Pozos a cielo abierto

Este método consiste en hacer excavaciones de tamaño suficiente para que una

persona en este caso un técnico pueda introducirse en él y poder examinar los

distintos estratos en su estado natural, y de este modo poder saber las características

que presenta cada estrato en cuanto a la cantidad de agua contenida.

Una desventaja de este sondeo es que no se puede realizar a grandes profundidades

por dos cosas, la primera es si se excava mucho se pueden presentar derrumbes y en

segundo punto no se controla el flujo del agua cuando se pasa el nivel freático. Se

debe tener mucho cuidado para poder distinguir las características que presenta la

naturaleza, ya que a causa de la excavación pudieran ser modificadas.

Cuando se realiza un sondeo a pozo abierto, es bueno llevar un registro de las

condiciones que presenta el suelo durante la excavación, por los motivos

anteriormente comentados, realizado por un técnico conocedor. En los pozos se

pueden usar maderas o acero, para colocar ademes, normalmente se hace con

tablones en dirección horizontal, pero si se tienen suelos friccionales deberán de

colocarse verticales y deberán de estar bien hincados. En cuanto a las muestras se

pueden obtener ya se

alteradas. Son partes de suelo las cuales se protegen contra las pérdidas de

humedad, colocando las muestras alteradas en recipientes que cumplan con este

objetivo o en bolsas emparafinadas.

inalteradas. Deben tomarse con calma y mucho cuidado, se toma labrando una o

oquedad en la pared del pozo. Esta muestra debe de protegerse más contra las

pérdidas de humedad colocándolas en capas de manta impermeabilizada con brea

y parafina.

Método de penetración estándar

Este método de exploración es el que mejor resultados nos proporciona ya que

obtenernos más información acerca del subsuelo, a diferencia de los métodos

anteriores en los cuales nos da únicamente una descripción. Dependerá del tipo de

suelo y nos dará diferentes resultados, por ejemplo si tenemos un suelo friccional

obtendremos la compacidad de los mantos, si se presenta un suelo plástico sabremos

la resistencia que presenta a la compresión simple. Este método nos da muestras

alteradas las cuales permiten su estudio.

El equipo para este método es un penetrómetro estándar. Normalmente tiene en la

parte inferior la forma de media caña, con la cual se facilita la extracción de la

muestra. Este tipo de muestreador se hinca en el suelo por medio de golpes ayudado

por un martinete el cual tiene un peso aproximado de 63,5 kilogramos, la altura desde

la cual es soltado son 76 centímetros. Se cuentan la cantidad de golpes dado hasta

alcanzar una profundidad de 30 centímetros.

Cuando se ha introducido el muestreador a una profundidad de 60 centímetros, se

debe de sacar el penetrómetro y se obtiene una muestra. El pozo donde se ha hecho el

sondeo debe de ser previamente limpiado con cuidado. Después el muestreador o el

técnico, debe de introducirse en él y después se da golpes para que el penetrómetro se

meta otros 15 centímetros dentro del suelo. Ahora, después de esos golpes se vuelven

a contar los golpeteos hasta que se introduce un pie de profundidad y luego podemos

obtener una muestra la cual queda dentro del penetrómetro. La muestra que se puede

obtener con este sondeo son muestras inalteradas y confiables. De dichas muestras se

pueden obtener los valores y relaciones que tienen lugar en el laboratorio.

TUBO SHELBY

El tubo Shelby o también llamado tubo de pared delgada es un

tubo fabricado de acero sin costuras y su objetivo es la toma

de muestras de suelo “in situ”, con este sistema se pueden

obtener muestras de arcilla o de suelos, prácticamente

inalteradas. Posee una rosca de conexión hembra en la cabeza

que se incorpora a una válvula de bola para controlar el vacío.

El tubo de pared se encuentra unido a la cabeza con tres

tornillos. En la parte de la cabeza se encuentra instalado un

escalón para que el tubo se asiente firmemente sobre el suelo, de manera que se

aplique de forma uniforme la fuerza necesaria de empuje.

En el momento de muestrear, el tubo debe ser hincado en el suelo con gran fuerza y de

forma constante hasta alcanzar el punto de rechazo o hasta que se encuentre lleno.

Una vez que se ha obtenido la muestra, el tubo de pared delgada es desconectado de

la cabeza. Para utilizarlo o para realizar muestras futuras, en ambos extremos del tubo

se colocan tapas herméticas para no perder parte de la muestra.

Los tubos de pared delgada son de un diámetro exterior de 2 a 3 pulgadas y poseen un

extremo afilado. Cuando se trata de investigar suelos profundos se une a barras

perforadoras que se ensamblan al tubo Shelby, una vez obtenida se envía al

laboratorio para su análisis; algunos estudios realizados pueden ser:

1. Estratigrafía del sitio.

2. Análisis del estrato que forma un suelo para su clasificación geotécnica.

3. Resistencia a la permeabilidad, compresibilidad y el esfuerzo de los

estratos que forman el suelo.

4. Análisis de la consistencia o capacidad relativa de algún tipo de estrato.

MUESTREO

Los procedimientos de muestreo son las técnicas que se aplican para obtener especímenes alterados o inalterados a diferentes profundidades del subsuelo en el que posteriormente se realizan pruebas de laboratorio para conocer sus propiedades índice y mecánicas.

* TIPOS DE MUESTRAS

De acuerdo con el Manual de diseños de obras civiles, las muestras pueden ser alteradas o inalteradas.

a. Muestras Alteradas: Una muestra alterada se define como aquella donde parte de ella o toda, ha sufrido una alteración tal que ha perdido la estructura que poseía in-situ, estas muestras no representan de forma real las propiedades ingenieriles de resistencia y permeabilidad del suelo. Una muestra inalterada generalmente es usada para los procesos de identificación y caracterización del suelo. Las muestras inalteradas también son usadas para preparar especímenes de laboratorio y evaluar en ellos propiedades de permeabilidad y resistencia mecánica, cuando la destinación del suelo sea como elemento de construcción.

b. Muestras Inalteradas: Son aquellas muestras obtenidas por medio de muestreadores y usando técnicas en las cuales es posible preservar de la estructura natural del material; aunque se use la expresión “inalterada” se debe tener en cuenta que una muestra de suelo al ser retirada de sus condiciones naturales sufre algún tipo de remoldeo o alteración, se denomina así porque representan fielmente las condiciones del suelo in-situ. En estas muestras se realizan todos aquellos ensayos que permiten evaluar las condiciones de resistencia del suelo y comportamiento ingenieril y las propiedades de permeabilidad, además determinar la humedad natural y todos los demás ensayos que se pueden ejecutar en las muestras alteradas.

COMPRESIÓN TRIAXIAL

Su principal finalidad es obtener parámetros del suelo y la relación esfuerzo-deformación a través de la determinación del esfuerzo cortante. Es un ensayo complejo, pero la información que en trega es la más representativa del esfuerzo cortante que sufre una masa de suelo al ser cargada.

Consiste en colocar una muestra cilíndrica de suelo dentro de una membrana de caucho o goma, que se introduce en una cámara especial y se le aplica una presión igual en todo sentido y dirección. Alcanzado ese estado de equilibrio, se aumenta la presión normal ó axial ( σ 1 ), sin modificar la presión lateral aplicada ( σ 3 ), hasta que se produzca la falla.

Realizando por lo menos 3 pruebas, con presiones laterales diferentes, en un gráfico se dibujan los círculos de Mohr que representan los esfuerzos de falla de cada muestra y trazando una tangente o envolvente a éstos, se determinan los parámetros φ y c del suelo. Dependiendo del tipo de suelo y las condiciones en que este trabajará, las

alternativas para realizar el ensayo serán consolidados no drenado (CU), no consolidado no drenado (UU) o consolidado drenado (CD).