INVESTIGACION DEL

SUB-SUELO

EXPLORACIONES

Ing. Carlos Gaspar Paco

Ref. Ing. Herbert Sotelo A.

Dr. Ing. Jorge Alva Hurtado

EXPLORAR: Conocimiento pleno del sub suelo y así poder determinar la estructura interna de los estratos conformantes, con fines de orientar a una buena estimación de las propiedades físicas y mecánicas de los mismos.

OBJETIVOS DE LA EXPLORACION:

- Definir el Perfil Estrati-gráfico y la posición del nivel freático. - Evaluar la capacidad de carga y asentamiento. - Identificar la agresividad y problemas del suelo. - El tipo y el nivel de apoyo

de una cimentación. - Establecer métodos de construcción.

1.- Establecer el perfil del suelo en el sitio, determinando la secuencia de los estratos en función con la profundidad, su espesor y continuidad lateral de cada estrato y si es necesario, la profundidad del lecho rocoso.

CON LAS TECNICAS DE EXPLORACION SE PRETENDE:

2.- Obtener información con respecto a las características hidrogeológicas y del nivel freático en el sitio.

3.- Obtención de muestras para determinar las propiedades básicas, identificación, clasificación y descripción de los diferentes estratos.

NECESIDAD DE ACUDIR A LA

EXPLORACIÓN DE SUELOS

• La importancia del proyecto. • El tipo de infraestructura. • Naturaleza de la zona geológica del medio. • Potencia del área de explotación de materiales. Hacen que sea de necesidad el conocimiento

del subsuelo y por ende la exploración del

mismo.

Y nos encamina al Programa de Exploración:

DEFINIR EL PROGRAMA DE EXPLORACIÓN

Deberá estar

orientado a la

obtención de los

parámetros nece-

sarios para la

determinación de

las características

físico - mecánicas

del terreno.

¿QUÉ COMPRENDE LA EXPLORACIÓN

DE SUELOS?

• Estudios preliminares. • Estudios de detalle. • Estudios durante y post al proyecto.

1.- ESTUDIOS PRELIMINARES

a.- Elección y conocimiento de la zona del proyecto.

• Recolección de mapas, (cartog. Y geológicos).

• Información de suelos, agronómicos e hidrológicos de

la zona de estudio.

• Estudios previos, geología, topografía, fotos aéreas,

sismicidad, etc.

b.- Reconocimiento de lugar. • Topografía.- Evaluación de evidencias de

deslizamientos ocurridos, grietas, derrumbes,

rellenos, filtraciones de agua, tipos de

construcciones cercanas y su estado actual, etc.

• Observación de los perfiles del subsuelo en trincheras

naturales o excavaciones adyacentes, usual en

obras lineales como carreteras.

• Evaluación de los procesos geo-dinámicos externos

en el sector.

• Marcas de agua en edificios y posición de nivel

freático.

c.- Hipótesis del sub suelo – Investigación.

Una vez recolectada toda la información preliminar y

habiéndose reconocido el lugar, se debe plantear

una hipótesis razonable sobre el perfil del terreno a

encontrar.

- Determinando el incremento neto de esfuerzo.

- Estimar la variación del σ’ con la profundidad.

• Identificar el tipo de estructura a construir y su uso

general (importancia).

• Cargas de servicio a transmitir al terreno.

d.- TECNICAS DE PROSPECCION

TÉCNICAS

DESTRUCTIVAS

• Muestreo: Perforación,

Muestreadores, Pozos,

Calicatas, etc

• Ensayos In-Situ:

Penetrómetros, Dilatómetro,

Presiómetro, etc.

TÉCNICAS NO

DESTRUCTIVAS

• Sísmicos: Reflexión

Refracción, Cross-Hole,

Down-Hole, SASW, etc.

• Eléctricos: Geoeléctrica,

Georradar, Conductividad,

etc.

OPTIMIZACIÓN: T-E

* Calicatas y/o Trincheras: * Sondeos * Sondeos Manuales - Posteadoras o Extractor de Muestra. * Sondeos Mecánicos - Rotación - Presión - Percusión o Golpeteo

DIRECTO

ESTUDIOS Y ENSAYOS

* Fotogeología * Métodos Exploración Geofísica: * Geo-Sísmico – Refracción – Reflexión.

* Métodos Eléctricos – Método de Resistividad Eléctrica

Técnicas de prospección:

INDIRECTO S

2.- ESTUDIOS A DETALLE

Es la comprensión a fondo de la geología del medio. Cubre los siguientes estudios: a- Levantamiento geológico b- Exploración Geofísica c- Sondeo , Muestreo y Pruebas de Campo. d- Pruebas de Laboratorio e- Instrumentación del área del Proyecto.

A.- LEVANTAMIENTO GEOLOGICO

Aplicación de la Fotogeología – que está referido a la aplicación del uso de imágenes por satélite y así cubrir áreas extensos. Se pueden distinguir las rocas superficiales, el suelo por su composición y consolidación, delimitar terrenos pantanosos, estimar la profundidad del agua en zonas litorales y definir superficies superpuestas, edades relativas, discontinuidades y características topográficas.

• Interpretación geológica de los sitios. • Reconocimiento de discontinuidades. • Identificación de fenómenos geodinámicas.

A veces convertimos el estudio geotécnico en una simple cuestión administrativa para cumplir con las normas de control técnico.

1. Definir el programa de exploración

2. Interpretar los resultados de los ensayos de campo y laboratorio

3. Elección y diseño del tipo de estructura (cimentación).

4. Elaborar el informe

ESTUDIO GEOTÉCNICO

Muestras C: “alteradas” granulometría, Plasticidad, componentes químicos insolubles.

Muestra B: mantiene la humedad , y consistencia natural, componentes químicos insolubles.

Muestra A: “estructura inalterada”; Ensayos de resistencia, consolidación, deformabilidad, permeab. expansividad.

CONTENIDO DEL INFORME GEOTÉCNICO Conjunto de reconocimientos e interpretación de datos obtenidos, que permiten caracterizar los diversos suelos presentes en la zona de estudio.

• Antecedentes y datos recabados • Reconocimientos efectuados - Describir las condiciones del

subsuelo (planos, ubicación de las exploraciones geotécnicas)

• Identificar las condiciones geodinámicas del sector • Detallar las exploraciones de campo y ensayos de

laboratorio efectuados. (presentar hojas, registros, resultados).

• Presentar las unidades geotécnicas (espesor, extensión e identificación de estratos)

• Presentar los parámetros esenciales: densidad, ángulo de rozamiento, cohesión.

CONTENIDO DEL INFORME GEOTÉCNICO

• Definir los niveles freáticos y fluctuaciones • Coeficiente sismo-resistentes, si fuere necesario. • Parámetros de agresividad de agua y terreno • Definición de la capacidad de carga admisible del

terreno y los asentamientos permitidos (diferenciales y/o totales).

• Memorias de cálculo. • Conclusiones y limitaciones de la investigación

(Recomendaciones constructivas)

Una adecuada investigación geotécnica

permitirá además:

• Identificar la presencia de agua subterránea

y/o de sustancias nocivas en el terreno como

sales, sulfatos, etc.

• Identificar y evaluar la presencia de suelos

difíciles. (colapsables, expansivos, licuables,

rellenos, etc.)

• Recomendar el tipo de estructura o

cimentación y protegerla frente a ataques

químicos.

Consideraciones adicionales