Ensayos de permeabilidad «in situ» y ensayos de bombeo

17.7 Ensayos de permeabilidad «in situ» y ensayos de bombeo

El proyecto de unidades de obra en contacto con el terreno que pueda estar saturado requiere del diseño de elementos de drenaje o impermeabilización adecuados, cuya entidad estará en función del caudal previsible que pueda afectar a la obra, que será función, a su vez, de la permeabilidad del medio circundante (además del gradiente del acuífero, pero ese es un tema a tratar con más extensión).

Por otro lado, incluso en ausencia de un verdadero acuífero cercano a la construcción, la valoración de la permeabilidad del terreno resulta necesaria para determinar las medidas de protección que sean convenientes ante la afluencia de caudales subálveos, si tal riesgo existe. También, además, conforme a las exigencias del DB HS (CTE), para proyectos de edificación residencial, por pequeña que sea su entidad, es obligado establecer, cuanto menos estimativamente, el rango de la permeabilidad del subsuelo bajo las soleras y en el trasdós de los muros de contención de recintos habitables.

Por una razón o por otra, es necesario, por lo tanto, evaluar de forma adecuada la permeabilidad del terreno en contacto con las construcciones, especialmente muros de contención y soleras, y sobre todo bajo la cota piezométrica. También es conveniente un correcto conocimiento de la permeabilidad del terreno cuando del mismo se espera una correcta protección ante las filtraciones (en presas de tierra, balsas, etc.) con el fin de prevenir procesos de erosión interna, lavado de finos o tubificación, que pueden arruinar la obra. Sigue leyendo

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Ensayo de carga con placa

17.6 Ensayo de carga con placa

Tal como se ha expuesto en el anterior apartado, uno de los muy comentados problemas que comporta la determinación de los parámetros característicos del terreno mediante el ensayo presiométrico radica en que el campo de esfuerzos aplicado es de tipo radial y horizontal, mientras que en la mayoría de los problemas geotécnicos (en especial, con relación a cimentaciones), los esfuerzos transmitidos son verticales.

De otro lado, en el caso de los ensayos de penetración, los problemas de representatividad de los mismos radican en el poco volumen de material involucrado (por lo que adolecen de efectos de escala), y de la velocidad de aplicación de la carga, que siempre es rápida (aún en los ensayos denominados «estáticos»). Como consecuencia, todos los parámetros del terreno que se obtienen de los ensayos de penetración provienen de una correlación empírica entre sus resultados y las propiedades estáticas del suelo. Sigue leyendo

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Ensayo presiométrico – dilatométrico

17.5 Ensayo presiométrico – dilatométrico

El ensayo presiométrico consiste en la aplicación de un campo de fuerza radial en la perforación ejecutada durante la realización de un sondeo geotécnico, mediante la dilatación de una cámara neumática o hidráulica cilíndrica, que ejerce presión contra las paredes de dicho sondeo.

La medida del incremento de volumen de dicha célula, y la de la presión necesaria para tal deformación, proporcionan una relación directa del comportamiento del suelo en cuanto a su relación característica entre esfuerzo y deformación.

El ensayo presiométrico se efectúa introduciendo en una perforación (generalmente un sondeo geotécnico) una célula cilíndrica e hinchable, la cual se dilata mediante la inyección de un gas. La inyección provoca una tensión en las paredes de la perforación, que se mide mediante un manómetro de control; la deformación se determina en función del volumen de gas inyectado. De ser preciso, es posible llegar hasta la presión de rotura del terreno (siempre que la tensión necesaria para la misma no supere la resistencia de la célula) si bien es común extrapolar este valor a partir de la estimación de la presión de fluencia y de la interpretación de la gráfica tensión / deformación. Sigue leyendo

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Ensayo de molinete – Vane Test

17.4 Ensayo de molinete – Vane Test

El Vane Test, ensayo de molinete, de corte en sondeo o escisómetro, consiste en la hinca en el terreno de un útil en forma de molinete (un eje central dotado de aspas), al que, una vez emplazado, se le transmite un giro, aplicando progresivamente un par de rotación, hasta que se alcanza la fuerza necesaria para llegar a la rotura del terreno.

Dicho ensayo puede ser ejecutado «in situ» en el fondo de una perforación o sondeo geotécnico, acoplando al sistema de perforación el útil adecuado, o bien sobre muestras de mano (en cortes, catas, afloramientos) y en laboratorio, empleándose en estos casos un equipo específico (miniaturizado). El método de ensayo de laboratorio puede encontrarse denominado bajo la referencia de ensayo escisométrico. Un equipo de bolsillo puede ser utilizado para la realización de ensayos manuales en catas o afloramientos.

El procedimiento que recoge el método de ensayo para los trabajos «in situ» se describe en  la parte tercera del Eurocódigo 7 (UNE-ENV 1997-3:2002 Eurocódigo 7: Proyecto geotécnico. Parte 3: Proyecto asistido por ensayos de campo). Otras normas de ensayo que refieren el procedimiento son Sigue leyendo

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Deficiencias asociadas a los ensayos de penetración

17.3 Deficiencias asociadas a los ensayos de penetración

La trasposición de los resultados obtenidos de los ensayos de penetración hacia el cálculo geotécnico adolece de ciertas deficiencias conceptuales y prácticas, que, en muchas ocasiones, representan un problema irresoluble.

La relación entre dichos resultados y las propiedades reales del terreno se basa siempre en un contraste experimental, es decir, en correlaciones de fundamento empírico. En realidad, los resultados que se obtienen de estos ensayos no representan en sí mismos ninguno de los parámetros definidos como descriptores geotécnicos: resistencia (cohesión drenada o no drenada, rozamiento interno) y deformabilidad intrínseca (módulo de deformación, coeficientes de compresibilidad) no pueden ser evaluados directamente a partir de estas metodologías. Sigue leyendo

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El SPT: ensayo de penetración estándar

17.2.2. El SPT:  ensayo de penetración estándar

El ensayo de penetración estándar (SPT de la siglas inglesas Standart Penetration Test) consiste en la hinca mediante golpeo de un útil (tomamuestras o cuchara) con geometría de tubo, de 60 cm de longitud, fabricado en acero y seccionado longitudinalmente en dos mitades.

Cabe indicar que, al contrario de lo indicado para los ensayos de penetración dinámica continua, el ensayo SPT cuenta con un recorrido limitado a la longitud del tomamuestras (la hinca se limita a 45 cm o a 60 cm) por lo que se ejecuta en el fondo de la perforación durante la realización de un sondeo geotécnico.

El tomamuestras cuenta con las siguientes dimensiones:

SPT ASTM

(GEOSCIENCE WORLD) Sigue leyendo

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Ensayo de penetración dinámica continua

17.2. Ensayo de penetración dinámica continua

Un ensayo de penetración dinámica continua consiste en la introducción de un útil en el terreno, mediante la aplicación de una carga dinámica, generalmente mediante golpeo de un sistema normalizado, prosiguiendo con la penetración con la adición sucesiva de tramos de varillaje por la parte superior del mismo.

Los ensayos de penetración dinámica pueden ser realizados de forma continua (caso en el cual es inviable la toma de muestra), o bien a intervalos y durante la perforación de un sondeo (cual el caso del SPT, que permite la toma de muestra). En este punto nos ocupamos de los primeros.

17.2.1. Ensayos de penetración dinámica continua

Los ensayos de penetración dinámica continua consisten en la hinca en el terreno de puntaza maciza situada en el extremo de una varilla, determinando el número de golpes aplicados con una maza de características definidas, necesarios para avanzar una longitud preestablecida.

La hinca se consigue golpeando el varillaje en su parte superior con una maza en caída libre. Conviene que el varillaje tenga un diámetro inferior al de la puntaza para evitar, en lo posible, el rozamiento del mismo con el suelo ya perforado. Sigue leyendo

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Ensayos de penetración estática: CPT – piezocono

17.1.     Ensayos de penetración estática CPT – piezocono

Las siglas CPT hacen referencia a la denominación inglesa Cone Penetration Test o Ensayo de Penetración de Cono. En ocasiones se refiere al mismo ensayo con el apelativo de Cono Holandés. A las siglas puede añadírsele el sufijo CPTu para el caso en que durante la ejecución del ensayo se determine, además de la resistencia del terreno, el valor de la presión intersticial en la zona de la punta. A este dispositivo también se le denomina como piezocono.

Estos ensayos consisten en la introducción de una puntaza de geometría cónica mediante un empuje o carga variable, tal que posibilite una velocidad de avance constante en la progresión del dispositivo. Durante la penetración se determina la resistencia al avance de la puntaza, mediante la lectura de un manómetro acoplado al circuito hidráulico que proporciona la carga sobre el varillaje, o de una célula de carga interpuesta entre el dispositivo de empuje y el varillaje de penetración. Sigue leyendo

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Ensayos de penetración

17.1 Ensayos de penetración

17.1.1.     Introducción

De entre todos los ensayos «in situ» realizados en el dominio de la geotecnia y para el reconocimiento del terreno, tal vez los ensayos de penetración sean los de mayor profusión, gracias a su sencillez, reducido coste económico y rapidez en la ejecución. En esencia consisten en hincar en el suelo un utensilio (denominado por lo común puntaza) de geometría y dimensiones normalizadas, bien mediante golpeo o bien mediante empuje. En cada caso se mide la resistencia a la penetración a lo largo de un recorrido determinado.

De forma simultánea a la medida del esfuerzo necesario para alcanzar una longitud de penetración determinada, pueden ser realizadas otras mediciones, tales como la de la  variación de la presión intersticial del suelo durante el ensayo, o la combinación del procedimiento de penetración con un ensayo de otra tipología (penetración estática + presiómetro, por ejemplo).

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Ensayos «in situ»

17. Ensayos «in situ»

Las labores de reconocimiento – que incluyen los ensayos «in situ» – requieren, como norma general, de la caracterización inmediata de ciertos parámetros del terreno, relacionados con su resistencia (en sentido amplio) tales que permitan una definición preliminar de sus características geotécnicas, en base a la cual establecer los procedimientos de estudio más adecuados a las necesidades del proyecto que se aborda.

De hecho, la planificación exhaustiva de una campaña de laboratorio con anterioridad a la realización de los reconocimientos no deja de ser una entelequia, puesto que en función de las características del terreno (las cuales se conocerán justamente durante la realización de los mismos reconocimientos) deberá decidirse el tipo de muestreo más adecuado, los ensayos más oportunos, e incluso una primera aproximación sobre las soluciones constructivas a las que dirigir el análisis geotécnico. Sigue leyendo

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