Muestreo De Suelos

METODOS DE EXPLORACION, TIPOS DE SONDEOS Y COMO SE DEBE DE REALIZAR LA RECUPERACION DE LA MUESTRA (ALTERADA E INALTERADA)

Muestras alteradas e inalteradas.

Una muestra alterada es aquella que está constituida por material disgregado o fragmentado en las que no se toman precauciones especiales para conservar las características de estructura y humedad in situ; no obstante, en algunas ocasiones conviene conocer el contenido de agua original del suelo, para lo cual las muestras se envasan en recipientes impermeables y se transportan de forma que estén protegidas de los agentes atmosféricos. Se utilizan en el laboratorio para identificar el tipo de suelo a que corresponden, realizar pruebas índice y preparar especímenes compactados para someterlos a pruebas mecánicas.

Una muestra inalterada es aquella en la que se conserva la estructura, no sufre de alteraciones químicas, ni de humedad, es decir, conserva las propiedades que tenía in situ. Estas muestras se utilizan en el laboratorio para identificar el tipo de suelo a que corresponden, realizar pruebas índice y mecánicas.

Las muestras inalteradas se obtendrán de suelos finos que pueden labrarse sin que se disgreguen. La obtención puede efectuarse en el piso o en las paredes de una excavación como en un pozo a cielo abierto, en la superficie del terreno natural o en la de una terracería. La excavación para obtener una muestra deberá ser de dimensiones tales que permitan las operaciones de labrado y extracción de la misma.

Las muestras inalteradas deben conservar las condiciones de un suelo en su estado natural, por lo que su obtención, empaque y transporte requieren cuidados especiales a fin de no alterarlas. Las muestras deben ser identificadas claramente. Las superficies que estén expuestas deben ser protegidas con material impermeabilizante y ser transportadas en cajas con empaques que amortigüen las vibraciones que pudiera sufrir .

Métodos de exploración de suelos.

Dentro de los métodos de exploración de suelos existen dos clasificaciones: métodos directos y métodos indirectos. En la tabla 1.1 se muestra una clasificación general de los métodos de exploración más usuales y una breve descripción.

Tabla 1.1 Descripción general de algunos métodos de exploración.

Método de exploración Descripción

Métodos directos Pozos a cielo abierto. Es el método más satisfactorio para conocer las condiciones del subsuelo. Consiste en excavar un pozo de dimensiones suficientes para poder introducirse en él, examinar los diferentes estratos del suelo en su estado natural y extraer muestras alteradas e inalteradas. Su aplicación eficiente resulta sobre suelos cohesivos.

Pala posteadora. Es un método manual de exploración somera que consiste en hincar un barreno y obtener muestras del tipo alterado, pero representativas en cuanto al contenido de agua. Se utiliza en lugares donde otros equipos mecánicos no pueden ser usados.

Tubo Shelby. Consiste en un tubo afilado de 7.5 a 10 cm de diámetro que se hincan a presión para obtener muestras relativamente inalteradas de suelos finos blandos o semiduros.

Sondeo de penetración estándar. Con esta técnica se rescatan muestras alteradas de los suelos y se mide la resistencia al corte con el número de golpes con el que se hinca el penetrómetro una distancia de 30 cm. El equipo consta de un penetrómetro el cual se hinca a golpes mediante un martinete de 63.5 kg que cae desde 76 cm de alto.

Muestreador Denison. Consiste en dos tubos concéntricos que se hinca en el suelo para obtener muestras alteradas o inalteradas con ayuda de la inyección de fluido de perforación que se hace circular entre ambos tubos.

Métodos indirectos Método sísmico. Consiste en provocar una explosión en un punto determinado del área a explorar usando una pequeña carga de explosivo, usualmente nitro amonio. Por la zona a explorar se sitúan geófonos cada 15 ó 30 cm. Este procedimiento se funda en la velocidad de propagación de las ondas vibratorias de tipo sísmico a través de diferentes medios materiales.

Método de resistividad eléctrica. Consiste en inducir una corriente eléctrica a través de los suelos, de tal forma que se presente una mayor o menor resistividad eléctrica para determinar la presencia de estratos de roca en el subsuelo. Mayores resistividades corresponden a rocas duras, siguiendo con rocas suaves y así sucesivamente hasta valores menores correspondientes a suelos suaves saturados.

Métodos magnéticos y gravimétricos. Para el primero se utiliza un magnetómetro, que mide la componente vertical del campo magnético terrestre en la zona considerada en varias estaciones próximas entre sí. En los métodos gravimétricos se mide a aceleración del campo gravitacional en diversos puntos de la zona a explorar. La información que proveen estos métodos es algo errática y difícil de interpretar.

A continuación se profundiza más en la explicación del método con el Tubo Shelby y el Sondeo de Penetración Estándar debido a que son muy comunes en la práctica y no serán utilizados como método de exploración para las pruebas en campo de este manual. Los métodos manuales como el Pozo a Cielo Abierto y Pala Posteadora se explicarán con más detalle más adelante dentro del procedimiento de prueba de esta práctica.

Tubos de pared delgada (Shelby)

El tubo de pared delgada o Shelby es un tubo liso afilado, usualmente de 7.5 a 10 cm de diámetro, que se hinca a presión para obtener muestras relativamente inalteradas de suelos finos blandos a semiduros, localizados arriba o abajo del nivel freático .

El efecto de la corrosión en este tubo puede dañar o destruir tanto el tubo de pared delgada, como la muestra. La severidad del daño está en función del tiempo y de la interacción entre la muestra y el tubo. Se recomienda que los tubos de pared delgada lleven algún tipo de revestimiento o capa protectora. Cuando el tubo vaya a contener la muestra por más de 72 horas éste debe llevar capa protectora y el tipo de capa debe ser especificada por el ingeniero o geólogo. Esta capa depende del material a muestrear. Estos recubrimientos pueden incluir una capa ligera de aceite lubricante, laca, atóxico teflón y otros.

Para iniciar la exploración se debe colocar el tubo muestreador de manera que a parte inferior se apoye en el fondo del barreno. Avanzar el muestreador sin rotación con un movimiento continuo y relativamente constante. Determinar la longitud de avance por la resistencia y condiciones de la formación, dicha longitud no debe exceder de 5 diámetros a 10 diámetros del tubo en arenas y de 10 diámetro a 15 diámetros en arcilla.

Cuando la formación sea demasiado dura para insertar a presión el tubo de pared delgada (Shelby) se puede utilizar el mismo tubo pero dentado, cuyo principio de inserción incluye presión y rotación, o en caso necesario el barril Denison que opera también a presión y rotación pero que implica una mayor alteración en la muestra.

En ningún caso debe ser mayor la longitud de avance que la longitud del tubo muestreador menos una distancia para la cabeza del muestreador y un mínimo de 7.62 cm para cortes. El sondeo debe avanzar en incrementos para permitir el muestreo intermitente o continuo. Los intervalos de prueba y su ubicación son estipuladas normalmente por el ingeniero de proyecto. Típicamente, los intervalos seleccionados son 1.5 m en estratos homogéneos con ubicación de la prueba y el muestreo en cada cambio de estrato .

Se debe retirar el muestreador con precaución a fin de minimizar las alteraciones de la muestra. Después de remover del tubo la cabeza, se debe limpiar el azolve hasta encontrar el material sano y se debe medir la recuperación de la muestra dentro del mismo, sellar el extremo superior, remover por lo menos 10 cm del material del extremo inferior del tubo y sellarlo, el material removido de ambas partes sirve para la descripción e identificación manual-visual del suelo, para anotarlo en el registro correspondiente, con la longitud de la muestra recuperada. Preparar y colocar las etiquetas y marcas necesarias para identificar las muestras.

TIPOS DE SONDEOS

SONDEOS EN SUELO

Este método de exploración debe usarse en aquellos casos en que elreconocimiento del perfil estratigráfico necesario que se deberá estudiar, no puedaser realizado mediante calicatas, ya sea porque se requiere reconocer el perfil enuna profundidad importante, o bien por presencia de agua.Los suelos finos, exentos de gravas, pueden ser bien estudiados mediantesondeo. La información que puede obtenerse de sondeos efectuados en sueloscon gravas es generalmente incompleta y deficiente, pero en determinados casosresulta ser la única posible de realizar.

Tipos De Sondeos:

Los tipos principales de sondeos que se usan en mecánica de suelos para fines demuestreo y reconocimiento del subsuelo, en general, son los siguientes:

 Métodos De Exploración De Carácter Preliminar

 Pozos a cielo abierto, con muestreo alterado o inalterado.

 Perforaciones con posteadora, barrenos helicoidales o métodossimilares.

 Métodos de lavado

 Métodos de penetración estándar.

 Método de penetración cónica.

 Perforaciones en boleos y gravas (con barretones, etc.)

 Métodos De Sondeo Definitivo

 Pozos a cielo abierto con muestreo inalterado.

 Métodos con tubo de pared delgada.

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