CARRERA: INGENIERIA CIVIL MATERIA: GEOLOGIA CLAVE: NOMBRE DEL ALUMNO: CATEDRATICO:

TRABAJO:

6.1 METODOS DE SONDEOS EN ROCA Mtodos rotatorios para roca. Cuando un sondeo alcanza una capa de roca ms o menos firme o cuando en el curso de la perforacin las herramientas hasta aqu descritas tropiezan con un bloque grande de naturaleza rocosa, no es posible lograr penetracin con los mtodos estudiados y ha de recurrirse a un procedimiento diferente. Cuando un gran bloque o un estrato rocoso aparezcan en la perforacin se hace indispensable recurrir al empleo de mquinas perforadoras a rotacin, con broca de diamantes o del tipo cliz. En las primeras, en el extremo de la tubera de perforacin va colocado un muestreador especial, llamado de "corazn", en cuyo extremo inferior se acopla una broca de acero duro con incrustaciones de diamante industrial, que facilita la perforacin. En las segundas, los muestreadores son de acero duro y la penetracin se facilita por medio de municiones de acero que se echan a travs de la tubera hueca hasta la perforacin y que actan como abrasivo. En roca muy fracturada puede existir el peligro que las municiones se pierdan. Perforadoras tipo cliz se han construido con dimetros muy grandes, hasta para hacer perforaciones de 3m; en estos casos la mquina penetra en el suelo con la misma broca. De acuerdo a lo anterior se concluye que el xito de una maniobra de perforacin rotatoria depende fundamentalmente de esos tres factores: Velocidad de rotacin., Presin de agua y Presin sobre la broca.

Fig. 5.10 Equipo para muestreo en roca a) Maquina perforadora b) Muestreador para broca de diamante c) Muestreador tipo cliz d) Algunos tipos de brocas

6.2 METODOS DE SONDEOS EN SUELO Este mtodo de exploracin debe usarse en aquellos casos en que el reconocimiento del perfil estratigrfico necesario que se deber estudiar, no pueda ser realizado mediante calicatas, ya sea porque se requiere reconocer el perfil en una profundidad importante, o bien por presencia de agua. En los estudios viales, este tipo de exploracin se limita generalmente al estudio de fundaciones de estructuras principales y al estudio de estratos de compresibilidad importantes situados bajo el nivel de la napa. Los suelos finos, exentos de gravas, pueden ser bien estudiados mediante sondajes. La informacin que puede obtenerse de sondajes efectuados en suelos con gravas es generalmente incompleta y deficiente, pero en determinados casos resulta ser la nica posible de realizar. - Nmero, tipo y profundidad de los sondeos El nmero, tipo y profundidad de los sondeos que deban ejecutarse en un programa de exploracin de suelos depende fundamentalmente del tipo de subsuelo y de la importancia de la obra. En ocasiones, se cuenta con estudios anteriores cercanos al lugar, que permite tener una idea siquiera aproximada de las condiciones del subsuelo y este conocimiento permite fijar el programa de exploracin con mayor seguridad y eficacia. Otras veces, ese conocimiento apriorstico indispensable sobre las condiciones predominantes en el subsuelo ha de ser adquirido con los sondeos de tipo preliminar. El nmero de estos sondeos exploratorios ser el suficiente para dar precisamente ese conocimiento. En obras chicas posiblemente tales sondeos tendrn carcter definitivo, por lo que es conveniente realizarlos por los procedimientos ms informativos, tales como la prueba de penetracin estndar, por ejemplo. Un punto que requiere especial cuidado es la determinacin de la profundidad a que debe llevarse la exploracin del suelo. Este aspecto fundamental, cuyas repercusiones pueden dejarse sentir en todas las fases del xito o fracaso de una obra ingenieril, tanto tcnicas como econmicas, est tambin principalmente definido por las funciones e importancia de la obra y la naturaleza del subsuelo. En general, los puntos bsicos que la mecnica de suelos debe cuidar en un caso dado se refieren a la posibilidad y clculo de asentamientos y a determinaciones de resistencia de los suelos. Para fines de cimentacin, ha sido frecuente la recomendacin prctica de explorar una profundidad comprendida entre 1,5B y 3B, siendo B el ancho de la estructura por cimentar. Generalmente es suficiente detener la exploracin al llegar a la roca basal, si sta aparece en la profundidad estudiada; sin embargo, en casos especiales se har necesario continuar el sondeo dentro de la roca por mtodos rotatorios; por ejemplo, en cimentaciones de presas sera necesario verificar que la roca no presente condiciones peligrosas desde el punto de vista de infiltraciones de agua. Ensayes directamente "IN SITU" Para realizar un ensayo en sitio en una calicata, la excavacin deber realizarse considerando este hecho debido a que determinan la forma de excavacin. Entre estos tipos de ensayes, que se realizan directamente en terreno, resaltan los siguientes:

* Toma de densidades en sitio, este obliga a ir realizando los ensayos a medida que la excavacin avanza, o bien es necesario ir dejando bancos intermedios. * Ensayes para suelos finos que se realizan con un "penetrmetro de bolsillo" y "veleta". Estos ensayes indican aproximadamente la resistencia a la compresin no confinada y la cohesin respectivamente. Los resultados obtenidos deben considerase como cualitativos y pueden ser correlacionados con valores obtenidos sobre muestras no perturbadas en laboratorio.

4.-

Principales

tipos

de

suelos

De acuerdo con el origen de sus elementos, los suelos se dividen en dos amplios grupos; suelos cuyo origen se debe a la descomposicin fsica o qumica de las rocas, o sea de los suelos inorgnicos, y los suelos cuyo origen es principalmente orgnico. Si en los suelos inorgnicos el producto del intemperismo de las rocas permanece en el sitio donde se form, da origen a un suelo residual; en caso contrario, forma un suelo transportado, cualquiera que haya sido el agente transportador (por gravedad: talud; por agua: aluviales o lacustres; por viento: elicos; por glaciares: Depsitos glaciares). En cuanto a los suelos orgnicos, ellos se forman casi siempre in situ. Muchas veces la cantidad de materia orgnicas, ya sea en forma de humus o de materia no descompuesta o en estado de descomposicin, es tan alta con relacin a la cantidad de suelo inorgnicos que las propiedades que pudiera derivar de la porcin mineral quedan eliminadas. Esto es muy comn en las zonas pantanosas en las cuales los restos de vegetacin acutica llegan a formar verdaderos depsitos de gran espesor, conocidos con el nombre genrico de turbas. Se caracterizan por su color negro o caf oscuro por su poco peso cuando estn secos y su gran compresibilidad y porosidad. La turba es el primer paso de la conversin de la materia vegetal en carbn. A continuacin se describen los suelos ms comunes con los nombres generalmente utilizados por el profesional, para su identificacin. 4.1 Gravas Las gravas son acumulaciones sueltas de fragmentos de rocas y que tienen mas de dos milmetros de dimetro. Dado el origen, cuando son acarreadas por las aguas las gravas sufren desgaste en sus aristas y son, por lo tanto, redondeadas. Como material suelto suele encontrrsele en los lechos, en los mrgenes y en los conos de deyeccin de los ros, tambin en muchas depresiones de terrenos rellenadas por el acarreo de los ros y en muchos otros lugares a los cuales las gravas han sido retransportadas. Las gravas ocupan grandes extensiones, pero casi siempre se encuentran con mayor o menor proporcin de cantos rodados, arenas, limos y arcillas. Sus partculas varan desde 7.62 cm (3") hasta 2.0 mm. La forma de las partculas de las gravas y su relativa frescura mineralgica dependen de la historia de su formacin, encontrndose variaciones desde elementos rodados a los polidricos.

4.2 Arenas La arena es el nombre que se le da a los materiales de granos finos procedentes de la denudacin de las rocas o de su trituracin artificial, y cuyas partculas varan entre 2 mm y 0.05 mm de dimetro. El origen y la existencia de las arenas es anloga a la de las gravas: las dos suelen encontrarse juntas en el mismo depsito. La arena de ro contiene muy a menudo proporciones relativamente grandes de grava y arcilla. Las arenas estando limpias no se contraen al secarse, no son plsticas, son mucho menos compresibles que la arcilla y si se aplica una carga en su superficie, se comprimen casi de manera instantnea. 4.3 Limos Los limos son suelos de granos finos con poca o ninguna plasticidad, pudiendo ser limo inorgnico como el producido en canteras, o limo orgnico como el que suele encontrarse en los ros, siendo en este ltimo caso de caractersticas plsticas. El dimetro de las partculas de los limos esta comprendido entre 0.05 mm y 0.005 mm. Los limos sueltos y saturados son completamente inadecuados para soportar cargas por medio de zapatas. Su color vara desde gris claro a muy oscuro. La permeabilidad de los limos orgnicos es muy baja y su compresibilidad muy alta. Los limos, de no encontrarse en estado denso, a menudo son considerados como suelos pobres para cimentar. 4.4 Arcillas Se da el nombre de arcilla a las partculas slidas con dimetro menor de 0.005 mm y cuya masa tiene la propiedad de volverse plstica al ser mezclada con agua. Qumicamente es un silicato de almina hidratado, aunque en pocas ocasiones contiene tambin silicatos de hierro o de magnesio hidratados. La estructura de estos minerales es, generalmente, cristalina y complicada y sus tomos estn dispuestos en forma laminar. De hecho se puede decir que hay dos tipos clsicos de tales lminas: uno de ellos del tipo siliceo y el otro del tipo alumnico. El tipo silice se encuentra formada por un tomo de silice rodeado de cuatro tomos de oxigeno. La unin entre partculas se lleva a cabo mediante un mismo tomo de oxigeno. Algunas entidades consideran como arcillas a las partculas menores a 0.002 mm. El tipo alumnico esta formada por un tomo de aluminio rodeado de seis tomos de oxigeno y de oxigeno e hidrogeno. 4.5 Caliche El trmino caliche se aplica a ciertos estratos de suelo cuyos granos se encuentran cementados por carbonatos calcreos. Parece ser que para la formacin de los caliches es necesario un clima semirido. La marga es una arcilla con carbonato de calcio, ms homognea que el caliche y generalmente muy compacta y de color verdoso. 4.6 Loess Los loess son sedimentos elicos uniformes y cohesivos. Esa cohesin que poseen es debida a un cementante del tipo calcreo y cuyo color es generalmente castao claro. El dimetro de las partculas de los loess esta comprendido entre 0.01 mm y 0.05 mm. Los loess se distinguen porque presentan agujeros verticales que han sido dejados por races extinguidas. Los loess modificados

son aquellos que han perdido sus caractersticas debido a procesos geolgicos secundarios, tales como inmersin temporaria, erosin y formacin de nuevos depsitos. Los loess son colapsables, aunque disminuye dicha tendencia al incrementrsele su peso volumtrico. 4.7 Diatomita Las diatomitas o tierras diatomaceas son depsitos de polvo silcico, generalmente de color blanco, compuesto total o parcialmente por residuos de diatomeas. Las diatomeas son algas unicelulares microscpicas de origen marino o de agua dulce, presentando las paredes de sus clulas caractersticas silcicas. 5.8 Gumbo Es un suelo arcilloso fino, generalmente libre de arena y que parece cera a la vista; es pegajoso, muy plstico y esponjoso. Es un material difcil de trabajar. 4.9 Teapete Es un material pulvurento, de color caf compuesto de arcilla, limo y arena en proporciones variables, con un cementante que puede ser la misma arcilla o el carbonato de calcio. La mayora de las veces el origen deriva de la descomposicin y alteracin, por intemperismo, de cenizas volcnicas baslticas. Tambin suelen encontrarse lentes de piedra pmez dentro del teapete. 4.10. Suelos cohesivos y no cohesivos Una caracterstica que hace muy distintivos a diferentes tipos de suelos es la cohesin. Debido a ella los suelos se clasifican en "cohesivos" y " no cohesivos". Los suelos cohesivos poseen la propiedad de la atraccin intermolecular, como las arcillas. Los suelos no cohesivos son los formados por partculas de roca sin ninguna cementacin, como la arena y la grava.

6.2.1 SONDEOS PRELIMINARES

Pozos a cielo abierto, con muestreo alterado o inalterado

Cuando este mtodo sea practicable debe considerrsele como el ms satisfactorio para conocer las condiciones del subsuelo, ya que consiste en excavar un pozo de dimensiones suficientes para que un tcnico pueda directamente bajar y examinar los diferentes estratos de suelo en su estado natural, as como darse cuenta de las condiciones precisas referentes al agua contenida en el suelo. Desgraciadamente este tipo de excavacin no puede llevarse a grandes profundidades a causa, sobre todo, de la dificultad de controlar el flujo de agua bajo el nivel fretico; naturalmente que el tipo de suelo de los diferentes estratos atravesados tambin influye grandemente en los alcances del mtodo en s. Deben cuidarse especialmente los criterios para distinguir la naturaleza del suelo "in situ" y la misma, modificada por la excavacin realizada. En efecto, una arcilla dura puede, con el tiempo, aparecer como suave y esponjosa a causa del flujo de agua hacia la trinchera de excavacin; anlogamente, una arena compacta puede presentarse como semifluida y suelta por el mismo motivo. Se recomienda que siempre que se haga un pozo a cielo abierto se lleve un registro completo de las condiciones del subsuelo durante la excavacin, hecho por un tcnico conocedor. En estos pozos se pueden tomar muestras alteradas o inalteradas de los diferentes estratos que se hayan encontrado. Perforaciones con porteadora, barrenos helicoidales o mtodos similares

En estos sondeos exploratorios la muestra de suelo obtenida es completamente alterada, pero suele ser representativa del suelo en lo referente a contenido de agua, por lo menos en suelo muy plstico. Los barrenos helicoidales pueden ser de diferentes tipos no slo dependiendo del suelo por atacar, sino de acuerdo con la preferencia particular de cada perforista. Un factor importante es el paso de la hlice que debe ser muy cerrado para suelos arenosos y mucho ms abierto para el muestreo en suelos plsticos. Posiblemente ms usadas que los barrenos son las posteadoras a las que se hace penetrar en el terreno ejerciendo un giro sobre el mineral adaptado al extremo superior de la tubera de perforacin. Las herramientas se conectan al extremo de una tubera de perforacin, formada por secciones de igual longitud, que se van aadiendo segn aumenta la profundidad del sondeo. En arenas colocadas bajo el nivel de aguas freticas estas herramientas no suelen poder extraer muestras y en esos casos es preferible recurrir al uso de cucharas especiales, de las que tambin hay gran variedad de tipos. Las muestras de cuchara son generalmente ms alteradas todava que las obtenidas con barrenos helicoidales y posteadoras; la razn es el efecto del agua que entra en la cuchara junto con el suelo, formando en el interior una seudosuspensin parcial del mismo. Es claro que en todos estos casos las muestras son cuando mucho apropiadas solamente para pruebas de clasificacin y, en general, para aquellas pruebas que no requieran muestra inalterada. El contenido de agua de las muestras de barreno suele ser mayor del real, por lo que el mtodo no excluye la obtencin de muestras ms apropiadas, por lo menos cada vez que se alcanza un nuevo estrato. Frecuentemente es necesario ademar o revestir el pozo de sondeo, lo cual se realiza con tubera de hierro, hincada a golpes, de dimetro suficiente para permitir el paso de las herramientas muestreadoras. En la parte inferior una zapata afilada facilita la penetracin. A veces, la tubera tiene secciones de dimetros decrecientes, de modo que las secciones de menor

dimetro vayan entrando en las de mayor. Los diferentes segmentos se retiran al fin del trabajo usando gatos apropiados. Para el manejo de los segmentos de tubera de perforacin y de ademe, en su caso, se usa un trpode provisto de una polea, a una altura que permita las manipulaciones necesarias. Los segmentos manejados se sujetan a travs de la polea con cable de manila o cable metlico inclusive: los operadores pueden intervenir manualmente en las operaciones, guiando y sujetando los segmentos de tubera de perforacin por medio de llaves de diseo especial propias para esas maniobras y para hacer expedita la operacin del atornillado de los segmentos.

Cabezal Unin para la tubera de perforacin cabezas

Cuerpo del Muestreador

(a)

Cuerpo del Muestreador

Reton Zapata de ataque Zapata

(c)

Fig. 5.5 Herramientas para sondeos exploratorios por rotacin. a) Barrenos b) Posteadoras Mtodos de lavado

Fig. 5.4 Tipos de cucharas muestreadoras

Este mtodo constituye un procedimiento econmico y rpido para conocer aproximadamente la estratigrafa del subsuelo. El mtodo se usa tambin en ocasiones como auxiliar de avance rpido en otros mtodos de exploracin. Las muestras obtenidas en lavado son tan alteradas que prcticamente no deben ser consideradas como suficientemente representativas para realizar ninguna prueba de laboratorio. El equipo necesario para realizar la perforacin incluye un trpode con polea y martinete suspendido, de 80 a 150 Kg de peso, cuya funcin es hincar en el suelo a golpes el ademe necesario para la operacin. Este ademe debe ser de mayor dimetro que la tubera que vaya a usarse para la inyeccin del agua. En el extremo inferior de la tubera de inyeccin debe ir un trpano de acero, perforado, para permitir el paso del agua a presin. El agua se impulsa dentro de la tubera por medio de una bomba. La operacin consiste en inyectar agua en la perforacin, una vez hincado el ademe, la cual forma una suspensin con el suelo en el fondo del pozo y sale al exterior a travs del espacio comprendido entre el ademe y la tubera de inyeccin; una vez fuera es recogida en un recipiente en el cual se puede analizar el sedimento. El procedimiento debe ir complementado en todos los casos por un muestreo con una cuchara del trpano; mientras las caractersticas del suelo no

cambien ser suficiente obtener una muestra cada 1,50 m aproximadamente, pero al notar un cambio en el agua eyectada debe procederse de inmediato a un nuevo muestreo. Al detener las operaciones para un muestreo debe permitirse que el agua alcance en el pozo un nivel de equilibrio, que corresponde al nivel fretico (que debe registrarse). Cualquier alteracin de dicho nivel que sea observada en los diferentes muestreos debe reportarse especialmente.

Dispositivo para el sondeo por lavado a) Conjunto b) Barrenos de perforacin

Mtodo de penetracin estndar

Este procedimiento es, entre todos los exploratorios preliminares, quiz el que rinde mejores resultados en la prctica y proporciona ms til informacin en torno al subsuelo y no slo en lo referente a descripcin. En suelos puramente friccionantes la prueba permite conocer la compacidad de los mantos que es la caracterstica fundamental respecto a su comportamiento mecnico. En suelos plsticos la prueba permite adquirir una idea, si bien tosca, de la resistencia a la compresin simple. Adems el mtodo lleva implcito un muestreo, que proporciona muestras alteradas representativas del suelo en estudio. El equipo necesario para aplicar el procedimiento consta de un muestreador especial de dimensiones establecidas (Fig. 5.7). Es normal que el penetrmetro sea de media caa, para facilitar la extraccin de la muestra. La utilidad e importancia mayor de la prueba de penetracin estndar radica en las correlaciones realizadas en el campo y en el laboratorio en diversos suelos, sobre todo arenas, que permiten relacionar aproximadamente la compacidad, el ngulo de friccin interna en arenas y el valor de la resistencia a la compresin simple en arcillas, con el nmero de golpes necesarios en ese suelo para que el penetrmetro estndar logre entrar los 30 cm especificados.

Mtodo de penetracin cnica

Estos mtodos consisten en hacer penetrar una punta cnica en el suelo y medir la resistencia que el suelo ofrece. Existen diversos tipos de conos. Dependiendo del procedimiento para hincar los conos en el terreno, estos mtodos se dividen en estticos y dinmicos. En los primeros la herramienta se hinca a presin, medida en la superficie con un gato apropiado; en los segundos el hincado se logra a golpes dados con un peso que cae. En la prueba dinmica puede usarse un penetrmetro atornillando al extremo de la tubera de perforacin, que se golpea en su parte superior de un modo anlogo al descrito para la prueba de penetracin estndar. Es normal usar para esta labor un peso de 63,5 Kg, con 76 cm de altura de cada, o sea la misma energa para la penetracin usada en la prueba estndar. Tambin ahora se cuenta los golpes para 30 cm de penetracin de la herramienta. A modo de resumen podra decirse que las pruebas de penetracin cnica, esttica o dinmica, son tiles en zonas cuya estratigrafa sea ya ampliamente conocida a priori y cuando se desee simplemente obtener informacin de sus caractersticas en un lugar especfico; pero son pruebas de muy problemtica interpretacin en lugares no explorados a fondo previamente. La prueba de penetracin estndar debe estimarse preferible en todos los casos en que su realizacin sea posible.

Fig. 5.8 Penetrmetros cnicos a) Tipo Dans b) Tipo Holands c) Tipo para ensaye dinmico d) Tipo de inyeccin

Perforaciones en boleos y gravas Con frecuencia es necesario atravesar durante las perforaciones estratos de boleos o gravas que presentan grandes dificultades para ser perforados con las herramientas hasta aqu descritas. En estos casos se hace necesario el empleo de herramientas de mayor peso, del tipo de barretones con taladros de acero duro, que se suspenden y dejan caer sobre el estrato en cuestin, manejndolos con cables. En ocasiones se ha recurrido, inclusive, al uso localizado de explosivos para romper la resistencia de un obstculo que aparezca en el son los sondeos definitivos.

6.2.2 SONDEOS DEFINITIVOS Pozos a cielo abierto con muestreo inalterado. Este mtodo de exploracin ha sido ya descrito por lo que no se considera necesario describirlo nuevamente. Sin embargo, es conveniente insistir en el hecho de cuando es factible, debe considerarse el mejor de todos los mtodos de exploracin a disposicin del ingeniero para obtener muestras inalteradas y datos adicionales que permitan un mejor proyecto y construccin de una obra. Muestreo con tubos de pared delgada. Desde luego de ningn modo y bajo ninguna circunstancia puede obtenerse una muestra de suelo que pueda ser rigurosamente considerada como inalterada. En efecto, siempre ser necesario extraer al suelo de un lugar con alguna herramienta que inevitablemente alterar las condiciones de esfuerzo de su vecindad; adems, una vez la muestra dentro del muestreador no se ha encontrado hasta hoy y es dudoso que jams llegue a encontrarse, un mtodo que proporcione a la muestra, sobre todo en su cara superior e inferior los mismos esfuerzos que tenia "in situ". Este tipo de muestreadores no es recomendable para suelos muy blandos, con alto contenido de agua y arenas, ya que en ocasiones no logran extraer la muestra, saliendo a la superficie sin ella.

Fig. 5.9 Muestreadores de tubo de pared delgada a) Tipo Shelby b) De pistn c) Dispositivo de hincado por presin de un diferencial

6.2.3

MTODOS GEOFSICOS.

Se trata ahora mtodos geofsicos de exploracin de suelos, desarrollados principalmente con el propsito de determinar las variaciones en las caractersticas fsicas de los diferentes estratos del subsuelo o los contornos de la roca basal que subyace a depsitos sedimentarios. Los mtodos se han aplicado sobre todo a cuestiones de geologa y minera y en mucha menor escala a Mecnica de Suelos, Para realizar investigaciones preliminares de lugares para localizar presas de tierra o para determinar, como se indic, perfiles de roca basal. Los mtodos son rpidos y expeditos y permiten tratar grandes reas, pero nunca proporcionan suficiente informacin para fundar criterios definitivos de proyecto, en lo que a la Mecnica de Suelos se refiere. En el caso de estudios para fines de cimentacin no se puede considerar que los mtodos geofsicos sean adecuados, pues no rinden una informacin de detalle comparable con la que puede adquirirse de un buen programa de exploracin convencional. A continuacin se describen brevemente los principales mtodos que se han desarrollado hasta hoy; de ellos los dos primeros han resultado, los ms importantes. Ssmico.

Este procedimiento se funda en la diferente velocidad de propagacin de las ondas vibratorias de tipo ssmico a travs de diferentes medios materiales. Las mediciones realizadas sobre diversos medios permiten establecer que esa velocidad de propagacin vara entre 150 y 2.500 m/seg en suelos, correspondiendo los valores mayores a mantos de grava muy compactos y las menores a arenas sueltas; los suelos arcillosos tienen valores medios, mayores para las arcillas duras y menores para las suaves. En roca sana los valores fluctan entre 2.000 y 8.000 m/seg como trmino de comparacin se menciona el hecho de que en el agua la velocidad de propagacin de este tipo de ondas es del orden de 1.400 m/seg esencialmente el mtodo consiste en provocar una explosin en un punto determinado del rea a explorar usando una pequea carga de explosivo, usualmente nitro amonio. Por la zona a explorar se sitan registradores de ondas (gefonos), separados entre s de 15 a 30 m. La funcin de los gefonos es captar la vibracin, que se transmite amplificada a un oscilgrafo central que marca varias lneas, una para cada gefono.

Fig. 5.11 Esquema del dispositivo para Exploracin geofsica por el mtodo ssmico.

De resistencia elctrica.

Este 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. Su principal aplicacin est en el campo de la minera, pero en mecnica de suelos se ha aplicado para determinar la presencia de estratos de roca en el subsuelo. La resistividad elctrica de una zona de suelo puede medirse colocando cuatro electrodos igualmente espaciados en la superficie y alineados; los dos exteriores, conectados en serie a una batera son los electrodos de corriente (medida por un miliampermetro), en tanto que los interiores se denominan de potencial de la corriente circulante. El mtodo sirve, en primer lugar, para medir las resistividades a diferentes profundidades, en un mismo lugar y, en segundo, para medir la resistividad a una profundidad, a lo largo de un perfil. Lo primero se logra aumentando la distancia entre electrodos, con lo que se logra que la corriente penetre a mayor profundidad. Lo segundo se logra conservando la distancia constante y desplazando todo el equipo sobre la lnea a explorar. Las mayores resistividades corresponden a rocas duras, siguiendo rocas suaves, gravas compactas, etc., y teniendo los menos valores los suelos suaves saturados. Magntico y gravimtrico.

El trabajo de campo correspondiente a estos mtodos de exploracin es similar, distinguindose en el aparato usado. En el mtodo magntico se usa un magnetmetro, que mide la componente vertical del campo magntico terrestre en la zona considerada, en varas estaciones prximas entre s. En los mtodos gravimtricos se mide la aceleracin del campo gravitacional en diversos puntos de la zona a explorar. Valores de dicha aceleracin ligeramente ms altos que el normal de la zona indicarn la presencia de masas duras de rocas; lo contrario ser ndice de la presencia de masas ligeras o cavernas y oquedades. En general estos mtodos casi no han sido usados con fines ingenieriles, dentro del campo de la Mecnica de suelos, debido a lo errtico de su informacin y a la difcil interpretacin de sus resultados. Numero, Tipo Y Profundidad De Los Sondeos.

El nmero, tipo y profundidad de los sondeos que deban ejecutarse en un programa de exploracin de suelos depende fundamentalmente del tipo de subsuelo y de la importancia de la obra. En ocasiones, se cuenta con estudios anteriores cercanos al lugar, que permite tener una idea siquiera aproximada de las condiciones del subsuelo y este conocimiento permite fijar el programa de exploracin con mayor seguridad y eficacia. Otras veces, ese conocimiento apriorstico indispensable sobre las condiciones predominantes en el subsuelo ha de ser adquirido con los sondeos de tipo preliminar. El nmero de estos sondeos exploratorios ser el suficiente para dar precisamente ese conocimiento. En obras chicas posiblemente tales sondeos tendrn carcter definitivo, por lo que es conveniente realizarlos por los procedimientos ms informativos, tales como la prueba de penetracin estndar, por ejemplo. Un punto que requiere especial cuidado es la determinacin de la profundidad a que debe llevarse la exploracin del suelo. Este aspecto fundamental, cuyas repercusiones pueden dejarse sentir en todas las fases del xito o fracaso de una obra ingenieril, tanto tcnicas como econmicas, est tambin principalmente definido por las funciones e importancia de la obra y la naturaleza del subsuelo. En general, los puntos bsicos que

la mecnica de suelos debe cuidar en un caso dado se refieren a la posibilidad y clculo de asentamientos y a determinaciones de resistencia de los suelos. Para fines de cimentacin, ha sido frecuente la recomendacin prctica de explorar una profundidad comprendida entre 1,5B y 3B, siendo B el ancho de la estructura por cimentar. Generalmente es suficiente detener la exploracin al llegar a la roca basal, si sta aparece en la profundidad estudiada; sin embargo, en casos especiales se har necesario continuar el sondeo

dentro de la roca por mtodos rotatorios; por ejemplo, en cimentaciones de presas sera necesario verificar que la roca no presente condiciones peligrosas desde el punto de vista de infiltraciones de agua.

Fuente: Mecnica de suelos de Jurez Badillo y Rico Rodrguez

6.3 MUESTREO Y CONSERVACION DE MUESTRAS El suelo, material bastante abundante y de uso prctico en el desarrollo de un proyecto de construccin, muchas veces no rene las propiedades o caractersticas para su uso. Por esto, se recurre a realizar sobre l anlisis y pruebas, para lograr con certeza la estabilidad en el tiempo. Toma de muestras. 1.- Generalidades Lo primero que hay que consignar en la obtencin de una muestra es que sta sea representativa del terreno. Un muestreo adecuado y representativo es de primordial importancia, pues tiene el mismo valor que el de los ensayes en s. A menos que la muestra obtenida sea verdaderamente representativa de los materiales que se pretende usar, cualquier anlisis de la muestra solo ser aplicable a la propia muestra y no al material del cual procede, de ah la necesidad de que el Muestreo sea efectuado por personal conocedor de su trabajo.

Las muestras pueden ser de dos tipos: alteradas o inalteradas. Se dice que una muestra es alterada cuando no guarda las mismas condiciones que cuando se encontraba en el terreno de donde procede, e inalterada en caso contrario. La muestra deber ser identificada fcilmente en laboratorio, por este motivo deber indicar: nombre del proyecto, ubicacin, N de pozo, horizonte, profundidad, N de muestra, fecha de obtencin, tem a que pertenece, nombre de la persona que la tom y si esta contenida en uno o ms envases. 2 Obtencin de muestras 2.1 Reconocimiento Todo estudio geotcnico debe iniciarse con un reconocimiento detallado del terreno a cargo de personal experimentado. El objetivo de este reconocimiento es contar con antecedentes geotcnicos previos para programar la exploracin. Mediante la observacin de cortes naturales y/o artificiales producto de la erosin o deslizamiento ser posible, en general, definir las principales unidades o estratos de suelos superficiales. Especial importancia debe darse en esta etapa a la delimitacin de zonas en las cuales los suelos presentan caractersticas similares y a la identificacin de zonas vedadas o poco recomendables para emplazar construcciones, tales como zonas de deslizamiento activo, laderas rocosas con fracturamiento segn planos paralelos a la superficie de los cortes, zonas pantanosas difciles de drenar, etc. Este reconocimiento se puede efectuar por va terrestre o por va area depensiendo de la transitividad del terreno. El programa de exploracin que se elija debe tener suficiente flexibilidad para adaptarse a los imprevistos geotcnicos que se presenten. No existen un mtodo de reconocimiento o exploracin que sea de uso universal, para todos los tipos de suelos existentes y para todas las estructuras u obras que se estudian. Generalmente se ejecutan pozos distanciados entre 300 a 600 metros, aparte de los que deban ejecutarse en puntos singulares. Pueden realizarse pozos ms prximos si lo exige la topografa del rea, naturaleza de la acumulacin o cuando los suelos se presentan en forma errtica. Asimismo deben delimitarse las zonas en que se detecten suelos que se consideren inadecuados. En todo caso, al programar una exploracin se deben considerar las siguientes pautas generales: 1. Ubicar puntos de prospeccin a distancias aproximadamente iguales, para luego densificar la exploracin si se estima pertinente. 2. Prospectar aquellos sectores que soportarn rellenos o terraplenes de importancia y aquellos en que la rasante se ubica muy prxima al terreno natural (h