INTRODUCCION

En los proyectos de Ingeniera, tanto en obras horizontales como en obras verticales, se necesita tener informacin veraz acerca de las propiedades fsico- mecnico de los suelos donde se pretende cimentar la obra. Por lo que deber hacerse un plan de exploracin y muestreo en el rea donde se desea realizar el proyecto. La exploracin deber consistir en la investigacin del subsuelo, con el objetivo de poder obtener muestras de suelo a la que se le realizaran en el laboratorio ensayes bsicos de clasificacin, densidad, humedad, etc.Para esto es necesario el clculo de la masa del agua, la masa del suelo seco y el porcentaje de humedad.

Objetivos:Objetivo General: Efectuar un mtodo de exploracin de campo (sondeo manual) Objetivos Especficos:

Adquirir conocimientos terico-prcticos en la exploracin de los suelos.

Desarrollar habilidades para poder realizar un muestreo adecuado de los suelos, as como la identificacin en el campo de los suelos, considerndose su textura, plasticidad, color, etc.

Observar la variacin de la humedad, en las muestras obtenidas en el campo a diferentes profundidades.

Material y Equipo:

Muestreo:

Pala. Barra. Bolsas plsticas. Cinta adhesiva. Pico. Macana. Marcador. Guantes. Machete. Azadn.

Contenido de humedad:

Tara. Pesa digital. Esptula. Horno. Guantes.

Generalidades:Mtodos de Exploracin

Pozo a Cielo Abierto:

En este tipo de muestreo exploratorio se practica una excavacin con dimensiones suficientes para que un tcnico pueda descender en ella y examinar los diferentes estratos que se presentan en su estado natural. Este tipo de excavacin no se puede llevar a grandes profundidades.

La dificultad fundamental que presenta este tipo de exploracin es la presencia del nivel fretico.

En estos pozos se pueden tomar muestras alteradas y/o inalteradas.

Sondeos Manuales:

Este tipo de exploracin se realiza comnmente en obras horizontales realizndose excavaciones de pequea seccin en planta y generalmente a una profundidad mxima de 1.5 metros. En esta exploracin se obtienen muestras alteradas.

Ensayes de Penetracin Estndar (SPT):

Este es uno de los mtodos que rinde mejores resultados en la prctica y proporciona una informacin ms til en torno al subsuelo, no solo en lo referente a la descripcin, sino tambin en cuanto a la resistencia del suelo, ya que puede considerarse como el primer ensaye realizado.

El mtodo lleva implcito un muestreo que proporciona muestras alteradas del suelo en estudio y consiste en hacer penetrar a golpes, con un martinete, el o cuchara partida de Terzaghi, registrando el nmero de golpes necesarios para lograr una penetracin de 30.5 cm. (1 pies).

Mtodos Rotativos en Roca:

Cuando en un sondeo se alcanza una capa de roca ms o menos firme, no es posible lograr penetracin con los mtodos estudiados y ha de recurrirse a un procedimiento diferente. En estos casos se recurre al empleo de maquinaria de perforacin, rotacin con broca de diamante o de tungsteno. Las velocidades de rotacin son variables, de acuerdo con el tipo de roca a perforar. A las muestras obtenidas en este tipo de perforacin, se le realizan todos los ensayes necesarios en la investigacin.

Tipos de Muestras

Muestra Representativa:

Se denomina muestra representativa aquella fraccin de suelo o roca que es capaz de representar todo un conjunto o estrato determinado, no solo en su apariencia visual sino en sus propiedades fsico-mecnicas.

Muestra Alterada:

Son aquellas en las que no se hace ningn esfuerzo para conservar la estructura natural y condiciones del suelo. Los aditamentos con caractersticas para la recuperacin de estos suelos son los siguientes:

Muestreadores de tubo sencillo. Cucharas tipo Terzaghi (cuchara partida). Excavaciones en forma de calicatas o pozos a cielo abierto, etc.

Las muestras alteradas pueden utilizarse para determinar; Peso especfico, lmites de consistencia, Granulometra y cualquier otro ensaye que no requiera la estructura o condiciones naturales del suelo in situ.

Muestras Inalteradas:

Las muestras inalteradas son las que se obtienen tratando de conservar su estructura natural y cuyas condiciones, fundamentalmente la densidad natural y la humedad natural, han sufrido cambios mnimos despreciables en comparacin a su estado in situ. Para obtener estas muestras se puede realizar;

Monolitos labrados a mano. Muestreadores Shelby, etc

Humedad

El contenido de humedad del suelo, se define como la cantidad de agua presente en el suelo al momento de efectuar el ensaye, relacionado al peso de su fase slida, se representa por la siguiente expresin; Peso del agua contenida Wh Ws W = ---------------------------------- = ----------------- Peso seco Ws

Donde; W: Humedad Wh : Peso de muestra hmeda Ws: Peso de muestra seca

La expresin anterior tambin se puede representar en porcentaje.

METODOLOGA:

La prctica consistir en la realizacin de un sondeo manual de 1.00 m de profundidad, adems de la obtencin de muestras alteradas que sern clasificadas en el campo para su debido anlisis fsico-qumico.

Procedimiento Experimental:Sondeo manual

Localizar el sitio donde se realizar la excavacin Limpiar la superficie del terreno con una pala, retirar la materia orgnica superficial. Definir el rea de la de la excavacin (rectangular o elptica), la cual estar en dependencia del equipo a utilizar. Realizar la excavacin, inicialmente se utilizar la barra y la pala. A medida que se profundiza se pueden ir utilizando el resto del equipo (paln doble, posteadora, etc), en dependencia del tipo de suelo que se encuentre que facilite el trabajo de excavacin. Al ir avanzando en la excavacin se debe ir observando la variacin de los estratos, considerando bsicamente el tamao de las partculas y el color, los distintos estratos que se obtengan se deben colocar a un lado de la excavacin separados entre s y en el orden que se van obteniendo. Cuando se llegue a la profundidad proyectada (1.5 m), se procede a la descripcin de los suelos que corresponden a cada estrato. Luego se muestrea cada estrato por separado, esto consiste en colocar suficiente cantidad de material de cada estrato en bolsas de plstico con su correspondiente tarjeta que identifica a cada muestra y posteriormente trasladarla al laboratorio. Cerrar la excavacin con el material antes extrado, de tal manera que se coloque el suelo a como estaba en su estado natural, o sea depositando el suelo en orden inverso a como se extrajo.

Extraccin de la muestra:

Se localiz el sitio para realizar la excavacin.(Imagen1) Para la limpieza o descapote del sitio se extrajo una capa de 10cm de materia orgnica para eliminar impurezas.(Imagen 2) El rea utilizada fue un rectngulo de un metro cuadrado. inicialmente se utiliz la barra y la pala, a medida que esta se haca ms profunda se utiliz el resto del equipo. (Imagen 3) Al ir avanzando en la excavacin se observ la variacin de los estratos, considerando bsicamente el color.1. La primera muestra se extrajo a los 35 cm por debajo de la superficie inicial evitando as contaminacin de la muestra por material orgnico.2. La segunda muestra se extrajo a los siguientes 30cm.3. La ltima muestra al metro de profundad.(Imagen 4)

Luego coloco suficiente cantidad de material de cada estrato en bolsas de plstico con su correspondiente etiqueta que identifica a cada muestra y posteriormente trasladarla al laboratorio.(Imagen 5)

Se cerr la excavacin con el material extrado de forma en que el material quedara en su estado natural.

Lavado y secado de la muestra. C Suelo: La muestra de tierra se coloc sobre una bolsa plstica en un rea soleada para que este se secara.(Imagen 6) Cada 2 minutos se le dio vuelta a la muestra para que su secado fuese parejo.(Imagen 7)Piedra: Se extrajo una muestra de 40 lb de material. (Imagen 8) Esta se procedi a lavar para eliminar impurezas.(Imagen 9)

Posteriormente se coloc sobre una bolsa plstica para su debido secado.(Imagen 10)Arena: Se extrajo una muestra de 25 lb de arena de mar para su debida limpieza.(Imagen 11) Esta se lav y se elimin elementos extraos al material.(Imagen 12)Nota: el material no cumple con las especificaciones necesarias para esta prueba debido a que es muy fino.

Contenido de humedad.Tomar una muestra representativa del estrato a evaluar Obtener el peso hmedo de la muestra Colocar la muestra en una tara y depositarlo en el horno hasta obtener peso constante o Temperatura del horno: 105 C a 115 C o Tiempo de la muestra en el horno: 24 horas Retirar la muestra del horno, dejarla enfriar y determinar su peso seco Nota: En el reporte deber adjuntarse la siguiente informacin: 1. Plano de localizacin del sitio en estudio. 2. Plano de ubicacin de sondeos. 3. Perfil estratigrfico, conteniendo la descripcin de los suelos encontrados. 4. Tarjeta que identifica cada muestra obtenida conteniendo; Nombre del Proyecto, Localizacin de los Sondeos, Nmero de Sondeo, Nmero de Muestra, Profundidad de la Muestra, Descripcin del Suelo, Color de la Muestra. 5. Simbologa de los suelos ms importantes:

Obtencin del contenido de humedad:

OBTENCION DEL CONTENIDO DE HUMEDAD.

Se extrajo una cantidad significativa de la tierra hmeda. Se coloc en bolsas plsticas hermticas para evitar la evaporacin de lquido.(Imagen 13)

En el laboratorio se pesan los recipientes (Tara).(Imagen 14)

Se llenan los recipientes con la muestra y se vuelven a pesar.(Imagen 15)

Se resta el resultado con el peso de la tara obteniendo el peso de la muestra hmeda.(Imagen 15)

Se coloca en el horno por 24 horas con una temperatura contante de 100 +/- 10 CO.(Imagen 17)

Resultados y discusiones.Comparacin de estratos.

EstratoProfundidadespesorTipo de suelo

Capa orgnica10 cm10 cmLimo-arcilloso

Muestra 135 cm25 cmLimo-arcilloso

Muestra 265 cm30 cmLimo-arcilloso

Muestra 3100 cm35 cmLimo-arcilloso

Prueba contenido de humedad.Muestra Bluefields

NO MuestraW TaraW Muestra hmeda + w TaraW Muestra hmedaW Muestra seca + W TaraW Muestra secaContenido de humedadPorcentaje de humedad.

1137 gr317gr180 gr265 gr128 gr0.4062541%

294 gr214 gr120 gr170 gr76 gr0.5789558%

374 gr205 gr131 gr160 gr86 gr0.5232552%

El contenido de humedad para la primera muestra es de 41 %.El contenido de humedad para lasegunda muestra es de 58 %.El contenido de humedad para latercera muestra es de 52 %

Conclusin.Para determinar las propiedades de un suelo en el laboratorio, es preciso contar con muestras representativas de dicho suelo, un muestreo adecuado y representativo es de primordial importancia, por lo tanto deben considerarse los cuidados necesarios para que esta sea alterada lo menos posible, de aqu la necesidad de que el muestreo sea llevado a cabo por personas conocedoras de su trabajo. Se dice que sea alterado lo menos posible porque con el simple hecho de exponer la muestra al medio ambiente, ste sufra cambios de humedad

Basndonos en el mtodo de tacto el contenido de humedad de este muestreo es muy alto por lo tanto el suelo no es apto para la construccin, este necesitara un mejoramiento, recomendamos mejorarlo con el mtodo de compactacin de suelos, junto a una adicin de cal sobre el terreno, hasta obtener el porcentaje de humedad mnima deseado. La adicin puede ser entre 4 a 10 kg de cal por m2 de superficie con una profundidad entre 20 y 40 cm previamente establecido. Se logra una mezcla homognea y posteriormente se compacta ya sea con pisn (herramienta manual), o con maquinaria (compactadora, moto conformadora o un rodillo compactador).

RECOMENDACIONES:

El contenido de humedad in situ se recomienda una adecuada impermeabilizacin de la muestra para que durante el camino hacia el laboratorio no se evapore agua.Cada muestra debe rotularse correctamente para evitar confundir las muestras.La muestra debe de ser recogida durante un clima favorable. (Soleado)Referencias bibliogrficas. Prez, Kenny. porcentaje de humedad. Mecnica de suelos. Universidad Centroamericana. 06 de septiembre del 2015. Ros, Marycelia. recoleccin y limpieza de muestra. Mecnica de suelos. Universidad Centroamericana. 06 de septiembre del 2015. Bello, A. (2013).Manual de mecnica de suelo.[archivo PDF].