EXPLORACIÓN Y MUESTREO DE SUELOS OBJETIVO: El alumno conocerá los diferentes métodos y técnicas para explorar y obtener muestras alteradas o inalteradas de suelos, así mismo se dará cuenta de la importancia que tiene esta actividad en la correcta interpretación de los datos obtenidos.
OBJETIVO ESPECÍFICO: El alumno asimilará el concepto de muestra alterada, muestra inalterada y aprenderá a obtener muestras alteradas e inalteradas de manera manual mediante el uso de la pala posteadora y herramienta de labrado. Así Así mismo, será capaz de obtener el contenido de aua !ω) de muestras obtenidas en campo y presentará estos datos correctamente mediante tablas y ráficas para su posterior interpretación.
GENERALIDADES: "urante el proyecto y e#ecución de cualquier obra de ineniería es necesario contar con datos firmes y confiables acerca del suelo donde se cimentará la estructura con el fin de realizar un dise$o adecuado, conruente económicamente con la manitud del proyecto y ce$ido a las condiciones reales a las que estará sometido el suelo. %a importancia de la exploración y el muestreo de un suelo radican en que si este traba#o se realiza apropiadamente podremos obtener muestras representativas mediante las cuales conozcamos las propiedades físicas del suelo en estudio y estaremos en la posibilidad de clasificarlo y ubicar la naturaleza del problema con más factibilidad de ocurrir. &on todo lo anteriormente dicho se podrán escoer aquellas pruebas de laboratorio que sean más apropiadas para el problema específico. Este proceso requerirá de obtener en un principio muestras preliminares, las cuales darán dirección a nuestro estudio y nos permitirán decidir si el muestreo realizado es el correcto o si tenemos que efectuar nuevos muestreos más apropiados de acuerdo a la naturaleza del problema, posteriormente podremos e#ecutar las pruebas de laboratorio necesarias para llevar a cabo un buen dise$o. El método que se presenta en esta práctica para determinar el contenido de aua en suelos no debe ser utilizado en materiales contaminados con ciertos químicos a menos que se tomen medidas de seuridad y salud adecuadas !A'() " **+-*, +*/.
Muestras atera!as e "#atera!as$ 0na muestra alterada es aquella que está constituida por material disreado o framentado en las que no se toman precauciones especiales para conservar las características de estructura y humedad in situ1 no obstante, en alunas ocasiones conviene conocer el contenido de aua oriinal del suelo, para lo cual las muestras se envasan en recipientes impermeables y se transportan de forma que estén proteidas de los aentes atmosféricos. 'e utilizan en el laboratorio para identificar el tipo de suelo a que corresponden, realizar pruebas índice y preparar especímenes compactados para someterlos a pruebas mecánicas !'A234, +56/. 0na muestra inalterada es aquella en la que se conserva la estructura, no sufre de alteraciones químicas, ni de humedad, es decir, conserva las propiedades que tenía in situ. Estas muestras se utilizan en el laboratorio para identificar el tipo de suelo a que corresponden, realizar pruebas índice y mecánicas !&omisión 7ederal de Electricidad, +5/. %as muestras inalteradas se obtendrán de suelos finos que pueden labrarse sin que se disreuen. %a obtención puede efectuarse en el piso o en las paredes de una excavación como en un pozo a cielo abierto, en la superficie del terreno natural o en la de una terracería. %a excavación para obtener una muestra deberá ser de dimensiones tales que permitan las operaciones de labrado y extracción de la misma !'A234, +56/. %as muestras inalteradas deben conservar las condiciones de un suelo en su estado natural, por lo que su obtención, empaque y transporte requieren cuidados especiales a fin de no alterarlas. %as muestras deben ser identificadas claramente. %as superficies que estén expuestas deben ser proteidas con material impermeabilizante y ser transportadas en ca#as con empaques que amorti8en las vibraciones que pudiera sufrir !&omisión 7ederal de Electricidad, +5/.
M%t&!&s !e e'(&ra)"*# !e sue&s$ "entro de los métodos de exploración de suelos existen dos clasificaciones9 métodos directos y métodos indirectos. En la tabla +.+ se muestra una clasificación eneral de los métodos de exploración más usuales y una breve descripción !:uárez ;adillo y
Tabla 1.1 Descripción general de algunos métodos de exploración.
)étodo de exploración
"escripción
)étodos directos
4ozos a cielo abierto.
Es el método más satisfactorio para conocer las condiciones del subsuelo. &onsiste en excavar un pozo de dimensiones suficientes para poder introducirse en él, examinar los diferentes estratos del suelo en su estado natural y extraer muestras alteradas e inalteradas. 'u aplicación eficiente resulta sobre suelos cohesivos.
4ala posteadora.
Es un método manual de exploración somera que consiste en hincar un barreno y obtener muestras del tipo alterado, pero representativas en cuanto al contenido de aua. 'e utiliza en luares donde otros equipos mecánicos no pueden ser usados.
(ubo 'helby.
&onsiste en un tubo afilado de 5.> a +? cm de diámetro que se hincan a presión para obtener muestras relativamente inalteradas de suelos finos blandos o semiduros.
'ondeo de penetración estándar.
&on esta técnica se rescatan muestras alteradas de los suelos y se mide la resistencia al corte con el n@mero de olpes con el que se hinca el penetrómetro una distancia de ? cm. El equipo consta de un penetrómetro el cual se hinca a olpes mediante un martinete de .> B que cae desde 5 cm de alto.
)étodos indirectos
)uestreador "enison.
&onsiste 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.
)étodo sísmico.
&onsiste en provocar una explosión en un punto determinado del área a explorar usando una peque$a cara de explosivo, usualmente nitro amonio. 4or la zona a explorar se sit@an eófonos cada +> ó ? cm. Este procedimiento se funda en la velocidad de propaación de las ondas vibratorias de tipo sísmico a través de diferentes medios materiales.
)étodo de resistividad eléctrica.
&onsiste en inducir una corriente eléctrica a través de los suelos, de tal forma que se presente una mayor o menor resistividad eléctrica para determinar la presencia de estratos de roca en el subsuelo. )ayores resistividades corresponden a rocas duras, siuiendo con rocas suaves y así sucesivamente hasta valores menores correspondientes a suelos suaves saturados.
)étodos manéticos y ravimétricos.
4ara el primero se utiliza un manetómetro, que mide la componente vertical del campo manético terrestre en la zona considerada en varias estaciones próximas entre sí. En los métodos ravimétricos se mide a aceleración del campo ravitacional en diversos puntos de la zona a explorar. %a información que proveen estos métodos es alo errática y difícil de interpretar.
A continuación se profundiza más en la explicación del método con el (ubo 'helby y el 'ondeo de 4enetración Estándar debido a que son muy comunes en la práctica y no serán utilizados como método de exploración para las pruebas en campo de este manual. %os métodos manuales como el 4ozo a &ielo Abierto y 4ala 4osteadora se explicarán con más detalle más adelante dentro del procedimiento de prueba de esta práctica. Tubos de pared delgada (Shelby) El tubo de pared delada o 'helby es un tubo liso afilado, usualmente de 5.> a +? cm de diámetro, que se hinca a presión para obtener muestras relativamente inalteradas de suelos finos blandos a semiduros, localizados arriba o aba#o del nivel freático !&omisión 7ederal de Electricidad, +5/.
El efecto de la corrosión en este tubo puede da$ar o destruir tanto el tubo de pared delada, como la muestra. %a severidad del da$o está en función del tiempo y de la interacción entre la muestra y el tubo. 'e recomienda que los tubos de pared delada lleven al@n tipo de revestimiento o capa protectora. &uando el tubo vaya a contener la muestra por más de 5* horas éste debe llevar capa protectora y el tipo de capa debe ser especificada por el ineniero o eóloo. Esta capa depende del material a muestrear. Estos recubrimientos pueden incluir una capa liera de aceite lubricante, laca, atóxico teflón y otros !C)D-&-6+-3CC&&E-*??*, *??*/. 4ara iniciar la exploración se debe colocar el tubo muestreador de manera que a parte inferior se apoye en el fondo del barreno. Avanzar el muestreador sin rotación con un movimiento continuo y relativamente constante. "eterminar la lonitud de avance por la resistencia y condiciones de la formación, dicha lonitud no debe exceder de > diámetros a +? diámetros del tubo en arenas y de +? diámetro a +> diámetros en arcilla !C)D-&-6+-3CC&&E-*??*, *??*/. &uando la formación sea demasiado dura para insertar a presión el tubo de pared delada !'helby/ se puede utilizar el mismo tubo pero dentado, cuyo principio de inserción incluye presión y rotación, o en caso necesario el barril "enison que opera también a presión y rotación pero que implica una mayor alteración en la muestra !C)D-&-6+-3CC&&E-*??*, *??*/. En nin@n caso debe ser mayor la lonitud de avance que la lonitud del tubo muestreador menos una distancia para la cabeza del muestreador y un mínimo de 5.* cm para cortes. El sondeo debe avanzar en incrementos para permitir el muestreo intermitente o continuo. %os intervalos de prueba y su ubicación son estipuladas normalmente por el ineniero de proyecto. (ípicamente, los intervalos seleccionados son +.> m en estratos homoéneos con ubicación de la prueba y el muestreo en cada cambio de estrato !C)D-&-6+-3CC&&E-*??*, *??*/. 'e debe retirar el muestreador con precaución a fin de minimizar las alteraciones de la muestra. "espués de remover del tubo la cabeza, se debe limpiar el azolve hasta encontrar el material sano y se debe medir la recuperación de la muestra dentro del mismo, sellar el extremo superior, remover por lo menos +? cm del material del extremo inferior del tubo y sellarlo, el material removido de ambas partes sirve para la descripción e identificación manual-visual del suelo, para anotarlo en el reistro correspondiente, con la lonitud de la muestra recuperada. 4reparar y colocar las etiquetas y marcas necesarias para identificar las muestras !C)D-&-6+-3CC&&E*??*, *??*/. Sondeo de penetración estándar. 2ablando de este método podemos decir que se encuentra en las normas A'() desde +>= y se estima que del => al ? de los dise$os convencionales de cimentaciones en el norte y sur de América se realiza mediante el apoyo de este método !;oFles, :oseph E., +=/. El método consiste en conducir el barril muestreador estándar una distancia de 6> cm dentro del suelo en el fondo de una excavación. 'e debe contar el n@mero de olpes que se requiere para hincar el muestreador los @ltimos ? cm para obtener el dato C usando
una masa o martillo de .> B de#ándola caer desde una altura de 5 cm !;oFles, :oseph E., +=/ El ensambla#e del equipo se realiza sobre el suelo del au#ero o excavación realizada después de haber limpiado dicha área de los residuos del producto de la excavación. "espués el muestreador es diriido una distancia de +> cm para ubicarlo en una zona donde el suelo no este demasiado alterado. 0na vez a esta profundidad se empiezan a contar los olpes que se le dan al penetrómetro en cada incremento de +> cm a menos que el martillo atasque al penetrómetro y no puedan ser contados los olpes propinados. En estos dos siuientes incrementos de +> cm se debe continuar el conteo de los olpes necesarios para la penetración a menos que suceda lo siuiente9 que se cuenten >? olpes durante uno de los incrementos de +> cm, que se apliquen un total de +?? olpes en dos incrementos de +> cm, que no se observe avance del muestreador durante la aplicación de +? olpes sucesivos o que el muestreador avance 6> cm sin que el límite de la cuenta de los olpes ocurriera como se describió anteriormente !;oFles, :oseph E., +=/. 4ara extraer la muestra se debe traer el muestreador a la superficie y abrirlo. cm. 4rote#a las muestras contra los cambios extremos de temperatura. 'i existe cambio en el suelo de la muestra, separe el material de cada estrato en diferentes contenedores y reporte su localización de acuerdo con el barril del muestreador !;oFles, :oseph E., +=/.
Rea"+a)"*# !e (&+& a )"e& a,"ert&$ 'e debe llevar a cabo una excavación con las dimensiones suficientes para que una persona pueda acceder a ella, observar la estratirafía existente en el luar y pueda obtener muestras. Esta excavación puede realizarse manualmente con herramientas como pico y pala o puede hacerse uso de una retroexcavadora la cual haa el traba#o. El ancho de la excavación puede ser la del cucharón.
O,te#)"*# !e -uestra atera!a e# a (are! !e (&+&$ 'e debe realizar una ranura a lo laro del e#e vertical del pozo, de aproximadamente *? a ? cm de ancho y > cm de espesor !ver fiura +.+/. Esta ranura deberá for#arse empezando por la parte superior de la excavación e ir avanzando hacia aba#o. 4ara tomar las muestras, deberá escoerse una de las caras laterales de la fran#a realizada y muestrear en secciones de ? cm de aba#o hacia arriba para evitar que las muestras se contaminen. El material que se vaya obteniendo deberá almacenarse en bolsas de plástico que deberán ser etiquetadas identificando la profundidad a la que se obtuvo la muestra, a qué proyecto pertenece, fecha y ubicación. "urante todo este proceso es recomendable ir definiendo una estratirafía preliminar, basada en el color de los
estratos y el tama$o de la partícula1 una vez que se obtenan los resultados finales de la prueba se corroborará esta estratirafía.
O,te#)"*# !e -uestra "#atera!a e# e .!& !e (&+&$ 'e deberá escoer una zona donde la superficie sea prácticamente plana, se marca un cuadro aproximadamente de ? x ? cm y se comienza a excavar alrededor de las marcas superior y laterales con la herramienta apropiada sin da$ar la estructura del material de la muestra ya sea por presión o por impacto !ver fiura +.*/. 'e profundizará lo necesario para poder efectuar un corte en la parte posterior e inferior de la muestra. Gnmediatamente después de haber realizado dicho corte y sin levantar la muestra, se cubre ésta con manta de cielo recién embebida en una mezcla previamente preparada de cuatro partes de parafina por una parte de brea, mezcladas por medio de calor. %a manta deberá estar bien adherida a la muestra. 0na vez proteidas las seis caras descubiertas se aplica con brocha una capa de parafina y brea fundidas y se fi#a la tar#eta de identificación.
Us& !e a (aa (&stea!&ra e# e .!& !e (&+&$ 'e selecciona el luar donde se desea explorar el suelo y se procede a armar la pala posteadora para después hincarla sobre el terreno haciéndola irar sobre su propio e#e con la ayuda del maneral con el que cuenta la pala en su extremo superior. 'e debe tener en cuenta que mientras se hinca la pala posteadora en el terreno es necesario e#ercer 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 !ver fiura +./. %a primera penetración se debe hacer hasta una profundidad de *> cm1 la pala se retira del interior del terreno irándola un poco en sentido contrario al que se iró la pala cuando se hincó en el terreno y se levanta con fuerza para extraerla del interior del suelo. El material retenido en la pala posteadora se extrae de su interior con ayuda del cuchillo y se desecha, ya que esta no se considera representativa por el hecho de encontrarse en la superficie del terreno donde los factores ambientales y de intemperismo han tenido una fuerte influencia sobre el suelo !ver fiura +.6/. 'e hinca de nuevo la pala dentro de la oquedad realizada con la primera penetración y se realiza una seunda penetración que debe desarrollar aproximadamente otros *> cm de profundidad. Esta seunda extracción de suelo se considera una muestra representativa a la profundidad HxI a la que se haya lleado la cual deberá medirse con el flexómetro ya que deberá reportarse !ver fiura +.>/. %a muestra de suelo que extraída se deposita dentro de una bolsa de plástico para que se tenan pérdidas mínimas de humedad durante su transporte al laboratorio. "entro de esta bolsa se deberá colocar una etiqueta la cual contendrá el luar de donde se extra#o la muestra, su localización, el n@mero de sondeo, fecha del sondeo y la profundidad a la que se obtuvo !ver fiura +./. "espués de haber retirado la pala posteadora del terreno y haber extraído la muestra, se procede a hincar de nuevo la pala y se hace penetrar aproximadamente otros *> cm para
obtener otra muestra. "e aquí en adelante el procedimiento se hace iterativo y será detenido en el momento en que se lleue a la profundidad total a la que se desee realizar el sondeo. Es necesario hacer notar que conforme se avanza en la profundidad de la excavación será necesario a$adir tubos de perforación a la pala posteadora cuando se requiera para lorar alcanzar las profundidades deseadas. Ja extraídas e identificadas todas las muestras necesarias del sondeo, estas se deben mantener en contenedores herméticos no corrosivos a una temperatura aproximada de a ?K& y en un área donde no haya contacto directo con el sol. 'e deben almacenar los contenedores de muestras alteradas de manera que se prevena o minimice la condensación de humedad en el interior de los contenedores. 4osteriormente se llevan al laboratorio para llevar a cabo las pruebas que se requieran.
O,te#)"*# !e )te#"!& !e a/ua$ 0na vez estando en el laboratorio, se toman porciones de suelo mínimas que sean representativas de la muestra total de acuerdo al tama$o máximo de partícula !ver tabla +.*/. Estas muestras serán correspondientes a las diferentes profundidades y se colocarán dentro de recipientes de vidrio o flaneras previamente identificados y pesados.
(abla +.* 'elección de muestra representativa de acuerdo al tama$o máximo de partícula !A'() " **+-*, +*/.
Tamaño máximo de partcula (pasa 1!!").
Tamaño estándar de malla.
#asa mnima recomendada para contenido de agua $%& !.1"
#asa mnima recomendada para contenido de agua $%& 1"
*.?? mm ó menos
Co. +?
*?
*? L
6.5> mm
Co. 6
+??
*? L
.>? mm
M= in
>??
>?
+.?? mm
N in
*.> B
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5.>? mm
+ O in
+? B
+ B
5>.?? mm
in
>? B
> B
'ota *ara +ue la muestra sea representati,a- no debe ser menor de ! g.
'ota 1 /uando se traba0e con muestras pe+ueñas- menos de !! g- +ue contengan partculas relati,amente grandes de gra,a- es apropiado no incluir esta partcula en la muestra de prueba- pero debe describirse dicho material y anotarlo en el reporte de resultados. *ara a+uellas muestras +ue consistan totalmente de roca intacta la muestra mnima será de !! g. *orciones representati,as de esta muestra deberán reducirse a partculas pe+ueñas dependiendo del tamaño de la muestra- contenedor y báscula. 4osteriormente se pesan con báscula estas porciones de suelo dentro de los recipientes !ver fiura +.5/. 'ota De acuerdo a la cantidad de muestra +ue se ,aya a utili2ar para la prueba se debe seleccionar la precisión de la báscula- para esto- recurrir al anexo 1 +ue se encuentra al 3inal de este manual. &uando se han terminado de pesar todos los recipientes con las porciones de suelo, estos serán introducidos en un horno donde permanecerán *6 horas a una temperatura aproximada de ++? P& QM- >P &. Esto tiene la finalidad de extraer toda el aua que pudieran contener las porciones de suelo y se tena la posibilidad de obtener el peso seco de la muestra !ver fiura +.=/. 'ota 4 5lgunas ,eces el contenido de agua de material +ue contiene materia extrañacomo cemento o similares- puede re+uerir tratamiento especial o una de3inición cali3icada de contenido de agua. 5dicionalmente algunos materiales orgánicos pueden descomponerse mediante el secado al horno a la temperatura estándar del método a+u mostrado (11! 6/ $%& 6 /). *ara e,itar lo anterior- es recomendable secar estos materiales a 7! 8/ siendo el contenido de agua resultante di3erente al +ue se puede obtener con el método estándar. Se deben tomar también consideraciones especiales para sedimentos marinos. 9n procedimiento alterno para determinar el contenido de agua en materiales con materia orgánica se encuentra en la norma 5ST# D :;<&=;. "espués de que hayan transcurrido *6 horas las muestras son extraídas del horno y se pesan nuevamente en la báscula. El periodo de secado suficiente, en la mayoría de los casos, es de +* a + horas. En casos en que haya duda del secado, entonces debe
continuarse hasta que no haya cambio en la masa de suelo !menor de ?.+ de su masa/ después de dos periodos sucesivos mayores de + hora. Es recomendable retirar las muestras secas que se encuentren en el horno antes de introducir las muestras h@medas ya que las primeras podrían absorber humedad de estas @ltimas.
RESULTADOS: (odos los datos anteriores se reistran en el formato +.+ que se muestra más adelante conforme se va realizando el procedimiento y el cual nos ayudará a obtener el peso seco de las muestras !Rs/ y el contenido de aua ! ω) de las mismas. El contenido de aua se podrá calcular con la siuiente expresión9 !+.+/
"onde9
ω R
S Es el contenido de aua del suelo.
ω
S Es el peso de aua de la muestra de suelo.
Rs S Es el peso seco de la muestra de suelo. (eniendo los datos del contenido de aua a las diferentes profundidades, se deberá realizará un perfil del contenido de aua, donde en el e#e vertical se rafiquen las profundidades a las que se obtuvieron las muestras y en el e#e horizontal el contenido de aua en porcenta#e. "eberá a$adirse a estos resultados un croquis en el cual se indique como llear al luar donde se realizó la exploración, la ubicación del sondeo respecto al predio, n@mero del sondeo realizado y a que proyecto pertenece dicho sondeo. 4uede usarse una etiqueta como la que se muestra en la fiura +. para identificar las muestras
REPORTE DE PRÁCTICA No. 1
EXPLORACIÓN Y MUESTREO
1.-OBJETIVO. Que el alumno conozca el método de exploración y muestreo en el suelo con la finalidad de estudios de las características físicas y mecánicas del dicho suelo.
2.-INTRODUCCIÓN. Investigación del suelo. – Por lo general, no se asigna a esta primera operación la importancia que merece. El estudio del sitio donde se proyecta construir, un puente, un paimento, una edificación, etc. y particularmente la operación de o!tener muestras, se de"a muchas eces en manos de personal poco experimentado. #anto el estudio del sitio donde se proyecta leantar una estructura, como la o!tención de muestras, son de gran importancia y de!erán hacerse !a"o la dirección y constante superisión de un ingeniero especialista o de un geólogo. El estudio del suelo no de!e limitarse al lugar donde estará situada la estructura, sino que de!e comprender toda la zona circunecina. El estudio del sitio de!e comprender los principales accidentes naturales del terreno, como ser$ que!radas, riachuelos, zonas %negadas, egetación existente, etc. estos datos son muy aliosos para poder proyectar sistemas de drena"e, preenir y eitar deslizamientos que pudieran presentarse posteriormente, etc. %sí mismo, el conocimiento de las características de la región$ si es o no una zona lluiosa, etc. &oy en día el estudio del sitio se ha simplificado grandemente pues se cuenta con una información aliosa y detallada proeniente de los leantamientos topográficos que se realizan, de los estudios geológicos y los leantamientos aerofogramétricos. #odos estos datos proporcionan aliosa ayuda al ingeniero o geólogo que esta a cargo del estudio de una zona determinada.Perfil del subsuelo. – 'na ez conocidos los perfiles topográficos de la zona y esta!lecida que haya sido la su!rasante es coneniente conocer el (perfil del su!suelo(, es decir, conocer las clases de material que forman el su!suelo a diferentes profundidades. 'n perfil del suelo nos proporciona información aliosa acerca de las clases de material o materiales existentes, situación de las mapas de agua, etc. Por regla general, de!en o!tenerse muestras del material tanto en sitios que quedan so!re la su!rasante como de!a"o de ella. )as muestras que se o!tengan en los sitios que quedan encima de la su!rasante, nos permitirá conocer las clases de material que se usaran en terraplenes y rellenos en general. En cam!io las muestras que o!tengamos en aquellos sitios que quedan por de!a"o de las su!rasante, nos permitirá conocer las condiciones de esta!ilidad que presenta el terreno de fundación.Tipos de sondeos. – )os tipos principales de sondeos que se usan en *ecánica de +uelos para fines de muestreo y conocimiento del su!suelo, en general, son los siguientes$Métodos de explorac!" de car#cter prel$"ar a Pozos a cielo a!ierto, con muestreo alterado o inalterado. ! Perforaciones con posteadora, !arrenos helicoidales o métodos si milares. c *étodos de laado. d *étodo de penetración estándar e *étodo de penetración cónica. f Perforaciones en !oleos y graas -con !arretones, etc.Métodos de so"deo de%"t&o
a Pozos a cielo a!ierto con muestreo inalterado. ! *étodos con tu!o de pared delgada. c *étodos rotatorios para roca.
Métodos 'eo%(scos a +ísmico. ! e resistencia eléctrica. c *agnético y graimétrico. % continuación se descri!en !reemente los diferentes métodos men cionados.)o"deos
exploratoros a) Pozos a cielo abierto /uando este método sea practica!le de!e considerársele como el más satisfactorio para conocer las condiciones del su!suelo, ya que consiste en excaar un pozo de dimensiones suficientes para que un técnico pueda directamente !a"ar y examinar los diferentes estratos de suelo en su estado natural, así como darse cuenta de las condiciones precisas refe rentes al agua contenida en el suelo. esgraciadamente este tipo de excaación no puede llearse a grandes profundidades a causa, so!re todo, de la dificultad de controlar el flu"o de agua !a"o el niel freático0 naturalmente que el tipo de suelo de los diferentes estratos atraesados tam!ién influye grandemente en los alcances del método en sí. )a exca ación se encarece mucho cuando sean necesarios ademes y haya excesios traspaleos a causa de la profundidad. e!en cuidarse especialmente los criterios para distinguir la natu raleza del suelo 1in situ2 y la misma, modificada por la excaación realizada. En efecto, una arcilla dura puede, con el tiempo, aparecer con suae y espon"osa a causa del flu"o de agua hacia la trinchera de excaación0 análogamente, una arena compacta puede presentarse como semifluida y suelta por el mismo motio. +e recomienda que siempre que se haga un pozo a cielo a!ierto se llee un registro completo de las condiciones del su!suelo durante la excaación, hecho por un técnico conocedor. En estos pozos se pueden tomar muestras alteradas e inalteradas de los diferentes estratos que se hayan encontrado. )as muestras alteradas son simplemente porciones de suelo que se protegerán contra pérdidas de humedad introduciéndolas en frascos o !olsas emparafinadas. )as muestras inalteradas de!erán tomarse con precauciones, generalmente la!rando la muestra en una oquedad que se practique al efecto en la pared del pozo. )a muestra de!e protegerse contra pérdidas de humedad enoliéndola en una o más capas de manta de!idamente impermea!ilizada con !rea y parafina.
b) Perforaciones con porteadora, barrenos helicoidales o métodos similares En estos sondeos exploratorios la muestra de suelo o!tenida es completamente alterada, pero suele ser representatia del suelo en lo referido a contenido de agua, por lo menos en suelo muy plástico. )a muestra se extrae con herramientas del tipo mostrado en la figura %34 )os !arrenos helicoidales pueden ser de muy diferentes tipos no solo dependiendo del suelo por atacar, sino tam!ién de acuerdo con la preferencia particular de cada perforista. El principio de operación resulta eidente al er la figura, 'n factor importante es el paso de la hélice que de!e ser muy cerrado para suelos arenosos y mucho más a!ierto para el muestreo en suelos plásticos.
#am!ién se utilizan las posteadoras a las que se hace penetrar en el terreno e"erciendo un giro so!re el maneral adaptado al extremo superior de la tu!ería de perforación. )as herramientas se conectan al extremo de una tu!ería perforada, formada por secciones de igual longitud, que se an a5adiendo seg6n aumenta la profundidad del sondeo. En arenas colocadas !a"o el niel de aguas freáticas estas herramientas no suelen poder extraer muestras y en estos casos es preferi!le recurrir al uso de cucharas especiales, de las que tam!ién hay una gran ariedad de tipos. )as muestras con cuchara son generalmente más alteradas todaía que las o!tenidas con !arrenos helicoidales y posteadoras0 la razón es el efecto del agua que entra en la cuchara "unto 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 prue!as de clasificación y, en general, para aquellas prue!as que no requieran muestra inalterada. El contenido de agua de las muestras de !arreno suele ser mayor del real, por lo que el método no excluye la o!tención de muestras más apropiadas, por lo menos cada ez que se alcanza un nueo estrato. 7recuentemente se hace necesario ademar el pozo de sondeo, lo cual se realiza con tu!ería 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. % eces, la tu!ería tiene secciones de diámetros decrecientes, de modo que las sec ciones de menor diámetro ayan entrando en las de mayor. )os dife rentes segmentos se retiran al fin del tra!a"o usando gatos apropiados. Para el mane"o de los segmentos de tu!ería de perforación y de ademe, en su caso, se usa un trípode proisto de una polea, a una altu ra que permita las manipulaciones necesarias. )os segmentos mane"ados se su"etan a traés de la polea con (ca!le de *anila( o ca!le metálico inclusie$ los operadores pueden interenir manualmente en las opera ciones, guiando y su"etando los segmentos de tu!ería de perforación por medio de llaes de dise5o especial propias para esas manio!ras y para hacer expedita la operación del atornillado de los segmentos. 'n inconeniente serio de la perforación con !arrenos se tiene cuan do la secuencia estratigráfica del suelo es tal que a un estrato firme sigue uno !lando. En estos casos es muy frecuente que se pierda la frontera entre am!os o aun la misma presencia del !lando.
El error anterior tiende a atenuarse accionando el !arreno helicoidal tan adelantado respecto al ademe como lo permita el suelo explorado.
*.-M+TERI+,E) •
8 palas
•
8 picos
•
*anta de cielo
•
/uerda de guitarra
•
9rea
•
9rocha
•
Parafina
•
guantes
.- DE)+RRO,,O
a.- En un área determinada de la 7acultad de Estudios +uperiores %ragó
se hizo la excaación a cielo a!ierto con una profundidad aproximadamente 8.: m y sus lados de 8 x8 m. .- %l llegar a una profundidad de 8.:, se empezó a la!rar el espécimen de 8; x 8; cm en la pared inalterado el pozo. c.3 +e o!tuo cuidadosamente la muestra con la finalidad de no alterarlo d.- +e extra"o tam!ién muestras a cada <: cm a partir de la superficie, con el o!"etio de sus usar en posteriores prue!as de la!oratorio. e.- 'na ez o!tenido la muestra de 8; x 8; cm, se forra rápidamente con la manta de cielo y !arnizándolo con la !rea3parafina fundido. %.- las muestras o!tenidas a cada <: cm y el o!tenido en la posteadora, se guardaron en !olsas y se trasladaron al la!oratorio.
/.- 0ERI, E)TR+TIR3ICO PROFUDIDA D
CARACTERISTICAS
Muestra a
Presentó suelo de color gris en ello incluye algunos
30 c! Muestra a &0 c! Muestra a *0 c Muestra a ..0 Muestra a .10 c Muestra a .20 c
ateriales inorg"nicos tales coo #art$culas #l"sticos y %asuras! Presentó un ca%io del suelo de color gris a gris a'ulado( su te)tura es lisa! El suelo #resentó un color gris a'ulado a gris +uerte( tiene una te)tura %astante sua,e y ane-a%le! /a uestra es totalente ro-i'a( tiene una te)tura na y es ane-a%le su color ,aria entre ro-i'o y gris +uerte( es de+ora%le +"cilente! Es la #ro+undidad real donde se e)tra-o el es#cien de suelo! Es de un color gris y se de+ora +"cilente
4.- CONC,U)IÓN. En la dicha exploración y muestreo fue de 8 metros aproximadamente de profundidad0 se o!tuieron arias muestras de suelo y una muestra de 8; cm x 8; cm. Esto con la finalidad de conocer sus características que será directamente en el la!oratorio y desde luego considerando el o!"etio.