Fundamentos y Aplicaciones de Ensayos Geotécnicos en Ingeniería Civil

Ensayos Geotécnicos y Propiedades de Materiales

Cálculo del Coeficiente de Permeabilidad

Este ensayo permite un cálculo bastante fiable del coeficiente de permeabilidad, considerando las siguientes condiciones:

• Presencia de una capa freática.
• Coeficiente de permeabilidad K superior a 10^-3 cm/s, y de todas formas siempre inferior a 10^-5 cm/s.

En ausencia de capa freática, la interpretación teórica es muy compleja, debiendo recurrir a fórmulas empíricas puramente orientativas.

Ensayo de Permeabilidad Lugeon

El ensayo de permeabilidad Lugeon se realiza en rocas y consiste en inyectar agua en el interior de un sondeo, en un tramo de 5 metros de longitud, a una presión de 10 kg/cm², midiendo durante 10 minutos el caudal de agua inyectada, una vez alcanzado un régimen de filtración estable, manteniendo fija la presión. Se obtiene así la unidad Lugeon, definida como la admisión de 1 litro por minuto y metro a una presión de 10 kg/cm².

El ensayo Lugeon, por tanto, no es estrictamente una medida de permeabilidad, sino un sistema para clasificar macizos rocosos midiendo su capacidad de filtración.

Standard Penetration Test (SPT)

La realización del ensayo SPT (Standard Penetration Test, Ensayo Normal de Penetración) consiste en clavar 60 centímetros en el terreno un cono normalizado, contando el número de golpes necesarios para penetrar tramos de 15 cm. Se realiza mediante una maza de 63.5 kg que cae desde una altura de 76 cm. Los valores de golpeo de los dos tramos centrales de 15 cm sumados nos dan el parámetro N_SPT. Cuando el terreno es muy resistente se para la prueba cuando se aplican 50 golpes para un tramo de 15 cm (RECHAZO, R) anotando la penetración realizada.

El parámetro N_SPT nos permite calcular la resistencia a la penetración dinámica por punta y se correlaciona con los parámetros geomecánicos.

Ciclo Geológico

• Orogénesis: Formación de nuevas cadenas montañosas.
• Gliptogénesis: Destrucción del relieve, debida a los agentes externos.
• Litogénesis: Formación de nuevos materiales a partir de los ya existentes (rocas sedimentarias) y de otros que se incorporan desde el interior (rocas magmáticas y metamórficas).

Tectosilicatos

Están formados por redes tridimensionales de tetraedros de sílice (“Tectos” significa armazón), en las que cada tetraedro comparte 4 átomos de O con los tetraedros inmediatos, en los que la relación Si-Al es 1-2. Presentan esta estructura las diferentes variedades de Sílice (Cuarzo, Tridimita y Cristobalita), que son muy estables.

Es frecuente que se presente el fenómeno de la Diadoquia, sustitución de un átomo de Si por otro de Al. En estos casos se forman los Feldespatos. Cuando hay un déficit de Sílice se originan minerales de estructura próxima a la de los feldespatos, los Feldespatoides.