Reconocimiento de suelos - fceia.unr.edu.ar de suelos 2011... · Depósitos granulares gruesos no...
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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.