Instalación de Piezómetros Tipo Casagrande

INSTALACION DE PIEZOMETROS TIPO CASAGRANDE

PROCEDIMIENTOS DE CAMPO

LIMA - PERÚ

[pic 1]

Preparado por:

VECTOR PERÚ S.A.C.

Calle Esquilache 371 – Piso 6

San Isidro, Lima 27, Perú

(51-1) 203-4600

Enero 2009

TABLA DE CONTENIDO

1.0        INTRODUCCION        3

2.0        Instalación de Piezómetros de PVC        4

2.1        Perforación        4

2.2        Lavado final del pozo        5

2.3        Vaceado de cama de gravilla        6

2.4        Bajado de tubería PVC        7

2.5        Vaceado del filtro de gravilla        8

2.6        Bombeo del sello de Bentonita        9

2.7        Vaceado de la mezcla grout        11

2.8        Limpieza o desarrollo del piezómetro        13

2.9        Protección en la superficie        14

2.10        Medición del Nivel Freático        16

Comentarios        16

3.0        Equipos y Materiales        17

3.1        En Perforaciones Tipo RC        17

3.2        En Perforaciones Tipo Diamantina        18

4.0        DIAGRAMA FINAL DE INSTALACION        19

1. INTRODUCCION

Los piezómetros de PVC (Policloruro de Vinilo) o tipo Casagrande, son utilizados para aislar una sección específica de un acuífero para propósitos de monitoreo de sus características físicas (nivel freático – N.F.) y químicas (calidad del agua). Un pozo abierto es usado como guía para la instalación de un piezómetro de PVC con una determinada longitud de tubería ranurada en la base.

Los materiales utilizados para llenar el espacio anular entre la pared del pozo y la tubería de PVC permiten ingresar al agua del acuífero al interior de la tubería, y así; observar fácilmente sus propiedades y calidad.

El aislamiento de un tramo específico del pozo es la parte más difícil e importante en la instalación de un piezómetro tipo Casagrande. Sin un adecuado procedimiento resultará muy fácil el perder la funcionalidad del piezómetro, así como también será difícil que las propiedades hidráulicas de todo el pozo sean observadas a través del tramo ranurado (si el sello de bentonita no es colocado); e incluso podría tenerse una contaminación con químicos (si el grout, mezcla de bentonita con cemento, llegara a ingresar por el tramo ranurado).

Por estas razones resulta de gran importancia el seguir cuidadosamente una serie de instrucciones, además de observar y medir las cantidades del material utilizado durante la instalación.

Vector utiliza los siguientes procedimientos para asegurar un estándar de calidad en todas sus instalaciones de piezómetros tipo Casagrande. Los procedimientos para la instalación, tanto para trabajos con máquinas de perforación tipo aire reverso (RC) como con máquinas de tipo diamantina; son descritos en el siguiente manual.

1. Instalación de Piezómetros de PVC

Los pasos a seguir en la instalación de piezómetros de PVC son los siguientes:

1. Perforación del pozo
2. Lavado del pozo
3. Vaceado de la cama de gravilla
4. Bajado de tubería de PVC
5. Vaceado del filtro de gravilla
6. Preparación y vaceado del sello de bentonita
7. Vaceado del grout (mezcla de cemento-bentonita)
8. Limpieza o desarrollo del piezómetro
9. Protección superficial del piezómetro
10. Medición del nivel freático

1. Perforación del pozo

Es necesario que durante la perforación no se utilice ningún aditivo, sea tipo aire reverso (RC) o diamantina; pues estos contienen químicos que alterarían el agua haciéndola inservible para los fines de muestreo.

Adicional a esta indicación es necesario tener en cuenta lo siguiente:

1. En perforaciones tipo RC se debe observar cuando ocurran cambios en la presión de perforación pues a partir de ahí se deberán tomar medidas de retorno de agua. (Ver el apéndice correspondiente con el formato para la toma de las medidas de retorno de agua-caudales).
2. En cualquier tipo de perforación, es necesario saber el valor exacto de la profundidad a la que se está trabajando en todo momento.
3. Deben de tomarse medidas del nivel de agua cuando la perforación haya estado parada por un considerable período de tiempo o durante los cambios de guardia.
4. Realizar los ensayos de permeabilidad propuestos. (Ver el apéndice correspondiente a la realización de pruebas de permeabilidad: Packer o Lugeon, Carga constante y Carga variable).
5. Asegurarse que tubería casing HW sea colocado en toda la parte inestable al inicio del pozo. Esto como medida de protección para evitar posteriores derrumbes o atrapamiento de tuberías.

1. Lavado final del pozo

Al terminar la perforación del pozo, se debe inyectar agua para lavar y rimar el pozo hasta el fondo verificando así su profundidad libre. Se debe medir la profundidad del pozo con una cinta métrica, o de no ser posible; calcularse con la ayuda del número de tubos de perforación dentro del pozo.

[pic 2]

Anotar la 1profundidad total perforada y la 2profundidad libre del pozo.

1. Vaceado de cama de gravilla

• Tipo RC.- en el caso de ser perforación tipo RC se debe retirar toda la tubería de perforación previamente.[pic 3]

La arena sílice o gravilla se debe vacear con ayuda de la tubería tremie de 1", bajada hasta el fondo, para formar por lo menos un metro de cama al fondo para que se asiente en ella la tubería de PVC del piezómetro.

Para esto será necesario el verter continuamente agua por dentro del tremie, utilizando un embudo, para ayudar a bajar la gravilla.

• Tipo Diamantina.- en el caso de perforación tipo Diamantina se puede dejar la tubería de perforación dentro del pozo. Incluso, de no ser posible utilizar la tubería tremie de 1 pulgada, se puede usar a la misma tubería de perforación para echar por caída libre la gravilla. Siempre el adicionar agua es importante.

Al final de ambos casos, se debe medir que la gravilla esté a la profundidad adecuada. Si no fuera un metro añadir más gravilla y medir de nuevo.

[pic 4]

Anotar la 3profundidad y/o espesor de la cama de gravilla, la longitud exacta de los tubos de PVC a ingresar y el número estimado de tubos de PVC requeridos para completar con la instalación.

1. Bajado de tubería PVC

Dependiendo de las condiciones de estabilidad de las paredes del pozo, la tubería se bajará por dentro de la tubería de perforación o por las paredes libres del pozo. [pic 5]

Para bajar la tubería de PVC se deberá contar con un sujetador roscado en el extremo del cable, o winche, de la máquina (llamado “block elevador” o simplemente elevador) que permita bajar con seguridad a la tubería de PVC sin peligro que caiga y se rompa. [pic 6][pic 7]

1. [pic 8][pic 9]

Además de una grampa a presión que sostenga los tubos en la base del castillo para cuando se proceda a enroscar e izar un nuevo tubo. [pic 10]

Anotar el total de tubos de PVC utilizados.

[pic 11][pic 12][pic 13][pic 14]

1. Vaceado del filtro de gravilla

• Tipo RC.- Usando un embudo de plástico se empieza a vacear por la tubería tremie de 1” la gravilla hasta un nivel mayor a la profundidad superior de la tubería ranurada, por lo menos 2 metros por encima de esta. Esto para que funcione correctamente como un filtro del agua que ingresará dentro del piezómetro.

• Tipo Diamantina.- En el caso que no se esté echando por medio de la tubería tremie de 1” sino por la tubería de perforación, es aconsejable utilizar una jarra de plástico de 1 litro graduada, pues esta permitirá calcular, de acuerdo a los litros ingresados; la altura que va teniendo la gravilla dentro del pozo.[pic 15]

En ambos casos, no olvidar siempre ir agregando agua para hacer más rápida la bajada de la gravilla. Es muy importante que la altura de la gravilla exceda en por lo menos 2m al tope superior del tramo ranurado para evitar el ingreso de los materiales agregados encima de esta.

[pic 16]

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