Galardón para el Laboratorio de Explosivos y Voladuras de la UPM
La International Society of Explosives Engineers concede el premio Paper of the Year a una investigación que determina el efecto del acoplamiento sismógrafo-roca en la medida de vibraciones y cuestiona las normas y procedimientos actuales de medida.
02.03.15
El Laboratorio de Explosivos y Voladuras de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM), integrado en el grupo de investigación Ingeniería de Georrecursos y Modelización, ha sido galardonado por la International Society of Explosives Engineers (ISEE) con el premio Paper of Year por un trabajo que determina el efecto del acoplamiento sismógrafo-roca en la medida de las vibraciones causadas por una voladura. La investigación, realizada en colaboración con la empresa Vibraquipo, llega a cuestionar las normas y procedimientos actuales de medida.
El premio se entregó en la 41 edición de la Annual Conference on Explosives and Blasting Technique, que tuvo lugar en Nueva Orleans (EE UU) entre el 1 y el 4 de febrero. El trabajo, titulado Rock-to-mount transmissibility of vibrations- Part 2, fue distinguido entre más de 70 artículos seleccionados y revisados a ciegas por un grupo de expertos de universidades, la industria y el Gobierno de EE UU, todos vinculados a la ingeniería de explosivos y voladuras.
Pablo Segarra es el director de la investigación, en la que han participado José Á. Sanchidrián, Lina López y Ricardo Castedo, los tres, como el anterior, de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Minas y Energía de la UPM, así como Iván del Castillo, de Vibraquipo. Los autores del trabajo premiado destacan su importancia futura en el campo normativo de las medidas de vibración por voladura. De hecho, el Laboratorio de Explosivos y Voladuras —que lleva trabajando en este campo desde 2008, con financiación tanto propia como privada a cargo de la Catedra Maxam y Vibraquipo— tiene pendiente realizar más ensayos para estar en disposición de proponer una norma de carácter general.
Las vibraciones del terreno producidas por voladuras en minas, canteras y obras civiles son a menudo el principal motivo de quejas y litigios en áreas pobladas. Su medición y control es necesario de acuerdo con una normativa de 1993. Habitualmente se emplean sismógrafos constituidos por tres geófonos en una carcasa metálica conectados a unidad de adquisición de datos. La carcasa se coloca fuera de la estructura de interés unida o acoplada al terreno con alguno de los métodos sugeridos por estándares de la International Society of Rock Mechanics (ISRM, 1992) y la propia ISEE (2009) en función de la aceleración máxima esperable.
La importancia del acoplamiento de los geófonos al terreno es generalmente asumida, pero su impacto en la calidad de las medidas no se ha investigado, con lo que el error en la medida de vibración es desconocido. Este hecho supone una dificultad para acreditar laboratorios de medida de vibración según la norma ISO y podría ser relevante en sentencias judiciales.
Con objeto de resolver esta limitación, los autores del trabajo premiado simularon las condiciones reales de medida en voladura. Para ello y debido a que las vibraciones reales producidas por la detonación del explosivo son desconocidas e irrepetibles, se utilizó un excitador de vibraciones que genera un movimiento horizontal de acuerdo con una señal de referencia.
Los investigadores realizaron más de 70 ensayos con varios sismógrafos entre los años 2013 y 2014. Parte de estas medidas se describen y analizan en el trabajo galardonado, que concluye que el error en la medida no depende de la aceleración de las vibraciones, como se venía considerando hasta ahora, sino que es una función no lineal de la velocidad y frecuencia. Los errores relativos con acoplamientos empleados habitualmente por su sencillez, como un sensor libremente apoyado en el terreno o sujeto con un saco de arena, pueden superar el 100 %, de forma que las vibraciones medidas son el doble que las reales. Los errores con otros métodos más complejos y poco empleados, como el anclaje de los geófonos con un perno o la fijación al terreno con pegamento térmico o yeso, son despreciables en el rango típico de frecuencias de voladuras de roca en las condiciones ensayadas.
Vídeos demostrativos