se programó como<br />
“before”, luego se queda<br />
monitorizando. En esta situación,<br />
cuando algún pulso supera el<br />
umbral <strong>de</strong> disparo elegido (ver<br />
trigger level) y en el canal<br />
programado (trigger source)<br />
entonces comienza a registrar<br />
(registrar= medir + grabar la<br />
información). Tras ello procesa<br />
la señal y repite la operación<br />
hasta que se llena la memoria.<br />
(3) “Shingle shot”. Igual que en<br />
“continuous” pero tras el evento y<br />
su almacenado se <strong>de</strong>sconecta la<br />
monitorización; es <strong>de</strong>cir sólo<br />
registra un evento.<br />
Aquí seleccionamos el canal <strong>de</strong><br />
entrada <strong>por</strong> el que comenzará a<br />
medir y grabar los datos el EMV<br />
si el pulso supera el nivel umbral<br />
elegido.<br />
Hay tres opciones:<br />
Geo: el aparato se activa si el<br />
Según trabajo.<br />
Lo habitual es<br />
seleccionar<br />
“continuous”<br />
Selecciona<br />
“Full<br />
Waveform”<br />
Geo para<br />
estrategias 1 y<br />
2.<br />
Geo-mic para<br />
estrategias 3 y<br />
4<br />
Nunca sólo<br />
entre el tiempo <strong>de</strong> almacenamieto y el<br />
<strong>de</strong> calibración dinámica; si este se ha<br />
seleccionado para ejecutarse<br />
“<strong>de</strong>spués”.<br />
No se recomienda el uso <strong>de</strong> manual<br />
para el <strong>registro</strong> <strong>de</strong> <strong>vibraciones</strong><br />
<strong>generadas</strong> <strong>por</strong> voladuras ya que es muy<br />
difílcil sincronizar el momento en el<br />
<strong>de</strong>tonan los barrenos con el instante en<br />
que comienza a grabar el geófono.<br />
Si que pue<strong>de</strong> emplearse la opción<br />
manual en el <strong>registro</strong> <strong>de</strong> <strong>vibraciones</strong><br />
producidas <strong>por</strong> martillos romperocas u<br />
otro tipo <strong>de</strong> maquinaria que genera<br />
pulsos intermitentes o continuados.<br />
Cuando se activa <strong>por</strong> el canal mic se<br />
pue<strong>de</strong> per<strong>de</strong>r todo el pulso <strong>de</strong> vibración<br />
si la voladura es corta (<strong>por</strong> ejemplo<br />
540 m/s; la serie completa <strong>de</strong><br />
microrretardo) y se está lejos (200 m).<br />
Esto se <strong>de</strong>be a que las <strong>onda</strong>s <strong>de</strong> sonido<br />
viajan a unos 10 veces menos velocidad<br />
que las <strong>onda</strong>s <strong>de</strong>l terreno.<br />
Javier Gallo Laya 64<br />
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5<br />
PARAMETROS DE PROGRAMACIÓN Y MANTENIMIENTO DE LOS GEOFONOS PARA<br />
ASEGURAR UN EFICIENTE FUNCIONAMIENTO Y REGISTRO.<br />
Parametro Definición Prog Comentarios<br />
pulso <strong>de</strong> vibración <strong>de</strong>l terreno<br />
supera, en cualquiera <strong>de</strong> los tres<br />
canales <strong>de</strong>l geófono, el umbral <strong>de</strong><br />
“disparo” <strong>de</strong>finido.<br />
Mic: se activa si el pulso <strong>de</strong> <strong>onda</strong><br />
aérea supera el valor umbral<br />
<strong>de</strong>finido para el canal <strong>de</strong>l<br />
micrófono. Aunque la entrada <strong>de</strong>l<br />
geófono tuviese valores <strong>de</strong><br />
velocidad <strong>de</strong> vibración muy altos<br />
el EMV no comienza a medir<br />
hasta que el valor <strong>de</strong> OA sea<br />
superior al umbral.<br />
mic. La experiencia ha <strong>de</strong>mostrado a los<br />
usuarios <strong>de</strong>l Departamento <strong>de</strong> Ingeniería<br />
Minera <strong>de</strong> la UPV/EHU que si se<br />
selecciona “mic” como fuente <strong>de</strong><br />
disparo se los EMV no se activan en la<br />
mayoría <strong>de</strong> las ocasiones y<br />
especialmente si se registra a distancias<br />
mayores <strong>de</strong> 300 m. Incluso<br />
seleccionando el umbral más bajo que<br />
permite el equipo.<br />
Nivel<br />
Geo-mic: se pue<strong>de</strong> activar <strong>de</strong> las<br />
dos formas comentadas.<br />
<strong>de</strong> Aquí se selecciona el umbral Geo: 0,30-0,5 Umbral <strong>de</strong> disparo para canal geo. Se<br />
disparo mínimo que <strong>de</strong>be superar el pulso mm/s. <strong>de</strong>be tomar el más bajo <strong>de</strong> forma que se<br />
(trigger para activar el geófono: si la<br />
registre el pulso <strong>de</strong> vibración completo.<br />
level) (solo <strong>onda</strong> inci<strong>de</strong>nte tiene mayor Mic: el menor Si se eligiese un trigger muy alto los<br />
en<br />
velocidad (mm/s) o presión (Pa) que permita el primeros instantes en los que el nivel <strong>de</strong><br />
continuous o que el valor umbral elegido el aparato (106 vibración es muy bajo son se<br />
shingle-shot) EMV se activa, en caso contrario dBL)<br />
no.<br />
registrarían.<br />
Ensayos: Tenga en cuanto que ciertos equipos<br />
0,5-0,7 mm/s almacenan los 250 ms anteriores al<br />
“disparo <strong>de</strong>l geófono” <strong>por</strong> lo que este<br />
efecto pue<strong>de</strong> suprimirse en parte.<br />
Tiempo <strong>de</strong><br />
grabado<br />
(Record<br />
time)<br />
Es el intervalo <strong>de</strong> tiempo durante<br />
el cual el geófono mi<strong>de</strong> y graba la<br />
señal. Este intervalo comienza<br />
<strong>de</strong>spués <strong>de</strong> que:<br />
(1) Si record mo<strong>de</strong>= Manual y<br />
Dinamic Cal.= “antes”. Comienza<br />
tras pulsar la tecla <strong>de</strong> activación<br />
y tras, el aparato, hacer la<br />
calibración dinámica.<br />
(2) Si record mo<strong>de</strong>= Manual y<br />
5 a 10 s<br />
Para ensayos<br />
<strong>de</strong><br />
<strong>vibraciones</strong> 2<br />
a 3 s.<br />
Por el contrario un umbral muy bajo<br />
facilita las activaciones acci<strong>de</strong>ntales<br />
<strong>de</strong>l geófono. Estas pue<strong>de</strong>n llenar la<br />
memoria <strong>de</strong> eventos inútiles. Hay<br />
mo<strong>de</strong>los en los que cuando se llena la<br />
memoria y se recibe nuevos datos estos<br />
se almacenan en el segmento ocupado<br />
<strong>por</strong> el evento más antiguo y así<br />
consecutivamente, <strong>por</strong> lo que un número<br />
elevado <strong>de</strong> disparos acci<strong>de</strong>ntales<br />
podría borrarnos eventos útiles que<br />
tengamos almacenados. Esto <strong>de</strong>be<br />
evitarse, especialmente, cuando se<br />
realizan ensayos <strong>de</strong> <strong>vibraciones</strong> en los<br />
que cada geófono <strong>de</strong>be almacenar<br />
muchos eventos<br />
Debe ser suficiente para registrar el<br />
pulso <strong>de</strong> vibración y el <strong>de</strong> <strong>onda</strong> aérea.<br />
Si se esta a mucha distancia (mayor <strong>de</strong><br />
600 m) y la voladura es muy larga (más<br />
<strong>de</strong> 2 s) es probable que no se registre el<br />
pulso completo <strong>de</strong> <strong>onda</strong> aérea.<br />
Pue<strong>de</strong> usar la fórmula siguiente:<br />
TG=(d/340)+tvol+2<br />
D= distancia a la voladura medida en<br />
Javier Gallo Laya 65
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5<br />
PARAMETROS DE PROGRAMACIÓN Y MANTENIMIENTO DE LOS GEOFONOS PARA<br />
ASEGURAR UN EFICIENTE FUNCIONAMIENTO Y REGISTRO.<br />
Parametro Definición Prog Comentarios<br />
dinamic cal.= “<strong>de</strong>spués”.<br />
Comienza tras pulsar la tecla <strong>de</strong><br />
activación.<br />
(3) Si record mo<strong>de</strong>= auto y<br />
dinamic cal.= “antes”. Comienza<br />
tras ser superado el nivel umbral<br />
<strong>de</strong> disparo y tras realizar la<br />
calibración dinámica.<br />
(4) Si record mo<strong>de</strong>= auto y<br />
dinamic cal.= “<strong>de</strong>spués”.<br />
Comienza tras ser superado el<br />
nivel umbral <strong>de</strong> disparo.<br />
Datos <strong>de</strong> la voladura<br />
Localización Poner el nombre <strong>de</strong> la<br />
(Location) explotación.<br />
Cliente<br />
(client)<br />
Usuario<br />
(user)<br />
Ej: Arria<br />
Ej:<br />
Leherketak<br />
S.A<br />
Nombre <strong>de</strong> persona o entidad que Ej: EUITM<br />
utiliza el aparato y que es el<br />
responsable directo <strong>de</strong> la<br />
medición <strong>de</strong> ese evento<br />
Notes Es conveniente introducir los<br />
siguientes datos:<br />
Base: es recomendable que se<br />
emplee un número o una<br />
<strong>de</strong>signación codificada para<br />
abreviar.<br />
Estacion:<br />
bancada/suelo/afloramiento.<br />
Cargadistancia:<br />
Termino<br />
distancia<br />
(Chargedistance:<br />
scaled<br />
distance)<br />
Lluvia:si hay o no<br />
Si introducimos la carga <strong>de</strong> la<br />
voladura y la distancia a la que<br />
estamos este nos calcula el valor<br />
<strong>de</strong> TD (término distancia o<br />
distancia escalada).<br />
Parámetros <strong>de</strong> mantenimiento y operación<br />
Recarga<br />
baterías<br />
Debe procurar mantener las<br />
baterías cargadas al máximo. Si<br />
estas se <strong>de</strong>scargan complétamente<br />
cuesta mucho recargarla.<br />
Una batería nueva y cargada<br />
pue<strong>de</strong> tener una duración <strong>de</strong> 96 h<br />
(4 días).<br />
Si la batería es totalmente nueva<br />
<strong>de</strong>be <strong>de</strong>jarla cargar la primera<br />
vez el tiempo que indique el<br />
fabricante. Probablemente se<br />
<strong>de</strong>scargará muy rápido la primera<br />
vez, pero a partir <strong>de</strong> la segunda<br />
recarga <strong>de</strong>bería adquirir la<br />
Base<br />
1/bancada/llu<br />
via<br />
Recargar<br />
diariamente<br />
las baterías<br />
planta (en m)<br />
Tvol= duración <strong>de</strong> la voladura según<br />
sea su esquema <strong>de</strong> tiro. Si emplea<br />
<strong>de</strong>tonadores eléctricos este valor<br />
coinci<strong>de</strong> con el tiempo <strong>de</strong>l último<br />
número usado. Para pegas no eléctricas<br />
hay que estudiar la pega. Para pegas con<br />
mecha TG= 10 s (aun así es probable<br />
que no se grabe completamente).<br />
TG= tiempo <strong>de</strong> grabado (s)<br />
Si se mantiene el aparato mas <strong>de</strong> 7 diás<br />
sin cargar la operación <strong>de</strong> recarga será<br />
muy dura<strong>de</strong>ra. En esta situación <strong>de</strong>je<br />
recargar el aparato <strong>de</strong> 20 a 30 h<br />
seguidas hasta que se complete la<br />
recarga. Si en 50 h no se ha recargado<br />
es probable que la batería esté dañada o<br />
cualquier elemento <strong>de</strong>l sistema <strong>de</strong><br />
recarga. Durante esta operación evite<br />
<strong>de</strong>jar cualquier elemento inflamacle u<br />
osidable cerca <strong>de</strong>l trafo <strong>de</strong>l sistema <strong>de</strong><br />
recarga ya que este se calienta mucho.<br />
Javier Gallo Laya 66<br />
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5<br />
PARAMETROS DE PROGRAMACIÓN Y MANTENIMIENTO DE LOS GEOFONOS PARA<br />
ASEGURAR UN EFICIENTE FUNCIONAMIENTO Y REGISTRO.<br />
Parametro Definición<br />
duración <strong>de</strong> catálogo. (consulte<br />
catálogo <strong>de</strong>l proveedor).<br />
Prog Comentarios<br />
Vida útil <strong>de</strong><br />
las baterías<br />
(no<br />
programable<br />
)<br />
Tiempo <strong>de</strong><br />
procesamient<br />
o <strong>de</strong> la señal<br />
(no<br />
programable<br />
Capacidad<br />
<strong>de</strong><br />
almacenado<br />
(no<br />
programable<br />
)<br />
Vida <strong>de</strong> la<br />
memoria (no<br />
programable<br />
)<br />
Temperatura<br />
y humedad<br />
(no<br />
programable<br />
)<br />
La batería tiene una vida útil que<br />
se mi<strong>de</strong> en ciclos carga <strong>de</strong>scarga.<br />
Generamente aguantan unos 200<br />
ciclos carga-<strong>de</strong>scarga completos<br />
A partir <strong>de</strong> ahí la capacidad<br />
inicial <strong>de</strong> la batería disminuye.<br />
La señal, una vez capatada <strong>por</strong> el<br />
transductor tarda en grabarse en<br />
la memoria <strong>de</strong>l or<strong>de</strong>nador interno<br />
un <strong>de</strong>terminado tiempo.<br />
Durante este tiempo (10 s) el<br />
geófono está inactivo pero al<br />
finalizar el géofono vuelve a<br />
monitorizar (si se eligió esta<br />
opción en record mo<strong>de</strong>) o a estar<br />
listo para disparo manual.<br />
Según la duración <strong>de</strong> los<br />
<strong>registro</strong>s. Var tabla.<br />
Las memorias se diseñan para<br />
tener una vida mayor <strong>de</strong> 10 años<br />
<strong>por</strong> lo que esta variable no suele<br />
dar problemas.<br />
Según fabricante. En general los<br />
geófonos aguantan temperaturas<br />
en seco <strong>de</strong> –20 a 60º C. Cuando<br />
la humedad es mayor <strong>de</strong>l 90 % es<br />
probable que el rango <strong>de</strong><br />
temperaturas baje mucho (1º a<br />
40º C)<br />
Siga consejos<br />
<strong>de</strong>l fabricante<br />
Si observa que la batería no dura más<br />
<strong>de</strong> 18-24 h <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> recargarse <strong>de</strong>be<br />
cambiarla.<br />
Ténga en cuenta este tiempo ya que si en<br />
el transcurso <strong>de</strong> ese tiempo se diapra<br />
otra voladur el gófono no la registrará.<br />
En el clima oceánico <strong>de</strong>l Pais Vasco se<br />
alcanzan valores muy altos <strong>de</strong> humedad<br />
y bajos <strong>de</strong> temperatura en las noches <strong>de</strong><br />
invierno (mas tar<strong>de</strong> <strong>de</strong> las 8 h). Esto no<br />
suele ser un inconveniente ya que no se<br />
permiten disparar voladuras en exterior<br />
<strong>de</strong>spués <strong>de</strong> la caida <strong>de</strong>l sol. Sin<br />
embargo si se hacen sonometrías los<br />
instrumentos fallan.<br />
Javier Gallo Laya 67
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5<br />
FIGURA-45<br />
TIEMPOS HABITUALES DE PROCESADO DE LA SEÑAL<br />
Tras medir la señal durante el tiempo que especifiquemos en “record time” el geófono tarda un tiempo en<br />
cuantificar y grabar los datos (procesar la señal) este tiempo <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong>l tiempo <strong>de</strong> <strong>registro</strong> y <strong>de</strong>l “register<br />
mo<strong>de</strong>”.<br />
Record Time Tiempo en (s) para “Full Wave” Tiempo en (s) para Auto Record<br />
1 3,5 6,7<br />
2 5,2 8,9<br />
3 6,9 11,1<br />
4 8,6 13,3<br />
5 10,3 15,5<br />
6 12,0 17,7<br />
7 13,7 19,9<br />
8 15,4 22,1<br />
9 17,1 24,3<br />
10 18,8 26,5<br />
Añadir 5 s a estos tiempos si “Dinamic cal.” se hace <strong>de</strong>spués.<br />
Fuente: Vibratech Multiseis V User Manual. (Estos tiempos pue<strong>de</strong>n cambiar para otros instrumentos).<br />
CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO<br />
Los instrumentos pue<strong>de</strong>n almacenar un número finito <strong>de</strong> eventos <strong>de</strong>pendiendo <strong>de</strong> su duración (record time).<br />
Duración <strong>de</strong>l evento en segundos Número <strong>de</strong> eventos que pue<strong>de</strong> almacenar<br />
1 40<br />
2 25<br />
Javier Gallo Laya 68<br />
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5<br />
CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO<br />
Los instrumentos pue<strong>de</strong>n almacenar un número finito <strong>de</strong> eventos <strong>de</strong>pendiendo <strong>de</strong> su duración (record time).<br />
Duración <strong>de</strong>l evento en segundos Número <strong>de</strong> eventos que pue<strong>de</strong> almacenar<br />
3 16<br />
4 16<br />
5 12<br />
6 10<br />
7 9<br />
8 8<br />
9 7<br />
10 6<br />
Fuente: Vibratech Multiseis V User Manual. (El número <strong>de</strong> eventos almacenables pue<strong>de</strong> cambiar para otros<br />
instrumentos).<br />
DURACIÓN DE LAS BATERIAS<br />
La capacidad inicial <strong>de</strong> la batería inicial <strong>de</strong> la batería dismuye con el número <strong>de</strong> veces que se recarga la<br />
misma. Una batería vieja que tras ser recargada no dura más <strong>de</strong> 18-24 h <strong>de</strong>be remplazarse.<br />
% capacidad disponible con respecto al inicial Número <strong>de</strong> ciclos carga <strong>de</strong>scarga<br />
100 200<br />
50 400<br />
10 2000 (límite máximo recomendable)<br />
1 20.000<br />
Fuente: Vibratech Multiseis V User Manual. (Estos valores pue<strong>de</strong>n cambiar según tipo <strong>de</strong> batería).<br />
6. RESUMEN DE OPERACIONES.<br />
Javier Gallo Laya 69
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5<br />
6.1.Resumen <strong>de</strong> operaciones.<br />
Javier Gallo Laya 70<br />
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5<br />
Para realizar una medición eficiente y eficaz hay que realizar un conjunto or<strong>de</strong>nado <strong>de</strong> activida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> gabi<strong>net</strong>e y <strong>de</strong> campo.<br />
En la tabla siguiente se resumen tales activida<strong>de</strong>s aunque no se <strong>de</strong>finen mas que <strong>de</strong> forma general. Pue<strong>de</strong> que en ciertos<br />
trabajos estas operaciones sean excesivas y para otras falten algunas <strong>por</strong> lo que <strong>de</strong>ben ser adaptadas a cada caso.<br />
OPERACIONES BÁSICAS<br />
Concepto Criterio Comentarios<br />
Operaciones previas <strong>de</strong> gabi<strong>net</strong>e<br />
En laboratorio Verificar que se guardaron los<br />
eventos enteriores en el or<strong>de</strong>nador<br />
<strong>de</strong>l laboratorio<br />
Verificar la carga <strong>de</strong> la batería<br />
Verificar que se dispone <strong>de</strong> todo<br />
el equipo necesario.<br />
Recordar la ubicación <strong>de</strong> la<br />
estación.<br />
Recoger proyecto voladura Se <strong>de</strong>be conocer el proyecto <strong>de</strong><br />
voladura para ayudar en la<br />
programación <strong>de</strong>l aparato.<br />
Programar el aparato Se programará en función <strong>de</strong> la<br />
voladura y las condiciones <strong>de</strong> la<br />
base y estación.<br />
Destinos y horarios Recuer<strong>de</strong> el camino hasta la zona<br />
<strong>de</strong> medida.<br />
Estimevalúe el tiempo <strong>de</strong> viaje.<br />
En la base <strong>de</strong> <strong>registro</strong>.<br />
Emplazar el geófono Elegir emplazamiento<br />
Fijar correctamente el geófono<br />
Proteger el geófono<br />
Alerta continuada: <strong>de</strong>jar<br />
monitorizando<br />
En el momento <strong>de</strong> la voladura Estar a cubierto en lugar que se<br />
vea la voladura<br />
Después <strong>de</strong> la voladura No salir hasta pasados 60<br />
segundos.<br />
Observar si hubo proyecciones.<br />
Recoger el instrumental Limpiar /secar el equipo<br />
Guardarlo en sus respectivos<br />
estuches.<br />
Operaciones <strong>de</strong> gabi<strong>net</strong>e tras la pega<br />
Volcar <strong>registro</strong> en el or<strong>de</strong>nador<br />
<strong>de</strong>l laboratorio<br />
Recoger la información<br />
complementaria en una agenda o<br />
en un formulario tipo.<br />
7.CRITERIOS LIMITADORES.<br />
La información <strong>de</strong> interés pue<strong>de</strong><br />
recogerse en un formulario similar<br />
al TF-2.<br />
Consultar los formularios TF-10<br />
<strong>de</strong> cada cantera.<br />
Debe conocerse las divergencias<br />
entre la voladura ejecutada y la <strong>de</strong><br />
proyecto para interpretar los datos<br />
Javier Gallo Laya 71
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5<br />
7.1. Criterios limitadores.<br />
(a) Habitualmente se emplean dos criterios limitadores, <strong>de</strong> la vibración UNE 22-381-93 y DIN 4150.<br />
Javier Gallo Laya 72<br />
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5<br />
(1) El criterio UNE <strong>de</strong>limita la vibración que es capaz <strong>de</strong> so<strong>por</strong>tar la estructura en base a la medida <strong>de</strong> la misma en el<br />
terreno en que esta está cimentado. Hace mención expresa a que no se mida sobre la propia estructura.<br />
(2) EL criterio DIN <strong>de</strong>limita la vibración que es capaz <strong>de</strong> so<strong>por</strong>tar la estructura en base a mediciones en la propia<br />
estructura bien en la cimentación o bien en el forjado <strong>de</strong>l último piso ocupado (o utilizable).<br />
(b) Las estructuras en ambos criterios se clasifican <strong>de</strong> forma similar en ambas normas.<br />
(b.1) Según la norma UNE 22-381.<br />
(1) Edificios Tipo I. Edificios y naves industriales ligeras con estructuras <strong>de</strong> hormigón armado o metálicas.<br />
(2) Edificios Tipo II. (II.1)Edificios, oficinas, centros comerciales y <strong>de</strong> recreo que cumplan la normativa legal vigente. (II.2)<br />
Edificios y estructuras <strong>de</strong> valor arquitectónico o histórico que no presenten especial sensibilidad a las <strong>vibraciones</strong><br />
(3) Edificios Tipo III:.Edificos <strong>de</strong> valor arquitectónico o histórico que presenten una especial sensibilidad a las <strong>vibraciones</strong>.<br />
(b.2) Según la norma DIN 4150.<br />
(1) Edificios Tipo I. Edificios para propósitos comerciales, edificios industriales y edificios <strong>de</strong> diseño similar.<br />
(2) Edificios Tipo II. Viviendas o edificios <strong>de</strong> diseño similar.<br />
(3) Edificios Tipo III:.Estructuras que, <strong>de</strong>bido a su particular sensibilidad a la vibración, no correspon<strong>de</strong>n a los <strong>de</strong>scritos en<br />
los tipos II y III y son <strong>de</strong> gran valor intrínseco (p.e. edificios que están bajo or<strong>de</strong>n <strong>de</strong> conservación).<br />
(b.3) Sin embargo ambas normas pue<strong>de</strong>n resultar poco claras en las situaciones en las que la vibración afecta a viviendas o<br />
edicicios industriales muy antiguos cuyas estructuras son muy sensibles a la vibración. La norma obliga a consi<strong>de</strong>rarlos como<br />
tipos II o I respectivamente ya que carecen <strong>de</strong> valor arquitectónico.<br />
La Norma Sismorresistente española PDS-1/1974 <strong>de</strong>fine los tres tipos siguientes <strong>de</strong> construcciones (or<strong>de</strong>nados <strong>de</strong> mayor a<br />
menor sensibilidad a las acciones dinámicas):<br />
(1) TIPO A. Con muros <strong>de</strong> mampostería seco o con barro, <strong>de</strong> adobes, <strong>de</strong> tapial.<br />
(2) TIPO B. Con muros <strong>de</strong> fábrica <strong>de</strong> ladrillo, <strong>de</strong> bloques <strong>de</strong> mortero, <strong>de</strong> mampostería con mortero, <strong>de</strong> sillarejo, <strong>de</strong> sillería,<br />
entramados <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ra.<br />
(3) TIPO C. Con estructura metálica o <strong>de</strong> hormigón.<br />
(c) Estos criterios son “restrictivos” en cuanto al nivel <strong>de</strong> velocidad <strong>de</strong> <strong>vibraciones</strong> permitido. Para que UNA SOLA<br />
VOLADURA genere daños en el edificio que impliquen una disminución <strong>de</strong> su valor en el mercado se <strong>de</strong>ben superar<br />
valores <strong>de</strong> velocidad <strong>de</strong> vibración unas 2-5 veces mayores <strong>de</strong> los que la normas UNE o DIN indican (siempre para el caso<br />
<strong>de</strong> frecuencias menores <strong>de</strong> 15 hz). Así lo indican las experiencias realizadas <strong>por</strong> Siskind, Stagg, Dowding y Koop para el US<br />
Bureau of Mines y ratificadas más tar<strong>de</strong> <strong>por</strong> Sigh y Pal Roy <strong>de</strong>l CMRS <strong>de</strong> la India. Sin embargo cuando en una campaña <strong>de</strong><br />
voladuras se van repitiendo valores <strong>de</strong> vibración entorno a los 6 – 10 mm/s se producen igualmente daños en el edificio.<br />
Esto se <strong>de</strong>be a que la acción continuada <strong>de</strong> la vibración ejerce un efecto <strong>de</strong> fatiga en la estructura. El DIM comprobó en<br />
Errigoiti que tras la <strong>de</strong>tonación <strong>de</strong> unas 10 voladuras en las que se registraron valores <strong>de</strong> vibración <strong>de</strong> 12 mm/s <strong>de</strong> media y<br />
para frecuencias <strong>de</strong> 30 Hz se produjeron daños estructurales im<strong>por</strong>tantes.<br />
Como resulta lógico la normativa al uso <strong>de</strong>be aplicar unos factores <strong>de</strong> seguridad para po<strong>de</strong>r abarcar todas las situaciones que<br />
la limitación <strong>de</strong> los experimentos no abarca. Por ello transmiten valores <strong>de</strong> los que GENERALMENTE causan daño.<br />
(d) Se entien<strong>de</strong> <strong>por</strong> daño cualquier efecto físico sobre la estructura que implique una disminución <strong>de</strong>l valor <strong>de</strong> la propiedad<br />
en el mercado. Estos efectos físicos se generan <strong>por</strong> sobrecarga dinámica inducida en la estructura al pasar la <strong>onda</strong> <strong>de</strong><br />
vibración <strong>de</strong>l terreno. La Norma Sismorisistente PDS-1 los clasifica <strong>de</strong> la siguiente manera.<br />
(1) CLASE 1. Daños ligeros. Fisuras en los revestimientos, caída <strong>de</strong> pequeños trozos <strong>de</strong> revestimiento.<br />
(2) CLASE 2. Daños mo<strong>de</strong>rados. Fisuras en los muros, caída <strong>de</strong> gran<strong>de</strong>s trozos <strong>de</strong> revestimiento, caída <strong>de</strong> tejas, caída<br />
<strong>de</strong> pretiles, grietas en las chimeneas e incluso <strong>de</strong>rrumbamientos parciales en las mismas.<br />
(3) CLASE 3. Daños graves. Grietas en los muros, caida <strong>de</strong> chimeneas <strong>de</strong> fábrica o <strong>de</strong> otros elementos exentos.<br />
(4) CLASE 4. Destrucción. Brechas en los muros resistentes, <strong>de</strong>rrumbamiento parcial, pérdida <strong>de</strong> enlace entre distintas<br />
partes <strong>de</strong> la construcción, <strong>de</strong>strucción <strong>de</strong> tabiques y muros <strong>de</strong> cerramiento.<br />
(5) CLASE 5. Colapso. Ruina completa <strong>de</strong> la construcción.<br />
En la tabla siguiente se recogen algunas <strong>de</strong> las conclusiones propias o <strong>de</strong> otros autores sobre niveles reales que causan daño.<br />
Javier Gallo Laya 73
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5<br />
NIVELES CRITICOS DE VELOCIDAD<br />
Efecto Velocidad Frecuencia Número <strong>de</strong><br />
eventos<br />
Estructuras muy sensibles a las <strong>vibraciones</strong><br />
(según normas UNE y DIN tipo III). Menor nivel<br />
<strong>de</strong> <strong>vibraciones</strong> bajo el cual se <strong>de</strong>sarrollan<br />
fracturas en la estructura o albañilería. Daño<br />
clase 1 (PDS-1)<br />
Estructuras muy sensibles a las <strong>vibraciones</strong>;<br />
Tipo A, según normas PDS-1 y Tipo III según<br />
UNE y DIN. Menor nivel <strong>de</strong> <strong>vibraciones</strong> bajo el<br />
cual las fracturas existentes se alargan o se<br />
abren. Daño clase 2 (PDS-1)<br />
Todas las estructuras. Rotura <strong>de</strong> cristales (sin<br />
consi<strong>de</strong>rar la <strong>onda</strong> aérea).<br />
Todas las estructuras. Nivel <strong>de</strong> <strong>vibraciones</strong> que<br />
pue<strong>de</strong> provocar el <strong>de</strong>splome <strong>de</strong> elementos <strong>de</strong><br />
albañilería tales como adornos <strong>de</strong> esacayola, etc.<br />
Daños clase 3 (PDS-1).<br />
Todas las estructuras según UNE22-381 y DIN<br />
4150. Estructuras <strong>de</strong> TIPO B según PDS-1.<br />
Nivel <strong>de</strong> <strong>vibraciones</strong> que causa daños severos en<br />
las pare<strong>de</strong>s <strong>de</strong> ladrillo.<br />
Todas las estructuras según UNE 22-381 y DIN<br />
4150. Estructuras <strong>de</strong> TIPO B según PDS-1.<br />
Colapso <strong>de</strong> pare<strong>de</strong>s <strong>de</strong> ladrillo. Daño <strong>de</strong> la clase<br />
5 según PDS.<br />
Todas las estructuras según UNE 22-381 y DIN<br />
4150. Estructuras <strong>de</strong> TIPO C según PDS-1..<br />
Nivel <strong>de</strong> <strong>vibraciones</strong> que produce daños severos<br />
en pare<strong>de</strong>s <strong>de</strong> hormigón armado.<br />
Estructuras Tipo II según UNE 22-381 y DIN<br />
4150. Estructuras <strong>de</strong> TIPO C según PDS-1.<br />
Nivel <strong>de</strong> <strong>vibraciones</strong> medio que durante un<br />
número <strong>de</strong> eventos N induce daños muy severos<br />
en una estructura <strong>de</strong> hormigón armado y pare<strong>de</strong>s<br />
<strong>de</strong> ladrillo. Estructuran <strong>de</strong>l tipo C en norma<br />
PDS-1/1974. Daños <strong>de</strong> la clase 4 según PDS. En<br />
las figuras siguientes pue<strong>de</strong>n pareciarse las<br />
distribuciones <strong>de</strong> velocida<strong>de</strong>s y frecuancias<br />
recogidas y el nivel <strong>de</strong> daños.<br />
50 mm/s<br />
12,5 mm/s<br />
>20 hz<br />
< 20 hz<br />
85 mm/s < 20 Hz. A<br />
frecuencias<br />
mayores se<br />
espera que<br />
resista más.<br />
86,6 mm/s < 20 Hz. A<br />
frecuencias<br />
mayores se<br />
espera que<br />
resista más.<br />
100 mm/s < 20 Hz. A<br />
frecuencias<br />
mayores se<br />
espera que<br />
resista más.<br />
192,4 mm/s < 20 Hz. A<br />
frecuencias<br />
mayores se<br />
espera que<br />
resista más.<br />
400 mm/s < 20 Hz. A<br />
frecuencias<br />
mayores se<br />
espera que<br />
resista más.<br />
400 mm/s < 20 Hz. A<br />
frecuencias<br />
mayores se<br />
espera que<br />
resista más.<br />
40 eventos<br />
con un valor<br />
medio <strong>de</strong><br />
10,29 mm/s<br />
Autor<br />
Javier Gallo Laya 74<br />
1<br />
1<br />
18 – 22 Hz 18 eventos<br />
con PVS><br />
10 mm/s.<br />
13 eventos<br />
con PVS 4 y<br />
10 mm/s.<br />
CMRS of<br />
India<br />
1 CMRS of<br />
India<br />
1 CMRS of<br />
India<br />
1 CMRS of<br />
India<br />
1 CMRS of<br />
India<br />
1 CMRS of<br />
India<br />
1 CMRS of<br />
India<br />
Gallo, 2001<br />
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5<br />
FIGURA-46. Figuras que ilustran la distribucón <strong>de</strong> velocida<strong>de</strong>s y frecuencias <strong>de</strong> la campaña <strong>de</strong> voladuras que produjeron<br />
roturas <strong>de</strong> la clase 4 en una edificación próxima.<br />
FIGURA-47. Figuras que ilustran la distribucón <strong>de</strong> velocida<strong>de</strong>s y frecuencias <strong>de</strong> la campaña <strong>de</strong> voladuras que produjeron<br />
roturas <strong>de</strong> la clase 4 en una edificación próxima.<br />
Javier Gallo Laya 75
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5<br />
FIGURA-48 y 49 Figuras que ilustran unos daños <strong>de</strong> la clase 4 tras 18 eventos que superaron los valores <strong>de</strong> la norma UNE<br />
22-381.<br />
(e) El criterio limitador <strong>de</strong> la <strong>onda</strong> aérea no está normalizado en españa. La RI 8485 <strong>de</strong>l USBM [1] elaborado Siskind,<br />
Stagg, Kopp y Stachura. Este criterio es bastante restrictivo. El Dep. De Ing. Minera <strong>de</strong> la UPV / EHU ha comprobado que<br />
para voladuras que indujeron valores <strong>de</strong> <strong>onda</strong> aérea superiores a 142 dBL (0,0365 psi; 250 Pa) (medidos con un micrófono<br />
<strong>de</strong> respuesta líneal a partir <strong>de</strong> 2 Hz) no se producen daños en los paneles (ventanas) <strong>de</strong> los edificos a los que afecta (Gallo,<br />
1999). Para esta clase <strong>de</strong> micrófono el límite máximo <strong>de</strong> <strong>onda</strong> añerea que permite el USBM es 133 dBL (0,011 psi; 76 Pa).<br />
Según los mismos autores solamente a partir <strong>de</strong> 170 dBL ( 0,9 psi; 6324 Pa) las roturas <strong>de</strong> cristales son generalizadas.<br />
(1) Para mediciones con sonómetros <strong>de</strong> la <strong>onda</strong> aérea se pue<strong>de</strong> emplear el criterio <strong>de</strong> Siskind y Summers. Este sigue siendo<br />
bastante restrictivo. Se ha comprobado que los fuegos artificiales en la “Aste Nagusia <strong>de</strong> Bilbao” generan valores <strong>de</strong> <strong>onda</strong><br />
aérea mayores <strong>de</strong> 140 dBL, medios con sonómetro (valor <strong>de</strong> la función PEAK) sin que se produzacan rotura <strong>de</strong> ventanas<br />
(Gallo, 1997).<br />
Javier Gallo Laya 76<br />
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5<br />
7.2. Parametros fundamentales <strong>de</strong>l <strong>registro</strong> para los criterios UNE y DIN<br />
Javier Gallo Laya 77
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5<br />
(a) El sismografo pro<strong>por</strong>ciona la velocidad pico <strong>por</strong> cada canal <strong>de</strong> <strong>registro</strong> y su frecuencia. Estos se <strong>de</strong>nominan<br />
a.1. ppvv y frv: velocidad pico en el canal vertical y frecuencia asociada a ese pico <strong>por</strong> el método <strong>de</strong>l semiperiodo.<br />
a.2. ppvt y frt: velocidad pico en el canal transversal y frecuencia asociada a ese pico calculada <strong>por</strong> el metodo <strong>de</strong>l<br />
semiperiodo.<br />
a.3. ppvl y frl: velocidad pico en el canal longitudinal y frecuencia asociada a ese pico calculada <strong>por</strong> el metodo <strong>de</strong>l<br />
semiperiodo.<br />
(b) El micrófono (en L) pro<strong>por</strong>ciona el nivel <strong>de</strong> presión sonora pico y la frecuencia asociada. Estos se <strong>de</strong>nominan pspl y<br />
frpspl.<br />
7.3. Determinación <strong>de</strong> cuando el <strong>registro</strong> supera el criterio <strong>de</strong> limitación.<br />
7.3.1. Vibraciones<br />
Javier Gallo Laya 78<br />
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5<br />
(a) Seleccionar <strong>de</strong>l criterio limitador UNE o DIN una curva limitadora en función <strong>de</strong>l tipo <strong>de</strong> estructura <strong>de</strong>finidos en la<br />
norma.<br />
(b) Meter en los gráficos las parejas <strong>de</strong> cada canal velocidad-frecuencia (frecuencia en abcisas y vel. en or<strong>de</strong>nadas). Si el<br />
punto queda <strong>por</strong> encima <strong>de</strong> la recta elegida anteriormente, entonces el <strong>registro</strong> pasa el límite <strong>de</strong> prevención y PUEDE<br />
producir <strong>de</strong>sperfectos en la estructura.<br />
1000<br />
100<br />
10<br />
VELOCIDAD DE VIBRACION PICO (mm/s)<br />
1<br />
1 10 15 75 100 1000<br />
FRECUENCIA (Hz)<br />
FIGURA-50. Criterio limitador UNE 22-381-93<br />
FIGURA-51. Criterio limitador DIN4150<br />
7.3.2. Onda aérea.<br />
(a) En el criterio elegido no se usa frpspsl.<br />
20<br />
9<br />
4<br />
100<br />
45<br />
20<br />
GRUPO I<br />
GRUPO II<br />
GRUPO III<br />
(b)Comparar el nivel másimo <strong>de</strong> pspl con el límite establecido <strong>por</strong> la RI 8485, USBM o <strong>por</strong> Siskinds y Summers si la<br />
medición se realizó con un sonómetro. Emplee solamente los valores límite.<br />
NIVELES DE ONDA AÉREA MAXIMOS PARA UNA VOLADURA. MEDICIONES CON<br />
SONÓMETRO (Siskind, Summers)<br />
Líneal pico<br />
dB(L)<br />
C-Pico<br />
dB(C)<br />
A-Pico<br />
dB(A)<br />
Javier Gallo Laya 79
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5<br />
Nivel seguro 128 120 95<br />
Nivel <strong>de</strong> precaución 128 a 136 120 a 130 95 a 115<br />
Nivel límite 136 130 115<br />
NIVELES LÍMITE DE ONDA AEREA GENERADA POR VOLADURAS (RI 8485, USBM)<br />
Rango <strong>de</strong> respuesta líneal <strong>de</strong>l instrumento para medir la dBL<br />
<strong>onda</strong> aérea<br />
Psi Pa<br />
0,1-200 Hz 134 0,0145 100<br />
2-200 Hz(*) 133 0,0130 90<br />
6-200 Hz 129 0,0080 55<br />
> 6-200 Hz<br />
(*) Valores límite a emplear <strong>por</strong> los usuarios <strong>de</strong>l DIM.<br />
105 0,0050 3,5<br />
Javier Gallo Laya 80
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5 ANEXO A<br />
ANEXO A<br />
INSTRUCCIONES PARA EL DISEÑO DE ENSAYOS DE VIBRACIONES CON CARGAS<br />
TOTALMENTE CONFINADAS PARA DETERMINAR EL MODELO DE RSPUESTA<br />
DINAMICA DEL TERRENO.<br />
A.1. GENERALIDADES.<br />
Este ensayo nos permitirá obtener un mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> respuesta dinámica <strong>de</strong>l terreno que nos relaciona la velocidad <strong>de</strong> vibración<br />
con la carga operante y la distancia <strong>de</strong> la estructura más sensible.<br />
El procedimiento consiste, en líneas generales, en lo siguiente:<br />
(1)Determinar las cargas a <strong>de</strong>tonar y distancias <strong>de</strong> ubicación <strong>de</strong> los geófonos en el ensayo para: (1.1) po<strong>de</strong>r extrapolar los<br />
valores <strong>de</strong> velocidad <strong>de</strong> vibración <strong>de</strong>l ensayo a las condiciones reales <strong>de</strong> carga operante <strong>de</strong> la voladura y distancia <strong>de</strong> las<br />
“estructuras sensibles a las <strong>vibraciones</strong>”. (1.2) Para que el mo<strong>de</strong>lo resulte fiable <strong>de</strong>s<strong>de</strong> el punto <strong>de</strong> vista estadístico.<br />
(2)Determinar la longitud <strong>de</strong> barreno, diámetro <strong>de</strong> perforación, longitud <strong>de</strong> retacado, material <strong>de</strong> retacado y condiciones <strong>de</strong>l<br />
emplazamiento para que toda la energía liberada al macizo se “emplee en generar <strong>vibraciones</strong>”. Esto implica que se utilice<br />
la menor cantidad <strong>de</strong> energía en romper y <strong>de</strong>splazar la roca, lo cual se consigue alejando suficientemente el barreno <strong>de</strong><br />
cualquier frente libre.<br />
(3)Determinar el número <strong>de</strong> barrenos a perforar (o lo que es lo mismo el número <strong>de</strong> <strong>de</strong>tonaciones) en función <strong>de</strong> (3.1) el<br />
número <strong>de</strong> muestras necesarias para que el mo<strong>de</strong>lo sea fiable <strong>de</strong>s<strong>de</strong> el punto <strong>de</strong> vista estadístico y (3.2) <strong>de</strong>l número <strong>de</strong><br />
gófonos que se dispone.<br />
A.1.1Definiciones<br />
(a) Definición <strong>de</strong> ensayo con cargas totalmente confinadas. Ensayo en el que la disposición <strong>de</strong> las cargas es tal que la<br />
energía liberada al ser <strong>de</strong>tonadas solo se utiliza para generar <strong>vibraciones</strong>. Esta disposición tiene las características<br />
siguientes: (1) valor <strong>de</strong> piedra infinito; en la práctica<br />
(b) Definición <strong>de</strong> “respuesta dinámica <strong>de</strong>l terreno”. La respuesta dinámica <strong>de</strong>l terreno es una característica <strong>de</strong> este que<br />
nos relaciona la velocidad <strong>de</strong> vibración con la que vibrará cada punto <strong>de</strong>l macizo en función <strong>de</strong> la energía que llega e ese<br />
punto. Esta energía “que llega” es función <strong>de</strong> la carga <strong>de</strong>tonada en la voladura, <strong>de</strong> la distancia <strong>de</strong>l punto a la voladura, <strong>de</strong>l<br />
tipo <strong>de</strong> voladura, y <strong>de</strong> la características topográficas y litológicas.<br />
(c) Característica <strong>de</strong> la ley carga-distancia <strong>de</strong>ducible.<br />
(d) Carga operante. Máxima carga que se <strong>de</strong>tona en una voladura en un intervalo <strong>de</strong> tiempo inferior a 8 ms.<br />
(1) Si se emplean <strong>de</strong>tonadores eléctricos <strong>de</strong> microrretardo la carga operante es igual a la mayor carga obtenida como suma<br />
<strong>de</strong> las cargas <strong>de</strong> todos los barrenos que se ceban con el mismo <strong>de</strong>tonador. Ver ejemplo.<br />
Si se emplean <strong>de</strong>tonadores <strong>de</strong> retardo la carga operante se calcula igual que para los <strong>de</strong> microretardo.Sin embargo, se<br />
observa en la práctica que hay mucha dispersión entre los tiempos reales <strong>de</strong> salida <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tonadores. Asi pues si<br />
<strong>de</strong>tonamos, <strong>por</strong> ejemplo 3 <strong>de</strong>tonadores Nº V salen en teoría a los 3,5 s <strong>de</strong> cebarlos pero en realidad pue<strong>de</strong>n salir dispersos<br />
unos 17 a 20 ms: <strong>por</strong> ejemplo a 3480, 3500 y 3520 ms. Por tanto la vibración generada no se correspon<strong>de</strong> con la suma <strong>de</strong><br />
las cargas <strong>de</strong> los tres barreno sino con la <strong>de</strong> uno pues los tiempos <strong>de</strong> salida entre ellos difieren más <strong>de</strong> 8 ms. De todas<br />
maneras existe la posibilidad <strong>de</strong> que todos ellos salgan al mismo tiempo (3510, 3505 y 3515 ms <strong>por</strong> ejemplo) con lo que la<br />
carga operante si que es la suma <strong>de</strong> los tres. De esto se <strong>de</strong>duce que, <strong>por</strong> precaución, la carga operante se <strong>de</strong>be calcular igual<br />
que como se hacía con los <strong>de</strong> microretardo.<br />
(2) Si se emplea un sistema no eléctrico la carga operante es igual a la mayor carga obtenida como suma <strong>de</strong> las cargas <strong>de</strong><br />
todos los barrenos que consecutivamente salgan con menos <strong>de</strong> 8 ms <strong>de</strong> intervalo entre uno y otro. Ver ejemplo.<br />
(e) Termino distancia o distancia escalada o distancia equivalente (TD ó SD). A efectos <strong>de</strong> este anéxo su valor vale:<br />
TD=D/Q^0,5. Don<strong>de</strong> D= distancia voladura a la estructura sensible. Q= carga operante <strong>de</strong> la voladura.<br />
Javier Gallo Laya 82<br />
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5 ANEXO A<br />
A.2. PROCEDIMIENTO DE DISEÑO DEL ENSAYO DE VIBRACIONES CON CARGAS TOTALMENTE<br />
CONFINADAS.<br />
A.2.1.Paso 1. Datos <strong>de</strong> partida. Debe conocer los siguientes parámetros:<br />
(1)Carga operante(Qo)que se estima emplear en las voladuras reales. Si hay varios valores posibles <strong>de</strong>termine el valor<br />
máximo (Qomax), mínimo(Qomin) y medio (Qmed).<br />
(2)Distancia(s) (Do) aproximada(s) <strong>de</strong> la(s) estructuras más sensibles a los efectos <strong>de</strong> la vibración. Si hay varios valores<br />
posibles <strong>de</strong>termine el valor máximo (Domax), mínimo(Domin) y medio (Dmed).<br />
(3)Número <strong>de</strong> geófonos disponibles.<br />
(4)Nivel <strong>de</strong> <strong>vibraciones</strong> máximo que <strong>de</strong>searía conseguir con las voladuras (Ve). Se <strong>de</strong>ben elegir en función <strong>de</strong> la norma<br />
aplicable. Los valores habituales en base a la norma UNE 22-381 se dan en esta tabla.<br />
VALORES DE Ve<br />
Modificado <strong>de</strong> norma UNE 22-381 y solamente válido para el paso 2.(3) <strong>de</strong>l procedimiento que se<br />
<strong>de</strong>scribe en el punto B.2 <strong>de</strong> este documento<br />
Concepto Valor Observaciones<br />
Edificios <strong>de</strong> viviendas en buen estado y/o <strong>de</strong> reciente 9 mm/s<br />
construcción que van a ser sometidos a campañas <strong>de</strong><br />
voladuras prolongadas (más <strong>de</strong> 10 voladuras)<br />
Edificios <strong>de</strong> viviendas antiguos y/o con estructura en mal 4 mm/s<br />
estado que van a ser sometidos a campañas <strong>de</strong> voladuras<br />
prolongadas (mas <strong>de</strong> 10 voladuras).<br />
Edificios <strong>de</strong> valor arquitectónico o histórico que van a 4-9 mm/s<br />
ser sometidos a campañas <strong>de</strong> voladuras prolongadas (más<br />
<strong>de</strong> 10 voladuras)<br />
Edificios o naves industriales que van a ser sometidos a 20 mm/s<br />
campañas <strong>de</strong> voladuras prolongadas (más <strong>de</strong> 10<br />
voladuras)<br />
Límite máximo permitido para no inducir daños en los 20 mm/s<br />
elementos arquitectónicos en campañas <strong>de</strong> voladuras<br />
cortas (menos <strong>de</strong> 10 voladuras). Edificios antiguos o con<br />
estructuras <strong>de</strong>fectuosas.<br />
Límite máximo permitido para no inducir daños en los 30 mm/s<br />
elementos arquitectónicos en campañas <strong>de</strong> voladuras<br />
cortas (menos <strong>de</strong> 10 voladuras). Edificios antiguos o con<br />
estructuras <strong>de</strong>fectuosas.<br />
A.2.2.Paso 2. Determinación <strong>de</strong> cargas a <strong>de</strong>tonar <strong>por</strong> barreno. (MET-7)<br />
(1) Determinar los valores <strong>de</strong> TD máximo (Tdomax) , medio (Tdomed) y mínimo (Tdmin) a partir <strong>de</strong> los valores <strong>de</strong> Do<br />
(max, med y min) y Qo (max, med y min). Emplee estas fórmulas:<br />
Tdomax= Domax/Qomin 0,5<br />
Tdomin=Domin/Qomax 0,5<br />
Tdomed=Domed/Qomed 0,5<br />
(2) Si Tdomax> 50 se fijará el valor en 50. Si Tdomin
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5 ANEXO A<br />
PVS (mmm/s=<br />
15<br />
13<br />
11<br />
9<br />
7<br />
5<br />
3<br />
1<br />
-1<br />
FIGURA-A1<br />
AJUSTES TIPO PARA VOLADURAS EN EL PAIS VASCO (MET-7) (Gallo, 2000)<br />
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90<br />
D/Q^0,5; (m/kg^0,5)<br />
(4) Calcule un valor <strong>de</strong> carga estimada Qe=(Domin/T<strong>de</strong>) 2 .<br />
(5) Calcule unos valores que <strong>de</strong>nominaremos T<strong>de</strong>max, T<strong>de</strong>med y T<strong>de</strong>min con las siguientes fórmulas.<br />
T<strong>de</strong>max=Domax/Qe 0,5<br />
T<strong>de</strong>min=Domin/Qe 0,5<br />
T<strong>de</strong>med=Domed/Qe 0,5<br />
(6) Si Tdomax> 50-70 se fijará el valor en 50. Si Tdomin
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5 ANEXO A<br />
FIGURA-A3<br />
FIGURA-A4.<br />
Javier Gallo Laya 86<br />
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5 ANEXO A<br />
FIGURA-A5.<br />
A.2.3.Paso 3. Longitud <strong>de</strong>l barreno.<br />
La longitud <strong>de</strong>l barreno <strong>de</strong>be ser suficientemente gran<strong>de</strong> como para que la carga que introduzca no <strong>de</strong>splace material hacia<br />
el frente libre. Esto equivale a <strong>de</strong>cir que aseguramos que la carga esté totalmente confinada. Para ello comprueba que se<br />
verifica lo siguiente:<br />
(1) La distancia (DCS) <strong>de</strong>l extremo <strong>de</strong> la carga a la superficie <strong>de</strong>l terreno sea al menos 1,2 veces la distancia (B) en metros<br />
igual al diámetro <strong>de</strong> perforación en pulgadas inglesas. Es <strong>de</strong>cir: tome el diámetro <strong>de</strong> perforación y páselo a pulgadas, la<br />
distancia (B) es ese mismo valor pero en metros. Por ejemplo si perforamos con 89 mm esto son 3,5 in entonces B= 3,5 m y<br />
DCS= 1,2*3,5= 4,2 m. La longitud <strong>de</strong>l barreno la elegiríamos sumando a DCS=4,2 m la longitud <strong>de</strong> la carga (lc);<br />
Lbarreno=DCS+Lcarga. En total podrían ser unos 5 m.<br />
(2) Comprobar que el consumo específico calculado con la fórmula siguiente sea menor <strong>de</strong> 0,1 kg/m3.<br />
Q<br />
Ce =<br />
≤ 0 1,<br />
kg<br />
3<br />
0,<br />
513 ⋅ DCS m<br />
Si Ce> 0,1 <strong>de</strong>be aumentar el valor <strong>de</strong> DCS.<br />
A.2.4.Paso 4. Diámetro <strong>de</strong> perforación.<br />
3<br />
Po<strong>de</strong>mos elegir el que sea aunque es recomendable que no sea superior a 4 in (101 mm) puesto que la carga <strong>de</strong>be ajustarse<br />
al diámetro <strong>de</strong>l barreno. Por ejemplo si perforamos con 89 mm y vamos a emplear cartuchos <strong>de</strong> dinamita 26 mm <strong>de</strong>bemos<br />
hacer una paquete <strong>de</strong> 4 o 5 cartuchos para ajustar la carga lo máximo posible a la pared <strong>de</strong>l barreno. En este caso no<br />
podrían colocarse cargas consistentes en uno o dos cartuchos <strong>de</strong> 26 mm ya que quedarían muy <strong>de</strong>sacoplados.<br />
A.2.5.Paso 5. Longitud y material <strong>de</strong> retacado.<br />
Javier Gallo Laya 87
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5 ANEXO A<br />
La longitud <strong>de</strong> retacado será igual al valor DCS antes <strong>de</strong>finido.<br />
El material <strong>de</strong> retacado pue<strong>de</strong> ser el <strong>de</strong>tritus <strong>de</strong> perforación.<br />
A.2.6.Paso 6. Condiciones <strong>de</strong>l ensayo para que el mo<strong>de</strong>lo sea fiable <strong>de</strong>s<strong>de</strong> el punto <strong>de</strong> vista estadístico.<br />
Para que el mo<strong>de</strong>lo que se obtenga <strong>por</strong> el método <strong>de</strong> ajuste <strong>de</strong> mínimos cuadrados, conocido como OLS, (o métodos<br />
modificados <strong>de</strong> este tales como los algoritmos conocidos como Monotonic y Robust) sea fiable <strong>de</strong>bemos<br />
(1) Se <strong>de</strong>ben obtener como nínimo 16 <strong>registro</strong>s. Es <strong>de</strong>cir 16 puntos <strong>de</strong> coor<strong>de</strong>nadas TD-velocidad <strong>de</strong> vibración.<br />
(2) Deben estar distribuidos <strong>de</strong> la siguiente manera: al menos 4 en el extremo inferior <strong>de</strong> TD ensayado. Al menos 4 en el<br />
extremo superior <strong>de</strong>l rango <strong>de</strong> Td ensayado. Ver figura 5.<br />
(3) El coeficiente <strong>de</strong> variación <strong>de</strong> los valores correspondientes al mismo valor <strong>de</strong> TD <strong>de</strong>be ser menor <strong>de</strong> 20. A efectos<br />
prácticos <strong>de</strong> TD-1 a TD+1; es <strong>de</strong>cir que difieran 1 en valor absoluto.<br />
(4) El valor <strong>de</strong> R2 <strong>de</strong>l ajuste <strong>de</strong>be ser mayor <strong>de</strong> 0,7. El valor <strong>de</strong> R2ajustado <strong>de</strong>be ser mayor <strong>de</strong> 0,65.<br />
Javier Gallo Laya 88<br />
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5 ANEXO A<br />
FIGURA-A6.<br />
Javier Gallo Laya 89
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5 ANEXO A<br />
(Pagina en blanco)<br />
Javier Gallo Laya 90
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5 ANEXO B<br />
ANEXO B<br />
EXPLICACIÓN DE LA INFORMACIÓN CONTENIDA EN UN REGISTRO.<br />
Los <strong>registro</strong>s son archivos <strong>de</strong> sólo lectura y <strong>por</strong> tanto no son modificables. Todos los datos <strong>de</strong> usuario, localización, cliente<br />
y notas, así como la fecha y hora, que haya introducido en el geófono antes <strong>de</strong> la pega no podrán ser modificados tras ella.<br />
Igualmente no son modificables ninguno <strong>de</strong> los valores <strong>de</strong> velocidad <strong>de</strong> vibración, frecuencia, aceleración, <strong>de</strong>splazamieto,<br />
sobrepresión, etc que halla medido el instrumento.<br />
Javier Gallo Laya 91<br />
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5 ANEXO B<br />
B.1. HOJA 1.RESUMEN DEL EVENTO (EVENT SUMARY SHEET)<br />
FIGURA-B1. HOJA 1 DEL REGISTRO DE VIBRACIONES. RESUMEN DEL EVENTO<br />
(1)EVENT TYPE: Tipo <strong>de</strong> evento.<br />
(2)SERIAL NO. Numero <strong>de</strong> serie <strong>de</strong>l aparato. No se pue<strong>de</strong> programar. Debe incluirse en el formulario TF-2 este dato. Este<br />
número <strong>de</strong> serie consta en una placa en el geófono, la cual <strong>de</strong>be preservarse.<br />
Javier Gallo Laya 92
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5 ANEXO B<br />
(3)CODE. Nombre <strong>de</strong>l archivo <strong>de</strong> or<strong>de</strong>nador que contiene los datos <strong>de</strong>l <strong>registro</strong>. El nombre lo genera <strong>de</strong> forma automática<br />
el programa <strong>de</strong> comunicación entre el or<strong>de</strong>nador y el geófono cuando el <strong>registro</strong> es volcado.<br />
Los programas <strong>de</strong> comunicaciones son: (1) Para el VT: VT567.exe y (2) para el DS: DS567.exe. Ambos funcionan bajo el<br />
sistema operativo MS-DOS.<br />
El nombre <strong>de</strong>l archivo es aleatorio y no tiene una extensión concreta como <strong>por</strong> ejemplo tienen los documentos <strong>de</strong><br />
Microsoft-Word (extensión “doc”).<br />
(4)TIME & DATE: Fecha y hora en la que se obtuvo el <strong>registro</strong>. La hora correspon<strong>de</strong> al momento en el que se activaron los<br />
geófonos o el micrófono al paso <strong>de</strong> la <strong>onda</strong> <strong>de</strong> vibración. En el caso <strong>de</strong> que el RECORD MODE sea en “continuous” o<br />
“single shot” pone el canal <strong>por</strong> el que se activó antes <strong>de</strong> la hora <strong>de</strong> disparo. En este caso es Trans. at 12 h 48 min. El<br />
geófono se activó <strong>por</strong> el canal transversall a las 12 h 48 min <strong>de</strong>l día 27 <strong>de</strong> Abril <strong>de</strong> 1999.<br />
La Fecha y la hora <strong>de</strong>l geófono se pue<strong>de</strong>n modificar aunque la almacenada en el <strong>registro</strong> no y figurará la correspondiente a<br />
la que lleva el relog interno <strong>de</strong>l aparato.<br />
(5)TRIGGER SOURCE (Solo para RECORD MODE en continuos o single-shot): Fuente <strong>de</strong> disparo. Indica cual <strong>de</strong> los<br />
cuatro canales pue<strong>de</strong> usar para dispararse (los tres <strong>de</strong>l geófono o el único <strong>de</strong>l micrófono). También nos da la información <strong>de</strong><br />
cual es el nivel umbral <strong>de</strong> disparo. El nivel umbral <strong>de</strong> disparo es el valor mínimo que <strong>de</strong>be sentir el aparato para que este<br />
comience a registrar. Por ejemplo si ponemos el umbral mínimo <strong>de</strong> disparo (TRIGGER LEVEL) a 1 mm/s y nuestra<br />
voladura produjese un nivel <strong>de</strong> vibración inferior el aparato no se activaría. Si la voladura produjese niveles <strong>de</strong> vibración<br />
mayores <strong>de</strong> 1mm/s el aparato se activará cuando la vibración que llegue al transductor alcance ese valor. En voladuras no<br />
muy fuertes si el umbral <strong>de</strong> disparo es muy alto no registraremos la <strong>onda</strong> que ha llegado antes <strong>de</strong> que se superase dicho<br />
umbral <strong>de</strong> disparo. Por esta razón no se <strong>de</strong>ben elegir umbrales <strong>de</strong> disparo muy altos si <strong>de</strong>seamos grabar íntegramente la<br />
<strong>onda</strong> generada.<br />
En este caso se pue<strong>de</strong> activar <strong>por</strong> el geófono y micrófono (<strong>por</strong> cualquiera <strong>de</strong> los cuatro canales) Con umbrales <strong>de</strong> disparo<br />
<strong>de</strong> 1 mm/s para los tres canales <strong>de</strong>l geófono y 138,6 dBL para el canal <strong>de</strong>l micro.<br />
Esta opción se <strong>de</strong>be programar antes <strong>de</strong> iniciar la medición<br />
(6) RECORD TIME Tiempo <strong>de</strong> <strong>registro</strong>; tiempo en el que el aparato está leyendo la vibración <strong>de</strong>l terreno <strong>de</strong>s<strong>de</strong> que se<br />
activa. En nuestro caso habrá estado leyendo 5 s; <strong>de</strong>s<strong>de</strong> las 10:48:59 hasta las 12:49:04. El tiempo <strong>de</strong> <strong>registro</strong> <strong>de</strong>be ser el<br />
suficientemente elevado como para registrar toda la forma <strong>de</strong> <strong>onda</strong> <strong>de</strong>l geófono y <strong>de</strong>l micrófono, Para ello elija un tiempo<br />
<strong>de</strong> <strong>registro</strong> unos 2 – 5 s mayor el tiempo que corresp<strong>onda</strong> al último número <strong>de</strong> <strong>de</strong>tonador que se use en la pega.<br />
(7)LOCATION. Localización <strong>de</strong>l geófono. Esto se <strong>de</strong>be programar antes <strong>de</strong> realizar la medición. Recuer<strong>de</strong> que lo que<br />
introduzca no podrá ser modificado tras la voladura.<br />
(8)CLIENT. Cliente para el que se hace la medida. Esto se <strong>de</strong>be programar antes <strong>de</strong> realizar la medición. Recuer<strong>de</strong> que lo<br />
que introduzca no podrá ser modificado tras la voladura.<br />
(9)USER. Usuario o persona que efectúa la medición. Esto se <strong>de</strong>be programar antes <strong>de</strong> realizar la medición. Recuer<strong>de</strong> que<br />
lo que introduzca no podrá ser modificado tras la voladura.<br />
(10)NOTES: Anotaciones u observaciones. Esto se <strong>de</strong>be programar antes <strong>de</strong> realizar la medición. Recuer<strong>de</strong> que lo que<br />
introduzca no podrá ser modificado tras la voladura.<br />
(11)SCALED DISTANCE. Distancia reducida: TD= D/Q 0,5 . Esta distancia reducida se calcula a partir <strong>de</strong> los datos <strong>de</strong><br />
carga operante (carga al mismo tiempo) y distancia <strong>de</strong> la pega al punto <strong>de</strong> <strong>registro</strong>. Distancia y carga se <strong>de</strong>ben introducir<br />
antes <strong>de</strong> realizar la medición. La distancia reducida la calcula el aparato a partir <strong>de</strong> estos valores. Recuer<strong>de</strong> que lo que<br />
introduzca no podrá ser modificado tras la voladura.<br />
(12)PEAK VECTOR SUM (pvs). Modulo <strong>de</strong> la suma vectorial <strong>de</strong> las tres componentes (canales) registradas; Longitudinal,<br />
vertical y transversal. Este valor siempre es mayor o igual a cada uno <strong>de</strong> los picos <strong>por</strong> canal. en este caso vale 28 mm/s. El<br />
aparato también da el instante en el que se registra el valor <strong>de</strong> PVS máximo (28,6 mm/s); en este caso es 120 ms.<br />
Cuando coloquialmente se habla <strong>de</strong> velocidad <strong>de</strong> vibración nos po<strong>de</strong>mos referir al PVS o al mayor pico <strong>de</strong>l registrado en<br />
los 3 canales. Tras una voladura el valor que aparecerá en la pantalla LCD <strong>de</strong>l instrumento será el mayor pico. En este caso<br />
en la pantalla LCD <strong>de</strong>l aparato apararecerá la lectura <strong>de</strong>l canal vertical “vert; 23 mm/s”.<br />
Javier Gallo Laya 93<br />
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5 ANEXO B<br />
(13)MICROPHONE: Indica la pon<strong>de</strong>ración (filtro) con la que mi<strong>de</strong> el micrófono. En este caso se ha usado la pon<strong>de</strong>ración<br />
lineal. Recordamos que hay tres tipos <strong>de</strong> pon<strong>de</strong>ración: A, B, C. Los tipos <strong>de</strong> filtros se recogen en UNE 20-464-90. Cuando<br />
no se utiliza filtro se dice que se mi<strong>de</strong> en “L”; es <strong>de</strong>cir en dBL<br />
(14)PK AIR: Valor máximo <strong>de</strong> la Onda aérea y el instante <strong>de</strong> tiempo en que se da.<br />
(15)ZC FREC: Valor <strong>de</strong> la frecuencia <strong>de</strong> la <strong>onda</strong> que registra el canal <strong>de</strong>l micrófono. Este valor <strong>de</strong> fracuencia solo se<br />
pro<strong>por</strong>ciona si medimos sin pon<strong>de</strong>ración (ruido en dBL).<br />
(16)BATTERY LEVEL: Nivel <strong>de</strong> batería. Es im<strong>por</strong>tante que este nivel no sea muy bajo (menor <strong>de</strong> 1 V) ya que en esas<br />
circunstancias se suelen inducir errores en la medición.<br />
(17)PPV: Velocidad pico <strong>por</strong> canal. Los canales son: Transversal (tran), Vertical (vert) Longitudinal (long).<br />
(18)ZC FREQ: Frecuencia <strong>por</strong> canal calculada <strong>por</strong> el método <strong>de</strong>l semiperiodo <strong>de</strong>finido en la norma UNE 22-381-93.<br />
(19)FFT FREQ: Frecuencia <strong>por</strong> canal calculada <strong>por</strong> la transformada <strong>de</strong> Fourier. Este valor correspon<strong>de</strong> al pulso que lleva<br />
más energía.<br />
Si no hay superposición <strong>de</strong> los efectos <strong>de</strong> los barrenos los valores <strong>de</strong> frecuencia calculados <strong>por</strong> el método <strong>de</strong>l semiperiodo y<br />
los calculados <strong>por</strong> la FFT son mas o menos coinci<strong>de</strong>ntes.<br />
Para usuarios <strong>de</strong>l DIM: Para formas <strong>de</strong> <strong>onda</strong>s sin superposición los valores <strong>de</strong> frecuencia son los obtenidos <strong>por</strong> el método<br />
<strong>de</strong>l semiperiodo y para <strong>onda</strong>s muy complejas que se exprese el valor <strong>de</strong> frecuencia en función <strong>de</strong> la FFT en forma <strong>de</strong> rango<br />
(<strong>por</strong> ejemplo entre 20 y 30 hz) (ver MI 1004-2.A “Vibraciones <strong>generadas</strong> <strong>por</strong> Voladuras”).<br />
(20)TIME (REL. TO TRIGGER). Instante <strong>de</strong> tiempo (relativo al disparo) en el que se registra el valor <strong>de</strong> ppv (velocidad<br />
pico). A este instante correspon<strong>de</strong> Zcfrec , accel , wave disp .<br />
(21)ACCEL: Aceleración <strong>por</strong> canal. No se mi<strong>de</strong> en mm/s 2 sino relativa al valor <strong>de</strong> g (9810 mm/s2); es <strong>de</strong>cir que 0,20 es<br />
una aceleración <strong>de</strong> 0,20*g=0,20*9810 mm/s 2 = 2000 mm/s<br />
(22)¼ WAVE DISP: Desplazamiento <strong>por</strong> canal en mm.<br />
(23)SENSORCHECK.: Testeo automático que hace el geófono antes y/o <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> l <strong>registro</strong> (según mo<strong>de</strong>lo y lo que<br />
hallamos elegido al programar el aparato). En este test se mira que cada canal mi<strong>de</strong>; que mida correctamente o no <strong>de</strong>pen<strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>l calibrado <strong>de</strong>l aparato. En este caso lo han pasado con éxito los tres canales (passed. Sin fallase pondría Failed y el<br />
<strong>registro</strong> que se obtuviese <strong>de</strong> ese canal lo <strong>de</strong>beríamos <strong>de</strong>sechar.<br />
(24)TRAN: Componente o canal transversal.<br />
(25)VERT: Componente o canal vertical.<br />
(26)LONG: Componente o canal longitudinal.<br />
(27)GRAFO DEL SENSORCHECK: Grafo <strong>de</strong> la verificación <strong>de</strong>l funcionamiento <strong>de</strong> los canales.<br />
(28)INTERNAL MIC CHANNEL TEST: Test <strong>de</strong>l micrófono.<br />
(29)CALIBRATED ON: Fecha <strong>de</strong> calibración. Las especificaciones técnicas <strong>de</strong> cada aparato indican cada cuanto tiempo<br />
<strong>de</strong>ben calibrarse estos.<br />
Javier Gallo Laya 94
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5 ANEXO B<br />
Javier Gallo Laya 95<br />
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5 ANEXO B<br />
B.2. HOJA 2 . SISMOGRAMA.<br />
(a)El sismograma es la representación gráfica <strong>de</strong> cómo <strong>de</strong>tecta el aparato el movimiento <strong>de</strong>l terreno y <strong>de</strong>l aire (<strong>onda</strong> aérea)<br />
en el punto en que está ubicado. Es <strong>de</strong>cir da una representación <strong>de</strong> la velocidad <strong>de</strong> vibración en función <strong>de</strong>l tiempo para<br />
cada canal <strong>de</strong>l geófono y <strong>de</strong> la <strong>onda</strong> aérea (Pa o dBL) en función <strong>de</strong>l tiempo para el canal <strong>de</strong>l micro.<br />
FIGURA-B2. HOJA 2 DEL REGISTRO DE VIBRACIONES. SIMOGRAMAS (WAVEFORM)<br />
(b)Contiene los datos siguientes:<br />
(30)SISMOGRMA. Sismograma <strong>de</strong> los cuatro canales; tres <strong>de</strong>l geófono (tran, vert y long) y uno <strong>de</strong>l micro (microphone).<br />
Javier Gallo Laya 96
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5 ANEXO B<br />
(31)ESCALA DE LA VELOCIDAD (ABCISAS PARA TRANSVERSAL, VERT Y LONG). En este caso son 2 mm/s <strong>por</strong><br />
cada división. Se pue<strong>de</strong> elegir la escala a la hora imprimir el <strong>registro</strong>.<br />
(32)ESCALA DEL MICROFONO (ABCISAS PARA EL MICROFONO) . En este caso son 5 Pa <strong>por</strong> cada división. Se<br />
pue<strong>de</strong> elegir la escala a la hora imprimir el <strong>registro</strong>.<br />
(33) ESCALA DE TIEMPO. En este caso son 250 milisegundos <strong>por</strong> división. Se pue<strong>de</strong> elegir la escala a la hora imprimir<br />
el <strong>registro</strong>.<br />
(34)SEGUNDOS QUE CONTIENE CADA PAGINA. En este caso son 6,589 en la primera y segunda página.<br />
(c)Nota: Si se observa el <strong>registro</strong> se ve que el aparto registra la <strong>onda</strong> que hay 250 ms antes <strong>de</strong> que se activase este. Esto se<br />
<strong>de</strong>be a que el aparato una vez que se pone a registrar está monitorizando el terreno continuamente y almacennado en<br />
memoria los 250 ms últimos (mas o menos lo que hace es grabar y borrar continuamente). El aparato lo que hace, al<br />
activarse <strong>por</strong> un impulso superior al que marca el “trigger” , es simplemente habilitar la memoria para guardar los datos en<br />
esta durante el tiempo <strong>de</strong> <strong>registro</strong> con el que se ha programado (record time) así como los 250 ms anteriores.<br />
Esto garantiza, a efectos prácticos, que se registre toda la <strong>onda</strong> generada <strong>por</strong> la voladura; <strong>de</strong>s<strong>de</strong> que <strong>de</strong>tona el primer<br />
barreno hasta que lo hace el último.<br />
Javier Gallo Laya 97<br />
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5 ANEXO B<br />
B.3. HOJA 3. ESPECTRO DE FRECUENCIAS.<br />
(a)En esta hoja tenemos los espectros <strong>de</strong> las señales recibidas en el sismograma. El espectro <strong>de</strong> la señal (vibración <strong>de</strong>l<br />
terreno, <strong>onda</strong>) y registrada con el sismograma es un grafo que tiene en: (1) Abcisas (eje <strong>de</strong> las x): Frecuencias y (2)<br />
Or<strong>de</strong>nadas (eje <strong>de</strong> las y): velocidad aparente. Este es un termino que se obtiene <strong>de</strong> operar con la transformada <strong>de</strong> Fourier. A<br />
efectos prácticos indica la energía.<br />
Este espectro se obtiene mediante una operación matemática que se <strong>de</strong>nomina transformada <strong>de</strong> Fourier.<br />
(b)Nos indica la contidad <strong>de</strong> energía que lleva cada armónico que compone la función <strong>onda</strong> registrada. Un armónico es una<br />
<strong>onda</strong> que es función seno o coseno.<br />
Suponga que la <strong>onda</strong> es muy complicada; es <strong>de</strong>cir su función <strong>de</strong> <strong>onda</strong> es muy complicada. Según la Teoría <strong>de</strong> Fourier<br />
cualquier función <strong>de</strong> <strong>onda</strong> se pue<strong>de</strong> <strong>de</strong>scomponer en la suma <strong>de</strong> funciones tipo seno o coseno <strong>de</strong> diferentes frecuencias y<br />
que tienen una amplitud diferente para cada frecuencia. Tras operar con la transformada <strong>de</strong> fourier obtenemos un gráfico<br />
como lo <strong>de</strong>l <strong>registro</strong> en el que nos da una “imagen” o espectro <strong>de</strong> esa <strong>de</strong>scomposición. Esta imagen consiste en darnos la<br />
amplitud que tiene la función seno o coseno para cada frecuencia. En <strong>de</strong>finitiva, lo que nos indica el gráfico es el nivel <strong>de</strong><br />
energía que lleva la <strong>onda</strong> para cada frecuencia en la que la po<strong>de</strong>mos <strong>de</strong>scomponer, la <strong>onda</strong>. En una voladura nos indica cual<br />
es la frecuencia <strong>de</strong> la “componente” <strong>de</strong> la <strong>onda</strong> que mas vibración produce; está será la frecuencia que <strong>de</strong>finiremos como<br />
predominante. Por lo general resulta bastante difícil <strong>de</strong>finir uns exclusiva frecuencia predominante para la voladura y lo<br />
mejor es <strong>de</strong>finirla en forma <strong>de</strong> rango.<br />
Javier Gallo Laya 98
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5 ANEXO B<br />
FIGURA-B3. HOJA 3 DEL REGISTRO DE VIBRACIONES. ESPECTRO DE FRECUENCIAS.<br />
(c)Esta hoja contiene:<br />
(35)Transformadas <strong>de</strong> los canales <strong>de</strong>l geófono (Vert ,Tran ,Long) y <strong>de</strong>l micrófono.<br />
(36)Y AMPLITUDE. Escala <strong>de</strong> la y, en mm/s <strong>por</strong> división. Entiéndase que no es exactamente velocidad sino más bien un<br />
termino que se refiere a la energía que lleva esa componente <strong>de</strong> la <strong>onda</strong>.<br />
(37)X FRECUENCY Escala <strong>de</strong> las x, en hz <strong>por</strong> división.<br />
Javier Gallo Laya 99<br />
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5 ANEXO B<br />
B.4. HOJA 4. CRITERIO DE PREVENCIÓN.<br />
(a)Tenemos los gráficos <strong>de</strong> cada criterio <strong>de</strong> prevención; UNE, DIN, etc. Hay 3 gráficos, uno <strong>por</strong> cada canal <strong>de</strong>l geófono.<br />
unos puntos. El gráfico tiene en or<strong>de</strong>nadas (eje Y) velocida<strong>de</strong>s en escala logarítmica. En abcisas (eje X) frecuencias en<br />
escala lineal. En cada gráfico vienen representados <strong>por</strong> una nube <strong>de</strong> puntos los valores <strong>de</strong> velocidad <strong>de</strong> vibración<br />
registrados para cada frecuencia. Los puntos tienen <strong>por</strong> coor<strong>de</strong>nadas (x,y) (frecuencia, velocidad). Las frecuencias se<br />
calculan <strong>por</strong> el método <strong>de</strong>l semiperiodo (calculo a partir <strong>de</strong> la forma <strong>de</strong> <strong>onda</strong> <strong>de</strong>l sismograma).<br />
(b)Interpretación <strong>de</strong> la nube <strong>de</strong> puntos. Si uno <strong>de</strong> ellos supera es que la voludura ha dado <strong>vibraciones</strong> que está <strong>por</strong> encima<br />
<strong>de</strong> lo que indica la norma. Si trabajamos con normas UNE o DIN no indica que se tengan que esta voladura traiga como<br />
consecuencia roturas en la estructura. Si trabajamos con norma USBM entonces si que se producirán a consecuencia <strong>de</strong> esta<br />
voladura roturas en el edificio.<br />
(c)Recuer<strong>de</strong> que para la OA no hay un criterio normalizado y <strong>por</strong> eso el programa no contempla ninguno. La valoración la<br />
hará el responsable <strong>de</strong> la campaña <strong>de</strong> mediciones.<br />
FIGURA-B4. HOJA 4 DEL REGISTRO DE VIBRACIONES. CRITERIO DE PREVENCIÓN UNE 22381<br />
Javier Gallo Laya 100
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5 ANEXO B<br />
FIGURA-B6. HOJA 4 DEL REGISTRO. CRITERIO DE PREVENCIÓN DIN4150<br />
Javier Gallo Laya 101<br />
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5 ANEXO B<br />
FIGURA-B7. HOJA 4 DEL REGISTRO. CRITERIO DE PREVENCIÓN DEL USBM (U.S. BUREAU OF MINES)<br />
Javier Gallo Laya 102
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5 ANEXO B<br />
B.5. PARTES PROGRAMABLES DEL REGISTRO.<br />
(a) En el <strong>registro</strong> hay unos datos que po<strong>de</strong>mos elegir nosostros <strong>de</strong> antemano (es <strong>de</strong>cir que los po<strong>de</strong>mos programar).<br />
EVENT TYPE:<br />
TIME & DATE<br />
TRIGGER SOURCE (y TRIGGER LEVEL)<br />
RECORD TIME LOCATION<br />
CLIENT<br />
USER<br />
NOTES<br />
SCALED DISTANCE.<br />
MICROPHONE:<br />
B.3. Partes <strong>de</strong> mayor interés <strong>de</strong>l <strong>registro</strong>.<br />
(a)Las partes <strong>de</strong> mayor interés son y que <strong>por</strong> tanto a vista rápida <strong>de</strong>bemos hojear son:<br />
-PVS<br />
-PPV<br />
-ZCFREC<br />
-PKAIR<br />
B.6. COMO HACER PARA OBTENER UNA VISIÓN RÁPIDA DE SI ESTAMOS O NO FUERA DE LOS<br />
VALORES QUE INDICA LA NORMA.<br />
(a)Tome el valor <strong>de</strong> PVS (12).<br />
(b)Tome el valor <strong>de</strong> ZCFREC (18) asociado a la componente (PPV) <strong>de</strong> mayor velocidad.<br />
(c)Llévelos al gráfico <strong>de</strong> la norma que emplee y marque el punto.<br />
(d)Si es norma UNE o DIN elija el tipo <strong>de</strong> edifico y su línea correspondiente.<br />
(e)Compare si el punto que ha obtenido en –c está <strong>por</strong> <strong>de</strong>bajo no supera. Si está <strong>por</strong> encima <strong>de</strong> la línea <strong>de</strong>limitad en d es que<br />
su voladura produce <strong>vibraciones</strong> <strong>por</strong> encima <strong>de</strong> la norma; sino la voladura produce <strong>vibraciones</strong> <strong>por</strong> <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> la norma.<br />
Javier Gallo Laya 103
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5 ANEXO C<br />
ANEXO C<br />
PARTE TIPO DEL REGISTRO DE VOLADURA<br />
(a)Por cada evento <strong>de</strong>be recorgerse una serie <strong>de</strong> datos que el <strong>registro</strong> <strong>de</strong>l sismógrafo no contiene. Esta información pu<strong>de</strong><br />
tener utilidad posterior. El encargado <strong>de</strong>l <strong>registro</strong> <strong>de</strong>be recoger dicha información en un parte tipo como el que se adjunta.<br />
Javier Gallo Laya 104<br />
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5 ANEXO C<br />
PARTE DE CONTROL DE VOLADURAS Y REGISTROS TF 2-0901<br />
EXPLOTACION /OBRA Proyecto voladura FECHA/HORA<br />
DATOS SOBRE LOS REGISTROS (Describir los campos que se citan)(Ampliar atrás si es necesario)<br />
Registro<br />
S/N +<br />
causas3<br />
Aparato/<br />
Trigger<br />
(3 bis)<br />
Trigger<br />
(4)<br />
Vibracion<br />
(5)<br />
Cantera<br />
(8)<br />
Cantera en<br />
<strong>registro</strong><br />
Base<br />
Base en<br />
<strong>registro</strong><br />
Orientacion<br />
Lastrado y<br />
anclaje<br />
DATOS SOBRE LA ZONA DE DISPARO<br />
(Tachar lo que correp<strong>onda</strong> y <strong>de</strong>scribir) (Señalar en el Proyecto <strong>de</strong> Voladura nueva ubicacion)<br />
Voladura Voladura en otra zona<br />
La prevista+otra en otra zona no<br />
en el lugar<br />
previsto (6)<br />
(6)<br />
prevista(6)<br />
PROYECCIONES (En caso que haya)<br />
Tamaño(Dim. Principal) Intensidad (A/M/B+<strong>de</strong>s) Alcance (en m) Afecciones<br />
Prevista+barrenos no previstos (no<br />
coinci<strong>de</strong> con el diseño prev)(6)<br />
POLVO (Contaminación <strong>de</strong>l ambiente <strong>de</strong> la zona <strong>por</strong> polvo)<br />
Intensidad Centros <strong>de</strong> origen(7) Dir. viento sup Dir viento altura<br />
LLUVIA Y PROTECCIÓN DEL APARATO ANTE LA CLIMATOLOGIA<br />
Lluvia (S/N)+Intensidad<br />
Protecciones <strong>de</strong>l aparato<br />
OBSERVACIONES SOBRE LA EXPLOTACION Y OTROS CONCEPTOS<br />
FOTO (9):<br />
Javier Gallo Laya 105
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5 ANEXO C<br />
INSTRUCCIONES PARA RELLENAR EL PARTE DE CONTROL DE VOLADURAS<br />
(1): Matricula que tiene el parte en Industria. En el caso <strong>de</strong> los <strong>registro</strong>s corresp<strong>onda</strong>n a un mismo evento en el que se han disparado dos o mas voladuras<br />
(dos o mas proyectos) a la vez entonces se pondrán todas las matrículas que corresp<strong>onda</strong>.<br />
(2): 2.1 Para todas las situaciones. Poner el número <strong>de</strong> <strong>registro</strong> <strong>de</strong>l parte correspondiente.<br />
2.2. En el caso <strong>de</strong> que para un mismo día y en una misma cantera haya previstas mas <strong>de</strong> una voladura (pej 5 voladuras con sus 5 proyectos),<br />
estas se numerarán <strong>de</strong> forma correlativa y se indicará en el proyecto que nos dé industria( número <strong>de</strong> <strong>registro</strong>). En este punto se colocará esos<br />
números correspondientes con las matrículas <strong>de</strong> (1). (Por ejemplo; si se dispararse la 1 y la 3 a la vez, cuyos <strong>registro</strong>s <strong>de</strong>scribiremos abajo,<br />
entonces colocaríamos 1+3).<br />
(3): Si se ha registrado o no. En caso afirmativo poner la velocidad <strong>de</strong> vibración y el nivel <strong>de</strong> inmisión <strong>de</strong> OA que da el aparato (No lo <strong>de</strong>tallado <strong>de</strong>l<br />
<strong>registro</strong> sino lo <strong>de</strong> la pantallita <strong>de</strong>l aparato). En caso negativo todos estos campos quedarían libres (pero los <strong>de</strong>más <strong>de</strong>l parte pue<strong>de</strong>n/<strong>de</strong>ben rellenarse, si<br />
proce<strong>de</strong>), y se <strong>de</strong>berán indicar las causas <strong>por</strong> las que no se ha podido registrar.<br />
Estas suelen ser:<br />
* Se llega tar<strong>de</strong>; (indicar si la pega se ha disparado o no antes <strong>de</strong> la hora prevista);<br />
* No nos avisan <strong>de</strong>s<strong>de</strong> industria (en este caso toda la ficha quedaría en blanco).<br />
* La voladura se ha suspendido (estamos en el lugar y vemos que no la dan).<br />
* No se activa el geófono.<br />
* Problemas logísticos (hay dos o mas voladuras a la vez en lugares diferentes).<br />
*Problemas técnicos (problemas con el géofono, falta <strong>de</strong> batería, no se dispone <strong>de</strong> un géofono, etc);<br />
(3bis) Indicar el aparato (VT; DS etc). Indicar el trigger o nivel <strong>de</strong> disparo programado.<br />
(4): Cada <strong>registro</strong> tiene una matrícula que la pone el aparato (ej: d3336fk9.kmi) que se <strong>de</strong>be indicar. ES MUY IMPORTANTE INDICAR ESTE CAMPO.<br />
(5): Matrícula en el DBVOL. ES MUY IMPORTANTE INDICAR ESTE CAMPO.<br />
(6): Se <strong>de</strong>be <strong>de</strong>scribir las divergencias entre lo observado y lo proyectado; caracterizarla con alguno <strong>de</strong> los campo propuestos y <strong>de</strong>scribir someramente.<br />
* Voladura en el lugar propuesto: Basta con <strong>de</strong>cir si o no. En caso <strong>de</strong> No se <strong>de</strong>be rellenar alguno <strong>de</strong> los otros campos.<br />
* Voladura en otra zona: El proyecto no se correspon<strong>de</strong> con el lugar previsto; <strong>por</strong> lo general la voladura entera será completamente diferente a<br />
lo proyectado.<br />
* Se da la prevista y otra voladura (no prevista o nueva) en otro lado. Debemos preguntar en Industria si hay parte <strong>de</strong> esa voladura y<br />
consignarlo en esta ficha.<br />
* si la voladura es muy similar a lo proyectado(tanto en ubicación como en diseño) pero se dispara mas o menos carga <strong>de</strong> lo proyectado.<br />
Todas estas características se estimarán visualmente.<br />
(7): Principales focos <strong>de</strong> polvo: Planta; carga y trans<strong>por</strong>te; arranque (voladura); volteos; otros.<br />
(8): Tanto en cantera como en base <strong>de</strong> <strong>registro</strong> se <strong>de</strong>be indicar don<strong>de</strong> se ha colocado y lo que figura en el <strong>registro</strong> (pue<strong>de</strong> que no se haya podido programar<br />
el geófono correctamente). EN LASTRADO Y ANCLAJE INDICAR SI ES EN SUELO O BANCADA Y EL TIPO DE LASTRADO (SI NO TIENE<br />
NO INDICAR NADA).<br />
(9): Indicar si hay fotos diponibles y que número. ADUNTAR FOTOCOPIA EN B/N.<br />
Javier Gallo Laya 106
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5 ANEXO D<br />
D.1.CARGAS TOTALMENTE CONFINADAS DETONADAS AISLADAMENTE.<br />
(a)Registro tipo correspondiente a la <strong>de</strong>tonación <strong>de</strong> una carga totalmente confinada<br />
aislada; vibración medida cerca <strong>de</strong> la fuente,TD=15.<br />
Observe el efecto <strong>de</strong> amoriguaci{on <strong>de</strong>l pulso con el tiempo y la frecuencia elevada <strong>de</strong><br />
la <strong>onda</strong> (distancias cercanas)<br />
En una voladura con muchos barrenos, si las cargas <strong>de</strong> los barrenos no son <strong>de</strong>tonadas<br />
con el suficiente intervalo <strong>de</strong> tiempo entre ellas los efectos <strong>de</strong>l anterior barreno se<br />
superpondrán a los <strong>de</strong>l siguiente y así consecutivamente. El intervalo <strong>de</strong> tiempo<br />
mínimo se suele establecer <strong>de</strong> forma empírica entre 8 y 17 ms.<br />
La constante <strong>de</strong> amortiguación (damping) es una propiedad <strong>de</strong>l medio y <strong>por</strong> tanto<br />
<strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong>l tipo <strong>de</strong> roca.<br />
Javier Gallo Laya 107<br />
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5 ANEXO D<br />
(b) Registro tipo igual que en el párrafo(a)pero medida a larga distancia, TD=45.<br />
El pulso se propaga con una frecuencia principal menor.<br />
Javier Gallo Laya 108
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5 ANEXO D<br />
D.2.VOLADURAS REGISTRADAS A DISTANCIAS CORTAS. TD 20-30.<br />
(a) Voladura a distancia corta. Pulso medido en la dirección contraria a la <strong>de</strong> salida<br />
<strong>de</strong> la voladura. Por las condiciones topográficas la <strong>onda</strong> aérea apenas se percibe.<br />
Lo que se registra en el canal <strong>de</strong>l micrófono durante los primeros 500 ms es el<br />
pulso <strong>de</strong> roca o lo que es lo mismo es ruido generado al vibrar la interfase<br />
suelo-roca. El ruido llega aproximadamente a los 600-700 ms. Como hemos comentado<br />
Javier Gallo Laya 109<br />
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5 ANEXO D<br />
apenas se percibe <strong>de</strong>bido a barreras acusticas existentes en la trayectoria <strong>de</strong> la<br />
<strong>onda</strong> a{erea.<br />
D.3. VOLADURAS REGISTRADAS A MUCHA DISTANCIA.<br />
(a) Voladura a gran distancia. Ambas formas <strong>de</strong> <strong>onda</strong> son similares. Las {unicas<br />
diferencias son que la escala es diferente y que en el <strong>registro</strong> <strong>de</strong> la <strong>de</strong>recha la <strong>onda</strong><br />
aérea está filtrada a dBA.<br />
En estos <strong>registro</strong>s al ser superficiales (geófono enterrado menos <strong>de</strong> 1,5 m) se pue<strong>de</strong>n<br />
distinguir perfectamente los pulsos P y S, <strong>onda</strong>s internas, y los superficiales, que<br />
llegan más tar<strong>de</strong>). En el <strong>registro</strong> <strong>de</strong> la izquierda se aprecia una interferencia.<br />
Javier Gallo Laya 110
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5 ANEXO D<br />
(b) Voladura <strong>de</strong> cargas seccionadas registrada a gran distancia. Voladura <strong>de</strong> laraga<br />
duración iniciada con <strong>de</strong>tonadores no eléctricos.<br />
Javier Gallo Laya 111<br />
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5 ANEXO D<br />
4. Pulsos err{oneos o que no correpon<strong>de</strong>n a voladuras.<br />
(a) Pulso <strong>de</strong>bido al paso <strong>de</strong> un tren.<br />
(b)Pulso <strong>de</strong>bido a <strong>de</strong>tonaciones aéreas <strong>de</strong> fuegos artificiales.<br />
Javier Gallo Laya 112
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5 ANEXO D<br />
(c)Pulso erróneo <strong>de</strong>bido a un evento excitatriz <strong>de</strong> corta duración generado <strong>por</strong> el paso<br />
<strong>de</strong> un vehículo pesado cerca <strong>de</strong>l geófono.<br />
(d) Efecto transversal.<br />
Javier Gallo Laya 113<br />
REGISTRO DE VIBRACIONES Y OA<br />
PROY-010-V5 ANEXO D<br />
(c) Efecto <strong>de</strong> la inversi{on <strong>de</strong> canales.<br />
Javier Gallo Laya 114
PROY-010