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Mecanica de Suelos Metodo Directo e Indirecto

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UNIVERSIDAD LAICA

VICENTE ROCAFUERTE

MECANICA DE SUELOS

MARLO VALDIVIESO
Investigación

Métodos de exploración directa de los suelos

Existen varios tipos de exploración directa de los suelos en las cuales las pruebas de
laboratorio deben conducir a la determinación de los parámetros significativos del
comportamiento mecánico de los suelos. Realizar un análisis geotécnico, para predecir
el comportamiento del subsuelo ante las cargas de tipo estático y solicitaciones
dinámicas que le comunica la estructura y estimar el factor de seguridad a corto y largo
plazo, así como bajo condiciones de cargas transitorias, los métodos son los siguientes:

Sondeo de exploración manual, calicata:

Es el mejor método para observar a gran detalle las estratificaciones de suelo. Además
de excavaciones manuales a cielo abierto, se pueden tomar muestras inalteradas de
bloque de gran calidad, realizando su extracción de acuerdo al procedimiento
indicado en la. La muestra debe ser sellada con parafina para conservar su humedad
natural. Se debe ser cuidadoso para evitar el colapso de la excavación, no se
debe realizar una excavación sin soporte (o abatimiento de los taludes) de más
de 1.2 metros. Adicionalmente se deberán realizar ensayos de clasificación de suelos
para determinar las propiedades índices del geo material, es decir, realizar ensayos de
laboratorio en muestras alteradas en cada cambio de geo material
Ensayos de penetración con piezocono (CPTU):

El ensayo CPTU se basa en un cono que avanza a una velocidad de 2.0 cm/s registrando
de manera digital y continuamente cada 10 mm tres lecturas independientes como
la resistencia de la punta decono (𝑞𝑐), la fricción lateral (𝑓𝑠) y la presión intersticial
dinámica (𝑢2). Durante el CPTu, se estima el nivel freático al detener el avance de la
punta de cono en un estrato arenoso permitiendo que el cono haga de piezómetro y así
calcular la presión hidrostática. Posteriormente, se pueden interpretar los datos
recolectados para estimar propiedades, realizar análisis de licuación, obtener perfil de
capacidad de pilote (Q) vs profundidad (z), estimar capacidad portante de
cimentaciones superficiales (qult), calcular permeabilidad de suelos (𝑘ℎ), o realizar
control de calidad en un tratamiento de mejora de terreno. Utilizando estos equipos es
posible realizar pruebas de disipación de presiones de poro que consisten en parar la
penetración del cono y registrar la disipación de presión de poro y el tiempo. Estas
presiones de poro se representan en función de la raíz cuadrada del tiempo y a través de
la técnica gráfica sugerida por (Robertson y Campanella, 1989) se obtiene el tiempo que
corresponde al 50% de la consolidación.
Dilatómetro:

Este es un instrumento que sirve para medir el alargamiento que experimenta un cuerpo
al incrementar la temperatura. La medición ayuda a encontrar el coeficiente de
contracción o dilatación de un material en particular, a diferentes temperaturas.

Ensayo de penetración estándar SPT:

El ensayo SPT tiene su principal utilidad en la caracterización de suelos


granulares (arenas o gravas arenosas), en las que es muy difícil obtener muestras
inalteradas para ensayos de laboratorio, permite conocer el perfil estratigráfico de un
terreno, además en base a la NEC-SE-GC Capitulo 3 Pág. 28 recomienda el uso del
martillo tipo Seguro “SAFETY”, para obtener el valor del Número de golpes para
penetrar en el suelo 30 cm para el 60 % de la energía teórica kl787

Constituye el ensayo o prueba más utilizado en la realización de sondeos, y se realiza en


el fondo de la perforación. Consiste en contar el número de golpes necesarios para que
se introduzca a una determinada profundidad una cuchara (cilíndrica y hueca) muy
robusta (diámetro exterior de 51 milímetros e interior de 35 milímetros (NEC-SE-GC,
2015), lo que supone una relación de áreas superior a 100), que permite tomar
una muestra, naturalmente alterada, en su interior. El peso de la masa está normalizado,
así como la altura de caída libre, siendo de 63'5 kilopondios y 76 centímetros
respectivamente.
Métodos de exploración indirecta

Los métodos utilizado son los siguientes:

Sondeo eléctricos verticales:

Un sondeo eléctrico vertical (SEV) puede realizarse sobre cualquier combinación


de formaciones geológicas, pero para que la curva de resistividad
aparente sea interpretable, el subsuelo debe estar representado por capas
horizontales y homogéneas. En muchos casos la realidad se acerca lo suficiente a esta
restricción teórica como para que los resultados sean aprovechables, en otros casos el
procedimiento no es aplicable.
Sísmica de refracción:

La sísmica de refracción es, el método geofísico más empleado en geotecnia para


estudiar el terreno debido a su rapidez, economía y versatilidad. Mide el tiempo de
llegada o de propagación de las ondas longitudinales (ondas P) y con ello es posible
establecer un perfil del subsuelo. Esta técnica geofísica permite, determinar la velocidad
de las ondas P en modelos litológicos en los que se representa la velocidad de
propagación de las ondas P en las distintas unidades que componen el terreno.

El método se basa en el principio físico de la refracción. Cuando una onda incide en una
superficie que separa dos medios con velocidades de propagación diferentes se produce
un cambio en la trayectoria de dicha onda, este efecto se denomina refracción y puede
cuantificarse a partir de la Ley de Snell.
Análisis espectral de ondas superficiales:

El análisis espectral de ondas superficiales es una técnica que ha extendido su


uso alrededor del mundo para definir directamente la velocidad de onda cortante Vs.
Esta variable es una característica muy valiosa del sustrato geológico, ya que se
convierte en el esqueleto de la columna estratigráfica dibujada mediante un perfil
de rigidez y correlacionada con gran precisión en las diferentes capas de la
secuencia. Además, a través de este valor se derivan parámetros muy importantes para
la ingeniería estructural en el proceso de cimentación de edificaciones.
Refraction microtremors (ReMi):

La ReMi consiste en medir el ruido ambiente con un arreglo de características y


disposición similares al empleado en la sísmica de refracción convencional. Es un
método que aprovecha el "ruido ambiente" (paso de vehículos, funcionamiento de
maquinarias, cercanía a fuentes activas, etc.) pero de ser muy silencioso el terreno, se
puede emplear una fuente no controlada de ubicación conocida para enriquecer la razón
señal/ruido y así poder obtener una curva de dispersión (en el espectro lentitud –
frecuencia) que permita claramente obtener mediante inversión, un perfil
unidimensional de la velocidad de onda de corte (Vs) en función de la profundidad
de investigación alcanzada. Esto último dependerá de la longitud del tendido,
espaciamiento geófonos, frecuencia del arreglo de geófonos empleados, rango de
frecuencias que se exciten con el ruido ambiente (y/o golpes), entre otros aspectos.
Bibliografía

Juan Albarracán, J. A. (14 de enero de 2022). Studocu.

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