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Exploración y muestreo de suelos

• Para conocer las propiedades ingenieriles del suelo es necesario explorarlo, para tal fin existen varios métodos – M. Directos (Intrusivos)

• Excavaciones, sondeos y toma de muestras• Ensayos in situ

– M. Indirectos • Ensayos in situ (Intrusivos)• Métodos Geofisicos (No intrusivos)

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Perforación y muestreo• Dentro de los métodos de perforación y

muestreo existen dos divisiones claras:- Pozos a cielo abierto o excavaciones

- Apiques, Trincheras (Superficial)- Sondeos (Perforaciones)

- Método manual (Superficial)- Método mécanico (Profundo)

Excavaciones, sondeos y toma de muestras

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Perforación y muestreo• Cuando se usan metodós directos de excavación es

fundamental tomar muestras del suelo que se esta explorando.

• La importancia de tomar muestras del suelo, radica que para conocerlo se tomarán muestras del mismo para hacer pruebas o ensayos que determinarán las propiedades fisicas y mecanicas del suelo.

• Los resultados nos darán la orientación para definir que manera de uso o tratamiento, se le puede dar al suelo para las obras civiles que serán construidas.

Excavaciones, sondeos y toma de muestras

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Tipos de muestra• Alterada:

Es aquella muestra del suelo que es representativa del suelo, conservan su composición mineralogica y algo de la humedad natural, pero no conserva la estructura y las demas condiciones que tenia en el terreno.

• Inalterada:Es aquella muestra representativa del suelo que conserva las condiciones que tenia en el sitio, composición mineralogica, contenido de humedad, y principalmente su estructura. Ej: Tubo shelby, bloques.

Excavaciones, sondeos y toma de muestras

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Excavaciones, sondeos y toma de muestras

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Excavaciones, sondeos y toma de muestras

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Aspectos fundamentales para el manejo de muestra

• Evitar su contaminación de cualquier agente extraño, en el caso de las muestras inalteradas evitar en la mayor medida que se pierda esta condición.

• Cantidad de muestra a tomar.• Identificación y etiquetado.• Manipulación, embalaje y transporte.

(INV E-101, INV E-103 a E-112)

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- Grupo A.- Muestras para las cuales se requiere únicamente identificación visual.

- Grupo B.- Muestras para las cuales se necesitan únicamente ensayos de contenidos de humedad y clasificación; de peso unitario y peso específico; o el perfil de la perforación; y muestras en bruto que serán remoldeadas o compactadas en especímenes para someterlas a ensayos de presión y porcentaje de expansión, consolidación, permeabilidad, resistencia al corte, CBR, estabilómetro, etc.

- Grupo C.- Muestras intactas, formadas naturalmente o preparadas en el campo para determinaciones de peso unitario; o para presión y porcentaje de expansión, consolidación, ensayos de permeabilidad y de resistencia al corte, con y sin medidas de esfuerzo-deformación y de cambios de volumen, hasta incluir ensayos dinámicos y cíclicos.

- Grupo D.- Muestras frágiles o altamente sensibles, para las cuales se requieren los ensayos del Grupo C.

INV E-103

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Etiqueta base para muestras (INV E-103)

- Obra - Localización- Fecha del muestreo - Muestra No.- Sondeo/Apique - Profundidad- Orient. de la muestra

Otras:- Color - Ensayos a realizar- Realizó - Supervisó- Observaciones

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Sondeo o perforación, método manual

• Este método es utilizado hasta aprox. 10 metros de profundidad.

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Tubo Shelby

Tubo Media Caña

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100.2

22

DiDiDerareas

−=

100.DmDcDmci

−=

DeLDeL

sc

spc

)2010(

)105(

−=

−=

[ ]%)15(%10 <−<

[ ][ ]tsc

tsl%5.0

%1%75.0≤

−

Dee )%5.33( −=

Tubo Shelby

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Tubo Media Caña o de tubo partido

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Otros tipos de muestradores

• Muestrador de piston• Muestrador Denison• Otros tipos de muestradores- Tarea:Hacer una pequeña exposición (15 minutos)

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Toma de datos de una perforación

• Preliminares• Reconocimiento Geologico y Geomorfologico• Mapa de localización• Registro de perforación

– Obra– Localización– Condiciones Climaticas– Metodo de perforación– Realizó – Supervisó– Tabla con las siguientes columnas

Profundidad (m) Tipo de muestra y numero

Descripción del material Observaciones

Excavaciones, sondeos y toma de muestras

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Excavaciones, sondeos y toma de muestrasProcedimiento de campo

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Excavaciones, sondeos y toma de muestrasProcedimiento de campo

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Excavaciones, sondeos y toma de muestrasProcedimiento de campo

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Sondeo o perforación, método mécanico

• Metodo utilizado para perforaciones profundas

• Según el método de perforación no es tan preciso como el manual.

- Rotación en seco- Método de percusión y lavado- Método de rotación y lavado

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Numero, tipo y profundidad de los sondeos

Estos dependerán de tres cosas principalmente:1. Importancia de la obra 2. Tipo de la obra3. Tipo de suelo estudiadoDe acuerdo a esto existe lineamientos a seguir: • Según NSR-98, Título H, Capitulo H.4

(Realizar ejercicio)

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Numero, tipo y profundidad de los sondeos

• Según algunos autores, desde el punto de vista práctico

Profundidad:- Profundidad del sondeo entre 1.5B y 3B (B Ancho de la ciementación)- Lugar donde se abaten los esfuerzos a alrededor de 5% al 10% de su valor original.- Criterio de encontrar un estrato resistente

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Numero, tipo y profundidad de los sondeos

Profundidad:- Para edificios, D (Profundidad del Sondeo).Si B<2L D=0.8(P.B)Si B>2L D= (P.B)(P =Peso edif/L.B, debe estar entre 1 y 3 Kg/cm2)- En terraplenes,, D= 1 – 1.5 L- En caso de muros de contención, D = H, H altura del muro de contención

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Numero, tipo y profundidad de los sondeos

Numero:- Separación promedio de alrededor de 15m, en edificaciones, y en ocasiones hasta 30m- Edificaciones industriales de un solo piso, 30m -90m- Carreteras, en investigación de la subrasante, entre 300m y 600m- Presas de tierra y diques, 30m – 60m- Excavación para préstamo 30m – 120m

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Numero, tipo y profundidad de los sondeos

• Según las Especificaciones Generales de Construcción de Carreteras, INV- El numero, tipo y profundidad de las muestras se encuentra en cada especificación citada.

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Ejercicio

• Conformar un perfil estratigrafico con los datos, obtenidos de cuatro sondeos realizados en el mapa dibujado.

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