SEMINARIO GEOTECNIA CIMIENTACIONES I, CTE DB.
__________________________________________________
EL ESTUDIO GEOTÉCNICOEL ESTUDIO GEOTÉCNICOEL ESTUDIO GEOTÉCNICOEL ESTUDIO GEOTÉCNICO
El reconocimiento de campoEl reconocimiento de campoEl reconocimiento de campoEl reconocimiento de campo....
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
LIDYCCE LIDYCCE LIDYCCE LIDYCCE –––– 2011201120112011 Claudio Jiménez RodríguezClaudio Jiménez RodríguezClaudio Jiménez RodríguezClaudio Jiménez Rodríguez
[email protected]@[email protected]@lidycce.es
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 2222 de de de de 73737373
1. INTRODUCCIÓN ...................................................................................... 5
1.1. OBJETIVOS ....................................................................................... 5
1.2. IMPORTANCIA DEL ESTUDIO GEOTECNICO Y DE LA INVESTIGACIÓN
IN SITU ...................................................................................................... 5
2.- DEFINICIÓN Y CONTENIDO DEL INFORME GEOTÉCNICO S/CTE. EL
RECONOCIMIENTO DE CAMPO……………………………………………………………. 6
2.1. ANTES DE EMPEZAR A EJECUTAR ALGUNA PRUEBA .......................... 12
2.1.1. Revisión de información y antecedentes ................................. 12 2.1.2. Reconocimiento geológico-geotécnico de campo ..................... 13
2.2. SONDEOS MECÁNICOS .................................................................... 16
2.2.1. TIPOS DE SONDEO MECÁNICOS ............................................ 16 2.2.2. SEGUIMIENTO Y TESTIFICACION EN LOS SONDEOS .............. 23 2.2.3. TOMA DE MUESTRAS ............................................................ 28 2.2.4. ENSAYOS IN SITU EN EL INTERIOR DE LOS SONDEOS ........... 32
2.3. CALICATAS ..................................................................................... 41
2.4. ENSAYOS DE PENETRACIÓN DINÁMICA ........................................... 43
2.4.1. Modo de ejecución. ............................................................... 44 2.4.2. Ensayo Borros, DPL, DPM, DPH y ensayo DPSH ...................... 45
2.5. ENSAYO DE PENETRACION ESTÁTICA .............................................. 51
2.6. ENSAYOS DE LA PLACA DE CARGA ................................................... 54
2.7. ENSAYOS GEOFÍSICOS .................................................................... 56
2.8. GEOFISICA DE SUPERFICIE ............................................................. 57
2.8.1. Métodos eléctricos ................................................................ 57 2.8.2. Métodos sísmicos .................................................................. 59
CONTENIDO
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 3333 de de de de 73737373
2.8.3. Métodos electromagnéticos. ................................................... 62 2.8.4. Métodos gravimétricos. .......................................................... 63 2.8.5. Geofísica en el interior de los sondeos .................................... 65
3. ALGUNAS NOTAS SOBRE INSTRUMENTACION ........................................ 69
3.1.1. Medidas de desplazamientos .................................................. 70 3.1.2. Medidas de presiones intersticiales. ........................................ 75 3.1.3. Medidas de presiones ............................................................ 76
4. ALGUNA NOTA SOBRE EL COSTE-BENEFICIO DE LAS DISTINTAS PRUEBAS
77
5. BIBLIOGRAFÍA ....................................................................................... 79
ANEJO 1.- TABLAS DEL ANEJO D DEL CTE
ANEJO 2.- ALGUNAS OBLIGACIONES/COMPETENCIAS DEL DIRECTOR
DE LA EJECUCIÓN DE LAS OBRAS (S/ LOE)
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 4444 de de de de 73737373
Geothecnic is the art of modelling material we do not wholly understand, into
shapes we cannot precisely analyse so as to withstand forces we cannot entirely
assess in such a way that the public has no reason to suspect the extent of our
ignorance.
M J Puller
La geotecnia es el arte de modelizar materiales que no comprendemos del todo,
en modelos que no podemos analizar de forma precisa, para que puedan
resistir fuerzas que no podemos valorar completamente, de tal forma que el
público no tenga razones para sospechar la extensión de nuestra ignorancia
M J Puller
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 5555 de de de de 73737373
1. INTRODUCCIÓN
1.1.1.1.1.1.1.1. OBJETIVOS
De forma argumentada en esta primera sesión perseguimos:
a) Introducción y familiarización con la geotecnia de edificación.
b) Conocer lo que exige la actual ley acerca del contenido del estudio
geotécnico.
c) Conocer las distintas herramientas de las que podemos disponer a la hora
de investigar las características del terreno
d) Diferenciar la aplicabilidad de una u otra herramienta en función del tipo
de terreno y los objetivos perseguidos
e) Conocer a estos efectos lo recogido en la reglamentación geotécnica
vigente en España: CTE.
1.2. IMPORTANCIA DEL ESTUDIO GEOTÉCNICO Y DE LA INVESTIGACIÓN
IN SITU
Siempre se ha de comenzar por los cimientos, y los cimientos de un
proyecto es EL ESTUDIO GEOTÉCNICO.
Sin unos buenos cimientos todo lo que encima pongamos puede ir al
traste. Una buena obra ha de contar con un buen proyecto, y éste debe definir la
cimentación más adecuada, y para definir y precisar esta cimentación con
anterioridad ha de realizarse inexcusablemente un buen estudio geotécnico.
La investigación in situ constituye la parte esencial del estudio geotécnico
necesario para el proyecto; de ellas se obtienen los parámetros y propiedades
que definen las condiciones del terreno en donde se realizarán los proyectos
constructivos, las cimentaciones, excavaciones…
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 6666 de de de de 73737373
La finalidad de las investigaciones geotécnicas es, de forma muy
resumida:
� Determinar las condiciones geológicas de la zona de estudio
Tipo y características de los materiales
Características de los macizos rocosos
� Cuantificar los datos y parámetros del terreno necesarios para el
diseño de la obra
Propiedades resistentes y deformacionales de los suelos y rocas
� Conocer los problemas geológicos que pueden afectar a la
construcción
-zonas falladas
-cavidades
-terrenos blandos o expansivos
-filtraciones
� Aportar criterios de diseño
2.2.2.2.---- DEFINICIÓN Y CONTENIDO DEL INFORME GEOTÉCNICO S/CTEDEFINICIÓN Y CONTENIDO DEL INFORME GEOTÉCNICO S/CTEDEFINICIÓN Y CONTENIDO DEL INFORME GEOTÉCNICO S/CTEDEFINICIÓN Y CONTENIDO DEL INFORME GEOTÉCNICO S/CTE
2.0.1.- DEFINICIÓN.
Recordaremos que la Ley actual recogida por el DB SE-C define de esta
manera (simple) al estudio geotécnico:
EEELLL EEESSSTTTUUUDDDIIIOOO GGGEEEOOOTTTÉÉÉCCCNNNIIICCCOOO EEESSS EEELLL CCCOOOMMMPPPEEENNNDDDIIIOOO DDDEEE IIINNNFFFOOORRRMMMAAACCCIIIÓÓÓNNN
CCCUUUAAANNNTTTIIIFFFIIICCCAAADDDAAA EEENNN CCCUUUAAANNNTTTOOO AAA LLLAAASSS CCCAAARRRAAACCCTTTEEERRRÍÍÍSSSTTTIIICCCAAASSS DDDEEELLL TTTEEERRRRRREEENNNOOO EEENNN
RRREEELLLAAACCCIIIÓÓÓNNN CCCOOONNN EEELLL TTTIIIPPPOOO DDDEEE EEEDDDIIIFFFIIICCCIIIOOO PPPRRREEEVVVIIISSSTTTOOO YYY EEELLL EEENNNTTTOOORRRNNNOOO DDDOOONNNDDDEEE
SSSEEE UUUBBBIIICCCAAA,,, QQQUUUEEE EEESSS NNNEEECCCEEESSSAAARRRIIIAAA PPPAAARRRAAA PPPRRROOOCCCEEEDDDEEERRR AAALLL AAANNNÁÁÁLLLIIISSSIIISSS YYY
DDDIIIMMMEEENNNSSSIIIOOONNNAAADDDOOO DDDEEE LLLOOOSSS CCCIIIMMMIIIEEENNNTTTOOOSSS DDDEEE ÉÉÉSSSTTTEEE UUU OOOTTTRRRAAASSS OOOBBBRRRAAASSS.
El análisis que podemos hacer de esta definición se expone seguidamente:
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 7777 de de de de 73737373
A).- la información plasmada en el informe ha de ser cuantificada: esto es
MEDIBLE , hay que emplear instrumental, recabar datos inequívocos y aplicar
normas. No vale la percepción de la resistencia a la introducción en el terreno con
una pala o ver la oposición de una barra de acero al hincarse (como sugerían las
NBE).
B).- Ha de tenerse en cuenta el tipo de EDIFICIO. No es igual un sótano que tres,
ni es igual que en una zona el edificio tenga 2 forjados y en la restante posea 8.
C).- Fundamental: ha de tenerse en cuenta el ENTORNO. Si hay taludes
cercanos, edificios próximos, cauces, etc. Este aspecto es fundamental para la
distribución de las prospecciones.
D).- Refiere que la información debe ser la NECESARIA para proceder a la
definición de la cimentación (análisis y dimensionado de los cimientos). Esto
significa que ha de recabarse MÁS datos si los existentes no son suficientes. Esto
se traduce en que es admisible la REINVESTIGACIÓN o adición de más
prospecciones y ensayos si fuese necesario una vez acometida la campaña
inicial.
Recordaremos asimismo, esta otra definición que está más cercana a la
resolución de los problemas generados por la cimentación de un edificio y
condicionantes afines:
Un informe geotécnico es un conjunto de DOCUMENTOS elaborados
por especialistas técnicamente competentes integrad os en entidad de
acreditada solvencia, donde se recogen las caracter ísticas fundamentales
de índole topográfico, geológico y geotécnico de u n terreno precisado en
plano, con el objetivo de determinar las condicione s de cimentación más
idóneas teniendo en cuenta el tipo concreto de obra proyectada y los
condicionantes de contorno de la zona a construir.
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 8888 de de de de 73737373
OTRAS GENERALIDADES DESCRITAS EN EL DB SE-C ACERCA DEL
ESTUDIO GEOTECNICO
- Las características del terreno de apoyo se determinarán mediante una serie
de actividades que en su conjunto se denomina reconocimiento del terreno y
cuyos resultados quedarán reflejados en el estudio geotécnico.
- El reconocimiento del terreno, que se fijará en el estudio geotécnico en cuanto
a su intensidad y alcance, dependerá de la información previa del plan de
actuación urbanística, de la extensión del área a reconocer, de la complejidad
del terreno y de la importancia de la edificación prevista. Salvo justificación el
reconocimiento no podrá ser inferior al establecido en el DB: SE ESTABLECE
UN MÍNIMO DE 3 PUNTOS DE INVESTIGACIÓN.
- Para la realización del estudio deben recabarse todos los datos en relación con
las peculiaridades y problemas del emplazamiento, inestabilidad,
deslizamientos, uso conflictivo previo tales como hornos, huertas o vertederos,
obstáculos enterrados, configuración constructiva y de cimentación de las
construcciones limítrofes, la información disponible sobre el agua freática y
pluviometría, antecedentes planimétricos del desarrollo urbano y, en su caso,
sismicidad del municipio, de acuerdo con la Norma de Construcción
Sismorresistente NCSE vigente.
- Dado que las conclusiones del estudio geotécnico pueden afectar al proyecto
en cuanto a la concepción estructural del edificio, tipo y cota de los cimientos, se
debe acometer en la fase inicial de proyecto y en cualquier caso antes de que la
estructura esté totalmente dimensionada.
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 9999 de de de de 73737373
2.0.2.- RELACION DE CONTENIDOS EXIGIDOS EN EL CTE PARA UN
ESTUDIO GEOTÉCNICO
El Documento Básico Seguridad estructural - Cimientos, en su apartado
3.3 denominado “ Contenido del estudio geotécnico” ESTABLECE
una serie de requisitos que ha de contener el informe :
2.0.2.1.- El estudio geotécnico incluirá:
- los antecedentes y datos recabados, - los trabajos de reconocimiento efectuados, - la distribución de unidades geotécnicas, - los niveles freáticos, - las características geotécnicas del terreno - La identificación en las unidades relevantes de los valores característicos de los parámetros obtenidos - y los coeficientes sismorresistentes, si fuere necesario.
2.0.2.2.- En el estudio se recogerá la distribución de unidades geotécnicas diferentes, sus espesores, extensión e identificación litológica, hasta la profundidad establecida en los reconocimientos. Para ello se elegirán los perfiles geotécnicos longitudinales y transversales que mejor representen la distribución de estas unidades.
Para los edificios de categoría C-0 y C-1 el número de perfiles mínimo será de dos y para el resto de tres. Se determinará en su caso la unidad geotécnica resistente, así como las agrupaciones de unidades geotécnicas de similares características. Igualmente se recogerá la profundidad de las aguas freáticas y, en su caso, las oscilaciones de las mismas. 2.0.2.3.- De cada una de las unidades geotécnicas relevantes se dará su identificación, en los términos contenidos en las tablas del DB, y de acuerdo con los ensayos y otra información de contraste utilizada, los parámetros esenciales para determinar la resistencia de cada unidad geotécnica, tales como:
- densidad, - rozamiento, - cohesión, - deformabilidad, - expansividad, - colapso, - y parámetros de agresividad de agua y terreno.
2.0.2.4.- En municipios con aceleración sísmica de al menos 0,08 g, o si se ha solicitado expresamente, de cada sondeo, se identificará la clasificación de cada unidad geotécnica o estrato a efectos de su comportamiento sísmico, según la
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 10101010 de de de de 73737373
NSCE. Si no se ha explorado hasta 30 m de profundidad, se justificará el valor asignado a los estratos por debajo de la profundidad explorada. El coeficiente C de cada sondeo se establecerá como promedio del valor de cada estrato, ponderado con su espesor.
Si los resultados de los distintos sondeos son diferentes, se concluirá, justificadamente, el valor C con el que debe obtenerse tanto la acción sísmica del emplazamiento, como el cálculo de dicho efecto en el edificio y sus cimientos. La justificación será tanto más matizada cuanto más se aparte el valor de C de 1,15
2.0.2.5.- Los resultados del estudio, incluyendo la descripción del terreno, se referirán a las distintas unidades geotécnicas. En su caso, las posibles alternativas de solución de cimentación, excavación o elementos de contención en su caso, técnica y económicamente viables, se establecerán de acuerdo con los problemas planteados así como de la posible interacción con otros edificios y servicios próximos. 2.0.2.6.- El estudio geotécnico contendrá un apartado expreso de conclusiones y, en su caso, a petición del proyectista o del Director de Obra, de recomendaciones constructivas en relación con la cimentación e incluirá los anejos necesarios. En el apartado de conclusiones y recomendaciones se recogerán éstas de tal forma que se puedan adoptar las soluciones más idóneas para la realización del proyecto para el que se ha hecho el estudio geotécnico. Asimismo se indicarán los posibles trabajos complementarios a realizar en fases posteriores, antes o durante la obra, a fin de subsanar las limitaciones que se hayan podido observar. 2.0.2.7.- Las recomendaciones antedichas serán cualitativas y cuantitativas, concretando todos los valores necesarios con la precisión requerida para ser utilizados para el análisis y dimensionado de los cimientos, los elementos de contención o el movimiento de tierras. 2.0.2.8.- El estudio, en función del tipo de cimentación, debe establecer los valores y especificaciones necesarios para el proyecto relativos a:
a) cota de cimentación b) presión vertical admisible (y de hundimiento) en valor total y, en su caso, efectivo, tanto bruta como neta c) presión vertical admisible de servicio (asientos tolerables) en valor total y, en su caso, efectivo, tanto bruta como neta d) en el caso de pilotes, resistencia al hundimiento desglosada en resistencia por punta y por fuste
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 11111111 de de de de 73737373
e) parámetros geotécnicos del terreno para el dimensionado de elementos de contención. Empujes del terreno: activo, pasivo y reposo f) datos de la ley “tensiones en el terreno-desplazamiento” para el dimensionado de elementos de pantallas u otros elementos de contención g) módulos de balasto para idealizar el terreno en cálculos de dimensionado de cimentaciones y elementos de contención, mediante modelos de interacción suelo-estructura h) resistencia del terreno frente a acciones horizontales i) asientos y asientos diferenciales, esperables y admisibles para la estructura del edificio y de los elementos de contención que se pretende cimentar j) calificación del terreno desde el punto de vista de su ripabilidad, procedimiento de excavación y terraplenado más adecuado. Taludes estables en ambos casos, con carácter definitivo y durante la ejecución de las obras k) situación del nivel freático y variaciones previsibles. Influencia y consideración cuantitativa de los datos para el dimensionado de cimentaciones, elementos de contención, drenajes, taludes e impermeabilizaciones l) la proximidad a ríos o corrientes de agua que pudieran alimentar el nivel freático o dar lugar a la socavación de los cimientos, arrastres, erosiones o disoluciones m) cuantificación de la agresividad del terreno y de las aguas que contenga, para su calificación al objeto de establecer las medidas adecuadas a la durabilidad especificada en cimentaciones y elementos de contención, de acuerdo con los Documentos Básicos relativos a la seguridad estructural de los diferentes materiales o la instrucción EHE n) caracterización del terreno y coeficientes a emplear para realizar el dimensionado bajo el efecto de la acción sísmica o) cuantificación de cuantos datos relativos al terreno y a las aguas que contenga sean necesarios para el dimensionado del edificio, en aplicación de este DB, otros Documentos Básicos relativos a la seguridad estructural de los diferentes materiales o la instrucción EHE, y a otros DB, especialmente al DB-HS (Habitabilidad: Salubridad)
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 12121212 de de de de 73737373
p) cuantificación de los problemas que pueden afectar a la excavación especialmente en el caso de edificaciones o servicios próximos existentes y las afecciones a éstos q) relación de asuntos concretos, valores determinados y aspectos constructivos a confirmar después de iniciada la obra, al inicio de las excavaciones, o en el momento adecuado que así se indique, y antes de ejecutar la cimentación, los elementos de contención o los taludes previstos. RECORDAR, que el DB establece específicamente en su apartado 3.4
la Confirmación del estudio geotécnico antes de la ejecución por parte del Director de Obra, el cual apreciará la validez y suficiencia de los datos aportados por el estudio geotécnico, adoptando en casos de discrepancia las medidas oportunas para la adecuación de la cimentación y del resto de la estructura a las características geotécnicas del terreno.
EL RECONOCIMIENTO DE CAMPO
2.1.- ANTES DE EMPEZAR A EJECUTAR ALGUNA PRUEBA
2.1.1.- Revisión de información y antecedentes
Antes de iniciar los trabajos de campo se debe proceder a revisar cuanta
información significativa esté disponible en relación al proyecto y la zona donde
se emplazará la obra. Esta tarea consiste en la revisión de bibliografía,
publicaciones e informes tanto sobre el proyecto como del emplazamiento, de
mapas geológicos y de otro tipo y de fotografías aéreas.
En España existen a nivel nacional los mapas geológicos a escala
1:50.000 y 1:25.000 del Instituto Geológico y Minero de España (IGME),los
topográficos a escala 1:50.000 y 1:25.000 del Servicio Geográfico y los mapas
hidrogeológicos y de orientación a los vertidos de residuos sólidos a escala
1:50.000 del IGME. Existen además diversas colecciones de mapas geológicos
y topográficos realizados por las Comunidades Autónomas a escalas 1:5.000,
1:10.000 ó 1:25.000
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 13131313 de de de de 73737373
CUATERNARIO. ALUVIAL
PLIOCENO
Mapa Magna de la ciudad de Málaga IGME 1:50.000
1.2.1. Reconocimiento geológico-geotécnico de campo
El reconocimiento de campo de la zona de estudio es una de las tareas
más importantes. Debe efectuarse después de la revisión de información, de las
que se obtendrá una síntesis geológica y una topografía básica.
Los reconocimientos a realizar en campo son los siguientes:
� Datos geológicos e hidrogeológicos
Tipos de materiales, estratigrafía
Estructura geológica, discontinuidades..
Formaciones superficiales, zonas de alteración, rellenos
Geomorfología y evolución morfológica: inestabilidades
Niveles freáticos
� Descripción geotécnica de los suelos
Composición y clasificación básica. Se estudia mediante el
sistema unificado de clasificación de suelos diferenciando los
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 14141414 de de de de 73737373
suelos según el tamaño de grano y las características de
plasticidad.
El color corresponde al observado en el terreno y puede
hacer alusión a propiedades importantes: por ejemplo el color
amarillo rojizo indica una meteorización intensa y la existencia de
óxidos de hierro, el color marrón-verde oscuro y el negro indican
presencia de materia orgánica.
Estructura (homogénea, estratificada, laminada)
Densidad, mediante ensayos sencillos, tales como la
introducción de una barra de acero (granulares) o manipulándola
con la mano y dedos (suelos finos)
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 15151515 de de de de 73737373
� Descripción geotécnica de macizos rocosos
Caracterización de la matriz rocosa y de las discontinuidades:
Matriz rocosa: grado de meteorizacion, resistencia a compresión
Discontinuidades: Orientación, Espaciado, Continuidad,
Rugosidad, Abertura, Relleno, Filtraciones
Macizo rocoso diaclasado
� Observación de patologías en edificios o
construcciones vecinas
� Accesos y logística en general
Localización de caminos de accesos
Obstáculos o conducciones enterradas
Disponibilidad de agua, y permisos
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 16161616 de de de de 73737373
1.3. SONDEOS MECÁNICOS
Son perforaciones de diámetros y profundidad variables que permiten
reconocer la naturaleza y localización de las diferentes unidades geotécnicas del
terreno, así como extraer muestras del mismo y, en su caso realizar ensayos a
diferentes profundidades. Deben utilizarse en los casos indicados y cuando el
estudio geotécnico requiera:
a) llegar a profundidades superiores a las alcanzables con catas;
b) reconocer el terreno bajo el nivel freático ;
c) perforar capas rocosas , o de alta resistencia;
d) extraer muestras inalteradas profundas;
e) realizar pruebas in situ de deformabilidad o resistencia de tipo
presiométrico, molinete, penetración estándar, etc;
f) tomar muestras de acuíferos profundos o realizar ensayos de
permeabilidad in situ;
g) detectar y controlar las variaciones del nivel freático , para lo
cual se instalarán tubos piezométricos
1.3.1. TIPOS DE SONDEO MECÁNICOS
SONDEOS A ROTACION
El principio general consiste en ejercer con un útil, llamado corona , una
presión en el terreno y al mismo tiempo una acción rotativa mediante un varillaje
conectado a la cabeza giratoria, conocida como mandril, de una sonda
accionada por un motor. El avance de la corona se obtiene accionando sobre el
mandril solidario al varillaje al cual se le transmite la rotación.
La evacuación de los detritus de perforación se efectúa por bombeo de
agua u otro líquido de perforación.
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 17171717 de de de de 73737373
La profundidad que se pueden alcanzar depende de los diámetros de
perforación, varillaje y sonda, hasta un máximo de unos 100 m. En cuanto al
rendimiento depende principalmente del tipo de roca y el diámetro de la batería
de perforación, siendo mayor conforme la roca es más blanda y menor el
diámetro de la batería. Este tipo de perforación funciona mal cuando los
terrenos son poco cohesivos.
La perforación a rotación se puede efectuar con circulación de agua, lodo
bentonítico o aire comprimido, o en seco sin circulación aunque haya presencia
de agua o lodo en el taladro. La circulación es normalmente directa con flujo
descendente a través de varillaje, pero puede ser también inversa para lo cual
es necesario disponer de un varillaje especial.
En la batería a rotación se habla de “tubo testigo”, el cual está
constituido por una corona que al avanzar en el terreno va obteniendo una barra
cilíndrica llamada testigo, y que va entrando en el tubo portatestigo.
Las coronas pueden ser de widia, constituida por carburo de wolframio, y
usada en rocas blancas, y de diamantes , para terrenos duros, muy abrasivos o
no tan duros pero en los que se requiere una buena recuperación de testigo
En función del “tubo testigo” se diferencian tres tipos de baterías de
rotación:
-Tubo testigo simple : se obtiene calidad menor del terreno recuperado,
al ser reblandecido el testigo por el fluido que circula y por estar en contacto con
el tubo en movimiento.
-Tubo testigo doble: el agua circula entre los dos tubos y por tanto el
testigo no es mojado. Este tipo de tubo testigo puede ser rígido, donde el testigo
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 18181818 de de de de 73737373
está en contacto con el tubo interior en rotación, por lo que se destruye también
parte del testigo, o giratorio, donde el tubo interior va montado sobre un
rodamiento y en consecuencia no tiene porque girar. Este último es el tubo más
apropiado para obtener un buen testigo y alta recuperación.
-Tubo testigo triple: compuesto por un tubo interior que contiene un
estuche de latón; en su base se encuentra una zapata cortante que sobresale
bajo la corona con objeto de extraer el testigo por punzonamiento.
Estas baterías se emplean en sondeos cuya profundidad máxima es de
unos 100 m; para profundidades mayores es utilizado el tubo testigo con cable,
el llamado wire-line, que ayuda a reducir el tiempo de maniobra. El testigo se
extrae mediante un cable provisto de un gancho que va por dentro del varillaje y
que al llegar encima de la cabeza del tubo testigo interior, la engancha para
extraer a superficie el tubo interior con su testigo. En este caso el testigo
obtenido tiene un diámetro más pequeño que el de los otros tipos de perforación
Sonda rotativa montada sobre camión
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 19191919 de de de de 73737373
Baterías simple y doble
Juegos de coronas y baterías
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 20202020 de de de de 73737373
Wire line
BARRENAS HELICOIDALES
Otro sistema de perforación a rotación es mediante el empleo de
barrenas continuas helicoidales. Es un método rápido y económico para extraer
muestras alteradas del subsuelo y suelen ser usados en sondeos previos de
reconocimiento. Durante la extracción se puede intercalar la extracción de
muestras inalteradas.
Las barrenas helicoidales son de acero de gran resistencia, y las aletas
semiconcavas han sido diseñadas para que lleven la mayor cantidad de terreno
triturado con la mínima obstrucción y fricción. Estas barreras pueden ser
normales y huecas , permitiendo estas últimas la extracción de inalteradas
Los sondeos con barrena helicoidal podrán utilizarse cuando:
a) no sea necesario obtener testigo continuo de material no
remoldeado;
b) el terreno sea relativamente blando y cohesivo;
c) no existan capas cementadas o de gravas, ni capas arenosas
fluyentes, bajo el nivel freático;
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 21212121 de de de de 73737373
d) no sea necesario atravesar o penetrar en rocas;
e) no se requiera una precisión superior a ±0,5 m en la localización
en profundidad de las diferentes capas;
SONDEOS A PERCUSION
El principio general consiste en el empleo de un útil que avanza por
golpes sucesivos producidos por la caída del útil en el fondo del taladro o bien
por hinca de una tubería mediante una maza.
Los sondeos a percusión pueden realizarse cuando el terreno pueda
atravesarse con la energía disponible y el ruido asociado al golpeo no rebase los
límites establecidos en cada caso
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 22222222 de de de de 73737373
Este método está especialmente indicado para reconocer suelos
granulares gruesos, adaptando el diámetro del sondeo al tamaño de las gravas
o bolos a atravesar.
El exacto conocimiento de la energía empleada en la hinca da una
primera información de las características mecánicas del terreno, por lo que es
importante realizar esta operación en condiciones normalizadas.
La perforación consiste en la hinca en el terreno de tubos de acero que
harán de entibación, y la extracción del material contenido dentro del taladro
mediante cucharas, trépanos, etc.
Este tipo de sondeos no se emplea mucho en España, aunque está muy
extendido su uso en otros países de Europa.
SONDEOS ESPECIALES
Además de los anteriores métodos de perforación, en ocasiones se utiliza
la perforación con trépano, martillo de fondo o rotopercusión, y la trituración con
tricono.
La perforación realizada con el martillo de fondo se caracteriza por sus
altos rendimientos y el empleo en determinadas investigaciones para hacer
taladros que a continuación han sido destinados para voladuras, ensayos in situ,
instrumentación…Consiste en un martillo neumático de menor tamaño que los
normales y que es introducido en la perforación.
Este tipo de métodos se denominan métodos de perforación a destroza,
debido a que en ellos no se obtiene testigo sino un ripio do material pulverizado
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 23232323 de de de de 73737373
que sale por el emboquille del sondeo.
.La perforación a destroza se emplea para perforar bolos o bloques
sueltos, roca…otro empleo de estos métodos es la detección de huecos o
cavidades.
1.3.2. SEGUIMIENTO Y TESTIFICACION EN LOS SONDEOS
La testificación geotécnica consiste en la descripción geológico-
geotécnica de los testigos y muestras obtenidas en los sondeos, así como datos
de diversa índole en relación al desarrollo de la perforación.
Esta tarea debe ser llevada por un especialista en ingeniería geológica,
normalmente un geólogo, que controle el proceso de perforación y estudie
detalladamente los testigos recuperados, de tal manera que la información
obtenida en un sondeo está directamente relacionada con su seguimiento a pie
de máquina , si bien es cierta que su repercusión económica en el metro de
perforación hace que normalmente no exista, que se tenga bajo su cargo un
número excesivo de sondas o que alterne esta misión con labores puramente
logísticas (búsqueda de permisos, accesos…)
OJO: UN SONDEO NO ES UNICAMENTE UN “BOQUETE”, ES UN
“EXPERIENCIA” MUCHO MÁS COMPLEJA
Las labores que deberán ser tenidas en cuenta en el desarrollo del
sondeo son:
- la definición de los criterios de los ensayos in situ (SPT,
permeabilidad…) y las tomas de muestra
- la descripción del testigo o detrito de perforación, color del agua,
realizando para ello los ensayos rápidos necesarios para caracterizar al
material (molinete, penetrómetro de bolsillo)
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 24242424 de de de de 73737373
- registrar los incidentes:
profundidad de las tuberías de revestimiento
pérdidas de agua
caídas bruscas o cambios en la velocidad de avance
desgastes anormales de las coronas
inestabilidades, sifonamientos, encalles…
La descripción geológico-geotécnica debe incorporar:
� descripción litológica sistemática:
Naturaleza, litología y composición de visu
Granulometría, color y consistencia (manualmente o
mejor con ayuda de algún instrumental)
En material rocoso, deben incluirse características de
meteorización, fisuración-continuidad del testigo (RQD)
� Datos de los ensayos realizados en el interior del sondeo
� Fotografías de las cajas, de forma que sean claramente
identificables en las tablillas separadoras con sus cotas, colores,
texturas, fracturas de los testigos, así como el número de la caja y
las profundidades perforadas
Testificación de sondeo a cargo de geólogo
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 25252525 de de de de 73737373
Registro completo de sondeo en suelos
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 26262626 de de de de 73737373
Registro completo en roca
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 27272727 de de de de 73737373
Debe controlarse la situación del agua en los sondeos durante su
ejecución y una vez completados:
- al comenzar cada jornada de trabajo
- cada vez que se pare la perforación se llenará de agua y antes de
comenzar la perforación se medirá el descenso de la columna de
agua en su interior
- Una vez finalizado el sondeo, debe colocarse una tubería
piezométrica, que generalmente es de plástico rasurado de al menos
50 m de diámetro, disponiendo una arqueta protegida. La frecuencia
de lecturas es función del tipo de obra, materiales afectados, y
climatología.
Disposición en cajas de sondeo:
Los testigos deben colocarse y conservarse en cajas de madera o
cartón parafinado, etiquetadas, señalándose con tablillas las cotas en las que
se produce un cambio litológico o aparece alguna estructura de importancia.
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 28282828 de de de de 73737373
1.3.3. TOMA DE MUESTRAS
Las muestras geotécnicas son tomadas en sondeos (y también en catas u
otro tipo de excavaciones) con el fin de obtener testigos representativos de las
características y propiedades del terreno para efectuar ensayos de laboratorio.
Los tipos de muestras pueden ser:
Muestras inalteradas o de categoría A (según CTE): no sufren
alteraciones en su contenido en humedad ni en su estructura. Nos servirán para
realizar todos los ensayos, incluidos los de resistencia, deformabilidad,
permeabilidad…
Estas muestras se toman con los tomamuestras adecuados, para lo cual
tienen que asegurar unas condiciones geométricas determinadas..También
pueden obtenerse por parafinado de muestras de roca o cohesivas recien
extraídas y convenientemente protegidas.
Muestras alteradas representativas o de categoría B (según CTE), que
mantienen su composición pero han perdido su estructura original: permiten
realizar los ensayos de identificación, esto es, ensayos granulomértricos,
plasticidad, pero no deformabilidad o resistencia
Muestras de agua: Se obtienen de los niveles acuíferos detectados
durante la perforación, para la realización de los análisis químicos
correspondientes. Las muestras no deben tomarse inmediatamente después de
la perforación, dejando que desaparezcan los residuos debidos a la ejecución
del sondeo, tanto partículas sólidas en suspensión como restos del agua de
inyección o de lodos empleados en la perforación. El agua se recoge en botellas
limpias de plástico. Cada muestra debe llevar indicada la fecha y los datos de
identificación del sondeo y profundidad.
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 29292929 de de de de 73737373
TIPO DE TOMAMUESTAS A PRESIÓN Y GOLPEO
Se les confiere esta nombre en contraposición a las tomas de muestra a
rotación, que en realidad son las propias baterías (simples o dobles) de los
sondeos a rotación previstas de coronas
La toma de muestras a presión y a golpeo consiste en la sustitución de la
batería de perforación por un tomamuestras que se hinca a presión o golpeo
Los tomamuestras pueden ser abiertos o cerrados, dependiendo de que
estén siempre abiertos en su extremo inferior o temporalmente cerrados. Los
abiertos, a su vez pueden ser de pared grueso o delgada.
Dentro de los tomamuestras abiertos y de pared gruesa se sitúan los
bipartidos, los más habituales en la práctica española: consiste en una camisa
metálica divida en dos partes entre las cuales se aloja un tubo ranurado en el
que se introduce la muestra en su borde inferior, y para facilitar la penetración,
se dispone generalmente una zapata biselada, uniéndose al varillaje por la parte
superior.
En este tipo de tomamuestras hincadas por golpeo, se registra el número
de golpes necesario para hincar tramos sucesivos de 15 cm. Este golpeo se
correlaciona con el valor N del SPT (la cuchara del SPT es un tipo especial de
tomamuestras bipartido)
Dentro de los tomamuestras abiertos de pared delgada se encuentran los
llamados Shelby, hincado a presión, de uso recomendado para arcillas blandas
o medias, limos y arenas limosas o arcillosas; disponen de un borde biselado
para facilitar la penetración.
Dentro de los tomamuestras cerrados están los de pistón , que permiten
obtener inalteradas de mejor calidad en suelos blandos a muy blandos.
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 30303030 de de de de 73737373
Restricciones geométricas s/CTE para tomamuestras de cat A
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 31313131 de de de de 73737373
Tomamuestras de pared gruesa Shelby
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 32323232 de de de de 73737373
Tomamuestras
1.3.4. ENSAYOS IN SITU EN EL INTERIOR DE LOS SONDEO S
SPT (STARDARD PENETRATION TEST)
Este ensayo de penetración dinámica se realiza en el interior del sondeo
durante la perforación. Permite obtener un valor N de resistencia a la
penetración que puede ser correlacionado con parámetros geotécnicos como la
densidad relativa, el ángulo de rozamiento, la carga admisible y los asientos en
los suelos granulares. En el ensayo también se obtiene una muestra alterada,
para realizar ensayos de identificación en laboratorio.
El ensayo SPT puede ejecutarse prácticamente en todo tipo de suelos,
incluso en roca muy alterada, aunque en los suelos granulares donde se realiza
preferentemente: la dificultad e obtener muestras inalteradas en este tipo de
suelos añade relevancia al SPT. La frecuencia habitual para la realización del
SPT es de un ensayo cada 1.5-3.0 m o incluso mayor en función del terreno.
El procedimiento a seguir consiste en limpiar cuidadosamente la
perforación al legar a la cota deseada para el ensayo, tanto las paredes como el
fondo, retirando la batería de perforación e instalando en su lugar el
tomamuestras de dimensiones estándar. El tomamuestras consta de tres partes:
zapata, tubo bipartido y cabeza de acoplamiento con el varillaje. Éste se debe
hincar en el terreno 45 cm, contando el número de golpes necesarios para
hincar tramos de 15 cm. El golpeo para la hinca se realizar con una maza de
63.5 kg cayendo libremente desde una altura de 76 cm sobre una cabeza de
golpeo o yunque. La lectura del golpeo del primer tramo no se tiene en cuenta,
pro la alteración del suelo o derrumbes de la paredes del sondeo, siendo el N el
numero obtenido de sumar el segundo y tercer tramo de golpeo (a veces se
continua con un cuarto tramo de golpeo, pero no se tiene en cuenta para el N,
ya que este tramo puede tener un efecto de sobrecompresión). En ocasiones,
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 33333333 de de de de 73737373
dada la alta resistencia del terreno, no se consigue el avance del tomamuestras;
en estos casos el ensayo se suspende cuando se exceden de 50 golpes para
avanzar un tramo de 15 cm, y se considera rechazo.
El resultado del SPT puede verse afectado por factores como:
-preparación y calidad del sondeo: limpieza y estabilidad de las
paredes de la perforación
-longitud del varillaje y diámetro del sondeo: condicionan el peso
del elemento a hincar y la fricción con las paredes del sondeo
-dispositivo de golpeo: puede ser manual o automático, existiendo
diferencias notables entre los resultados de ambos: deben empelarse
dispositivos automáticos, pues garantizan la aplicación de la misma
energía de impacto en todos los casos.
Existen unas correcciones necesarias, debido al los factores que se
relacionan:
� Corrección por freático
Cuando el ensayo se realiza por debajo del nivel freático se
emplea la siguiente corrección (Terzagui –Peck 1948) aplicable a suelos
poco permeables
N = 15 + [(N´ - 15) / 2]
Válida para N´>15, siendo N el valor corregido y N´ el valor medido
� Corrección por puntaza maciza en lugar de cuchara:
En el caso de que en el terreno se encuentren materiales
granulares gruesos, y para evitar que estos doblen el borde cortante de la
zapata, se suelen emplear una puntaza cónica de acero macizo de 51
mm de diámetro y 60º de ángulo cónico.
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 34343434 de de de de 73737373
El número N que ese obtiene así es mayor y debe ser corregido,
pero no existe consenso general sobre el asunto. Un valor razonable de
corrección oscila entre 1.3-1.5, valor por el que hay que dividir el N
obtenido en el ensayo.
� Influencia de la profundidad:
La profundidad influye de dos maneras distintas:
Por un lado, determina un estado de tensiones distinto y mayor
cuanta más profundidad, influyendo el en valor de la resistencia a la
penetración. Por otro lado, hay una influencia por la longitud del varillaje,
con un peso creciente en profundidad, y absorbiendo parte de la energía
de golpeo (aunque actualmente se piensa que no es muy importante este
efecto)
El extendido uso del SPT ha permitido establecer una serie de
correlaciones con diferentes parámetros geotécnicos (con la densidad relativa,
compacidad, ángulo de rozamiento, para suelos granulares)
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 35353535 de de de de 73737373
Esquema SPT Cucharas y zapatas SPT
Interpretación datos SPT
ENSAYO DE MOLINETE O VELETA (VANE TEST)
Este ensayo se realiza habitualmente en el fondo del un sondeo en
ejecución o una vez que éste ha finalizado.
Es un procedimiento de prospección de campo que permite obtener de
una manera directa y sencilla la resistencia al corte sin drenaje del suelo
ensayado. Su aplicabilidad está dirigida fundamentalmente a suelos cohesivos
blandos
El ensayo consiste en introducir en el terreno a la profundidad deseada
cuatro láminas de acero dispuestas en forma de aspa y girarlas con un par
torsor del cual se registra su valor máximo, momento en el que se produce la
rotura del terreno ensayado. Una vez alcanzada la profundidad de investigación
deseada, con el moliente protegido y entubado el terreno que lo circunda, el
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 36363636 de de de de 73737373
procedimiento de operación es el siguiente: las aspas se introducen en el
terreno sin entubación e inmediatamente se comienza a aplicar el momento
torsor a velocidad constante.
Esquema de funcionamiento del Vane Test
Existen también molinetes y penetrómetros “de bolsillo”, que permiten la
ejecución de ensayos semicuantitativos sobre muestras recuperadas frescas:
Vane test y penerómetro de bolsillo
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 37373737 de de de de 73737373
ENSAYOS PRESIOMETRICOS
Este tipo de ensayo se realiza en el interior de un sondeo de diámetro
ordinario y consiste en aplicar escalonadamente una presión radial, mediante
una sonda delatable, en el interior del sondeo, midiendo el desplazamiento que
se induce en el terreno circundante. Una vez alcanzada la presión máxima
admisible se procede a descargar el presiómetro, de forma escalonada,
midiendo las deformaciones durante la descarga. La presión se aplica a través
de una camisa de caucho por medio de agua o gas. La mayor parte del os
equipos trabaja con presiones menores de 10 MPa pero algunos permiten
alcanzar hasta 20 MPa.
Dependiendo del tipo y características del terreno ensayado se obtiene la
curva de presión-deformación, en la que se distingue una fase inicial o de
puesta en contacto de la sonda con las pareces del sondeo, una fase elástica
lineal que representa el comportamiento elástico del suelo y una plástica
irrecuperable hasta llegar a la rotura del suelo. A partir de esta curva se calcula
la presión de fluencia o presión a la que el material deja de comportarse
elásticamente y la presión límite que es la presión a la cual el terreno se cizalla,
no admitiendo ningún incremento de presión
El ensayo presiométrico se viene empleando con mucha frecuencia en el
diseño de cimentaciones profundas y pantallas, estando incorporado en las
sucesivas legislaciones métodos de cálculo que utilizan los resultados de este
ensayo.
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 38383838 de de de de 73737373
Esquema realización Equipo presiométrico
Gráfica de resultados
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 39393939 de de de de 73737373
ENSAYOS DE PERMEABILIDAD
Ensayo Lefranc (suelos)
Este ensayo se utiliza para medir el coeficiente de permeabilidad en
suelos permeables o semipermeables, de tipo granular, y en rocas muy
fracturadas. El ensayo se efectúa en el interior de sondeos y puede realizarse
durante la ejecución de la perforación o una vez finalizada ésta.
El procedimiento consiste en rellenar de agua el sondeo y medir el caudal
necesario para mantener el nivel constante (ensayo a régimen permanente) o
bien medir la velocidad de descenso del nivel de agua (ensayo a régimen
variable). La medida del caudal de admisión debe realizarse cada 5 minutos,
manteniendo el nivel constante en la boca del sondeo durante 45 minutos. Si la
admisión es muy alta, debe medirse cada minuto durante los 20 primeros y
después cada 5 minutos hasta llegar a los 45 minutos.
La realización del ensayo requiere que, antes de medir tiempos y
caudales, se llene el sondeo de agua, observando que el aire es expulsado y
que se estabiliza el nivel y la velocidad de descenso, lo que indica que se ha
alcanzado el régimen permanente. Para los cálculos posteriores es necesario
determinar la cota del nivel freático.
Descensos del nivel de agua
2,68
2,702,72
2,74
2,762,782,80
2,82
0 5 10 15 20 25 30 35
T iempo (min.)
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 40404040 de de de de 73737373
Ensayo Lugeon (rocas)
Permite calcular semicuantitativamente la permeabilidad de los macizos
rocosos, en cualquier tipo de litología y estado de fracturación. El ensayo
consiste en introducir agua a presión constante (10 kg/cm2) en el sondeo,
midiendo las admisiones durante un periodo de 10 minutos. Normalmente se
ensayan tramos de 5 m de sondeo, aislando el tramo de ensayos del resto del
sondeo mediante dos obturadores;
La unidad de medida del ensayo es el lugeon, que corresponde a la
absorción de 1 litro por minuto por metro de sondeo, realizando el ensayo a 10
atmósferas. Una unidad lugeon equivale a una permeabilidad de 10-5 cm/seg
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 41414141 de de de de 73737373
1.4. CALICATAS
Las calicatas, zanjas, rozas, pozos, consisten en excavaciones realizadas
mediante medios mecánicos convencionales, que permiten la observación
directa del terreno a cierta profundidad, así como la toma de muestras y la
realización den ensayos in situ.
Tiene la ventaja de que permiten acceder directamente al terreno,
pudiéndose observar las variaciones litológicas, estructura, discontinuidades,
etc, así como tomar muestras de gran tamaño para la realización de ensayos y
análisis.
Las calicatas son uno de los métodos más empleados en el
reconocimiento superficial del terreno, y dado su bajo coste y rapidez de
realización, constituyen un elemento habitual en cualquier tipo de investigación
si situ. Sien embargo, cuentan con las siguientes limitaciones:
� La profundidad no suele exceder de 4m
� La presencia de agua limita su utilidad
� El terreno debe poderse excavar con medios mecánicos
Para su ejecución es imprescindible cumplir las normas de seguridad
frente a derrumbes de las paredes, así como cerciorarse de la ausencia de
instalaciones, conducciones, cables…
Los resultados de este tipo de reconocimientos se registran en estadillos
en los que se indica la profundidad, continuidad de los diferentes niveles,
descripción litológica, discontinuidades, presencia de filtraciones, situación de
las muestras tomadas y fotografías.
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 42424242 de de de de 73737373
Toma de muestras en calicatas
Durante la realización de calicatas u otro tipo de excavaciones en suelos,
pueden tomarse muestras alteradas e inalteradas., Las muestras alteradas se
extraen mediante palas o métodos manuales, introduciéndolas en sacos
estancos de plástico. La cantidad de muestra a tomar depende de la
granulometría de los materiales y del tipo de ensayos a realizar. Para terrenos
arcillosos y ensayos de identificación suelen ser suficiente con 2-3 kg. Si se
pretende realizar, por ejemplo, ensayos de proctor o CBR, la cantidad mínima
será de 25 kg. En arenas y gravas estás cantidades se pueden duplicar o más,
en función del tamaño de grano.
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 43434343 de de de de 73737373
Las muestras inalteradas pueden extraerse mediante dos
procedimientos:
Muestras en bloque: el procedimiento consiste en el tallado manual de un
bloque de suelo, y su inmediato sellado y protección con parafina y vendas
Hinca de tubos tomamuestras. El sistema consiste en clavar un tuvo
tomamuestras en las paredes o en el fondo de excavación, mediante empuje
manual (en suelos blandos) o mecánico con la propia pala de la excavadora (en
suelos firmes). Los extremos del tubo se parafinan y se protegen para su envío
a laboratorio.
El tamaño de las muestras inalteradas está condicionado a las exigencias
de los ensayos de laboratorio. Lo diámetros más usados están comprendidos
entre 55-100 mm. Para ensayos de compresión simple pueden ser suficientes
un diámetro de aproximadamente 55 mm, mientras que para los edométricos es
conveniente un diámetro mínimo de 80 mm. Si se requiere obtener 3 muestras
en el mismo plano para el ensayo traixial, será necesario un diámetro al menos
de 100 mm. La longitud mínima de la muestra debe permitir obtener un tramo
central suficientemente largo lo más intacto posible, ya que es inevitable una
cierta alteración en los extremos de la muestra.
En el transporte de las muestras inalteradas deben evitarse el calor, las
vibraciones y los golpes. Su almacenamiento hasta la realización de los ensayos
se efectúa en la cámara húmeda del laboratorio.
1.5. ENSAYOS DE PENETRACIÓN DINÁMICA
Estos ensayos son sencillos y económicos y permiten estimar la
resistencia a la penetración de los suelos en función de la profundidad. Cuando
se dispone de información geológica (sondeos o catas en zonas próximas) se
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 44444444 de de de de 73737373
pueden correlacionar las diferentes capas de suelos. Son muy utilizados en
estudios geotécnicos para la cimentación de estructuras, en obras lineales y en
edificación.
El método consiste en la hinca en el terreno de una puntaza metálica,
unida a un varillaje, mediante golpeo. El equipo de golpeo se compone de una
maza, un yunque y unas guías. El yunque transmite la energía recibida a la
puntaza mediante unas varillas que se van acoplando sucesivamente según
progresa el ensayo. La maza cae libremente, y la velocidad en el momento de
iniciar la caída debe ser igual a cero. El yunque se une rígidamente al varillaje y
su diámetro es igual o superior a 100 mm y menor o igual que la mitad del
diámetro de la maza. Existen varios tipos de ensayos en función de la energía
de golpeo, estando justificado el uso de cada equipo según sea la consistencia
del terreno.
1.5.1. Modo de ejecución.
Una vez determinado y fijado el punto de ensayo se realizará el
emplazamiento de la máquina de forma que el eje de las varillas coincida en la
misma vertical que el elemento de golpeo y la guiadera de las varillas. Esta
verticalidad se deberá mantener durante todo el ensayo, siendo muy
recomendable el anclaje de la máquina al suelo evitando su movimiento.
Una vez colocada la máquina en posición, se colocará la primera varilla
con la puntaza en contacto con el terreno, comprobando la correcta verticalidad
de la varilla (2% de desviación con la vertical) y que la longitud exenta se inferior
a 1.2 m para evitar problemas de deformabilidad de ésta.
Se comenzará a golpear a un ritmo inferior a 30 golpes/minuto anotando
el número de golpes necesarios para introducir la puntaza 10 ó 20 cm. La maza
que cae libremente tiene un peso variable para cada tipo de penetro (10-65 kg),
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 45454545 de de de de 73737373
así como la o la altura de caída (50-75 cm). En el caso de detenerse el ensayo
durante más de 15 minutos se indicará en los resultados.
Cada m de profundidad se detendrá el golpeo y se girará el varillaje
registrando el par necesario . En el caso de que se supere los 200 N.m se
detendrá el ensayo ya que el rozamiento sobre la varilla es demasiado elevado e
introduce errores en los registros.
Cuando se desee añadir una varilla, se bloqueará el tren de varillaje para
evitar que este ascienda, descienda o gire, se comprobará que la varilla recién
colocada esté roscada a tope y con una inclinación inferior al 5% con respecto a
la vertical.
El ensayo se detendrá , además de al superar el citado valor de giro,
cuando se alcance la profundidad inicialmente establecida, o cuando se hayan
dado 100 o más golpes para una penetración de 20 cm. En éste último caso se
registrará la penetración alcanzada a los 100 golpes.
Existe una gran variedad de ensayos de penetración dinámica continua y,
por ejemplo, el Eurocódigo 7 recoge cuatro modalidades del DP (Dymanic
Probing Test): ligera, media, pesada y superpesada, DPL, DPM, DPH y DPSH,
respectivamente, que se distinguen por la energía aplicada, el tamaño de la
punta y la penetración para la que contabilizan los golpes. En España está
normalizado el ensayo de penetración dinámica pesado (DPH, por UNE 103802)
y el superpesado (DPSH, por UNE 103801); precisamente, el ensayo más
extendido hasta la fecha, el Borros, no está normalizado.
1.5.2. Ensayo Borros
La maza que cae libremente tiene un peso de 65 kg, siendo la altura de
caída de 50 cm. Los golpeos que se anotan se miden cada 20 cm. Pueden
penetrar con garantías de resultado hasta unos 25 m.
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 46464646 de de de de 73737373
1.5.3. Ensayo DPL (Dynamic probing light)
Es un ensayo muy ligero aplicable a profundidades de hasta 8 m. SE
emplea una maza de 10 kg con una altura de caída de 0.50 m. El área de la
puntaza es de 10 cm2. Se debe contar el número de golpes necesario para
hacer avanzar la puntaza 10 cm (N10). Se obtiene un registro del golpeo a lo
largo de toda la profundidad del ensayo en intervalos de 10 cm.
1.5.4. Ensayo DPM (Dynamic probing mediun)
Permiten estudiar profundidades de hasta 20 m. La maza tiene una masa
de 30 kg cayendo libremente desde 0.50 m (N10)
1.5.5. Ensayo DPH (Dynamic probing heavy) Para profundidades de hasta 20-25 m. La maza es de 50 kg y la altura de
caída de 0.50 m. El registro de golpeo se toma cada 10 cm(N10)
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 47474747 de de de de 73737373
1.5.6. Ensayo DPSH (Dynamic probing super heavy)
Pueden realizarse a profundidades mayores de 25 m. La maza es de 63.5
kg, siendo la altura de caída de 75 cm. Los golpes necesarios para la hinca se
registran cada 20 cm (N20).
La gran variedad de equipos existentes, con distintas puntas, pesos de
mazas, alturas de caída, mecanismos de escape de la maza, etc. hace que
deban aplicarse correlaciones para poder compararlos.
Borros DPL DPM DPH DPSH
Maza KG 65 10 30 50 63.5
Altura CM 50 50 50 50 75
Registro N20 N10 N10 N10 N20
Ello obliga a recomendar que, con los resultados del ensayo, se incluya
en los partes claramente la información sobre:
• Peso y forma de la maza.
• Altura de caída y mecanismo de escape (manual, automático).
• Croquis con la forma y dimensiones de la puntaza.
• Penetración que corresponde a los golpes contabilizados.
• Velocidad de aplicación de golpeo.
• Interrupciones prolongadas (más de cinco minutos).
• Par aplicado para girar el varillaje, si se mide.
• Cualquier medida que se haya empleado para disminuir el
rozamiento, corrección aplicada
o procedimiento no habitual.
• Cualquier incidencia especial que se quiera hacer constar.
La equivalencia entre dos ensayos de penetración dinámica continua se
basa en que el número de golpes debería ser inversamente proporcional a la
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 48484848 de de de de 73737373
energía específica de cada uno. Para dos ensayos con penetrómetros distintos,
1 y 2, en el mismo terreno, debería cumplirse:
Donde:
Ni = Número de golpes en el ensayo tipo i.
di = Penetración correspondiente al número de golpes Ni en el
ensayo i.
Ai = Área de la sección transversal de la punta del penetrómetro i.
hi = Altura de caída de la maza del ensayo i.
Wi = Peso de la maza del ensayo i.
En la práctica habitual, el resultado del ensayo Borro (en su variante
normal, de 50 cm de altura de caída, con escape automático de la maza) NB es
superior al índice del ensayo de penetración estándar, N del ensayo SPT, a gran
profundidad (a partir de 6 ó 10 m), pero a pequeñas profundidades su resultado
es menor, en parte por influencia del rozamiento en el varillaje del Borro, aunque
esta relación puede variar mucho7. La experiencia local suficientemente
contrastada es imprescindible si se quiere aplicar alguna correlación entre estos
ensayos y el SPT.
Se debe ser muy prudente al emplear una correlación de las existentes
para el ensayo SPT a los resultados de los penetrómetros dinámicos, después
de aplicar la equivalencia de energías. No deberían usarse estos resultados
para el cálculo de cargas de hundimiento o asientos, salvo que se cuente con
experiencia anterior suficiente en terrenos similares de la zona.
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 49494949 de de de de 73737373
Dhalberg (1974) propuso dos correlaciones, no estrictamente
equivalentes, aplicables a suelos arenosos:
Log (Nb) = 0.035 N + 0.668 ± 0.044
N= 25 logNb – 15.16 ± 1.16
La presentación de los resultados de los ensayos de penetración se
realiza en un estadillo con el parte de trabajo (localización, profundidad, equipos,
incidencias, observaciones) y los gráficos resultantes, en los que se representan
los valores de golpe de N10 o N20 en el eje de abcisas y la profundidad de
penetración en el eje de ordenadas.
Golpeo en materiales aluviales
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 50505050 de de de de 73737373
Golpeo sobre rellenos y firme
Golpeo sobre un macizo alterado
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 51515151 de de de de 73737373
Golpe sobre una zona blanda/marisma
1.6. ENSAYO DE PENETRACION ESTÁTICA
También llamados ensayos CPT (cone penetration test), miden la
reacción del suelo ante la penetración continua de una punta cónica mediante
dos parámetros: la resistencia en punta (qc) y el rozamiento lateral (fs). La
instalación de un sensor adicional de la presión intersticial constituye un equipo
denominado piezocono (CPTU) que demás de medir qc y fs registra las
presiones intersticiales, u, que se van generando durante la hinca; también se
pueden instalar sensores adicionales de temperatura, inclinación, etc.
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 52525252 de de de de 73737373
El ensayo CPT consiste en hincar en el suelo una punta cónica a presión
o velocidad constante midiendo el esfuerzo necesario para la penetración del
cono qc. Si se emplea un tipo de cono móvil se puede medir el rozamiento lateral
local fs, y en el caso de utilizar un piezocono se registrará además la presión
intersticial que ese va generando durante la hinca. Los parámetros medidos
durante el ensayo qc, fs y u se representan gráficamente respecto a la
profundidad.
Los picos que se producen en la presión intersticial permiten determinar
la presencia de pequeñas capas limosas o arenosas intercaladas entre los
paquetes más impermeables, así como detectar las capas impermeables
intercaladas entres los estratos arenosos, obteniendo de esta manera una
interpretación de la estratigrafía del terreno
.
Los ensayos CPT se realizan en suelos granulares y en suelos cohesivos
de consistencia blanda. La presencia de bolos, gravas, suelos cementados y
roca produce rechazos y daños en los equipos. Estos ensayos se utilizan para el
cálculo de cimentaciones y proporcionan información continua del terreno
ensayado.
El resultado del ensayo permite conocer la resistencia al corte sin drenaje
de arcillas blandas. Suele emplearse la siguiente expresión:
Donde:
su = Resistencia al corte sin drenaje del terreno atravesado.
NK = Factor adimensional de proporcionalidad.
qc = Resistencia unitaria por la punta al avance del cono
(descontado el rozamiento en el fuste).
σv = Presión vertical total al nivel del ensayo.
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 53535353 de de de de 73737373
A partir de los datos obtenidos se pueden establecer correlaciones con
otros parámetros geotécnicos
-con el ángulo de rozamiento interno en suelos granulares
-con el módulo de elasticidad para suelos granulares E=2.5qc
Piezocono montado sobre camión
Conos de penetración
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 54545454 de de de de 73737373
Esquema de Presentación de datos
1.7. ENSAYOS DE LA PLACA DE CARGA
Consisten en medir el asiento de una placa rígida apoyada sobre el
terreno al aplicarle cargas crecientes generalmente en ciclos, con el objetivo de
determinar las características de deformación vertical y resistencia de suelos y
masas rocosas.
Puede realizarse sobre la superficie horizontal del terreno o en el fondo
de una excavación, y sus resultados son aplicables al estudio de asientos y
cargas de hundimiento de cimentaciones superficiales, o a la deformabilidad de
rellenos artificiales o terraplenes compactados.
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 55555555 de de de de 73737373
El tamaño de la placa debe ser suficiente para que el ensayo no se vea
afectado por variaciones aleatorias en terrenos muy heterogéneos si bien, en
general, sus dimensiones suelen ser moderadas (cuadradas o más
generalmente circulares de 30, 60 ó 76,2 cm de diámetro), por lo que los
resultados son aplicables a un espesor de terreno pequeño bajo la placa.
El ensayo se realiza aplicando una carga vertical de forma escalonada,
sobre la placa de la dimensión elegida; se suele mantener la carga en cada
escalón hasta que el incremento de asiento sea inferior a 0.010 mm, con un
intervalo entre las lecturas de 5 minutos. El escalón máximo a alcanzar es
conveniente que sea 3 veces superior a la carga de trabajo de la estructura
proyectada. En un ensayo pueden realizarse varios ciclos de carga y descarga.
La carga se ejerce mediante gatos hidráulicos que actúan contra una carga de
lastre, como un camión pesado o anclando dichos gatos. Los parámetros
medidos durante el ensayo son el tiempo, la carga aplicada y los asientos,
representándose en diagramas carga-asiento, y tiempo-asiento.
Se puede obtener el módulo de elasticidad del terreno E mediante la
expresión E=1.5 (Ps/S) r , siendo r el radio de la placa, Ps la presión media bajo
la placa y S el asiento de la placa
El módulo de balasto Ks puede obtenerse mediante la relación Kx =P/S
(presión/asiento)
No hay que dejar de insistir en el hecho de que el suelo prospectado
mediante este sistema, se reduce al inmediato inferior al de aplicación del
ensayo (un par de veces su ancho), por lo que no es aplicable a suelos
heterogéneos y estratificados. Si se usa, en cambio, para verificar la
compactación de capas granulares en viales, ya que prospecta el espesor de la
tongada.
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 56565656 de de de de 73737373
1.8. ENSAYOS GEOFÍSICOS
La prospección geofísica es un MÉTODO INDIRECTO y constituyen un
conjunto de técnicas que investigan el terreno a partir de las variaciones
detectadas en parámetros físicos significativos y de su correlación con las
características geológicas. Son técnicas no destructivas y de investigación
“extensiva” o de gran cobertura, complementarias de los ensayos in situ y
técnicas de investigación directa, como los sondeos mecánicos o calicatas.
Su aplicación requiere una especialización. Se emplean habitualmente
para determinar espesores de rellenos, excavabilidad de materiales, posición del
nivel freático, localización de cavidades y otras heterogeneidades del subsuelo,
cubicación de zonas de préstamo, estructura del subsuelo, propiedades
geomecánicas de materiales, localización de fallas o superficies de
deslizamiento, espesor de roca alterada, índices de figuración , localización de
conducciones subterráneas y evolución de fenómenos dinámicos.
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 57575757 de de de de 73737373
Los diferentes métodos geofísicos para el reconociendo del subsuelo se
dividen según el parámetro físico investigado:
� Gravimetría (densidad)
� Magnético (susceptibilidad magnética)
� Sísmicos (velocidad de propagación de las ondas sísmicas)
� Eléctricos (resistividad)
� Electromagnéticos (conductividad eléctrica y permeabilidad
magnética)
� Radiactivos (niveles de radiación natural o inducida).
Su empleo en superficie o en el interior de sondeos diferencia las técnicas
de puesta en campo.
El CTE recoge expresamente el empleo de estas técnicas de la siguiente
forma:
Cuando se trate de grandes superficies a construir, y con el fin de obtener información complementaria que ayude a distribuir los puntos de reconocimiento así como la profundidad a alcanzar en cada uno de ellos, se podrán utilizar (estas) técnicas:
1.9. GEOFISICA DE SUPERFICIE
1.9.1. Métodos eléctricos
Son aquellos que estudian la respuesta del terreno cuando se propagan a
través de él corriente eléctricas continuas. El parámetro físico que se controla es
la resistividad, y la interpretación final se hace en función de las características
geológicas de la zona en que se aplican. La resistividad es una propiedad de las
rocas y depende de la litología, estructura interna y del contenido en agua
Los métodos más comunes son :
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 58585858 de de de de 73737373
Sondeos eléctricos verticales (SEV)
Se separan progresivamente los electrodos de corriente del punto central
a investigar, en línea recta, y se mide la resistividad en cada disposición,
correspondiente cada uno a una profundidad mayor del punto central.
Su aplicación habitual es en interpretación geológica, grados de
alteración de los materiales, cubicación y contenido en agua y salinidad
Esquema medida de resisitividades y equipo resistivímetro
Calicatas eléctricas
Empleadas para los mismos fines que el anterior, pero enfocada a
variaciones laterales
Método dipolo-dipolo
Con el fin de obtener un perfil de resistividades del terreno (una
pseudosección)
Al respecto, el CTE recoge:
resistividad eléctrica: técnica SEV “sondeo eléctrico vertical” para obtener información sobre la profundidad del nivel freático y los espesores de las distintas capas horizontales del terreno (ASTM: G 57-78). Técnica tomografía eléctrica para identificar los diferentes niveles del subsuelo y sus cambios laterales, identificación del nivel freático (detección de cavidades o desarrollos cársticos);
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 59595959 de de de de 73737373
1.9.2. Métodos sísmicos
Estudian la propagación en el terreno de ondas sísmicas producidas
artificialmente, estableciendo una relación con la configuración geológica del
subsuelo. La velocidad de propagación depende básicamente de las constantes
elásticas y de la densidad del medio. Los contactos entre los cuerpos geológicos
con diferente velocidad de transmisión de las ondas sísmicas definen superficies
de separación en las que las ondas sufren refracción , reflexión o difracción
Sísmica de refracción
Es el método más habitual, que estudia la energía que vuelve a la
superficie tras sufrir refracción total en superficies límite del subsuelo.
Permite la obtención de la velocidad de propagación de las ondas P y, en
determinadas condiciones, también de las ondas S, en una cierta dirección y a
distintas profundidades. Esta técnica tiene como limitación que para que se
produzca la refracción, es necesario que la velocidad de propagación de las
ondas a través del terreno sea siempre creciente con la profundidad. Con
dispositivos normales es posible que las profundidades de reconocimiento
alcancen los 20 a 30 m.
Consiste en la realización de perfiles longitudinales instrumentados con
sensores (geófonos), espaciados entre sí una distancia conocida y
generalmente regular. La energía que libera el disparo llega a los sensores
provocando una perturbación que se registra en un sismógrafo. La longitud de
los perfiles suele situarse entre los 25 y 100 m, con separación entre geófonos
que no suele exceder los 5 m, con objeto de garantizar el detalle de la
investigación . Los puntos de golpeo suelen ser como mínimo tres en cada perfil.
Si loa perfiles exceden longitudes de 60 m, el número de puntos de golpeo suele
ser 5. La medida de los tiempos de llegada de las ondas elásticas a los
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 60606060 de de de de 73737373
geófonos proporciona el valor de la velocidad de propagación y espectro de los
materiales atravesados.
Se mide el tiempo transcurrido entre el momento del dispar y la llegada
de la primera perturbación a cada geópono. Las primeras en llegar son las
ondas directas; sin embargo, a partir de un punto, llegan primero las ondas
refractadas, esto es, las que circulan por los niveles inferiores del subsuselo. La
mayor distancia recorrida por estas ondas es compensada por la mayor
velocidad.
Así, pueden establecerse las dromocronas o funciones lineales que
relacionan el tiempo de llegada con la distancia recorrida, permitie4ndo calcular
la velocidad del medio y la profundidad a ala que se encuentra la superficie de
refracción.
La velocidad de transmisión de las ondas sísmicas es buen indicador de
las características geotécnicas de los materiales. Son comunes en la literatura
las tablas de velocidades de los diversos materiales rocosos, aunque se observa
una importante dispersión en los valores de velocidad debido a la variabilidad de
las composiciones litológicas o de la estructura interna, al porcentaje de poros y
la saturación de agua. A medida que los materiales se degradan y aumenta el
grado de alteración, la velocidad disminuye. El grado de alteración de las rocas
condiciona la velocidad de propagación de las ondas: una roca sana como un
granito puede presentar una velocidad de 5000 m/seg mientas que si está
fuertemente alteradas, puede bajar a 1000 m/seg
Su aplicabilidad en geotecnia pasa por la determinación de espesores de
recubrimiento, escalabilidad, cubicación de préstamos, calidad de la roca…
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 61616161 de de de de 73737373
Refracción de las ondas
Sismógrafo
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 62626262 de de de de 73737373
Velocidad de propagación para distintos materiales
Sísmica de reflexión
Poco empleado, con su campo de aplicación en la definición de
estructuras geológicas profundas (proyectos de túneles, deslizamientos
profundos)
Lo recogido en el CTE viene como sigue:
sísmica de refracción: para obtener información sobre la profundidad a la que se encuentran el nivel freático y la unidad geotécnica resistente, siempre y cuando se trate de formaciones relativamente horizontales (buzamiento inferior a 15º) y la velocidad, Vp, de las ondas P aumente con la profundidad. El valor Vp que se obtenga en cada una de las capas analizadas podrá utilizarse para estimar su grado de ripabilidad;
1.9.3. Métodos electromagnéticos.
Son aquellos que estudian la respuesta del terreno cuando se propagan a
través de él campo electromagnético. La gran variedad de formas de generación
o detección de estos campos, así como la diversidad de sus características dan
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 63636363 de de de de 73737373
lugar a un mayor número de técnicas de aplicación que cualquier otro método
geofísico.
El más comúnmente utilizado es el denominado georradar (GPR). Este
método funciona por reflexión, obteniéndose perfiles continuos de gran
resolución. Sus ventajas principales son la rapidez de toma de datos y su
versatilidad. La principal desventaja es la excesiva dependencia de las
características superficiales del terreno en que se aplica. Su empleo suele
hacerse para la detección de contactos de materiales, huecos y elementos
enterrados…
Georradar
El CTE recoge el empleo de “otras técnicas”, dentro de la cual se
encuentra el georradar:
(…) otras técnicas geofísicas tales como Geo-radar (para obtener información sobre servicios enterrados, conducciones, depósitos, fluidos, nivel freático, unidades geológicas y cambios laterales de las litologías),
1.9.4. Métodos gravimétricos.
Se basan en el estudio de las diferencias entre los valores medidos del
campo gravitatorio terrestre en un lugar y el valor que teóricamente debía tener
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 64646464 de de de de 73737373
en ese lugar (anomalía gravimétrica). Las anomalías están originadas por
heterogeneidad en la densidad del subsuelo y son positivas o negativos según
que exista en el lugar un cuerpo de mayor o menor densidad que la del entrono.
La unidad de medida es el miligal (10-3 cm/s).
Los métodos gravimétricos son útiles para localizar cualquier fenómeno
en el que la variación de la densidad sea su característica fundamental, por
ejemplo, la detección de huecos y su cubicación, localización de galerías, zonas
con importantes perdidas de finos con la consiguiente disminución de densidad,
zonas con tratamientos del terreno con aumento de densidad, etc.
Esta técnica se aplica generalmente mediante la realización de perfiles
longitudinales a base de puntos alineados de medida, o retículas con espaciado
constante. La separación de los puntos de medida debe plantearse en función
de la magnitud y profundidad de la anomalía a investigar.
También tiene gran aplicación la microgravimetría , útil para investigar
anomalías gravimétricas de pequeña escala, generalmente con espaciados
entre puntos de medida de 1 m o menos, y con sensibilidad de los equipos de
1microgal (10-6 cm/s2)
Al respecto, el CTE recoge:
En zonas cársticas o cuando se sospeche la existencia de cavidades relativamente superficiales se podrán utilizar, además de las antes mencionadas, técnicas microgravimétricas siempre y cuando se den las condiciones ambientales adecuadas y se utilicen equipos que permitan expresar los perfiles finales de las anomalías de Bouguer en unidades de 10-7 m/s2.
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 65656565 de de de de 73737373
Equipo gravimétrico y perfil interpretativo
1.9.5. Geofísica en el interior de los sondeos
Las técnicas geofísicas en el interior de sondeos constituyen una
herramienta de gran utilidad para la medida de determinadas propiedades
físicas de las formaciones geológicas atravesadas por las perforaciones,
complementando la información obtenida en la testificación de los sondeos y los
resultados de la geofísica de superficie.
Sísmica en el interior de sondeos
Se realiza mediante la introducción en un sondeo previamente revestido
de un sensor triaxial que registra los tiempos de llegada de las ondas P y S, a
partir de los cuales se calculan las velocidades de transmisión y los módulos de
deformación dinámicos del terreno. Estas constantes dependen de la velocidad
de las ondas elásticas longitudinales y transversales y de la densidad del
material.
El cálculo de la velocidad de las ondas P a partir de la sísmica de
refracción desde superficie es una práctica habitual, usando para ello las
dromocronas de los perfiles sísmicos. Las dificultades aparecen en la
localización de la llegada de las ondas S en los sismogramas.
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 66666666 de de de de 73737373
Para mejorar la recepción e identificación se utilizan básicamente dos
técnicas que se realzan en el interior de sondeos y que se denominan down-
hole y cross-hole. Tanto los sensores como los instrumentos de golpeo y la
propia ejecución del golpeo exigen una cierta especialización para trabajar en el
interior del sondeo y recoger de forma adecuada las ondas transversales o de
cizalla:
Así, se tienen:
Cross Hole
Se realiza entre dos o tres sondeos próximos. En dos de ellos se
introduce la sonda triaxial a distintas profundidades y en el otro se realiza el
golpeo también a profundidad variable. El resultado es una sección de las
diferentes velocidades del terreno entre los sondeos-
Down Hole
Se lleva a cabo en un único sondeo en el que el sensor triaxial se dispone
a distintas cotas, generalmente con un espaciado regular entre ellas,
procediendo a realizar los golpeos desde la superficie del sondeo, Los impulsos
en superficie se realizan por golpeo lateral sobre un cuerpo fijado al suelo con
un peso que lo inmoviliza. Se obtiene un perfil de velocidades del terreno.
El geófono que ese emplea tiene tres componentes, dos dispuestas
horizontalmente y ortogonales entre sí, y una tercer vertical. Esta configuración
permite identificar la llegada de las ondas S por comparación de los
sismogramas recibidos en la misma componente pero procedente de golpeo en
direcciones contrarias. Identificando el tiempo de llegada de las ondas P y S, la
representación de curvas tiempo-distancia permiten calcular las velocidades Vp
y Vs y a partir de ahí los parámetros elásticos del terreno.
Estas técnicas son empleadas habitualmente en geotecnia en el diseño
de obras subterráneas y cimentaciones singulares
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 67676767 de de de de 73737373
Sistemas down hole y cross hole
El CTE, al respecto de esto ensayos, recoge:
En zonas sísmicas y para edificios de los tipos C-1 y C-2 se recomienda la utilización de ensayos “down-hole” o “cross-hole” (norma ASTM: D 4428) con el fin de identificar la velocidad de propagación Vs de las ondas S que permite clasificar las distintas unidades geotécnicas de acuerdo con la Norma de Construcción Sismorresistente NCSE vigente. Para edificios de los tipos C-2 y C-3 será obligatoria la realización de dicho tipo de ensayos cuando la aceleración sísmica básica sea superior a 0,08 g
Testificación geofísica en sondeos
Las técnicas geofísicas en el interior de sondeos constituyen una
herramienta de gran utilidad para la medida de determinadas propiedades
físicas de las formaciones geológicas atravesadas por las perforaciones,
complementando la información obtenida en la testificación de los sondeos
Los llamados logs o diagrafías de sondeos determinan las propiedades
físicas como la densidad, porosidad, grado de saturación, etc. Utilizando la
información proporcionada por registros eléctricos, nucleares y acústicos.
Además de estos parámetros físico s del terreno se obtiene información acerca
de las propiedades mecánicas y del estado natural de los materiales. Es
aconsejable su empleo en todos los sondeos profundos. Los logs o diagrafías se
realizan introduciendo una sonda hasta el fondo del sondeo y midiendo según
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 68686868 de de de de 73737373
asciende, en modo continuo o a intervalos. Los equipos constan de cuatro
partes: el instrumento que realiza las medidas o sonda, el cable de conexión y el
dispositivo de extensión y recogida del mismo, la batería y la unidad de control y
registro.
Este tipo de técnicas permite investigar únicamente las zonas
circundantes de los sondeos, con lo que los resultados a priori no pueden
extrapolarse a otro ámbitos, aunque tienen la ventaja de que pueden realizarse
hasta varios cientos de metros de profundidad. Los equipos empleados en
geotecnia permiten testificar sondeos de pequeño diámetro entre 55-150 mm.
La realización de registros en varios sondeos permite la correlación entre los
mismos. En función del parámetro físico medido, los registros pueden
clasificarse en :
- Eléctrico: miden la resistividad eléctrica, potencial
espontáneo y conductividad eléctrica
- Nucleares o radiactivos: gamma natural, gamma espectral,
neutrón –neutrón o neutrón-gamma y gamma-gamma
- Sónicos o acústicos
- Fluidos: temperatura, conductividad y velocidad de flujo
- Geométricos: calibre, diámetro y registro de televisión
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 69696969 de de de de 73737373
Testificación geofísica en sondeos
El CTE recoge expresamente esta técnica:
Con el fin de contribuir a una mejor definición de los perfiles geotécnicos del terreno mejorando las correlaciones que se puedan establecer entre sus distintas unidades geotécnicas, para la realización del estudio geotécnico se podrá exigir la testificación geofísica de los sondeos que se realicen, debiendo para ello elegir la combinación más adecuada de las siguientes diagrafías:
a) gamma-natural; b) gamma-gamma; c) neutrón-neutrón; d) resistividad y potencial espontáneo; e) sónica; f) térmica.
2. ALGUNAS NOTAS SOBRE INSTRUMENTACION
La instrumentación geotécnica tiene como finalidad determinar el
comportamiento y las características del terreno para predecir su evolución
frente a cargas, movimientos, empujes y demás acciones, tanto naturales como
inducidas por las obras.
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 70707070 de de de de 73737373
La planificación de un programa de instrumentación requiere elegir las
magnitudes a medir y el tipo de instrumentos a utilizar, tales como:
� movimientos superficiales
� Movimientos en el interior del terreno
� Movimientos de apertura de grietas y entre diferentes
puntos
� Presiones intersticiales
� Empujes de l terreno sobre elementos de
construcción
La frecuencia de las lecturas depende de las magnitudes a medir y la
velocidad del proceso a controlar. Las lecturas pueden ser manuales o
automáticas; las primeras están indicadas en los casos en que el número de
sensores sea pequeño, la periodicidad en la toma de datos sea semanal o
mayor y los puntos de lectura sean fácilmente accesibles.
La elección del sistema de toma de datos viene condicionada por el
número de sensores y características de los mismos, frecuencia de lecturas,
número de datos a tratar, rapidez con la que han de realizarse los tratamientos e
interpretación, situación y accesibilidad del lugar y ubicación de los sensores.
2.1.1. Medidas de desplazamientos
Desplazamientos entre puntos próximos:
� Equipos con sistema de lectura mecánico (cintas de
convergencia, calibres, flexímetros)
� Equipos con lectura eléctrica (potenciómetros, LVDT,
cuerda vibrante)
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 71717171 de de de de 73737373
Cinta de convergencia
Desplazamiento de puntos situados en superficie
� Metodos geodésicos y topográficos (nivelación, colimación)
Desplazamientos profundos
Inclinómetros
Los inclinómetros constituyen uno de los principales métodos de
investigación de deslizamientos y, en general, de control de movimientos
transversales a un sondeo (movimientos en el plano horizontal). Consisten en la
medida de inclinaciones en diversos puntos del interior de un sondeo mediante
una sonda que transmite una señal proporcional a la inclinación. Las diferencias
entre las medidas realizadas en diversos puntos y los tiempos en que se toman
las medidas permiten conocer y cuantificar los movimientos transversales al
sondeo.
Para ello, una vez acabado de perforar un sondeo y en lugar de introducir
la habitual tubería piezómetrica, se introduce una tubería de aluminio biranurada
que se solidariza al terreno, y se protege superficialmente con una arqueta. Con
la frecuencia que se determine, se acude al emplazamiento y se introduce el
inclinómetro hasta el fondo de la tubería y se comienza la medida.
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 72727272 de de de de 73737373
Los inclinómetros pueden ser de resistencia eléctrica , de cuerda vibrante
y servoacelerómetros, alcanzando este último precisiones en la medida de giros
de 2x 10-4 radianes
Equipo de investigación inclinométrica
.
Junto al uso habitual en el seguimientos de deslizamientos o reptaciones
en las laderas (de no mucha magnitud, ya que en caso contrario terminan por
romperse), se emplea de forma muy frecuente también embebidas en pantallas
para excavaciones urbanas, con el fin de verificar que no se inducen
movimientos en edificios vecinos en el transcurso de las excavaciones. En este
último caso, no es necesario realizar un sondeo mecánico, sino que es puede
“atar” la tubería de aluminio al enrejado de la pantalla previo al hormigonado de
ésta.
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 73737373 de de de de 73737373
Investigación de deslizamientos y registro del inclinómetro
Hay un procedimiento rudimentario para verificar roturas en el terreno,
que consiste en la introducción de un tubo testigo en el fondo del sondeo,
midiendo la profundidad a la que queda interceptado al intentar subirlo a
superficie con un cable.
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 74747474 de de de de 73737373
Extensómetros
Miden movimientos entre dos puntos, uno situado en la parte superior del
sondeo y otro situado en su interior, al que se fija mediante un anclaje. Los
desplazamientos de los puntos de anclaje se transmiten al emboquille del sonde
mediante hilos o varillas, midiéndose dichos desplazamientos por
procedimientos mecánicos o eléctricos.
Para longitudes menores de 40 m se utiliza el extensómetro de varillas, y
para longitudes mayores de 60 ml de hilos.
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 75757575 de de de de 73737373
2.1.2. Medidas de presiones intersticiales.
Tubería piezométrica ranurada.
Consiste en la instalación de una tubería de PVC ranurada y abierta en
los dos extremos, colocada a lo largo de todo el sondeo. En el interior de la
tubería se mide la altura que alcanza el agua, generalmente algún tiempo
después de finalizada la perforación, y a lo largo del tiempo que se determine. El
control del nivel de agua en el sondeo es de gran importancia y su medida
permite obtener información muy significativa sobre el tipo de acuífero y sus
implicaciones en la permeabilidad del terreno y otros problemas hidrogeológicos
y geotécnicos.
La altura medida representa la profundidad del nivel freático, que
corresponderá a la altura piezométrica sólo si el terreno atravesado es un
acuífero libre en régimen estacionario de alta permeabilidad, homogéneo e
isótropo
Piezómetro abierto:
Consiste en aislar un ramo de sondeo mediante tapones e instalar una
tubería ranurada solo en el tramo de estudio, estando abierto en su extremo
superior
Piezómetro cerrado.
El procedimiento consiste en instalar un sistema de lectura o transductor
en un punto previamente aislado de un sondeo, registrándose la presión
intersticial en dicho punto que se transmite a una unidad de lectura situada en el
exterior del sondeo.
Este tipo de piezómetros se utilizar en terrenos poco permeables,
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 76767676 de de de de 73737373
permitiendo la lectura de las presiones intersticiales en varios tramos o niveles.
Tiene la ventaja de quedar menos afectados por los posibles movimientos del
terreno. Son, sin embargo, mucho más caros que los anteriores.
2.1.3. Medidas de presiones
La medida de presiones debidas a cargas, empujes, tanto del terreno
como de las estructuras se realiza mediante células de presión total. En el caso
de medidas de tensiones o cargas transmitidas a anclajes se utilizan células de
carga.
Célula de presión total Célula de carga
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 77777777 de de de de 73737373
3. ALGUNA NOTA SOBRE EL COSTE-BENEFICIO DE LAS DISTINTAS PRUEBAS
En la figura adjunta se muestra la relación entre el resultado del método
o beneficio y el coste. Las técnicas de geología de superficie y los
reconocimientos de campo son los que presentan mayores índices de beneficio-
coste. Los trabajos geológicos de campo no solo son altamente rentables sino
imprescindibles para determinar tanto los métodos reinvestigación como sus
características
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 78787878 de de de de 73737373
El reconocimiento in situ a base de prospecciones mecánicas son
imprescindibles, si bien es cierto que su coste también puede ser elevado, de
ahí su posición en el gráfico.
Los ensayos de laboratorio ocupan un lugar intermedio entre el
reconocimiento geológico de campo y las prospecciones, ya que si bien la
información suministrada puede oscilar bastante , su coste es mínimo.
________________________________________________________________________________________________________ SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE.
GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
Página Página Página Página 79797979 de de de de 73737373
4. BIBLIOGRAFÍA - Código Técnico de la Edificación CTE.
- RECOMENDACIONES PARA LA CIMENTACION DE OBRAS DE
CARRETERA, Ministerio de Fomento
- GEOTECNIA Y CIMIENTOS. Jiménez Salas et al.
- MECÁNICA DE SUELOS. P. Berry-D. Reid.
- GEOTECNIA. Lambe & Withman.
- INGENIERIA GEOLÓGICA, Luis González de Vallejo
- MASTER DE MECÁNICA DEL SUELO E INGENIERÍA DE CIMENTACIONES,
CEDEX 2004
- CURSO APLICADO DE CIMENTACIONES. COAM. J.M. Rodríguez Ortiz et al.
________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________
SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE. GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________
SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE. GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________
SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE. GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________
SEMINARIO SOBRE GEOTECNIA Y CIMIENTOS BASADO En DB SE-C DEL CTE. / LIDYCCE. GEOTECNIA 1 . ESTUDIO GEOTECNICO 1 El reconocimiento de campo. [email protected]
ANEJO IIANEJO IIANEJO IIANEJO II
ALGUNAS DE ALGUNAS DE ALGUNAS DE ALGUNAS DE LAS OBLIGACIONES/COMPETENCIAS LAS OBLIGACIONES/COMPETENCIAS LAS OBLIGACIONES/COMPETENCIAS LAS OBLIGACIONES/COMPETENCIAS
DEL DEL DEL DEL DIRECTOR DE LA EJECUCIÓN DE LA OBRA DIRECTOR DE LA EJECUCIÓN DE LA OBRA DIRECTOR DE LA EJECUCIÓN DE LA OBRA DIRECTOR DE LA EJECUCIÓN DE LA OBRA
(INDICADAS EN LA LOE):(INDICADAS EN LA LOE):(INDICADAS EN LA LOE):(INDICADAS EN LA LOE):
a) Estar en posesión de la titulación académica y profesional habilitante y cumplir las condiciones exigibles para el ejercicio de la profesión. b) Verificar la recepción en obra de los productos de construcción, ordenando la realización de ensayos y pruebas precisas. c) Dirigir la ejecución material de la obra comprobando los replanteos, los materiales, la correcta ejecución y disposición de los elementos constructivos y de las instalaciones, de acuerdo con el proyecto y con las instrucciones del director de obra. d) Consignar en el Libro de Órdenes y Asistencias las instrucciones precisas. e) Suscribir el acta de replanteo o de comienzo de obra y el certificado final de obra, así como elaborar y suscribir las certificaciones parciales y la liquidación final de las unidades de obra ejecutadas. f) Colaborar con los restantes agentes en la elaboración de la documentación de la obra ejecutada, aportando los resultados del control realizado.”