Aplicación de nubes de puntos en monitoreo y mitigación de riesgos geológicos.
La tecnología y la arquitectura contemporánea
abril 11, 2023
¿Qué es EIR y BEP en BIM?
abril 12, 2023Aplicación de nubes de puntos en monitoreo y mitigación de riesgos geológicos.
Con el desarrollo tecnológico, surge la necesidad de agilizar los procesos de medición, por lo que se ha fabricado instrumentos de medición, como son los teodolitos análogos, y más adelante los digitales y estaciones totales, llegando así al desarrollo de los escáneres laser 3D.
Los escáneres laser tienen la función generar conjuntos de puntos ubicados en un sistema de coordenadas tridimensional, con el fin de a representar la superficie externa de un objeto, lo que se conoce como nube de puntos.
Los trabajos que se realizan con nubes de puntos tienen aplicación Arquitectura, arqueología, construcción, topografía, ingeniería, industria y su utilización para el monitoreo y mitigación de riesgos geológicos, entiéndase riesgos geológicos, todos aquellas amenazas de origen natural o inducidas por un agente externo.
¿Cómo se aplica a la mitigación de riesgos geológicos?
Como en todas las ramas de trabajo que involucran números, es necesario realizar mediciones, la geología es una de ellas, a continuación se presentan dos aplicaciones para el monitoreo y mitigación de riesgos geológicos:
- Medición cuando existe un riesgo geológico
- Control en trabajos ejecutados
Socavamiento
A continuación se describe un ejemplo de cómo puede realizarse un levantamiento de talud, del cual puede obtenerse medidas, que faciliten su análisis, sin poner en riesgo vidas humanas. El estudio realizado se llevó a cabo en la ciudad de Guatemala, con el estudio se buscaba determinar el tamaño del socavamiento (altura, ancho, y profundidad) así como analizar el riesgo para la carretera más próxima.
Medición hacia la carretera más cercana
En este caso, como en muchos el socavamiento fue a causa que el medio de desfogue de un caudal de agua pluvial fue diseñado para caudales menores, lo que fue determinado por medio del levantamiento y el análisis de los expertos.
Resultado obtenidos:
- Altura del socavamiento
- Ancho y profundidad del socavamiento
- Distancia del punto más profundo a la carretera más cercana
- Volumen estimado de relleno
Ubicación de estaciones para el levantamiento
Se determinaron las dimensiones del socavamiento y la distancia a la carretera, para la evaluación del nivel de amenaza y la solución más factible para la protección del talud.
Medición de socavamiento
Resultados de mediciones.
DIMENSIONES
Altura
Profundidad de la cueva
Ancho de cueva
Distancia del punto crítico a la carretera
37
30
32
5
M
M
M
M
VOLUMEN Y SUPERFICIE
Volumen socavado
11,910.08
M3
Auditoria de excavación de túneles
Los escáneres laser son utilizados como sistemas de control geométrico en obras subterráneas, brindando información en un tiempo que hace algunos años era inimaginable.
Uno de los ejemplos más claro es su utilización para el control de secciones en excavación de túneles, ya que es imprescindible la verificación del galibo mínimo del túnel, así como las desviaciones (infra y sobre excavaciones).
Ambas situaciones requieren de su análisis para determinar las medidas correctivas más adecuadas y contar con datos numéricos que permitan valorar costes añadidos.
Túneles de diagramas
Para las invasiones en la sección (Infra excavación), comúnmente se tratan mediante un picado cundo se excede el galibo mínimo, pero esto suele incrementar costes, más si esto se genera en zonas con reforzamiento; mientras que cuando se tienen excesos en la excavación (sobre excavación), se genera aumento en los costes por el concreto adicional de revestimiento.
Fotografía de escaneo de un túnel con escáner laser 3D.
Fotografía de mallado de las sección de un túnel.
Los túneles precisan trabajos de rehabilitación cada cierto tiempo, para reparar elementos de revestimiento dañados y envejecidos, para mejorar las condiciones de seguridad y uso, para aumentar su sección o adecuarla a nuevas condiciones de utilización, o por otros motivos.
Mediante la utilización de técnicas de escaneo láser, los propietarios, los contratistas, los proyectistas y los supervisores pueden obtener una información objetiva y de gran calidad sobre la geometría del túnel, así como:
- Optimización del eje del túnel, del perfil nominal y obtención de diagramas de gálibo.
- Cálculo de volúmenes reales de demolición.
- Documentación del subsuelo que aparece.
- Comprobación del perfil teórico con los perfiles reales.
- Determinación del volumen de hormigón necesario para el revestimiento final. Al terminar la rehabilitación, la inspección láser permite obtener:
- Comprobación del perfil final del túnel.
- Determinación de los espesores de revestimiento colocados.
- Documentación de las zonas rehabilitadas.
- Medición de longitudes de fisuras reparadas.
- Medición de superficies reparada sestado del túnel, antes, durante y después de los trabajos de rehabilitación.
Comparación de la sección de diseño de un túnel con la sección real del túnel.
