Post on 11-Aug-2015
EXPLORACION Y MUESTREO
PROPOSITO DE UNA EXPLORACION
• Seleccionar el tipo y profundidad de cimentación
• Evaluar Capacidad portante• Estimar asentamiento probable• Detectar problemas potenciales de la
cimentación (expansivo, colapsable, dispersivo, etc.)
• Determinar posición de nivel freático• Predecir empujes de tierras lateral• Establecer métodos de construcción para
condiciones cambiantes
PLANEAMIENTO DE UNA EXPLORACION
• Conocimiento del proyecto• Recolección de información preliminar• Reconocimiento del terreno y sus vecindades• Planeación de la investigación del suelo (exploración de
campo y ensayos de laboratorio)• Exploración, ensayos de campo y laboratorio, monitoreo• Ensayos de laboratorio• Interpretación de información obtenida para generación
de modelo• Análisis, diseños y recomendaciones para la construcción• Seguimiento durante la construcción• Interpretación del monitoreo y ajustes al diseño
METODOS DE INVESTIGACIÓN DEL SUBSUELO
• METODOS DIRECTOS1. Perforación con barreno manual
Cuchara de corteHelicoidal
2. Perforación mecánica por lavado y percusión
3. Perforación mecánica por rotación y lavado (Tricono)
4. Perforaciones en roca
Barril de muestreo para roca
5. Apique
6. Trinchera
7. Pozos
8. Galerias
• METODOS INDIRECTOS1. Prospección Geofísica
Refracción sísmicaReflexión sísmicaCross-holeUp-holeDown-hole
2. Prospección GeoeléctricaSondeos eléctricos verticales (SEV)Geoeléctrica de barrido continuo
TIPOS DE MUESTRAS Y MUESTREADORES1. ALTERADAS• Tipo Costal• Bolsa• Frasco• Split Spoon (Cuchara partida)• Rotación y lavado (Ripio)
2. INALTERADAS• Shelby• Bloque• Pistón
• Muestreador de pistón
Núcleos de roca
ENSAYOS DE CAMPO IN-SITU
• Ensayo de placa (DPLT)
• Ensayo de torsión con veleta de campo (Suv)
• Ensayos de resistencia al corte con la veleta y el penetrometro de bolsillo, realizados en la boca de un Tubo Shelby
• Ensayos de penetración estándar (SPT)
N, g/pResistencia al Corte
no Drenado, Su, kg/cm 2
Descripción de Consistencia
0-2 0-0,125 Muy blanda
2-4 0,125-0,25 Blanda
4-8 0,25-0,50 Media
8-15 0,50-1,0 Firme
15-30 1,0-2,0 Muy firme
>30 >2,0 Dura
Aplicabilidad y limitaciones
• Este ensayo SPT es adecuado y da buena información en
suelos arenosos y limosos de variadas densidades y en
suelos arcillosos de consistencia firme a dura. No da
información útil cuando se realiza en suelos arcillosos
sensitivos de consistencia media a muy blanda.
• Da información errónea cuando el suelo tiene partículas
de tamaño mayor que ¾”, pues las gravas pueden
dificultar la entrada libre de la matriz del suelo hacia el
interior del toma-muestras o físicamente pueden trabar o
bloquear la entrada del SS, convirtiendo el ensayo en una
prueba de la resistencia a la rotura de las gravas.
• Cuando el conteo es >40/6” se debe suspender el ensayo,
puesto que se puede estar ante la presencia de un
estrato de gravas o fragmentos de roca o ante el
comienzo del basamento rocoso, y, además, se puede
deteriorar el SS.
• El nivel del agua libre dentro de la perforación debe estar
siempre por encima del nivel freático y por encima del nivel
piezométrico de un eventual estrato granular acuífero
confinado durante el avance de la perforación y durante la
ejecución de los ensayos SPT, pues, de lo contrario, las fuerzas
de infiltración ascendentes resultantes aflojarán el suelo
granular y se obtendrán valores N muy bajos, no
representativos de la real condición de densidad del suelo.
• Se ha establecido que el procedimiento de ensayo SPT típico,
con el que se han desarrollado muchas correlaciones prácticas
para diseño divulgadas a nivel mundial, y que sirve como
referencia, es el ensayo SPT ejecutado con una eficiencia del
orden del 60% en la transmisión de la energía de la caída del
martillo al toma-muestras SS. Esto exige una revisión
permanente de la verticalidad del tubo guía para la caída del
martillo, y un control del número de vueltas de la manila
(medianamente usada y preferiblemente enrollada dos vueltas
en el cabrestante de izaje del martillo inmediatamente antes de
la caída libre de éste).
• Wolff, 1989
• Ensayo de penetración estática de cono (CPT)
Resistencia por la Punta: qc.Resistencia por Fricción Lateral: fc.
Relación de Fricción: Fr = Fc/qc.
Correlaciones CPT
• Ensayo de penetración dinámica de cono (DCPT)
• Ensayo del presurómetro de Menard (PMT)
Se diferencian tres zonas: Zona de recarga (I), zona pseudoelástica (II) y zona plástica (III)Del gráfico se obtienen po (esfuerzo total horizontal in-situ o inicial), pf (presión de fluencia o de flujo plástico) y pl (presión límite), y el módulo del presurímetro, Ep.
• Ensayo del Dilatómetro de Marcheti (DMT)
• Ensayo de agua a presión – tipo Lugeon. En el esquema de la izquierda se muestra un ensayo de fondo y en el de la derecha un ensayo de pared.
INSTRUMENTACION Y MONITOREO
• PIEZOMETROS
• CELDAS DE PRESION DE TIERRAS
• CELDAS DE CARGA
PRESIOMETRO DE CONO
INCLINOMETRO
• EXTENSIOMETROS
• ASENTOMETROS• MOJONES O PUNTOS SUPERFICIALES DE
CONTROL TOPOGRAFICO• SISMOGRAFOS, ACELEROGRAFOS Y
ACELEROMETROS
ENSAYOS DE LABORATORIO
• Ensayos de identificación visual y manual• Ensayos de clasificación (Límites, Granulometría, Hidrómetro)• Ensayos de compresibilidad (Wn, Peso unitario, consolidación)• Ensayos de resistencia
Sencillos y bajo costo para suelos arcillosos (Penetrometro, Veleta de mano)Suelos granulares (Corte directo)Suelos arcillosos Roca
• Ensayos de permeabilidad y de estabilidad interna (Permeabilidad, Pin-hole, fisico-quimicos)
• Ensayos de susceptibilidad de los cambios volumétricos (Expansión, contracción)
• Ensayos de calidad y solidez de granos y rocas Peso específicoAbsorciónDesgaste M. A.Solides en sulfatos o de magnesioHumedecimiento-secamiento
CRITERIOS PARA DETERMINAR LA CANTIDAD Y LA PROFUNDIDAD DE LAS EXPLORACIONES
• CRITERIOS GENERALES DE LA NORMA NSR-10 (Cap H-3)
NUMERO MINIMO Y
PROFUNDIDAD DE SONDEOS