MÉTODOS DE EXPLORACIÓN

MÉTODOS DE EXPLORACIÓN

Los métodos de exploración tienen la finalidad de tener un conocimiento

razonable de las propiedades físicas y la disposición de los materiales del

subsuelo. A las operaciones de campo y de laboratorio necesarias para obtener

esta información se les llama exploración del suelo.

Debido a lo complejo de los depósitos naturales no hay método de exploración

que sea el adecuado para todos los casos.

Cuando se necesita información general sobre la ubicación de fronteras con

materiales firmes, por ejemplo la frontera entre mantos de roca y depósitos mas

blandos sobreyacentes, pueden usarse algunas veces con ventaja los métodos

geofísicos

EXPLORACIÓN GEOSÍSMICA.

Los métodos sísmicos son especialmente útiles para determinar la profundidad

del estrato apto para cimentar, sobreyacida por estratos blandos o sueltos.

Para la exploración sísmica se necesita:

1. Un equipo que produzca una onda elástica, como una pequeña carga de

explosivo y detonador, incluso, un marro para golpear una placa colocada en su

superficie.

2. Una serie de sensores, o geófonos, colocados a intervalos a lo largo de una

línea que parte del punto de origen de la onda.

3. Un oscilógrafo, que es un mecanismo que registra el momento en que se

origina la onda así como el lapso de llegada a cada sensor.

Cuando la estratigrafía del subsuelo es sencilla, por medio de los datos

obtenidos se puede conocer la profundidad de cada uno de los mantos, de igual

manera se puede saber algo de la naturaleza de los estratos analizando las

velocidades de las ondas sísmicas al atravesar los estratos del subsuelo.

Si la roca sana esta cubierta por boleo o roca fracturada los datos obtenidos por

exploración sísmica brindan mejores resultados acerca de la superficie de la roca

sana que los datos arrojados

por sondeos, sin embargo no puede detectarse la presencia de material blando

si este se encuentra por debajo de un material duro.

|Material |Velocidad (m/seg) |

|Limo seco, arena, grava suelta, lama, roca |180-750 |

|suelta, argayos y tierra vegetal húmeda. | |

|Morrena compacta, arcillas endurecidas, grava |750-2300 |

|bajo el nivel freático, *grava arcillosa | |

|compacta, arena cementada, y mezclas de arcilla| |

|y arena. | |

|Roca meteorizada, fracturada o parcialmente |600-3000 |

|descompuesta. | |

|Lutitas sanas |750-3300 |

|Arenisca sana |1500-4200 |

|Caliza y creta sana |1800-6100 |

|Roca ígnea, sana |3600-6100 |

|Roca metamórfica sana |3000-4800 |

* La velocidad del sonido en el agua es aproximadamente de 1433 m/seg y los

materiales completamente saturados deben tener velocidades iguales o mayores

que ésta.

RESISTIVIDAD ELÉCTRICA

Los resultados obtenidos a través de una exploración por resistividad eléctrica

pueden delinear una frontera bien definida entre un material de baja resistencia

eléctrica , como un suelo fino, y un material de alta resistencia eléctrica como

una roca sana, sin importar la posición de cada material.

Un procedimiento común emplea cuatro electrodos hincados en el terreno a

distancias iguales a lo largo de una línea recta, Se aplica al terreno una corriente

eléctrica I , generalmente continua, a través de los dos electrodos exteriores se

mide el potencial inducido E entre los dos electrodos interiores. La resistividad

eléctrica de la tierra se calcula con la fórmula:

[pic]

Como en el caso de los levantamientos sísmicos se requieren sondeos

ocasionales para confirmar las interpretaciones o para investigar posibles

anomalías , no obstante el método permite reconocer rápidamente una cierta

área.

Los métodos de resistividad son muy útiles para averiguar la ubicación de bolsas

de grava limpia (de alta resistencia eléctrica) dentro de depósitos glaciales o

suelos finos ( de baja resistencia eléctrica).

Valores representativos de resistividad de materiales térreos

|Material |Resistividad |

| |(ohmios-cm) |

|Arcilla y limo saturado |0-10,000 |

|Arcilla arenosa y arena limosa húmeda |10,000-25,000 |

|Arena arcillosa y arena saturada |25,000-50,000 |

|Arena |50,000-150,000 |

|Grava |150,000-500,000 |

|Roca meteorizada |100,000-200,000 |

|Roca sana |150,000-4,000,000 |

METODOS SEMIDIRECTOS

Dentro de los métodos para investigar la consistencia de los depósitos cohesivos

( o la compacidad relativa de los granulares sin necesidad de hacer sondeos o extraer muestras en el campo se encuentran los

penetrómetros. Estos instrumentos se basan en la medición de la resistencia

que ejerce el terreno al avance del penetrómetro.

Si el empuje es uniforme, el procedimiento se llama prueba de penetración

estática. Si se encaja a golpes se le denomina prueba de penetración dinámica.

Como regla general son recomendables las pruebas estáticas en depósitos

blandos y las dinámicas en duros.

PRUEBA DE PENETRACIÓN ESTÁNDAR (ASTM D-1586)

Es la prueba mas difundida de penetración dinámica y aplicada solo en

materiales finos, el objetivo es conocer la consistencia y compresibilidad del

subsuelo. Se realiza golpeando el suelo desde una altura de 76 cm con un

martillo de 63.5 Kg . El número N de golpes necesarios para producir una

penetración de 30 cm se considera la resistencia a la penetración.

Los primeros 15 cm de profundidad no se consideran por la falta de apoyo; los

necesarios para aumentar la penetración de 15 a 45 constituyen el valor de N.

Una vez obtenidos los resultados se correlacionan con algunas propiedades

físicas importantes del suelo por medio de la siguiente tabla.

|Arenas |Arcillas |

|(bastante segura) |(relativamente insegura) |

|Número de golpes por 30 cm, N |Compacidad |Número de golpes por 30 cm,

N |Consistencia |

| |relativa | | |

| | |Menos de 2 |Muy blanda

|0-4 |Muy suelta |2-4 |Blanda |

|4-10 |Suelta |4-8 |Media |

|10-30 |Media |8-15 |Firme |

|30-50 |Compacta |15-30 |Muy firme |

|Más de 50 |Muy compacta |Más de 30 |Dura |

Es importante moderar las consideraciones, dado que los resultados en una

exploración pueden

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