TABLA DE CONTENIDO

INTRODUCCIÓN.....................................................................................................3

2. OBJETIVOS.........................................................................................................4

2.1 OBJETIVOS GENERALES.............................................................................4

2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS...........................................................................4

3. EXPLORACIÓN Y MUESTREO DE SUELOS.....................................................5

3.1 RECONOCIMIENTO.......................................................................................5

4. MÉTODOS PARA ESTUDIOS DE SUPERFICIE.................................................7

4.1 CALICATAS....................................................................................................7

4.1.1 Tamaño:.....................................................................................................11

4.1.2 Color:.........................................................................................................11

4.1.3 Olor:...........................................................................................................12

4.1.4 Humedad:..................................................................................................12

4.1.5 Estructura:.................................................................................................12

4.1.6 Cementación:.............................................................................................12

4.1.7 Densificación:............................................................................................13

4.1.8 Clasificación:..............................................................................................13

4.1.9 Nombre local:.............................................................................................13

4.1.10 Muestra perturbadas:...............................................................................15

4.1.11 Muestras en bolsas:.................................................................................15

4.1.12 Muestra sin perturbar:..............................................................................15

4.2 SONDEOS EN SUELO.................................................................................20

4.2.1 Tipos De Sondeos:....................................................................................20

4.2.1.1 Métodos De Exploración De Carácter Preliminar..................................20

4.2.2.2 Métodos De Sondeo Definitivo...............................................................21

4.2.2.3 Métodos Geofísicos................................................................................21

5. NUMERO TIPO Y PROFUNDIDAD DE LOS SONDEOS.................................22

5.1 METODOS DE EXPLORACION DE CARÁCTER PRELIMINAR.................23

5.1.1 Pozos a cielo abierto o calicatas:...............................................................23

5.1.2 Método de lavado:.....................................................................................27

5.1.3 Método de penetración estándar:..............................................................28

5.1.4 Método de penetración cónica:..................................................................29

5.1.5 Perforaciones en boleos y gravas:.............................................................30

5.2 MÉTODOS DE SONDEO DEFINITIVO........................................................31

5.2.1 Pozos a cielo abierto con muestreo inalterado (Calicata):.........................31

5.2.2 Muestreo con tubos de pared delgada......................................................31

5.2.3 Métodos rotatorios para roca.....................................................................32

5.3 ENSAYOS DIRECTAMENTE.......................................................................37

5.3.1 Procedimiento de toma de muestra...........................................................38

5.3.1.1 Muestras en bolsas.................................................................................38

5.3.1.2 Muestras Inalteradas..............................................................................39

6. RAZÓN DE SOPORTE DE SUELOS COMPACTADOS ENSAYO DE C.B.R.. .41

6.1 GENERALIDADES.......................................................................................41

6.2 ENSAYO DE C.B.R......................................................................................41

6.3 EQUIPO NECESARIO..................................................................................44

6.4 CURVAS DE TENSIÓN – PENETRACIÓN..................................................44

6.5 RAZON DE SOPORTE (CBR)......................................................................45

7. PRINCIPALES TIPOS DE SUELOS..................................................................49

7.1 GRAVAS.......................................................................................................50

7.2 ARENAS.......................................................................................................51

7.3 LIMOS...........................................................................................................51

7.4 ARCILLAS....................................................................................................52

7.5 SUELOS COHESIVOS Y NO COHESIVOS.................................................52

8. CONClUSIONES................................................................................................53

9. BIBLIOGRAFÍA..................................................................................................55

2

3

INTRODUCCIÓN

Dentro del estudio de la mecánica de suelos, el conocimiento básico de la textura

del suelo es importante para los ingenieros que construyen edificios, carreteras y

otras estructuras sobre y bajo la superficie terrestre, la actividad de exploración y

muestreo de suelo, constituye una etapa primordial de importancia única, ya que

esta es donde se toma la materia prima para el estudio comparación y análisis de

los diferentes tipos de suelos, la conocemos como la muestra.

Para el desarrollo y ejecución de las diferentes actividades a realizar en el estudio

de suelos y toma de muestras, se tienen una serie de parámetros a seguir que

están relacionados con las normas INVIAS, es por tal razón que en este informe

mostraremos las diferentes características de clasificación y métodos que nos

permite desarrollar la exploración y muestreo de suelos.

4

INTRODUCCIÓN:

En éste mundo globalizado, en la era del conocimiento, la Ingeniería Civil es el principal promotora del desarrollo de los pueblos y el progreso de su gente; Abriendo caminos (carreteras), pasando ríos(puentes), siendo la base fundamental del conocimiento(Mecánica de Suelos). Tan importante como comer para garantizar nuestra existencia, es tener conocimiento profundo del suelo, que garantizará nuestra seguridad y por ende nuestra vida. Como dijo un ilustre personaje: “El Ingeniero Civil que no sabe de mecánica de suelos, es un peligro para la sociedad” (Juarez Badillo.), es tal la importancia del tener conocimiento del suelo para el desenvolvimiento de la profesión que presento éste informe con esmero, contribuyendo a mi formación profesional.

OBJETIVOS:

Ø Reconocer e identificar las principales características de una cantera de material, (suelo gravoso-arcilloso), para su respectiva extracción.

Ø Tener contacto directo con la experiencia práctica, para familiarizarnos con nuestro medio de trabajo y así lograr un trabajo eficiente y responsable.

Ø Aplicar todos los conocimientos adquiridos en clase y ponerlos a prueba en la práctica, (muestreo de suelos, cuarteo de la muestra.).

Ø Lograr un óptimo aprendizaje, de la obtención de muestras representativas del suelo mediante la práctica para un correcto desenvolvimiento de la profesión.

JUSTIFICACIÓN:

La experiencia práctica, es un complemento ideal y necesario que no solo fortalece el conocimiento teórico, sino también que dá nuevas luces a la ciencia logrando aportes significativos para el desarrollo del conocimiento. Realizando el análisis de laboratorio de

5

un respectivo suelo, pondremos a prueba todo lo aprendido en clase; siendo necesario para su desarrollo, la obtención de muestra de un determinado suelo para su respectivo análisis

2. OBJETIVOS

2.1 OBJETIVOS GENERALES

Identificar los distintos métodos de exploración y muestreo de suelos que

en la actualidad se usan.

Determinar cuales son los métodos de exploración principales con sus

características. dad en distintos trabajos de ingeniería

2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Aprender unas de metodologías que nos permitan hacer un control y

análisis sobre un a muestra de suelo.

6

Conocer el concepto y clasificación de lo que es la exploración y muestreo

de suelos.

7

1. EXPLORACIÓN Y TOMA DE MUESTRAS

1.1 DESCRIPCIÓN:

Lo primero que hay que consignar en la obtención de una muestra es que ésta

sea representativa del terreno. Un muestreo adecuado y representativo es de

primordial importancia, pues tiene el mismo valor que el de los ensayos en sí. A

menos que la muestra obtenida sea verdaderamente representativa de los

materiales que se pretende usar, cualquier análisis de la muestra solo será

aplicable a la propia muestra y no al material del cual procede.

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.

1.2 RECONOCIMIENTO

Todo estudio de suelos debe iniciarse con un reconocimiento detallado del terreno.

Mediante la observación de cortes naturales y/o artificiales producto de la erosión

o deslizamiento será posible, en general, definir las principales unidades o estratos

de suelos superficiales.

Es importante en esta etapa la delimitación de zonas en las cuales los suelos

presentan características similares y a la identificación de zonas vedadas o poco

recomendables para emplazar construcciones, tales como zonas de

deslizamiento, laderas rocosas con fracturamiento, zonas pantanosas difíciles de

drenar, etc. Este reconocimiento se puede efectuar por vía terrestre.

Generalmente se ejecutan pozos distanciados entre 300 a 600 metros, aparte de

los que deban ejecutarse en puntos singulares. Pueden realizarse pozos más

próximos si lo exige la topografía del área, naturaleza de la depositación o cuando

8

los suelos se presentan en forma errática. Así mismo deben delimitarse las zonas

en que se detecten suelos que se consideren inadecuados.

 

1.3. CONSIDERACIONES PARA UNA EXPLORACION ADECUADA:

Para una correcta exploración se deben considerar las siguientes pautas

generales:

Ubicar puntos de prospección a distancias aproximadamente iguales, para

luego densificar la exploración si se estima pertinente.

Prospectar aquellos sectores que soportarán rellenos o terraplenes de

importancia y aquellos en que la rasante se ubica muy próxima al terreno

natural.

Inspeccionar aquellas zonas en que se tienen cortes de importancia,

ubicando los puntos de cambio de cortes a terraplén para conocer el

material al nivel de la subrasante.

Inspeccionar el subsuelo en aquellos puntos en que se ubican obras de arte

y estructuras importantes.

1.4 TIPO DE MUESTRAS:

Las muestras son porciones representativas del terreno que se extraen para la

realización de ensayos de laboratorio. Dependiendo de la forma de obtención,

pueden clasificarse de forma general en dos tipos:

Muestras alteradas: conservan sólo algunas de las propiedades del terreno

en su estado natural.

Muestras inalteradas: conservan, al menos teóricamente, las mismas

propiedades que tiene el terreno "in situ".

1.5 MÉTODOS PARA ESTUDIOS DE SUPERFICIES:

Los métodos más usados para los estudios de superficie que conducen al

reconocimiento del perfil estratigráfico son:

Las calicatas

Los sondeos

9

1.5.1 CALICATAS

Las calicatas permiten la inspección directa del suelo que se desea estudiar y, por

lo tanto, es el método de exploración que normalmente entrega la información más

confiable y completa. En suelos con grava, la calicata es el único medio de

exploración que puede entregar información confiable, y es un medio muy efectivo

para exploración y muestreo de suelos de fundación y materiales de construcción

a un costo relativamente bajo.

Es necesario registrar la ubicación y elevación de cada pozo, los que son

numerados según la ubicación. Si un pozo programado no se ejecuta, es preferible

mantener el número del pozo en el registro como "no realizado" en vez de volver a

usar el número en otro lugar, para eliminar confusiones.

La profundidad está determinada por las exigencias de la investigación pero es

dada, generalmente, por el nivel freático.

El uso de calicatas para una mejor exploración y estudios de los suelos se realiza :

En terrenos cohesivos principalmente. También puede realizarse en

terrenos granulares, pero si se requiere un conocimiento de los parámetros

resistentes, la práctica imposibilidad de toma de muestras para ensayo en

laboratorio, exige la utilización de otras técnicas de reconocimiento, como la

penetración estándar (SPT), sólo viables en sondeos.

En terrenos heterogéneos, con muchos gruesos, en los que un sondeo,

además de ser costoso, daría una información parcial.

En terrenos en los que el nivel freático se encuentre por debajo del plano de

investigación, o en los que sus condiciones de impermeabilidad sean

suficientes para que el afloramiento de agua sea pequeño, y permita la

investigación en el interior de la cata, salvo aquellas situaciones en las que

se quiera conocer principalmente la cota de nivel freático.

En situaciones en las que se presuma que se pueden alcanzar, en todos los

puntos, el substrato rocoso, o terreno más firme.

En obras lineales, como en el proyecto de obras viarias o en el de obras de

saneamiento.

10

1.5.2. SONDEOS EN SUELO

Este método de exploración debe usarse en aquellos casos en que el

reconocimiento del perfil estratigráfico necesario que se deberá 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.

Los suelos finos, exentos de gravas, pueden ser bien estudiados mediante

sondeo. La información que puede obtenerse de sondeos efectuados en suelos

con gravas es generalmente incompleta y deficiente, pero en determinados casos

resulta ser la única posible de realizar.

 

Tipos De Sondeos:

Los tipos principales de sondeos que se usan en mecánica de suelos para fines de

muestreo y reconocimiento del subsuelo, en general, son los siguientes:

 

Métodos De Exploración De Carácter Preliminar

Pozos a cielo abierto, con muestreo alterado o inalterado.

Perforaciones con posteadora, barrenos helicoidales o métodos

similares.

Métodos de lavado

Métodos de penetración estándar.

Método de penetración cónica.

Perforaciones en boleos y gravas (con barretones, etc.)

 

Métodos De Sondeo Definitivo.

Pozos a cielo abierto con muestreo inalterado.

Métodos con tubo de pared delgada.

Métodos rotatorios para roca.

 

11

Métodos Geofísicos.

Sísmico.

De resistencia eléctrica.

Magnético y gravimétrico.

Ahora se explicara los sistemas de sondeos mecánicos:

Sondeo a presión, con punta abierta o hueca, y maciza o cerrada. Se

realiza en suelos blandos.

Sondeo a percusión y golpeo, en suelos cementados o duros. Se utiliza un

trépano o una cuchara dejándola caer desde una altura suficiente. El

trépano se utiliza para atravesar bolos, grava gruesa, arcilla compacta o

capas delgadas de roca. Los detritus se extraen mediante circulación de

agua. La cuchara se utiliza en suelos arcillosos más blandos y en arenas.

Es un cilindro hueco que permite la entrada de suelo. Si éste es arenoso,

lleva un dispositivo que impide la caída del suelo en la extracción.

Sondeo a rotación con barrena helicoidal, maciza o hueca. Se puede utilizar

si el terreno es relativamente blando y cohesivo, y no se encuentran capas

cementadas, gravas, o roca en toda la profundidad de realización del

sondeo. Si se utiliza barra helicoidal hueca, es posible la toma de muestras

inalteradas y la realización de ensayos "in situ" por el interior de la sonda.

Sondeo a rotación con extracción de testigo continuo, con o sin agua,

mediante baterías simples o dobles que llevan en su borde inferior una

corona cortadora de widia o diamante. Sirven para todo tipo de suelos o

rocas, aunque pueden tener problemas de abrasión de la corona, o

acodalamiento al atravesar bolos o gravas gruesas. El agua utilizada para

favorecer la perforación y eliminar los detritus, puede desmenuzar suelos

parcialmente cementados, rocas blandas o alteradas, y areniscas poco

12

cementadas. Por ello conviene en estos casos la utilización de tubo o

batería doble.

Sondeo mediante métodos destructivos, como trépano, martillo o tricono.

Se emplean si en el desarrollo de un sondeo no interesa obtener las

propiedades geotécnicas de determinadas capas duras o de material

granular grueso, bien porque se conozcan suficiententemente, o por otras

razones.

El método de mayor utilización en el Perú es el del sondeo a rotación con

extracción de testigo continuo, seguido por el sondeo helicoidal con sonda hueca.

Con posterioridad a la realización de un sondeo, conviene registrar la variación

temporal del nivel freático, para lo que se dejará un tubo de PVC ranurado en el

interior del sondeo, convenientemente tapado.

1.6 Procedimiento de toma de muestras

1.6.1 Procedimiento para la exploración mediante calicatas:

Se realiza una excavación de pequeña a media, realizadas normalmente con pala

retroexcavadora la sección mínima recomendada es de 0,80 m por 1,00 m, a fin

de permitir una adecuada inspección de las paredes. El material excavado deberá

depositarse en la superficie en forma ordenada separado de acuerdo a la

profundidad y horizonte correspondiente. Debe desecharse todo el material

contaminado con suelos de estratos diferentes. Se dejarán plataformas o

escalones de 0,30 a 0,40 metros al cambio de estrato, reduciéndose la

excavación. Esto permite una superficie para efectuar la determinación de la

densidad del terreno. Se deberá dejar al menos una de las paredes lo menos

remoldeada y contaminada posible, de modo que representen fielmente el perfil

estratigráfico del pozo. En cada calicata se deberá realizar una descripción visual

o registro de estratigrafía comprometida.

13

A cada calicata se le deberá realizar un registro adecuado que pasará a formar

parte del informe respectivo. La descripción visual de los diferentes estratos se

presentará en el formato de la figura 1 y deberá contener, como mínimo, toda la

información que allí se solicita.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figura No. 1 Presentación de la estratigrafía según descripción visual en pozos de

reconocimiento.

14

Proyecto: ................................... Sector/Tramo.....................................Pozo Nº............................. Ubicación: Km.....,..............................m. A la izq. Del Eje

Der.Cota boca: .......................m. Fecha de inspección............................. Inspector...............................Hoja.......................de...................... Napa de agua (fecha)..............................(..............................).

   

DESCRIPCIÓN DEL SUELO

La estratigrafía gráfica debe presentarse mediante la simbología que se muestra

en la figura 2

Figura No. 2 Símbolos Gráficos para Suelos

15

El laboratorista deberá registrar claramente el espesor de cada estrato y efectuar

una descripción del mismo mediante identificación visual basado en la pauta que

se indica.

En los suelos es posible agruparlos en tres grupos primarios, sin embargo, en la

naturaleza se encuentran compuestos, pero es posible discernir el componente

predominante y asimilar la muestra a ese grupo. La principal distinción se hace

sobre la base del tamaño. Las partículas individuales visibles forman la fracción

gruesa y las partículas pequeñas para ser individualizadas componen la fracción

fina. Los componentes orgánicos del suelo consisten en materia vegetal

descompuesta o en proceso de descomposición, lo que le impone al suelo una

estructura fibrosa. Pueden ser identificados por sus colores oscuros y el olor

distintivo.

Las muestras obtenidas en calicatas son:

Muestras alteradas:

Se toman de trozos de suelo arrancado por la pala excavadora, introduciéndolo en

bolsas. Si se pretende obtener la humedad del terreno, puede guardarse la

muestra en un recipiente estanco, o parafinarla.

Muestras inalteradas:

Requieren una limpieza superficial previa a la toma de la muestra, y un parafinado

posterior de las caras de la muestra, en las que el suelo queda en contacto con el

exterior. Pueden ser:

- En bloque: tallando a mano un bloque aproximadamente cúbico, con

dimensiones superiores a 15 ó 20 cm. La calidad de esta muestra es excelente.

16

- Cilíndrica: mediante la hinca por golpeo manual de un toma muestras cilíndrico

de diámetro no menor de 15 cm.

1.6.2. Procedimiento por sondeos:

Los más utilizados son los métodos por perforaciones con posteadora, barrenos

helicoidales o métodos 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 plástico.

Los barrenos helicoidales pueden ser de diferentes tipos no sólo dependiendo del

suelo por atacar, sino de acuerdo con la preferencia particular de cada perforista.

Un factor importante es el paso de la hélice que debe ser muy cerrado para suelos

arenosos y mucho más abierto para el muestreo en suelos plásticos.

Este Modo Operativo está basado en las Normas ASTM D 1452 y AASHTO T 251,

las mismas que se han adaptado al nivel de implementación y a las condiciones

propias de nuestra realidad. Cabe indicar que este Modo Operativo está sujeto a

revisión y actualización continua.

Este Modo Operativo no propone los requisitos concernientes a seguridad. Es

responsabilidad del Usuario establecer las cláusulas de seguridad y salubridad

correspondientes, y determinar además las obligaciones de su uso e

interpretación. Ahora mostraremos 3 procedimientos distintos de cómo efectuar el

sondeo con los barrenos helicoidales:

Procedimiento A

Hágase avanzar el barreno de vástago hueco con tapón, hasta la

profundidad de muestreo deseada.

Retírese el tapón, sacando las varillas centrales de perforación y

reemplácese con las herramientas requeridas para el muestreo o toma de

los núcleos. Bájese la herramienta de muestreo a través de la barrena con

vástago hueco, y asiéntese sobre el material inalterado en el fondo de la

perforación.

17

Procédase con la operación de muestreo, mediante rotación, presión o

hincamiento de acuerdo con el método normal o el autorizado, que rija el

uso de la herramienta particular de muestreo. Retírese el “muestreador”

cargado sacando las varillas centrales.

Reemplácese el “muestreador” con el tapón y retórnese al fondo del hueco.

Hágase avanzar la barrena de vástago hueco hasta la siguiente

profundidad a la que se va a muestrear. Repítase la secuencia para cada

muestra deseada.

Procedimiento B

Hágase avanzar el barreno del vástago hueco con el tapón en su sitio,

hasta la profundidad de muestreo deseada.

Retráigase el tapón, enrollando el cable en su carrete con el martillo y el

tapón ensamblados.

Sepárese el tapón del martillo y sustitúyase por el “muestreador” gula

deseado. Con el cable, bájese dentro del hueco el martillo con el

muestreador ajustado, hasta apoyarlo sobre el material inalterado expuesto

en el fondo del hueco. Procédase con la operación de muestreo de acuerdo

con el método normal o el aprobado que gobierne el empleo del

“muestreador” y martillo.

Alíviese el “muestreador” cargado, sobrebarrenando hasta que la boca de la

barrena se halle a la profundidad de la zapata del muestreador o

descargándola hacia atrás. Recupérese el “muestreador” enrollando la línea

de cable con el martillo y el “muestreador” ensamblados. Sepárese el

“muestreador” del martillo y reemplácese por el tapón de la barrena, o en el

caso de muestreo continuo, con otro “muestreador”.

Bájese dentro del hueco el martillo con el tapón o con el “muestreador”, y

reiníciese la perforación del barreno, o continúese el muestreo en la forma

apropiada para el sistema que se esté efectuando, ya sea incremental o

continuo. Repítase o continúese la secuencia hasta su terminación.

18

Procedimiento C

Puede emplearse sin tapón, el barreno de vástago hueco. Cuando se

emplea así, puede esperarse que se forme un tapón de suelo, en la boca

de la barrena. Raras veces este tapón excederá de 102 a 152 mm (4" a 6")

de espesor. Normalmente, los muestreadores pueden presionarse o

hincarse a través de este tapón. El tapón de suelo, sin embargo, llega a ser

entonces la parte superior de la muestra. De acuerdo con esto, las

muestras obtenidas así con la barrena de vástago hueco deben acuñarse

con pedazos de barrenas y muestreadores de desecho.

El barreno con vástago hueco puede emplearse con el tubo central lleno de

un liquido a presión constante positiva, cuando se trabaje sin el tapón. El

liquido podrá ser agua o lodo de perforación, sobrecargado tanto como sea

necesario, para evitar la entrada de material

saturado a flujo libre, dentro de la barrena.

Deberá tenerse cuidado de evitar la expulsión de la muestra por exceso de

presión o peso del líquido, dentro del tubo central. Normalmente, el liquido

sobrecargado deberá introducirse dentro del barreno, únicamente por

gravedad, y solamente cuando sea necesario para mantener el nivel dentro

del tubo central de la barrena por encima del nivel de agua. El muestreo

dentro de la barrena llena con líquido, deberá efectuarse de la manera

normal prescrita para usar el muestreado especial, en una perforación llena

con líquido.

En el caso de que haya ingreso de suelos dentro de la barrena, por pérdida

de presión del líquido dentro del tubo central o por otra causa, deberá

lavarse el tubo central de la misma manera que se indica para la limpieza

del revestimiento. El muestreo deberá ejecutarse entonces, como se

prescribe para el empleo del muestreador especial en agujeros llenos de

liquido; sin embargo, el informe de perforación deberá indicar siempre que

la pérdida de suelo ocurrió antes de efectuado el muestreo.

19

El flujo de material no cohesivo en el fondo de cualquier tipo de perforación,

normalmente hace que se afloje el material a ese nivel o por debajo del

fondo y por ello una muestra, o el valor N tomado, pueden no ser

verdaderamente representativos de la condición inalterada del material.

Posiblemente más 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 tubería de perforación. Las herramientas se conectan al

extremo de una tubería de perforación, formada por secciones de igual longitud,

que se van añadiendo según aumenta la profundidad del sondeo.

En arenas colocadas bajo el nivel de aguas freáticas estas herramientas

no suelen poder extraer muestras y en esos casos es preferible recurrir al uso de

cucharas especiales, de las que también hay gran variedad de tipos.

Las muestras de cuchara son generalmente más alteradas todavía que las

obtenidas con barrenos helicoidales y posteadoras; la razón es el efecto del agua

que entra en la cuchara junto con el suelo, formando en el interior una seudo

suspensión parcial del mismo. Es claro que en todos estos casos las muestras son

cuando mucho apropiadas solamente para pruebas de clasificación 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 método no

excluye la obtención de muestras más 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 tubería de hierro, hincada a golpes, de diámetro suficiente para permitir

el paso de las herramientas muestreadoras. En la parte inferior una zapata afilada

facilita la penetración. A veces, la tubería tiene secciones de diámetros

decrecientes, de modo que las secciones de menor diámetro vayan entrando en

20

las de mayor. Los diferentes segmentos se retiran al fin del trabajo usando gatos

apropiados.

Para el manejo de los segmentos de tubería de perforación y de ademe, en su

caso, se usa un trípode provisto de una polea, a una altura que permita las

manipulaciones necesarias. Los segmentos manejados se sujetan a través de la

polea con cable de manila o cable metálico inclusive: los operadores pueden

intervenir manualmente en las operaciones, guiando y sujetando los segmentos de

tubería de perforación por medio de llaves de diseño especial propias para esas

maniobras y para hacer expedita la operación del atornillado de los segmentos.

Un inconveniente serio de la perforación con barrenos se tiene cuando la

secuencia estratigráfica del suelo es tal que a un estrato firme sigue uno blando.

En estos casos es muy frecuente que se pierda la frontera entre ambos o aun la

misma presencia del blando.

El error anterior tiende a atenuarse accionando el barreno helicoidal tan

adelantado respecto al ademe como lo permita el suelo explorado.

Las muestras obtenidas por sondeos son:

Muestras alteradas:

Obtenidas de trozos de testigo o de muestras de ensayo SPT. Análogamente al

caso de muestras alteradas obtenidas en calicatas, se tienen en cuenta las

mismas consideraciones.

Muestras inalteradas:

Se consiguen mediante toma muestras adecuados. Los más utilizados son los

toma muestras abiertos de pared gruesa y el toma muestras de pared delgada o

Shelby. También, en suelos muy sensibles a la alteración inherente a la maniobra,

puede utilizarse el toma muestras de pistón de pared gruesa o delgada.

21

22

23

1.7 Implementos para muestreo

1.7.1 Implementos para calicatas

Metodología en campo

Fueron conformados 2 frentes de trabajo: el primero compuesto por 4 estudiantes distribuidos aguas arriba y abajo del camino de acceso (de 1 a 2 Km aproximadamente), para la excavación de calicatas a cielo abierto, y el segundo, una brigada de 6 estudiantes para realizar el levantamiento topográfico de la zona de estudio, con Estación Total y GPS.

Herramientas e implementos de Seguridad

Para realizar el trabajo de extracción y recolección de muestras, se utilizó el siguiente equipo de seguridad:

24

Cascos Guantes de cuero y de algodón engomado

Fue puesto a disposición un botiquín de primeros auxilios

Las herramientas de trabajo que se utilizaron fueron:

Palas Picotas

Carretillas

Flexómetros de 5m

Canastillo o Balde metálico

Romana de hasta 50 Kg

Alambre de amarre

Tablero para las anotaciones

Lona de 3 X 3 metros

Bolsas para toma de muestras

Listones para cuarteo

) Metodología en campo

Fueron conformados 2 frentes de trabajo: el primero compuesto por 4 estudiantes distribuidos aguas arriba y abajo del camino de acceso (de 1 a 2 Km aproximadamente), para la excavación de calicatas a cielo abierto, y el segundo, una brigada de 6 estudiantes para realizar el levantamiento topográfico de la zona de estudio, con Estación Total y GPS.

Herramientas e implementos de Seguridad

Para realizar el trabajo de extracción y recolección de muestras, se utilizó el siguiente equipo de seguridad:

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Cascos Guantes de cuero y de algodón engomado

Fue puesto a disposición un botiquín de primeros auxilios

Las herramientas de trabajo que se utilizaron fueron:

Palas Picotas

Carretillas

Flexómetros de 5m

Canastillo o Balde metálico

Romana de hasta 50 Kg

Alambre de amarre

26

2.- IDENTIFICACIÓN DE LOS SUELOS EN EL CAMPO.-

Para un control adecuado de los suelos se necesita su perfecta

identificación. La falta de tiempos o de medios hace que frecuentemente

sea imposible el realizar detenidos ensayos para poderlos clasificar. Así

pues la habilidad de identificarlos en el campo por simple inspección visual

y su examen al tacto son:

Principales tipos de suelos para su identificación, todos los suelos pueden

agrupar se en 5 tipos básicos:

La grava.- Esta formada por grandes granos minerales con diámetros

mayores de ¼ de pulgada. Las piezas grandes se llaman piedras, cuando

son mayores a 10 pulgadas se llaman morrillos.

La arena.- Se componen de partículas minerales que varían

aproximadamente desde ¼ de pulgada a 0.002 pulgadas en diámetros.

27

El limo.- Consiste en partículas minerales naturales, mas pequeñas de 0.02

pulgadas de diámetro, las cuales carecen de plasticidad y tienen poca o

ninguna resistencia en seco.

La arcilla.- Contienen partículas de tamaño coloidal que producen su

plasticidad. La plasticidad y resistencia en seco están afectadas por la

forma y la composición mineral de las partículas.

La materia orgánica.- Consiste en vegetales parcialmente descompuesto

como sucede en la turba o en materia vegetal finalmente dividida, como

sucede en los limos orgánicos y en las arcillas orgánicas

INSPECCION VISUAL.-

Forma del grano.- Se observan y clasifican las partículas de arena y grava

en cuanto a su grado de angulosidad y redondos.

Tamaños y graduación de los granos.- Los tamaños en arenas y gravas se

reconocen rápidamente por inspección visual. Los granos más pequeños

que el limite menor de la arena no pueden verse a simple vista deben ser

identificados por medio de otros ensayos.

ENSAYO DE SACUDIMIENTO

Este ensayo es útil para la identificación de suelos de grano fino. Se

prepara una pequeña porción de suelo húmedo y se agita horizontalmente

sobre la palma de la mano. Se observa si el agua sale a la superficie de la

muestra dándole una apariencia blanda, luego se aprieta la muestra entre

los dedos haciendo que la humedad desaparezca de la superficie. Al mismo

tiempo la muestra se endurece y finalmente se desmenuza bajo la presiente

presión de los dedos, se vuelve a agitar las piezas rotas hasta que fluyan

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otra ves juntas, hay que distinguir entre reacción lenta, rápida y media al

ensayo de sacudimiento.

Una reacción rápida indica falta de plasticidad, tal es el caso de limo

inorgánico, polvo de roca o arena muy fina.

Una reacción lenta indica un limo o arcilla-limo ligeramente plástico.

Si no hay reacción es índice de una arcilla o material turboso.

ENSAYO DE ROTURA.

Este ensayo puede usarse para determinar la resistencia en seco de un

suelo. Se deja secar una porción húmeda de la muestra y se ensaya su

resistencia en seco desmenuzándola entre los dedos, se debe aprender a

distinguir entre ligera, media y alta resistencia en seco.

Una resistencia en seco ligera, indica un limo inorgánico, polvo de roca o

una arena limosa.

Una resistencia en seco media, denota una arcilla inorgánica de plasticidad

entre baja y media. Se requiere una considerable presión de los dedos para

pulverizar.

Una resistencia en seco alta, indica una arcilla inorgánica altamente

plástica. La muestra seca puede ser rota pero no pulverizada bajo la

presión de los dedos

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2.1 IDENTIFICACIÓN EN CAMPO DE SUELOS GRUESOS

Los materiales constituidos por partículas gruesas se identifican

prácticamente en forma visual. Extendiendo una muestra seca del suelo sobre una

superficie plana puede juzgarse, en forma aproximada, de su graduación, tamaño

de partículas, forma y composición mineralógica.

Para distinguir las gravas de las arenas pude utilizarse un tamaño de ½ cm

equivalente a la malla 4, y para la estimación del contenido de finos basta

considerar que las partículas de tamaño correspondiente a la malla 200 son las

más pequeñas y pueden distinguirse a simple vista.

En lo referente a la graduación del material de tenerse bastante

experiencia en el examen visual, pues se comparan los materiales mal graduados

de los bien graduados, obtenidos en laboratorio

En algunos casos es importante determinar la integridad de las partículas

constituyentes del suelo, en cuyo caso se realiza un examen cuidadoso. Las

partículas de origen ígneo se identifican fácilmente, las partículas intemperizadas

se reconocen por las decoloraciones y la relativa facilidad en que se desintegran.

 

Nº MATERIA TÉRMINOS

1.- Nombre

- Anotar nombre (bolones, gravas, arena) con adjetivos de los constituyentes secundarios, el tamaño máximo visible y, en el caso de que sea superior al tamiz 80mm (3”), anotar el porcentaje estimado de partículas superiores a dicho tamiz (bolones), referido al total del suelo.

2.- Distribución de tamaños

- Anotar porcentaje aproximado en peso de grava, arena y finos para la fracción de suelo que pasa por el tamiz 80mm

3.- Color- Utilizar como máximo dos colores, o bien, la notación Munsell; anotar presencia de manchas y/o bandas.

4.- Graduación

- Bien graduada o obremente graduada(uniforme); anotar para las gravas y arenas el tamaño predominante, con uno de los siguientes adjetivos: media, gruesa o fina.

5.- Plasticidad- Anotar plasticidad de la fracción fina (ninguna, baja, media o alta)

6.- Olor - Ninguno, térreo u orgánico

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7.- Forma de partículas - Angular, subangular, subredondeado o redondeado8.- Humedad - Seco, húmedo, mojado o saturado9.- Compacidad Natural - Densa o suelta

10.- Estructura- Anotar la estructura dominante; estratificado, laminado, homogéneo, vesicular, etc.

11.- Cementación - Débil, fuerte12.- Origen - Precisar el origen del suelo.13.- Materia orgánica - Sin indicios, mediana o abundante14.- Símbolo del Grupo - De acuerdo con la nomenclatura

15.- Nombre del Suelo- -          Nombre típico, seguido del nombre local

(si lo tiene) 

 

Terminología para la descripción de suelos gruesos

 

2.2.- IDENTIFICACIÓN DE CAMPO DE SUELOS FINOS

Una de las ventajas de este sistema es la identificación de suelos finos con

algo de experiencia. El mejor modo de adquirir esta experiencia sigue siendo el

aprendizaje al lado de quien ya lo posea.

Las principales bases de criterio para identificar suelos finos en el campo

son la investigación de las características de dilatancia, de tenacidad, y de

resistencia en estado seco. El color y el olor del suelo pueden ayudar,

especialmente en suelos orgánicos.

El conjunto de pruebas se efectúa en una muestra previamente cribada por

la malla 40, en ausencia de ella, previamente sometido a un proceso manual

equivalente.

 

Nº MATERIA TÉRMINOS

1.- Nombre

- Anotar nombre (limo, arcilla, orgánico)con adjetivo de los constituyentes secundarios, el tamaño máximo visible y, en el caso de que sea superior al tamiz 80mm (3"), anotar el porcentaje estimado de partículas superiores a dicho tamiz (bolones), referido al total del suelo.

2.- Distribución de - Anotar el porcentaje aproximado en peso de

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tamañosgrava, arena y finos para la fracción desuelo que pasa por el tamiz 80mm (3").

3.- Color- Utilizar como máximo dos colores, o bien, la notación Munsell; anotar presencia de manchas y/o bandas.

4.- Olor - Ninguno térreo u orgánico.5.- Dilatancia - Ninguna, lenta o rápida.6.- Resistencia Seca - Muy baja, baja, media, alta o muy alta.7.- Plasticidad - Ninguna, baja, media o alta.8.- Humedad Seco, húmedo, mojado o saturado

9.- Consistencia- Blanda, media, firme, muy firme o dura, estimarla basado en la facilidad para penetrar el dedo índice y/o pulgar.

10.- Estructura- Anotar la estructura dominante; estratificado laminado, homogéneo, vesicular, etc.

11.- Cementación - Débil o fuerte.12.- Origen - Precisar el origen del suelo (fluvial, artificial, etc.)13.- Materia Orgánica - Sin indicios, mediana o abundante.14.- Símbolo del Grupo

- De acuerdo con la nomenclatura USCS.

15.- Nombre del Suelo

- Nombre típico, seguido del nombre local ( si lo tiene).

 

Terminología para la descripción de suelos finos

 

2.2.1 DILATANCIA

En esta prueba, una pastilla en el contenido de agua necesario para que el

suelo adquiera una consistencia suave, pero no pegajosa, se agita

alternativamente en la palma de la mano, golpeándola contra la otra mano,

manteniéndola apretada entre los dedos.

Un suelo fino, no plástico, adquiere con el anterior tratamiento, una

apariencia de hígado, mostrando agua libre en su superficie, mientras se le agita,

en tanto que al ser apretado entre los dedos, el agua superficial desaparece y la

muestra se endurece, hasta que, finalmente empieza a desmoronarse como un

material frágil, al aumentar la presión. Si el contenido de agua de la pastilla es el

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adecuado, un nuevo agitado hará que los fragmentos, producto del

desmoronamiento vuelvan a constituirse.

Cambia su consistencia y con la que el agua aparece y desaparece define

la intensidad de la reacción e indica el carácter de los finos del suelo.

2.2.2 TENACIDAD

La prueba se realiza sobre un espécimen de consistencia suave, similar a la

masilla. Este espécimen sé rola hasta formar un rollito de unos 3 mm. De diámetro

aproximado, que se amasa y vuelve a rolar varias veces. Se observa como

aumenta la rigidez del rollito a medida que el suelo se acerca al limite plástico.

Sobrepasado el limite plástico, los fragmentos en que se parta el rollito se juntan

de nuevo y amasan ligeramente entre los dedos, hasta el desmoronamiento final.

 

2.2.3 RESISTENCIA EN ESTADO SECO

La resistencia de una muestra de suelo, previamente secado, al romperse

bajo presiones ejercidas por los dedos, es un índice del carácter de su fracción

coloidal. Los limos exentos de plasticidad, no presentan ninguna resistencia en

estado seco y sus muestras se desmoronan con muy poca presión digital. Las

arcillas tienen mediana y alta resistencia al desmoronamiento por presión digital.

 

Color

En exploraciones de campo el color es un dato útil para diferenciar

diferentes estratos y para identificar tipos de suelo, cuando se posea la

experiencia necesaria. Como datos se tiene que por ejemplo: el color negro indica

la presencia de materia orgánica, los colores claros y brillosos son propios de

suelos inorgánicos.

 

Olor

Los suelos orgánicos tienen por lo general un olor distintivo, que puede

usarse para identificación; el olor es particularmente intenso si el suelo esta

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húmedo, y disminuye con la exposición al aire, aumentando por el contrario, con el

calentamiento de la muestra húmeda.

 

SUELOS COHESIVOS Y NO COHESIVOS

Una característica que hace muy distintivos a diferentes tipos de suelos es la

cohesión. Debido a ella los suelos se clasifican en "cohesivos" y " no cohesivos".

Los suelos cohesivos poseen la propiedad de la atracción intermolecular, como las

arcillas. Los suelos no cohesivos son los formados por partículas de roca sin

ninguna cementación, como la arena y la grava.

CONCLUSIONES:

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Ø Es muy necesario tener no solo el conocimiento teórico de las ciencias, sino también, la experiencia necesaria que en cuya practica se fortalece y complementa de manera eficiente nuestro conocimiento.

Ø Es muy básico tener conocimiento sobre la geología del sitio, que muchas veces nos determinará la disposición del material que quiere extraerse.

Ø Las salidas de campo, para el desarrollo del curso, no solo nos da experiencia en la vida profesional, sino que nos fortalece la cualidad del trabajo en equipo, que es una de las principales características del Ingeniero Civil.

RECOMENDACIONES:

Ø Es muy importante tener en cuenta que el trabajo realizado en campo debe ser realizado con seriedad, prudencia y con espíritu de aprendizaje; Aplicando con responsabilidad los conocimientos aprendidos en salón de clase.

Ø Tener todas las herramientas de trabajo en condiciones óptimas par el normal desarrollo de la actividad y cuya disponibilidad no sea restringida cuando el usuario lo requiera.

Ø Llevar una libreta de campo, donde se tome nota de todo lo acontecido en la práctica, y cuyos datos nos servirán en posteriores trabajos en gabinete y/o en laboratorio.

Obtenido de "http://es.wikipedia.org/wiki/Usuario:Mellizo1"

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CONCLUSIONES

Todo estudio de suelos debe iniciarse con un reconocimiento detallado del

terreno, la etapa de exploración y muestreo, consiste básicamente en

consignar la información en la obtención de una muestra, y esta deber ser

representativa del terreno.

Los métodos más usados para los estudios de exploración y muestreo son:

Las calicatas y Los sondeos

El sondeo es el método de exploración que se debe realizar cuando no

pueda ser realizado mediante calicatas, ya sea porque se requiere

reconocer el perfil en una profundidad importante, o bien por presencia de

agua.

Los métodos geofísicos son rápidos permiten tratar grandes áreas, pero

nunca proporcionan suficiente información para fundar criterios definitivos

de proyectos, en lo que a Mecánica de Suelos se refiere

Dentro de la exploración y muestreo se ven dos metodologías de trabajo:

las directas y las indirectas. La primera, consiste básicamente en la

extracción de suelo de la zona de estudio y la exploración indirecta, se hace

con equipos especiales, que identifican de distintos materiales, sin la

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necesidad de realizar una perforación física del suelo. Las metodologías

difiere en que la indirecta es de menor costo que la indirecta.

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9. BIBLIOGRAFÍA

MARQUEZ CARDENAS GABRIEL. Propiedades Ingenieriles de Los suleos.

U Nacional de Colombia

JUÁREZ VADILLO E. RICO. RODRÍGUEZ A. Mecanica de Suelos

WILLIAM LAMBE Y ROBERT V. WHITMAN. Mecánica de Suelos. Limusa

Editores. T.. Limusa Noriega Editores

GASSOS, Dolores; MARTÍNEZ Alberto. CRISOL, Enciclopedia Escolar

Universal. Tomo: La tierra. Geología y Mineralogía. Editorial Carroggio S.A.

Ediciones. 1999

Consultas en Internet:

www.obracivil.com

www.usuarios.lycos.es

www.ppi-ppic.org.com

www.google.com

www.altavista.com

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