Ensayos De Laboratorio

Selección de las muestras. Las muestras obtenidas de la exploración de campo deberán ser objeto de los manejos y cuidados que garanticen su representatividad y conservación. Las muestras para la ejecución de ensayos de laboratorio deberán ser seleccionadas por el ingeniero geotecnista y deberán corresponder a los diferentes materiales afectados por el proyecto.

Tipo y número de ensayos. El tipo y número de ensayos depende de las características propias de los suelos o materiales rocosos por investigar, del alcance del proyecto y del criterio del ingeniero geotecnista. El ingeniero geotecnista ordenara los ensayos de laboratorio que permitan conocer con claridad la clasificación. Peso unitario y permeabilidad de las muestras escogidas.

Igualmente los ensayos de laboratorio que ordene el ingeniero geotecnista deben permitir establecer con claridad las propiedades geomecanicas de compresibilidad y expansión de las muestras escogidas, así como las de esfuerzo- deformación y resistencia al corte ante algunas cargas monotonicas.

Los análisis de la respuesta de sitio deben realizarse con resultados de ensayos de laboratorio que establezcan con claridad las propiedades esfuerzo deformación ante cargas cíclicas de los materiales de las muestras escogidas.

Propiedades básicas. Las propiedades básicas para la caracterización de suelos y rocas son como mínimo las siguientes:

Propiedades básicas de los suelos. Las propiedades básicas de los suelos a determinar con los ensayos de laboratorio son: peso unitario, humedad y clasificación completa para cada uno de los estratos o unidades estratigráficas y sus distintos niveles de meteorización.

Igualmente debe determinarse como mínimo las prioridades de resistencia de cada una de los materiales típicos encontrados en el sitio mediante compresión simple o corte directo en suelos cohesivos y corte directo o SPT en suelos granulares.

Propiedades básicas de las rocas. Las propiedades básicas de las rocas mínimas a determinar con los ensayos son: peso unitario, compresión simple (o carga puntual) y eventualmente la alterabilidad de este material mediante ensayos tipo desleimiento-durabilidad o similares.

Caracterización geomecanica detallada. Las propiedades mecánicas e hidráulicas del subsuelo tales como: resistencia al corte, propiedades esfuerzo-deformación, compresibilidad, expansión, permeabilidad y otras que resulten pertinentes de acuerdo con la naturaleza geológica del área, se determinan en cada caso mediante procedimientos aceptados de campo o laboratorio, debiendo el informe respectivo justificar su número y representatividad de manera precisa y coherente con el modelo geológico y geotécnico del sitio.

Cuando por el análisis de las condiciones ambientales y físicas del sitio así se establezca, los procedimientos de ensayo deben presenciarse y seleccionarse de tal modo que permitan determinar la influencia de la saturación, condiciones de drenaje y confinamiento, cargas cíclicas y en general factores que se consideren significativos sobre el comportamiento mecánico de los materiales investigativos.

Las propiedades dinámicas del suelo, y en particular el modulo de rigidez al cortante, G y el porcentaje de amortiguamiento con respecto al crítico, E, a diferentes niveles de deformación, se determinaran en el laboratorio mediante ensayos de columna resonante, ensayo triaxial cíclico, corte simple cíclico u otro similar y técnicamente reconocido.

Los resultados de estos ensayos se interpretaran siguiendo métodos y criterios reconocidos, de acuerdo con el principio de operación de cada uno de los aparatos. En todos los casos, se deberá tener presente que los valores en G y E obtenidos están asociados a los niveles de deformación impuestos en cada aparato y pueden diferir de los prevalecientes en el campo.

Ejecución de ensayos de campo. El ingeniero responsable del estudio podrá llevar a cabo pruebas de campo para la determinación de propiedades geomecanicas, en cuyo caso deberá realizarlos con equipos y metodologías de reconocida aceptación técnica, patronados y calibrados siempre y cuando, sus resultados e interpretaciones se respalden mediante correlaciones confiables y aceptadas con los ensayos convencionales, sustentadas en experiencias publicadas y se establezcan sus intervalos más probables de confiabilidad.

ANEXO 2. ENSAYOS REALIZADOS EN EL LABORATORIO

Humedad Natural

Este ensayo tiene por finalidad, determinar el contenido de humedad de una muestra de suelo. El contenido de humedad de una masa de suelo, está formado por la suma de sus aguas libre, capilar e higroscópica.

La importancia del contenido de agua que presenta un suelo representa junto con la cantidad de aire, una de las características más importantes para explicar el comportamiento de este (especialmente en aquellos de textura más fina), como por ejemplo cambios de volumen, cohesión, estabilidad mecánica.

El método tradicional de determinación de la humedad del suelo en laboratorio, es por medio del secado a horno, donde la humedad de un suelo es la relación expresada en porcentaje entre el peso del agua existente en una determinada masa de suelo y el peso de las partículas sólidas, o sea:

w = (Ww / Ws) * 100 (%)

Donde:

w = contenido de humedad expresado en %

W w = p e s o d e l a g u a e x i s t e n t e e n l a m a s a d e s u e l o

Ws = peso de las partículas sólidas

Análisis Granulométrico.

Su finalidad es obtener la distribución por tamaño de las partículas presentes en una muestra de suelo. Así es posible también su clasificación mediante sistemas como AASHTO o USCS. El ensayo es importante, ya que gran parte de los criterios de aceptación de suelos para ser utilizados en bases o subbases de carreteras, presas de tierra o diques, drenajes, etc., depende de este análisis.

Para obtener la distribución de tamaños, se emplean tamices normalizados y numerados, dispuestos en orden decreciente.

Para suelos con tamaño de partículas mayor a 0,074 mm. (74 micrones) se utiliza el método de análisis mecánico mediante tamices de abertura y numeración indicado en la tabla 1.5. Para suelos de tamaño inferior, se utiliza el método del hidrómetro, basado en la ley de Stokes.

Figura 1. Tabla de numeración y abertura de tamices

...