Las muestras geotécnicas son porciones representativas del terreno que conservan algunas o todas las propiedades del mismo. Las muestras pueden ser extraídas de un reconocimiento (un sondeo, una cata) bien para la identificación inmediata del material, y/o bien para realizar ensayos de laboratorio.
En función de la fidelidad de la muestra respecto a las propiedades del terreno original, se distinguen los siguientes tipos de muestras: Sigue leyendo
Las catas, calicatas, zanjas y pozos (que a partir de ahora denominaremos genéricamente catas) son prospecciones consistentes en la excavación del terreno mediante procedimientos convencionales, entendiendo por tales cualquiera de los recursos disponibles habitualmente en una obra, por tanto, sin el concurso de maquinaria diseñada específicamente para la ejecución de un reconocimiento geotécnico (máquinas de sondeos, penetrómetros…)
Ejecución de una cata por medios manuales en dudosas condiciones de seguridad… profundidad: 4.5 m.
Estos procedimientos pueden consistir tanto en la realización de un pozo mediante una retropala, como de una zanja mediante excavación manual, o el despeje de un frente de talud mediante una pala cargadora… Sigue leyendo
La ejecución de un sondeo geotécnico trasciende la entidad de un ensayo ejecutado de forma normalizada por un analista, y requiere de un grado de especialización profesional muy importante por parte del operario encargado de realizar la perforación, que incluye un adecuado conocimiento mecánico de la maquinaria, de los tipos básicos de terreno, de las contingencias que pueden darse durante la perforación (presencia de agua en el subsuelo, desprendimientos, sifonamientos, diferencias de competencia entre niveles de poco espesor…) así como de las técnicas más adecuadas para la prospección en cada uno de ellos.
No debe olvidarse que el fin primordial de la ejecución de un sondeo geotécnico no es la realización de un agujero, sino la obtención de toda la información cualitativa y cuantitativa del subsuelo necesaria para el proyecto geotécnico, así como la toma de muestras específicas a profundidades no accesibles a la maquinaria convencional. Por todo ello, es más que conveniente que las labores de prospección sean planificadas, dirigidas y supervisadas por un técnico cualificado, quien determina el punto adecuado de prospección, la adecuación del método de perforación utilizado respecto al terreno (con el fin de evitar pérdidas durante el muestreo, que redundan en deficiencias de la información geotécnica), así como las profundidades a las que es necesaria la toma de muestras especiales (inalteradas, por ejemplo) o la realización de ensayos “in situ”. Sigue leyendo
En esta sección comentaremos la técnica de sondeo geotécnico con avance a percusión, que no debe ser confundida con la homónima utilizada en la perforación de captaciones de agua, en la cual se emplean equipos y medios de capacidades muy superiores, como martillos de fondo, trépanos, pilones…
El método convencional de sondeo a percusión emplea un útil de corte que avanza en el terreno gracias al golpeo sucesivo que se aplica en su cabeza mediante la caída libre de una maza o martinete sobre algún tipo de yunque o cabeza de golpeo adaptada a la parte superior del varillaje. Esta energía cinética se transmite desde el yunque a la herramienta de corte del terreno a través de dicho varillaje; dicha herramienta de corte puede ser maciza (una puntaza) o hueca (un tubo tomamuestras).
El dispositivo de golpeo utilizado más comúnmente para ejecutar este tipo de sondeo es el mismo que se utiliza para la ejecución de ensayos SPT o toma de muestras inalteradas por hinca, un sistema que cualquier sonda geotécnica convencional lleva incorporado.
14.2. Sondeos de testificación discontinua mediante avance con barrena helicoidal o hélice
Un método alternativo al avance mediante batería y obtención de testigo continuo consiste en la realización de una perforación utilizando para tal fin un útil que perfore a destroza el terreno. El útil en cuestión puede ser una barrena (a símil, un sacacorchos de grandes dimensiones), en cuya punta se dispone una trialeta o un elemento de corte apropiado para romper el terreno, que es evacuado en sentido ascendente por el giro del helicoide.
varillaje helicoidal
trialeta (SOLUTEC)
trialeta para suelos duros (SOLUTEC)
Durante la perforación, el útil de corte destruye la estructura del terreno, mezclando el suelo procedente de diferentes cotas, por lo que no puede aplicarse al material recuperado de esta forma (ripio) el calificativo de muestra representativa, siendo insuficiente su descripción a efectos de testificación del terreno. Por lo tanto, el único objeto estricto de este tipo de sondeo es realizar una perforación.
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14. Tipos de sondeo geotécnico
Como se apuntó anteriormente, los tipos de sondeo geotécnico se diferencian en función del método de avance, es decir, de la forma en la que se ejecuta la perforación.
14.1. Sondeos a rotación con batería y obtención de testigo continuo
El sondeo a rotación con batería y obtención de testigo continuo es el procedimiento más extendido para obtener muestra o testigo en cualquier investigación geotécnica. Las instrucciones españolas (tanto el Código Técnico de la Edificación como la Guía de Cimentaciones para Obras de Carreteras) se refieren a esta metodología por defecto al tratar los reconocimientos geotécnicos, considerándose otros métodos como alternativos y aplicables con restricciones.
Con este sistema puede obtenerse testigo en cualquier tipo de terreno, aunque en suelos cohesivos blandos, grandes bolos y limos deben tomarse ciertas precauciones.
En este procedimiento de perforación el útil de corte es una corona, situada en la boca del tubo de recepción del testigo. La corona tiene sección circular y puede ser de dos naturalezas en función del tipo de material utilizado en su fabricación: Sigue leyendo
SECCIÓN SEGUNDA: RECONOCIMIENTOS.
TEMA 3: Reconocimientos
13. Sondas geotécnicas
Una sonda geotécnica es un dispositivo que permite la ejecución de un sondeo geotécnico. Existen también máquinas que permiten la realización de alguna de las tareas que son propias de una sonda geotécnica, como la realización de ensayos “in situ” de penetración dinámica continua, o la toma de muestras superficiales, pero que carecen de la capacidad de ejecutar un sondeo completo.
En esencia, una sonda geotécnica se compone de los siguientes elementos:
Sonda RL36so (fuente: modificado del catálogo online de ROLATEC), en la que se indican los componentes esenciales de una sonda geotécnica.
SECCIÓN SEGUNDA: RECONOCIMIENTOS.
TEMA 3: Reconocimientos
El tipo de sondeo depende del fin que se persiga: se aplican diferentes metodologías a la investigación minera y del petróleo, a la investigación o explotación del agua, a la geotecnia, a la geotermia, o a la realización de voladuras, por lo que serán muy diferentes las herramientas y maquinaria utilizadas en cada caso. Este texto se refiere únicamente a aquellos con aplicabilidad en geotecnia.
Una primera clasificación de los sondeos puede basarse en el modo en que trabaja la herramienta básica de prospección o útil de avance, en función de la cual se diferencia entre:
SECCIÓN SEGUNDA: RECONOCIMIENTOS.
TEMA 3: Reconocimientos
Se entiende por sondeo una perforación de pequeño diámetro que permite reconocer la naturaleza y localización de las diferentes capas del terreno, así como extraer muestras del mismo y realizar ensayos “in situ”.
Debe ponerse especial énfasis en que el objeto del sondeo geotécnico es la testificación del terreno, a profundidades más allá de las que son factibles para medios de observación directa (catas, afloramientos) consistente en la verificación fehaciente de la litología y características del material, tal que permita su identificación inequívoca. Así mismo, el sondeo geotécnico tiene como misión la toma de muestras de calidad adecuada para su análisis en laboratorio, y la ejecución de ensayos “in situ” que permitan valorar los parámetros geotécnicos del terreno, en especial en aquellos casos en los que la toma de muestras no alteradas resulta casi inviable (en suelos no cohesivos, por ejemplo).
Resultado obtenido de dos sondeos realizados en un mismo emplazamiento; a destacar la diferencia de calidad de la testificación obtenida.
SECCIÓN SEGUNDA: RECONOCIMIENTOS.
TEMA 3: Reconocimientos
Hoy en día no se concibe la construcción de una obra, por poco importante que sea, sin el estudio previo del terreno en relación a la misma.
El reconocimiento del terreno y la posterior redacción del informe geotécnico tienen como finalidad determinar, no sólo las condiciones geológicas e hidrogeológicas de la zona, con sus perfiles estratigráficos, sino también y muy especialmente las propiedades físicas (mecánicas) y químicas del suelo, necesarias para el cálculo y proyecto de la construcción correspondiente, previendo las posibles solicitaciones que introducirá la obra en las condiciones del terreno.
Se entiende por reconocimiento el conjunto de las tareas de investigación que comprenden:
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El blog de Enrique Montalar
Un cuidado blog que mezcla cuestiones de geotecnia e ingeniería con opiniones bien fundamentadas sobre el ir y venir de la profesión
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Excelentes y elaboradas contribuciones sobre geotecnia, especialmente en el ámbito geológico barcelonés
GeoJuanjo, blog de Juanjo Rosas
Buen blog con especial dedicación al mundo de las cimentaciones profundas.
