Exploracin del sub Suelo y Toma de Muestras

IntroduccinPor medio de la investigacin del subsuelo se busca corrientemente determinar parmetros representativos o configurar un modelo analtico, que reproduzcan en la mejor forma posible, compatible con la importancia y las necesidades del problema, las condiciones y caractersticas del suelo de soporte en la zona involucrada.

Seleccionar el tipo y profundidad de la cimentacin adecuada para una estructura dada.Evaluar la capacidad de carga de la cimentacin.Estimar el asentamiento probable de una estructura.Detectar problemas potenciales de la cimentacin (por ejemplo, suelo expansivo, suelo colapsable, relleno sanitario, etctera)Propsito de la Exploracin del Suelo

Determinar la localizacin del nivel fretico.Predecir el empuje lateral de tierra en estructuras como muros de retencin, tabla estacados y cortes arriostrados.Establecer mtodos de construccin para condiciones cambiantes del subsuelo.

Recoleccin de Informacin Preliminar.Reconocimiento.Investigacin del Sitio.

Etapas de la Exploracin del Suelo

a ) Calicatas

Excavaciones de formas diversas que permiten la observacin directa del suelo.

Mtodos de exploracin de suelos

b) Sondeos

Son perforaciones de pequeo dimetro que permiten reconocer naturaleza y localizacin de las capas.

- a presin (suelos blandos)- percusin (gravas, materiales cementados)- rotacin (rocas, suelos duros)

Dimetros entre 65 y 140 mm.

Sirven

- Extraccin y reconocimiento del terreno ( testigos) - Obtencin de muestras (toma muestras)

- Realizacin de ensayos in situ

a) Pozos de Prueba (calicatas / trincheras)

Perforacin con BarrenaBarrenas Manuales

Barrenas de Perforacin Continuaa) Sondeos

Barrena hueca acta como ademe.

Perforaciones por Percusin

Perforaciones por el Mtodo de Lavado

Perforacin Rotatoria

Ensayos con sondeosa. SPT: Ensayo de penetracin estandart. Un sondista propuso a Terzagui contabilizar el numero de golpes que se necesitaba para hincar el toma muestras que usaba en terrenos blandos 1 pie (30 cm)

Prueba de Penetracin Estndar

b. Ensayo presiometrico. Consiste en aplicar carga lateral creciente en un terreno por medio por medio de una sonda cilndrica dilatable radialmente y que se introduce en un taladro.

c. Ensayo de la veleta. Consiste en hincar en el terreno un molinete constituido por cuatro placas de acero ortogonales soldadas a una varilla y medir el par de torsin

Prueba de Corte con Veleta

Trmino

Fuerza de fractura

no drenada (kN/m2)

Muy blanda

Blanda

Blanda

Tendiendo a firme

Firme

Firme tendiendo a rgida

Rgida

Muy rgida o dura

Menos de 20

20 40

40 50

40 75

75 100

75 150

ms de 150

d. ENSAYOS DE PENETRACIN d.1 Ensayo de penetracin dinmica. Forma mas sencilla y econmica de ensayar un terreno hinca de un varillaje con una punta metlica de forma conveniente.DPSH: Ensayo de penetracin dinmica superpesadoDPH: Ensayo de penetracin dinmica pesado.DPL: ligero

Pruebas de Penetracin Dinmica

d.2 Ensayo de penetracin estatica

CPT : (Cone Penetration Test, tambien llamado Ensayo de penetracion Estatica, Cuasiestatica o del Cono Holandes) Hinca mediante empuje a velocidad lenta de una varilla con punta adecuada dentro del terreno. Mas conocido el cono holands.

Introducir en el terreno una serie de varillas cilndricas con un cono en la base, empujndolas a una velocidad suficientemente reducida. Mide de manera continua o a intervalos de profundidad la resistencia a la penetracin del cono y/o la resistencia a la friccin lateral local en un manguito de friccin.

Prueba de Penetracin Esttica de Cono (Holandesa) Tipos de penetrmetros de cono estticos Cono encamisado Cono encamisado de friccin Cono elctrico.

Prueba de Resistencia de la PlacaEquipo para la prueba de carga de la placa hecha en una perforacin (tomada de Marsland)

a) Muestras no alteradasMuestreo de suelos

b) Muestras alteradas

Distancia entre las tomas de muestras del suelo

Muestreo con Muestreador de Media Caa (SPT)American Society for Testing and Materials, 1992, Designacin D-1586-84)

Tubo de Pared Delgada

Muestreador de Pistn

Observacin de los Niveles de Agua FreticaPiezmetro de piedra porosa tipo Casagrande

Mtodos Geofsicos de Investigacin del TerrenoResistividad ElctricaMtodo Ssmica

Mtodo de la Resistividad ElctricaEste mtodo se basa en el hecho de que los suelos, dependiendo de su naturaleza, presentan una mayor o menor resistividad elctrica cuando una corriente es inducida a travs.

Valores representativos de la resistividad

Material

Resistividad

(ohm . m)

Arena

Arcillas, limo saturado

Arena arcillosa

Grava

Roca intemperizada

Roca sana

500 1500

0 100

200 500

1500 4000

1500 2500

>5000

Mtodo SsmicoMtodo de sondeo ssmico cross-hole

Emplea las ondas elsticas que se propagan a travs del terreno y que han sido generadasartificialmente.

Herramienta de investigacin poderosa, ya que con ella se puede inspeccionar con buena resolucin desde los primeros metros del terreno (ssmica de alta resolucin o ssmica superficial; shallow seismic) hastavarios kilmetrosde profundidad (ssmica profunda; deep seismic).

Para la ssmica profunda se utilizan fuentes de energa muy potentes(explosivos o camiones vibradores) capaces de generar ondas elsticas que llegan a las capas profundas del subsuelo.

Para la ssmica superficial se utilizan martillos de impacto, rifles ssmicos y explosivos de baja energa.