REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DE LAS FUERZAS ARMADAS
U.N.E.F.A.
NCLEO PORTUGUESA.
SEDE GUANARE.
BACHILLER
KARLI GODOY C.I.: 21.024.881
ING. CIVIL A
VII SEMESTRE
ASIGNATURA
MECANICA DE SUELOS
GUANARE; MAYO DE 2015.
INTRODUCCION
El suelo es la base para el establecimiento de cualquier
proyecto agrcola, pecuario, forestal o de construcciones civiles.
Antes de establecerse cualquier uso del suelo es necesario conocer
sus caractersticas. Es importante que la muestra de suelos sea
representativa del terreno que se desea evaluar. Los anlisis de
suelos en el laboratorio se hacen siguiendo metodologas bastante
detalladas y con tcnicas analticas cada vez ms exactas y precisas
as que la fuente de error ms grande se halla en el muestreo.
Todos los suelos son variables: sus propiedades cambian,
horizontalmente, de manera transversal al paisaje y, verticalmente,
ms abajo del perfil del suelo. El suelo deber dividirse en clases
lo ms homogneas posible.
MUESTREO DE SUELO
OBJETIVOEl objetivo del muestreo de suelos es obtener informacin
de confianza sobre un suelo especfico. Aunque las muestras se
colectan para obtener informacin respecto al cuerpo de suelo ms
grande denominado poblacin, tales muestras podrn ser o no
representativas de la misma, dependiendo de cmo hayan sido
seleccionadas y colectadas.
Tipos de trabajos diferentes
De mayor complejidad: La determinacin de suelo presenta fines
taxonmicos. Es necesario la apertura de calicatas, de la
profundidad del suelo o si fuese ms profundo 1 m o 1,20 m, de
manera que pueda observarse el perfil del suelo y estudiar sus
horizontes. Ha de hacerse la descripcin de los diferentes
horizontes (color, textura, espesor, estructura, pedregosidad,
abundancia de races o de organismos vivos...) y realizar una toma
de muestra para cada uno de los horizontes del perfil. Con una
paleta y una azadilla se toma una cantidad de cada suelo de cada
horizonte, se introducen en bolsas individuales, anotando en cada
una de ellas el nmero de calicatas y de horizontes. Sencillo: Se
estudian los aspectos nutricionales o alguna otra caracterstica
especfica. No es necesario el uso de calicatas. La muestra se toma
de la superficie del suelo o de una baja profundidad (40 o 50 cm).
Hay que tener en cuenta que los ingenieros forestales trabajan con
fincas generalmente de gran extensin, esto hace que el nmero de
muestras pueda llegar a ser muy alto, por lo que han de recogerse
solo las necesarias. El nmero de stas depende de la variabilidad de
suelo apreciable a simple vista en la finca y de la precisin que
estudio que estemos realizando requiera.
Sistemas de determinacin:
Los tipos de muestreo abarcan entre otros, el muestreo por
juicio, el muestreo aleatorio (simple o sistemtico), el muestreo
estratificado y el muestreo sistemtico. Muestreo a juicio de
experto: El muestreo a juicio de experto es la seleccin de forma
subjetiva de muestras en un sitio basados en la experiencia del
investigador y su conocimiento del rea de estudio para elegir una
muestra. Las muestras seleccionadas por este tipo de muestreo no
pueden usarse para obtener estadsticas de inventarios o pruebas de
hiptesis, aunque puede ser til para la fase inicial de
reconocimiento del proyecto.Muestreo aleatorio: Es el plan de
muestreo ms simple y fundamental basado en la probabilidad. Se usa
un procedimiento de seleccin aleatorio (una tabla de nmeros
aleatorios) para localizar las muestras, ver figura 1. El muestreo
simple aleatorio de n muestras se define como un grupo de muestras
seleccionadas al azar de una poblacin de muestras, de manera que
otras n muestras de la misma poblacin de muestras tienen la misma
oportunidad de ser elegidas. Es apropiado para poblaciones
relativamente pequeas y homogneas y el anlisis estadstico de los
datos es sencillo debido a la caracterstica de aleatoriedad en la
localizacin de las muestras.Entre sus ventajas tiene que protege
contra la seleccin sesgada de la localizacin de las muestras,
garantizando la representatividad de las mismas, es fcil de
implementar. Entre sus desventajas estn que debido a la localizacin
aleatoria de las muestras, stas por azar se pueden agrupar
geogrficamente; el aumento del nmero de muestras disminuye esta
posibilidad, adems este tipo de muestreo no toma en cuenta la
informacin propia del sitio, ni tampoco el conocimiento del
profesional. Una variante de este tipo de muestreo es el muestreo
sistemtico aleatorio, donde el rea de estudio se divide en una red
triangular o cuadrada y las muestras son recogidas siguiendo los
procedimientos aleatorios. Este muestreo asume que la variable a
evaluar tiene poca o ninguna variabilidad espacial. El mismo puede
emplearse en pequeas reas donde se estime que el parmetro a
muestrear se comporta homogneamente.Muestreo estratificado o
zonificado: En un mtodo en el que se utiliza la informacin previa
de la poblacin de muestras para determinar grupos (denominados
estratos) que son muestreados independientemente.Lo ms comn es la
determinacin de estratos geogrficos. Los estratos se deben definir
con la ayuda de los datos confiables de otra variable (variable
auxiliar) que sea altamente correlacionable con la variable
principal. Los resultados tendrn mayor precisin que si no se usan
estratos. Los estratos deben de ser lo ms homogneos posibles y
pueden asociarse a la morfologa del terreno, relieve, uso de
tierra, textura del suelo, etc. Para los fenmenos erosivos en
identificar estratos vinculados a la presencia en el rea de estudio
de; pendientes, elevaciones, cuencas, etc.Sus principales ventajas
son que se optimizan los recursos para obtener una mayor precisin,
reduciendo el nmero de muestras, o con las mismas muestras
aumentando la precisin. Se pueden utilizar diferentes mtodos de
muestreo (aleatorio, sistemtico, etc) en cada estrato. Sus
desventajas son que requiere conocimiento previo de la poblacin de
muestras para definir en forma apropiada y efectiva los estratos y
la localizacin de las muestras. Se requiere de una variable
auxiliar altamente correlacionable con la de inters y necesita que
los estratos tengan similitud fsica para la facilidad del
muestreo.Muestreo en transectos: El muestreo en transectos, ver
figura 2, abarca el establecimiento de uno o ms transectos a travs
de la superficie del rea de estudio. Las muestras son tomadas a
intervalos regulares o segn las unidades topogrficas a lo largo de
los transectos. La longitud del transecto y el nmero de muestras a
tomar determinan el espaciamiento entre los puntos de muestreo a lo
largo del mismo. Los transectos mltiples pueden ser paralelos o no,
si las lneas son paralelas sus objetivos son similares a la red de
muestreo sistemtico. En estudios realizados el espaciamiento de los
transectos ha variado de 5 a 20 m, mientras que otros las
dimensiones han estado acorde a las caractersticas topogrficas del
rea de estudio. Muestreo sistemtico Tambin llamado muestreo
regular, se basa en el seguimiento de un patrn geomtrico especfico
donde las muestras son tomadas a intervalos regulares a lo largo de
ese patrn. til para cubrir en forma fcil y uniforme un sitio, de
forma que toda la poblacin de muestras est representada en la
muestra segn patrn asignado. Es til para estimar con precisin zonas
crticas, caractersticas estadsticas del sitio, patrones espaciales
en dos o tres dimensiones y tendencias. Se adapta fcilmente a
estudios estadsticos. La primera muestra se escoge aleatoriamente,
y el resto de acuerdo al patrn asignado. La red puede tener
diferentes formas geomtricas, cuadrada, rectangular, etc. Sus
principales ventajas son que asegura que la poblacin de muestras
est representada en forma total y uniforme, no requiere de
conocimiento previo del sitio o poblacin de muestras. Es fcil de
interpolar y configurar entre muestras. Sus desventajas son que
asume que hay correlacin entre las muestras cercanas y hay que
asegurar que el patrn de la red no coincida con el del fenmeno
estudiado. El muestreo sistemtico no estratificado es el ms
utilizado en estudios de radionucleidos empleando para esto tanto
transectas como redes. El muestreo en redes es el ms apropiado para
la creacin de superficies o mapas en el muestreo para desarrollo de
patrones. Se han empleado en estudios las redes con espaciamiento
de; 10x10 m, 15x20 m, 20x25 m, 50x50 m, 100x100 m y 140x140 m.
Figura 1. Ejemplo de plantilla de muestreo aleatorio utilizada para
el muestreo de suelo.
Figura 2. Muestreo en transectos con puntos de muestreo
asociados a cambios en la topografa
Tipos de muestras:
Muestras simples alteradas: son aquellas en las que el suelo no
mantiene ni la forma ni el volumen que tena antes de la toma.
Muestras inalteradas: mantienen la forma y el volumen que tenan en
el suelo. Muestras completas: se utiliza cuando se cree que la zona
es debido a su tamao muy homognea, y en lugar de realizar varios
anlisis se recogen varias muestras, se mezclan perfectamente y se
realiza un nico anlisis con una parte de esa mezcla.
EQUIPOS Y MATERIALES UTILIZADOS
Mquina excavadora o retroexcavadora: la que se utiliza para
abrir calicatas
Sondas mecnicas automticas: mquinas ms o menos automticas de
sondeos en las que deben tomarse muchas tomas. Para ver el perfil
en toda la profundidad del suelo. Se utilizan especialmente en
trabajos de medio ambiente.
Sondas manuales y palas planas: se utilizan en trabajos ms
rsticos y austeros, son la alternativa a las sondas automticas.
Instrumento metlico que tiene en la base unas pletinas
convenientemente dispuestas para facilitar la penetracin de la
misma en el suelo y la retirada de una muestra del suelo. Tienen un
eje y en la parte superior un mango para cogerlo con ambas manos y
realizar un movimiento de rotacin en sentido horario. La mayor
parte de las sondas manuales son holandesas y se utilizan en
distintos tipos de suelo (arcilloso, arenoso, intermedio o
franco...). Se diferencian unas de otras en el ancho de la pletina,
las de pletinas ms finas se utilizan en suelos arcillosos mientras
que las de pletinas anchas se usan en suelos ms sueltos, ms
arenosos. Tipos:
En forma de espiral o de tornillo sin fin. Se utilizan en suelos
muy resistentes.
Palas planas
Sonda americana o riverside: cilindro con una orejuela
perfectamente acoplada en la parte inferior que facilita su
introduccin en el suelo. Se utiliza para suelos pedregosos y muy
hmedos. Se utiliza para obtener muestras inalteradas. Guantes
Bolsas plsticas Etiquetas Marcadores y/o plumas Cinta mtrica Mapas
GPS Brjula Libreta de campoPROCEDIMIENTOPreparacin de la
muestraEste proceso se realiza en el laboratorio.
Consiste en varios apartados:
Clasificacin: Las muestras, que deben encontrarse en sus bolsas
correspondientes, se trasvasan a unas bandejas y se disponen para
el secado Secado: Debe ponerse una fina capa de la muestra, unos 2
cm, para facilitar la evaporacin de la humedad de la muestra. Puede
ser:
Al aire libre: puede tardar varias semanas para equilibrar la
humedad de la muestra con la del aire libre. En armario secador:
trabajamos con una temperatura de 30 C tarda unos 3 4 das. Los das
se acortan cuando el armario trabaja por conveccin (corriente de
aire que facilita ala evaporacin).El punto exacto de secado vara
segn el tipo de muestra, una forma prctica de conocerlo es
desgranando a mano algn agregado (terrn). En suelos ms arcillosos
si el tiempo de secado excede al necesario de formaran terrones muy
consistentes.
Desgranado: Al sacar las muestras del armario las desgranamos o
trituramos, entendiendo por triturado la operacin de deshacer todos
los agregados. Esta operacin puede hacerse de forma mecnica con
unos molinos especiales o de forma manual con rodillos, que pueden
ser metlicos, de caucho, madera.
Tamizado: Tamizamos la muestra ya desgranada mediante un tamiz
metlico que tiene una luz de 2 mm de dimetro, separando loa
elementos gruesos de la tierra fina. Una vez separado hemos de
pesar 5 10 g de tierra fina y pulverizarla, esto se realiza con un
molinillo especial o incluso con un mortero, esta operacin tiene
como finalidad tener una cantidad de suelo muy homognea ya que para
algunas determinaciones posteriores se necesitan muestras muy
pequeas que han de ser representativas del resto de la muestra. Los
elementos gruesos hemos de pesarlos y despus realizar un examen
mineralgico y despus podremos despreciarlos. La tierra pulverizada
ha de ponerse en pequeos frascos para mantenerla seca y la tamizada
en bandejas. La finalidad de la prctica es determinar el peso de
elementos gruesos, el de tierra fina y el total, y con ellos
hallaremos el % de elementos gruesos respecto del peso de tierra
fina y respecto del peso total.CONCLUSION
Las perturbaciones ambientales, la mezcla mecnica, la deposicin
de los contaminantes del aire, los derrames lquidos y la aplicacin
de desperdicios slidos, introducen una variacin adicional a los
paisajes naturales. El muestreo podra ahorrar mucho trabajo en la
restauracin de tierra o eliminacin de suelo si se establecen
fronteras y lmites precisos de las reas contaminadas. Un muestreo
representativo del suelo garantiza que una muestra o grupo de
muestras refleje de manera precisa la concentracin del parmetro de
preocupacin en un momento dado. Los resultados analticos de las
muestras representativas tambin ilustran la variacin en la
presencia y concentracin de contaminantes a lo largo de un sitio
contaminado.
Los mtodos seleccionados para el muestreo de suelos emplean
herramientas bsicas como las palas, dragas, dispositivos de barreno
o sondas, zanjas
Los dispositivos de muestreo de suelo deben escogerse luego de
considerar la profundidad de la muestra a tomarse, las
caractersticas del suelo, el contenido de humedad, la textura,
etc., y la naturaleza del anlisis de inters (orgnico o inorgnico,
voltil o no voltil).
Las muestras deben preservarse y almacenarse perfectamente
etiquetadas para un posterior procesamiento de datos y control de
calidad. La garanta de calidad significa asegurar la precisin y
exactitud de los datos de muestreo, mientras que el control de
calidad se refiere a la aplicacin rutinaria de los procedimientos
para controlar los procesos de medicin.
PRACTICA DE LABORATORIO: MUESTREO DE SUELOS
