Ensayos Geotécnicos: Tipos, Consistencia del Terreno y Reconocimiento del Suelo

Consistencia del terreno y límites de Atterberg

La consistencia de un suelo puede ser fluida, plástica, semisólida y sólida. Si varía el grado de humedad de un suelo, varía también su consistencia.

Los límites que la definen son: entre fluida y plástica límite líquido (L.L.); entre plástica y semisólida límite plástico (L.P.); y entre semisólida y sólida límite de retracción.

Al límite líquido y límite plástico se les engloba mediante el nombre de límites de Atterberg y en base a ello se tiene una idea muy concreta sobre las características plásticas de un suelo.

• Conjugando los datos de los ensayos granulométricos (clasifica a los suelos en arena, grava o predominantemente fino) y los límites de Atterberg, se puede obtener la clasificación de suelos:

• GP = grava mal graduada.
• SW = arena bien graduada.
• SW-SC = arena bien graduada con arcilla.
• GC = grava arcillosa.
• CL = arcilla de baja plasticidad.

El plandímetro

Es un instrumento electrónico que, mediante sus palpadores, es capaz de indicarnos la presencia o no de armaduras en pilares, jácenas, muros,…

Ensayos geotécnicos: objeto y tipos

Objeto: proporcionar las características fundamentales del terreno para poder dimensionar el tipo de cimentación necesaria.

Tipos:

• De reconocimiento:
• Ensayos in situ:
• Ensayos de laboratorio:

Compactación y consolidación

Compactación: consiste en aplicar sobre el material una carga mecánica de manera que disminuye el volumen, a causa de la pérdida de poros y huecos. Aumenta la densidad.

Consolidación: disminuye el volumen, pero no por pérdida de poros, sino por pérdida de agua.

El penetrómetro

Instrumento utilizado para el reconocimiento del terreno. Consiste en hincar una barra en el terreno y estudiar la resistencia que esta opone a la hinca. Existen 2 variantes:

Penetrómetro estático: se efectúan lecturas de resistencia en punta y lateral.

Penetrómetro dinámico: más rápido, manejable y barato. Anota el número de golpes precisos para conseguir la hinca de la puntaza en una longitud determinada.

Maquinaria usada para estudiar las características del terreno

Penetrómetro mixto: penetra y perfora por rotación (si la capa es excesivamente dura); cuando encuentra algo duro, empieza a girar; se puede sustituir la rotación por un golpe.

Pénvan: combinación de penetrómetro y un molinete.

Penetrómetro de rotación a mano: se anotan las penetraciones y luego el número de medias vueltas necesarias para una penetración suplementaria. Es parecido al mixto.

Iskímetro: se clava una varilla que en su parte inferior lleva una especie de aletas plegadas. Se extrae mediante un cable y al tirar se abren las aletas; la resistencia a la extracción nos define el terreno.

Placa noruega: se introduce la placa mediante giro y luego se carga.

Contenido de un informe geotécnico

Información previa

El terreno a reconocer: visita al solar, toma de notas, fotografías, sacar información del tío de la bolina (aweliyo) y de técnicos que hayan realizado obras en la zona.

Del edificio a cimentar: ubicación dentro del solar, tipo de estructura y planta de los apoyos con carga a transmitir.

General de la zona: datos disponibles de existencia de rocas y firmes usuales de cimentación, capas freáticas, expansividad, existencia de corrimientos, fallas o estratos erráticos.

De los terrenos colindantes: estratigrafía, niveles freáticos, expansividad, agresividad y características mecánicas de las cimentaciones próximas.

De las edificaciones situadas a menos de 50 metros: número de plantas, tipo de estructura, etc.

Criterio de diseño de la campaña de reconocimiento: el número de puntos a reconocer en función de la superficie, la profundidad de cada uno, su situación, el número y tipo de muestras a extraer y los ensayos a realizar in situ y en el laboratorio, vendrán determinados por el tipo de estructura, etc. En cualquier caso, el número de puntos a reconocer no debe ser nunca inferior a 2 (ideal 1 par de sondeos).

Trabajos de campo

De reconocimiento:

• Reconocimiento geológico: reconocer la zona mediante una visita a campo, cuando la zona a estudiar es de gran extensión, o estudiar las hojas del Instituto Geológico y Minero de España.
• Calicatas: son pozos de dimensiones aproximadas de 0,90 x 1,50 metros y que a veces hay que entibar.
• Sondeos: son perforaciones en el terreno de diámetro comprendido entre 65 – 140 mm. Las muestras que se extraen de un sondeo pueden ser alteradas o inalteradas.

Ensayos in situ:

• Penetrómetros estáticos o dinámicos: consisten en hincar una barra en el terreno y estudiar la resistencia que se opone a la hinca.
• Ensayos S.P.T.: anota el número de golpes precisos para la hinca de 4 series consecutivas de 15 cm cada una, tomando como N el número de golpes precisos para la hinca de 30 cm intermedios.
• Extracción de muestras inalteradas a percusión: ensayo análogo al S.P.T.

Ensayos de laboratorio

Ensayos de identificación:

• Análisis granulométricos.
• Determinación de los límites de Atterberg.

Ensayos mecánicos geotécnicos:

• Ensayo triaxial: muy similar al ensayo de corte directo.
• Compresión simple: ensayo de compresión sin confinamiento lateral. Se realiza en suelos cohesivos.
• Corte directo: nos determina la resistencia de un suelo al esfuerzo cortante.

Análisis químicos del agua existente en el suelo: definen si hay o no agua en el suelo y a qué profundidad se localiza el nivel freático. Este análisis determina: pH, cloruros, magnesio y sobre todo sulfatos.

Redacción del informe geotécnico

El redactor procederá a emitir un dictamen, en donde se reflejarán unas conclusiones y, sobre todo, enumerará una serie de recomendaciones encaminadas a sugerir la solución idónea técnica y económica de cimentación, describiendo las distintas capas que constituyen el terreno reconocido con sus características mecánicas.