GEOLOGIA Y GEOTECNIA

1°-2011

Reconocimiento de suelosToma de muestras

Ing. María Teresa Garibay

Bibliografía

Berry- Reid

Whitlow

Braja Das

Objetivo de las investigaciones de campo

� Evaluar el lugar

� Permitir un diseño adecuado y económico

� Planear el mejor método constructivo

Objetivo de las investigaciones de campo

� Predecir y contrarestar las dificultades

� Determinar las variaciones en las condiciones ambientales

� Analizar alternativas de lugares

Objetivo de las investigaciones de campo

En caso de obras construidas:

� Verificación de condiciones de seguridad

� Posibilidad de modificaciones

� Investigación de fallas

En caso de usar al suelo como material de relleno:

� Encontrar el yacimiento adecuado

Secuencia de los trabajos

� Estudio de gabinete

� Reconocimiento del lugar

� Exploración detallada del sitio y muestreo

� Ensayos in situ

� Ensayos de laboratorio

� Instrumentación de campo

� Informe de resultados

Organización del trabajo

Campaña Laboratorio

Exploración del subsuelo

� Excavaciones a cielo abierto

� Perforaciones

� Métodos geofísicos

Muestras de suelos inalteradas

Tipos de perforaciones

� Perforaciones con barreno

� Perforaciones a inyección de agua

� Perforaciones con ensayo S.P.T.

� Perforaciones con punta de cono

� Perforaciones en grava

� Perforaciones con máquina rotativa para roca

Perforaciones a inyección de agua

Video avance de perforación con inyección de agua

Perforaciones con ensayo S.P.T.

�Se obtiene un parámetro (N)relacionado con la resistencia del suelo

�Se obtiene muestra del suelo

Video ensayo SPT

�Masa de 140lb (63,5 kg)

�Caída de 30”(76cm)

�Se cuenta el número de golpes necesarios para lograr una penetración del tomamuestra de 45 cm, en 3 secuencias de 15cm cada una.

�N es el número de golpes necesarios para que el tomamuestra penetre los últimos 30 cm en el suelo.

157863m a 3,45m

127552m a 2,45m

105541m a 1,45m

N15cm15cm15cmProfundidad

Tomamuestra Moretto

Tomamuestra Terzaghi

Tomamuestra Terzaghi

Correlación entre el SPT y el ángulo de fricción interna de las arenas

Relación entre la consistencia de arcillas saturadas, N y la resistencia a la compresión simple

>4.00>30dura

2.00-4.0015-30Muy compacta

1.00-2.008-15Compacta

0.50-1.004-8Med. Compacta

0.25-0.502-4Blanda

<0.25<2Muy blanda

qu (kg/cm2)NConsistencia

Perforaciones con punta de cono

� Estáticos

� Dinámicos

Punta de cono

DCP•Masa de 8kg•Caída de 575 mm

Penetrómetro dinámico de conoDCP

� Herramienta capaz de valorar la capacidad del suelo de fundación

� Mide la penetración por golpe a traves de las distintas capas componentes de un terraplén

Penetrómetro dinámico de conoDCP

Se usa para:

� Reconocimiento rápido del terreno

� Verificación de la compactación en obra

� Detección e identificación de anomalías en capas construidas

� Evaluación de pavimentos existentes

� Identificación de tramos homogéneos con características estructurales similares

Penetrómetro dinámico de conoDCP

Ventajas:

� Bajo costo operativo

� Ensayo cuasi no destructivo

� Repetitividad de resultados

Tipos de perforaciones

� Perforaciones en grava

� Perforaciones con máquina rotativa para roca

RQD= Relación entre la Σde los testigos >10cm x 100

longitud de la carrera

Excelente90-100%

Muy buena75-90%

Buena50-75%

Pobre25-50%

Muy pobre<25%

Calidad de la rocaRQD

Tomamuestra de pared delgada

M.J. Hvorslev

� Hincado del tubo ejerciendo presión continuada, nunca golpes

� Grado de alteración depende de la “relación de áreas”

Ar (%)= 100x(De2 –Di

2)/De2

Para tomamuestras de 2” Ar <10%

Métodos geofísicos

� Sísmicos

� De resistencia eléctrica

� Magnéticos y gravimétricos

Cantidad de perforaciones

Depende:

� del conocimiento previo

� de la importancia de la obra

� en proyecto CIRSOC 401

Ubicación de las perforaciones

� Cubrir toda la planta (no necesariamente en coincidencia con la zona más cargada)

� Puentes: en coincidencia con la zona de pila y estribo

Densidad de puntos de prospección (de la propuesta del CIRSOC 401)

La cantidad mínima de puntos de prospección es de dospara viviendas unifamiliares de hasta dos plantas en condiciones geotécnicas conocidas. Para el resto de los casos vale lo indicado en los párrafos siguientes. La distancia máxima entre puntos de prospección se determina con la expresión

l= αααα x lodonde αααα se obtiene de la tabla 3.1 en función del tipo de construcción lo se obtiene de la tabla 3.2 en función del tipo de terreno.

-3 ó 1 c/50 mCaminos, autopistas, canales, ductos, muelles, obras linealesC-10

-una en cada torre

Líneas de transmisión eléctricaC-9

1.0una en cada estructura

Obras portuarias discontinuasC-8

-dos en cada pila o estribo

Puentes con luces mayores de 35 m y/o con calzadas separadas (tableros paralelos)

C-7

-1 en cada pila o estribo

Puentes con luces de hasta 35mC-6

0.63Edificios de carácter monumental o singular, o con más de 20 plantas. (Serán objeto de un reconocimiento especial cumpliendo, al menos, las condiciones que corresponden a la Clase C-4)

C-5

0.73Edificios de viviendas u oficinas de 11 a 20 plantas; silos y tanques de almacenamiento

C-4

0.83Edificios de viviendas u oficinas de 4 a 10 plantas o que, teniendo hasta 4 plantas, no cumplen las condiciones anteriores

C-3

1.03Edificios para vivienda o industriales, de hasta 4 plantas sin muros de carga, con estructura muy deformable y cerramiento independiente

C-2

1.03Edificios para vivienda o industriales, hasta 2 plantasC-1

Coef. αdist. máx.

e/pros-pecciones

Cantidad mínimade pros-

pecciones

DescripciónCod

Tabla 3.1. Elementos para el cálculo de la distancia

máxima entre puntos de prospección.

Turbas y suelos no comprendidos en los puntos anteriores

Suelos expansivos.

Suelos colapsables, licuefaccionables

Terrenos volcánicos.

Calizas con problemas de disolución (Karst)

Suelos residuales sobre granitos o calizas en la meseta.

Terrenos yesíferos con problemas de disolución.

Alternancia de gravas y suelos finos en laderas suaves no fluviales.

Morenas y depósitos glaciares.

Antiguas llanuras de inundación de ríos divagantes (con meandros).

Cauces, terrazas y deltas de ríos torrenciales T-3: Terrenosde variabilidad alta

lo= 20 m

Rocas blandas no estratificadas.

Coladas basálticas.

Suelos residuales.

Depósitos al pie de ladera, salida de barrancos.

Depósitos costeros eólicos, dunas.

Deltas y estuarios de grandes ríos. T-2: Terrenosde variabilidad media

l0 = 20 – 30 m

Depósitos granulares gruesos no fluviales, con contenido significativo de suelos y/o agregados finos.

Rocas sedimentarias (areniscas, arcillitas, limolitas, etc.)

Terrazas de grandes ríos en su curso medio o bajo.

Sedimentos finos consolidados (margas, arcillas, limos, loess cementado, etc.), con relieve suave y gran espesor.

T-1: Terrenosde variabilidad baja

l0 = 30 – 40 m

Descripción del terrenoGrupo

Tabla 3.2. Distancias máximas entre puntos de reconocimiento según tipo de terreno.

Profundidad de las perforaciones

� Función del tamaño de la fundación

�Depende si en el subsuelo hay capas de arcilla blanda

Importante: tomar nota si se alcanza el nivel de la napa freática

Tipo de muestras obtenidas

� Alteradas

�Inalteradas

Muestras de suelo inalteradas

Ensayos de suelos

� In situ

� En laboratorio

Ensayos in situ

� Identificación

� Penetración standard SPT

� Penetración de Cono

� Ensayo de carga (placa- pilote)

� Veleta de corte

� Observaciones del agua subterránea

(nivel del agua- presión de poro-permeabilidad)

� Presiómetro

Ensayos en laboratorio

� Humedad

� Densidad

� Determinación de G

� Plasticidad

� Permeabilidad

� Consolidación

� Corte

� Químicos

� Instrumentación de campo

� Informe de resultados

Anteproyecto de Reglamento CIRSOC 401"Reglamento Argentino de Estudios Geotécnicos”en Discusión Pública Nacional

CAMPO DE VALIDEZEste Reglamento Nacional de Seguridad , establece los requerimientos mínimos que deben cumplir los estudios geotécnicos necesarios en todo proyecto de estructuras.

Este Reglamento especifica las investigaciones a realizar , en general, en un predio o extensión de terreno, con el fin de conocer sus características y propiedades geotécnicas y poder determinar las condiciones de su utilización para una determinada construcción,como los recaudos de seguridad a adoptar en relación con los terrenos y construcciones adyacentes.El presente Reglamento no contempla la Investigación Geotécnica necesaria para los proyectos de túneles, los que se consideran obras especiales, sujetas a especificaciones particulares emitidas por el Comitente correspondiente.