Tecnicas de prospección en un estudio geotécnico

Según el Código Técnico de la Edifcación, en su apartado del Documento Básico de Cimientos ( a partir de ahora SE-C), la prospección del terreno para la realización de un estudio geotecnico podrá llevarse a cabo mediante calicatas, sondeos mecánicos, pruebas continuas de penetración o metodos geofisicos. Todos estos ensayos de campo resultan la herramienta basica de trabajo para los técnicos que nos dedicamos a ello, pero no tanto, en ocasiones para el cliente. Es por ello que estas lineas pretenden explicar de una manera sencilla en que consiste cada tipo de prospección.

Calicatas.

Consisten en excavaciones realizadas mediante medios mecánicos convencionales, que permiten la observación directa del terreno, así como la toma de muestras y ocasionalmente la realización de ensayos in situ. Las caOfiGeolicatas permiten acceder directamente al terreno, pudiéndose observar las variaciones litológicas, estructuras, discontinuidades, etc., así como tomar muestras de gran tamaño para la realización de ensayos y análisis. Aunque pueden realizarse de forma manual (para trabajos específicos de difícil acceso) suelen excavarse con ayuda de maquinaria (una pala excavadora que podrá ser de distinto tonelaje). Habitualmente se trata de una zanja de unos 0.8 m (anchura del cazo o cuchara) x 2.0 m donde la profundidad que se alcanza depende del tipo de maquina pero lo usual es alcanzar profundidades de al menos 3m, aunque puCalicata OfiGeo (3)ede llegar a los 5 m. El material extraído se deposita junto a la calicata ordenadamente con el fin de que el geólogo lo vaya describiendo correctamente. Esto es especialmente útil cuando se trata de diagnosticar un terreno con un importante tramo de rellenos, su comportamiento en zanja abierta será uno de los aspectos más importantes a tener en cuenta del lado de la seguridad en una futura excavación.

Las limitaciones de este tipo de ensayos y apuntadas en el SE-C, anCalicata OfiGeo (4)ejo C, son:

– La profundidad no suele exceder de 4m.

– La presencia de agua limita su utilidad.

– El terreno debe poderse excavar con medios mecánicos

– Para su ejecución es imprescindible cumplir las normas de seguridad frente a derrumbes de las paredes. A partir de 1.5 m nadie puede acceder a su interior si no se encuentran debidamente entibadas o retaluzadas.

La apertura de una calicata también nos dará idea del comportamiento del terreno en zanja abierta, dato importaCalicata OfiGeo (5)nte si se tiene previsto llevar a cabo algún tipo de vaciado en el futuro proyecto. Una vez realizada la calicata, testificado el terreno por el geólogo y recogidas las muestras de terreno para su análisis, normalmente esta se vuelve a tapar, con el fin de evitar accidentes. Dado que el terreno dentro de la calicata no quedará dispuesto en su forma original, es recomendable no realizar las calicatas en los puntos donde es previsible se replantee el apoyo de las futuras cimentaciones o se creen problemas de inestabilidad para estructuras próximas.


Sondeos geotécnicos.

Se trata de perforaciones de pequeño diámetro, (entre 65 y 140 mm) que permiten obtener testigos del terreno perfDSCF0095orado, así como muestras, y realizar determinados ensayos en su interior. Los métodos más habituales son el de rotación con extracción continua de testigo, percusión y mediante barrena helicoidal hueca o maciza. El sistema que permite extraer mayor información geotécnica es el de extracción continua de testigo y que por otra parte, es el máDSC09151s utilizado en España. Para su ejecución es necesario el uso de maquinaria especifica. Se trata de una sonda con una corona de corte de widia o diamante, que se introduce a rotación en el terreno y que se extrae en maniobras con el testigo de terreno perforado en su interior. Este testigo de terreno es inmediatamente colocado en cajas normalmente de cartón parafinas1 (4)do, para su posterior descripción y estudio.

Este tipo de prospección permite realizar algunos ensayos  in situ en su interior, como toma de muestras inalteradas para su posterior estudio en laboratorio o el mas común,  el SPT (Standard Penetration Test), del que ya comentamos en un post anterior y que nos da los valores de resistencia del terreno. Otros ensayos que se pueden realizar, aunque menos frecuentemente son ensayos de permeabilidad como Lefranc (suelo) y Lugeon ( roca). Todos estos ensayos in situ pueden elegirse a que profundidad se realizan, aunque dependerá del tipo TW1.pngde terreno en cada caso que sean viables o no. La profundidad que se puede alcanzar con un sondeo es mucho mayor que con las calicatas y además pueden atravesar capas de alta resistencia (roca), así comSondeos_15OG0363_o perforar por debajo del  nivel freático.  Durante la ejecución de un sondeo pueden instalarse tuberías piezométricas que permiten ir controlando las variaciones del nivel freático en casos donde este dato puede ser importante y tomas de muestras de agua para su análisis.

A diferencia de la calicata, este ensayo no afecta prácticamente a la estructura del terreno por tratarse de un ensayo de pequeño diámetro, con lo que no influirá en el replanteo de las cimentaciones.


Ensayos de penetración dinámica.

Actualmente, los más comúnmente usados son los DPSH, que pueden ser de dos tipos en función de ciertas características del elemento de penetración y en consecuencia de la energía que transmiten, y que vienen regulados por la norma UNE-EIMG-20150122-WA0010N ISO 22476-2:2008. Sin embargo, hasta no hace mucho el ensayo de penetración más empleado era el ensayo de penetración dinámica tipo Borro regulado por la norma UNE 103809-2010.

Se trata de pruebas continuas de penetración. En estos ensayos se introduce una barra de acero en el terreno a golpeos con una maza de un peso determinado y con una cadencia y se anotan el número de golpeos cada 20 cm. Estos valores de golpeos, se trasformaran por parte del técnico posteriormente a valores con los que poder calcular la resistencia del terreno. Por si solo, aunque es un ensayo continuo, da una información relativa, ya que no se obtiene perfil del terreno y pueden darse interpretaciones incorrectas. Un mismo valor de golpeo significa una compacidad/consistencia muy distinta en función del tipo de terreno.


Geofísica.

Las técnicas geofísicas se emplearan con el fin de conseguir información complementaria, como por ejemplo para superficies a estudiar sea muy extensas o por que se sepa de algún tipo de problemática particular en profundidad (zonas kársticas), para determinar la ripabilidad de los materiales, definir la presencia del nivel freático en el área,…

Las técnicas geofísicas mas empleadas en estos casos son la sísmica de refracción, resistividad eléctrica (SEV), tomografía, geo-radar, magnetometría, VLF…. O ensayos down-hole o cross-hole dentro de sondeos.

En cualquier caso estas técnicas podrán aplicarse con el objeto de complementar datos, para la caracterización geotécnica y geológica, mejorar correlación, acometer el estudio de grandes superficies y determinar cambios laterales de facies.


En cuanto al número y tipo de ensayos remitimos al Documento Básico de Cimientos del CTE, aunque a modo de resumen los podemos ver en esta tabla, dependiendo del tipo de terreno y tipo de edificación.

OfiGeo

MCS

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