exploración, muestreo y contenido de humedad

Exploración, muestreo y contenido de humedad

Mecánica de suelos 1 Página 1

OBJETIVOS GENERALES

Efectuar una exploración de suelos o campo tipo sondeo manual.

Reconocer distintos muestreos al momento de la realización de la

exploración.

Determinar el contenido de humedad de los distintos muestreos obtenidos

en campo a través de la exploración.

OBJETIVOS ESPECIFICOS Conocer los distintos métodos de exploración de suelos o campo que se

pueden efectuar.

Conocer y realizar el uso adecuado de los distintos equipos a utilizar para la

exploración de campo.

Desarrollar habilidades para la determinación y clasificación de distintos

muestreos del subsuelo a través del color, textura y plasticidad de este.

Reconocer la importancia y finalidad de la realización de una exploración de

campo.

Emplear de manera correcta la toma de datos para la identificación de las

muestras.

Reconocer las distintas características de los muestreos identificados en

campo, como a través de la determinación de su porcentaje de humedad y

crear un criterio de análisis entre los mismos.

Emplear de manera correcta las distintas ecuaciones y llevar a cabo los

debidos cálculos matemáticos para la determinación del porcentaje de

humedad de las muestras.

Generar el trabajo grupal y la buena comunicación.



INTRODUCCIÓN Se conoce que el ingeniero civil dentro de sus funciones más importantes, esta la

realización o ejecución de proyectos con la calidad demandada, sin embargo, este

debe enfrentar o valorar distintas condiciones para lograr este objetivo, por lo

tanto, reconocer las condiciones, características y/o propiedades ya sean físico o

mecánicas del suelo, representan uno de los factores importantes a distinguir o

analizar para la realización de una obra, ya sea vertical u horizontal.

Desde el punto de vista de ingeniería civil o de carreteras el suelo se define como

cualquier material no consolidado formado por partículas sólidas discretas con

líquidos y gases que ocupan los espacios entre ellas.

Es necesario contar con datos firmes y confiables acerca del suelo donde se

cimentará la estructura con el fin de realizar un diseño adecuado, congruente

económicamente con la magnitud del proyecto y ceñido a las condiciones reales a

las que estará sometido el suelo.

A este procedimiento por el cual se realiza la investigación de los datos

cuantitativos del suelo o de la roca del lugar donde se cimentara la estructura se le

conoce como exploración de suelos, la cual también puede ser llamada

investigación exploratoria o exploración de campo. Cabe mencionar que existen

distintos métodos de exploración de suelos.

Como parte de la realización de una exploración se realiza el muestreo o toma de

muestras.

Una muestra se puede conocer o definir como aquella que consiste en una mezcla

de porciones de suelo (sub-muestras) tomadas al azar de un terreno según sea el

caso de la exploración, una muestra del suelo es usualmente empleada para

evaluar sus características y forma parte imprescindible de una exploración.

En el presente documento, se muestran los procedimientos que se emplearon

para la exploración del suelo en un respectivo sitio de análisis, así como la

determinación del porcentaje de humedad de distintas muestras obtenidas en

campo, además de la relación existente y comparación entre los resultados

obtenidos y los parámetros o requerimientos para la realización de un perfil

estratigráfico y el reconocimiento de su importancia.



ANTECEDENTES HISTORICOS

La mecánica de los suelos se ha desarrollado en el

comienzo del siglo 20. La necesidad del análisis del

comportamiento de los suelos surgió en muchos de los

países, a menudo como resultado de accidentes

espectaculares, tales como deslizamientos de tierra y los

fracasos de las fundaciones.

Muchos de los principios básicos de mecánica de suelos

eran bien conocidos en ese momento, pero su

combinación con una disciplina de ingeniería aún no se

había completado. Las primeras contribuciones

importantes a la mecánica del suelo se deben a Coulomb

que publicó un importante tratado sobre el fracaso de los

suelos en 1776, y de Rankine, que publicó un artículo

sobre los posibles estados de estrés en los suelos en 1857. En 1856 Darcy publicó

su famosa obra sobre la permeabilidad de los suelos, por el suministro de agua de

la ciudad de Dijon.

Los principios de la mecánica se continua, incluyendo la estática y la resistencia

de los materiales, también conocido en el siglo 19, debido a la obra de Newton,

Cauchy, Navier y Boussinesq. La unión de todos estos fundamentos para una

disciplina coherente tenía que esperar hasta el siglo 20.

Importante pioneras contribuciones al desarrollo de la mecánica del suelo fueron

realizadas por Karl Terzaghi, que, entre otras muchas cosas, ha descrito cómo

hacer frente a la influencia de las presiones del agua intersticial en el

comportamiento de los suelos. Este es un elemento esencial de la teoría de la

mecánica del suelo.

Hasta alrededor de 1930 la exploración de suelos fue consideradamente

inadecuada porque los métodos racionales para la investigación de suelos aún no

habían sido desarrollados. Por otra parte, en el tiempo presente la mayoría de las

exploraciones y pruebas de suelo y el perfeccionamiento de las técnicas para

desempeñar las investigaciones son frecuentemente fuera de proporción al valor

de los resultados de la práctica.

Un factor estimulante ha sido la creación del Laboratorio de Mecánica de Suelos

de Delft en 1934, ahora conocido como Deltares.



ASPECTOS GENERALES

Métodos de exploración de suelos

Antes de dar paso a conocer los distintos métodos de exploración de suelos, se

debe conocer los distintos tipo de muestras que existen, para asi logras un mayor

entendimiento de estos.

Tipos de Muestras

Muestra Representativa:

Se denomina muestra representativa aquella fracción de suelo o roca que es

capaz de representar todo un conjunto o estrato determinado, no solo en su

apariencia visual sino en sus propiedades físico-mecánicas.

Muestra Alterada:

Son aquellas en las que no se hace ningún esfuerzo para conservar la estructura

natural y condiciones del suelo. Los aditamentos con características para la

recuperación de estos suelos son los siguientes:

Muestreadores de tubo sencillo.

Cucharas tipo Terzaghi (cuchara partida).

Excavaciones en forma de calicatas o pozos a cielo abierto, etc.

Las muestras alteradas pueden utilizarse para determinar; Peso específico, límites

de consistencia, Granulometría y cualquier otro ensaye que no requiera la

estructura o condiciones naturales del suelo in situ.

Muestras Inalteradas:

Las muestras inalteradas son las que se obtienen tratando de conservar su

estructura natural y cuyas condiciones, fundamentalmente la densidad natural y la

humedad natural, han sufrido cambios mínimos despreciables en comparación a

su estado in situ. Para obtener estas muestras se puede realizar

Monolitos labrados a mano.

Muestreadores Shelby, etc.

Dentro de los métodos de exploración de suelos existen dos clasificaciones:

métodos directos y métodos indirectos.



Métodos directos

Dentro de los métodos directos se encuentran:

Pozos a cielo abierto

Perforaciones con posteadora, barrenos o métodos similares

Sondeos manuales

Método de lavado

Método de penetración estándar

Método de penetración cónica

Perforaciones en boleos y gravas

Métodos rotativos en roca

Método de tubo Shelby

Muestreador Denison

Pozos a cielo abierto o calicatas:

Este método debe considerársele como el más satisfactorio para conocer las

condiciones del subsuelo, ya que consiste en excavar un pozo de dimensiones

suficientes para que un técnico pueda directamente bajar y examinar los diferentes

estratos de suelo en su estado natural, así como darse cuenta de las condiciones

precisas referentes al agua contenida en el suelo.

Desgraciadamente este tipo de excavación no puede llevarse a grandes

profundidades a causa, sobre todo, de la dificultad de controlar el flujo de agua

bajo el nivel freático; naturalmente que el tipo de suelo de los diferentes estratos

atravesados también influye grandemente en los alcances del método en sí.

Deben cuidarse especialmente los criterios para distinguir la naturaleza del suelo

"in situ" y la misma, modificada por la excavación realizada. En efecto, una arcilla

dura puede, con el tiempo, aparecer como suave y esponjosa a causa del flujo de

agua hacia la trinchera de excavación; análogamente, una arena compacta puede

presentarse como semifluida y suelta por el mismo motivo. Se recomienda que

siempre que se haga un pozo a cielo abierto se lleve un registro completo de las

condiciones del subsuelo durante la excavación, hecho por un técnico conocedor.

En estos pozos se pueden tomar muestras alteradas o inalteradas de los

diferentes estratos que se hayan encontrado.

Perforaciones con posteadora, barrenos helicoidales o métodos similares:

En estos sondeos exploratorios la muestra de suelo obtenida es completamente

alterada, pero suele ser representativa del suelo en lo referente a contenido de

agua, por lo menos en suelo muy plástico.



Los barrenos helicoidales pueden ser de diferentes tipos no sólo dependiendo del

suelo por atacar, sino de acuerdo con la preferencia particular de cada perforista.

Un factor importante es el paso de la hélice que debe ser muy cerrado para suelos

arenosos y mucho más abierto para el muestreo en suelos plásticos.

Posiblemente más usadas que los barrenos son las posteadoras a las que se hace

penetrar en el terreno ejerciendo un giro sobre el mineral adaptado al extremo

superior de la tubería de perforación. Las herramientas se conectan al extremo de

una tubería de perforación, formada por secciones de igual longitud, que se van

añadiendo según aumenta la profundidad del sondeo.

En arenas colocadas bajo el nivel de aguas freáticas estas herramientas no suelen

poder extraer muestras y en esos casos es preferible recurrir al uso de cucharas

especiales, de las que también hay gran variedad de tipos.

Las muestras de cuchara son generalmente más alteradas todavía que las

obtenidas con barrenos helicoidales y posteadoras; la razón es el efecto del agua

que entra en la cuchara junto con el suelo, formando en el interior una

seudosuspensión parcial del mismo. Es claro que en todos estos casos las

muestras son cuando mucho apropiadas solamente para pruebas de clasificación

y, en general, para aquellas pruebas que no requieran muestra inalterada. El

contenido de agua de las muestras de barreno suele ser mayor del real, por lo que

el método no excluye la obtención de muestras más apropiadas, por lo menos

cada vez que se alcanza un nuevo estrato.

Frecuentemente es necesario ademar o revestir el pozo de sondeo, lo cual se

realiza con tubería de hierro, hincada a golpes, de diámetro suficiente para permitir

el paso de las herramientas muestreadoras. En la parte inferior una zapata afilada

facilita la penetración. A veces, la tubería tiene secciones de diámetros

decrecientes, de modo que las secciones de menor diámetro vayan entrando en

las de mayor. Los diferentes segmentos se retiran al fin del trabajo usando gatos

apropiados.

Para el manejo de los segmentos de tubería de perforación y de ademe, en su

caso, se usa un trípode provisto de una polea, a una altura que permita las

manipulaciones necesarias. Los segmentos manejados se sujetan a través de la

polea con cable de manila o cable metálico inclusive: los operadores pueden

intervenir manualmente en las operaciones, guiando y sujetando los segmentos de

tubería de perforación por medio de llaves de diseño especial propias para esas

maniobras y para hacer expedita la operación del atornillado de los segmentos.

Un inconveniente serio de la perforación con barrenos se tiene cuando la

secuencia estratigráfica del suelo es tal que a un estrato firme sigue uno blando.



En estos casos es muy frecuente que se pierda la frontera entre ambos o aun la

misma presencia del blando.

El error anterior tiende a atenuarse accionando el barreno helicoidal tan

adelantado respecto al ademe como lo permita el suelo explorado.

Sondeos Manuales:

Este tipo de exploración se realiza comúnmente en obras horizontales

realizándose excavaciones de pequeña sección en planta y generalmente a una

profundidad máxima de 1.5 metros, esta profundidad varía según el tipo de

proyecto que se realizara. En esta exploración se obtienen muestras alteradas y

además se efectúan algunas aplicaciones que se emplean en el método de

perforaciones con posteadora, barrenos helicoidales y métodos similares.

Método de lavado:

Este método constituye un procedimiento económico y rápido para conocer

aproximadamente la estratigrafía del subsuelo. El método se usa también en

ocasiones como auxiliar de avance rápido en otros métodos de exploración. Las

muestras obtenidas en lavado son tan alteradas que prácticamente no deben ser

consideradas como suficientemente representativas para realizar ninguna prueba

de laboratorio.

El equipo necesario para realizar la perforación incluye un trípode con polea y

martinete suspendido, de 80 a 150 Kg de peso, cuya función es hincar en el suelo

a golpes el ademe necesario para la operación. Este ademe debe ser de mayor

diámetro que la tubería que vaya a usarse para la inyección del agua. En el

extremo inferior de la tubería de inyección debe ir un trépano de acero, perforado,

para permitir el paso del agua a presión. El agua se impulsa dentro de la tubería

por medio de una bomba.

La operación consiste en inyectar agua en la

perforación, una vez hincado el ademe, la cual

forma una suspensión con el suelo en el fondo del

pozo y sale al exterior a través del espacio

comprendido entre el ademe y la tubería de

inyección; una vez fuera es recogida en un

recipiente en el cual se puede analizar el

sedimento. El procedimiento debe ir

complementado en todos los casos por un

muestreo con una cuchara del trépano; mientras

las características del suelo no cambien será



suficiente obtener una muestra cada 1,50 m aproximadamente, pero al notar un

cambio en el agua eyectada debe procederse de inmediato a un nuevo muestreo.

Al detener las operaciones para un muestreo debe permitirse que el agua alcance

en el pozo un nivel de equilibrio, que corresponde al nivel freático (que debe

registrarse). Cualquier alteración de dicho nivel que sea observada en los

diferentes muestreos debe reportarse especialmente.

Metodo de penetracion estándar:

Este procedimiento es, entre todos los exploratorios preliminares, quizá el que

rinde mejores resultados en la práctica y proporciona más útil información en torno

al subsuelo y no sólo en lo referente a descripción.

En suelos puramente friccionantes la prueba permite conocer la compacidad de

los mantos que es la característica fundamental respecto a su comportamiento

mecánico. En suelos plásticos la prueba permite adquirir una idea, si bien tosca,

de la resistencia a la compresión simple. Además el método lleva implícito un

muestreo, que proporciona muestras alteradas representativas del suelo en

estudio.

El equipo necesario para aplicar el procedimiento consta de un muestreador

especial de dimensiones establecidas. Es normal que el penetrómetro sea de

media caña, para facilitar la extracción de la muestra.

La utilidad e importancia mayor de la prueba de penetración estándar radica en las

correlaciones realizadas en el campo y en el laboratorio en diversos suelos, sobre

todo arenas, que permiten relacionar aproximadamente la compacidad, el ángulo

de fricción interna en arenas y el valor de la resistencia a la compresión simple en

arcillas, con el número de golpes necesarios en ese suelo para que el

penetrómetro estándar logre entrar los 30 cm especificados.

Método de penetración cónica:

Estos métodos consisten en hacer penetrar una punta cónica en el suelo y medir

la resistencia que el suelo ofrece. Existen diversos tipos de conos.



Dependiendo del procedimiento para hincar los conos

en el terreno, estos métodos se dividen en estáticos y

dinámicos. En los primeros la herramienta se hinca a

presión, medida en la superficie con un gato

apropiado; en los segundos el hincado se logra a

golpes dados con un peso que cae.

En la prueba dinámica puede usarse un penetrómetro

atornillando al extremo de la tubería de perforación,

que se golpea en su parte superior de un modo

análogo al descrito para la prueba de penetración

estándar. Es normal usar para esta labor un peso de

63,5 Kg, con 76 cm de altura de caída, o sea la misma

energía para la penetración usada en la prueba

estándar. También ahora se cuenta los golpes para 30

cm de penetración de la herramienta.

A modo de resumen podría decirse que las pruebas de penetración cónica,

estática o dinámica, son útiles en zonas cuya estratigrafía sea ya ampliamente

conocida a priori y cuando se desee simplemente obtener información de sus

características en un lugar específico; pero son pruebas de muy problemática

interpretación en lugares no explorados a fondo previamente. La prueba de

penetración estándar debe estimarse preferible en todos los casos en que su

realización sea posible.

Perforaciones en boleos y gravas:

Con frecuencia es necesario atravesar durante las perforaciones estratos de

boleos o gravas que presentan grandes dificultades para ser perforados con las

herramientas hasta aquí descritas. En estos casos se hace necesario el empleo de

herramientas de mayor peso, del tipo de barretones con taladros de acero duro,

que se suspenden y dejan caer sobre el estrato en cuestión, manejándolos con

cables. En ocasiones se ha recurrido, inclusive, al uso localizado de explosivos

para romper la resistencia de un obstáculo que aparezca en el sondeo.

Métodos Rotativos en Roca:

Cuando en un sondeo se alcanza una capa de roca más o menos firme, no es

posible lograr penetración con los métodos estudiados y ha de recurrirse a un

procedimiento diferente. En estos casos se recurre al empleo de maquinaria de

perforación, rotación con broca de diamante o de tungsteno. Las velocidades de

rotación son variables, de acuerdo con el tipo de roca a perforar. A las muestras



obtenidas en este tipo de perforación, se le realizan todos los ensayes necesarios

en la investigación.

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.

Método de 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.

Métodos indirectos

Dentro de los métodos indirectos se encuentran:

Método sísmico

Método de resistividad eléctrica

Métodos magnéticos y gravimétricos

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.

Perfiles estratigráficos

Son los que se realizan a partir de datos de perforaciones, de datos de

prospección geofísica, o bien de cortes naturales o artificiales del terreno

que muestran las rocas que conforman la columna estratigráfica, mediante los

cuales se puede reconstruir la estratigrafía del subsuelo, acorde con la

profundidad que demanda el proyecto.

Es decir, un perfil estratigráfico es una especie de radiografía del terreno

sondeado, y se conforma de acuerdo a los estratos que se identificaron en los

sondeos que se hayan realizado en el terreno. En el perfil también se incluye de

manera gráfica el contenido de humedad natural y los límites de Atterberg (Límites

Líquido y Plástico), obviamente esto por estrato. En el caso de que se hubiera

realizado pruebas de penetración estándar en los sondeos, también se incluyen de

manera gráfica (tanto el número de golpes como de la profundidad de la

penetración). Como se mencionaba anteriormente en los perfiles estratigráficos se

realiza la representación gráfica de los distintos suelos, a continuación se denota

esta simbología, para los casos más comunes de suelos y su respectiva

nomenclatura.

Arcilla Limo Arena Grava Mat. Orgánica Roca

(C) (M) (S) (G)

Humedad

El contenido de humedad del suelo, se define como la cantidad de agua presente

en el suelo al momento de efectuar el ensaye, relacionado al peso de su fase

sólida.



EQUIPO EMPLEADO Dentro del equipo utilizado en laboratorio se tiene:

Pala

Barra

Posteadora

Palín doble

Balanza con 0.1 gr de sensibilidad

Taras

Horno que mantenga una temperatura constante de 110 ± 5 °C.

Cucharon

Charola

Bolsas plásticas

Tarjetas de identificación

Libreta de campo

Cinta metrica

Horno: Es un dispositivo que permite generar calor y

mantenerlo dentro de un cierto compartimiento. De esta

manera, puede cumplir con diversas funciones, como la

cocción o la fundición de minerales. Por supuesto,

existen distintos tipos de hornos según el funcionamiento

o uso que este brindara. En este caso se necesita el uso

de un horno que mantenga una temperatura constante de

110 ± 5 °C y que en él se deposite las taras que

contienen las muestras durante un tiempo de 24 ± 4

horas.

Posteadora: La posteadora comprende ser un tipo de pala la cual

es utilizada sobre el terreno haciéndola girar sobre su propio eje

con la ayuda del maneral con el que cuenta la pala en su extremo

superior. Se debe tener en cuenta que mientras se hinca la pala

posteadora en el terreno es necesario ejercer cierta fuerza sobre el

maneral para que el tubo de perforación que se encuentra en el

extremo inferior de la pala posteadora penetre efectivamente

dentro del suelo.



Palín doble: El palin doble es un tipo de pala que extrae material (tierra o suelo) en excavaciones bastantes angostas y profundas para las cuales no se puede realizar uso de una pala corriente, esta consta de un par de mangos o agarres con los cuales según el movimiento que se realice socaba o extrae material.

Balanza: Es un instrumento que mide la masa de una

sustancia o cuerpo, utilizando como medio de

comparación la fuerza de la gravedad que actúa sobre

dicha masa. Dispone de dos masas conocidas que se

pueden desplazar sobre escalas, una con una

graduación macro y la otra con una graduación micro.

Al colocar una sustancia de masa desconocida sobre

el plato, se determina su peso deslizando las masas

sobre las escalas mencionadas hasta que se obtiene la posición de equilibrio. En

dicho momento se toma la lectura sumando las cantidades indicadas por la

posición de las masas sobre las dos escalas mencionadas. Con esta se determina

los distintos pesos en laboratorio y muestra datos en gr o Kgr.

Tara: Es un recipiente de aluminio que puede tener distintas

formas, pero que debe poseer dimensiones mayores a la del

material que esta va a albergar, este es empleado o utilizado en

laboratorio para depositar material que será colocado en el

horno.

Charola: Es un recipiente hecho de aluminio, el cual es usado

en distintos laboratorios para colocar, transportar o depositar

sustancias. Además debe contener un espacio mayor al de la

cantidad de volumen a utilizar.

Cinta métrica: Es un instrumento también conocido como flexómetro el cual

realiza funciones de medida que consiste en una cinta de acero graduada y que se

puede enrollar, haciendo que el transporte de esta sea más fácil. Esta es utilizada

en campo para la medición de las profundidades de los distintos estratos

identificados.



PROCEDIMIENTO

El procedimiento empleado en campo y en laboratorio conllevo a distintos

procesos de distintas etapas, a continuación se describe estos distintos procesos y

los pasos empleados:

Exploración - Sondeo manual:

1. Se traslada el equipo de exploración, en este caso una exploración por el

método de sondeo manual y se analiza el punto en el cual se realizara la

excavación, este dicho punto deberá estar libre de desperdicios inorgánicos

y lejano a posibles inconvenientes que se puedan encontrar al momento de

realizar la excavación como por ejemplo raíces de árboles.

2. Valorando estos criterios de prevención, se selecciona o determina el punto

exacto donde se realizara el sondeo y se procede a medir dicho punto con

ayuda de una cinta métrica respecto a distintos puntos fijos que se

encuentren en el sitio los cuales tomaran el papel de puntos de referencia.

Esto con el fin de representar el sitio de la excavación en un plano y

posteriormente este sea localizado con facilidad.

3. Con ayuda de la pala se procede a retirar materia orgánica que se

encuentre en el punto de excavación, procurando no se retire material

mismo del suelo.

4. Se define el área de la excavación.

5. Se inicia la excavación haciendo uso de la barra y de la pala, de manera tal

que la barra profundice en el suelo y la pala se utilice para sacar material y

lo coloque a un lado de la excavación.

6. A medida que se procede con el paso anterior se debe ir valorando y

observando alguna variación en los estratos, considerando tamaño de

partículas y el color, para esto, se comprueba la textura de estos con la

mano, de igual manera para la plasticidad revisando la cohesión del mismo

y observando si existe alguna presencia de otro material o peculiaridad.

7. A medida que se va considerando o determinando diferencia entre un

estrato y otro, cada muestra se coloca de manera independiente del otro. Al

mismo tiempo que se valora la existencia entre estratos, se mide haciendo

Determinacion y localizacion del sitio de

analisis

Excavacion y valoracion de

estratos

Medicion y toma de notas

Toma e identificacion de muestras



uso de la cinta métrica la profundidad a la cual abarca el estrato

identificado.

8. A medida que se profundiza la excavación, este proceso resulta más

incómodo y difícil, para esto, se utiliza la posteadora, la cual llega a

mayores profundidades y extrae material.

9. Cuando se reconoce la aparición de otro estrato, luego de medir la

profundidad se realiza la anotación de los apuntes importantes de este,

como textura, color, plasticidad y observaciones.

10. En el mismo momento que se realizan los apuntes se procede a depositar

la muestra dentro de una bolsa plástica, con su respectiva tarjeta de

identificación.

11. Los pasos 7, 8, 9 y 10 se repiten hasta lograr un profundidad de excavación

de 1.00 m.

12. Posteriormente las distintas bolsas que contienen las distintas muestras son

llevadas a laboratorio.

Porcentaje de humedad:

1. Se toman distintas taras del laboratorio, el número de taras correspondiente

al número de bolsas o muestras que se extrajeron de campo, estas se

identifican y se anotan.

2. Se procede a pesar cada una de las taras haciendo uso de la balanza y se

anota el dato.

3. Se coloca material dentro de las taras, una tara para cada muestra, se

anota el dato de que tara contiene la respectiva muestra.

4. Se pesa en la balanza cada tara que contiene su respectiva muestra y se

anota el dato.

5. Se colocan todas las muestras en el horno que mantiene una temperatura

constante de 110 ± 5 °C por un periodo de 24 ± 4 horas.

6. Se retiran las muestras.

7. Se realiza una espera de alrededor de dos minutos para que cada tara se

enfrié.

8. Se pesa cada una de las muestras y se anota el dato.

Pesar taras y muestras

Colocacion de muestras en el horno

Pesar muestra seca

Anotacion de los datos



TABLAS DE DATOS

A continuación, se presentan distintas tablas correspondientes a la exploración

realizada en campo y la información contenida en las tarjetas de identificación, así

como las tablas de los datos obtenidos en laboratorio.

DATOS DE EXPLORACION DE CAMPO

SM-1

Muestra 1

Profundidad (m) 0 - 0.48

Textura Arcilla Arenosa

Color Café claro

Plasticidad Posee plasticidad

Observación

1. Presencia de materia orgánica (superficie)

2. Presencia de partículas de pómez


SM-1

Muestra 2

Profundidad (m) 0.48 - 0.70

Textura Limo arenoso

Color Café verdusco


Observación 1. Presencia de arena


SM-1

Muestra 3

Profundidad (m) 0.70 - 1.00

Textura Limo arenoso

Color Café oscuro


Observación 1. Aumenta la humedad

2. Presencia de partículas de pómez (poca)

Dónde:

SM-1: Sondeo manual 1



DATOS DE LABORATORIO

No. Muestra Muestra 1 Muestra 2 Muestra 3

Tara T-1 A-04 T-2

W tara (gr) 28.54 42.1 48.08

Wmh+tara (gr) 243.2 264.78 236.6

Wms+tara (gr) 207.5 223.6 199.2

Dónde:

W tara: Peso de la tara vacía.

W mh+tara: Peso del material húmedo más peso de tara vacía.

W ms+tara: Peso del material seco más peso de tara vacía.



CALCULOS



METODOS Y/O FORMULAS A

UTILIZAR A continuación, se realiza muestra del procedimiento empleado en los debidos

cálculos matemáticos, así como las respectivas ecuaciones a utilizar y el

reconocimiento empleado, para en este caso, el método de exploración empleado

en campo.

1. Calculo del peso de la muestra húmeda:

Dónde:

Wmh: Peso de la muestra húmeda

Wmh + tara: Peso de la muestra húmeda más peso de la tara

Wtara: Peso de la tara

2. Calculo del peso de la muestra seca:

Dónde:

Wms: Peso de la muestra seca

Wms + tara: Peso de la muestra seca más peso de la tara

3. Calculo del porcentaje de humedad:

Dónde:

%w: Porcentaje de humedad

Nota: Este procedimiento de cálculo se realiza para cada una de las muestras

extraídas en campo.

Dentro de los distintos métodos de exploración anteriormente detallados, el

método por el cual se realizó este ensaye, corresponde al método de sondeo

manual.



DESARROLLO DE LOS CALCULOS

MATEMATICOS

1. Calculo del peso de la muestra húmeda:

Para muestra 1

Para muestra 2

Para muestra 3

2. Calculo del peso de la muestra seca:

Para muestra 1

Para muestra 2

Para muestra 3

3. Calculo del porcentaje de humedad:

Para muestra 1



Para muestra 2

Para muestra 3

TABLA DE RESULTADOS OBTENIDOS

A continuación, se representan y sistematizan los resultados obtenidos a través de

los debidos cálculos matemáticos.

TABLA DE RESULTADOS OBTENIDOS

No. Muestra Muestra 1 Muestra 2 Muestra 3

Tara T-1 A-04 T-2

W tara (gr) 28.54 42.1 48.08

Wmh (gr) 214.66 222.68 188.52

Wms (gr) 178.96 181.5 151.12

Humedad (%) 19.95 22.69 24.75

Dónde:

Wtara: Peso de la tara

Wmh: Peso de la muestra húmeda

Wms: Peso de la muestra seca



CONCLUSIONES

Para el método de exploración utilizado en la realización de este ensaye las

muestras han sufrido alteración, son muestras alteradas, por lo tanto, se

concluye que estas muestras no podrán ser utilizadas para pruebas de

resistencia del suelo ya que han sufrido variaciones en su estructura.

Debido a la falta de experiencia en la realización de este tipo de ensayes y

en el tiempo de maniobra de las muestras, se concluye, que los datos

tomados en campo no corresponden a ser los más precisos, de igual

manera, el tipo de exploración realizada no comprende ser la más efectiva

ya que comprende ser un método de tanteo basado en la asimilación del

explorador, sin embargo, a través de las muestras tomadas se pueden

realizar distintos ensayes de laboratorio.

El método del sondeo manual comprende ser un método de exploración

bastante económico, por lo tanto, se concluye que comprende ser un

método que no elevara en gran magnitud los costos de una obra.

De los distintos estratos identificados, los limos poseen mayor humedad,

por lo tanto, se concluye que los limos poseen mayor capacidad de

absorción que los otros estratos identificados.

La capa o estrato superior presenta los menores porcentajes de humedad,

por lo tanto, se concluye que en el suelo aunque exista una mayor relación

o contacto con la humedad del ambiente entre un estrato y otro, esto no

definirá que esta capa superior presente más humedad que las capas más

profundas. Las capas más profundas pueden estar expuestas a condiciones

de mayor humedad.

Se identificó la presencia de distintas partículas (pómez y arena), por lo

tanto se concluye que estos estratos han sufrido variación en su

composición original y que estas variaciones afectaran o variaran tanto en

sus propiedades físicas como mecánicas.



RECOMENDACIONES

Se recomienda emplear métodos más precisos para la exploración de un

suelo, como el método de penetración estándar.

Se recomienda la realización del ensaye con las profundidades

características del método para reconocer de manera más profunda la

textura predominante.

Se recomienda valorar los resultados de exploración para realizar una

comparación con los parámetros y requisitos que dicho suelo debe cumplir,

según el tipo de proyecto civil que se realizara.

Llevar a cabo de manera correcta el procedimiento de ensaye supervisando

de manera continua los pasos empleados para evitar que estos se alejen de

los estipulados en las normas.



ANEXOS



TARJETAS DE IDENTIFICACIÓN

TARJETA DE IDENTIFICACION

Nombre del proyecto Practica numero 1

Localización del sondeo UNI - RUPAP

Numero de sondeo SM - 1

Numero de muestra Muestra 1

Profundidad 0.00m - 0.48m

Descripción del suelo Arcilla arenosa

Color de muestra Café claro







Descripción del suelo Limo arenoso

Color de muestra Café verdoso







Descripción del suelo Limo arenoso

Color de muestra Café oscuro



BIBLIOGRAFIA

www.construinge.com

Guía de laboratorio de mecánica de suelos (Ing. Marvin Blanco – Ing. Iván

Matus).

Introducción a la mecánica de suelos y cimentaciones (Sower and Sower).

www.expsuelos.blogspot.com

Mecánica de suelos (Eulalio Juárez Badillo).

www.civionica.net

http://www.construinge.com/

http://www.expsuelos.blogspot.com/

http://www.civionica.net/

exploración, muestreo y contenido de humedad

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