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1IHOBE, S.A.

Eusko Jaurlaritzako Lurralde Antolamendu, Etxebizitza eta Ingurugiro Saileko Ingurugiro

Kudeaketarako Sozietate Publikoa, IHOBE, S.A.k Laginketarako Gidaliburu

Metodologikoa berriz aztertu du, arlo hoentan dauden premiei erantzun nahian.

IHOBE, S.A.ko Zuzendari Orokor den Jose Luis Aurrekoetxea jaunak espreski emannahi dizkie eskerrak gidaliburu honen lehen argitalpenean parte hartutako guztiei eta

berau berriz aztertzen lagundutako ondokoei:

- COVITECMA, S.A.ko Alfonso Aguilar, Ignacio Barco, Jose Luis Barroso eta

Ana Santa Marta-ri.

Gidaliburuko zuzendaritza eta koordinazioa Jose Javier Castillo-k egin du, IHOBEko

Ana Isabel Alzola koordinatzaile orokor eta Igancio Quintana zuzendari tekniko izan

direlarik.


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GUA METODOLGICA PARA LA TOMA DE MUESTRAS

2 IHOBE, S.A.

IHOBE, S.A., Sociedad Pblica de Gestin Ambiental del Departamento de Ordena-cin del Territorio, Vivienda y Medio Ambiente del Gobierno Vasco ha revisado la Gua

Metodolgica para la Toma de Muestras, con el fin de dar respuesta a las necesidades

existentes en la materia.

El Director General de IHOBE, S.A. Jos Luis Aurrecoechea, agradece expresamente a

todos aquellos participantes en la elaboracin de la primera edicin de esta gua su

colaboracin y la participacin en la revisin de la misma a:

- Alfonso Aguilar, Ignacio Barco, Jos Luis Barroso y Ana Santa Marta de

COVITECMA, S.A.

La direccin y coordinacin de la gua ha sido llevada a cabo por Jos Javier Castillo

bajo la coordinacin general de Ana I. Alzola y la direccin tcnica de Ignacio Quintana

de IHOBE, S.A.


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Indice

3IHOBE, S.A.

INDICE

1. INTRODUCCIN............................................................................................................................................................... 111.1. OBJETIVOS............................................................................................................................................................................... 11

1.2. AMBITO DE APLICACIN Y ALCANCE........................................................................................ 12

1.3. CONTENIDO ......................................................................................................................................................................... 13

2. FACTORES A TENER EN CUENTA ANTES DEL MUESTREO ............ 152.1. INTRODUCCIN ........................................................................................................................................................... 15

2.2. FACTORES ASOCIADOS A LOS OBJETIVOS DE LA CAMPAA Y LOS CONTAMINANTES PRESENTES.................................................................................................. 16

2.3. FACTORES ASOCIADOS A LAS CARACTERSTICAS DEL TERRENO A INVESTIGAR .................................................................................................................................................................... 16

2.4. FACTORES OPERATIVOS.................................................................................................................................... 17

2.5. PLANIFICACIN DE LOS TRABAJOS............................................................................................... 19

3. MTODOS DE PERFORACIN Y MUESTREO DE LA FASE SLIDA ................................................................................................................................................................................................... 21

3.1.RECOMENDACIONES GENERALES PARA EL MUESTREO DE LA FASE SLIDA .......................................................................................................................................................................................... 22

3.2. CALICATAS............................................................................................................................................................................... 23

3.3. SONDEOS MANUALES.......................................................................................................................................... 24

3.3.1. EQUIPOS DE PERFORACIN Y MUESTREO ................................................... 25

3.3.1.1. Sonda de Embudo ....................................................................................................................... 253.3.1.2. Sonda Edelman ........................................................................................................................ 26

3.3.1.3. Sonda manual de media caa ................................................................................... 26

3.3.1.4. Sonda manual Riverside .............................................................................................. 27

3.3.1.5. Sonda para gravas....................................................................................................................... 28

3.3.1.6. Sonda para suelos arenosos .......................................................................................... 29

3.3.1.7. Sonda de pistn .............................................................................................................................. 29

3.3.1.8. Sonda manual helicoidal..................................................................................................

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4 IHOBE, S.A.

3.3.2. SISTEMAS DE MUESTREO PARA SONDEOS MANUALES............. 303.4. SONDEOS LIGEROS................................................................................................................................................... 32

3.4.1. EQUIPOS DE PERFORACIN Y MUESTREO ................................................... 33

3.4.1.1. Sonda helicoidal ........................................................................................................................... 33

3.4.1.2. Sonda acanalada........................................................................................................................... 34

3.4.1.3. Sonda acanalada reforzada............................................................................................ 35

3.4.2. SISTEMAS DE MUESTREO PARA SONDEOS LIGEROS...................... 36

3.5. SONDEOS MECNICOS.............................................................................................................................. 40

3.5.1. CONSIDERACIONES GENERALES ................................................................................... 403.5.2. EQUIPOS DE PERFORACIN ................................................................................................. 41

3.5.2.1. Percusin ................................................................................................................................................. 41

3.5.2.2. Rotacin.................................................................................................................................................... 42

3.5.2.2.1. Rotacin con cor onas de per foracin........................................................... 42

3.5.2.2.2. Rotacin con cir culacin di recta........................................................................ 44

3.5.2.2.3. Rotacin con a ir e.................................................................................................................... 45

3.5.2.2.4. Rotacin con bar r ena helicoida l.......................................................................... 46

3.5.2.3. Rotopercusin neumtica ................................................................................................ 463.5.2.4 Pozos de hinca .................................................................................................................................. 47

3.5.3. SISTEMAS DE MUESTREO PARA SONDEOS MECNICOS ......... 49

3.5.3.1. Consideraciones generales............................................................................................. 49

3.5.3.2. Sistemas de muestreo en los mtodos de perforacin a rotacin ...................................................................................................................................................... 49

3.5.3 .2.1. Saca testigos de par ed sencil la.................................................................................. 50

3.5.3 .2.2. Saca testigos de par ed doble....................................................................................... 51

3.5 .3.2.3 . Sacatesti gos extrable con cable........................................................................... 523.5.3 .2.4. Saca testigos par a ar enas y gravas..................................................................... 53

3.5.3.2.5. Tomamu estras de pared gruesa...........................................................................53

3.5.3 .2.6. Tomamuestras Shelby....................................................................................................... 54

3.5.3.3. Sistemas de muestreo por rotacin con barrenas helicoidales .......................................................................................................................................... 55

3.5.3.3.1. Bar renas helicoidales hu ecas................................................................................. 55

3.5.3 .3.2. Tomamuestras cilndr ico.............................................................................................55

3.5.3.4. Sistemas de muestreo en sondeos a percusin ..................................56


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5IHOBE, S.A.

3.5.3 .4.1. Sacatestigos par a sondas de percusin........................................................ 563.5.3 .4.2. Cucharas o vlvu las de limpieza........................................................................ 57

3.5.3.5 Sistemas de muestreo en sondeos a rotopercusin neumtica................................................................................................................................................. 59

3.6. TOMA DE MUESTRAS DE SEDIMENTOS............................................................................. 61

3.6.1. EQUIPOS DE MUESTREO ............................................................................................................. 61

3.6.1.1. Sonda de sedimentos manual ..................................................................................... 61

3.6.1.2. Sonda Beeker ..................................................................................................................................... 62

3.6.1.3. Sonda de cada libre................................................................................................................ 63

3.6.1.4. Draga tipo Ekman...................................................................................................................... 63

3.6.1.5. Draga tipo Ponar........................................................................................................................... 64

3.6.1.6. Muestreadores de sedimentos en suspensin (partculas)...... 65

3.6.2. SISTEMAS DE MUESTREO DE SEDIMENTOS................................................... 66

3.6.2.1. Muestreo mediante sondas............................................................................................. 66

3.6.2.2. Muestreo mediante dragas.............................................................................................. 66

3.7. MUESTREOS DE ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS CONTAMINADOS................................................................................................................................................. 67

3.8. TOMA DE MUESTRAS DE MATERIALES Y RESIDUOS ABANDONADOS.................................................................................................................................................... 68

4. POZOS DE CONTROL...................................................................................................................................... 71

4.1. INTRODUCCIN ................................................................................................................................................... 71

4.2. CONSTRUCCIN DE POZOS DE CONTROL.............................................................. 73

4.2.1. PROCEDIMIENTOS GENERALES........................................................................................ 73

4.2.2. CONSTRUCCIN DEL POZO DE CONTROL ................................................ 744.2.2.1. Limpieza del pozo de control .................................................................................... 75

4.2.2.1.1. Limpieza du ran te la perforacin median te la ba tera

de per foracin ..........................................................................................................................75

4.2.2.1.2. Limpieza con vlvu las o cuchar as.................................................................... 75

4.2.2.1.3. Limpieza mecnica con agua o lodo............................................................. 76

4.2.2.1.4. Limpi eza con a ir e a al ta presin.......................................................................... 76

4.2.2.2. Entubado, equipamiento y acabado del pozo de control ...... 76

4.2.2 .2.1. Colocaci n y car actersti cas del en tubado.............................................. 76


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6 IHOBE, S.A.

4.2.2.2.2. Equipami en to del pozo de contr ol..................................................................... 814.2.2.2.3. Acabado del pozo de contr ol..................................................................................84

4.2.3. TIPOS DE POZOS DE CONTROL ..................................................................................... 87

4.2.3.1. Pozo de control tipo ...............................................................................................................87

4.2.3.2. Grupo de pozos de control ...........................................................................................89

4.2.3.3. Pozo de control individual con muestreadores a diferentes profundidades...................................................................................................91

4.3. ENSAYOS DE CAMPO DURANTE LA CONSTRUCCIN DE POZOS DE CONTROL....................................................................................................................................92

4.3.1. ENSAYO DE PERMEABILIDAD LUGEON .............................................................93

4.3.2. ENSAYO DE PERMEABILIDAD LEFRANC .............................................................94

4.3.3. ENSAYO DE PERMEABILIDAD GILG-GAVARD ...........................................96

4.3.4. SLUG-TEST ...................................................................................................................................................... 98

4.4. DESARROLLO DE POZOS DE CONTROL ...................................................................... 100

4.4.1. MTODOS O SISTEMAS DE DESARROLLO DE POZOS DE CONTROL........................................................................................................................................................101

4.4.1.1. Sobrebombeo con bombas sumergibles..................................................101

4.4.1.2. Bombeos de desarrollo con aire......................................................................... 102

4.4.1.3. Bombeo de vaco .....................................................................................................................102

4.4.1.4. Bombeo de pulso mecnico ..................................................................................... 103

4.4.1.5. Lavado e inyeccin ............................................................................................................... 103

4.4.1.6. Bombeo mediante bailer ...............................................................................................103

4.4.2 PROCEDIMIENTOS Y RECOMENDACIONES DE ACTUACIN ..................................................................................................................................................103

5. TOMA DE MUESTRAS DE LA FASE LQUIDA .................................................1075.1. INTRODUCCIN ............................................................................................................................................... 107

5.2. TOMA DE MUESTRAS DE AGUAS SUBTERRNEAS EN POZOS DE CONTROL........................................................................................................................................................... 108

5.2.1. PROCEDIMIENTOS GENERALES .................................................................................... 108

5.2.1.1. Mediciones in-situ ..................................................................................................................109

5.2.1.2. Purgado del pozo .....................................................................................................................110

5.2.1.3. Toma de muestras....................................................................................................................111


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Indice

7IHOBE, S.A.

5.2.2. OPERACIONES AUXILIARES.................................................................................................1125.2.2.1. Medicin del nivel de agua....................................................................................... 112

5.2.2.2. Medicin del espesor de fase libre .................................................................113

5.2.2.2.1. Sonda de in ter fase........................................................................................................... 113

5.2 .2.2 .2. Clcu lo del espesor r eal de fase li br e.......................................................... 114

5.2.2.3. Otras mediciones..................................................................................................................... 116

5.2.2.4. Filtrado de las muestras...................................................................................................117

5.2.2.5. Acondicionamiento y conservacin de muestras.......................118

5.2.3. EQUIPOS Y SISTEMAS DE MUESTREO DE AGUAS SUBTERRNEAS .....................................................................................................................................118

5.2.3.1. Sistemas manuales de depsito ........................................................................... 119

5.2.3 .1.1. Tomamuestras de vlvu la o bola....................................................................119

5.2.3.2. Sistemas de bombeo ............................................................................................................ 120

5.2.3.2.1. Bomba de pistn o cebado man ual.............................................................120

5.2.3.2.2. Bombas sumergibles convencionales......................................................... 121

5.2.3 .2.3. Bombas sumergibles neumticas.................................................................... 122

5.2.3 .2.4. Bomba peri stlti ca...........................................................................................................1235.2.3 .2.5. Tomamuestras au tomtico....................................................................................124

5.2.4. TOMA DE MUESTRAS DE AGUAS SUBTERRNEAS SIN INSTALACIN DE POZOS DE CONTROL ....................................................... 126

5.3. TOMA DE MUESTRAS DE AGUAS SUBTERRNEAS EN LA ZONA NO SATURADA ............................................................................................................................... 127

5.3.1. EQUIPOS Y SISTEMAS DE MUESTREO .................................................................128

5.3.1.1. Lismetros............................................................................................................................................ 128

5.3.1.2. Filtros de membrana............................................................................................................ 129

5.3.1.3. Cajas o varillas porosas...................................................................................................129

5.3.1.4. Tomamuestras de succin ............................................................................................ 130

5.4. TOMA DE MUESTRAS DE AGUAS SUPERFICIALES.........................................130

5.4.1. PROCEDIMIENTOS GENERALES.............................................................................................131

5.4.2. EQUIPOS Y SISTEMAS DE MUESTREO DE AGUAS

SUPERFICIALES.................................................................................................................................................132

5.4.2.1. Muestreadores Kemmerer .............................................................................................132

5.4.2.2. Muestreador de bomba Bacon...............................................................................133


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8 IHOBE, S.A.

5.5. TOMA DE MUESTRAS DE RESIDUOS LQUIDOS..............................................1345.5.1. PROCEDIMIENTOS GENERALES ..................................................................................... 135

5.5.2. EQUIPOS Y SISTEMAS DE MUESTREO ..................................................................136

5.5.2.1. Tubo de vidrio y bailer ...................................................................................................... 136

5.5.2.2. Muestreador Coliwasa ....................................................................................................... 137

5.5.2.3. Muestreador de bomba Bacon...............................................................................138

5.5.2.4. Muestreador subsuperficial .........................................................................................138

6. TOMA DE MUESTRAS DE LA FASE GASEOSA................................................1396.1. INTRODUCCIN ................................................................................................................................................139

6.2. MUESTREO DEL AIRE INTERSTICIAL DEL SUELO .............................................139

6.2.1. PRECAUCIONES GENERALES EN EL MUESTREO DE AIRE INTERSTICIAL ..............................................................................................................................140

6.2.2. SISTEMAS PASIVOS DE MUESTREO ...........................................................................141

6.2.3. SISTEMAS ACTIVOS DE MUESTREO .........................................................................142

6.2.3.1. Sonda manual de muestreo ........................................................................................142

6.2.3.2. Sonda mecnica de muestreo .................................................................................1436.2.4. SISTEMA PARA LA RECOGIDA Y ALMACENAMIENTO DE

GAS.............................................................................................................................................................................146

6.3. MUESTREO DEL AIRE AMBIENTE...............................................................................................147

6.3.1. PRECAUCIONES GENERALES EN EL MUESTREO DE AIRE

AMBIENTE......................................................................................................................................................... 148

6.3.2. INSTRUMENTOS DE MEDIDA DE AIRE AMBIENTE............................149

6.3.2.1. Instrumentos de determinacin cualitativa ..........................................149

6.3.2.2. Instrumentos de determinacin cuantitativa ......................................1496.3.3. EQUIPOS Y ACCESORIOS DE MUESTREO DE AIRE AMBIENTE........150

7. TCNICAS Y EQUIPOS AUXILIARES PARA EL DIAGNSTICO ........... 153

7.1. INTRODUCCIN ................................................................................................................................................153

7.2. TCNICAS Y EQUIPOS PARA EVALUACIN DE METALES...................154

7.3. TCNICAS Y EQUIPOS PARA EVALUACIN DE COMPUESTOS ORGNICOS............................................................................................................................................................. 156


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10 IHOBE, S.A.


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1. Introduccin

11IHOBE, S.A.

1. INTRODUCCIN

El presente docum ento constituye la G ua M etodolgica que, elaborada por

IH O BE, S.A. en el m arco de la Poltica para la Proteccin del Suelo de la

Com unidad Autnom a del Pas Vasco, aborda y desarrolla los aspectos relacio-

nados con los equipos y tcnicas que deben utilizarse para llevar a cabo co-

rrectam ente el m uestreo de los diferentes m edios presentes en los suelos.

Esta edicin de la G ua M etodolgica para la Tom a de M uestras constituye

una actualizacin de los contenidos de la G ua original publicada en 1.994.

1.1. OBJETIVOS

Los objetivos esenciales de la presente G ua pueden resum irse en los si-

guientes:

Contribuir a la hom ogeneizacin de los procedim ientos utilizados para

la tom a de m uestras de los diferentes m edios existentes en los suelos, en

el m arco de las investigaciones de em plazam ientos (potencialm ente)contam inados.

Proporcionar a los diferentes agentes im plicados en tales investigaciones

unas orientaciones bsicas acerca de, por una parte, los principales equi-

pos y tcnicas actualm ente disponibles y, por otra, los criterios m s im -

portantes a tener en cuenta a la hora de seleccionar las tcnicas y equi-

pos en un caso concreto.

Contribuir a m ejorar la calidad de los trabajos de investigacin de suelos

(potencialm ente) contam inados.

En todo caso, la elaboracin de la presente G ua se ha abordado desde la

voluntad de confeccionar una herram ienta de carcter em inentem ente prcti-

co y acorde con el estado actual de la tcnica y de la realidad de la Com unidad

Autnom a del Pas Vasco. A este respecto, el esfuerzo realizado habr de

continuarse en el futuro con revisiones y aportaciones adicionales, en la m edi-

da que evolucionen los factores antes sealados.


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12 IHOBE, S.A.

1.2. AMBITO DE APLICACIN Y ALCANCE

Ambito de ap l icaci n

El m bito de aplicacin de la presente G ua se extiende a todo trabajo de

investigacin y/o recuperacin de suelos (potencialm ente) contam inados que

requiera la tom a de algn tipo de m uestra y que se lleve a cabo en el territorio

de la Com unidad Autnom a del Pas Vasco.

Alcance

La G ua centra el desarrollo de sus contenidos en las tareas de tom a dem uestras de los diferentes m edios presentes en los suelos (fases slida, lqui-

da y gaseosa), as com o de los residuos o m ateriales abandonados que, en

determ inados em plazam ientos, pueden requerir un m uestreo para su caracte-

rizacin. En consecuencia, esta G ua es de especial inters para las fases de

Investigacin Exploratoria e Investigacin D etallada, segn se definen en la

Gua Metodolgica del Estudio Histri co y Diseo del Muestr eo.

Para las tareas antes sealadas, la G ua desarrolla consideraciones acerca

de los siguientes aspectos:

Equipos de tom a de m uestras y auxiliares que son de m s frecuenteaplicacin en las investigaciones de suelos (potencialm ente) contam ina-

dos, describiendo para cada uno su principio de funcionam iento y su

utilizacin prctica.

Recom endaciones tendentes a facilitar la seleccin de los equipos m s

adecuados para determ inadas labores y condiciones de los m edios a

m uestrear.

Procedim ientos de ejecucin de las labores de m uestreo propiam ente

dicho, as com o de otros trabajos com plem entarios habitualm ente im pli-

cados en la tom a de m uestras (perforaciones, instalacin de pozos de

control, etc.).

Precauciones generales y especficas a tener en cuenta a la hora de

ejecutar las tareas objeto de la G ua.

En todo caso, esta G ua no pretende ser un m anual detallado de las dife-

rentes labores que contem pla, sino m s bien una introduccin prctica a los

equipos que con m ayor frecuencia se utilizan en tales labores y a las tcnicas

que se consideran adecuadas para garantizar la calidad y fiabilidad de las

m uestras. Por tanto, en m uchas ocasiones ser preciso acudir a m anuales


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1. Introduccin

13IHOBE, S.A.

especializados o contactar con los sum inistradores de equipos para resolvercuestiones especficas.

Finalm ente cabe sealar que, a la hora de redactar la G ua, se ha tenido en

cuenta el diagnstico prelim inar contenido en elDocumento Estr atgicode lapropuesta de Plan Di rector para la Proteccin del Suelo de la Comu n idadAu tnoma del Pas Vasco (1994). En base a dicho diagnstico, la G ua dedicam ayor atencin a los equipos y tcnicas de tom a de m uestras que cabe esperar

sean de m s frecuente aplicacin.

1.3. CONTENIDO

La G ua se ha estructurado en buena m edida de acuerdo con las diferentes

fases o m edios existentes en los suelos que pueden ser objeto de m uestreo

(fase slida, lquida o gaseosa). Adicionalm ente, se incluyen consideraciones

acerca de diversos aspectos colaterales a la tom a de m uestras propiam ente

dicha (factores a tener en cuenta durante la planificacin y ejecucin, prcticas

de conservacin de m uestras, etc.).

A continuacin se describen brevem ente los contenidos de cada parte de la

G ua:

El captulo 2 contiene algunas recom endaciones sobre los principales

factores a considerar durante la planificacin y preparacin de los traba-

jos de m uestreo.

En el captulo 3 se aborda la descripcin de los principales equipos y

tcnicas em pleados para la perforacin y m uestreo de la fase slida,

incidiendo particularm ente en los distintos tipos de sondeos de suelos.

Por separado se tratan los equipos y tcnicas de m uestreo de sedim en-

tos, de elem entos constructivos contam inados y de residuos o m ateriales

abandonados.

El captulo 4 se dedica especficam ente a los pozos de control, descri-

biendo los m todos de construccin y desarrollo de los m ism os, as com o

los ensayos de perm eabilidad m s habituales.

El captulo 5 trata las tcnicas y equipos de tom a de m uestras de la fase

lquida, distinguiendo a este respecto las aguas subterrneas de los po-

zos de control, los productos presentes en las m ism as en form a de fase

libre, las aguas subterrneas de la zona no saturada, las aguas superficia-

les y los residuos lquidos.


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14 IHOBE, S.A.

La tom a de m uestras de la fase gaseosa es objeto del captulo 6. En l sehace una distincin entre el m uestreo del aire intersticial del suelo y el

m uestreo del aire am biente.

Com o com plem ento a los contenidos anteriores, el captulo 7 se dedica

a describir ciertas tcnicas y equipos com nm ente utilizados para obte-

ner diagnsticos aproxim ados del estado de contam inacin del suelo o

para seleccionar en cam po las m uestras m s apropiadas para su poste-

rior anlisis en laboratorio.

El ltim o bloque de la G ua est orientado a tratar otros aspectos colate-

rales de la tom a de m uestras, com o son la preparacin y conservacinde las m ism as en cam po (antes de su traslado al laboratorio), que es

objeto del captulo 8, o determ inadas buenas prcticas a aplicar durante

la ejecucin del m uestreo, que se describen en el captulo 9.

Finalm ente se presenta la bibliografa m s relevante que se ha consultado

para la redaccin de la G ua, la cual puede utilizarse para am pliar o profundi-

zar en determ inados aspectos.


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2. Factores a tener en cuenta antes del muestreo

15IHOBE, S.A.

2. FACTORES A TENER EN CUENTA ANTES DELMUESTREO

2.1. INTRODUCCIN

La correcta ejecucin de una cam paa de m uestreo en el m arco de una

investigacin de suelos contam inados exige considerar previam ente a su rea-

lizacin una serie de factores de diversa ndole que influyen en la planifica-

cin detallada de la m ism a. La falta de consideracin de estos factores puede

traducirse en retrasos y/o sobrecostes injustificados en la ejecucin de estos

trabajos, as com o en interpretaciones incom pletas o errneas de la inform a-

cin obtenida, con la consiguiente repercusin negativa en el diagnstico de

la situacin.

En consecuencia, eldiseo del muestr eoconstituye una labor crucial quedebe abordarse desde una perspectiva am plia e integrada de los distintos

factores en juego en cada caso concreto. El diseo del m uestreo se apoyar en

la hiptesis de distribucin espacial de la contam inacin que se haya form ula-

do a partir de los resultados de la fase previa de investigacin (InvestigacinExploratoria, segn se contem plan en la Gua del Estu dio Histrico y D iseodel Muestr eo) y deber considerar los condicionantes existentes (de tipo fsico,tcnico, operativo, etc.) y los objetivos particulares de la cam paa a ejecutar.

As pues, durante el diseo del m uestreo correspondiente a una cam paa

concreta, es preciso considerar diversos factores que, a ttulo m eram ente orien-

tativo, pueden agruparse en los siguientes tipos:

Factores asociados a los objetivos de la cam paa y los contam inantes

presentes.

Factores asociados a las caractersticas del terreno a investigar.

Factores operativos.

A continuacin se identifican y describen brevem ente los m s relevantes

encuadrados en cada uno de los grupos anteriores.


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16 IHOBE, S.A.

2.2. FACTORES ASOCIADOS A LOS OBJETIVOS DE LA CAMPAAY LOS CONTAMINANTES PRESENTES

Extensin espacial de la contaminacin

Com o base del diseo del m uestreo, deber form ularse una hiptesis acer-

ca de la extensin espacial de la contam inacin en el em plazam iento a inves-

tigar, as com o de la potencial distribucin de los contam inantes en los dife-

rentes m edios. Tal hiptesis se realizar a partir de los resultados obtenidos

en la fase previa ( Investigacin Exploratoria).

D e cara a form ular las hiptesis sobre extensin y distribucin espacial de

la contam inacin, pueden ser de inters las m ediciones que, en su caso, se

hayan efectuado en cam po m ediante equipos porttiles y tcnicas aproxim a-

das de cuantificacin de contam inantes (ver captulo 7).

Medios a muestr ear

Se deber prever los m edios que van a ser objeto de m uestreo en la cam -

paa, los cuales condicionarn las tcnicas y equipos a em plear, as com o

determ inadas labores asociadas a la tom a de m uestras (perforacin de son-

deos, instalacin de pozos de control, etc.). A este respecto, es im portante

determ inar las profundidades que se requiere alcanzar en el m uestreo de lafase slida (las cuales condicionarn el dim etro de perforacin) y la necesi-

dad de instalar pozos de control y la tipologa de los m ism os en funcin de

los usos a que se vayan a destinar.

Naturaleza de los compuestos a investigar

Resulta de prim ordial inters conocer a priori la naturaleza (caractersticas

fsico-qum icas bsicas) de las sustancias cuya presencia en los diferentes

m edios se pretende cuantificar. Ello perm itir elegir los equipos m s adecua-

dos para la perforacin y el m uestreo y adoptar las m edidas de seguridad

oportunas durante los trabajos.

2.3. FACTORES ASOCIADOS A LAS CARACTERSTICAS DELTERRENO A INVESTIGAR

El rea de estudio puede ser un terreno natural o una zona en la que se ha

producido un relleno antrpico. En el ltim o caso, ser necesario conocer,

con la m ayor precisin posible, el tipo de m ateriales de relleno (escom bros,


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17IHOBE, S.A.

suelos, tierras de vaciado, residuos, etc) y sus caractersticas fsico-qum icas yestructurales bsicas.

En todo caso, a la hora de abordar el diseo del m uestreo, resulta deseable

disponer de cuanta inform acin sea posible acerca de las caractersticas del

terreno a investigar, en particular, sus caractersticas geolgicas, hidrogeolgicas

y geotcnicas (colum na estratigrfica, litologa, dureza, com pactacin, grado

de alteracin, potencia y buzam iento, profundidad del nivel fretico, estabili-

dad, etc.).

2.4. FACTORES OPERATIVOS

Accesibilidad y or ografa del terr eno

D urante el diseo del m uestreo se debe llevar a cabo un reconocim iento

del em plazam iento, dirigido especialm ente a com probar la accesibilidad de

las zonas a m uestrear, que puede condicionar los equipos a utilizar durante la

cam paa. Se debern identificar las zonas de difcil acceso, escarpes, taludes,

laderas de fuerte pendiente, zonas inestables, etc.

Presencia de super ficies pavimentadasEn ciertos em plazam ientos, la superficie del terreno a investigar est cons-

tituida por un pavim ento (solera de horm ign, pavim ento asfltico, etc.) de

m ayor dureza, que se tendr que atravesar antes de profundizar con los son-

deos. Este factor ha de tenerse en cuenta, en la m edida que puede requerir

equipos especficos (m artillos neum ticos, etc.) adicionales a los de perfora-

cin y m uestreo que se em pleen posteriorm ente.

Presencia de conducciones ar eas y subterrneas

Se deber investigar sistem ticam ente (en especial, en em plazam ientos si-

tuados en zonas urbanas o periurbanas) la presencia de canalizaciones deservicios (electricidad, abastecim iento de agua, saneam iento, gas, etc.) ente-

rradas o tendidos elctricos areos. Esta inform acin es de gran im portancia

para garantizar la seguridad durante las actividades de m uestreo, sobre todo

en aquellos casos en que se pretenda utilizar tcnicas intrusivas.

A tal fin, se recom ienda obtener los planos de las instalaciones, acom etidas,

redes de distribucin de la zona, adem s de efectuar una consulta directa con

el personal instalador o de m antenim iento de las m ism as. En los casos en que

ello no sea posible o la inform acin no resulte suficientem ente fiable, resulta

de inters el uso de detectores de canalizaciones subterrneas.


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18 IHOBE, S.A.

Disponibilidad de agua y ener ga elctrica

D eterm inadas labores de la tom a de m uestras requieren disponer de agua

en el em plazam iento investigado. Es el caso de la lim pieza de los equipos de

perforacin y m uestreo. En cuanto a la ejecucin de las perforaciones propia-

m ente dichas, se deben aplicar por norm a sistem as de perforacin en seco.

N o obstante, en ciertas circunstancias ser ineludible perforar con la ayuda de

agua, recom endndose en todo caso m inim izar la cantidad utilizada y evitar el

uso de otros fluidos.

El agua utilizada para estas labores debe ser lim pia, con el fin de no distor-

sionar las caractersticas de las aguas del em plazam iento. D urante el recono-cim iento del terreno antes m encionado deben estudiarse las alternativas de

abastecim iento de agua a los trabajos de cam po (acom etida de red pblica,

cubas, etc.), as com o la necesidad de elem entos auxiliares (m angueras de

distribucin, vlvulas, etc.).

Asm ism o, se deber estudiar la necesidad de disponer de una fuente de

energa (en general, elctrica) para el desarrollo de las actividades de m uestreo.

En caso de ser precisa, debe preverse la form a y m edios que se van a dispo-

ner.

Permisos

Antes de iniciar cualquier investigacin de cam po se debern conseguir los

perm isos oportunos (de ocupacin, de perforacin, de acceso a los terrenos,

etc.), que pueden variar de un caso a otro. Asm ism o, puede ser necesario

inform ar a las autoridades com petentes del com ienzo de los trabajos.

Seguros

Ante la eventualidad de una perforacin o ruptura indeseada de algn

cable o conduccin subterrnea, se recom ienda disponer de un seguro de

responsabilidad civil, que deber cubrir todos los posibles daos que pudie-

ran afectar a instalaciones, personas, etc.

Seguridad y salud laboral

Las m edidas de seguridad y salud laboral a adoptar durante la ejecucin de

la tom a de m uestras han de analizarse y definirse antes del com ienzo de los

trabajos, quedando reflejadas en el denom inado Plan de Seguridad. La GuaTcnica de Segur idad para la In vestigacin y Recuperaci n de Suelos Conta-minadosestablece los contenidos de dicho plan y contiene recom endacionesacerca de cm o efectuar la evaluacin de este tipo de riesgos y la determ ina-

cin de las m edidas y equipos de proteccin necesarios.


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19IHOBE, S.A.

2.5. PLANIFICACIN DE LOS TRABAJOS

La planificacin de los trabajos de m uestreo es crucial para garantizar la

ptim a ejecucin de los m ism os en trm inos de calidad, seguridad, plazo y

coste. Los elem entos esenciales a contem plar en la planificacin son los si-

guientes:

O rganigram a del equipo hum ano de trabajo, incluyendo tareas, respon-

sabilidades y dedicaciones de sus integrantes, as com o las lneas de

com unicacin entre los m ism os.

Asignacin de recursos m ateriales necesarios para la ejecucin de cadatarea del program a de trabajo, diferenciando los m edios propios de los

aportados por em presas colaboradoras o subcontratistas.

Cronogram a de trabajo, en el que se refleje la duracin estim ada para

cada tarea y la secuencia tem poral y dependencias entre las m ism as. Se

recom ienda que la planificacin tem poral sea flexible, a fin de perm itir

adaptaciones a las situaciones im previstas que suelen darse en el curso

de la ejecucin de este tipo de trabajos, sin que ello revierta necesaria-

m ente en la prolongacin del plazo total previsto.


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3. Mtodos de perforacin y muestreo de la fase slida

21IHOBE, S.A.

3. MTODOS DE PERFORACIN Y MUESTREO DE LAFASE SLIDA

El m uestreo de la fase slida del suelo se encuentra norm alm ente ligado a

la ejecucin de zanjas, excavaciones o perforaciones de diversa profundidad

que, por tanto, suponen en m ayor o m enor m edida una alteracin de las

condiciones previas del terreno. D ado que uno de los requisitos del m uestreo

es intentar obtener m uestras lo m s representativas posible de las condiciones

originales del terreno, la utilizacin de estas tcnicas (denom inadas genrica-

m ente intrusivas) debe realizarse con particular precaucin de m odo que elgrado de alteracin resultante sea el m enor posible, dentro de las lim itaciones

im puestas por los dem s condicionantes de la investigacin.

En todo caso, la tom a de m uestras de la fase slida del suelo constituye un

m edio im prescindible para la posterior determ inacin (en cam po o en labora-

torio) de los com puestos presentes en ella. D ebido a las tcnicas habitualm en-

te em pleadas para el m uestreo, esta labor perm ite adem s un reconocim iento

del perfil del terreno atravesado, as com o la obtencin de m uestras de suelo

para la determ inacin de otro tipo de caractersticas (fsicas, hidrogeolgicas,

geotcnicas) que, en determ inadas fases de la investigacin del suelo, pueden

resultar de inters.

Tras exponer algunas recom endaciones generales acerca del m uestreo de la

fase slida, en este captulo se describen los sistem as y equipos de perforacin

y m uestreo m s habitualm ente utilizados en las investigaciones de suelos con-

tam inados. La m ayora de estos sistem as provienen del cam po de la investiga-

cin geolgico-geotcnica e hidrogeolgica y han sido adaptados a la investi-

gacin m edioam biental.

Los principales sistem as intrusivos de investigacin del terreno que perm i-

ten la tom a de m uestras de la fase slida del suelo son los siguientes:

Calicatas (o excavaciones sim ilares).

Sondeos m anuales.

Sondeos ligeros.

Sondeos m ecnicos.

La m ayor parte de los trabajos de investigacin de suelos contam inados se

desarrollan en los niveles superficiales/subsuperficiales del terreno

(orientativam ente hasta 10-15 m de profundidad), para los cuales pueden ser


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22 IHOBE, S.A.

vlidos los sondeos m anuales y/o ligeros. Sin em bargo, cuando es necesarioalcanzar profundidades m ayores, se deben utilizar los sondeos m ecnicos.

Por otra parte, los sistem as m anuales y ligeros im ponen serias lim itaciones

a la posterior instalacin de pozos de control, debido bsicam ente a los redu-

cidos dim etros de perforacin que perm iten. Adem s de ello, m uchos de los

equipos de tom a de m uestras de agua subterrnea que puedan ser posterior-

m ente utilizados en dichos pozos exigen requisitos en cuanto a la configura-

cin de los m ism os que slo proporcionan los sondeos m ecnicos.

As pues, la eleccin de las tcnicas de perforacin y m uestreo de la fase

slida m s adecuadas para cada caso particular debe realizarse a la vista delos objetivos especficos de la cam paa de m uestreo, de las caractersticas del

terreno a investigar y del resto de los condicionantes del caso.

El captulo tam bin se ocupa de los equipos y sistem as m s habituales para

el m uestreo de sedim entos, as com o de las labores de tom a de m uestras de

elem entos constructivos contam inados (particularm ente aplicable a la investi-

gacin de ruinas industriales) y de m ateriales y residuos abandonados.

3.1. RECOMENDACIONES GENERALES PARA EL MUESTREO DELA FASE SLIDA

El m uestreo de la fase slida se debe llevar a cabo aplicando procedim ien-

tos estndar que garanticen la representatividad de las m uestras. Com o norm a

general, las m uestras deben tom arse de form a que se obtenga, para el nivel,

estrato u horizonte objeto de estudio, una proporcin de suelo representativa

y lo m enos alterada posible.

A continuacin se resum en algunas recom endaciones generales a aplicar

durante las labores de tom a de m uestras de la fase slida del suelo:

El orden de ejecucin del m uestreo debe seguir, en lo posible, una

secuencia de puntos supuestam ente m enos contam inados a m s conta-

m inados, de acuerdo con las hiptesis de distribucin espacial de la

contam inacin form uladas durante el diseo de la cam paa.

Si durante la tom a de m uestras, en el perfil de un m ism o sondeo, se

aprecian niveles o estratos bien diferenciados, se procurar tom ar m ues-

tras de cada uno de ellos.

En todo caso, se deben m uestrear diferenciadam ente aquellas capas que

presentan indicios organolpticos de contam inacin (color, olor, etc.).


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H ay que procurar que el tiem po de contacto entre el suelo y los equiposde perforacin y m uestreo sea el m enor posible.

Siem pre que el equipo y tcnica de m uestreo lo perm ita, se recom ienda

elim inar de la m uestra la parte de suelo que haya estado en contacto con

el equipo m uestreador, a fin de no incorporar a aqulla posibles arrastres

de m ateriales procedentes de niveles superiores y las partes del suelo

m s alteradas por adherencia a las paredes del m uestreador.

Cuando se tom e una m uestra inm ediatam ente por debajo de un nivel

claram ente contam inado (por ejem plo, en presencia de una capa flotan-

te o fase libre de hidrocarburos sobre el nivel fretico), debe colocarse

un tubo de revestim iento de la perforacin justo por debajo de esta capa,

a fin de evitar que la contam inacin progrese en profundidad.

D ebe evitarse m ezclar m uestras en cam po. En caso necesario, esta ope-

racin debe llevarse a cabo en el laboratorio.

D urante el envasado de m uestras disgregadas, debe llenarse el recipien-

te con m aterial hasta enrasar con la boca, intentando que quede el m e-

nor volum en de aire en el interior, para seguidam ente cerrar herm tica-

m ente el recipiente.

Todos los elem entos de los equipos de perforacin y m uestreo que pue-dan entrar en contacto con el suelo deben ser cuidadosam ente lim piados

antes del com ienzo de cada sondeo. Los m uestreadores que se utilicen

m s de una vez en un m ism o sondeo tam bin se lim piarn entre cada

dos tom as de m uestra consecutivas.

D ado que la perforacin y tom a de m uestras de la fase slida del suelo

constituye norm alm ente una de las operaciones m s peligrosas de las

investigaciones de suelos contam inados, las m edidas contem pladas en el

plan de seguridad a este respecto deben ser seguidas estrictam ente (VerGua Tcn ica de Segur idad para la In vesti gacin y Recuperaci n de Sue-

los Contam in ados).

3.2. CALICATAS

Las calicatas son excavaciones de investigacin efectuadas en el terreno por

m edios m ecnicos, generalm ente retroexcavadoras que pueden llegar hasta 5-

7 m de profundidad, en funcin de la longitud del brazo de la m quina y si

ste es extensible, e incluso hasta 8-10 m si se realizan bancales (aunque en

estos casos el tiem po necesario para estas operaciones aum enta en gran m edi-

da).


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24 IHOBE, S.A.

Es una tcnica til cuando sea enfocada com o una herram ienta com ple-m entaria a la investigacin, o en el caso de tratarse de determ inaciones super-

ficiales y delim itacin horizontal de la extensin de un suelo contam inado.

D e esta m anera, es posible extraer inform acin de un am plia rea en un corto

espacio de tiem po, y m ediante costes reducidos, pero lim itada a las capas

superiores de suelo. Por ello se utiliza en m uchos casos com o tcnica de

optim izacin de posteriores investigaciones, tales com o perforacin de son-

deos de investigacin, o delim itacin y separacin de zonas contam inadas/no

contam inadas.

La inform acin aportada m ediante esta tcnica se cie sobretodo, y con las

lim itaciones m encionadas de profundidad, a la observacin in situ de lascondiciones y estratigrafa del terreno (perfiles, contactos entre diferentes m a-

teriales, color, hum edad, grado de com pactacin, etc.). Esta tcnica no es

adecuada para m uestreos dirigidos a la caracterizacin de contam inantes vo-

ltiles o sem ivoltiles, debido a la escasa representatividad de las m uestras

extradas.

Es im portante sealar que los m uestreos realizados m ediante este procedi-

m iento presentan un alto grado de riesgo debido a la inestabilidad de las

paredes de la calicata, debindose entibar a partir de 1,30 m de profundidad.

Existen antecedentes de accidentes m ortales debido a colapsos repentinos de

catas donde se encontraban operarios trabajando, por ello el personal de

m uestreo debe em plear en todo m om ento y en caso de ser necesario, prolon-

gaciones de los m uestreadores, nunca debiendo introducirse en la calicata

ante un posible riesgo de colapso de sta. Incluso si por alguna circunstancia

la calicata no se tapara inm ediatam ente despus del m uestreo se deber sea-

lizar junto con el acopio de m ateriales, m ediante balizas.

En algunos casos estas excavaciones son utilizadas com o zanjas de inter-

cepcin de la contam inacin, cuando el vehculo son las aguas subterrneas y

siem pre que la profundidad del fretico sea escasa. En este caso, las calicatas

sern de m ayor longitud y debern ser posteriorm ente rellenadas con m aterialfiltrante, que propicie la conduccin de las aguas subterrneas hacia las insta-

laciones elegidas (por ejem plo, pozos de recuperacin).

3.3. SONDEOS MANUALES

Los sondeos m anuales son generalm ente utilizados ante suelos cohesivos o

no cohesivos, aunque presentan lim itaciones en cuanto a profundidad y dure-

za, no siendo aplicables ante suelos rocosos o excesivam ente pedregosos.


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Sus m ayores ventajas radican en la facilidad de aprendizaje y m anejo de losequipos, adem s del reducido peso y los bajos costes asociados a stos. La

profundidad m xim a que es posible alcanzar en condiciones ideales ronda

los 5 m , aunque la experiencia en investigaciones realizadas en suelos de la

Com unidad A utnom a del Pas Vasco refleja profundidades m edias de 1 m .

Existen m ultitud de diseos diferentes de las sondas aplicables a esta tcnica,

generalm ente relacionados con la com posicin del suelo, dureza, grado de

com pactacin, hum edad, tipo de m uestra a recoger, presencia o ausencia de

nivel fretico, etc. Se describen a continuacin las m s utilizadas en las inves-

tigaciones de suelos contam inados.

3.3.1. EQUIPOS DE PERFORACIN Y MUESTREO

3.3.1.1. Sonda de Embudo

La sonda de em budo consta de un tubo de 5 a 15 cm de longitud acoplado

a un em budo en el que se alm acenan las m uestras que se van tom ando. El

em budo est unido a un vstago largo con m ango (ver Figura N 1). Se em plea

para la tom a de m uestras conjuntas de la parte superficial del suelo (5 a 15 cm )

y es apropiada para todo tipo de suelos excepto suelos arenosos secos. Eldim etro de cada m uestra es de unos 2,5 cm y la longitud total del aparato de

90 cm . La m uestra se introduce en el em budo m ediante em puje, quedando

contenida en el interior del em budo.

Figur a N 1. Sonda de Embu do


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3.3.1.2. Sonda Edelman

Es la sonda m s conocida y de uso universal. Consta de un sacam uestras

disponible en varios dim etros unido a un vstago con un m ango acoplado

para poder girar (ver Figura N 2). Se em plea para todo tipo de suelos, prefe-

riblem ente hm edos y cohesivos y las m uestras extradas presentan poca

alteracin. Los dim etros disponibles del sacam uestras son diversos entre 4 y

20 cm , siendo el estndar de 7 cm , m ientras que la longitud de la sonda es de

127 cm . Es posible unir prolongadores de 0,5 m 1 m hasta alcanzar profun-

didades de unos 5 m , pero presenta grandes dificultades.

Figura N 2. Sonda Edelman. Fuente: catlogo Eijelkamp

3.3.1.3. Sonda manual de media caa

La sonda m anual de m edia caa consta de un cilindro sacam uestras de

m edia caa unido a un vstago con m ango para girar y un refuerzo en su

parte alta para ser golpeado. Asim ism o el equipo est dotado de una escala

decim trica (ver Figura N 3). Este sistem a es apto para terrenos blandos y

hm edos en suelos cohesivos, y el grado de alteracin de la m uestra es bajo.

Se encuentra en dim etros disponibles del sacam uestras de 20 o 30 m m . La


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longitud total de la sonda es de 1,45 m y la del sacam uestras de 1,05 m .

Figura N 3 . Sonda man ual de media caa. Fuente: catlogo Ei jelkamp

3.3.1.4. Sonda manual Riverside

La sonda Riverside consta de un sacam uestras tubular con su extrem o par-tido en dos bordes triangulados y unido a un vstago con m ango acoplado

para girar (ver Figura N 4). Se em plea generalm ente para aquellos suelos que

presentan dificultades ante otros tipos de barrenas o sacam uestras, siendo

apta para terrenos duros y com pactos, o que presentan gravas finas entre sus

principales constituyentes. El grado de alteracin de la m uestra es m edio. Los

dim etros com nm ente disponibles del sacam uestras son 5, 7, 8, 10 y 14 cm ,

m ientras que la longitud total de la sonda es de 1,25 m .


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Figur a N 4. Sonda manual Riverside. Fuente: catlogo Eij elkamp

3.3.1.5. Sonda para gravas

Es sim ilar a la Riverside excepto en que los extrem os de la sonda se en-

cuentran triangulados pero curvados hacia dentro en form a de gancho y cru-

zndose entre ellos. La parte tubular recoge las fracciones de gravas m s

ligeras del suelo, m ientras que los extrem os triangulados apartan y extraen lasfracciones pedregosas (ver Figura N 5). Se utiliza por ello para suelos con

alto contenido en gravas. Se encuentra en dim etros norm alm ente de 70, 100

y 140 m m , y provoca una m ayor alteracin de la m uestra que las sondas

precedentes.

Figur a N 5. Sonda man ual para gravas. Fuente: catlogo Ei jelkamp


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3.3.1.6. Sonda para suelos arenosos

La sonda para suelos arenosos presenta una parte tubular prolongada y casi

cerrada en el extrem o, reteniendo aquellos suelos que tienen m nim as propie-

dades cohesivas (ver Figura N 6). Es nicam ente de utilidad en estos suelos

debido a su sensibilidad a la torsin. Su dim etro m s com n es de 70 m m y

presenta baja alteracin de la m uestra.

Figu ra N 6. Sonda man ual para suelos ar enosos. Fuente: catlogo Ei jelkamp

3.3.1.7. Sonda de pistn

La sonda de pistn es til en suelos poco cohesivos situados por debajo del

nivel fretico, tales com o arenas, arcillas ligeras y fangos. Se utiliza tam bin en

m uestreo de sedim entos en zanjas, canales y ros. N orm alm ente se utiliza

conjuntam ente con otras sondas (ej. Edelm an) para llegar a la profundidad

elegida, donde se introduce la sonda pistn para tom ar m uestras no alteradas

(ver Figura N 7). El dim etro m s com n es de 40 m m , y el grado de altera-

cin de la m uestra es m uy bajo.

Figu ra N 7. Sonda de pistn . Fuente: catlogo Eijelkamp


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3.3.1.8. Sonda manual helicoidal

til para obtencin de pequeas m uestras en suelos densos, duros, o m uy

com pactos, aunque su uso principal est dirigido a facilitar el avance en sue-

los duros hasta una zona m s blanda donde se recoger la m uestra m ediante

otro tipo de sonda. La form a caracterstica de esta sonda (en sim ple o doble

espiral) aum enta en gran m edida la penetrabilidad en el terreno (ver Figura

N 8). Su dim etro estndar es de 40 m m . Produce un alto grado de alteracin

de la m uestra, siendo difcil extraer sta en base al diseo del equipo

Figur a N 8. Sonda manual helicoidal . Fuen te: catlogo Ei jelkamp

Adem s de las citadas, existen actualm ente com pletos equipos m anuales

de perforacin, que incluso perm iten o posibilitan la entubacin del sondeo,

ya que estn dotados de tubos de revestim iento y con utensilios accesorios de

ayuda a la perforacin y a la posterior extraccin de los vstagos y

tom am uestras (poleas, trpodes, etc.), adem s de posibilitar las tom as de m ues-

tras de aguas.

3.3.2. SISTEMAS DE MUESTREO PARA SONDEOS MANUALES

U na vez determ inado el punto de m uestreo, se despeja el m ism o de obst-

culos tales com o piedras, ram as, m aleza, elim inndose la capa vegetal supe-

rior con la azada, y tratando de retirarse la m enor parte posible de suelo.

Para preparar el equipo se debe realizar el acoplam iento entre el vstago y


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m ango de perforacin y la sonda o term inal elegida para sta, en funcin deltipo de suelo.

Seguidam ente, se com ienza a profundizar con el sistem a elegido, introdu-

ciendo el equipo m ediante giro y em puje m anual. En el caso del em budo, el

equipo se introduce en el suelo por em puje y la m uestra se va recolectando en

el em budo em pujado por la siguiente a m edida que se van tom ando m uestras.

La parte inferior de la sonda est diseada para recoger la m uestra de m odo

que al sacar el equipo del agujero tam bin ser extrada la m uestra en el

interior del habitculo especialm ente diseado para ello (ej. sonda Edelm an,

Riverside, m edia caa, etc.) o en las paredes del m uestreador (ej. sonda de

sacacorchos). N o se debe forzar en dem asa la introduccin de la sonda en elterreno, ante la posibilidad de rotura de las uniones de los vstagos, y en

virtud de que el llenado total del habitculo (en especial en suelos hm edos),

dificultar posteriorm ente la extraccin de la m uestra de su interior debido a la

superior com pactacin del m aterial por la presin debida al excesivo avance.

El suelo extrado peridicam ente hasta llegar a la profundidad deseada,

debe ir siendo depositado en una lm ina plstica cercana a la perforacin,

previniendo que accidentalm ente se pueda reintroducir m aterial ya extrado

en sta. Este procedim iento facilita posteriorm ente el rellenado del agujero de

perforacin en aquellos casos en que no se detecte contam inacin, o la posi-

ble contam inacin del rea circundante en el caso de que sta s sea detecta-

da.

U na vez extrada la m uestra de la sonda cuidadosam ente, se deben descar-

tar de sta aquellas fracciones que hayan estado expuestas al contacto con el

m uestreador, m ediante una esptula o herram ienta sim ilar, en otra lm ina plstica

preparada para ello. La m uestra debe m anipularse lo m enos posible hasta su

introduccin o envasado en el recipiente adecuado, que debe ser cerrado

herm ticam ente. Esta labor se realizar bien cogiendo la m uestra directam ente

con las m anos, o con esptulas en funcin del sistem a de m uestreo m anual

que se est utilizando. En caso de realizarse el envasado m anualm ente, sedeber disponer de guantes desechables con el fin de no contam inar la m ues-

tra. Se debern utilizar unos guantes lim pios para cada m uestra.

La m uestra deber ser a continuacin correctam ente etiquetada, reflejando

todos aquellos parm etros que puedan ser de utilidad para su identificacin.

Se deber realizar adem s una descripcin de la m uestra lo m s am plia posi-

ble en cuanto a sus caractersticas, incluyendo tipo de suelo, dureza, grado de

com pactacin, hum edad, color, olor, etc.

En el caso de ser necesaria la extraccin de otra m uestra a m ayor profundi-


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32 IHOBE, S.A.

dad, y si ello es posible, se realizarn de nuevo las operaciones antes indica-das.

Cuando se considere la perforacin term inada y se hayan recogido todas

las m uestras necesarias, se rellenar de nuevo el agujero de sondeo con los

m ateriales que se han acopiado en la lm ina plstica (si no se detect conta-

m inacin), intentndose que el punto de m uestreo quede lo m s parecido

posible a su situacin de partida.

En caso de ser necesario, se dejar una seal (ej. estaca de m adera identi-

ficada) de localizacin del punto de m uestreo, detallndose en un plano o

croquis la situacin del punto. En algunos casos ser necesario realizar ellevantam iento topogrfico de los puntos de perforacin.

En el caso de que el contam inante que estam os investigando as lo requi-

riese, se deber disponer de los sistem as de conservacin de la m uestra per-

tinentes (Ver Gua Metodolgica de Anlisis Qumico).

Es im portante recordar que, an en el caso de realizarse m uestreos en

diferentes puntos con inform acin acerca de la contam inacin relativa de

stos, debe igualm ente guardarse la precaucin de lim piar exhaustivam ente

el equipo y cualquier herram ienta que haya sido utilizada entre cada uno de

ellos.

D urante la realizacin de sondeos de tipo m anual se em plean otros m ate-

riales o elem entos accesorios tales com o guantes desechables, recipientes

para m uestras, etiquetas de identificacin, pulverizador con agua destilada y/

o acetona para lim pieza de herram ientas, rollos de papel tissue tipo indus-

trial y tejido tipo cotton, o bolsas para recoger los desechos.

Las buenas prcticas a observar durante la ejecucin de los sondeos m a-

nuales relativas a lim pieza de m ateriales o equipos y prevencin de la conta-

m inacin se encuentran recogidas m s am pliam ente en el captulo 9.

3.4. SONDEOS LIGEROS

Los sondeos ligeros (en ocasiones denom inados tam bin sem im ecnicos)

representan un escaln interm edio entre los m anuales y m ecnicos, presen-

tando ventajas y desventajas frente a am bos. En definitiva, vienen a represen-

tar la aplicacin de las m ism as tcnicas y equipos que los utilizados en los

sondeos m anuales, pero con la aportacin de una fuente m otriz accesoria a la

m anual. D ebido a esta caracterstica, aportan la capacidad de alcanzar m ayo-


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33IHOBE, S.A.

res profundidades que en los sondeos m anuales (aproxim adam ente hasta 10m ), si bien ello va en detrim ento de la com odidad de transporte de stos

equipos, m s volum inosos y pesados que los m anuales, y con m ayor necesi-

dad de accesorios. D e cualquier m odo, deben considerarse en su conjunto

com o equipos porttiles, con los cuales es posible acceder a reas a las que no

podran llegar los equipos m ecnicos de perforacin. D el m ism o m odo, los

costes asociados a estos equipos son m ayores que los de los m uestreadores

m anuales e inferiores a los m ecnicos.

3.4.1. EQUIPOS DE PERFORACIN Y MUESTREO

Las sondas generalm ente em pleadas para estos equipos son de dos tipos,

en funcin del tipo de sistem a de perforacin. Sondas que son norm alm ente

utilizadas en los sondeos m anuales (ej. Edelm ano Riverside) no presentan

aplicacin a esta tcnica, debido a sus especiales caractersticas. Los sondeos

ligeros aplican la fuerza elctrica o la procedente de un m otor a gasolina, que

en dependencia del tipo de equipo utilizado generar una torsin, una percu-

sin, o una rotopercusin sobre las sondas utilizadas. A continuacin se des-

criben las sondas tpicam ente em pleadas para la tom a de m uestras m ediante

este sistem a.

3.4.1.1. Sonda helicoidal

El sistem a em plea un m artillo perforador a rotopercusin (ver Figura N 9).

Este equipo es sim ilar a la sonda helicoidal m anual, pero de m ayor resistencia

y dim etro. Consiste en una broca m ecanizada helicoidalm ente y con la punta

de w idia que es accionada a rotopercusin por un taladro elctrico. El extre-

m o final de perforacin puede poseer distintas form as o aletas, y es intercam -

biable m ediante uniones rpidas. Aunque perm ite la tom a de m uestras altera-

das su funcin principal es la de perforar soleras de horm ign de hasta 0,5 m

facilitando de este m odo el em pleo posterior de otros equipos de perforacin

a percusin. Es posible tam bin em plearlo en suelos de tipo arcilloso, que

presenten cohesividad pero no sean m uy resistentes al avance. N o es aplicable

a suelos m uy sueltos, tales com o los arenosos. El dim etro estndar es de 80

m m .


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34 IHOBE, S.A.

Figura N 9. Sonda heli coida l de sondeos li geros. Fuente: catlogo Ei jelkamp

3.4.1.2 Sonda acanalada

El sistem a de perforacin consiste en un m artillo de percusin accionado

por m otor de gasolina o elctrico (ver Figura N 10). Consiste en una barra

m aciza cilndrica en la que se ha m ecanizado una ranura en toda su longitud.

Para aum entar la profundidad de perforacin se unen barras m acizas m edian-

te esprragos roscados. Se utiliza para todo tipo de suelos y profundidad de

hasta 10 m . Los dim etros disponibles son de 25, 28, 30, 32 y 34 m m y laslongitudes de la sonda pueden ser de 1 y 1,5 m .

Figura N 10. Sonda acanalada.


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35IHOBE, S.A.

3.4.1.3. Sonda acanalada reforzada

El sistem a de perforacin em plea un m artillo de percusin accionado por

m otor de gasolina o elctrico (ver Figura N 11). Consiste en una barra hueca

cilndrica, que se introduce a percusin, en la que se han abierto unas venta-

nas para poder extraer el testigo. Es una variante de la sonda anteriorm ente

descrita.

Las utilizadas en el m uestreo de m ateriales m uy sueltos o en estado fango-

so, disponen de unas patillas en la parte interior de la punta de corte que

im piden que el m aterial vuelva a salir una vez que ha entrado. Para aum entar

la profundidad de perforacin se unen barras m acizas. Se utiliza para todo tipode m ateriales, hasta una profundidad de 10 m , especialm ente para los terrenos

sueltos y con poca hum edad. Tam bin para m uestras situadas por debajo del

nivel fretico en estado sem ilquido o fangoso. N o precisa de agua u otro

fluido de refrigeracin. Perm ite tom ar m uestras poco alteradas. El sistem a tie-

ne el inconveniente de que en funcin de la litologa, la m uestra sufre una

com presin de entre un 10 y 15 % en longitud. Los dim etros disponibles son

de 38, 48, 60, 76 y 100 m m y las longitudes de la sonda pueden ser de 1 y 2 m .

Figur a N 11. Sonda acanalada r eforzada. Fuente: catlogo Ei jelkamp


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36 IHOBE, S.A.

3.4.2. SISTEMAS DE MUESTREO PARA SONDEOS LIGEROS

Los sistem as de m uestreo para sondeos ligeros com prenden equipos que

son operados por una persona (norm alm ente los m artillos rotopercutores), o

que necesitan la intervencin de dos operarios (equipos ligeros a rotacin).

D ebe preverse tam bin si existe la necesidad de una fuente de energa que

alim ente el equipo, ya sea elctrica o de gasolina. En el prim er caso, y segn

exista o no alguna fuente elctrica en las cercanas habr que aportar un

generador porttil.

Si existiese solera horm igonada en el punto a sondear, habra que perforar

prim ero sta para posteriorm ente introducir las sondas de m uestreo de suelosa travs de este orificio. D e no existir solera u otro tipo de cubierta, se intro-

ducen las sondas directam ente.

El prim er paso consiste en perforar la solera. Para esto, se despeja la zona

y se lim pia el punto con un cepillo de acero para elim inar la contam inacin

adherida a la superficie. Seguidam ente se perfora la solera con una sonda

helicoidal a rotopercusin con punta de w idia. Estas sondas perm iten trabajar

en seco pero presentan la lim itacin de no poder cortar varillas y arm aduras

de m s de 5 m m de espesor. El m aterial perforado sale en form a de polvo y

en caso de considerarse necesario, puede tom arse una m uestra para analizar,

determ inndose de este m odo el grado de contam inacin de la solera.

U na vez perforada la solera, se introducen las sondas que se van a em plear

para tom ar las m uestras de suelo.

El dim etro de las sondas de tom a de m uestras est condicionado por el

dim etro con que se ha realizado la perforacin en la solera.

Llegados a este punto, se introducen a percusin sondas de 1 2 m etros de

longitud hasta llegar a la profundidad deseada. En caso de encontrar roca

sana, relleno de escom bro en grandes bolos o m aterial m uy com pactado, la

sonda da rechazo y no se consigue penetrar en el terreno.

Las sondas se acoplan al m artillo percutor por m edio de un adaptador que

se rosca a la sonda. El esprrago roscado que sirve de unin entre el adapta-

dor y la sonda, se rom pe con facilidad por ser una pieza som etida a grandes

esfuerzos, por lo que se ha de disponer de esprragos de recam bio y una caja

de herram ientas.

Las sondas tam bin se rom pen con relativa facilidad, por lo que es conve-

niente disponer de un taller para la reparacin de las m ism as.

El sondeo ha de iniciarse con el m ayor dim etro disponible con el fin de


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37IHOBE, S.A.

llegar a la m xim a profundidad posible si as se estim a oportuno, ya que esconveniente que a m edida que se sondea, el dim etro de perforacin dism inu-

ya con el fin de que en la sonda no entre m aterial de los niveles superiores y

el rozam iento sea m enor. U na vez alcanzada la profundidad de 2 m es preciso

insertar varillas de extensin entre la sonda y el adaptador para seguir profun-

dizando. Estas varillas de extensin consisten en unas barras m acizas de 25

m m de dim etro y 1 o 2 m de longitud. Cada una de estas varillas dispone de

una rosca m acho y una rosca hem bra en cada extrem o. Las roscas deben ser

lubricadas con algn tipo de m aterial que no aporte contam inacin alguna a

los sondeos, por lo que no se perm itir el uso de aceites, grasas, etc. Es

recom endable el uso de algn m aterial com o el polvo de grafito.

U na vez alcanzada la profundidad deseada, las sondas se extraen m ediante

un gato o extractor m ecnico tipo m ordaza de bolas autoblocantes y operable

por dos personas m ediante palancas. Existen tam bin trpodes extensibles que

se colocan por encim a del equipo de perforacin, y elevan ste m ediante un

carrete de acero y una polea en el extrem o final del trpode.

Se deben seguir las m ism as consideraciones descritas en el captulo referen-

te a los sondeos m anuales en cuanto a la acum ulacin de los terrenos extra-

dos en lm inas plsticas junto al sondeo.

U na vez fuera la sonda, es el m om ento de la tom a de m uestras. Para esto,las sondas se depositan sobre otra lm ina plstica de m odo que queden aisla-

das del suelo.

U na vez hecha la descripcin com pleta y detallada del testigo en una hoja

de cam po especialm ente preparada para ello, se tom an las m uestras que se

estim en necesarias, utilizando para este com etido una esptula estrecha y rgi-

da que entre por las ventanas de la sonda. Para lim piar la esptula es conve-

niente disponer de un rollo de papel tissue de tipo industrial. H ay que tratar

de no tom ar m uestra de las paredes de la sonda con el fin de evitar posibles

arrastres de niveles superiores. D urante la tom a de m uestras se deben utilizar

guantes desechables, para evitar tocar la m uestra con las m anos, as com opara no contam inar unas m uestras con las anteriores. Las m uestras se recogen

en los recipientes adecuados y se preservan del m ism o m odo que se haba

com entado en el caso de los sondeos m anuales.

Posteriorm ente se etiquetarn los botes adecuadam ente tal y com o se des-

cribi para los sondeos m anuales.

U na vez tom adas las m uestras se han de lim piar las sondas lo m ejor posible

para evitar contam inar la m uestra del siguiente sondeo. Para esto, se extrae el

m aterial que pueda quedar en las sondas, utilizando en este com etido esptulas


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38 IHOBE, S.A.

rgidas u otros elem entos punzantes. Tam bin es aconsejable disponer de unapiqueta de gelogo con el fin de rom per las piedras que se hayan introducido

en la sonda y sean difciles de extraer.

Finalizada la perforacin y la tom a de m uestras, en caso de haberse alcan-

zado, se debe m edir la profundidad del nivel fretico, para lo cual se utiliza

un hidronivel.

A continuacin el sondeo se rellena con bentonita granular y se tapa con

cem ento en caso de tratarse de alguna zona horm igonada o asfaltada, con lo

cual el lugar queda restituido a su situacin original. Si es necesario se segui-

rn las m ism as recom endaciones que en los sondeos m anuales en cuanto asealizacin, identificacin y en su caso, nivelacin de los sondeos practica-

dos.

Los sondeos ligeros exigen de la utilizacin de equipos o elem entos acce-

sorios tales com o: azada y cepillo de acero para despejar y lim piar la zona a

perforar, generador o tom a de corriente y cable prolongador, adaptador m ar-

tillo/sonda, barras de extensin, gato y m ordaza de bolas, palancas y llaves de

im pacto, esprragos de unin de repuesto, caja de herram ientas, guantes de

trabajo, protectores auditivos, casco, esptula para la extraccin de la m ues-

tra, tom a de agua o equipo de lim pieza al vapor para evitar la contam inacin

de las sondas, rollo de papel tissue de tipo industrial y tejido tipo cotton, ybolsas para recoger los desechos.

En el Cuadro N 1 se reflejan las principales caractersticas de los distintos

tipos de sondas em pleadas para los sondeos m anuales y ligeros.


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39IHOBE, S.A.

Equipodeperforacin

Tipodesueloaplicab

le

Pr

ofundidad

Dimetro

Posible

Funcionamiento

Gradode

Descripcinde

Volumende

Principiooperativo

Tipodemuestra

(cm)

sondeo

instalacin

alteracin

laestructura

muestrapor

(mm)

pozosde

dela

(per

fil)

maniobra(cm

3)

control

muestra

SO

NDEOSMANUALES

EM

B

U

D

O

Suelos

de

todo

tipoe

xcepto

5-15

25

N

o

M

anual

M

uy

bajo

M

edia

15-40

Introduccin

en

elsuelo

Con

junta

los

arenosos

secos

y

extraccin

de

form

a

continuada

en

los

distintos

puntos

a

m

uestrear

SO

N

D

A

ED

ELM

A

N

Todo

tipo

de

suelos

hm

edos

100-150

40-200

N

o

M

anual

B

ajo

M

edia

140-350

G

iro

y

subida

cada

20

cm

Ind

ividual

y

cohesivos

SO

N

D

A

D

E

M

ED

IA

CA

A

Suelos

cohesivos

blan

dos

y

100

20-60

N

o

M

anual

M

uy

bajo

B

uena

300

Introduccin

de

la

longitud

total

Ind

ividual

hm

edos

de

la

sonda

por

golpeo,giro

y

subida

SO

N

D

A

RIV

ERSID

E

Suelos

cohesivos,duros

y

100-150

50-140

N

o

M

anual

M

edio

M

edia

100-280

G

iro

y

subida

cada

20

cm

Ind

ividual

com

pactos,con

grava

s

SO

N

D

A

PA

RA

G

RAVA

S

Suelos

con

contenido

en

gravas

100-150

70-140

N

o

M

anual

A

lto

B

aja

Variable

G

iro

y

subida

Ind

ividual

SO

N

D

A

SU

ELO

S

A

REN

O

SO

S

Suelos

arenosos

seco

s

100-150

70

N

o

M

anual

B

ajo

B

aja

Variable

Introduccin

en

elsuelo

y

Con

junta

extraccin

continuada

SO

N

D

A

D

E

PIST

N

Suelos

poco

cohesiv

os

bajo

500

40

N

o

M

anual/aire

M

uy

B

ajo

B

uena

2500

Introduccin

de

la

sonda

a

Ind

ividual

nivelfretico

la

profundidad

adecuada,

seleccin

por

pistn

y

posterior

extraccin

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N

D

A

M

A

N

U

A

L

H

ELICO

ID

A

L

Suelos

densos,cohes

ivos,

100-150

12-55

N

o

M

anual

A

lto

B

aja

Variable

G

iro

y

subida

cada

20

cm

Ind

ividual

com

pactos

SO

NDEOSLIGEROS

SO

N

D

A

H

ELICO

ID

A

L

Soleras

de

horm

ign

u

otro

50

70-80

N

o

M

ecnico

A

lto

B

aja

Variable

Taladro

a

rotopercusin

Ind

ividual

tipo

de

cubiertas

duras

SO

N

D

A

A

CA

N

A

LA

D

A

Todo

tipo

de

terrenos

1000

25-34

N

o

M

ecnico

M

uy

bajo

B

uena

Fu

ncin

de

la

Introduccin

de

sondas

a

Ind

ividual

lon

gitud

y

dim

etro

percusin

y

extraccin

de

de

la

sonda

las

m

ism

as

m

ediante

gato

SO

N

D

A

ACA

N

A

LAD

A

REFO

RZA

D

A

Todo

tipo

de

terrenos

1000

38-100

N

o

M

ecnico

M

uy

bajo

M

uy

buena

Fu

ncin

de

la

Introduccin

de

sondas

a

percusin

Ind

ividual

lon

gitud

y

dim

etro

y

extraccin

de

las

m

ism

as

de

la

sonda

m

ediante

gato

CuadroN1.Sonde

osmanualesyliger

os


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40 IHOBE, S.A.

3.5. SONDEOS MECNICOS

3.5.1. CONSIDERACIONES GENERALES

La eleccin de un m todo de perforacin m ecnica aplicado a la investiga-

cin de suelos no siem pre resulta todo lo sencillo que pudiera esperarse,

m xim e si se desean llevar a cabo otras operaciones posteriores com o pue-

den ser determ inadas tom as de m uestras o la construccin de un pozo de

control. Esta tcnica de perforacin requiere de la aplicacin de una logstica

superior a las anteriorm ente descritas, vindose esta necesidad reflejada enlos costes asociados a las actividades de investigacin. D e este m odo, las

cam paas de m uestreo llevadas a cabo m ediante equipos m ecnicos de per-

foracin deben ser cuidadosam ente planificadas, tanto respecto a las necesi-

dades de m aterial accesorio a sta, com o a la coordinacin de los equipos de

perforacin, m uestreo y personal que vaya a intervenir en la cam paa, as

com o en la dilatacin tem poral de los trabajos. D el m ism o m odo, la utiliza-

cin de equipos de perforacin m ecnicos requiere de operarios m uy experi-

m entados, y que conozcan los procedim ientos generales de tom a de m uestras

y puedan aplicarlos durante las perforaciones. Esto es debido a que los equi-

pos com nm ente utilizados provienen de la investigacin geotcnica, cuyos

principios y procedim ientos en cuanto al m anejo, ritm o de avance, y m anipu-lacin de m uestras es distinto a las investigaciones de suelos contam inados.

Por ello se ha optado por describir los m todos de perforacin usuales,

aunque en algunos casos su aplicacin sea casi tan restringida com o la de

otros m todos obviados en esta G ua M etodolgica.

D e todos los m todos descritos, la experiencia en la investigacin de sue-

los contam inados dem uestra que los m s apropiados para el m uestreo de

suelos son la rotacin con coronas de perforacin (la m s desarrollada en las

investigaciones de espacios contam inados) y en m enor grado la percusin y

la rotacin con barrenas helicoidales. En la Com unidad Autnom a del PasVasco., debido a las caractersticas especiales de la m ayor parte de las investi-

gaciones de suelos contam inados que se llevan a cabo, los m todos m s

utilizados son la rotacin con coronas de perforacin y la rotopercusin.

El resto de los m todos que se describen son de m enor utilidad para el

m uestreo de suelos porque provocan m ayores alteraciones en el m edio, sin

em bargo resultan en ocasiones im prescindibles en la construccin de pozos

de control


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41IHOBE, S.A.

3.5.2. EQUIPOS DE PERFORACIN

3.5

muestreo-execelente-1

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