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Los estudios de suelo y la prospección de suelos se llevan a cabo con el fin de realizar estudios de campo para obtener información clara sobre las propiedades del suelo y las condiciones hidrológicas del sitio.
Tabla de contenido
reconocimiento del sitio
Un estudio de campo es un estudio del sitio y un estudio topográfico para obtener información relevante sobre las condiciones del suelo y las aguas subterráneas.
Propósito del levantamiento de suelos
El objetivo de Site Exploration es obtener información detallada sobre:
- Orden de aparición y extensión de las formaciones de suelo y roca.
- Propiedades naturales y de ingeniería de suelos y rocas.
- Ubicación de las aguas subterráneas y su variación.
Plano de levantamiento de suelos
Los planes de exploración del suelo dependen de
- Propiedades del subsuelo
- tipo de estructura
- Importancia de la estructura
Método de levantamiento de suelos
Los diferentes métodos de sondeo de suelo para estudios de perfil de suelo incluyen:
- excavación pública
- bolos
- sonido subterráneo
- método geográfico
1. Excavación abierta
En última instancia, se pueden cavar madrigueras para explorar profundidades poco profundas, digamos de 2 a 5 m. Dichos pozos se pueden excavar fácilmente en el sitio de construcción planificado, siempre que el suelo esté ligeramente compactado, y no solo facilita la visualización e investigación de diferentes estratos, sino que también permite recolectar muestras de suelo en una variedad de lugares. cualquier profundidad. Incluso las muestras de suelo intactas pueden extraerse de tales agujeros mediante un proceso llamado muestreo por fragmentos.
2. Método aburrido
Las muestras de suelo se pueden levantar desde mayores profundidades perforando un pozo utilizando un dispositivo mecánico llamado muestreador. El proceso,
- Taladre un agujero y verifique visualmente si hay cortes con diferentes profundidades
- Se utiliza un dispositivo mecánico llamado muestreador para levantar muestras de suelo desde diferentes profundidades.
método de bolos
1. Taladrado de barrena
La forma más fácil de perforar agujeros a mano. Se pueden usar en aguas poco profundas, generalmente limitadas a profundidades de alrededor de 5 m. Las barrenas se pueden usar en suelos pegajosos y sueltos por encima del nivel freático.
2. Taladrado de barrena y carcasa
Los barrenos son adecuados para el bombeo de arena en arcillas blandas o duras, así como en arcillas muy duras y duras, y en suelos arenosos. Las barrenas y carcasas cilíndricas se utilizan para perforaciones profundas. A profundidades de 25m y 50m se utilizan anillos manuales y mecánicos respectivamente.
3. Limpieza aburrida
Este es el método más fácil y rápido y se usa para perforar agujeros en todo tipo de suelo, excepto rocas y rocas.
4. Bolos de percusión
Este método se utiliza para perforar agujeros en cualquier tipo de suelo, incluidas rocas y rocas.
5. Mandrinado giratorio (mandrinado giratorio loco)
Este método se utiliza para hacer avanzar agujeros en rocas y suelo. Para la perforación rotatoria se utilizan barriles sacatestigos giratorios con brocas de diamante comerciales o brocas ranuradas de acero. Este método se denomina perforación de núcleo o perforación de núcleo porque se utiliza para obtener núcleos de roca.
Muestras de suelo y muestreo para métodos de sondeo de suelo.
1. Muestra perturbada
El muestreo perturbado altera o destruye parcial o completamente la estructura natural del suelo, pero con las debidas precauciones es posible mantener el contenido de humedad natural. Las muestras perturbadas se pueden obtener mediante perforación directa con barrenas y muestreadores de paredes gruesas.
2. Muestra inalterada
Las muestras inalteradas conservan su estructura y propiedades naturales. Estas muestras se utilizan para pruebas de cizallamiento, compactación y permeabilidad.
3. Muestras no representativas
Consiste en una mezcla de suelos de diferentes capas de suelo. Por lo tanto, el tamaño de las partículas del suelo y el contenido de minerales pueden haber cambiado en dichas muestras. Las muestras de suelo obtenidas del corte con barrena y sedimentación en pozos de lavado pueden clasificarse en esta categoría. Tales muestras pueden ayudar a identificar profundidades donde ocurren cambios significativos en la capa de suelo del subsuelo.
perturbación de la muestra
Esto depende del diseño del muestreador y del método de muestreo.
Factores de diseño que rigen el grado de perturbación:
I. innovador: En la figura se muestra un filo de corte representativo del muestreador.
Las características de diseño importantes del borde de corte son:
a) relación de área
donde D1 y D2 son los diámetros interior y exterior del filo respectivamente. La relación de área no debe exceder el 25%. Para suelos blandos y sensibles, no exceda el 10%. b) juego interno: Permite la expansión elástica de la muestra al entrar en el tubo.
donde D3 = diámetro interior del tubo de muestra. El aclaramiento interno debe ser del 1 al 10 % y del 0,5 al 3 % para muestras no perturbadas. C) juego exterior: La holgura interior no debe excederse mucho. Por lo general, 0-2 por ciento. Ayuda a reducir la fuerza requerida para sacar el tubo.
donde D4 es el diámetro exterior del tubo de muestra. ii. fricción de la pared interna: Las paredes del muestreador deben estar lisas y correctamente engrasadas. iii. válvula de retención: La válvula de retención debe permitir que el agua y el aire escapen fácil y rápidamente cuando se impulsa la muestra.
3. Prueba de sondeo subterráneo
Estas pruebas se realizan para medir la resistencia a la penetración de cucharas de muestreo, conos u otras herramientas con forma bajo carga dinámica o estática. Estas pruebas se utilizan para encontrar la profundidad en el lecho rocoso o formaciones y para investigar perfiles sólidos irregulares para obtener indicaciones aproximadas de la resistencia del suelo y otras propiedades. Así es como funciona la prueba de sondeo del subsuelo:
I. Prueba de penetración estándar (SPT)
Esta prueba se realiza en un orificio limpio con un diámetro de aproximadamente 55-150 mm. Los lados del pozo están sostenidos por revestimiento o lodo de perforación. Un muestreador de tubo dividido con 50,8 mm de DE y 38 mm de DI se introduce en suelo no perturbado y se coloca en el fondo del pozo con una caída libre de 75 cm rociada con un peso de impulsión de 65 kg. La longitud mínima abierta del muestreador es de 60 cm. El muestreador se conduce primero a 15cm como accionamiento sentado y luego a 30cm o hasta aplicar 100 golpes. El número de golpes necesarios para mover el muestreador más allá de los 30 cm de la unidad asentada se conoce como resistencia a la penetración y se denota por N. N observaciones.
Gibbs y Holtz estudiaron experimentalmente el efecto de la presión de sobrecarga sobre el valor de N, y su corrección para arena seca al aire o húmeda puede expresarse mediante la relación
donde Ne = Valor corregido por efecto de sobrecarga N = Valor real del golpe
= presión de sobrecarga efectiva (kN/m2) Nota: Primero se aplica la corrección de sobrecarga, luego la corrección de dilatancia.
ii. Prueba de penetración de cono o prueba de cono holandés
Este tipo de ensayo se realiza para registrar continuamente la resistencia del suelo. Penetra constantemente bajo presión estática en un cono con una base de 10 centímetros cuadrados (3,6 centímetros de diámetro) y un ángulo de vórtice de 60 grados. Para verificar la resistencia del cono, primero empuje el cono hacia abajo una distancia de 8 cm y registre la resistencia máxima. Esta prueba es muy útil para encontrar la capacidad de carga de pozos de suelo no pegajosos. La resistencia del cono qc (kg/cm2) corresponde a unas 10 veces la resistencia a la penetración N.
cuatro Método geográfico de exploración del suelo.
I. método de resistividad eléctrica
El método se basa en medir y registrar cambios en la resistividad media o la resistividad aparente de varios suelos. La prueba se realiza clavando cuatro puntas de metal, que actúan como electrodos, en el suelo a lo largo de una línea recta a distancias iguales. Esto se muestra en el diagrama. Aplique un voltaje de CC a través de los dos electrodos externos del potenciómetro y calcule la caída de potencial promedio a través del electrodo interno.
Resistividad promedio (ohm-cm)
D= Distancia entre electrodos (cm) E= Caída de potencial entre electrodos externos (voltios) I= Corriente que fluye entre electrodos externos (amperios) R= Resistencia (ohmios)
mapeo de resistividad: Este método se utiliza para investigar variaciones horizontales en el subsuelo. Los electrodos se mantienen a intervalos regulares y se mueven en grupos a lo largo de la línea de prueba.
sondeo de resistividad: Este método se utiliza para investigar cambios verticales. El sistema de electrodos se extiende alrededor de un punto central fijo aumentando gradualmente el espaciado desde un pequeño valor inicial hasta una distancia aproximadamente igual a la profundidad de exploración deseada.
ii. método de refracción sísmica
Este método es muy rápido y confiable para establecer perfiles de diferentes capas, siendo las capas más profundas más densas, rápidas y gruesas.