Técnicas de reconocimiento del terreno: calicatas, sondeos, penetración y geofísica

Resumen

El documento describe las principales técnicas de reconocimiento del terreno usadas en los estudios geotécnicos para caracterizar el subsuelo. Explica cuándo son adecuadas las calicatas, los sondeos mecánicos, las pruebas continuas de penetración y las prospecciones geofísicas, con sus condiciones de aplicación y sus métodos o equipos principales.

Puntos clave

El reconocimiento del terreno es una fase fundamental de cualquier estudio geotécnico.
Las calicatas permiten observación directa, son adecuadas sin nivel freático y en terrenos excavables, y ofrecen información muy fiable en capas superficiales.
Los sondeos mecánicos alcanzan grandes profundidades, reconocen terrenos bajo el nivel freático y perforan rocas o capas de alta resistencia.
Los métodos habituales de sondeo son la rotación con testigo continuo, la percusión y la barrena helicoidal.
Las pruebas continuas de penetración usan un penetrómetro estático (presión) o dinámico (golpeo).
Las prospecciones geofísicas cubren grandes superficies: sísmica de refracción, resistividad eléctrica y geo-radar.

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Técnicas de Reconocimiento del Terreno

El reconocimiento del terreno es una fase fundamental en cualquier estudio geotécnico. A continuación, se detallan las principales técnicas empleadas para la caracterización del subsuelo:

1. Calicatas

Las calicatas son excavaciones que permiten una observación directa del terreno. Su aplicación es idónea bajo las siguientes condiciones:

Se emplean con una profundidad de conocimiento moderada.
Ausencia de nivel freático.
Terrenos preferentemente cohesivos y excavables con pala mecánica o manualmente.
Se excluirán cuando su ejecución pueda deteriorar el terreno circundante.

En las paredes del terreno excavadas podrán realizarse ensayos in situ. Es un método muy adecuado en capas superficiales de grava y proporciona información altamente fiable. Resulta adecuado cuando no sea necesario realizar pruebas in situ asociadas a sondeos y cuando se puede alcanzar en todos los puntos el estrato firme o resistente.

2. Sondeos Mecánicos

Consisten en perforaciones de diámetro y profundidad variables. Se utilizan cuando el estudio geotécnico requiere:

Alcanzar grandes profundidades.
Reconocer el terreno bajo el nivel freático.
Perforar capas rocosas o de alta resistencia.
Detectar y controlar las variaciones del nivel freático, tomar muestras de acuíferos profundos o realizar ensayos de permeabilidad.

Los métodos más habituales son la rotación con extracción de testigo continuo, la percusión y el uso de barrena helicoidal.

3. Pruebas Continuas de Penetración

Esta técnica consiste en introducir en el terreno una varilla maciza con punta cónica. La introducción puede realizarse mediante presión continua o por golpeo. La máquina empleada es el penetrómetro, que puede ser:

Estático: Medición de la resistencia a la penetración de una punta y un vástago mediante presión.
Dinámico: Medición de la resistencia a la penetración de una punta mediante golpeo.

4. Prospecciones Geofísicas

Se utilizan para grandes superficies con el fin de obtener información detallada. Las técnicas principales incluyen:

Sísmica de refracción: Consiste en provocar una vibración en un punto del terreno y registrar su valor cuando la vibración llega a otro punto donde se ha instalado un medidor. Se utiliza para obtener información sobre la profundidad a la que se encuentra el nivel freático.
Resistividad eléctrica: Para identificar los diferentes niveles del subsuelo y sus cambios laterales.
Geo-radar: Utilizado para obtener información sobre servicios enterrados a través de la emisión de impulsos electromagnéticos.

Preguntas frecuentes

¿Cuándo se emplean las calicatas en un estudio geotécnico?

Se emplean con profundidad de conocimiento moderada, en ausencia de nivel freático y en terrenos cohesivos excavables con pala mecánica o manualmente. No se usan si pueden deteriorar el terreno circundante.

¿Para qué se usan los sondeos mecánicos?

Se usan para alcanzar grandes profundidades, reconocer el terreno bajo el nivel freático, perforar rocas o capas de alta resistencia, y realizar ensayos de permeabilidad o tomar muestras de acuíferos profundos.

¿Qué diferencia hay entre el penetrómetro estático y el dinámico?

El penetrómetro estático mide la resistencia a la penetración mediante presión continua, mientras que el dinámico la mide mediante golpeo de la punta.

¿Para qué sirve la sísmica de refracción?

Sirve para obtener información sobre la profundidad a la que se encuentra el nivel freático, provocando una vibración en un punto y registrándola en otro.