Your SlideShare is downloading. ×
Exploracion de campo
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Thanks for flagging this SlideShare!

Oops! An error has occurred.

×

Introducing the official SlideShare app

Stunning, full-screen experience for iPhone and Android

Text the download link to your phone

Standard text messaging rates apply

Exploracion de campo

5,141
views

Published on


1 Comment
3 Likes
Statistics
Notes
No Downloads
Views
Total Views
5,141
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0
Actions
Shares
0
Downloads
201
Comments
1
Likes
3
Embeds 0
No embeds

Report content
Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
No notes for slide

Transcript

  • 1. DEPARTAMENTOMECANICA DESUELOSFACULTAD DE INGENIERA CIVILUNIVERSIDAD NACIONAL DEINGENIERIAIng. German Walter Tello Palacios
  • 2. EXPLORACION DE CAMPOEn el diseño y la construcción de una edificación esnecesario realizar la exploración del lugar seleccionado.Del tamaño dependerá el programa de la exploración.Sin embargo siempre es necesario llevarla a cabo auncuando la obra sea pequeña
  • 3. OBJETIVOSLos objetivos de la exploración de campo son:a) Evaluar la conveniencia general del lugarb) Permitir la preparación de un diseño adecuado y económico.c) Planear el método de construcción, predecir y contrarrestar las dificultades que pueden surgir durante la construcción.d) Determinar las variaciones de las condiciones del terreno
  • 4. ETAPASLas etapas de exploración de campo son:a) Estudio de gabinete, es la reunión de información del lugar como mapas y dibujos.b) Reconocimiento del lugar por geólogos, topógrafos, ingenieros de mecánica de suelos, hidrólogos, etc.  Se debe reunir información acerca de la topografía y geología básica  Se debe examinar las condiciones locales como: clima, corrientes de agua, condiciones de agua subterránea  Se debe realizar registros fotográficos.
  • 5. c) Exploración detallada del sitio y muestreo: investigación de la geología en detalle y condiciones superficiales del suelo, usando pozos de prueba, galerías, perforaciones, ensayos de penetración, métodos geofísicos, estudios de las condiciones de agua subterránea (incluso después de terminar la obra); examen de las estructuras existentes y adyacentes para detectar grietas y asentamientos, localizados de estructuras subterráneas o cavidades, tubos enterrados, ductos de servicio, etc., toma de muestras para exámenes mas detallados y ensayos de laboratorio.d) Prueba de laboratorio con las muestras: ensayos con muestras alteradas y no alterada elegida por el grupo de exploración. Ensayos estándar de suelos para fines de clasificación y ensayos especiales para determinar su comportamiento mecánico de resistencia, compresibilidad y permeabilidad: resistencia al corte, consolidación, permeabilidad, etc.
  • 6. e) Ensayos in situ: Ensayos llevados a cabo en el propio lugar, ya sea antes o durante el proceso de construcción; pruebas en el suelo talos como veleta de corte, penetración cónica de caña partida, pruebas de placa de cargas directa, pruebas de colapso, etc.f) Reporte de resultados: detalles de estudio geológico, incluyendo estructuras, estratigrafía y mapeado, resultados de perforaciones, resultados de las pruebas de laboratorio, incluyendo los registros de excavaciones, referencias de muestras e interpretaciones estratigráficas, recomendaciones para investigación complementarias y ensayos adicionales, sistemas de monitoreo de la construcción y de la post-construcción.
  • 7. POZOS DE PRUEBAS O CALICATASEn los suelos cohesivos y rocas blandas por encima del nivelfreático, las calicatas suelen ser preferibles a las perforaciones,se logran con facilidad con una excavadora mecánica oincluso a mano y tienen la ventaja de que exponen la sucesiónde estratos para facilitar su inspección visual.La principal desventaja es que están limitados a profundidadesde 2m a 3m, o quizás un poco mas con excavación manualadicional.Las paredes laterales de los pozos deben soportarse de maneraadecuada, aun cuando solo vayan a quedar abiertas porperiodos cortos, también puede ser necesario instalar algúnequipo de bombeo de agua, en especial cuando se trata derocas y suelos permeables. Las muestras pueden tomarsemanualmente del fondo y de las paredes laterales del foso. Lospozos de prueba resultan muy útiles en los suelos que contienencantos o guijarros, para observaciones del agua subterránea.
  • 8. Pozos de Prueba ocalicatas
  • 9. POSTEADORAS MANUALESEl barreador manual (posteadora o Iwan Auger) es unaherramienta manual muy simple que se usa para perforacioneso sondajes en suelos blandos hasta una profundidad de 5m a6m.La forma usual es un barrenador semicilíndrica de 10cm dediámetro, unido por medio de una serie de varillas de extensiónde 1m a un mango en forma de cruceta que se hace girarmanualmente desde la superficie.Las cucharas acopladas en el extremo para extraer muestrastienen diseño especial cuando se trate de suelos puramentecohesivos (arcillas) o friccionantes (arenas).
  • 10. Posteadora Manual
  • 11. PRUEBA DE PENETRACIONESTANDAR (SPT) ASTM -1586El ensayo de Penetración Estándar(S.P.T.) consiste en contabilizar el N(Número de golpes) necesariospara ser penetrar un tubo ocuchara de caña partida de = 2”de diámetro interior en un total de45 cm, utilizando un martillo de 140lb de peso, dejado caer desde 30”(0.76 cm de altura). El valor de N deensayo de penetración,corresponde para los 30 últimoscentímetros de penetración.A partir de los resultados del ensayoSPT se pueden obtener parámetrosde resistencia cortante para suelosarcillosos saturados y arenasutilizando correlaciones empíricas
  • 12. Equipo SPT
  • 13. Equipo SPT
  • 14. PERFORACION MEDIANTE LAVADOUn método alternativo son los denominados perforaciónmediante lavado denominados «wash boring» utilizados enNorteamérica. Sin embargo el grado de disturbancia es mayor.En este sistema la perforación se conecta una pequeña bombade agua que inyecta un chorro continuo de agua a las varillasde extensión que son huecas y acaba en taladro, puntero ocincel con orificios laterales por donde el agua sale a presión.Conforme se va percutando o rotando contra el fondo de laperforación el agua a presión va lavando y expulsando laspartículas de suelo.Los suelos finos con baja humedad sufren mayores alteracionessobre todo en suelos de estructura porosa y colapsable. Ensuelos arenosos con gravas, existe posibilidad que las gravas nopueden ser extraídas mediante flujo de agua y distorsionen losresultados de los ensayos de penetración.
  • 15. Equipo Wash Boring
  • 16. PERFORACION ROTATORIA DIAMANTINAEn suelos duros y rocas se usan perforadas con broca de coronacon incrustaciones de diamante amorfo accionada a motorque consiste en una barra hueca de diámetro pequeño quecuenta con una broca por su extremo inferior.La barra gira a velocidad que van de 600 a 1200 rpm haciendocircular agua a presión controlada a través de la broca. Losfragmentos desprendidos por el corte anular se transportanhasta la superficie junto con el agua de circulación.Por lo general, se lleva a cabo una corrida de perforación de1m a 3m antes de elevar la sarta y extraer la muestra. Lostamaños comunes mas usuales para los barriles muestreadoresde campo varían entre 3cm y 10cm, aunque es posible contarcon equipos de mayor diámetro para usos especiales.
  • 17. PerforaciónRotatoriaDiamantina
  • 18. ENSAYOS DE PENETRACION LIGERA DE CONO, SPL o DPLSe utiliza el Cono Ligero Alemán de acuerdo a la Norma DIN4094 incorporada en la Norma Técnica E0.50 de Suelos yCimentaciones por el Ministerio de Transportes,Comunicaciones, Vivienda y Construcción. Dado que el ConoAlemán transmite la misma cantidad de energía especifica queel Ensayo de Penetración Estándar SPT Norma ASTM 1586 segúnla Norma DIN no es necesario utilizar correlaciones para lainterpretación de los resultados.El equipo de cono ligero consiste de un cono de punta cónicade 90º y 2.20cm de diámetro.EL martillo pesa 10kg y la altura de caída es de 50cmEl valor Npsl corresponde al numero de golpes para conseguir10cm de penetración.
  • 19. El ensayo es continuo y seregistra valores cada 10cm.Por la cantidad de datos de laresistencia a la penetracióneste ensayo es muyrecomendado encimentaciones.La principal limitación delensayo es la presencia degravas en el subsuelo quealteran los resultados o en elpeor de los casos impide elensayo.
  • 20. PRUEBA DE VELETA DE CORTECon mucha frecuencia loslimos y las arcillas blandas y deconsistencia media encondición saturada, enespecial las de origen aluvial ode aguas poco profundaspresentan grandes dificultadespara el muestreo debido a labaja consistencia. La pruebade veleta de corte diseñadasolamente para medir laresistencia cortante «in situ» nodrenado, cuando el suelo estasaturado.
  • 21. Una veleta de cuatro aspas montada en el extremo de unavarilla, se hinca en el suelo y se hace girar a una velocidadconstante de entre 6 y 12 grados/min hasta que se produce elcorte del cilindro de suelo contenido en las aspas. Se registra latorsión máxima necesaria para permitir el corte rápido(medición de la resistencia en la condición «no drenada»)Se recomienda que para suelos blandos (Cu < 0.50 kg/cm2), eltamaño del aspa sea de 7.50cm de ancho y 15cm de longitud.Para suelos un poco mas resistentes (0.50 < Cu < 1.0 kg/cm2) eltamaño debe ser de 5 x 10cm.La varilla de la veleta y las extensiones se protegen con unacamisa para evitar que se adhiera el suelo durante laaplicación de la torsión. Dependiendo de la naturaleza delsuelo, las pruebas de veleta pueden efectuarse aprofundidades hasta de 60m a 70m.
  • 22. ENSAYO DE REFRACCION SISMICACuando es necesario investigar ladisposición de la estratigrafía demanera preliminar ocomplementaria los ensayos derefracción sísmica constituyen unmedio rápido y económico.El ensayo consisten en medirmediante una serie de geófonos, lapropagación de las ondas de corte,Vs generadas por una pequeñaexplosión o golpe de martillo.Los suelos presentan diferentesvalores de velocidades de ondas decorte y mediante correlaciones sedeterminan el tipo de suelos y laestratigrafía del subsuelo.
  • 23. Método de Refracción Sísmica
  • 24. DEPOSITOS DE SUELOS NATURALES EN EL PERUSUELOS TIPO I: GRAVAS+CANTOS+BOLEOS+BOLONERIA  Suelos Aluvionales, hormigón de rio. Caso de Lima.  Suelos Coluviales. Caso de La Oroya.  Suelos Aluviales. Caso de Huaraz.  Suelos Morrenicos.  Lechos de Ríos.  Terrazas Aluviales de Ríos Torrentosos. Caso de Huancayo.SUELOS TIPO II: ARENAS UNIFORMES+LIMOS+ARCILLAS  Suelos Eólicos y Marinos. Caso de La Molina, Chimbote y Piura.  Suelos de Inundaciones. Caso de Ica, Cañete e Iquitos.
  • 25. SUELOS TIPO III: ARCILLAS BLANDAS  Suelos Lagunares. Caso de Puno y Junín.  Suelos de Inundaciones Temporales. Caso de Aguajales.  Represamientos temporales. Caso de Huaraz.SUELOS ESPECIALES  Suelos Sobreconsolidados. Caso de Chiclayo, Talara e Iquitos.  Suelos Resecados. Caso del Callao.
  • 26. SUELOS TIPO I: GRAVAS+CANTOS+BOLEOS+BOLONERIA Suelos Pobremente Gradados. Depósitos Consolidados son Estables Mecánicamente: permeabilidad : muy permeable, k min 10-2 cm/seg Resistencia : excelente cohesión : baja o nula, C’ máx. 2 a 4 tn/m2 fricción : alta, ‘ entre 36º y 40º peso unitario : alto, entre 2.2 y 2.4 tn/m3 tamaño máx. de partículas : entre 20 y 80cm compresibilidad : casi nula, del orden de mm. capacidad de soporte : entre 2.5 y 8 kg/cm2 modulo elástico : entre 800 y 1500 kg/cm2
  • 27.  Contenido de Finos mayor de 15% influye en la Resistencia C.F. mayor del 30% Resistencia No Drenada seria la desfavorable Contenido de Arenas y Carbonatos influye en la compresibilidad Evaluación Superficial: + Ensayo de Densidad Natural «in situ» + Se utilizan Pozos de Pruebas de 80cm de lado + Norma ASTM 4914-89 Evaluación Profundad mediante perforaciones: + Diamantina (con agua y funda) en cualquier caso + Percusión con Martillo (en seco y enfundado) sin N.F. La Perforación Diamantina produce Resultados Pobres La Perforación con Martillo de Percusión es Excelente Control de Velocidad de Avance Relacionado con Estratigrafía.
  • 28.  Depósitos No Consolidados presentan Problemas de Asentamientos.En este tipo de deposito seRecomiendan cimentacionesmediante zapatas aisladas queconcentren la carga de laestructura en la cimentaciónpara luego ser transmitida alsubsuelo.
  • 29. SUELOS TIPO II: ARENAS UNIFORMES+LIMOS+ARCILLAS Suelos Mecánicamente Inestables Son Compresibles y de Baja Resistencia Fenómenos de Colapso y Licuación Evaluación Superficial hasta 6m u 8m. + Ensayo de Densidad Natural «in sutu» + Método de Cono de Arena + Ensayos de Corte Directo a la misma densidad natural + Ensayos Triaxiales CD a la misma densidad natural + Ensayos de Colapso ASTM D 5333 + Ensayo de Placa de Carga Directa ASTM S 1194 + Ensayos de Penetración Ligera, SPL DIN 4091 + Ensayo de Penetración Standard SPT ASTM D 1586 + Auscultación Cono de Peck + Perforaciones con Posteadora Manual Ensayo de SPT es el mejor y recupera muestras
  • 30.  Ensayo de SPL rápido y económico Limitaciones de los Ensayos de Penetración + Presencia de Gravas + Componente fina Evaluación Profunda mediante Perforaciones + Lavado o «Wash Boring» con/sin funda + Helicoidal Abierta sin funda + Rotatoria con funda El Método de Lavado Distorsiona el Suelo El Helicoidal abierto es el Rápido, Económico y Excelente El Rotatorio es lento y mas Costoso
  • 31. En este tipo de suelos se recomienda zapatas aisladasconectadas mediante vigas de cimentación. La capacidadadmisible puede tener valores intermedios (no bajos entre 1.0 y2.0 kg/cm2) y los asentamientos suelen ser mayores de 2cm; sinembargo deberán ser siempre menores de 3 a 4cm.Los asentamientos podrán ser absorbidos por las vigas decimentación, es decir, el diseño de las vigas de cimentación sebasara en los asentamientos diferenciales que pueden ocurriren la cimentación.El valor de los asentamientos diferenciales podrá serconsiderado entre el 75% y 100% de los asentamientosinstantáneos totales.
  • 32. SUELOS TIPO III: ARCILLAS BLANDAS Suelos muy compresibles. Suelos que presentan asentamientos instantáneos por flujo plástico y asentamientos con el tiempo debido a consolidación.En este tipo de suelos se recomienda cimentaciones profundasy en estructuras livianas, losas de cimentación.La capacidad admisible es menor a 0.5 kg/cm2 y losasentamientos de las cimentaciones convencionales son delorden de 10cm.