Investion De Suelos Y Rocas Ing Civil

INVESTIGACION DE SUELOS Y ROCAS PARA

PROPOSITOS DE INGENIERIA

I.N.V. E - 101

1. INTRODUCCION

1.1 El muestreo e identificación de materiales del subsuelo, implica técnicas complejas acompañadas de procedimientos e interpretaciones diferentes, las cuales están influenciadas por condiciones geológicas y geográficas, por el propósito de la investigación y por los conocimientos, experiencia y entrenamiento del Ingeniero.

1.2 Esta norma proporciona métodos para el muestreo e investigación de suelos y rocas con base en procedimientos normales, mediante los cuales pueden determinarse las condiciones de distribución del suelo, de la roca y del agua freática.

1.3 Una investigación consistente y procedimientos adecuados de muestreo del suelo y de la roca, facilitarán la correlación de los respectivos datos con propiedades ingenieriles del suelo como plasticidad, permeabilidad, peso unitario, compresibilidad, resistencia y gradación; y de la roca como resistencia, estratigrafía, estructura y morfología.

2. SIGNIFICADO

2.1 Un estudio adecuado del suelo y de la roca, proporciona la información pertinente para decidir sobre uno o más de los siguientes puntos.

- Localización tanto vertical como horizontal de la obra propuesta.

- Localización y evaluación del material de préstamo, escogencia del material seleccionado de cantera o localización de la fuente local de materiales de construcción, para su empleo como agregados para la vía o para las estructuras, para materiales de filtro o para la protección de taludes.

- Necesidad de cualquier tratamiento o drenaje de la subrasante o de la fundación del terraplén.

- Necesidad de técnicas especiales para la excavación y el drenaje.

- Desarrollo de investigaciones subsuperficiales detalladas para estructuras específicas.

- Investigaciones de estabilidad de taludes en cortes y terraplenes.

- Necesidad de identificación de áreas que requieren especial protección del medio ambiente.

- Necesidad de controlar problemas de construcción.

2.2 La investigación subsuperficial del suelo deberá proporcionar muestras de suelo y roca suficientemente grandes y de calidad tal, que permitan determinar la clasificación del suelo o de la roca o el tipo mineralógico, o ambos, y las propiedades de ingeniería pertinentes al diseño propuesto.

3. EQUIPO

3.1 El tipo de equipo requerido para una investigación subsuperficial depende de la naturaleza del terreno y de la utilización propuesta para los datos.

La Interventoría determinará la escogencia del equipo dentro del listado incluido aquí para la exploración y muestreo.

- Barrenos Manuales, para depósitos superficiales de suelo.

- Barrenos y Taladros Rotatorios Motorizados, con puntas adecuadas, muestreadores y tubos sacanúcleos como los descritos en los métodos a que se hace referencia en el numeral 8.1, para la investigación y muestreo tanto de rocas como de suelos.

- Los aparatos geofísicos utilizados para la investigación subsuperficial pueden incluir:

Instrumentos Sísmicos, con recepción simple o múltiple mediante geófonos, de señales originadas por golpes de martillo, explosivos u otras fuentes de energía.

Aparato de resistividad de Suelos, para medir la resistencia del suelo o roca al paso de una corriente continua o alterna.

Aparatos Nucleares, para medir humedad y peso unitario de suelos o rocas.

Muestreadores de Turba, similares al muestreador Davis para investigar áreas compuestas por suelos orgánicos.

- Herramientas Manuales Pequeñas, tales como llaves de tubo y palas, constituyen parte del equipo necesario.

- Cajas de Cierre Hermético, para humedad de muestras, de 118-237 cm3 (aproximadamente. de 4 a 8 onzas) de capacidad, de vidrio, metal o plástico, que puedan sellarse; además, recipientes herméticos o bolsas de tejido cerrado, libres de material contaminante, de manera que no haya pérdida de partículas finas y que tengan una capacidad de por lo menos 16 kg (35 lb); también cajas apropiadas para muestras de núcleos de roca. Una lona de 2 x 2 m (6' x 6'), puede usarse para transportar una muestra de suelo a granel para su examen en el laboratorio.

- Los siguientes accesorios son igualmente necesarios: Brújulas, Inclinómetro, Nivel de Mano, Libreta de Campo, Cámara Fotográfica, Estacas y una cinta de 20 o de 30 mts.

- Acido Clorhídrico, normal diluido (HCL, 1 + 7) en un frasco de 1 onza con gotero, para la determinación de carbonatos al identificar minerales en rocas y suelos.

- Instrumentación In Situ, para medir Asentamientos y Movimientos del Terreno.

4. RECONOCIMIENTO DEL AREA DEL PROYECTO

4.1 Antes de iniciar cualquier programa de campo, se debe recopilar, estudiar y evaluar, toda la documentación técnica disponible: mapas topográficos, fotografías aéreas, mapas geológicos, fuentes de minerales generales o locales, mapas de suelos para ingeniería e informes que cubran el área del proyecto. Igualmente deben estudiarse, cuando los haya, informes de investigaciones subsuperficiales de proyectos cercanos o adyacentes.

Es necesario tener en cuenta que aún cuando los mapas e informes anteriores sean obsoletos y de valor limitado a la luz del conocimiento presente, una

comparación de lo viejo con lo nuevo, a menudo revela información valiosa e inesperada.

4.2 Los mapas agrológicos e informes de suelos de fecha reciente, pueden ayudar al Ingeniero para establecer la amplitud de las características del suelo a profundidades entre 0.9 y 4.5 m (3 a 15 pies), para cada tipo de suelo mostrado en los mapas.

Cada tipo de suelo tiene un perfil que lo distingue debido al material de origen (roca madre), al relieve, a las condiciones climáticas y a la vegetación. Estas propiedades puede ayudar a identificar los diferentes tipos de suelos, cada uno de los cuales pueden requerir análisis y tratamiento especifico; a menudo se encuentran propiedades similares de ingeniería, donde existen características similares para el perfil del suelo. Los cambios en las propiedades del suelo en áreas adyacentes indican a menudo cambios en el material de origen o en el relieve.

4.3 En áreas donde los datos descriptivos son incompletos debido a la escasez de mapas geológicos o de suelos deberán estudiarse los suelos y rocas en zonas de cortes abiertos, en la vecindad de la obra y anotar los diferentes perfiles de suelos y rocas. Las correspondientes notas de campo deberán incluir los datos a que hace referencia el numeral 5.4.

4.4 Donde se desee un mapa preliminar que cubra el área del proyecto, puede prepararse con base en mapas elaborados con la ayuda de fotografías aéreas, que muestren las condiciones del terreno. La distribución de los depósitos de suelos y rocas predominantes, que probablemente se encontrarán durante la investigación, podrán mostrarse empleando datos obtenidos de mapas geológicos y de reconocimiento del terreno. Expertos en la interpretación de fotografías aéreas pueden deducir muchos datos del subsuelo a partir del estudio de fotografías en blanco y negro, a color y de rayos infrarrojos, debido a que condiciones similares de suelo o roca, o ambas, generalmente tienen patrones parecidos en fotografías aéreas de regiones con clima o vegetación similares.

Este mapa preliminar puede transformarse en otro con más detalles de ingeniería, localizando las perforaciones de ensayo, los apiques y abscisas de muestreo y precisando mejor los límites determinados con la exploración detallada del subsuelo.

5. DETERMINACION DEL PERFIL DE SUELOS

5.1 Un perfil general de un área de suelo o roca, o ambos, está definido únicamente en el sitio del apique, hueco o sondeo, o en el corte abierto examinado. Un perfil detallado de suelos deberá desarrollarse únicamente donde la relación continua entre profundidades y abscisas de los diferentes tipos de suelo y roca, sea económicamente justificable para el proyecto en cuestión. Puede complementarse esta fase de la investigación mediante registros gráficos de suelo y de roca, observados en paredes de excavaciones o de áreas de cortes, o mediante registros gráficos de perforaciones de ensayo, o de ambos, e interpolando luego entre estos registros mediante el empleo de relaciones geológicas y de ingeniería con otros datos de suelos y rocas pertinentes al área. La separación en esta clase de investigaciones dependerá de la complejidad geológica del área, y de la importancia de la continuidad del suelo y de la roca con respecto al diseño. Las perforaciones, deberán ser de suficiente profundidad para revelar los datos de ingeniería requeridos que permitan el análisis de los renglones enunciados en el numeral 2 para cada proyecto.

5.2 Pueden emplearse métodos geofísicos de exploración para complementar los datos de las perforaciones y afloramientos, y para interpolar entre los mismos. Los métodos sísmicos y de resistividad eléctrica pueden resultar particularmente valiosos, cuando se presentan diferencias bien definidas en las propiedades de materiales subsuperficiales contiguos.

El método de refracción sísmica es especialmente útil para determinar la profundidad

...