TRABAJO 3 SONDAJE

5/12/2018 TRABAJO 3 SONDAJE - slidepdf.com

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FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA

ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL

CURSO:

DISEÑO DE PUENTES Y OBRAS DE ARTE

CICLO:

X

DOCENTE:

ING. MIGUEL MOSQUEIRA MORENO

ALUMNOS:

COTRINA ARRIAGA, JEAN PIER

CONDORI MONETRO, JORGE

MEJIA DIAZ, IVAN

FECHA:

Cajamarca, 19 de Septiembre del2011.

SONDAJE EN PUENTES



SONDAJE EN PUENTES

DISEÑO DE PUENTES Y OBRAS DE ARTE 2

INDICE

I. RESUMEN………………………………………………………………………………………………………………...…....pág.3

II. INTRODUCCION……………………………………………………………………………………………………….…....pág.4

III.OBJETIVOS……………………………………………………..………………………………………………………………pág.5

IV.JUSTIFICACION……………………………………….……………………………………………………..……………...pág.6

V. MARCO TEORICO……………………………………………………………………………………………………………pág.7

VI. ANALISIS Y DISUSION DE RESULTADOS……………………………..............................................pág.13

VII.CONCLUSIONES…………………………………………………………………………………………………………….pág.14

IX.BIBILOGRAFIA…………………………………...…………………………………………………………..……………..pág.15

X.ANEXOS……………………………………………...…………………………………………………………………………pág.16



SONDAJE EN PUENTES


I. RESUMEN

El sondeo es un tipo de prospección manual o mecánica, perteneciente a las técnicas dereconocimiento geotécnico del terreno, llevadas a cabo para conocer sus características. Se tratade perforaciones de pequeño diámetro, (entre 65 y 140 mm) que, aunque no permiten la visión"in situ" del terreno, de ellos se pueden obtener testigos del terreno perforado, así como

muestras, y realizar determinados ensayos en su interior.

Dejando aparte los sondeos manuales con barrena o cuchara, los sondeos mecánicos se planteanpara los siguientes requerimientos:

Alcanzar profundidades superiores a las que se consiguen con calicatas.

Reconocer el terreno bajo el nivel freático.

Atravesar capas rocosas o de suelo muy resistente.

Realizar ensayos "in situ" específicos, como el ensayo de penetración estándar SPT,presiómetro, molinete, permeabilidad "in situ", etc.



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II. INTRODUCCION

El diseño de puentes en la Ingeniería Civil, es de suma importancia y por ello es necesario tener en

cuenta el sondaje, este nos permite mediante obtener información debajo del nivel del agua de

como es el tipo de suelo que se va utilizar además de ello nos da una idea de la hidrografía y

topografía del terreno si es que se siguen pasos corrector para el sondaje.



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III. OBJETIVOS

Objetivo General:

Describir, Analizar y entender el sondaje en puentes.

Objetivos Específicos:

Determinar para qué sirve el sondaje en puentes.

Resumir el sondaje en puentes.



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IV. JUSTIFICACION

El tener el conocimiento sobre lo que es un sondaje es de suma importancia para el análisis,diseño y construcción de un puente, debido a que nos proporciona una mejor idea de unestudio hidrográfico de la zona.



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V. MARCO TEORICOA. Definiciones:

Sondaje:

La profundidad de los lechos de agua se determina mediante sondeo en los puentes deantemano.

Las profundidades medidas con la sonda tomados al nivel del agua en el instante de laoperación siendo que dicho nivel es variable sobre todo se la fuente está sujeta al régimende marcas de allí la necesidad de reducir las alturas de agua a una medida de origencomún que puede ser una superficie de nivel de agua como por ejemplo el nivel medio delas mareas en el mar o un cota arbitraria.

Las bases como control horizontal se establecen generalmente en las orillas desde la cualse ubican puntos de sondaje y en el momento de efectuarlo se denomina su verdaderaposición al mismo tiempo se mantiene un registro exacto del tipo de sondaje y de la

variación del nivel del agua

El control vertical sirve para relacionar las alturas de agua entre sí con las de la orilla

Cuando se efectúa sondaje hay que tomar en cuenta que las rocas aisladas del resto deobras de ingeniería u otras obstrucciones pueden producir errores en los sondeos

En estos casos es preferible efectuar un dragado con el fin de desalojar los obstáculos amayores profundidades del área de interés.

Equipo de sondeo:

En los trabajos de ingeniería generalmente se utiliza mástil con mates de sondeo o unasonda que es lo más corriente, un mástil de sondeo es un dispositivo de madera desección circular de 5m de longitud y 5 cm. de diámetro con terminales de metal puede sertambién un tubo lastrado (con peso) y graduado simétricamente partir de cada extremo yuna sonda consiste en una cuerda de caña o de litro trenzado con un escandaño prensadoa veces la cuerda se fabrica con alma central de bronce fosforito para contrarrestar elaumento de longitud por tensión. También es usual utilizar una cadena ligeraconsiderando este elemento más manejable en manos del operador y al mismo tiempopermite ubicar fichas y a disponer marcas graduadas en el sistema de medidas que sedesee sea métrico o inglés, el escandaño tiene un peso promedio de 3 kilos yfrecuentemente en la parte inferior tiene forma de copa donde se pone el cebo paratomar muestras del fondo cuando éste es muy blando o existe mucho limo porsedimentación se utiliza un tubo con un reborde en un extremo que se detiene en elmomento que se encuentra con la superficie natural del lecho.

Sondeo mediante ecos.

Ecosonda o sondímetro:



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Realiza un registro continuo y exacto de la profundidad del agua por debajo de laembarcación en la cual está instalado, y su funcionamiento se basa en la creación de unonda de sonido en el agua próxima a la superficie y el registro del intervalo de tiempodesde el instante en que se produce el sonido hasta aquel en que se produce el retornodel eco desde el fondo. Estos aparatos están adecuados para determinar profundidadesde acuerdo con la velocidad del sonido y el tipo de agua en que está siendo utilizado.

Embarcaciones de sondeo

Se utiliza botes de remo, lanchas a motor o embarcaciones pequeñas, como por ejemplo:canoa que en ciertos casos están unidas entre ellas para disponer de un soporte fijo parauna plataforma de sondeo que se sitúa en el centro de la embarcación y en el lado deestribor para que la sonda pueda ser manejada por el operador con la mano derecha.

Alineación

Para indicar las posiciones de los sondajes se utilizan alineaciones las que se señalan

normalmente en un extremo mediante 2 señales en la orilla o en aguas poco profundaspor dos boyas o por un sistema combinado. Cuando los sondeos han de realizarse variasveces en el mismo punto han de usarse alineaciones en cruz.

Métodos topográficos utilizados en los sondajes:

Intersección de alineación

Hilo o alambre graduado

Una alineación y un ángulo desde la orilla

Dos ángulos desde la orilla

Un ángulo y una distancia estadimétrica desde la orilla

Velocidad a intervalos de tiempo uniforme

Dos ángulos medidos con sextante desde el bote a tres señales o boyas.

Una alineación y un ángulo medido con sextante desde el bote a dos señales o boyas

1. Métodos de las alineaciones

Se colocan estaciones permanentes del teodolito en cualquiera de las orillas, laembarcación recorre una línea entre dos banderolas señales ubicadas en las riberas uorillas y los operadores de los teodolitos sirvan el bote por la señal en este y el operadorsitúa el bote y su señal desde la estación

2. Hilo o alambre graduado



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Se utiliza para el sondaje de una corriente de agua o caudal para lo cual se utiliza sondajesen las orillas de los lugares en los cuales se desea levantar el perfil del fondo. Laprofundidad del lago puede leerse en una mira graduada y la posición horizontal está dadapor el hilo graduado y la altura de la superficie de agua se toma con un nivel y una mira adeterminado intervalo de tiempo.

Otro método:

Velocidad a intervalos de tiempo uniforme:

Esto se hace con embarcaciones motorizadas las cuales se dirigen a un mismo ritmo

Para realizar un levantamiento hidrográfico se cumplen las siguientes operaciones:

Registro de nivel de agua: este se basa generalmente en el nivel medio de las mareas enel mar en que se puede definir como un plano de referencia o superficie determinada porla media aritmética de los niveles del mar a intervalos iguales durante una serie de

observaciones y se obtiene promediando las alturas horales (horas)

El reconocimiento: se toma planos o fotografías aéreas existentes y se proyecta unatriangulación en las orillas que sirve de control.

Topografía preliminar: se levanta red de triángulos y se hace una poligonal a lo largo de laorilla y luego se dibuja en un plano la línea de la orilla y los detalles situados en las zonasaledañas seleccionando también sitios para ubicar registro de altura de marea.

Proyecto: se traza sobre el plano las alineaciones lo más perpendicular posible a ladirección del flujo

Situaciones de las alineaciones: las señales de alineaciones se miden en el campomediante medidas a partir de la red horizontal de triángulos. Se ubica señalespermanentes que se las une a la red topográfica, se determina las posiciones del teodolitoa lo largo de la orilla de tal manera que la longitud de la base pueda observarse a dosposiciones del teodolito.

Sondeos: los operadores del teodolito y la embarcación deben sincronizar los relojes, losteodolitos se estacionan en puntos adecuados de manera que cubran toda la zona delsondaje. Los teodolitos son apuntados al norte astronómico del sistema coordenado y apartir de ello estaríamos en condiciones de visar u obcecar las embarcaciones, losoperadores de los teodolitos mantienen la cruz filal del retículo sobre la embarcaciónmanteniendo la puntería minuto a minuto o según el intervalo de tiempo establecido. Losque anotan en las estaciones de tierra registran la hora, el orden de los puntos y el ángulode ubicación en la embarcación el que lleva la libreta de registro hacen lo mismo y ademásla profundidad de cada sondeo. La dificultad que se anota en los levantamientoshidrográficos esta por conseguir la adecuada corrección de datos y una vez que se dibujalos ángulos, las intersecciones deben caer aproximadamente las distancias o intervalosaproximadamente uniformes.



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B. Sondaje en Puentes:

Levantamiento para puentes

Son necesarios además del reconocimiento cuatro tipos de trabajos topográficos quepueden combinarse entre sí y que son los siguientes levantamientos preliminar,levantamiento par el proyecto trabajos para el control de la situación del puente yreplanteo.

Tipos de trabajos para levantamientos:

Levantamiento preliminar. Consiste en un levantamiento topográfico en el lugar donde seva a realizar la estructura y puede ser necesario según la magnitud de la obra de unaspocas secciones transversales en los extremos o en el caso de un puente de gran magnitudrequerir levantamiento aéreo, debe estar representada la carretera precisamente y esnecesario un levantamiento hidrográfico completo que incluye el estudio del área deescurrimiento que alimenta a la fuente de agua de los efectos del régimen de corriente y

de las mareas o avenidas.

Levantamiento para el proyecto. Una vez ubicada la estructura es imprescindible reunirlos datos topográficos exactos para utilizar los detalles del proyecto, o sea en el caso queno se ocupa la ubicación exacta de los estribos y pilas de puente, en caso de ser de variasluces con la selección tomando en cuenta el factor económico en general los trabajos paraeste tipo de proyectos tiene que ser exacto y cuidadosamente comprobados.

Levantamiento para el control de situación. A partir de los dos anteriores, ellevantamiento para control de ubicación definitiva del puente corresponde a una de laspartes más importantes del trabajo que se realizan de una parte más importantes del

trabajo que se realizan de una manera independientes y con especial cuidado, porejemplo casos de puente colgante se hace la selección de este tipo de puentes con ellevantamiento preliminar y las posiciones exactas de dos estribos y torres de anclaje. Estastorres han de ser ubicadas exactamente de manera que el tablero encaje una vezlevantado para lo cual será necesaria una triangulación levantada y calculada con la mayorprecisión de tal manera que los datos obtenidos puedan determinar las medidas para elreplanteo.

Replanteo. Una vez concluidos los cálculos de situación se procede a señalar los puntosprincipales o básicos y desde ellos se localizan los puntos para el proceso constructivo. Eltrabajo a veces requiere de las plataformas auxiliares y tratándose de estructuras paraalimentarse bajo el agua se tiene que seguir seguimientos muy exactos de localización ycontrol.

Trabajo complementario. Es necesario establecer de inmediato el sistema de controltanto horizontal y vertical con una poligonal o triangulación enlazada a la poligonalprincipal y una línea de nivelación mediante nivelación recíproca que asegura la exactituddel paso de una rivera a otra y como los puntos de referencia o básicos se han usadomuchas veces. Dichos punto como son, vértices o estaciones deben ser establecidos de

una manera permanente mediante señales de hormigón



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Requisitos de una triangulación

Se sitúa una estación primaria próxima a cada uno de los extremos de la estructura yademás puntos desde los cuales pueden ubicarse las pilas del puente por intersección elsistema estará formado por 1 o 2 cuadriláteros siendo uno de sus lados la base de amboslados de las riveras desde donde deben observarse las diagonales, las dos basesconstituyen lados completos de los cuadriláteros, las estaciones se ubican en sitios desdedonde las bases pueden medirse en forma expedita, frecuentemente se levantan unionescortas desde un extremo por la base a una estación de triangulación situado en un lugardestacado.

Curvas de enlace horizontal

Las curvas horizontales de enlace son curvas circulares y se clasifican en simples ycompuestas. Las simples están constituidas por un tramo de una sola circunferencia queenlaza dos alineaciones constituida por las prolongaciones de las líneas de intersección, los

elementos que deben determinarse a conocerse para llegar a trazar una curva circular sonlos siguientes.

Grado de la curva es el ángulo al centro correspondiente a una cuerda unitaria, g' osubgrado es el residuo angular que queda luego de replantear varias cuerdas unitarias; osea el residuo de la división del ángulo de deflexión para el grado. El gradocorrespondiente a una cuerda de 20 metros generalmente no debe pasar de 10° grados yaque para ese valor el radio es mayor de 100m y el arco se aproxima en su longitud a lacuerda para curvas con grados entre 10 y 20, que se usan cuerdas unitarias de 10 metros ypara grados entre 20 y 40 se usan cuerdas unitarias de 5 metros En carreteras el radio dela curva tiene que ser lo suficientemente grande para evitar curvas forzados en camino de

2° orden se aceptó un mínimo de 35m de radio que corresponde a un grado g =35 gradosen carreteras de primer orden. Se busca obtener curvas con radios mayores a los 100m enlíneas férreas debido a que la fricción de ruedas es un radio aumenta con la curvatura lomínimo que se acepta es un radio igual a 200m que corresponde aproximadamente unvalor de g = 6 grados, los rayos de los canales depende de muchos factores tales como lavelocidad del fluido, la pendiente, el ancho del canal, el tirante de agua, etc.

Se utiliza un mínimo igual a 2 o 3 veces el ancho del canal para el radio.

El sondeo preliminar:

El número de estos sondeos exploratorios será el suficiente para dar precisamente eseconocimiento. En obras chicas posiblemente tales sondeos tendrán carácter definitivo, porlo que es conveniente realizarlos por los procedimientos más informativos, tales como laprueba de penetración estándar, por ejemplo: otro tanto sucederá cuando se concluya delos sondeos exploratorios la no existencia de problema específico de suelos en el lugar dela obra o la existencia de problemas que puedan manifestarse suficientemente con esosdatos preliminares; tal es el caso cuando se exploran arenas compactas con elpenetrómetro estándar, por ejemplo.



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La ubicación de los sondeos preliminares está, en general, bastante bien definida por eltipo de obra a ejecutar y lo que se espere en lo referente a la erraticidad del lugar. Porejemplo, en el caso de estudios para cimentaciones de puentes, el propio trazo del cruce ylos puntos donde se hayan de situar pilas y estribos, proporcionan indicaciones sugestivas.

El sondeo completo:

Un ingeniero debe considerar el estudio más completo como algo sujeto a continuarevisión y, durante la construcción de la obra, debe estar siempre alerta a las condicionesque las excavaciones y el comportamiento del suelo en general vayan revelando.

Un punto que requiere especial cuidado es la determinación de la profundidad a que debellevarse la exploración del suelo. Este aspecto fundamental, cuyas repercusiones puedendejarse sentir en todas las fases del éxito o fracaso de una obra ingenieril, tanto técnicascomo económicas, está también principalmente definido por las funciones e importanciade la obra y la naturaleza del subsuelo. En general, los puntos básicos que la Mecánica deSuelos debe cuidar en un caso dado se refieren a la posibilidad y cálculo de asentamientos

y a determinaciones de resistencia de los suelos; a veces, otros aspectos podrán serdeterminantes, como la permeabilidad, en el caso de presas, tanto en el suelo decimentación como, en su caso, en el corazón de la propia cortina.

Para fines de cimentación, en donde asentamientos y resistencia son los factoresdeterminantes, el área de apoyo de las estructuras, concretamente el ancho, según tendráocasión de discutirse, es de importancia vital, pues el efecto de las presiones superficialesaplicadas al suelo es netamente dependiente de ese concepto.

Generalmente es suficiente detener la exploración al llegar a la roca basal, si ésta apareceen la profundidad estudiada; sin embargo, en casos especiales se hará necesario continuar

el sondeo dentro de la roca por métodos rotatorios; por ejemplo, en cimentaciones depresas sería necesario verificar que la roca no presente condiciones peligrosas desde elpunto de vista de infiltraciones de agua.



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VI. ANALISIS Y DISCUSION DE RESULTADOS

El número, tipo y profundidad de los sondeos que deban ejecutarse en un programa de

exploración de suelos para puentes depende fundamentalmente del tipo del subsuelo y de

la importancia de la obra. En ocasiones, se cuenta con estudios anteriores cercanos al

lugar, que permiten tener una idea siquiera aproximada de las condiciones del subsuelo yeste conocimiento permite fijar el programa de exploración con mayor seguridad y

eficacia.

En obras grandes, en que se haga necesario un programa de sondeos definitivos, éste

quedará determinado por la naturaleza del subsuelo. En lugares de perfil errático, tales

como cauces fluviales o glaciares, en general se presentan los problemas más delicados,

pues la erraticidad hace que resulte muy difícil una determinación precisa de las

propiedades básicas de resistencia y compresibilidad, hasta un grado tal que

frecuentemente no se justifica una erogación de importancia que, de antemano, está

destinada a rendir datos que de cualquier modo serán de interpretación muy difícil. El

tipo de muestras que se extraigan en cada caso estará determinado por la naturaleza delsuelo y el tipo de obra, que plantea los requerimientos correspondientes.

En los sondeos definitivos la ubicación ya podrá definirse sobre bases más firmes, por

contarse con los datos del suelo dados por los sondeos preliminares, que proporcionan un

perfil aproximado adecuado en la mayoría de los casos. Estos perfiles definen también ya

las zonas de muestreo.

En otras ocasiones la profundidad de los sondeos se fijará con criterios muy diferentes. Un

caso típico se tiene cuando los sondeos revelan la presencia de suelos muy blandos que

obliguen a pensar en la conveniencia de cimentaciones piloteadas, apoyadas en estratos

resistentes; en tales casos se hará necesario seguir la exploración hasta encontrar tales

estratos, si existen a profundidades económicas e inclusive rebasarlos, para verificar que

su espesor sea adecuado y, en caso en que bajo ellos, sigan otros estratos blandos, aún

será preciso investigar las características de éstos, para poder estimar los asentamientos y

capacidad de carga con que se diseñen esos pilotes.



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VII. CONCLUSIONES

El sondeo es de suma importancia ya que nos permite tomar en el caso de puentes, un

análisis y un estudio de las características del terreno, tomar muestras del suelo que se va

a trabajar con lo que se sabe qué tipo de suelo se trabaja, y levantamientos topográficos e

hidrológicos.



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VIII. BIBLIOGRAFIA

Consultado el 16 de Septiembre en Internet:

http://www.ingenieracivil.com/2008/04/normas-para-sondeos-de-suelo.html


http://html.rincondelvago.com/levantamientos-topograficos-e-hidrograficos.html


http://es.wikipedia.org/wiki/Sondeo_geot%C3%A9cnico







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IX. ANEXOS

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