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TEMA 3 EXPLORACION GEOTECNICA Introducción O primeiro requisito para se abordar qualquer problema de Mecánica dos Solos consiste num conhecimento, tão perfeito quanto possível, das condicoes do subsuelo isto é, no reconhecimento da disposicáo, natureza e espessura das suas camadas. Nesta fase dos estudos e em determinadas obras, torna-se indispensável, ainda, a colaboracáo, com o engenheiro civil, de um geólogo experimentado. A importancia desses estudos é tão grande e tão evidente que alguém já comparar o o engenheiro que os omitisse, com um cirurgiáo que operasse sem um previo diagitá ou com um advogado que defendesse uma causa sem um previo entendimento com seu cliente. Tanto a escolha do método e da técnica como a amplitude das investigacoes es funcao das dimensóes e finalidades da obra, das características do terreno, do disponíveis de invesgacóes anteriores e da observacáo do comportamento de extruturas próximas. Com efeito, para um estudo previo, os mapas ecológicos fornecem, muitas vezes indicacoes úteis sobre a natureza dos terrenos.Do mesmo modo, o conhecimento do comportamente de estrutruas próximas existents, em condicoes semalhantes a que se pretende projector Para enfrentar una investigación ingeniero geológicas, nos podremos responder preguntas tales como:: ¿Cuántas perforaciones serán necesarias ejecutar? ¿Con qué profundidad y separación? ¿Cuántas muestras se necesitaran? ¿Qué ensayos realizarle al suelo? PROGRAMA DE EXPLORACIÓN DEL SUBUSUELO 1

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TEMA 3 EXPLORACION GEOTECNICA

Introducción

O primeiro requisito para se abordar qualquer problema de Mecánica dos Solos consiste num conhecimento, tão perfeito quanto possível, das condicoes do subsuelo isto é, no reconhecimento da disposicáo, natureza e espessura das suas camadas. Nesta fase dos estudos e em determinadas obras, torna-se indispensável, ainda, a colaboracáo, com o engenheiro civil, de um geólogo experimentado.

A importancia desses estudos é tão grande e tão evidente que alguém já comparar o o engenheiro que os omitisse, com um cirurgiáo que operasse sem um previo diagitá ou com um advogado que defendesse uma causa sem um previo entendimento com seu cliente.

Tanto a escolha do método e da técnica como a amplitude das investigacoes es funcao das dimensóes e finalidades da obra, das características do terreno, do disponíveis de invesgacóes anteriores e da observacáo do comportamento de extruturas próximas.

Com efeito, para um estudo previo, os mapas ecológicos fornecem, muitas vezes indicacoes úteis sobre a natureza dos terrenos.Do mesmo modo, o conhecimento do comportamente de estrutruas próximas existents, em condicoes semalhantes a que se pretende projector

Para enfrentar una investigación ingeniero geológicas, nos podremos responder preguntas tales como: :

¿Cuántas perforaciones serán necesarias ejecutar?¿Con qué profundidad y separación?¿Cuántas muestras se necesitaran?¿Qué ensayos realizarle al suelo?

PROGRAMA DE EXPLORACIÓN DEL SUBUSUELO

Las investigaciones ingeniero-geológicas darán a conocer las condiciones más importantes del suelo y las rocas, pero siempre habrá algún riesgo de condiciones desconocidas. Este riesgo puede reducirse al mínimo haciendo una investigación más completa, pero nunca se puede eliminar.

O processo de identificar os estratos de depósitos que subjazem a uma estrutura proposta e suas características físicas se denomina geralmente exploração do subsolo, cujo propósito é obter informação que ajude ao engenheiro em geotecnia nas seguintes tarefas:1. Selecionar o tipo e profundidade de uma cimentação adequada para uma estrutura dada.2. Avaliar a capacidade de carga da cimentação.3. Estimar o assentamento provável de uma estrutura.4. Determinar a posição do nível da água.5. Predizer a pressão lateral de terra em estruturas tais como muros de retenção6. Estabelecer métodos de construção para condições cambiantes do subsolo.

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Programa de exploración del subsuelo

Las etapas típicas de una exploración del subsuelo son:

Recolección de información preliminar. Reconocimiento del terreno. Exploración o investigación del sitio. Ensayos de laboratorio. Interpretación y análisis.

Recolección de la información preliminar

Debe obtenerse información relativa al tipo de estructura por construirse y acerca de su uso general. Para la construcción de edificios, se deben conocer las cargas aproximadas en columnas y su espaciamiento. La construcción de puentes requiere la determinación de la longitud de las luces y las cargas sobre estribos y pilas.

Se investigaran también existencia de mapas, reportes e investigaciones precedentes que permitan obtener una idea general de la topografía y del tipo de suelo por encontrarse cerca y alrededor del sitio propuesto. Estos datos permiten a menudo reducir la extensión de la exploración. Esencialmente están:

- Mapas geológicos.

Representan los tipos de suelo y roca expuestos en la superficie. Usualmente muestran la extensión de formaciones geológicas, fallas,

deslizamientos de tierra importantes, etc. En ocasiones se pueden encontrar perfiles transversales. El estudio de la geología local nos ayuda a interpretar los datos obtenidos de la

exploración del terreno.

- Reportes geotécnicos.

Se pueden obtener de proyectos realizados en la cercanía. Pueden ser de gran ayuda, ya que generalmente incluyen sondajes, ensayos de

suelo, e información relevante.

La información recolectada de estas fuentes es sumamente útil para quienes planean una investigación del sitio. En algunos casos, se obtienen ahorros sustanciales por la anticipación de problemas que se presentan después en el programa de exploración.

Reconocimiento

El ingeniero debe siempre efectuar una inspección visual del sitio para obtener información acerca de las siguientes características:

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1. La topografía general del sitio y la posible existencia tiraderos abandonados o basura, u otros materiales.

2. La estratificación del suelo en cortes profundos, como los hechos para la construcción de carreteras y vías férreas cercanas.

3. El tipo de vegetación en el sitio, que indica la naturaleza del suelo.4. Marcas altas de agua en edificios y estribos de puentes cercanos.5. Niveles del agua freática, que se determinan por revisión de pozos cercanos.6. Tipos de construcción cercana y existencia de grietas en muros u otros problemas.7. Si hay evidencia de problemas de estabilidad de taludes.8. Cuáles son las condiciones de drenaje.9. Que tipos de suelo y/o rocas se encuentran en la superficie.10.Si existen problemas de acceso que puedan limitar los tipos de exploración.

La naturaleza de la estratificación y propiedades físicas del suelo cercano también se obtiene de reportes disponibles de exploración del subsuelo para estructuras existentes cercanas.

Investigación del sitio

O objetivo desta etapa é obter o perfil de subsolo, tomar amostras do solo, realizar ensaios in-situ para estimar parâmetros dos materiais, e determinar a profundidade do nível freático se for necessário.• Em explorações de pouca profundidade se recorre a calicatas e/ou sanjas.• Em explorações mais profundas se realizam perfurações.

La profundidad mínima aproximada requerida de los barrenos debe predeterminarse; sin embargo, la profundidad puede cambiarse durante la operación de perforado, dependiendo del subsuelo encontrado. Para determinar la profundidad mínima aproximada requerida de barrenado para cimentaciones, se puede seguir las siguientes reglas:

1. Determine el incremento neto de esfuerzo,∆ σ, bajo una cimentación 2. Estime la variación del esfuerzo vertical efectivo, σ o

' , con la profundidad.3. Determine la profundidad, D=D 1 para la cual el incremento de esfuerzo ∆ σ es igual

a (1

10) q (q = esfuerzo neto estimado sobre la cimentación).

4. Determine la profundidad, D = D2, a la que ∆σσ0' =0,05.

5. A menos que se encuentre un lecho rocoso, la menor de las dos profundidades, D 1

y D2, antes determinadas, es la profundidad mínima aproximada de perforación requerida.

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Figura 1 Determinação da profundidade mínima de perfuração

Si se usan las reglas precedentes, las profundidades de perforación para un edificio con un ancho de 30 m serán aproximadamente las dadas en la tabla.1, de acuerdo con Sowers y Sowers (1970). Para hospitales y edificios de oficinas, ellos usan también la siguiente regla para determinar la profundidad de la perforación:

Tabla 1 Profundidades aproximadas de perforaciones para edificios con un ancho de 30m.

Db=3∙ S0,7 (para edificio ligeros de acero o edificios estrechos de concreto)

Db=6 ∙ S0,7(para edificio pesados de acero o edificios anchos de concreto).

Donde:Db : profundidad de la perforación (m). S: número de pisos.

Cuando se pretenden excavaciones profundas, la profundidad de la perforación deben ser por lo menos 1.5 veces la profundidad de la excavación.

Algunas veces las condiciones del subsuelo requieren que la carga de la cimentación sea transmitida al lecho rocoso. La profundidad mínima de perforación en el lecho rocoso es de aproximadamente 3m. Si el lecho rocoso es irregular o está intemperizado las perforaciones tienen que ser más profundas.

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No existen reglas fijas para la separación de los barrenos. La tabla 2 proporciona algunas directrices generales. El espaciamiento se incrementa o disminuye, dependiendo de la condición del subsuelo. Si varios estratos de suelo son más o menos uniformes y predecibles, se necesitarán menos barrenos que en un estrato de suelo no homogéneo.

Tabla 2 Separación aproximadas de perforaciones

El ingeniero debe tomar en cuenta también el costo final de la estructura al tomar decisiones respecto a la extensión de la exploración de campo. El costo de la exploración debe ser en general de 0.1% a 0.5% del costo de la estructura.

PERFORACIONES EXPLORATORIAS EN EL CAMPO

Los barrenos en el suelo se efectúan por varios métodos, como la perforación con barrena, el sondeo de lavado, el sondeo rotatorio y el sondeo por percusión

La perforación con barrena es el método más simple para efectuar sondeos de exploración. La figura 2 muestra dos tipos de barrenas manuales: la posteadora y la helicoidal. Las barrenas manuales no se usan para excavaciones a más de 3 a 5 m; sin embargo, se usan para trabajos de exploración en carreteras y estructuras pequeñas. Existen barrenas helicoidales eléctricas portátiles (30 a 75 mm de diámetro), adecuadas para perforaciones más profundas. Las muestras de suelo obtenidas en tales perforaciones son sumamente alteradas. En algunos suelos no cohesivos o suelos con baja cohesión, las paredes de los barrenos no son estables por sí mismas. En tales circunstancias, un tubo metálico se usa como ademe para impedir que el suelo se derrumbe.

Figura 2 Ferramentas de mão

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Cuando se dispone de energía eléctrica, las barrenas de raspado continuo son pro-bablemente las más idóneas para efectuar una perforación. La energía para efectuar la perforación se suministra desde torres de perforación montadas en camión o en tractor. De esta manera se efectúan fácilmente barrenos de hasta 60-70 m de profundidad. Las barrenas de raspado continuo existen en secciones de aproximadamente 1-2 m y pueden ser huecas o sólidas. Algunas de las barrenas sólidas comúnmente usadas tienen diámetros exteriores de 67 mm, 83 mm, 102 mm y 114 mm. Las barrenas huecas comercialmente disponibles tienen dimensiones de 64 mm de diámetro interior (DI) y 158 mm de diámetro exterior (DE), 70 mm de DI y 178 de DE, 76 mm de DI y 203 mm de DE, y 83 mm de DI y 229 mm de DE.

La punta de la barrena se conecta a una cabeza cortadora. Durante la perforación (figura 3), sección tras sección de barrena se agregan para aumentar la profundidad de la excavación. La hélice de la barrena lleva el suelo suelto desde el fondo del agujero a la superficie. El operador llega a detectar cambios en el tipo de suelo notando cambios en la velocidad y sonido del taladrado. Una vez que se retira la barrena es posible introducir equipos para tomar muestras “inalteradas”. Este método presenta problemas cuando la barrena se encuentra con materiales muy resistentes.

Cuando se usan barrenas sólidas, éstas deben retirarse a intervalos regulares para obtener muestras del suelo y también para efectuar otras operaciones como la prueba de penetración estándar. Las barrenas huecas tienen una clara ventaja sobre las sólidas, ya que no tienen que ser retiradas frecuentemente para efectuar muéstreos u otras pruebas. El exterior de la barrena hueca actúa como ademe. Un obturador o tapón removible está unido al fondo de la barrena por medio de un vastago central. Durante la perforación, el obturador debe ser extraído, manteniendo la barrena en su lugar y llevarse a cabo entonces el muestreo y las pruebas de penetración stándar. Cuando se usan barrenas huecas en suelos arenosos debajo del nivel freático la arena debe ser empujada varios metros en el tubo de la barrena por el exceso de presión hidrostática inmediatamente después del retiro del obturador. En tales condiciones debe usarse el obturador, más bien, el agua dentro del tubo hueco debe mantenerse a un nivel superior al del nivel freático.

El ensayo comienza localizando el camión barrenador en la posición deseada.

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Figura 3. Perforación con barrena de raspado continúo.

El sondeo de lavado es otro método para efectuar perforaciones. En éste, un ademe de aproximadamente 2-3 m de largo se hinca en el terreno. El suelo dentro del ademe se retira entonces por medio de un trépano cortador unido a una barra perforadora. El agua es inyectada a través de la barra perforadora y sale a muy alta velocidad por los agujeros en el fondo del trepano (figura 5). El agua y las partículas desmenuzadas del suelo elevan por el agujero taladrado y fluyen en la parte superior del ademe a través de la conexión en T. El agua de lavado se recoge en un recipiente. Este método constituye un procedimiento económico y rápido para conocer aproximadamente la estratigrafía del subsuelo

Figura 5

El equipo necesario para realizar la perforación incluye un trípode con polea y martinete suspendido, de 80 a 150 Kg de peso, cuya función es hincar en el suelo a golpes el

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ademe necesario para la operación. Este ademe debe ser de mayor diámetro que la tubería que vaya a usarse para la inyección del agua. En el extremo inferior de la tubería de inyección debe ir un trépano de acero, perforado, para permitir el paso del agua a presión. El agua se impulsa dentro de la tubería por medio de una bomba.La operación consiste en inyectar agua en la perforación, una vez hincado el ademe, la cual forma una suspensión con el suelo en el fondo del pozo y sale al exterior a través del espacio comprendido entre el ademe y la tubería de inyección; una vez fuera es recogida en un recipiente en el cual se puede analizar el sedimento. El procedimiento debe ir complementado en todos los casos por un muestreo con una cuchara del trépano; mientras las características del suelo no cambien será suficiente obtener una muestra cada 1,50 m aproximadamente, pero al notar un cambio en el agua eyectada debe procederse de inmediato a un nuevo muestreo. Al detener las operaciones para un muestreo debe permitirse que el agua alcance en el pozo un nivel de equilibrio, que corresponde al nivel freático (que debe registrarse).

El sondeo rotatorio es un procedimiento por medio del cual trépanos rotatorios de perforación unidos al fondo de las barras perforadoras cortan y muelen el suelo y profundizan el barreno. El sondeo rotatorio se usa en arena, arcilla y roca. Agua o lodo de perforación se inyecta a presión hacia abajo por las barras de perforación hasta los trépanos y el flujo de retorno lleva los recortes a la superficie. Con este procedimiento se hacen fácilmente barrenos con diámetros de 50 y 200 mm. El lodo de perforación es una lechada de agua y bentonita. Generalmente se usa cuando resulta probable que el suelo encontrado se desmorone. Cuando se requieren muestras de suelo, la barra perforadora se eleva y el trépano se reemplaza por un muestreador.

El sondeo por percusión es un método alternativo de excavar un barreno, particularmente a través de roca y suelo duro. Un trépano pesado de perforación se sube y baja para cortar el suelo duro. Las partículas de suelo recortado son llevadas a la superficie por circulación del agua. El sondeo por percusión llega a requerir ademe. (Las maquinas de perforación por percusión consisten en un trepano que mediante un sistema de balancines golpea el fondo del pozo triturando la roca; estos fragmentos son recogidos después en una cubeta que limpia el pozo de recortes.)

Procedimientos para muestreo del suelo.

Sin embargo, las muestras alteradas de suelo no se usan para pruebas de consolidación, permeabilidad o resistencia al corte. Para estas pruebas deben obtenerse muestras de suelo inalteradas.

Dois tipos de amostras do solo se obtêm durante a exploração do subsolo: alteradas ou inalteradas. As amostras alteradas, mas representativas, geralmente se usam para os seguintes tipos de provas de laboratório:

1. Análise granulométrico.2. Determinação dos limites líquido e plástico.3. Densidade dos sólidos do solo.

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4. Determinação do conteúdo orgânico.5. Classificação do solo.

Entretanto, as amostras alteradas de solo. não se usam para provas de consolidação, permeabilidade ou resistência ao corte. Para estas provas devem obter-se amostras de solo inalteradas.

La obtención de muestras inalteradas resulta un trabajo muy difícil de lograr, pues ello depende grandemente de las propiedades de los suelos y rocas que se investiguen, sin embargo, actualmente existen muchos métodos que dan resultados satisfactorios. Los métodos más utilizados son dos:

Muestreo con tubo muestreador

Existen diferentes tipos de muestreadores: de media caña, de pared delgada llamados a veces tubos Shelby y de piston.

Media caña.

Los muestreadores de media caña se usan en el campo para obtener muestras de suelos generalmente alteradas pero son aún representativas. Cuando un barreno se lleva hasta una profundidad predeterminada, las herramientas de perforación se retiran y el muestreador se baja al fondo del agujero barrenado. El muestreador se hinca en el suelo con golpes de martillo en la parte superior de la varilla de perforación. El peso estándar del martinete es de 62.3 N y en cada golpe el martinete tiene una altura de caída de 762 mm. El número de golpes requeridos para la penetración del muestreador de tres intervalos de 152.4 mm es registrado. El número de golpes requeridos para los dos últimos intervalos se suman para dar el número de penetración estándar a esa profundidad (el # de golpes para lograr una penetración de 30 cm da una idea sobre la densidad de los suelos no cohesivos y la resistencia de los suelos cohesivos.). A esta cifra se le llama generalmente el valor N (American Society for Testing and Materials, 1997, Designación D-1586). Luego se saca el muestreado. La muestra de suelo recuperada del tubo se coloca entonces en una botella de vidrio y se transporta al laboratorio.(Ya con la cuchara en la posición a investigar, se clavan los primeros 15 cm. para asegurar que la zapata se asienta en el suelo analizado. Luego se hinca en incrementos, cantidades de 15 y 15 cm a golpes de un martillo que pesa 64 Kg. y cae de una altura de 76 cm. Se anota el número de golpes que se necesita para hincar el toma-muestras cada uno de los 15 cm hincados).

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Figura 4 Muestreador abierto con muestra de suelo (este muestreador es un tubo de acero de paredes gruesas, partido longitudinalmente).

El grado de alteración de una muestra de suelo es usualmente expresado como:

AR (% )=D 0

2−D12

D12 (100)

dondeAR : relación de área.D0 : diámetro exterior del tubo muestreador.D1: diámetro interior del tubo muestreador.

Cuando la relación de área es de 10% o menor, la muestra se considera generalmente como inalterada.Las muestras con penetrómetro estándar se toman generalmente a intervalos de aproximadamente 1.5 m.

Además de la obtención de muestras de suelos, las pruebas de penetración estándar (SPT) proporcionan varias correlaciones útiles. Por ejemplo, la consistencia de los suelos arcillosos es con frecuencia estimada con el número N de penetración estándar, como muestra la tabla 3.

Tabla 3. Consistencia de arcillas y correlación aproximada con el número de penetración estándar N.

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Sin embargo, las correlaciones para las arcillas requieren pruebas para verificar que las relaciones son válidas para el depósito de arcilla bajo consideración.

La literatura técnica contiene muchas correlaciones entre el número de penetración estándar y la resistencia cortante cu no drenada de la arcilla. Con base en los resultados de pruebas triaxiales no drenadas llevadas a cabo en arcillas insensitivas, Stroud (1974) sugirió queCu=K ∙N

donde K = constante = 3.5-6.5 kN/m2

N = número de penetración estándar obtenido en el campo

El valor promedio de K es aproximadamente 4.4 kN/mz. Hará y otros (1971) también sugirieron que:

Cu=29 ∙N 0,72

La tasa de pre consolidación, OCR, de un depósito natural de arcilla es correlacionada con el número de penetración estándar. Fundamentado en el análisis de progresión de 110 puntos de una base de datos experimentales. Mayne y Kemper (1988) obtuvieron la relación:

OCR=0,193 ∙( Nσo' )0,689

donde:σ o' : esfuerzo efectivo vertical

En suelos granulares, el valor de N es afectado por la presión efectiva de sobrecarga,σ o' . Por esa razón, el valor N obtenido en una exploración de campo bajo diferentes

presiones efectivas de sobrecarga debe ser cambiado para corresponder a un valor es-tándar de σ o

' ; es decir,

N corr=CN ∙N❑

donde N corr = valor N corregido a un valor estándar de σ o' (95.6 kN/m2).

CN = factor de corrección.

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Varias relaciones empíricas se han propuesto para CN y algunas se dan en la tabla 4. Las más comúnmente citadas son las dadas por Liao y Whitman (1986), y Skempton (1986).

Tabla 4 Relaciones empíricas para CN

Es importante señalar que cualquier correlación entre C y N es sólo aproximada.

Exercicio 1

La siguiente tabla da la variación del número de penetración standard en campo en un depósito de arena.

Profundidade (m) N1,5 53 7

4,5 96 8

7,5 129 11

El nivel freático está localizado a una profundidad de 5,5 m. El peso específico seco de la arena desde 0 hasta una profundidad de 5,5m es 18,08 kN/m3 y el peso específico saturado de la arena para profundidades de 5,5m hasta 10,5m es 19,34 kN/m3. Use la relación de Liso y Whitman para calcular los números corregidos de penetración.

En la tabla 5 se da una relación aproximada entre el número de penetración estándar corregido y la compacidad relativa de la arena.

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Tabla 5 .Relación entre los valores de N corregidos y la compacidad relativa en arenas.

La correlación más reciente entre el número de penetración y el ángulo pico de fricción interna ∅ es la de Hatanaka y Uchida (1996):

∅=√20 ∙N corr+20

Cuando los valores de la resistencia a la penetración estándar son usados en las correlaciones anteriores para estimar los parámetros del suelo, deben tenerse presentes las siguientes observaciones:

1. Las ecuaciones son aproximadas y de carácter empírico.2. Debido a que el suelo no es homogéneo, los valores de N F obtenidos en un

barreno varían ampliamente.3. En depósitos de suelo que contienen grandes boleos y grava, los números de

penetración estándar son erráticos y de poca confianza.

Aunque aproximada, con una correcta interpretación, la prueba de penetración es-tándar da una buena evaluación de las propiedades de los suelos. Las principales fuentes de error en las pruebas de penetración estándar son una limpieza inadecuada del barreno, un conteo descuidado del número de golpes, un golpeteo excéntrico del martinete sobre la barra de perforar y un mantenimiento inadecuado del nivel del agua en el barreno.

Aunque aproximada, con una correcta interpretación, la prueba de penetración estándar da una buena evaluación de las propiedades de los suelos. Las principales fuentes de error en las pruebas de penetración estándar son una limpieza inadecuada del barreno, un conteo descuidado del número de golpes, un golpeteo excéntrico del martinete sobre la barra de perforar y un mantenimiento inadecuado del nivel del agua en el barreno.

Tubo de pared delgada.

Uno de los muestreadores más utilizado es el shelby (de pared delgada de acero estirado en frío de 50,8mm y 76.2mm) de diámetro interior, su extremo inferior esta biselado en arista cortante e inclinada hacia dentro. Se usan comúnmente para obtener muestras de suelos arcillosos inalterados.

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La barra de perforación con el muestreador unido es bajada al fondo de la perforación y el muestreador se hinca en el suelo. La muestra de suelo dentro del tubo es entonces extraída. Los dos extremos del muestreador es sellados y este se envía al laboratorio para su análisis. Las muestras obtenidas de esta manera se usan para pruebas de corte o de consolidación.

Observación de los niveles de agua

A presença de um nível de água perto de uma cimentação afeta grandemente a capacidade de carga e seu assentamento. O nível da água troca estacionalmente. Em muitos casos é necessário estabelecer os níveis da água mais alta e mais baixo possível durante a vida de um projeto.

Se se encontrar água em uma perfuração durante uma exploração de campo, esse fato deve ser registrado. Em solos com alta permeabilidade, o nível da água em uma perfuração se estabilizará aproximadamente 24 horas depois de terminada esta última. A profundidade do nível da água então se determina baixando uma cadeia ou cinta no buraco.

Em capas altamente impermeáveis, o nível da água em uma perfuração não estabiliza durante várias semanas. Em tais casos, se se requererem medições exatas do nível da água, usa-se um piezómetro, o qual consiste basicamente em uma pedra porosa ou um tubo perfurado com tubos verticais de plástico unidos a ele. A figura 8.10 mostra a colocação geral de um piezómetro em um verruma.

La presencia de un nivel de agua cerca de una cimentación afecta considerablemente la capacidad de carga y su asentamiento. El nivel del agua cambia estacionalmente. En muchos casos es necesario establecer los niveles del agua más alto y más bajo posible durante la vida de un proyecto.

Si se encuentra agua en una perforación durante una exploración de campo, ese hecho debe ser registrado. En suelos con alta permeabilidad, el nivel del agua en una perforación se estabilizará aproximadamente 24 horas después de terminada esta última. La profundidad del nivel del agua entonces se determina bajando una cadena o cinta en el agujero.

En capas altamente impermeables, el nivel del agua en una perforación no estabiliza durante varias semanas. En tales casos, si se requieren mediciones exactas del nivel del agua, se usa un piezómetro, el cual consiste básicamente en una piedra porosa o un tubo perforado con tubos verticales de plástico unidos a él. La figura 8.10 muestra la colocación general de un piezómetro en un barreno.

Para suelos limosos, Hvorslev (1949) propuso un procedimiento para determinar el nivel del agua (véase la figura 8.11) que implica los siguientes pasos:

1. Extraiga agua del barreno hasta un nivel abajo del nivel freático estimado.2. Observe los niveles del agua en el barreno en los tiempos:

t=0t=t 1t=t 2t=t3

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Note que t 1−0=t1−t2=t 2−t 3=∆ t

3. Calcule ∆ h1 ∆ h2 y ∆ h3 (véase figura 8.11).4. Calcule5. Grafique h0 , h2 y h3 arriba de los niveles de agua observados en los tiempos / = 0,

t2, y t3, respectivamente, para determinar el nivel final del agua en el barreno.

Figura 6

Ejercicio 2

Para una perforación en un suelo de arcilla limosa se dan los valores que se muestran en la figura. Determine la profundidad del nivel de agua medida desde la superficie del terreno .

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A presentacáo dos Resultados de um Servico de Sondagem

Os resultados de um serviço de sondagem são sempre acompanhados de relatório dando as seguintes indicações:

a) Planta de situação dos furos;b) Perfil de cada sondagem com as cotas de onde foram retiradas as amostras;c) Classificação das diversas carnadas e os ensaios que as permitiram classificar;d) Níveis do terreno e dos diversos lençóis d'àgua, com a indicação das respectivaspressoes;

Na Fig. 14-11 reproduzimos um perfil individual de uma sondagem, bem como um perfil geral do terreno.

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Ensayo de penetración de cono (CPT). La prueba de penetración de cono (CPT), conocida originalmente como la prueba de penetración de cono holandés, es un método versátil de sondeo que se usa para determinar los materiales presentes en un perfil de suelo y estimar sus propiedades ingenieriles. Esta prueba es también llamada de penetración estática y no son necesarios los barrenos para llevarla a cabo.

- Presurimetro (PMT) La prueba del presurímetro es una prueba in situ conducida en un barreno, originalmente desarrollada por Menard (1956) para medir la resistencia y deformabilidad de un suelo.

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