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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 lasinvestigaciones de campo

Evaluar el lugar Permitir un diseño adecuado y

económico Planear el mejor método

constructivo

Objetivo de lasinvestigaciones de campo

Predecir y contrarestar lasdificultades

Determinar las variaciones en lascondiciones ambientales

Analizar alternativas de lugares

Objetivo de lasinvestigaciones 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 derelleno:

Encontrar el yacimiento adecuado

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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

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Organización del trabajo

Campaña Laboratorio

Exploración del subsuelo

Excavaciones a cielo abierto Perforaciones Métodos geofísicos

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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

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Perforaciones a inyecciónde agua

Video avance deperforación coninyección de agua

Perforaciones con ensayoS.P.T.

Se obtiene unparámetro (N)relacionado con laresistencia del sueloSe obtiene muestradel suelo

Video ensayo SPT

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Masa de 140lb(63,5 kg)

Caída de 30”(76cm)

Se cuenta elnúmero degolpes necesariospara lograr unapenetración deltomamuestra de 45cm, en 3secuencias de15cm cada una.

N es el número de golpes necesarios paraque el tomamuestra penetre los últimos 30cm en el suelo.

157863m a 3,45m

127552m a 2,45m

105541m a 1,45m

N15cm15cm15cmProfundidad

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Tomamuestra Moretto

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Tomamuestra Terzaghi

Tomamuestra Terzaghi

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Correlación entre el SPT y elángulo de fricción interna de lasarenas

Relación entre la consistencia dearcillas saturadas, N y laresistencia 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

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Perforaciones con punta decono

Estáticos Dinámicos

Punta de cono

DCP•Masa de8kg•Caída de575 mm

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Penetrómetro dinámico de conoDCP

Herramienta capaz de valorar lacapacidad del suelo de fundaci ón

Mide la penetración por golpe atraves de las distintas capascomponentes de un terrapl én

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

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Tipos de perforaciones

Perforaciones en grava Perforaciones con máquina rotativa

para roca

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RQD= Relación entre la de 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 pareddelgada

M.J. Hvorslev Hincado del tubo ejerciendo presi ón

continuada, nunca golpes Grado de alteración depende de la

“relación de áreas”Ar (%)= 100x(De

2 –Di2)/De

2

Para tomamuestras de 2” Ar <10%

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Métodos geofísicos

Sísmicos De resistencia eléctrica Magnéticos y gravimétricos

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Cantidad de perforaciones

Depende: del conocimiento previo de la importancia de la obra en proyecto CIRSOC 401

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Ubicación de lasperforaciones

Cubrir toda la planta (nonecesariamente en coincidencia conla zona más cargada)

Puentes: en coincidencia con la zonade pila y estribo

Densidad de puntos de prospecci ón (de la propuestadel CIRSOC 401)

La cantidad mínima de puntos de prospección es de dospara viviendas unifamiliares de hasta dos plantas encondiciones geotécnicas conocidas. Para el resto de los casosvale lo indicado en los párrafos siguientes.La distancia máxima entre puntos de prospecci ón sedetermina con la expresi ón

l= x lodonde se obtiene de la tabla 3.1 en función del tipo deconstrucciónlo 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 cadatorre

Líneas de transmisión eléctricaC-9

1.0una en cadaestructura

Obras portuarias discontinuasC-8

-dos en cadapila o estribo

Puentes con luces mayores de 35 m y/o con calzadas separadas(tableros paralelos)

C-7

-1 en cada pilao estribo

Puentes con luces de hasta 35mC-6

0.63Edificios de carácter monumental o singular, o con m ás 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 ta nques dealmacenamiento

C-4

0.83Edificios de viviendas u oficinas de 4 a 10 plantas o que, tenie ndohasta 4 plantas, no cumplen las condiciones anteriores

C-3

1.03Edificios para vivienda o industriales, de hasta 4 plantas sin m uros decarga, con estructura muy deformable y cerramiento independiente

C-2

1.03Edificios para vivienda o industriales, hasta 2 plantasC-1

Coef. dist. máx.

e/pros-pecciones

Cantidadmínimade pros-

pecciones

DescripciónCod

Tabla 3.1. Elementos para el c álculo de la distancia

máxima entre puntos de prospecci ón.

Turbas y suelos no comprendidos en los puntos anteriores

Suelos expansivos.

Suelos colapsables, licuefaccionables

Terrenos volcánicos.

Calizas con problemas de disoluci ón (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 fluvia les.

Morenas y depósitos glaciares.

Antiguas llanuras de inundación de ríos divagantes (con meandros).

Cauces, terrazas y deltas de r íos torrencialesT-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 r íos.T-2: Terrenosde variabilidadmedia

l0 = 20 – 30 m

Depósitos granulares gruesos no fluviales, con contenido significati vo de suelos y/o agregados finos.

Rocas sedimentarias (areniscas, arcillitas, limolitas, etc.)

Terrazas de grandes r íos en su curso medio o bajo.

Sedimentos finos consolidados (margas, arcillas, limos, loess ce mentado, etc.), con relieve suave ygran espesor.

T-1: Terrenosde variabilidad baja

l0 = 30 – 40 m

Descripción del terrenoGrupo

Tabla 3.2. Distancias máximas entre puntos dereconocimiento según tipo de terreno.

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Profundidad de lasperforaciones

Función del tamaño de la fundación

Depende si en el subsuelo haycapas de arcilla blanda

Importante: tomar nota si sealcanza el nivel de la napa fre ática

Tipo de muestras obtenidas

Alteradas

Inalteradas

Muestras de suelo inalteradas

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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 subterr ánea(nivel del agua- presión de poro-

permeabilidad) Presiómetro

Ensayos en laboratorio Humedad Densidad Determinación de G Plasticidad Permeabilidad Consolidación Corte Químicos

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Instrumentación de campo Informe de resultados

Anteproyecto de Reglamento CIRSOC 401"Reglamento Argentino de EstudiosGeotécnicos”en Discusión Pública Nacional

CAMPO DE VALIDEZEste Reglamento Nacional de Seguridad , establece losrequerimientos mínimos que deben cumplir los estudios geot écnicosnecesarios en todo proyecto de estructuras.Este Reglamento especifica las investigaciones a realizar, engeneral, en un predio o extensi ón de terreno, con el fin de conocer suscaracterísticas y propiedades geotécnicas y poder determinar lascondiciones de su utilización para una determinada construcción,como losrecaudos de seguridad a adoptar en relaci ón con los terrenos yconstrucciones adyacentes.El presente Reglamento no contempla la Investigaci ón Geotécnicanecesaria para los proyectos de t úneles, los que se consideran obrasespeciales, sujetas a especificaciones particulares emitidas por elComitente correspondiente.