Cirsoc 401-Estudios Geotecnicos

ANTEPROYECTO DE REGLAMENTO ARGENTINO DE

ESTUDIOS GEOTÉCNICOS

CIRSOC 401

EDICION MAYO 2006

C I R S O C Balcarce 186 1° piso - Of. 138 (C1064AAD) Buenos Aires – República Argentina TELEFAX. (54 11) 4349-8520 / 4349-8524 E-mail: [email protected] [email protected] INTERNET: www.inti.gov.ar/cirsoc Primer Director Técnico ( 1980): Ing. Luis María Machado Directora Técnica: Inga. Marta S. Parmigiani Coordinadora Área Acciones: Inga. Alicia M. Aragno Área Estructuras de Hormigón: Ing. Daniel A. Ortega Área Administración, Finanzas y Promoción: Lic. Mónica B. Krotz Área Venta de Publicaciones: Sr. Néstor D. Corti 2006 Editado por INTI INSTITUTO NACIONAL DE TECNOLOGÍA INDUSTRIAL Av. Leandro N. Alem 1067 – 7° piso - Buenos Aires. Tel. 4313-3013 Queda hecho el depósito que fija la ley 11.723. Todos los derechos, reservados. Prohibida la reproducción parcial o total sin autorización escrita del editor. Impreso en la Argentina. Printed in Argentina.

C I R S O C ORGANISMOS PROMOTORES

Secretaría de Obras Públicas de la Nación

Subsecretaría de Vivienda de la Nación

Instituto Nacional de Tecnología Industrial

Instituto Nacional de Prevención Sísmica

Ministerio de Economía, Obras y Servicios Públicos de la Provincia del Neuquén

Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires

Dirección Nacional de Vialidad

Vialidad de la Provincia de Buenos Aires

Consejo Interprovincial de Ministros de Obras Públicas

Cámara Argentina de la Construcción

Consejo Profesional de Ingeniería Civil

Cámara Industrial de Cerámica Roja

Asociación de Fabricantes de Cemento Pórtland

Techint

Acindar

Instituto Argentino de Normalización

MIEMBROS ADHERENTES Asociación Argentina de Tecnología del Hormigón Asociación Argentina de Hormigón Estructural Asociación Argentina de Hormigón Elaborado Asociación de Ingenieros Estructurales Centro Argentino de Ingenieros Cámara Argentina de Empresas de Fundaciones de Ingeniería Civil Instituto Argentino de Siderurgia Telefónica de Argentina Transportadora Gas del Sur Sociedad Central de Arquitectos Sociedad Argentina de Ingeniería Geotécnica Quasdam Ingeniería

ASESORES QUE INTERVINIERON EN LA REDACCIÓN DEL

ANTEPROYECTO DE REGLAMENTO ARGENTINO DE ESTUDIOS GEOTÉCNICOS

Coordinador: Ing. Juan Carlos Goldemberg - (SAIG) Integrantes: Ing. Néstor Guitelman (AIE) Ing. Pablo de Lavallaz (AIE) Ing. José Pisner (CAEF)

Ing. Hernán Goldemberg

Metodología para el envío de observaciones, comentarios y

sugerencias al

Anteproyecto de Reglamento CIRSOC 401

"Reglamento Argentino de Estudios Geotécnicos”

en Discusión Pública Nacional (15 de Junio de 2006 - 30 de Marzo de 2007)

Las observaciones, comentarios y sugerencias se deberán enviar a la Sede del CIRSOC, Balcarce 186 1º piso of. 138 (C1064AAD) Buenos Aires, hasta el 30 de Marzo de 2007, siguiendo la metodología que a continuación se describe: 1. Se deberá identificar claramente el anteproyecto de reglamento que se analiza, como

así también el artículo y párrafo que se observa. 2. Las observaciones se deberán acompañar de su fundamentación y de una redacción

alternativa con el fin de que el coordinador del proyecto observado comprenda claramente el espíritu de la observación.

3. Las observaciones, comentarios y sugerencias deberán presentarse por escrito,

firmadas y con aclaración de firma, y deberán enviarse por correo o entregarse en mano. Se solicita detallar Dirección, Tel, Fax, e-mail con el fin de facilitar la comunicación.

4. No se aceptarán observaciones enviadas por fax o e-mail, dado que estos medios no

permiten certificar la autenticidad de la firma del autor de la observación. Confiamos en que este proyecto le interese y participe activamente.

Gracias.

PRÓLOGO Este Anteproyecto CIRSOC 401, referido a Estudios Geotécnicos se presenta a discusión pública nacional no como un Proyecto CIRSOC propiamente dicho, sino como un primer documento de trabajo cuya evaluación por parte de la comunidad técnica nos permitirá comprobar si el perfil elegido para su desarrollo, al igual que su contenido, responden a las expectativas de los usuarios que vienen reclamando la necesidad de desarrollar este tema desde 1983, cuando entró en vigencia la primera generación de Reglamentos CIRSOC e INPRES-CIRSOC. Como el lector podrá comprobar existen en el Anteproyecto algunos artículos que falta completar lo que se hará en función de las observaciones, comentarios y sugerencias recibidos durante el período de discusión pública nacional, que se extenderá desde el 15 de Junio de 2006 hasta el 30 de marzo de 2007. Por tratarse del primer Reglamento sobre Estudios Geotécnicos que existirá en el país, necesitamos contar con la máxima colaboración posible de todos los sectores involucrados, razón por la cual solicitamos su amplia difusión y discusión. Una vez concluida la etapa de discusión pública nacional está previsto constituir una comisión especial, integrada por especialistas en esta área, profesores universitarios y representantes de las instituciones y empresas relacionadas con el tema de todo el país, con el fin de evaluar las observaciones recibidas y proceder a la redacción del texto del Proyecto propiamente dicho. Esperamos su opinión. Gracias.

Reglamento CIRSOC 401 Cap. 1 -1

CAPÍTULO 1. REQUISITOS GENERALES 1.1. CAMPO DE VALIDEZ Este Reglamento Nacional de Seguridad, establece los requerimientos mínimos que deben cumplir los estudios geotécnicos necesarios en todo proyecto de estructuras. Este Reglamento especifica las investigaciones a realizar, en general, en un predio o extensión de terreno, con el fin de conocer sus características y propiedades geotécnicas y poder determinar las condiciones de su utilización para una determinada construcción, como los recaudos de seguridad a adoptar en relación con los terrenos y construcciones adyacentes. El presente Reglamento no contempla la Investigación Geotécnica necesaria para los proyectos de túneles, los que se consideran obras especiales, sujetas a especificaciones particulares emitidas por el Comitente correspondiente. Este Reglamento será acompañado por el Reglamento CIRSOC 402 "Reglamento Argentino de Estructuras para Fundación" (en preparación) y por el Reglamento CIRSOC 403 "Reglamento Argentino de Movimientos de Suelo y Estructuras de Contención" (en preparación). 1.2. CONTENIDO El presente Reglamento esta subdividido en ocho capítulos, cuyo contenido se describe a continuación. Capítulo 1. Este Capítulo contiene un glosario con sinónimos y definiciones de palabras, términos, conceptos y frases de uso habitual en el ámbito geotécnico y un artículo conteniendo los símbolos y abreviaturas a utilizar establecidos por la ISSMGE (Sociedad Internacional de Mecánica de Suelos e Ingeniería Geotécnica) y el Sistema Métrico Legal Argentino, de utilización obligatoria en la República Argentina, desde 1972, por Ley 19511. Capítulo 2. Este Capítulo hace referencia a los aspectos técnicos y de medio ambiente a considerar para la selección de un predio y a la aptitud del predio disponible para llevar a cabo la construcción y los consiguientes estudios de gabinete. Capítulo 3. Este Capítulo presenta los aspectos generales y de planeamiento a llevar a cabo a efectos de realizar una investigación geotécnica, incluyendo la influencia de las condiciones generales del predio así como las particulares del terreno y subsuelo considerados en la selección del método para llevar a cabo la investigación. Capítulos 4, 5 y 6. Estos Capítulos establecen los diferentes métodos para llevar a cabo una investigación geotécnica, subdivididos de la siguiente manera: el Capítulo 4 incluye excavaciones, perforaciones, toma de muestras y ensayos en perforaciones; el Capítulo 5 trata sobre los ensayos in-situ; mientras que el Capítulo 6 establece los ensayos a

Reglamento Argentino de Estudios Geotécnicos Cap. 1 -2

llevarse a cabo sobre las muestras obtenidas. Cabe mencionar que la división entre los Capítulos 4 y 5 es de índole arbitraria y que está basada más en una conveniencia de presentación del tema, más que en una frontera temática. Capítulo 7. Este Capítulo se refiere a la preparación de los informes correspondientes a las tareas de campo y laboratorio, la documentación que debe acompañar a los mismos (planos, fotografías, planillas, gráficos, etc.), la interpretación de los resultados de campo y de laboratorio y los contenidos mínimos de los informes parciales y final. Capítulo 8. En este capítulo se hace referencia a la terminología y sistemas vigentes para la descripción y clasificación de los suelos y rocas, universalmente establecidos. 1.3. GLOSARIO Agua subterránea: agua contenida dentro de la masa de suelo o roca. Puede ser artesiana, freática o libre. Análisis de los resultados: examen cualitativo y cuantitativo de los valores provenientes de un ensayo. Apoyo central de un puente: vínculo comprendido entre los estribos del puente que lo une con el terreno de fundación. No constituye una referencia al tipo de fundación ni a la manera de transferir las cargas del puente a la misma. Asentamiento: hundimiento de la fundación como consecuencia de deformaciones sufridas por el suelo por diversos motivos. Calicata: excavación realizada para la exploración del subsuelo por medios manuales o mecánicos. Calicata poco profunda: excavación realizada para la exploración del subsuelo, ya sea por medios manuales o mecánicos de una profundidad igual o menor a 3 m. Calicata profunda: excavación realizada para la exploración del subsuelo, ya sea por medios manuales o mecánicos, de una profundidad mayor que 3 m. Cantera: Caño camisa: tubería utilizada para soportar las paredes de la perforación y permitir la extracción de muestras de suelo y fluidos por su interior (gas, líquidos, etc.); puede ser metálica o de material plástico. Carrera: longitud de perforación a rotación realizada en una misma maniobra; generalmente coincide con la longitud del sacatestigo. Construcciones aledañas: edificaciones o cualquier tipo de obra existente en proximidades del predio o sector en estudio. Corona-sacatestigo: herramienta utilizada para el corte de la masa de roca o suelo de la cual se desea efectuar la extracción de testigos por rotación.


Cuchara: herramienta para obtener muestras dentro de la perforación. Se la hinca por caída libre o por percusión. Dama: muestra prismática inalterada de suelo, de medidas mínimas 0,30 m x 0,30 m x 0,30 m extraída de una calicata de la que se tallarán muestras para realizar ensayos de laboratorio. Dique: obra hidráulica de cerramiento lateral. Diseño: Ensayo: Estrato: manto de suelo o roca con iguales propiedades geotécnicas definibles. Estructura de contención: Estudio de gabinete: trabajo de escritorio destinado a recopilar información previa al proyecto y ejecución de una campaña de investigaciones geotécnicas. También se refiere al trabajo de recopilación, análisis y evaluación de los resultados de las exploraciones y ensayos de campo y laboratorio. Excavación: remoción en profundidad del suelo o roca del terreno. Exploración: investigación mediante la penetración del subsuelo con fines geotécnicos. Falla en la construcción: Fundación: estructura de transferencia de las cargas provenientes de la estructura al terreno. Geología: Geotecnia: rama de la Geología y de la Ingeniería, que estudia las propiedades y el comportamiento de los depósitos superficiales de la corteza terrestre ante los esfuerzos y/o la acción del agua. Interpretación de los resultados: concebir y ordenar mentalmente con criterio ingenieril los valores obtenidos de un ensayo con vistas a emitir un juicio. Investigación geotécnica: reconocimiento del subsuelo y aguas subterráneas para la determinación de sus propiedades desde el enfoque de la ingeniería civil. Laboratorio: facilidades destinadas a la realización de ensayos. Lodo bentonítico: fluido estabilizante a base de bentonita para soportar las paredes de la perforación. Martillo de fondo: herramienta mecánica utilizada para romper el material grueso dentro de una perforación. Matriz:


Muestra alterada: muestra que no mantiene las propiedades originales de su ubicación. Muestra inalterada: muestra que mantiene las propiedades originales de su ubicación. Nivel freático: nivel por debajo del cual los poros y las fisuras de los suelos y de las rocas están saturados de agua. Dicho nivel está en equilibrio con la presión atmosférica. Obra: Obra de rutina: vivienda unifamiliar aislada, barrio de viviendas unifamiliares, edificio aislado, barrio de edificios, edificios torre, grupo de edificios torre y edificios industriales. Asimismo, comprenderá las correspondientes construcciones auxiliares como tanques de agua, plantas de tratamiento, plantas de depuración, estaciones transformadoras y construcciones similares. Obra lineal: aquella donde una de las dimensiones en planta es preponderante con respecto a la otra. Obra superficial: aquella que posee en planta dimensiones semejantes. Perfil geotécnico: sección vertical de un suelo que muestra la naturaleza y secuencia de las distintas capas desarrolladas por depósito y/o temporización. Perforación: ejecución de una cavidad con una herramienta y un método específico de las tecnicas de toma de muestras. Perforación a rotación: Perforación con inyección: Perforación manual con pala barreno: Perforación mediante equipo manual: Perforación mediante pala barreno mecánica: Permeabilidad: Piezómetro: instrumento utilizado para medir la presión hidrostática en un determinado punto. Plataforma: Predio: Presa: Proyecto: Relleno: depósito artificial de suelos naturales y/o materiales de cualquier otro tipo. Roca: materia mineral sólida, natural, que se presenta en grandes masas o fragmentos.


Sacatestigos: Subsuelo: suelo por debajo de la subrasante o del terraplén o la parte del perfil del suelo que se encuentra debajo del horizonte A, que es la capa superior del perfil del suelo de la cual han sido lavados los coloides inorgánicos y otros materiales solubles. Usualmente contiene restos o detritus orgánicos. Suelo: sedimento o acumulación de partículas sólidas, producidas por la desintegración física y química de las rocas, que puede contener o no materia orgánica. Suelo artificial: Suelo cohesivo: el que no confinado presenta una resistencia considerable cuando está secado al aire y una cohesión significativa cuando está sumergido. Suelo friable: Suelo granular: Suelo expansivo: Suelo colapsable: Suelo licuefaccionable: Terreno: indistintamente cualquier suelo o material rocoso que ocupa la corteza terrestre. Terreno de fundación: terreno que soporta una estructura y está significativamente sometido a tensión por la misma. Testigo: muestra obtenida de una perforación mediante rotación de la corona. Trépano: herramienta utilizada para romper el material grueso dentro de una perforación por caída libre o percusión. Trinchera: Ubicación de la exploración: Yacimiento a cielo abierto: Yacimiento subterráneo: 1.4. SÍMBOLOS Y UNIDADES GENERALES En este Reglamento se han utilizado los símbolos y unidades establecidos por la Sociedad Internacional de Mecánica de Suelos e Ingeniería Geotécnica (ISSMGE), “Léxicon”, 5ª. Edición, 1981., los que se detallan en las Tablas 1.1. a 1.12., con las siguientes referencias:


El símbolo (‘) indica cálculo en términos de tensiones efectivas. La barra encima de un símbolo (

_

a ) indica que se aplica el valor medio.

Un punto encima de un símbolo (•

a ) indica la derivada respecto del tiempo (da/dt).

El prefijo δ ó ∆ indica un incremento.

Tabla 1.1. Símbolos y unidades generales del SIMELA (Sistema Métrico Legal

Argentino)

Símbolo Unidad (múltiplos y

submúltiplos recomendados)

Descripción

L, l m longitud B,b m ancho H, h m altura D, z m profundidad

D, d, φ m diámetro A m2 área V m3 volumen T s tiempo V m/s velocidad A m/s2 aceleración G m/s2 aceleración de la gravedad (g = 9,81m/s2) M kg masa ρ kg/m3 densidad γ kN/m3 peso específico F n° coeficiente de seguridad π n° pi (π = 3,1416) E n° base de los logaritmos neperianos (e = 2,7183) Ln n° logaritmo neperiano

Log n° logaritmo natural


Tabla 1.2. Tensiones y Deformaciones.



Descripción

U kPa presión intersticial o presión de poro uw kPa presión de agua intersticial ua kPa presión de aire intersticial σ kPa tensión normal total σ’ kPa tensión efectiva normal τ kPa tensión tangencial

σ1 kPa tensión principal mayor σ2 kPa tensión principal intermedia σ3 kPa tensión principal menor

σoct kPa tensión octaédrica normal o tensión media normal τoct kPa tensión octaédrica tangencial o tensión media

tangencial ε n°, % deformación lineal γ n°, % deformación angular ε1 n°, % deformación principal mayor ε2 n°, % deformación principal intermedia ε3 n°, % deformación principal menor ε& s-1 velocidad de deformación lineal γ& s-1 velocidad de deformación angular

ν, µ n° coeficiente de Poisson E kPa módulo de deformación lineal G kPa módulo de deformación tangencial K kPa módulo de compresibilidad µ n° coeficiente de rozamiento η kPa.s coeficiente de viscosidad


Tabla 1.3. Propiedades Físicas. Densidad y Peso Unitario .



Descripción

ρs kg/m3 densidad de las partículas γs kN/m3 peso específico de las partículas ρw kg/m3 densidad del agua γw kN/m3 peso específico del agua ρ kg/m3 densidad del suelo γ kN/m3 peso unitario del suelo húmedo ρd kg/m3 densidad seca γd kN/m3 peso unitario del suelo seco

ρsat kg/m3 densidad saturada γsat kN/m3 peso unitario del suelo saturado ρ' kg/m3 densidad sumergida γ' kN/m3 peso unitario del suelo sumergido e n° relación de vacíos n n°, % porosidad w n°, % humedad Sr n°, % grado de saturación

Tabla 1.4. Propiedades Físicas. Consistencia.



Descripción

wL % límite líquido wP % límite plástico wS % límite de retracción IP % índice de plasticidad IL n° índice de fluidez IC n° índice de consistencia

emax n° relación de vacíos máxima emin n° relación de vacíos mínima ID n°, % índice de densidad

Tabla 1.5. Propiedades Físicas. Granulometría.



Descripción

D, d mm diámetro de la partícula Dn, dn mm diámetro correspondiente al n% pasante

Cu n° coeficiente de uniformidad Cc n° coeficiente de curvatura


Tabla 1.6. Propiedades Físicas. Características Hidráulicas.



Descripción

h m altura piezométrica, potencial o carga hidráulica q m3/s caudal v m/s velocidad de flujo i n° gradiente hidráulico k m/s conductividad hidráulica j kN/m3 fuerza de filtración por unidad de volumen

Tabla 1.7. Propiedades Mecánicas. Muestreo.



Descripción

Ca % relación de áreas Ci % coeficiente de entrada Co % coeficiente de salida

Tabla 1.8. Propiedades Mecánicas. Consolidación Unidimensional.



Descripción

mv (kPa)-1 coeficiente de compresibilidad Eoed kPa módulo edométrico Cc n° índice de compresión Cs n° índice de hinchamiento Cα n° coeficiente de consolidación secundaria Cv m2/s coeficiente de consolidación

d, H m distancia de drenaje Tv n° factor de tiempo U n°, % grado de consolidación

σ’vo kPa presión efectiva vertical inicial σ’p kPa presión de preconsolidación


Tabla 1.9. Propiedades Mecánicas. Resistencia al Corte.



Descripción

τf kPa resistencia al corte c’ kPa cohesión efectiva

ϕ’, φ’ ° ángulo de fricción interna efectivo cu kPa cohesión no drenada

ϕu, φu ° ángulo de fricción interna no drenado cr kPa resistencia al corte del suelo amasado St n° susceptibilidad, sensibilidad τr kPa resistencia residual c’R kPa cohesión residual

ϕ'R, φ'R ° ángulo de fricción interna residual Tabla 1.10. Propiedades Mecánicas. Ensayos in-situ.



Descripción

qc kPa resistencia por punta del cono holandés fs kPa resistencia por fricción lateral local del cono holandés qd kPa resistencia dinámica por punta rd kPa resistencia dinámica Nd n° número de golpes para hincar 0.20m N n° número de golpes en el ensayo SPT Nht n° número de medias vueltas para 0.20m de hinca p1 kPa presión límite dilatométrica Em kPa módulo dilatométrico

Tabla 1.11. Aplicaciones. Empujes.



Descripción

δ ° ángulo de rozamiento entre muro y suelo A, ca kPa adherencia ka, kp n° coeficientes de empuje activo y pasivo

ko n° coeficiente de empuje en reposo


Tabla 1.12. Aplicaciones. Fundaciones.



Descripción

B m ancho de la fundación L m longitud de la fundación D m profundidad de la fundación Q kN carga axil q kPa presión axil q1 kPa presión límite Qp kN resistencia de la punta qp kPa resistencia unitaria de la punta Qs kN resistencia del fuste qs kPa resistencia unitaria del fuste H kN fuerza horizontal aplicada en la fundación s m asentamiento e m excentricidad δ ° inclinación de la carga ks kN/m3 coeficiente de balasto

Nc, Nq, Nγ n° factores de capacidad de carga ic, iq, iγ n° factores de inclinación

sc, sq, sγ n° factores de forma dc, dq, dγ n° factores de profundidad rc, rq, rγ n° factores de rigidez

scdc n° factor combinado de forma y profundidad para pilotes H m altura del talud D m profundidad del estrato duro bajo el pie del talud β ° ángulo de inclinación del talud con la horizontal −

τ kPa resistencia al corte real media R n° coeficiente residual ru n° razón de la presión intersticial


CAPÍTULO 1. REQUISITOS GENERALES 1.1. CAMPO DE VALIDEZ Este Reglamento Nacional de Seguridad, establece los requerimientos mínimos que deben cumplir los estudios geotécnicos necesarios en todo proyecto de estructuras. Este Reglamento especifica las investigaciones a realizar, en general, en un predio o extensión de terreno, con el fin de conocer sus características y propiedades geotécnicas y poder determinar las condiciones de su utilización para una determinada construcción, como los recaudos de seguridad a adoptar en relación con los terrenos y construcciones adyacentes. El presente Reglamento no contempla la Investigación Geotécnica necesaria para los proyectos de túneles, los que se consideran obras especiales, sujetas a especificaciones particulares emitidas por el Comitente correspondiente. Este Reglamento será acompañado por el Reglamento CIRSOC 402 "Reglamento Argentino de Estructuras para Fundación" (en preparación) y por el Reglamento CIRSOC 403 "Reglamento Argentino de Movimientos de Suelo y Estructuras de Contención" (en preparación). 1.2. CONTENIDO El presente Reglamento esta subdividido en ocho capítulos, cuyo contenido se describe a continuación. Capítulo 1. Este Capítulo contiene un glosario con sinónimos y definiciones de palabras, términos, conceptos y frases de uso habitual en el ámbito geotécnico y un artículo conteniendo los símbolos y abreviaturas a utilizar establecidos por la ISSMGE (Sociedad Internacional de Mecánica de Suelos e Ingeniería Geotécnica) y el Sistema Métrico Legal Argentino, de utilización obligatoria en la República Argentina, desde 1972, por Ley 19511. Capítulo 2. Este Capítulo hace referencia a los aspectos técnicos y de medio ambiente a considerar para la selección de un predio y a la aptitud del predio disponible para llevar a cabo la construcción y los consiguientes estudios de gabinete. Capítulo 3. Este Capítulo presenta los aspectos generales y de planeamiento a llevar a cabo a efectos de realizar una investigación geotécnica, incluyendo la influencia de las condiciones generales del predio así como las particulares del terreno y subsuelo considerados en la selección del método para llevar a cabo la investigación. Capítulos 4, 5 y 6. Estos Capítulos establecen los diferentes métodos para llevar a cabo una investigación geotécnica, subdivididos de la siguiente manera: el Capítulo 4 incluye excavaciones, perforaciones, toma de muestras y ensayos en perforaciones; el Capítulo 5 trata sobre los ensayos in-situ; mientras que el Capítulo 6 establece los ensayos a


llevarse a cabo sobre las muestras obtenidas. Cabe mencionar que la división entre los Capítulos 4 y 5 es de índole arbitraria y que está basada más en una conveniencia de presentación del tema, más que en una frontera temática. Capítulo 7. Este Capítulo se refiere a la preparación de los informes correspondientes a las tareas de campo y laboratorio, la documentación que debe acompañar a los mismos (planos, fotografías, planillas, gráficos, etc.), la interpretación de los resultados de campo y de laboratorio y los contenidos mínimos de los informes parciales y final. Capítulo 8. En este capítulo se hace referencia a la terminología y sistemas vigentes para la descripción y clasificación de los suelos y rocas, universalmente establecidos. 1.3. GLOSARIO Agua subterránea: agua contenida dentro de la masa de suelo o roca. Puede ser artesiana, freática o libre. Análisis de los resultados: examen cualitativo y cuantitativo de los valores provenientes de un ensayo. Apoyo central de un puente: vínculo comprendido entre los estribos del puente que lo une con el terreno de fundación. No constituye una referencia al tipo de fundación ni a la manera de transferir las cargas del puente a la misma. Asentamiento: hundimiento de la fundación como consecuencia de deformaciones sufridas por el suelo por diversos motivos. Calicata: excavación realizada para la exploración del subsuelo por medios manuales o mecánicos. Calicata poco profunda: excavación realizada para la exploración del subsuelo, ya sea por medios manuales o mecánicos de una profundidad igual o menor a 3 m. Calicata profunda: excavación realizada para la exploración del subsuelo, ya sea por medios manuales o mecánicos, de una profundidad mayor que 3 m. Cantera: Caño camisa: tubería utilizada para soportar las paredes de la perforación y permitir la extracción de muestras de suelo y fluidos por su interior (gas, líquidos, etc.); puede ser metálica o de material plástico. Carrera: longitud de perforación a rotación realizada en una misma maniobra; generalmente coincide con la longitud del sacatestigo. Construcciones aledañas: edificaciones o cualquier tipo de obra existente en proximidades del predio o sector en estudio. Corona-sacatestigo: herramienta utilizada para el corte de la masa de roca o suelo de la cual se desea efectuar la extracción de testigos por rotación.


Cuchara: herramienta para obtener muestras dentro de la perforación. Se la hinca por caída libre o por percusión. Dama: muestra prismática inalterada de suelo, de medidas mínimas 0,30 m x 0,30 m x 0,30 m extraída de una calicata de la que se tallarán muestras para realizar ensayos de laboratorio. Dique: obra hidráulica de cerramiento lateral. Diseño: Ensayo: Estrato: manto de suelo o roca con iguales propiedades geotécnicas definibles. Estructura de contención: Estudio de gabinete: trabajo de escritorio destinado a recopilar información previa al proyecto y ejecución de una campaña de investigaciones geotécnicas. También se refiere al trabajo de recopilación, análisis y evaluación de los resultados de las exploraciones y ensayos de campo y laboratorio. Excavación: remoción en profundidad del suelo o roca del terreno. Exploración: investigación mediante la penetración del subsuelo con fines geotécnicos. Falla en la construcción: Fundación: estructura de transferencia de las cargas provenientes de la estructura al terreno. Geología: Geotecnia: rama de la Geología y de la Ingeniería, que estudia las propiedades y el comportamiento de los depósitos superficiales de la corteza terrestre ante los esfuerzos y/o la acción del agua. Interpretación de los resultados: concebir y ordenar mentalmente con criterio ingenieril los valores obtenidos de un ensayo con vistas a emitir un juicio. Investigación geotécnica: reconocimiento del subsuelo y aguas subterráneas para la determinación de sus propiedades desde el enfoque de la ingeniería civil. Laboratorio: facilidades destinadas a la realización de ensayos. Lodo bentonítico: fluido estabilizante a base de bentonita para soportar las paredes de la perforación. Martillo de fondo: herramienta mecánica utilizada para romper el material grueso dentro de una perforación. Matriz:


Muestra alterada: muestra que no mantiene las propiedades originales de su ubicación. Muestra inalterada: muestra que mantiene las propiedades originales de su ubicación. Nivel freático: nivel por debajo del cual los poros y las fisuras de los suelos y de las rocas están saturados de agua. Dicho nivel está en equilibrio con la presión atmosférica. Obra: Obra de rutina: vivienda unifamiliar aislada, barrio de viviendas unifamiliares, edificio aislado, barrio de edificios, edificios torre, grupo de edificios torre y edificios industriales. Asimismo, comprenderá las correspondientes construcciones auxiliares como tanques de agua, plantas de tratamiento, plantas de depuración, estaciones transformadoras y construcciones similares. Obra lineal: aquella donde una de las dimensiones en planta es preponderante con respecto a la otra. Obra superficial: aquella que posee en planta dimensiones semejantes. Perfil geotécnico: sección vertical de un suelo que muestra la naturaleza y secuencia de las distintas capas desarrolladas por depósito y/o temporización. Perforación: ejecución de una cavidad con una herramienta y un método específico de las tecnicas de toma de muestras. Perforación a rotación: Perforación con inyección: Perforación manual con pala barreno: Perforación mediante equipo manual: Perforación mediante pala barreno mecánica: Permeabilidad: Piezómetro: instrumento utilizado para medir la presión hidrostática en un determinado punto. Plataforma: Predio: Presa: Proyecto: Relleno: depósito artificial de suelos naturales y/o materiales de cualquier otro tipo. Roca: materia mineral sólida, natural, que se presenta en grandes masas o fragmentos.


Sacatestigos: Subsuelo: suelo por debajo de la subrasante o del terraplén o la parte del perfil del suelo que se encuentra debajo del horizonte A, que es la capa superior del perfil del suelo de la cual han sido lavados los coloides inorgánicos y otros materiales solubles. Usualmente contiene restos o detritus orgánicos. Suelo: sedimento o acumulación de partículas sólidas, producidas por la desintegración física y química de las rocas, que puede contener o no materia orgánica. Suelo artificial: Suelo cohesivo: el que no confinado presenta una resistencia considerable cuando está secado al aire y una cohesión significativa cuando está sumergido. Suelo friable: Suelo granular: Suelo expansivo: Suelo colapsable: Suelo licuefaccionable: Terreno: indistintamente cualquier suelo o material rocoso que ocupa la corteza terrestre. Terreno de fundación: terreno que soporta una estructura y está significativamente sometido a tensión por la misma. Testigo: muestra obtenida de una perforación mediante rotación de la corona. Trépano: herramienta utilizada para romper el material grueso dentro de una perforación por caída libre o percusión. Trinchera: Ubicación de la exploración: Yacimiento a cielo abierto: Yacimiento subterráneo: 1.4. SÍMBOLOS Y UNIDADES GENERALES En este Reglamento se han utilizado los símbolos y unidades establecidos por la Sociedad Internacional de Mecánica de Suelos e Ingeniería Geotécnica (ISSMGE), “Léxicon”, 5ª. Edición, 1981., los que se detallan en las Tablas 1.1. a 1.12., con las siguientes referencias:


El símbolo (‘) indica cálculo en términos de tensiones efectivas. La barra encima de un símbolo (

_

a ) indica que se aplica el valor medio.

Un punto encima de un símbolo (•

a ) indica la derivada respecto del tiempo (da/dt).

El prefijo δ ó ∆ indica un incremento.

Tabla 1.1. Símbolos y unidades generales del SIMELA (Sistema Métrico Legal

Argentino)



Descripción

L, l m longitud B,b m ancho H, h m altura D, z m profundidad

D, d, φ m diámetro A m2 área V m3 volumen T s tiempo V m/s velocidad A m/s2 aceleración G m/s2 aceleración de la gravedad (g = 9,81m/s2) M kg masa ρ kg/m3 densidad γ kN/m3 peso específico F n° coeficiente de seguridad π n° pi (π = 3,1416) E n° base de los logaritmos neperianos (e = 2,7183) Ln n° logaritmo neperiano

Log n° logaritmo natural


Tabla 1.2. Tensiones y Deformaciones.



Descripción

U kPa presión intersticial o presión de poro uw kPa presión de agua intersticial ua kPa presión de aire intersticial σ kPa tensión normal total σ’ kPa tensión efectiva normal τ kPa tensión tangencial

σ1 kPa tensión principal mayor σ2 kPa tensión principal intermedia σ3 kPa tensión principal menor

σoct kPa tensión octaédrica normal o tensión media normal τoct kPa tensión octaédrica tangencial o tensión media

tangencial ε n°, % deformación lineal γ n°, % deformación angular ε1 n°, % deformación principal mayor ε2 n°, % deformación principal intermedia ε3 n°, % deformación principal menor ε& s-1 velocidad de deformación lineal γ& s-1 velocidad de deformación angular

ν, µ n° coeficiente de Poisson E kPa módulo de deformación lineal G kPa módulo de deformación tangencial K kPa módulo de compresibilidad µ n° coeficiente de rozamiento η kPa.s coeficiente de viscosidad


Tabla 1.3. Propiedades Físicas. Densidad y Peso Unitario .



Descripción

ρs kg/m3 densidad de las partículas γs kN/m3 peso específico de las partículas ρw kg/m3 densidad del agua γw kN/m3 peso específico del agua ρ kg/m3 densidad del suelo γ kN/m3 peso unitario del suelo húmedo ρd kg/m3 densidad seca γd kN/m3 peso unitario del suelo seco

ρsat kg/m3 densidad saturada γsat kN/m3 peso unitario del suelo saturado ρ' kg/m3 densidad sumergida γ' kN/m3 peso unitario del suelo sumergido e n° relación de vacíos n n°, % porosidad w n°, % humedad Sr n°, % grado de saturación

Tabla 1.4. Propiedades Físicas. Consistencia.



Descripción

wL % límite líquido wP % límite plástico wS % límite de retracción IP % índice de plasticidad IL n° índice de fluidez IC n° índice de consistencia

emax n° relación de vacíos máxima emin n° relación de vacíos mínima ID n°, % índice de densidad

Tabla 1.5. Propiedades Físicas. Granulometría.



Descripción

D, d mm diámetro de la partícula Dn, dn mm diámetro correspondiente al n% pasante

Cu n° coeficiente de uniformidad Cc n° coeficiente de curvatura


Tabla 1.6. Propiedades Físicas. Características Hidráulicas.



Descripción

h m altura piezométrica, potencial o carga hidráulica q m3/s caudal v m/s velocidad de flujo i n° gradiente hidráulico k m/s conductividad hidráulica j kN/m3 fuerza de filtración por unidad de volumen

Tabla 1.7. Propiedades Mecánicas. Muestreo.



Descripción

Ca % relación de áreas Ci % coeficiente de entrada Co % coeficiente de salida

Tabla 1.8. Propiedades Mecánicas. Consolidación Unidimensional.



Descripción

mv (kPa)-1 coeficiente de compresibilidad Eoed kPa módulo edométrico Cc n° índice de compresión Cs n° índice de hinchamiento Cα n° coeficiente de consolidación secundaria Cv m2/s coeficiente de consolidación

d, H m distancia de drenaje Tv n° factor de tiempo U n°, % grado de consolidación

σ’vo kPa presión efectiva vertical inicial σ’p kPa presión de preconsolidación


Tabla 1.9. Propiedades Mecánicas. Resistencia al Corte.



Descripción

τf kPa resistencia al corte c’ kPa cohesión efectiva

ϕ’, φ’ ° ángulo de fricción interna efectivo cu kPa cohesión no drenada

ϕu, φu ° ángulo de fricción interna no drenado cr kPa resistencia al corte del suelo amasado St n° susceptibilidad, sensibilidad τr kPa resistencia residual c’R kPa cohesión residual

ϕ'R, φ'R ° ángulo de fricción interna residual Tabla 1.10. Propiedades Mecánicas. Ensayos in-situ.



Descripción

qc kPa resistencia por punta del cono holandés fs kPa resistencia por fricción lateral local del cono holandés qd kPa resistencia dinámica por punta rd kPa resistencia dinámica Nd n° número de golpes para hincar 0.20m N n° número de golpes en el ensayo SPT Nht n° número de medias vueltas para 0.20m de hinca p1 kPa presión límite dilatométrica Em kPa módulo dilatométrico

Tabla 1.11. Aplicaciones. Empujes.



Descripción

δ ° ángulo de rozamiento entre muro y suelo A, ca kPa adherencia ka, kp n° coeficientes de empuje activo y pasivo

ko n° coeficiente de empuje en reposo


Tabla 1.12. Aplicaciones. Fundaciones.



Descripción

B m ancho de la fundación L m longitud de la fundación D m profundidad de la fundación Q kN carga axil q kPa presión axil q1 kPa presión límite Qp kN resistencia de la punta qp kPa resistencia unitaria de la punta Qs kN resistencia del fuste qs kPa resistencia unitaria del fuste H kN fuerza horizontal aplicada en la fundación s m asentamiento e m excentricidad δ ° inclinación de la carga ks kN/m3 coeficiente de balasto

Nc, Nq, Nγ n° factores de capacidad de carga ic, iq, iγ n° factores de inclinación

sc, sq, sγ n° factores de forma dc, dq, dγ n° factores de profundidad rc, rq, rγ n° factores de rigidez

scdc n° factor combinado de forma y profundidad para pilotes H m altura del talud D m profundidad del estrato duro bajo el pie del talud β ° ángulo de inclinación del talud con la horizontal −

τ kPa resistencia al corte real media R n° coeficiente residual ru n° razón de la presión intersticial

CAPÍTULO 2. INVESTIGACIONES A REALIZAR 2.1. OBJETIVO DE LOS TRABAJOS BÁSICOS DE INVESTIGACIÓN Los trabajos básicos de investigación de un predio, incluyendo la investigación geotécnica, son tareas previas y esenciales en toda obra de ingeniería civil. Sus objetivos son: a) Conveniencia: determinar si un predio en particular y el medio ambiente

circundante reúnen las condiciones necesarias para asignarle un grado de conveniencia para realizar el proyecto.

b) Diseño: permitir realizar un adecuado diseño, seguro y económico, que cumpla

con los requisitos mínimos e indispensables conforme a las buenas reglas del arte, incluyendo el diseño de las estructuras temporarias.

c) Construcción: sugerir el mejor método constructivo para el sitio y predio en

cuestión; prever las eventuales dificultades y demoras que puedan ocurrir como consecuencia de las condiciones geotécnicas y de otras de índole local durante la faz constructiva y cuando corresponda, evaluar los materiales locales para su utilización en la construcción y seleccionar el predio para el depósito de materiales sobrantes o de residuos.

d) Efecto de los cambios: poder determinar los cambios que se puedan originar en

las condiciones del terreno y medio ambiente, ya sea por causas naturales o como resultado de los trabajos constructivos, y el efecto que dichos cambios puedan ocasionar en la construcción propiamente dicha, así como en los predios vecinos y en el medio ambiente en general.

e) Elección del predio: indicar cuando exista la posibilidad de analizar varias

opciones para la ubicación del proyecto, cuál es la más conveniente o, en el caso de un único predio, qué sector del mismo es el más recomendable para realizar la construcción.

2.2. PROCEDIMIENTO GENERAL 2.2.1. Extensión y secuencia 2.2.1.1. Principios generales La extensión de la investigación estará regida, primordialmente, por la magnitud y la naturaleza del proyecto a construir y por las características del predio. La investigación de un predio se desarrollará, en términos generales, por etapas sucesivas y estará constituida, normalmente, por los estudios de gabinete, visita y reconocimiento del predio, investigación geotécnica, análisis detallado del diseño (incluyendo diseños geotécnico y estructural), relevamientos topográfico e hidrográfico, estudios especiales y seguimiento de la obra durante la fase constructiva. Reglamento CIRSOC 401 Cap. 2 -13

La enumeración de las anteriores etapas no excluye alguna otra necesaria para llevar a cabo un proyecto particular en forma satisfactoria; no obstante ello, cabe resaltar que algunas de ellas pueden superponerse y que el orden presentado entre etapas puede alterarse. 2.2.1.2. Propiedades adyacentes Cuando exista la posibilidad de que la nueva construcción pueda afectar propiedades adyacentes, bienes de terceros o personas, las investigaciones básicas, incluyendo la geotécnica, deberán cubrir todos los aspectos que puedan interferir con la seguridad de éstos. 2.2.2. Estudios de gabinete Previamente a toda investigación geotécnica se deberán llevar a cabo los estudios de gabinete que se describen en el artículo A.1. del Anexo. En el artículo A.2. del Anexo se presenta un resumen de las principales fuentes de información a consultar. 2.2.3. Reconocimiento del predio Con suficiente antelación a los comienzos de los estudios de gabinete se deberá efectuar la visita y el reconocimiento exhaustivo del predio a investigar ya se trate del predio definitivo o de aquellos posibles de ser seleccionados. Asimismo, se deberán inspeccionar los predios adyacentes, a efectos de prever la incidencia recíproca de ambos predios y construcciones involucradas. 2.2.4. Estudios especiales En función del tipo y uso de la obra se podrán incluir estudios especiales que deberán ser desarrollados por especialistas y con la aprobación del Proyectista Estructural. Estos estudios especiales deberán incluir, entre otros: relevamientos topográficos, hidrográficos, climáticos, ubicación de yacimientos para materiales, depósito de desechos, impacto ambiental, etc. 2.3. USOS PREVIOS Y ESTADO ACTUAL DEL PREDIO 2.3.1. Principios generales En aquellos predios que han sido utilizados para fines distintos a los que tiene asignado el futuro emprendimiento bajo estudio, se deberá llevar a cabo una minuciosa investigación que permita establecer sus características y la existencia de eventuales condicionantes (inclusive, remediación). La extensión de la investigación deberá estar regida, primordialmente, por la magnitud, naturaleza del proyecto a construir y por las características del predio. La investigación de un predio se desarrollará en términos generales por etapas sucesivas y estará constituida normalmente por los estudios de gabinete, visita y reconocimiento del predio e investigación geotécnica.

Reglamento Argentino de Estudios Geotécnicos Cap. 2 - 14

De acuerdo con los objetivos del informe geotécnico se podrán requerir relevamientos topográficos e hidrográficos y otros estudios especiales complementarios, los que serán reqeridos por el responsable del proyecto, así como el eventual seguimiento en obra del proceso constructivo. Se considera conveniente la participación del asesor estructural en el diseño geotécnico y estructural de las propuestas de fundaciones, en forma previa a la emisión del informe geotécnico definitivo. 2.3.2. Yacimientos subterráneos y a cielo abierto (canteras) En el Anexo A.3. se describe el procedimiento a seguir para la recopilación de toda la información necesaria, incluyendo la derivada de las investigaciones anteriores, en aquellos predios donde se hayan realizado, o se realicen actualmente trabajos mineros en yacimientos subterráneos y a cielo abierto. 2.3.3. Rellenos En el caso particular de rellenos no controlados (deshechos domiciliarios, industriales, mineros, etc.) se deberá investigar minuciosamente la naturaleza, profundidad y extensión de los mismos 2.3.4. Complejos industriales En el caso de antiguos establecimientos e instalaciones industriales (ingenios, aserraderos, frigoríficos, plantas de productos químicos y farmacéuticos, hidrocarburos, siderurgia y metalurgia, etc.) se deberá investigar minuciosamente la naturaleza y extensión de los mismos. 2.3.5. Predios de valor arqueológico Cuando durante la realización de los estudios de gabinete o en la investigación geotécnica se detecte la presencia de elementos con valor arqueológico o histórico para la comunidad, que estuviesen en el predio - ya sea descubiertos o enterrados - se deberá dar aviso de inmediato a las autoridades competentes (nacionales, provinciales y/o municipales) y a la Inspección o Dirección de Obra a cargo de los trabajos. 2.3.6. Otros usos El reciclaje de predios en áreas urbanas puede dar lugar a encontrar en el subsuelo cámaras sépticas, drenes, conductos, túneles en desuso y otro tipo de interferencias. En todos los casos se los deberá relevar y analizar qué efectos pueden causar en la nueva construcción. Gran parte de estas interferencias pueden ser detectadas mediante la técnica geofísica del Georadar (ver el artículo 5.9.2.1.). 2.4. RECONOCIMIENTO AÉREO 2.4.1. Principios generales La fotografía aérea se debe utilizar para el estudio o confección de mapas, siendo de gran utilidad para cualquier tipo de predio. No obstante ello, generalmente, se la utiliza en el


relevamiento de predios de grandes dimensiones, donde se presentan fallas geológicas, cambios geomorfológicos o donde la importancia del proyecto lo amerite (presas, caminos, ferrocarriles, canales, conductos, centrales eléctricas, instalaciones nucleares, líneas de transmisión, etc.) debido a su logística y alto costo. 2.4.2. Aerofotografía y confección de mapas La confección de mapas, cartas topográficas y planos puede ser realizada con gran precisión mediante la utilización de la fotografía aérea, cuya interpretación debe estar a cargo de personal altamente especializado. 2.4.3. Identificación de características y configuraciones geológicas La fotografía aérea es de gran utilidad para la identificación de características ingenieriles que influirán en el proyecto y construcción de las obras, tales como límites de formaciones geológicas, cambios de la dirección del escurrimiento natural, pendientes que puedan dar lugar a inestabilidad de taludes, etc. En todos los casos se requerirá la asistencia de fotointérpretes debidamente experimentados. 2.4.4. Tecnologías sofisticadas Conjuntamente con la fotografía aérea, convencional y estereoscópica, cabe mencionar la existencia de imágenes satelitales, cuya obtención, aunque se ha transformado en uso corriente, debe ser solicitada a Organismos y Empresas especiales.


CAPÍTULO 3. INVESTIGACIÓN GEOTÉCNICA 3.1. INTRODUCCIÓN 3.1.1. Objetivo Los objetivos de la investigación geotécnica en el caso de construcciones nuevas son la obtención de información confiable que permita realizar un diseño ingenieril bajo adecuadas pautas de calidad, economía y seguridad y que, a la vez, cumpla con los requerimientos necesarios para la formulación del presupuesto racional de los trabajos y su correspondiente construcción. La investigación debe ser planificada de forma tal que permita obtener información de las condiciones geotécnicas prevalecientes en el predio y sus adyacencias, incrementando el conocimiento actual del emplazamiento de la obra y/o para verificar la información existente. El objetivo perseguido por la investigación geotécnica en aquellos predios donde ya ocurrió una falla en la construcción, se describe en el artículo 3.2.2.; el análisis de la seguridad de las construcciones aledañas se especifica en el artículo 3.2.3. y el aprovechamiento de los materiales para la construcción se establece en el artículo 3.2.4. Las tareas primordiales consistirán en investigar y determinar los perfiles geotécnicos de los suelos y rocas así como las condiciones del agua subterránea. Dichos perfiles deberán ser determinados mediante la minuciosa visualización de las muestras obtenidas y de los correspondientes ensayos de laboratorio. Para ello se deberán emplear los métodos y terminología descriptos en el Capítulo 8. Asimismo, y cuando sea necesario, se deberán describir las discontinuidades y fallas de la estratigrafía (ver el artículo 3.6.13.). Las investigaciones deberán abarcar todo el predio y, principalmente, la superficie de terreno donde se ha decidido construir o aquella donde se sospeche que se pueda producir una modificación temporaria o permanente como consecuencia de los trabajos a realizar. Cuando los materiales constructivos estén en contacto con los suelos y aguas, pueden ser atacados y sufrir deterioros que afecten sus características geométricas y mecánicas. Por esta razón la investigación geotécnica debe prever, cuando corresponda, la realización de análisis químicos de las muestras de suelos y aguas obtenidas en las perforaciones o calicatas con el fin de determinar los potenciales de corrosión del acero y el grado de ataque a los hormigones y a las maderas (ver el artículo 3.7). En ciertos predios donde se presuma la existencia, o donde la misma esté documentada, de cavidades naturales o producidas por el hombre en el subsuelo, y donde sus techos puedan colapsar como consecuencia de los trabajos, se deberá detectar, relevar y determinar el potencial de colapso de dichas cavidades. (ver el artículo 5.9.2.1.). Reglamento CIRSOC 401 Cap. 3 -17

3.1.2. Planeamiento y control Con anterioridad al comienzo de la campaña de investigación geotécnica, toda la información mencionada en el Capítulo 2 deberá ser recopilada y analizada en su conjunto, con el fin de completar el conocimiento preliminar de las condiciones del predio y de los problemas que pudieran surgir inherentes al mismo. Esto permitirá tener una visión global de la situación y determinar la extensión y el tipo de investigación geotécnica a encarar (ver el artículo 3.1.1.). La totalidad de la investigación geotécnica deberá estar concluida con anterioridad a la finalización de la etapa de diseño. No obstante, existen situaciones donde se requieren investigaciones geotécnicas complementarias una vez comenzada la fase constructiva, como es el caso de los túneles. 3.2. TIPOS DE INVESTIGACIÓN GEOTÉCNICA 3.2.1. Predios vírgenes o para construcciones de diferente tipo o destino al que albergaban Las investigaciones que se deben realizar en estos casos difieren de las mencionadas anteriormente (ver el artículo 2.5.) ya que éstas son más rigurosas y deben abarcar una gran variedad de variables que brinden la información necesaria para la selección del predio, la ubicación de las nuevas obras, el diseño de las mismas y su construcción. 3.2.2. Predios donde ya ocurrió una falla en la construcción Las investigaciones en este tipo de predios se deben orientar a determinar la causa de la falla y a obtener la suficiente información como para llevar a cabo el diseño, y posteriores trabajos de reparación. Las tareas de observación, replanteo y medición de la estructura, con el fin de determinar el modo o mecanismo de falla, son las primeras que se deben llevar a cabo. 3.2.3. Seguridad de las construcciones aledañas 3.2.3.1. Efecto de las nuevas construcciones sobre las existentes En casos especiales puede resultar necesaria la investigación de los terrenos donde se asientan las construcciones vecinas, incluso las lejanos, con el fin de determinar la influencia que puedan producir las nuevas construcciones sobre las existentes como consecuencia de la alteración en las características del perfil estratigráfico y de las condiciones del agua subterránea existente debido a los trabajos a realizar. En tales casos, se deberá dar inmediato aviso al Ingeniero o Arquitecto responsable del proyecto a fin de acordar, con los propietarios de los predios en cuestión, las condiciones y modalidad de la investigación a efectuar. 3.2.3.2. Tipo de efectos Las estructuras existentes pueden ser afectadas por la alteración de las siguientes condiciones:


(a) Excavaciones o demoliciones en las adyacencias que pueden producir una

reducción en la sustentación de la estructura, ya sea por deformación general o por inestabilidad del talud.

(b) Trabajos de minería subterránea o de túneles en las vecindades del predio que

pueden producir deformaciones de los estratos o, incluso, subsidencia. (c) Sobretensiones inducidas en las estructuras de fundación y/o de sostenimiento

linderas y/o en los estratos de fundación de las mismas. También por efectos del empuje sobre las estructuras aledañas que pueden dar origen a condiciones límites que pueden provocar tensiones y/o deformaciones que excedan las admisibles reglamentarias o de serviciabilidad de las estructuras y rellenos adyacentes como consecuencia de las nuevas construcciones.

(d) Vibraciones y movimientos del terreno como consecuencia del tránsito, trabajos

de pilotaje y voladuras con explosivos, compactación dinámica y sismos inducidos.

(e) Abatimiento del nivel freático que ocasione grandes incrementos de las tensiones

efectivas con la consiguiente consolidación del suelo aledaño, afectando la serviciabilidad de las estructuras adyacentes mediante asentamientos. También puede ocurrir que, si el sistema de bombeo no posee un adecuado filtro, las partículas finas del suelo puedan ser arrastradas ocasionando asentamientos en estructuras, inclusive a grandes distancias del sumidero.

(f) Contracción y/o expansión de los suelos, que se produce como consecuencia del

cambio de los factores climáticos, trasplante de árboles y/o vegetación, calor producido por hornos industriales (incluyendo calcinación de los suelos).

(g) Movimientos del suelo asociados a los fenómenos de congelamiento y/o deshielo,

natural o artificial. (h) Impedimentos al drenaje, ocasionando una eventual crecida del nivel de las aguas

subterráneas originando el ablandamiento de los estratos cohesivos y la pérdida de la capacidad de carga de los mantos permeables, incrementando la presión neutra y conduciendo a problemas de estabilidad de taludes y muros de contención.

(i) Alteraciones de los cursos de agua, naturales o artificiales que pueden producir

efectos de socavación en la margen interna de los cursos en llanura y acumulación de sedimentos en la margen externa mientras que, en las zonas montañosas, puede profundizar su cauce.

3.2.3.3. Procedimiento En este tipo de situaciones, el objetivo buscado es determinar y entender los cambios que se pueden producir, predecir sus efectos y consecuencias y desarrollar alternativas que puedan evitar y/o mitigar los mismos.


3.2.4. Materiales para la construcción La investigación geotécnica debe dar apoyo específico para realizar el estudio de los materiales para la construcción, la que puede estar enfocada a:

(a) Determinar la conveniencia y volumen de los yacimientos a ser utilizados en la construcción. (p.e.: si el material proveniente de una excavación puede ser utilizado como relleno en otro sector).

(b) Buscar materiales de características particulares para trabajos específicos (p.e.:

agregados para hormigón, suelos seleccionados para obras viales, etc.). (c) Determinar la posibilidad de la remoción de un determinado material en un

basurero por cuestiones ambientales. (d) Ubicar predios convenientes para el relleno con materiales removidos (p.e.:

desperdicios industriales o domiciliarios o materiales provenientes de obras de dragado).

3.3. RELEVAMIENTO GEOLÓGICO PARA LA INVESTIGACIÓN GEOTECNICA Este Reglamento no establece prescripciones sobre temas geológicos No obstante en el artículo A.2. del anexo, se describen someramente los requisitos de los mapas geológicos para su utilización geotécnica en una obra de ingeniería civil. En el caso que éstos no brinden toda la información necesaria, se procederá a un relevamiento geológico complementario. Si por el contrario, la información obtenida es suficiente para el proyecto en cuestión, se recomienda de igual modo realizar el relevamiento visual a pie cuando corresponda. 3.4. EXTENSIÓN DE LA INVESTIGACIÓN GEOTÉCNICA 3.4.1. Principios generales La extensión de la investigación geotécnica estará determinada por el tipo de predio, las características de la estratigrafía y su variación, las características y variación del agua subterránea, el tipo de proyecto y la cantidad y confiabilidad de la información geotécnica disponible como antecedente. La investigación geotécnica será efectuada mediante la utilización de alguno o algunos de los métodos para realizar la prospección de los suelos, rocas y aguas subterráneas indicados en el artículo 3.6. y en el Capítulo 4. En el presente Reglamento se establecen disposiciones mínimas acerca de la cantidad de exploraciones, separación y profundidad de las mismas, determinaciones y ensayos de campo, muestreo, ensayos de laboratorio y elaboración de los respectivos Informes Geotécnicos.


3.4.2. Características y variabilidad de los estratos Cuanto mayor sea la variabilidad en las características de los estratos, mayor será la extensión de la investigación geotécnica a realizar para obtener un conocimiento acabado de la composición geotécnica del predio. Esta prescripción es de aplicación tanto desde el punto de vista de su extensión superficial y de la cantidad de exploraciones a efectuar, como de la profundidad de las mismas y de los correspondientes ensayos de campo y de laboratorio. 3.4.3. Planificación de la investigación geotécnica La investigación deberá brindar información con la suficiente exactitud, dependiendo del alcance establecido para la misma, como para permitir desarrollar, según corresponda:

(a) la factibilidad de la obra, o (b) la evaluación de un diseño geotécnico-estructural económico y que cumpla con

todas las exigencias del proyecto. (c) la verificación de las hipótesis asumidas para el diseño y/o la caracterización de

las anomalías geotécnicas detectadas durante la etapa constructiva.

Asimismo, deberá incluir, con la precisión resultante del alcance establecido para la etapa de investigación correspondiente, las recomendaciones acerca de los posibles métodos constructivos, las consideraciones a tener en cuenta en virtud de los mismos y, cuando corresponda, indicar las posibles fuentes de materiales para la etapa constructiva. La planificación deberá incluir, como mínimo, los siguientes aspectos:

(a) las técnicas de reconocimiento a utilizar (b) el número de puntos de prospección y su ubicación (c) la profundidad (o profundidades) de investigación (d) el muestreo y ensayos in-situ a realizar (tipo y cantidades estimados) (e) tipo y cantidades de ensayos (estimativos) a realizar en laboratorio

En función de los aspectos descriptos, la planificación tendrá las siguientes etapas:

(a) estudios de evaluación (b) estudios de proyecto (c) estudios para la construcción

3.4.3.1. Estudios de evaluación. Los mismos deberán incluir una cantidad mínima de prospecciones (perforaciones, sondeos y calicatas con ensayos “in situ” y extracción de muestras para ensayos de laboratorio) que permitan definir la estratigrafía del subsuelo y determinar, a grandes rasgos, sus propiedades geotécnicas.


En la Tabla 3.1. se establece la cantidad mínima de puntos de exploración (sondeos con extracción de muestras y ensayos de campo y laboratorio) en función de la superficie del predio y de la complejidad del terreno. A los fines de este Reglamento la complejidad del terreno se define de la siguiente forma:

(a) complejidad baja: corresponde a terrenos de topografía llana y/u ondulaciones suaves, muy homogéneos en planta dentro del área relevada, de buena calidad como suelos de fundación, aptos para cimentaciones superficiales,

(b) complejidad alta: corresponde a terrenos de topografía fuertemente movida y/o

bastante heterogéneos en planta y/o con deficientes condiciones de fundación (posible empleo de fundaciones profundas) o requerimientos especiales (suelos expansivos, colapsables, licuefaccionables, etc.),

(c) complejidad media: corresponde a situaciones intermedias entre las anteriores.

El grado de complejidad a establecer se refiere tanto a la complejidad geotécnica como a la topográfica y morfológica. Tabla 3.1. Cantidad mínima de sondeos.

Complejidad Superficie (Ha)

1 2 5 10 20 50 100 200 Baja

3 5 8 12 16 20 25 30

Media

5 8 13 20 26 32 40 48

Alta 6 10 16 24 32 40 50 60 Cuando en el predio en estudio existan sectores con diferente grado de complejidad, las condiciones de la Tabla 3.1. se deberán aplicar por separado a cada una de ellas. Cuando las condiciones del terreno permitan aconsejar o aceptar otro tipo de prospección, los sondeos indicados en la Tabla 3.1. se podrán sustituir, total o parcialmente, por otros métodos de acuerdo con la siguiente equivalencia aproximada:

1 sondeo c/SPT+muestras ≅ 3 sondeos penetrométricos CPT ≅ 4 calicatas + muestras. Con respecto a la profundidad, muestreo y demás detalles de estas prospecciones se deberán seguir las especificaciones de los estudios de proyecto. 3.4.3.1. Estudios de proyecto El objetivo de los estudios de proyecto será la ampliación de los estudios e investigaciones geotécnicas efectuados durante la etapa anterior, incluyendo nuevas prospecciones mediante puntos de exploración (sondeos con extracción de muestras y ensayos de campo y laboratorio) los que deberán estar situados en correspondencia con la implantación de las obras previstas en el diseño preliminar de las mismas (Anteproyecto Reglamento Argentino de Estudios Geotécnicos Cap. 3 - 22

general de obras) y compatibilizados con los llevados a cabo durante los estudios de evaluación. La distribución en planta de dichas prospecciones se deberá adecuar a la superficie y extensión de las obras, a la complejidad del terreno (detectada y/o verificada durante las investigaciones de la primera etapa) y a las particularidades del proyecto. A tal efecto, se deberán considerar los siguientes aspectos: a) Densidad de puntos de prospección. Los factores fundamentales en la planificación de estos estudios son:

el tipo de obra (será de aplicación la Tabla 3.2.) la variabilidad y naturaleza previsible o comprobada del terreno

Tabla 3.2. Clasificación de las obras y estructuras. CLASE DESCRIPCIÓN

C-1 Edificios para vivienda o industriales, de hasta 2 plantas, con estructura autoportante

o independiente.

C-2 Edificios para vivienda o industriales, de menos de 4 plantas sin muros de carga, con estructura isostática o muy flexible y cerramientos independizados de la deformación de la estructura.

C-3 Edificios de 4 a 10 plantas o que, teniendo menos de 4 plantas, no cumplen las condiciones anteriores.

C-4 Edificios de 11 a 20 plantas.

C-5 Edificios de carácter monumental o singular, o con más de 20 plantas. (Serán objeto de un reconocimiento especial cumpliendo, al menos, las condiciones que corresponden a la Clase C-4.

C-6 Puentes con luces de hasta 35m.

C-7 Puentes con luces mayores de 35 m y/o con calzadas separadas (tableros paralelos).

C-8 Obras portuarias.

C-9 Líneas de transmisión eléctrica.

C-10 Caminos, autopistas, canales, ductos de todo tipo. Nota: en el número de plantas se incluyen los subsuelos.


b) Plan de prospecciones Para determinar el Plan de prospecciones, se deberán considerar los valores dmáx

indicativos de las distancias en las que se pueden esperar variaciones significativas en la naturaleza o propiedades del subsuelo.

A título orientativo, y a efectos del planeamiento de la campaña de investigaciones

para la Etapa de Proyecto, se podrán adoptar los valores de dmáx indicados en la Tabla 3.3. y que representan las distancias en las que se pueden esperar variaciones significativas en la naturaleza o propiedades del subsuelo.


Tabla 3.3. Distancias máximas entre puntos de reconocimiento según tipo de terreno.

GRUPO DESCRIPCIÓN DEL TERRENO dmáx(m)

OBSERVACIONES

Terrenos de variabilidad baja

Sedimentos finos consolidados (margas, arcillas, limos, etc.), con relieve suave y en grandes espesores.

30-40

Vegas y terrazas de grandes ríos en su curso medio o bajo.

25-35

Marismas y albuferas. 20-30 Rocas blandas sedimentarias (areniscas, arcillitas, limolitas, etc.)

30-40

T-1

Depósitos granulares gruesos no fluviales, con contenido significativo de suelos y/o agregados finos.

25-35

Terrenos de variabilidad media

Deltas y estuarios de grandes ríos. 25-30 Depósitos costeros eólicos, dunas. 20-25 Según dirección Formaciones encostradas, caliches. 25-30 Depósitos al pie de ladera, salida de barrancos. 20-30 Suelos residuales sobre granitos o calizas. 30-40 Suelos residuales sobre esquistos y otras rocas.

20-30 Según buzamiento

Coladas basálticas antiguas. 25-30

T-2

Rocas blandas no estratificadas. 20-25 Terrenos de variabilidad alta

dvar (m)

Cauces, terrazas y deltas de ríos torrenciales 20 10-15 Antiguas llanuras de inundación de ríos divagantes (con meandros).

25 20-30

Morenas y depósitos glaciares. 20 10-15 Alternancia de gravas y suelos finos en laderas suaves no fluviales.

20 15-20

Terrenos yesíferos con problemas de disolución.

15 5-10

Suelos residuales sobre granitos o calizas en la meseta.

25 15-20

Calizas con problemas de disolución (Karst) 20 10-30 Terrenos volcánicos. 20 15-20

Suelos colapsables, licuefaccionables. 20 15-20

T-3

Suelos expansivos. 25 20-25

Mallines, turbas, etc. 15 5-15

NOTA: dvar : distancias en las que son de esperar variaciones


En los estudios de nivel reducido los puntos de reconocimiento se deberán ubicar con una densidad media de 1/400m2. En los estudios de nivel normal y para edificios correspondientes a los tipos C-1 y C-2 (ver la Tabla 3.2.) los puntos de reconocimiento se deberán situar, como máximo, a la distancia dmáx establecida en la Tabla 3.3., salvo que la misma exceda las dimensiones del predio. Para otros tipos de edificios u obras, los puntos se deberán situar de acuerdo con los criterios especificados en la tabla 3.4. Tabla 3.4. Distancias máximas entre puntos de reconocimiento según el tipo de

obra.

Estructura Tipo d (m)

do(m)

C-1, C-2

Dmáx 30

C-3

0,8 dmáx 25

C-4

0,7 dmáx 20

C-5

0,6 dmáx 15

C-6

Una (1) en correspondencia con cada pila o estribo.

C-7

Dos (2) en correspondencia con cada pila o estribo.

C-8

30-35

C-9

Una (1) en correspondencia con cada estructura de sostén o retención.

C-10

50

NOTA: do: distancia media entre perforaciones a adoptar para el planeamiento inicial cuando no se dispone de información geotécnica local. 3.4.3.2. Estudios para la construcción Los estudios se deberán realizar con el fin de completar la Información Geotécnica obtenida durante las Etapas anteriores (Estudios para Evaluación, (artículo 3.4.3.1.) y Estudios para Proyecto, (artículo 3.4.3.2.)) o bien, una vez iniciadas las obras, por causa de la aparición de alguna anomalía o condiciones locales no detectadas durante los estudios e investigaciones ya indicados. 3.4.4. Calicatas de exploración previas Previamente a la planificación de una investigación geotécnica, puede ser conveniente llevar a cabo calicatas de exploración, las cuales deberán llegar a una profundidad acorde al objetivo de la investigación para el diseño. Éstas tendrán por finalidad proyectar el alcance y método de investigación geotécnica a seleccionar.


Por esta razón las calicatas deberán ser cuidadosamente inspeccionadas, registradas y, si fuera necesario, se deberán tomar muestras de las paredes y fondo para ensayos “in-situ” o posteriores de laboratorio. 3.4.5. Ubicación La ubicación de las exploraciones deberá ser tal que permita obtener una visión geotécnica global de todo el predio en cuestión, haciendo hincapié en la impronta de la nueva construcción o trabajos a realizar (excavación, préstamos, etc) así como de los accesos a ésta, si fuesen parte del proyecto. También deberá permitir obtener, con suficiente precisión, los parámetros geotécnicos necesarios para poder realizar el diseño de todas las tareas relacionadas, directa o indirectamente con los suelos, rocas y agua subterránea. Para el caso de aquellas ubicaciones donde se requiera mayor detalle, como ser estructuras principales, movimiento de suelos, sectores del terreno con características geotécnicas complejas, sectores donde el diseño de los trabajos presente cierta complejidad o donde los trabajos impliquen complicaciones, se deberán realizar exploraciones para tal fin. 3.4.6. Separación planimétrica 3.4.6.1. Principios generales La separación en planta de las exploraciones se deberá establecer en función de la distribución de las estructuras y de los trabajos a realizar en el predio y en las adyacencias. En el caso de obras de Ingeniería especiales como diques, túneles y grandes excavaciones, la cantidad y distancia entre puntos de exploración también estará gobernada por la geología local. En términos generales, una separación máxima entre puntos de exploración de 20 m será suficiente para la investigación geotécnica en las obras de rutina. Cuando en éstas la construcción principal cuente con construcciones auxiliares, donde la sumatoria de las superficies de las improntas de los trabajos (se considerará la mayor entre la superestructura y el basamento para cada una de ellas) sobre el predio sea inferior a los 200 m2, como tanques de agua, pequeñas plantas de tratamiento y/o de depuración, estaciones transformadoras y obras similares, el número mínimo de exploraciones a realizar será de dos (2). Para el caso de superficies mayores, la cantidad de exploraciones se obtendrá de aplicar la expresión (1) del artículo 3.4.6.2. 3.4.6.2. Obras superficiales La cantidad de exploraciones a realizar estará dada por la siguiente expresión:

314

1

∑=

=

i

nTiA

N (1)

siendo: N la cantidad de exploraciones a realizar en un predio, Ati la superficie de la impronta de cada uno de los trabajos, expresada en m2, Reglamento CIRSOC 401 Cap. 3 -27

314 la superficie del círculo de incidencia de la exploración que lo tiene como

centro y con un diámetro de 20 m, expresada en m2. En el caso de obras de rutina pequeñas, donde la superficie de la impronta de los trabajos (se considerará la mayor entre la superestructura y el basamento) sobre el predio sea inferior a los 200 m2, el número mínimo de exploraciones a realizar será tres (3). En la Figura 3.4. se presenta, a modo de ejemplo, la distribución de exploraciones sugeridas para obras de implantación superficial cuadrada, rectangular, alargada e irregular.


N = 4

N = 6

N = 10 N = 8

con zona

N = 8

Nmín = 3

N = 5

N = 8 con patio interior

N = 11

PREDIOS ALARGADOS

N = 8

N = 6

N = 9

N = 6 con zona problemática

PREDIOS CUADRADOS Y RECTANGULARES

PREDIOS CON FORMA DE “L” PREDIOS IRREGULARES


Figura 3.4. Ejemplos de distribución de exploraciones sugeridas para obras de distinta planta.

Para las restantes obras, indicadas según su Categoría, el número mínimo de sondeos de reconocimiento será tres (3). Cuando la aplicación de los criterios señalados anteriormente dé como resultado una cantidad mayor de puntos de sondeo y las características del terreno lo hagan aconsejable, algunos de los sondeos se podrán sustituir por ensayos penetrométricos estáticos o calicatas, con la equivalencia indicada en el artículo 3.4.3.1. En tal caso, los porcentajes máximos a sustituir surgirán de la Tabla 3.5. Tabla 3.5. Sustitución de sondeos

Tipo de Terreno % de sustitución

T-1 70 T-2 50

T-3 30

Los puntos de reconocimiento se deberán situar según esquemas regulares, con eventual concentración en zonas o sectores conflictivos (por motivos Geotécnicos y/o de Proyecto). 3.4.6.3. Obras lineales La separación estará dada por la naturaleza y características del proyecto y su distribución será en tresbolillo, siguiendo la traza. En la Tabla 3.6. se especifica la separación máxima entre exploraciones según el tipo de obra a encarar. Tabla 3.6. Separación entre puntos de exploración en obras lineales

Tipo de obra Separación máxima entre exploraciones (m)

Camino cada 50 m, distribuidas en tresbolillo

Conducto cada 50 m.

Ferrocarril cada 50 m

Canal cada 50 m, distribuidas en tresbolillo

Línea de transmisión cada poste/torre

Muelle cada 30 m. Mínimo 3 exploraciones

Puente cada estribo y pila (mínimo)

Subterráneo cada 30 m, distribuidas en tresbolillo.

En términos generales, se deberá verificar el cumplimiento de los criterios indicados en el artículo 3.4.3.1. Reglamento Argentino de Estudios Geotécnicos Cap. 3 - 30

3.4.7. Profundidad de investigación 3.4.71. Principios generales La profundidad de investigación de los estratos estará determinada por la profundidad a la cual el suelo, roca y agua subterránea existentes dejen de afectar las nuevas construcciones. Cuando se detecte la presencia de roca (o suelos cementados), la exploración se deberá continuar hasta penetrar, como mínimo, 5 m de profundidad por debajo del contacto con la misma, a efectos de determinar si se está en presencia de un manto rocoso o de un bloque. Posteriormente se decidirá si la profundidad alcanzada es la suficiente para obtener las características de las rocas compatibles con el proyecto. Las recomendaciones generales a seguir para los casos más específicos, se establecen en los artículos 3.4.7.2. al 3.4.7.9. inclusive. 3.4.7.2. Fundaciones de estructuras Para la fundación de estructuras, el criterio a seguir es que las exploraciones se prolonguen en el manto competente por debajo del plano de fundación de la estructura correspondiente. En el caso de las fundaciones superficiales, la distancia “h” en que las exploraciones deben ser profundizadas por debajo del plano de fundación tentativo será, como mínimo, igual a dos veces el ancho del área cargada. El área cargada se deberá interpretar como:

(a) el área de la mayor zapata individual, o, (b) el área de la platea de fundación, o, (c) cuando la fundación sea combinada, el área será la de la platea de fundación.

En todos los casos, dicha distancia “h” será medida por debajo del área cargada más profunda. Cuando se desconozcan las dimensiones de las áreas cargadas, se deberá perforar como mínimo 10 m por debajo del plano tentativo de fundación, quedando ésto supeditado al perfil geotécnico obtenido del parte de exploración en obra y/o del resultado de los ensayos de laboratorio sobre las muestras obtenidas. Independientemente de lo anterior, se deberá verificar que la máxima profundidad de investigación supera a la que resulta de aplicar el criterio de Boussinesq-Fadum para una sobrepresión neta inducida, a dicha profundidad, equivalente al 10 % de la actuante en correspondencia con el plano de fundación adoptado, o del 5 % de la tensión efectiva en el suelo transmitida a dicha profundidad. En todos los casos se deberá adoptar la mayor de las profundidades correspondientes a los criterios enunciados.


Para la situación en que se considere necesario y/o conveniente fundar mediante pilotes, pilas o pozos de fundación no se podrán dar reglas fijas para establecer la profundidad de las exploraciones, por cuanto las características y longitudes de las estructuras de fundación se deben determinar, generalmente, durante la etapa de diseño. No obstante ello, a continuación se establecen algunas recomendaciones a título de guía:

(a) detectar los estratos firmes que puedan ser planos posibles de fundación, (b) detectar los estratos compresibles que puedan inducir asentamientos, (c) en el caso de rocas y pilotes trabajando por punta, verificar la homogeneidad del

perfil para garantizar el empotramiento del mismo.

En primera instancia se deberá perforar, como mínimo, 10 m por debajo del plano tentativo de fundación, quedando esto supeditado al perfil geotécnico obtenido del parte de exploración en obra y/o del resultado de los ensayos de laboratorio sobre las muestras obtenidas. Independientemente de lo anterior, se deberá verificar que la máxima profundidad de investigación supere a la que resulte de aplicar el criterio de Boussinesq-Fadum para una sobrepresión neta inducida, a dicha profundidad, equivalente al 10 % de la actuante en correspondencia con el plano de fundación adoptado, o del 5 % de la tensión efectiva en el suelo transmitida a dicha profundidad. Este análisis se deberá efectuar considerando la superposición de efectos originada por estructuras próximas y las características del (o de los) grupo/s de pilotes. En cualquier caso, donde la fundación sea superficial o profunda, la profundidad de las exploraciones estará gobernada por las características del proyecto y por la información que se pueda recopilar durante los trabajos de gabinete (ver el artículo A.1 del Anexo). No obstante, el criterio ingenieril primará sobre ellos y las profundidades a investigar se deberán modificar en obra en base a las necesidades del proyecto y a los resultados de campo obtenidos. 3.4.7.3. Estructuras de contención La investigación de las características geotécnicas de los suelos incidentes sobre las mismas o afectados por su construcción se deberá realizar teniendo en cuenta las condiciones de fundación correspondientes a una estructura continua lineal con fundación superficial o profunda, según el caso. En la eventualidad que se prevea que la misma llevará anclajes (o tensores) que absorban las fuerzas de volcamiento, la investigación se deberá extender por fuera del perímetro correspondiente a dicha obra y hasta una distancia del extradós de la misma que garantice el pleno conocimiento de los suelos y/o rocas involucrados por la cuña de empuje, de manera de asegurar la suficiente longitud y profundidad de empotramiento de la estructura de anclaje (bulbo, pantalla, pilotes, etc.). 3.4.7.4. Presas, diques y estructuras similares Para este tipo de construcciones, la profundidad de investigación debe estar orientada a determinar las posibles fallas producidas por esfuerzos de corte en todo el perfil


estratigráfico de fundación, así como a predecir los posibles asentamientos diferenciales y totales de los mantos compresibles. Para el caso particular de embalses, la investigación geotécnica será determinante para establecer las condiciones de tubificación y filtración que se puedan producir. No obstante ello la misma se desarrollará hasta la profundidad necesaria, determinada por las condiciones del proyecto y de la estratigrafía local. 3.4.7.5. Excavaciones, canteras y yacimientos a cielo abierto Para este tipo de obras, la profundidad de exploración se deberá establecer en función del objetivo fijado que consiste en conocer el perfil estratigráfico que pueda contener las posibles cuñas de deslizamiento para el análisis de la estabilidad de los taludes de las futuras excavaciones. Esto puede conllevar a la prospección de grandes profundidades hasta atravesar los mantos débiles, que son los responsables de la inestabilidad. Asimismo, se deberá investigar el agua subterránea, en especial la de tipo artesiano y aquellos mantos permeables que hagan posible el ascenso del nivel freático hasta profundidades que puedan poner en riesgo la estabilidad del piso y/o paredes de dichos trabajos. No obstante ello la investigación se desarrollará hasta la profundidad necesaria, determinada por las condiciones del proyecto y de la estratigrafía local. 3.4.7.6. Caminos, aeropuertos y canales Para obras viales y aeroportuarias, las investigaciones geotécnicas tienen como objetivo principal determinar las características del subsuelo para poder calcular la capacidad portante de los mantos superiores, definir la profundidad susceptible de congelamiento y las condiciones de drenaje del paquete estructural. En la mayoría de los casos, una profundización mínima de las exploraciones de 5 a 10 m por debajo del estrato que sustente la caja a fundar (plano de asiento del terraplén) será suficiente. Independientemente de lo anterior, se deberá verificar que la máxima profundidad de investigación supere el valor que resulte de aplicar el criterio de Boussinesq-Fadum para una sobrepresión neta inducida, a dicha profundidad, equivalente al 10 % de la actuante en correspondencia con el plano de fundación adoptado o del 5 % de la tensión efectiva en el suelo transmitida a dicha profundidad. Estos análisis se deberán realizar considerando la superposición de efectos originada por estructuras próximas. No obstante ello la investigación se desarrollará hasta la profundidad necesaria, determinada por las condiciones del proyecto y de la estratigrafía local. Para el caso particular de las canalizaciones, también se deberán prever exploraciones que permitan garantizar la estabilidad de los taludes a construir, siguiendo los mismos criterios que para las excavaciones (ver el artículo 3.4.7.5.). 3.4.7.7. Conductos y líneas de transmisión Cuando los conductos sean aéreos, se deberán adoptar los mismos criterios enunciados para fundar estructuras (ver el artículo 3.4.7.2.).


En el caso que los mismos estén enterrados, se deberán determinar las condiciones adecuadas de sustentación para apoyar los conductos y las características de los materiales a ser excavados. Para ello, cuando el diámetro sea menor de 0,5 m y estén apoyados a menos de 1 m dentro de la trinchera correspondiente, se investigará el perfil geotécnico hasta 2 m como mínimo por debajo del extradós. Para conductos de mayor diámetro o cuando estén fundados a mayores profundidades, se deberán adoptar los recaudos correspondientes a cada caso. Las exploraciones para líneas de transmisión serán tratadas de forma similar a la de fundaciones de estructuras (ver el artículo 3.4.7.2.). 3.4.7.8. Puertos Para los proyectos portuarios se podrán adoptar los lineamientos generales descriptos en los artículos 3.4.7.2. y 3.4.7.3.). Adicionalmente, se deberán considerar los efectos producidos por la variación de mareas, el oleaje y los correspondientes a erosión, socavación y dragado. 3.4.7.9. Túneles Este Reglamento no contempla la Investigación Geotécnica necesaria para los proyectos de túneles, los cuales son consideradas como obras especiales que quedan sujetas a las especificaciones particulares emitidas por el Comitente correspondiente. Es fundamental llevar las exploraciones a profundidades amplias por debajo del plano tentativo de apoyo, ya que como consecuencia del diseño puede surgir la necesidad de llevar los túneles y las estructuras de fundación y anclajes a grandes profundidades por debajo de la solera de los mismos. 3.5. CONSIDERACIONES GENERALES PARA LA SELECCIÓN DEL TIPO DE

INVESTIGACIÓN GEOTÉCNICA 3.5.1. Introducción Aunque la selección del tipo de investigación geotécnica a realizar debe estar regida, principalmente, por las condiciones geotécnicas prevalecientes en el predio, por el tipo y características de la obra a proyectar y por los requisitos técnicos a cumplimentar, la elección puede estar condicionada también estar influenciada por las particularidades del predio (ubicación, extensión, accesibilidad, etc.), disponibilidad de equipamiento y personal y por el costo de las alternativas de investigación propiamente dichas. 3.5.2. Consideraciones basadas en el tipo de predio La topografía, la naturaleza y las características del terreno, así como el estado y condiciones de terminación del terreno natural (suelo natural, roca, pavimento, etc.), el agua subterránea y la existencia de construcciones en el predio pueden ocasionar problemas en el acceso a las ubicaciones de las exploraciones o interferir con la prospección geofísica.


Entre otras consideraciones que pueden restringir el método de investigación geotécnica a utilizar y que deben ser consideradas, se destacan las siguientes:

(a) en áreas urbanas puede estar prohibido el uso de explosivos para prospecciones geofísicas,

(b) los métodos de resistividad eléctrica están condicionados por suelos salitrosos y aguas salinas o en predios con interferencias metálicas subterráneas,

(c) la falta de espacio para el acopio de materiales de excavación puede hacer inviables las investigaciones.

3.5.3. Consideraciones basadas en el tipo de proyecto El tipo de proyecto a realizar en el predio, constituye otro factor determinante al momento de seleccionar el método de investigación geotécnica más conveniente. 3.6. EFECTOS DE LAS CONDICIONES DEL SUBSUELO PARA LA SELECCIÓN

DEL TIPO DE INVESTIGACIÓN GEOTÉCNICA 3.6.1. Introducción Los factores que determinan la selección del tipo de investigación geotécnica más adecuada a desarrollar, incluyendo la determinación del método de exploración, muestreo y ensayos “in-situ”, en virtud de las características del subsuelo, se especifican en los artículos 3.6.2. hasta 3.6.13. inclusive. 3.6.2. Suelos friables conteniendo bloques y grava El método más adecuado para la investigación de este tipo de subsuelo es la excavación directa en seco (calicatas, pozos profundos, trincheras, etc.) sin considerar el efecto de los costos (ver los artículos 4.2.1. y 4.2.2.). Cuando eventualmente fuera necesario profundizar por debajo del nivel de agua subterránea, la excavación deberá ser deprimida. Las excavaciones permiten la observación directa del perfil geotécnico, la obtención de muestras de clase 4 (ver el artículo 4.4.2.) y la realización de ensayos de campo para determinar los pesos unitarios “in-situ” y las condiciones de resistencia y deformabilidad de los mantos (ver los artículos 5.6. y 5.7.). Si el método de investigación elegido es el de las perforaciones, se debe conocer la dificultad que presenta en las condiciones de avance y, consecuentemente, en la calidad de las muestras obtenidas. Generalmente, la metodología que se utiliza es la de perforación a percusión (ver el artículo 4.3.5.) donde se instala un revestimiento metálico de protección (caño-camisa) y se limpia su interior mediante una cuchara a percusión diseñada para tal fin. Los ensayos en perforaciones deben ser utilizados para obtener una información preliminar de las características del subsuelo. Cuando se esté en presencia de gravas, el ensayo de penetración estándar (SPT) (ver el artículo 4.6.2.) mediante una punta ciega constituida por un cono de 60° permitirá obtener una idea de la compacidad relativa de los mantos.


3.6.3. Arena Las perforaciones en arena son normalmente realizadas con la metodología de rotación con o sin inyección, o mediante la percusión con equipo liviano utilizando una cuchara para el muestreo (ver los artículos 4.3.2. al 4.3.5. inclusive). Estos métodos requiere la instalación de un caño camisa o la utilización de fluidos de perforación (agua, lodo bentonítico, etc) para estabilizar las paredes de la misma, con la consiguiente alteración de la humedad natural de la muestra y falta de representatividad del estrato investigado. Por debajo del nivel freático, el fondo de la perforación tiende a sufrir el fenómeno de “ebullición de las arenas”, afectando la compacidad de los mantos inferiores. Estas deficiencias pueden ser atenuadas, pero no eliminadas, si se mantiene la perforación bajo agua durante toda su realización y se utiliza una cuchara de menor diámetro. No obstante ello, las muestras así obtenidas están fuertemente alteradas ya que, generalmente, muestran deficiencias en la fracción de finos como consecuencia del lavado que sufren por el fluido de perforación, y sólo clasifican como una muestra de Clase 5. En el caso que se desee obtener la clasificación granulométrica de la muestra, es decir Clase 4, se deberá utilizar un sacatestigo de tubo partido (ver el artículo 4.4.5.4.) o un sacatestigo de zapatas intercambiables (ver el artículo 4.4.5.5.) con un retén. Si se requiriese obtener muestras de mayor diámetro que cumplan con los requisitos de Clase 4, se deberá utilizar el sacatestigo con extremo abierto de 100 mm para usos múltiples con retén (ver el artículo 4.4.5.4.). Una idea de la compacidad relativa de los mantos de arena se obtiene a través del ensayo de penetración estándar (SPT). No obstante, este ensayo puede conducir fácilmente a interpretaciones equívocas si el número de golpes obtenido no condice con la realidad, como consecuencia del efecto de ebullición por debajo del nivel freático, como ya se mencionó en el segundo párrafo. Los parámetros de resistencia y de compresibilidad pueden ser obtenidos, aproximadamente y en forma empírica, mediante los resultados de los ensayos de penetración estándar o, preferentemente, de penetración estática. También son recomendables los ensayos de placa realizados dentro de una excavación seca (ver los artículos 4.6.6. y 5.6.). Las condiciones de permeabilidad pueden ser determinadas mediante ensayos “in-situ” de permeabilidad (ver el artículo 4.6.4.) o ensayos de bombeo (ver el artículo 5.2.4.). 3.6.4. Limo El limo es, frecuentemente, uno de los materiales más complicados para obtener muestras inalteradas, por cuanto presenta características comunes a los suelos friables finos y a los cohesivos altamente plásticos. Un método de investigación para profundidades por encima del nivel freático y cuando el limo presenta características arenosas, consiste en perforaciones con equipo liviano y percusión con un sacatestigo de cuchara para la obtención de la muestra. El tipo de


muestra corresponde, generalmente, a la Clase 5 por cuanto la fase fina pudo ser alterada por el agregado de agua a las tareas de muestreo. Los limos son sensibles a los procedimientos de muestreo por cuanto se le puede asignar una Clase 3 al espécimen extraído mediante sacatestigo de extremo abierto de 100 mm de diámetro. En estratos de compacidad relativa muy blanda a medianamente compacta (ver Tabla 8.9.), la clasificación aumenta a Clase 2 si la muestra se obtiene mediante sacatestigo de pared delgada con válvula a pistón (ver el artículo 4.4.6.). 3.6.5. Arcillas normalmente consolidadas El método más adecuado para la investigación de este tipo de material consiste en la perforación mediante equipo liviano con avance por rotación con o sin inyección utilizando un sacatestigo para la obtención de la muestra. Si se utiliza un sacatestigo de extremo abierto, la alteración de la muestra resultante permitirá clasificarla como Clase 4. Si se utiliza, como contrapartida uno del tipo tubo partido, la clasificación asciende a Clase 2. El sacatestigo adecuado a utilizar para el muestreo en arcillas es el de pared delgada con zapatas intercambiables ya que produce un resultado de Clase 1. 3.6.6. Arcillas preconsolidadas El método más adecuado para la investigación de este tipo de material consiste en la perforación mediante equipo liviano con avance por rotación con o sin inyección, utilizando un sacatestigo para la obtención de la muestra. Se debe tener cuidado de no alterar las condiciones de la muestra por el proceso de avance y por el fluido de perforación. Las perforaciones también pueden ser realizadas mediante equipo liviano con avance a percusión con o sin inyección utilizando un sacatestigo para la obtención de la muestra de arcillas sobreconsolidadas. 3.6.7. Suelos cohesivos conteniendo bloques y grava Independientemente del factor costo, la manera más idónea de explorar los mantos cohesivos que contengan material grueso será a través de excavaciones en seco. Las excavaciones permitirán la visualización directa del perfil, la obtención de muestras de Clase 3, y la realización de ensayos de campo para determinar los pesos unitarios “in-situ”, la resistencia y la deformabilidad en condiciones no drenadas. 3.6.8. Suelos colapsables Este tipo de suelo, caracterizado por la pérdida de resistencia al corte cuando se diluyen las sales que contiene, debe ser explorado y muestreado en forma diferente con relación a la ubicación del nivel freático:

(a) por encima del nivel freático: calicatas y pozos excavados a cielo abierto mediante herramientas ad-hoc o excavadora mecánica. El muestreo se realizará mediante la obtención de damas de dimensiones mínimas 0,25x0,25x0,25m, de donde se tallarán los especímenes necesarios.


(b) por debajo del nivel freático: perforaciones por avance a percusión o rotación con la utilización de los sacatestigos correspondientes (de pared delgada, tubo partido, zapatas intercambiables, coronas, etc).

3.6.9. Suelos expansivos (en redacción) 3.6.10. Suelos licuefaccionables (en redacción) 3.6.11. Suelos artificiales Los suelos artificiales pueden estar constituidos por la sustitución o relleno con suelo natural o con desperdicios de distinto origen (domiciliario, industrial, etc.). La uniformidad de los suelos artificiales estará condicionada por la calidad del material de aporte, por los controles impuestos a éste, por el proceso de colocación y por el de compactación. En la mayor parte de los casos, los depósitos de rellenos no han sido controlados durante su generación, lo cual origina una gran incertidumbre durante el proceso de diseño de la investigación geotécnica para determinar las posibles variaciones verticales y horizontales de los estratos que generalmente serán azarosas. (ver el artículo 3.7.4.) 3.6.12. Rocas Las perforaciones en rocas se pueden realizar mediante equipo liviano con avance a percusión con o sin inyección, utilizando un sacatestigo para la obtención de la muestra en rocas blandas o alteradas (ver el artículo 8.4.). Cuando se utilice un trépano o martillo de fondo, conjuntamente con la técnica de cuchareo para la recuperación, la muestra obtenida será de Clase 5. Si por el contrario la recuperación se realiza con un sacatestigo para arcillas, la misma puede recalificar como Clase 4. En varios tipos de rocas blandas es posible recuperar un testigo por percusión mediante sacatestigo de extremo abierto de 100 mm de diámetro con una zapata adecuada para el corte. En esta situación la estructura de la roca se ve fuertemente alterada por los impactos, a tal punto que puede no llegar a ser identificada, resultando en una muestra Clase 3. El procedimiento más adecuado consistirá en las perforaciones con corona diamantada o de tungsteno, según corresponda (ver el artículo 4.3.4.). En el caso de rocas alteradas, fracturadas, con juntas naturales o con fallas, se presentará la dificultad de recuperar testigos de calidad satisfactoria. No obstante ello, se podrá aumentar la calidad de recuperación para el caso en que se utilicen coronas de diámetro superior a 100 mm y de adecuada configuración para ese tipo de roca. Si la formación rocosa alterada fuese aflorante o a poca profundidad, se procederá a la excavación de calicatas para la


extracción de bloques que luego serán tallados para la obtención de muestras a ser ensayadas en el laboratorio. 3.6.13. Discontinuidades del macizo En la mayoría de las formaciones rocosas, las características del macizo están determinadas por la geometría y la naturaleza de las discontinuidades, circunstancia que puede requerir que se tengan que medir las propiedades ingenieriles en los planos de discontinuidad, orientados en correspondencia con la dirección de los esfuerzos a aplicar, previamente establecida. No existen métodos de perforación que puedan orientar satisfactoriamente la muestra con la dirección de las discontinuidades del perfil, en toda la carrera. En los suelos, la evidencia de las discontinuidades es destruida por la tarea de perforación. Cuando los estratos presenten discontinuidades que influyan en el proyecto de los trabajos futuros, las mismas deberán ser exploradas, registradas y analizadas “in-situ” a través de excavaciones para determinar su orientación y naturaleza. 3.7. AGUAS Y SUELOS AGRESIVOS En ciertas localidades el agua subterránea, el suelo y las rocas pueden poseer concentraciones de constituyentes lo suficientemente altas como para dañar al hormigón de cemento pórtland y al acero. Estos constituyentes son, principalmente, sulfatos, generalmente encontrados en suelos arcillosos y aguas ácidas, y los iones cloruro (ver el Reglamento CIRSOC 201-2005). 3.7.2. Agresividad a los hormigones La determinación en laboratorio (ver el Capítulo 4) de la agresividad de las aguas y suelos sobre los hormigones, morteros y pastas cementicias (lechadas) de cemento Pórtland se debe realizar mediante la medición del pH (ver norma IRAM en preparación) y del contenido de sulfatos (ver norma IRAM en preparación). 3.7.3. Agresividad a los aceros y otros metales La determinación del potencial de corrosión previo al diseño es de suma importancia, por cuanto su valor puede alterar drásticamente el uso de ciertos materiales y la ecuación económica del proyecto. 3.7.4. Contaminantes industriales en suelos artificiales Los desechos industriales presentan una gran gama de productos químicos, determinados por el proceso industrial al que pertenecen. Algunos de ellos pueden ser altamente agresivos al contacto con estructuras de hormigón y/o acero mientras que otros pueden ser irritantes, incluso hasta tóxicos y venenosos para los seres humanos.


3.8. INVESTIGACIÓN GEOTÉCNICA SOBRE AGUA 3.8.1. Introducción Las tareas exploratorias sobre agua presentan, en general, grandes dificultades. En el caso particular de las perforaciones, éstas traen aparejadas más limitaciones y complicaciones que las perforaciones realizadas en tierra firme. Para tales fines se deberá disponer de una plataforma de trabajo lo suficientemente estable como un barco, pontón o similar, que permita desarrollar los trabajos en forma eficiente y segura para el personal y los equipos involucrados. La perforación se deberá realizar desde dicha plataforma, de la cual se bajará un caño camisa hasta apoyarlo en el terreno a perforar y por dentro de él se bajarán el tren de barras de perforación y las herramientas de corte y extracción de muestras. Todas las especificaciones dadas en este Reglamento sobre investigaciones geotécnicas en tierra firme son de aplicación para las realizadas sobre el agua, debiendo utilizarse con criterio ingenieril. 3.8.2. Plataformas Cuando existan o puedan ser provistas las plataformas estables de trabajo autoportantes, como las plataformas petroleras, “jetties” o torres especialmente diseñadas para tal fin, se deberá montar el equipo de perforación sobre ellas. También podrán ser utilizadas las plataformas tipo “jack-up”, que flotan hasta ponerse en posición, para luego extender sus patas hasta fijarse establemente en el lecho y poder elevar su plano de trabajo hasta salir del área de fluctuación del oleaje o marea. En todos los casos, el equipo de perforación será el mismo que se utiliza para tareas similares en tierra firme, para el mismo tipo de suelo o roca. 3.8.3. Embarcaciones El tipo de embarcación a utilizar dependerá, principalmente, de si el trabajo se realizará en aguas abiertas o protegidas, de las características del lecho para el anclaje, de las condiciones climáticas, de la posibilidad de alojar personal o no, del tirante de agua y de la intensidad de las corrientes. En aguas internas, un pontón anclado puede resultar suficiente, pero en aguas abiertas la embarcación debe ser lo suficientemente grande como para brindar estabilidad frente a las corrientes, oleaje, mareas y vientos. En trabajos “off-shore”, el barco es lo más adecuado por cuanto provee seguridad a los trabajos y albergue al personal, reduciendo los costos de contar con otras embarcaciones para logística. Para todas las embarcaciones se deberá construir una plataforma de trabajo en voladizo que permita ubicar el equipo de perforación directamente sobre el agua, excepto que la misma cuente con un orificio en su cubierta y casco para poder descender el caño-camisa de protección y el tren de barras de perforación con sus respectivas herramientas de corte y muestreo.


3.8.4. Trabajos entre bajamar y pleamar Las perforaciones podrán ser realizadas desde plataformas construidas para tal fin (ver el artículo 3.8.2.), desde pontones de fondo plano (ver el artículo 3.8.3.) o mediante el traslado del equipo de perforación entre ubicaciones cuando la marea lo permita. 3.8.5. Ubicación de las perforaciones En el posicionamiento cercano a la costa se utilizará el sistema de triangulación mediante teodolito o de posicionamiento satelital (GPS o similar). Para el caso de trabajos “off-shore”, o cuando la situación de escasa visibilidad así lo requiera, la ubicación de las perforaciones se realizará mediante sistema satelital (GPS o similar). 3.8.6. Correlación entre profundidades y nivel de marea La correlación estará determinada por la información que se le suministre, desde tierra, a la embarcación utilizada para perforar. En tierra firme se contará con una estación de medición de niveles de marea que le suministrará dicha información a la embarcación a intervalos constantes de tiempo, a la vez que se registrarán las lecturas del tirante de agua dentro del caño camisa de la perforación. Puede ser necesario realizar correcciones entre ambas lecturas cuando la embarcación y la estación estén muy distantes. 3.9. PERSONAL INVOLUCRADO EN LA INVESTIGACIÓN GEOTÉCNICA 3.9.1. Introducción Dada la particular importancia que tiene la investigación geotécnica como parte fundamental de los estudios básicos que deben acompañar a todo diseño correcto y eficiente y a la construcción económica de todos los trabajos de ingeniería civil, es esencial que todo el personal involucrado en dichas investigaciones tenga la apropiada formación técnica especializada, así como la debida experiencia y acreditación con los trabajos a realizar. 3.9.2. Dirección, planeamiento y ejecución El Profesional encargado de la dirección y planeamiento de la investigación geotécnica debe ser un Ingeniero Civil con conocimiento y experiencia en la planificación y dirección de campañas geotécnicas. Debe poder determinar la extensión y calidad de los trabajos llevados a cabo, así como dirigir la investigación tanto en el campo como en el laboratorio. Finalmente debe poder interpretar los resultados de la investigación y estar familiarizado con los procedimientos de diseño geotécnico de los trabajos propuestos. El Profesional encargado de la ejecución de la investigación geotécnica debe ser un Ingeniero Civil con considerable conocimiento y experiencia acreditada en Ingeniería Geotécnica. Debe poder determinar la extensión y calidad de los trabajos llevados a cabo, como así también poder sugerir modificaciones al plan de trabajos de ser necesario y dirigir la investigación y al personal involucrado, tanto en el campo como en el laboratorio. Finalmente debe poder interpretar los resultados de la investigación y conocer cabalmente los procedimientos de diseño geotécnico de los trabajos propuestos.


3.9.3. Supervisión en el campo La supervisión de los trabajos de campo debe ser una tarea de tiempo total o tiempo parcial, dependiendo de la extensión y complejidad de los trabajos, a cargo de un Ingeniero Civil con considerable conocimiento y experiencia acreditada en Ingeniería Geotécnica o de otro profesional cuyas incumbencias sean avaladas por la universidad que le otorga el título profesional. A su vez, puede ser asistido por los siguientes profesionales:

(a) Ingeniero Civil asistente. (b) Geólogo con experiencia en trabajos de perforaciones y muestreo. (c) Técnico “Senior" con suficientes conocimientos y experiencia de campo, de

acuerdo con el artículo 3.9.7. (d) Todo otro profesional cuyas incumbencias sean avaladas por la Universidad que

le otorgó el título profesional. 3.9.4. Registro de profundidades y descripción de suelos y rocas de la perforación Normalmente el perforista será el responsable de registrar y dejar asentado en el parte de perforación (ver las Figuras 7.1. y 7.2.) los datos obtenidos de la perforación (ver el artículo 7.1.) en el orden en que éstos fueron sucediendo. La información debe incluir una somera descripción de los materiales encontrados, así como el espesor de cada capa y la cronología de la perforación. Posteriormente, el Ingeniero Supervisor de campo (ver el artículo 3.9.3.) hará la descripción correspondiente, agregando toda la información geotécnica correspondiente sobre las muestras de suelo, roca y agua extraídas (ver el Capítulo 8). Esta descripción debe ser realizada en obra con el fin de ser lo mas fidedigna posible, describiendo los materiales obtenidos y las maniobras de perforación realizadas como así también cualquier otro evento destacable que permita evaluar el desarrollo de la investigación y, de ser necesario, la adopción de las medidas correctivas pertinentes. Los partes de perforación formarán parte del informe técnico (ver el Capítulo 7) y eventualmente será el documento utilizado por la Inspección de los trabajos para autorizar el traslado del equipo de perforación a otra ubicación de exploración. 3.9.5. Trabajos de laboratorio Los ensayos de laboratorio sobre muestras de suelo, roca o agua, obtenidos de la exploración geotécnica deberán ser ensayados en el laboratorio del Contratista Geotécnico aprobado por el Ingeniero (ver el Capítulo 4). Los técnicos de laboratorio deberán estar capacitados y tener suficiente experiencia en los ensayos a realizar (ver el artículo 6.2.).


3.9.6. Interpretación La redacción del Informe Técnico, incluyendo la recopilación de los registros de campo, de laboratorio, su análisis, interpretación, conclusiones, diseño geotécnico y recomen-daciones, se describen en el Capítulo 7 y en los Reglamentos CIRSOC 402 y CIRSOC 403 (en preparación). Las tareas de interpretación, conclusiones, diseño geotécnico y recomendaciones deberán estar a cargo de un Ingeniero Civil con considerable conocimiento y experiencia acreditada en Ingeniería Geotécnica, pudiéndose delegar el resto de las tareas en un Ingeniero Civil asistente, con conocimiento y experiencia acreditada en dicha especialidad, o en otro profesional cuyas incumbencias sean avaladas por la Universidad que le otorgó el título profesional. 3.9.7. Técnicos de campo Los técnicos de campo encargados de los procesos de muestreo mediante técnicas especiales, ensayos en perforaciones, instalación y monitoreo de piezómetros (ver el Capítulo 4) y ensayos de campo (ver el Capítulo 5) deberán estar capacitados y tener suficiente experiencia en las tareas a realizar. 3.9.8. Operarios 3.9.8.1. Perforistas Los perforistas encargados de los equipos de perforación deberán estar capacitados para poder operar el equipo correctamente y poder realizar todas las maniobras adecuadamente, sin poner en riesgo al personal y al equipo a su cargo. Asimismo deberán conocer las técnicas y tener experiencia en perforación, muestreo, registro del parte de perforación y detección del agua subterránea y su registro. 3.9.8.2. Excavadores de trincheras y calicatas Los operarios encargados de excavar trincheras y calicatas deberán conocer las técnicas y tener experiencia en la excavación y contención de las paredes de las mismas, con el fin de realizar el trabajo bajo adecuadas condiciones de seguridad, sin poner en riesgo al personal y al equipo a su cargo. 3.10. INVESTIGACIÓN GEOTÉCNICA COMPLEMENTARIA DURANTE LA

ETAPA CONSTRUCTIVA 3.10.1. Introducción La complementación de las investigaciones geotécnicas se deberá realizar cuando se verifique alguna de las siguientes condiciones, ya sea en forma aislada o combinada:

(a) cuando la investigación geotécnica disponible no cumpla con alguno de los requisitos descriptos por este Reglamento (ver los Capítulos 2 y 3),

(b) cuando se modifiquen las ubicaciones de los nuevos trabajos (ejemplos: yacimientos de materiales, movimientos de suelo, estructuras, tendidos, etc.),


(c) cuando los contratos así lo requieran, (d) cuando se licite la realización de un proyecto o construcción y la documentación

contractual sólo cuente con un anteproyecto, (e) cuando la investigación geotécnica no cubra las necesidades del proyecto

(ejemplo: se cotice una licitación para un puente de cuatro tramos sobre un curso de agua y la investigación geotécnica cuente con sólo dos exploraciones, una para cada estribo),

(f) cuando se modifique el proyecto (ejemplo: el proyecto original consideraba un edificio de planta baja y veinte pisos altos, sin cochera subterránea, donde se investigó el subsuelo siguiendo el criterio indicado en el artículo 3.4.7. Posteriormente se modifica el proyecto agregándole tres subsuelos; por consiguiente la profundidad investigada originalmente es insuficiente),

(g) cuando se modifique el proyecto de las fundaciones (ejemplo: se sustituyen las bases aisladas por pilotes),

(h) cuando se alteren las condiciones geográficas (ejemplo: previo a la construcción de un muelle fluvial, aguas arriba se construye un dique para el desvío de agua para regadío. Esta alteración del normal escurrimiento genera socavación aguas abajo, obligando a la profundización de las fundaciones).

3.10.2. Objetivo El objetivo primordial de las investigaciones geotécnicas complementarias, ya sea previamente o durante la etapa constructiva, consiste en revisar la información original a la luz de los nuevos conocimientos del proyecto o de las condiciones del subsuelo revelados por la construcción propiamente dicha y, de ser necesario, complementar la información exigida por este Reglamento. La complementación de la fase investigativa puede resultar conveniente durante los comienzos de la etapa de construcción con el fin de llevar los registros necesarios. Los mismos pueden abarcar dos objetivos. 1) De apoyo a las informaciones previas que puedan haber sido alteradas con el

avance del proyecto y/o la construcción:

(a) verificar que las condiciones del diseño sean las adecuadas, (b) verificar nuevas condiciones geotécnicas que puedan afectar al proyecto, (c) verificar que las hipótesis de diseño geotécnico son las correctas y que se

mantienen durante la etapa constructiva, (d) proveer información geotécnica veraz en el caso de litigio, (e) verificar la conveniencia del instrumental geotécnico y/o estructural seleccionado y

su colocación, 2) De asistencia técnica a la Empresa Constructora a solicitud del Director de

Obra:

(a) verificar la seguridad de los trabajos de construcción, así como la de los trabajos temporarios,

(b) asignarle el uso más conveniente a los materiales de excavación, (c) verificar el sistema constructivo, (d) verificar la selección de equipos más conveniente para el sistema constructivo

adoptado,


3.10.3. Información requerida 3.10.3.1. Suelos y rocas La correcta descripción ingenieril de los estratos encontrados será realizada de acuerdo con el Capítulo 8. El perfil geotécnico obtenido durante la investigación complementaria, o el resultante de la simple inspección visual realizada durante la etapa constructiva, será registrado y comparado con el proveniente de la campaña geotécnica original. La descripción del perfil geotécnico complementario será realizada por un Ingeniero Civil con suficiente experiencia geotécnica (ver el artículo 3.9.4.). En la eventualidad que ambas investigaciones arrojasen perfiles diferentes, las investigaciones se deberán complementar mediante otras exploraciones cercanas. Se considerará que ambos perfiles son disímiles cuando la descripción de los estratos y sus propiedades no posean un comportamiento geotécnico similar. Para ello se utilizará el criterio ingenieril basado en el conocimiento y la experiencia geotécnica. 3.10.3.2. Agua Durante la etapa constructiva, y cuando se sospeche que las condiciones del agua subterránea han variado respecto de las detectadas durante la investigación original, se deberá obtener muestras de agua para su posterior análisis en laboratorio y se debe recopilar minuciosamente la información sobre el agua subterránea con el fin de verificar la condición actual. La información a recopilar se deberá basar en la observación de evidencias de condiciones de fluctuación del nivel del agua subterránea, así como en la determinación de si es estática o dinámica, si existen filtraciones en taludes, filtraciones desde el fondo de excavaciones, incidencia de corrientes en cursos de agua adyacentes, mareas, etc. También se registrará el descenso del agua, medido en perforaciones de observación, a efectos de determinar el cono de depresión. 3.10.4. Instrumentación En muchos tipos de estructuras como represas, terraplenes, grandes estructuras, estructuras subterráneas, excavaciones y túneles es recomendable su monitoreo mediante instrumentación con el fin de verificar las condiciones de seguridad durante su construcción y su serviciabilidad durante su vida útil. Dicho monitoreo deberá medir, entre otras variables, el control de la presión de poros, filtraciones, presiones de contacto en la interfase suelo-estructura, solicitaciones, asentamientos y movimientos horizontales. De esta manera se podrá medir el comportamiento de los trabajos y compararlos con lo diseñado, o sea comparar su comportamiento real con la predicción realizada. La instrumentación es indispensable para las represas, con el fin de garantizar la seguridad de vidas y bienes aguas abajo, y altamente recomendable en los otros tipos de estructuras con el objetivo de poder medir el real comportamiento de lo construido bajo estado de carga, y así poder optimizar futuros diseños.


CAPÍTULO 4. EXCAVACIONES, PERFORACIONES, MUES-TREO Y ENSAYOS EN PERFORACIONES

4.1. INTRODUCCIÓN Para realizar una investigación geotécnica, existen una gran cantidad de métodos que generalmente se utilizan combinados con el fin de cubrir los requerimientos técnicos exigidos por el proyecto y por la diversificación de los tipos de subsuelo encontrados. Los factores que definen las metodologías a emplear están especificados en el Capítulo 3. La recopilación de la información proveniente de la investigación geotécnica, así como su interpretación y redacción de los informes correspondientes, está especificada en el Capítulo 7. Los ensayos que se deben realizar dentro de las perforaciones están detallados en el artículo 4.6. mientras que los restantes ensayos in-situ, se presentan en el Capítulo 5. Durante la planificación de una campaña geotécnica, se deberán considerar las condiciones de seguridad del personal involucrado. En la eventualidad de encontrar, durante la investigación geotécnica, elementos o estructuras de valor arqueológico se deberá informar inmediatamente a la Inspección de Obra y a la Autoridad competente (ver el artículo 2.3.5.). 4.2. EXCAVACIONES 4.2.1. Calicata poco profunda Generalmente las calicatas poco profundas son excavadas mediante una retroexcavadora montada sobre una unidad tractora a efectos de facilitar su desplazamiento y ubicación en obra, aunque también pueden ser realizadas manualmente mediante picos y palas. Esta metodología se debe utilizar en suelos factibles de ser excavados y donde las paredes de dicha excavación sean susceptibles de mantenerse estables sin necesidad de una estructura de contención temporaria. La profundidad máxima de estas calicatas será de 4 m. Cuando sea necesario el ingreso de personal a las calicatas, se deberá garantizar la seguridad de los mismos y de los equipos frente al colapso repentino de las paredes de la excavación. Esto deberá ser realizado, cuando las condiciones geotécnicas así lo ameriten, mediante estructuras de contención temporarias.


Idealmente, estas serán especialmente diseñadas en acero, aluminio o madera y serán de rápida colocación y extracción. Eventualmente las paredes de la excavación podrán ser realizadas mediante taludes alternados con bermas. El sistema a adoptar estará condicionado por la seguridad del personal y de los equipos a descender en las calicatas. Las calicatas poco profundas, sin estructura de contención, deben ser utilizadas para una rápida inspección del perfil y se debe conformar un registro de lo observado. Durante su excavación las calicatas deberán ser señalizadas perimetralmente acorde a las disposiciones vigentes en materia de seguridad de los trabajos realizados en el predio y conforme a las disposiciones legales locales vigentes. 4.2.2. Calicata profunda, pozo (vertical) y galería (horizontal o inclinada) de inspección Las calicatas profundas, los pozos y las galerías de inspección deberán ser normalmente excavados a mano a medida que se sustenten sus paredes mediante métodos tradicionales, siendo la profundidad mínima de 4 m. En el caso de pozos de inspección de aproximadamente 1 m de diámetro, y cuando las condiciones geotécnicas lo permitan, se podrá utilizar para la perforación equipo mecánico a rotación. En la eventualidad de que las paredes sean desmoronables, se deberá utilizar un encamisado temporario para brindar condiciones adecuadas de seguridad al personal dentro del pozo de inspección. La utilización del encamisado temporario en presencia de agua subterránea deberá ser decidida sólo en condiciones de extrema necesidad, por cuanto el mismo produce un aumento de las presiones neutras en las paredes del pozo. Los trabajos de relevamiento geotécnico dentro de los pozos y galerías de inspección deberán ser llevados a cabo siguiendo las más estrictas medidas de seguridad, ya que es posible encontrarse en presencia de gases combustibles o deficiencia de oxígeno. Un listado de las mínimas condiciones de seguridad a seguir durante la inspección de los pozos está detallada en el Anexo A.5. (en redacción). No obstante, se deben evaluar las situaciones particulares de cada predio. En el caso de pozos de inspección estará prohibido la utilización de equipos a combustión que consuman oxígeno, como por ejemplo bombas de agua con motor a explosión. 4.2.3. Relleno de las excavaciones El relleno deficientemente compactado de las excavaciones puede originar el hundimiento de la superficie de las mismas y el surgimiento del agua subterránea. Esta última consecuencia puede acarrear serias complicaciones en predios donde haya que realizar excavaciones profundas o túneles durante la etapa constructiva y, asimismo, ser causa de la futura contaminación del acuífero.


4.3. PERFORACIONES 4.3.1. Perforación manual con pala barreno El método de perforación mediante pala barreno utiliza un equipo liviano operado por un perforista, donde el descenso y ascenso de la pala barreno y de las barras de perforación en la perforación no requiere del auxilio de un trípode con poleas. Este tipo de exploración no utiliza encamisado y la muestra de suelo recuperada es totalmente alterada, siendo solamente apropiada para realizar la inspección tacto-visual de la misma y su clasificación. 4.3.2. Perforación mediante equipo manual El método de perforación mediante equipo manual, generalmente consta de un malacate o guinche de 500 a 1 000 kg de capacidad, accionado por un motor a explosión o diesel, combinado con un trípode que permite el descenso y ascenso del tren de barras de perforación. Este procedimiento es apto para suelos y rocas blandas alteradas. Las herramientas de perforación y las camisas empleadas tienen una gran variedad de diámetros, en virtud del objetivo perseguido, pero normalmente oscilan entre 100 mm y 300 mm. 4.3.3. Perforación mediante pala barreno mecánica (hélice continua) El sistema de hélice continua se utiliza normalmente con un alma hueca para perforaciones en suelos cohesivos. Los diámetros usuales de las hélices continuas son de 75 mm y 125 mm que producen perforaciones de 150 mm y 250 mm de diámetro respectivamente. Los detritos de la perforación son extraídos a la superficie mediante la misma hélice, que trabaja como un tornillo de Arquímedes, obteniéndose una muestra muy alterada que dificulta la identificación de la profundidad de donde se la obtuvo. A efectos de subsanar este inconveniente, se recomienda obtener muestras por dentro de la hélice continua a intervalos regulares.



pala barreno de hcontinu

élice a

pala

vizcachera

Figura 4.3.3. Equipo para perforación con pala barreno 4.3.4. Perforación a rotación La perforación a rotación constituye el método más eficiente para la exploración en roca, donde la corona sacatestigo rota en el fondo de la perforación. Las dos metodologías de perforación a rotación que existen son las siguientes. El primer procedimiento desgasta el material rocoso mediante una corona sacatestigo ciega o de extremo cerrado, donde la roca es reducida, en el diámetro de la perforación, a polvo o fragmentos de menor tamaño para ser recuperados mediante el retorno de la inyección. El

segundo procedimiento consiste en cortar el manto rocoso mediante una corona de extremo anular abierto donde el testigo obtenido va penetrando por el interior de la herramienta a medida que la perforación avanza. En el caso que haya que estabilizar las paredes de la perforación o impermeabilizarla para evitar la pérdida del fluido de perforación por las fisuras del macizo rocoso, se deberá utilizar una camisa temporaria. En forma alternativa se podrán utilizar lodos de perforación. La máquina perforadora deberá estar en óptimas condiciones de funcionamiento a efectos de transmitir una presión y un torque al tren de barras de perforación con las mínimas vibraciones posibles. Asimismo, ésta deberá permitir variar la presión axial al tren de barras y la velocidad de rotación ejercida en la corona, de acuerdo con una serie de factores, como por ejemplo, al material que se está perforando y el tamaño del testigo deseado. El tren de barras deberá ser perfectamente recto y coaxial a la cabeza de la perforadora y a la corona. Deberá tener el diámetro suficiente como para evitar el pandeo del mismo, soportar su propio peso y el de la corona con el testigo en su interior y permitir el retorno a la superficie de la inyección. La calidad final del testigo obtenido también se verá influída por el método de perforación utilizado, por la configuración total del equipo (ver el artículo 4.4.9.), y por el manipuleo y el almacenamiento de la muestra (ver el artículo 4.4.12.5.). 4.3.5. Perforación a percusión Esta metodología no es de aplicación habitual en las investigaciones geotécnicas por cuanto no permite la obtención de testigos de calidad adecuada para la realización de los ensayos de laboratorio necesarios para la determinación de los parámetros ingenieriles a ser utilizados en el diseño de las obras de Ingeniería Civil. La caracterización mineralógica de los suelos y rocas integrantes del subsuelo sólo se puede realizar mediante la realización de ensayos a ser efectuados sobre los residuos de la perforación recuperados a través del retorno de la inyección (aire, agua, fluidos, etc.). 4.3.6. Perforación con lavado La técnica del lavado de la perforación se adecua mejor a las exploraciones realizadas en arenas, limos y arcillas siendo, generalmente, práctiva habitual en aquellas de diámetro igual o mayor que 75 mm. El suelo del fondo de la perforación se encontrará alterado por la acción de la herramienta cortante que lo rompió formando los detritos de perforación. A esta situación se le debe adicionar los desmoronamientos que puedan sufrir las paredes de la exploración y que quedan depositados en el fondo de la misma. Estos materiales que no son representativos del estrato perforado deberán ser extraídos de la perforación antes de comenzar las tareas de muestreo del manto correspondiente. Los sedimentos recuperados no deberán ser descartados como muestra porque representan la estratigrafía penetrada El fluido deberá ser filtrado o decantado en piletas de decantación, previamente a su reutilización y reinyección en la perforación.


El muestreo del estrato correspondiente se deberá realizar una vez que la perforación se encuentre limpia de sedimentos, situación que se determinará mediante la visualización y tacto del fluido recuperado. 4.3.7. Relleno de las perforaciones Cuando corresponda, se aplicará el mismo criterio que para el relleno de las excavaciones (ver el artículo 4.2.3.). 4.4. MUESTREO 4.4.1. Generalidades La selección de la técnica de muestreo está regida, principalmente, por los requisitos en la calidad de la muestra a recuperar, por las características propias del material a investigar y, particularmente, por el grado de alteración que sufrirá durante el proceso de muestreo. Las cuatro técnicas principales para la obtención de muestras, son las siguientes:

(a) recuperación de la muestra alterada por las herramientas de perforación o equipos de excavación (ver el artículo 4.4.4.)

(b) obtención de la muestra por penetración de un sacatestigo de extremo abierto o

de tubo partido, con una herramienta cortante en el extremo inferior, el que será introducido en la masa del suelo mediante un empuje estático o mediante impacto (ver los artículos 4.4.5. a 4.4.8.)

(c) muestreo mediante la penetración de una corona sacatestigo hueca provista de

una herramienta de desgaste en el extremo inferior que se hará avanzar por rotación mientras el testigo va penetrando por dentro del cuerpo de la corona (ver el artículo 4.4.9.)

(d) extracción de una dama perfilada a mano dentro de una calicata, pozo o galería

(ver el artículo 4.4.10.) Las muestras así obtenidas por los procedimientos (b), (c) y (d) permitirán, generalmente, preservar lo suficientemente intacta la estructura del estrato como para hacerla representativa del mismo. La calidad de dichas muestras variará considerablemente dependiendo del tipo de suelo y de la técnica empleada, presentando siempre algún tipo de alteración. La clasificación basándose en la calidad de las muestras obtenidas está descripta en el artículo 4.4.2. La descripción de las técnicas de muestreo y la calidad de muestra esperada están especificadas en los artículos 4.4.4. a 4.4.10.


4.4.2. Calidad de las muestras El procedimiento de muestreo estará regido por la calidad deseada o establecida de la muestra a ser recuperada y ésto, a su vez, dependerá de los parámetros a medir durante los ensayos de laboratorio. La Tabla 4.1. clasifica la calidad de las muestras frente a las propiedades posibles de ser determinadas en forma confiable durante los ensayos de laboratorio. Tabla 4.1. Propiedades determinables según la calidad de la muestra

Calidad Propiedades que pueden ser determinadas de manera confiable

Clase 1 Clasificación, humedad natural, pesos unitarios, parámetros de resistencia, deformación y consolidación

Clase 2 Clasificación, humedad natural y pesos unitarios

Clase 3 Clasificación y humedad natural

Clase 4 Clasificación

Clase 5 Ninguna. Sólo para determinar secuencia estratigráfica En ciertos casos, independientemente de la técnica de muestreo utilizada, sólo será posible obtener una muestra de Clase 2, con un cierto grado de alteración, razón por la cual los resultados de los ensayos de resistencia y de compresibilidad obtenidos deben ser considerados con cuidado. Por otro lado, las muestras de Clase 3, 4 y 5 serán consideradas como muestras alteradas y podrán ser obtenidas a partir de una dama, muestreo en bolsa o extraídas mediante cualquier sacatestigo. En el caso de estratos constituidos por suelos finos que puedan ser considerados como homogéneos e isotrópicos, y donde se requiera la determinación de los parámetros ingenieriles para el cálculo de la capacidad de carga y de la deformabilidad, se deberán utilizar muestras de Clase 1 con diámetros del orden de 50 a 75 mm. Las muestras de 35 mm de diámetro sólo serán aptas para llevar a cabo los ensayos correspondientes a las muestras de Clase 3. En casos especiales, se deberá utilizar sacatestigos que permitan obtener muestras de 100 a 250 mm de diámetro. 4.4.3. Cantidad y dimensiones de la muestra Las cantidades y dimensiones de las muestras a obtener están condicionadas por los tipos de ensayos de laboratorio y cantidad de los mismos a realizar. Cuando se conozca, con anterioridad al comienzo de las exploraciones, el programa de ensayos requerido se podrá establecer con facilidad la determinación de la cantidad de muestras a obtener en función del tipo de ensayo a realizar (ver Normas IRAM de ensayos de laboratorio) y el volumen (o masa) de cada una de ellas. En la eventualidad de desconocer dicho programa, la Tabla 4.2. especifica las cantidades mínimas de muestras a obtener del suelo en función del objetivo perseguido por los ensayos y del tipo de material muestreado.


Tabla 4.2. Tamaño mínimo de la muestra Objetivo del muestreo Tipo de suelo Masa

mínima de la muestra requerida

(kg) Arcilla, limo, arena 1

Grava fina a mediana

5 Identificación, clasificación (incluyendo límites de Atterberg y granulometría por vía húmeda) y determinación de humedad y densidad

Grava gruesa 30 Ensayos de compactación

Todos los suelos 25 a 60

Arcilla, limo, arena 100 Grava fina a

mediana 130

Análisis detallado de materiales con destino constructivo, incluyendo estabilización del suelo

Grava gruesa 160 4.4.4. Muestras alteradas por las herramientas de perforación La calidad de las muestras obtenidas depende del procedimiento utilizado para realizar la perforación o la excavación y de si el perfil está seco o mojado. Cuando las muestras extraídas corresponden a niveles inferiores al agua subterránea, éstas pueden no ser representativas del manto explorado. Las clases de muestras que se detallan a continuación son las que se pueden obtener al utilizar cualquiera de los diferentes métodos de perforación y muestreo:

(a) Clase 3: muestras alteradas provenientes de excavaciones o perforaciones secas, ya sea mediante una zapata para arcillas, utilizada con un equipo a percusión, o bien mediante hélice continua.

(b) Clase 4: muestras alteradas obtenidas en suelos cohesivos de excavaciones, ya

sea mediante una zapata para arcillas, utilizada con un equipo a percusión, o bien mediante hélice continua en presencia de agua subterránea.

(c) Clase 5: muestras alteradas correspondientes a suelos friables obtenidas de

excavaciones con agua libre presente, o en perforaciones mediante una cuchara con un equipo a percusión, o bien, en cualquier perforación realizada con la técnica de inyección para la remoción de los detritos de perforación.

En todos los casos se deberán adoptar los recaudos correspondientes para que la muestra alterada sea representativa del estrato investigado y que no haya sido contaminada por otro manto.


4.4.5. Sacatestigos de extremo abierto 4.4.5.1. Generalidades Los sacatestigos de extremo abierto consisten, esencialmente, de un tubo cilíndrico donde el extremo inferior está abierto para permitir el ingreso de la muestra, mientras que el superior posee un sistema de vinculación al tren de barras de perforación. En la parte superior cuenta con una válvula que permite el egreso del aire y del agua que está dentro del cuerpo del sacatestigo, a medida que la muestra se va alojando en su interior, y ayuda a que ésta no se deslice hacia abajo cuando la herramienta es extraída de la perforación. La Figura 4.4.5. representa el esquema básico de un sacatestigo de extremo abierto con una zapata de corte para uso general. La utilización de las zapatas y de los retenes se especifica en el artículo 4.4.5.5. La zapata cortante deberá ser de diseño similar al presentado en la Figura 4.4.5., incluyendo las siguientes características:

(a) diámetro interior. El diámetro interior de la zapata, Dzi, deberá ser 1% menor al diámetro interior del tubo sacatestigo, Dsi , con el fin de brindar suficiente espacio libre que permita la dilatación elástica de la muestra al ingresar al sacatestigo, reduciendo la fricción lateral al momento de extraer el sacatestigo y ayudando a retener la muestra en su interior. Se deberán evitar diferencias mayores al 1 % entre ambos diámetros, ya que esto permitiría una expansión residual de la muestra incrementando el grado de alteración.

(b) diámetro exterior. El diámetro exterior de la zapata, Dze, deberá ser

sensiblemente mayor al diámetro exterior del tubo sacatestigo, Dse, con el fin de brindar suficiente espacio libre entre las paredes de la perforación y el exterior del sacatestigo, permitiendo así reducir la fricción lateral al momento de extraer el sacatestigo.

(c) relación de áreas. Dicha relación representa el volumen unitario de suelo

desplazado por la zapata frente al volumen unitario de suelo que penetra al sacatestigo, y se debe mantener lo menos posible mientras sea compatible con la rigidez del tubo sacatestigo.

(d) fricción lateral interior. La misma podrá ser reducida mediante una adecuada

selección de los diámetros interiores de la zapata y del sacatestigo, del material constitutivo del tubo sacatestigo y de su terminación.

(e) válvula superior. Dichas válvulas del tipo no retorno permitirán la liberación del

aire y agua ocluidos al hacer penetrar el sacatestigo en el suelo y a la vez ayudarán a la retención de la muestra dentro del tubo al momento de retirarlo de la perforación



zapata

retén 152,4 mm bomba

tubo sacatestigo

Dzi

Dze

acople a la barra de perforación

cupla

152,4 bomba

relación de áreas %100xD

DDR 2zi

2zi

2ze

A ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ −=

Figura 4.4.5. Esquema básico de un sacatestigo de extremo abierto con una zapata

de corte para uso general

4.4.5.2. Procedimiento de muestreo Previamente al muestreo, el fondo de la perforación o superficie donde se vaya a apoyar el sacatestigos para extraer la muestra deberá ser limpiada de todo material suelto o contaminante que pueda alterar la calidad del testigo a obtener. Posteriormente se deberá verificar la estabilidad de las paredes de la exploración, ya sea para garantizar la seguridad del personal y de los equipos, como para garantizar la viabilidad de recuperación de la muestra deseada. A continuación se realizará el muestreo mediante el procedimiento elegido, ya sea por la hinca del sacatestigos mediante impacto con martillo de caída libre (SPT) o deslizante, empuje continuo a través de gatos hidráulicos (CPT) o rotación. La profundidad a la que penetró el sacatestigos deberá ser verificada y registrada con el fin de compararla con la longitud de la muestra obtenida y así poder informar e inspeccionar cualquier discrepancia entre ambas. 4.4.5.3. Sacatestigos de pared delgada o tubo Shelby Este tipo de sacatestigo debe ser utilizado en aquellos suelos susceptibles de ser alterados durante las tareas de muestreo. Consiste en un tubo de acero de un espesor máximo de 3,05 mm (ver cuadro superior de la Figura 4.4.5.3.) cuyo extremo inferior está torneado de forma tal que constituya una herramienta cortante capaz de penetrar el suelo investigado manteniendo una relación de áreas del 10 %. El sacatestigos de pared delgada se debe utilizar en suelos finos de compacidad relativa inferior a “compacta” y que no posean partículas grandes (ejemplo: relleno con materiales de demolición). Generalmente provee muestras de Clase 1 cuando se trata de suelos finos cohesivos, incluyendo las arcillas de alta sensitividad, siempre y cuando no se haya alterado el suelo durante la tarea de perforación. Los diámetros usuales de las muestras varían entre 75 mm y 100 mm, no obstante ello, diámetros de 250 mm son recuperados para ensayos especiales. En la Figura 4.4.5.3. se muestra el esquema de un sacatestigo de pared delgada o tubo Shelby.


De

(mm) e

(mm) L

(mm) 50,8 1,24 914,4

76,2 1,65 914,4

88,9 2,11 914,4


127,0 3,05 1371,6

Mín

1

2.

,7m

m

tubo sacatestigo de pared delgada

acople a la barra deperforación

tornillos pfijar tubo a lacabeza

ara

zapata

Dzi

e

L

Di

De

Figura 4.4.5.3. Esquema de un sacatestigo de pared delgada o tubo Shelby

4.4.5.4. Sacatestigos de extremo abierto de 100 mm de diámetro para usos múltiples Este sacatestigo es de utilidad en suelos cohesivos así como en rocas blandas o alteradas cuando es utilizado a percusión para la obtención de la muestra. En suelos cohesivos no sensitivos de compacidad relativa “compacta” o inferior, el sacatestigos de extremo abierto de 100 mm de diámetro para usos múltiples puede proporcionar una muestra de Clase 1 o Clase 2. En el caso de arcillas sensitivas, se puede obtener una muestra de Clase 2 y si el espécimen se encuentra fracturado o intemperizado, la Clase será 3 o 4. Esta pérdida de calidad se verá incrementada si dentro de la perforación se inyectó fluido de perforación. Este tipo de sacatestigos está esquematizado en la Figura 4.4.5. y consiste en un tubo de pared delgada de 450 mm de largo al que se le colocan una zapata cortante en el extremo inferior, determinando una relación de áreas del 30%. Este tipo de sacatestigos puede ser prolongado con otro similar para obtener muestreo continuo en una longitud de 1 m en arcillas blandas, pero este procedimiento puede disminuir la calidad de la muestra así obtenida. En suelos finos de poca cohesión, como el limo y el limo arenoso, la muestra se puede perder durante la maniobra de extracción del sacatestigo, razón por la cual se debe utilizar un retén colocado a la altura de la unión entre la zapata y el tubo. Cuando se utilizan retenes, la calidad de la muestra no supera la Clase 3. 4.4.5.5. Sacatestigos de tubo partido de Terzaghi (en redacción)



acople a la barrade perforación

19

zapata

sacatestigo dtubo

e partido

4 drenes d = 12 7 mm

76,2

355,

6

152

,4

609,

6

1,6

Nota: Todas las medidas están expresadas en mm

Figura 4.4.5.5. Sacatestigo de tubo partido de Terzaghi

4.4.5.6. Sacatestigos de zapatas intercambiables El sacatestigo de zapatas intercambiables, que se utiliza en trabajos de rutina para el muestreo de arcillas, limos y arenas, posee las características de los de pared delgada, con el agregado de que las zapatas de corte utilizadas no forman parte del tubo de acero sino que se las intercambia en función del suelo muestreado (ver la Figura 4.4.5.6)


3

17

63

3

17

63

53,4

50

zapata

sacatestigo

100

3025

50

53,4 100

5025

Zapata N° 1 para suelos finos cohesivos (N ≤ 5)

Zapata N° 2 para suelos finos cohesivos (5 ≤ N ≤ 15)

53,4

3

2515

17

63

50

sacatestigo

63

50

zapata

53,4

3

40

80

80

Zapata N° 4 para arena limpia, grava fina y suelos cohesivos

(N ≥ 40)

Zapata N° 3 para suelos cohesivos (15 ≤ N ≤ 40)

Nota: Todas las medidas están expresadas en mm

Figura 4.4.5.6. Sacatestigos de zapatas intecambiables


4.4.6. Sacatestigos de pared delgada con válvula pistón Este sacatestigos de pared delgada está provisto de un pistón de extremo cónico que desliza por dentro del mismo (ver la Figura 4.4.6).


acople a la bde per

arraforación

hueca

cabeza del sacatestigo con dispositivo para sujeción de la barra del pistón

barra del pistón

tubo sacatestigo de pared delgada

pistón

Figura 4.4.6. Sacatestigo de pared delgada con válvula pistón


4.4.7. Muestreo continuo El muestreo continuo es útil cuando se requiere obtener información del macizo en todo el espesor del perfil, por cuanto permite obtener muestras de mejor calidad que el muestreo discreto. El método más conocido es el método Delft de muestreo continuo, que fue desarrollado por el Laboratorium voor Grondmechanica de Delft, Holanda, y provee una carrera continua en 29 mm ó 66 mm de diámetro. Una vez obtenidas las muestras de acuerdo con el procedimiento descripto en el comentario a este artículo, las mismas deben ser cortadas en longitudes de 1 m, medida coincidente con la longitud de los tubos de PVC, con el fin de ser hermetizadas, identificadas y remitidas al laboratorio para su análisis. Cabe destacar que las muestras así obtenidas, de 29 mm de diámetro, sólo son adecuadas para ser sometidas a ensayos de clasificación y a la observación y registro de la secuencia de estratos, mientras que las muestras de 66 mm de diámetro son aptas para el resto de los ensayos de laboratorio. 4.4.8. Sacatestigos para arena La recuperación de muestras de arena con sacatestigos tubulares suele presentar inconvenientes, principalmente por debajo del nivel freático, por cuanto la muestra tiende a deslizarse del interior del sacatestigos y a caer durante la maniobra de izaje del tren de barras. Por esta razón es necesario utilizar retenes con los sacatestigos tubulares. Cuando el sacatestigos se introduce mediante impacto, como en el ensayo SPT, la muestra obtenida será de Clase 3. Por el contrario, si fue instalado en forma estática, como en el ensayo CPT, la clasificación mejora a Clase 2. Si eventualmente se decidiera utilizar el sistema de aire reversa, la muestra recuperada sería sólo Clase 5. 4.4.9. Coronas sacatestigo para rotación La calidad de recuperación del testigo depende principalmente de las características y condiciones del material utilizado, así como de la configuración de la herramienta cortante. Dicha configuración está dada por las características geométricas, diseño, tipo de corona, material constitutivo de la misma y modo de refrigeración. La Tabla 4.3. presenta la identificación de las coronas, diámetro de las mismas y diámetro de los testigos obtenibles. Tabla 4.3. (en redacción)


tapa superior para la muestra

tubo sacatestigo para muestreo

tubo interior de PVC

retén

zapata

Figura 4.4.7. Método Delft de muestreo continuo (66 mm de carrera continua).


En la mayoría de los casos se obtendrán satisfactoriamente los testigos de roca mediante la utilización de sacatestigos giratorios de pared doble, de un tamaño no menor al H (70 mm de diámetro). Se podrán utilizar tamaños menores, como el NX (55 mm de diámetro), sólo en la eventualidad de que se muestreen macizos rocosos de gran calidad. El diámetro a utilizar se deberá incrementar cuando se detecte que se trata de un macizo de baja calidad o alterado. Cuando se proceda a muestrear roca blanda, alterada o fracturada, se deberá utilizar un sacatestigo de pared triple, donde el tubo interior se utiliza para ascender el testigo recuperado. Este tipo de sistema permite una manipulación más segura de la muestra obtenida, evitando así la posibilidad de dañarla durante las tareas de identificación y traslado (ver el artículo 4.4.12.5.). Un esquema de los sacatestigos y coronas usuales se presenta en la Figura 4.4.9.

Figura 4.4.9. Esquema de sacatestigos y coronas usuales (en preparación).


4.4.10 Extracción de damas Las damas son muestras obtenidas manualmente donde, en términos generales, se corta un paralelepípedo del estrato a investigar, que queda expuesto en las paredes y fondo de las excavaciones realizadas en roca y suelos cohesivos. Es una técnica utilizada cuando se desea obtener una muestra casi inalterada o cuando se precisa muestrear en una determinada dirección y sentido, con el fin de obtener una característica particular del manto (por ejemplo: diaclasas, fallas, etc.). En estos casos, la profundidad, dirección y sentido de dicha característica debe ser observada y registrada, previamente a la extracción de la dama. La obtención de la dama, identificación, acondicionamiento y traslado al laboratorio insume importante cantidad de tiempo durante el cual se altera el contenido de la humedad natural, razón por la cual se deben adoptar las siguientes precauciones:

(a) no permitir que la dama entre en contacto con agua de origen externo al de la muestra,

(b) la muestra debe estar protegida contra los rayos solares y otras fuentes de calor

(estufas, etc.) y contra el viento, (c) inmediatamente luego de su obtención, se la debe identificar, aclarando su

orientación dentro del estrato investigado y se la debe recubrir de parafina o cera adecuada y paños de arpillera o geotextil (ver el artículo 4.4.12.6.).

4.4.11. Materiales, elementos, sistemas y metodologías no contempladas en el presente Reglamento La utilización de nuevos materiales, elementos, sistemas y metodologías no especificados en este Reglamento, requieren la autorización expresa de la Autoridad Fiscalizadora con competencia en la jurisdicción del emplazamiento de la obra. 4.4.12. Manipulación e identificación de las muestras 4.4.12.1. Generalidades Las muestras deben ser manipuladas con sumo cuidado por cuanto la validez de los resultados obtenidos en los ensayos de laboratorio depende, entre otras cosas, de la calidad de las muestras al momento de ser ensayadas. Por esta razón es indispensable el establecimiento de un sistema de identificación, protección, transporte y almacenamiento satisfactorio que evite el deterioro de la muestra antes de ser ensayada y durante el período de almacenamiento, a posteriori de su uso por parte del laboratorio. Las muestras ya envasadas, para su almacenamiento y transporte al laboratorio, deben ser protegidas de las temperaturas excesivas y del agua, por cuanto éstas pueden dañar la protección y, consecuentemente, alterar la muestra. La temperatura de almacenamiento y transporte estará condicionada por las condiciones meteorológicas locales y las de la obra, las que deberán garantizar que las temperaturas de almacenamiento y transporte se ubiquen en los valores mínimos posibles, entre un rango de 2°C y 45°C.


4.4.12.2. Identificación Todas las muestras deberán ser identificadas inmediatamente luego de su extracción de la exploración, independientemente del método de exploración y sistema de muestreo. Cuando se deban preservar las muestras con el contenido de humedad natural, simultáneamente se las identificará y guardará en envases apropiados o se las sellará con parafina o cera adecuada. En la Figura 4.4.12.2. se presenta un ejemplo de etiqueta de identificación para muestras que no requieran conocer su orientación dentro de la exploración, las que deberán poseer un número identificatorio, correlativo e ir agrupadas por duplicado en un talonario de etiquetas de identificación. N°: .... Cliente: ............................................................................................................................... Proyecto/Obra: ................................................................................................................... Ubicación: ........................................................................... Fecha: ................................. Exploración: .......................................................... Cota terreno natural: .................... Profundidad: desde ............................................. hasta .................................................... Envase N°: .................................................Tipo de muestra: ............................................ Observaciones: .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. Firma del responsable:

Figura 4.4.12.2. Ejemplo de etiqueta de identificación 4.4.12.3. Muestras alteradas de suelo y especímenes de roca recogidos a mano Cuando estas muestras y especímenes requieran ser utilizados en ensayos de laboratorio o preservados en buenas condiciones, se deberá proceder de la siguiente manera. Inmediatamente después de su obtención de la exploración realizada, la muestra deberá ser colocada dentro de un recipiente que soporte las condiciones de obra, transporte y acopio y que, como mínimo, pueda dar cabida a un espécimen de 0,5 kg dejando un mínimo de espacio vacío. El recipiente deberá poseer un cierre hermético o, por lo menos, ser sellado con parafina o cera de adecuadas características a fin de mantener las condiciones de humedad natural de la muestra de suelo hasta su momento de ensayo en el laboratorio. En el caso eventual de muestras alteradas de suelo para ensayos que requieran un gran volumen de material, como los ensayos de Compactación Proctor o de Valor Soporte, la muestra deberá ser transportada y acopiada en recipientes resistentes o en bolsas plásticas.


En el caso de muestras de roca, las mismas deberán estar dispuestas en cajas de madera o de plástico, que permitan su transporte y acopio sin que sufran daño. Dichas cajas deberán estar identificadas con una etiqueta para tal fin (ver el artículo 4.4.12.2.) y los trozos de roca serán pintados, cuando sea posible, con el mismo número de la etiqueta de identificación. 4.4.12.4. Muestras obtenidas mediante un sacatestigo de tubo Las recomendaciones que se establecen en este artículo son las mínimas que se deben cumplir durante el manipuleo y transporte de muestras y son de aplicación para aquellas obtenidas con sacatestigos de tubo (ver el artículo 4.4.5.3.) y sacatestigos de pared delgada como el de zapatas intercambiables (ver el artículo 4.4.5.5.). En casos especiales se deberán considerar mayores requerimientos. Para el caso en que la muestra quede retenida dentro de un tubo porta-muestra, se seguirán las recomendaciones (a) mientras que para el resto de los casos, se deberán aplicar las recomendaciones (b).

a) Inmediatamente después de obtenida la muestra de la exploración, se procederá a retirar el material de ambos extremos hasta una profundidad mínima de 10 mm, así como cualquier evidencia de suelo alterado o contaminado. Posteriormente se rellenarán ambas oquedades con parafina derretida hasta conformar sendos tapones de 10 mm de espesor, retirando el excedente de parafina así como todo vestigio de suelo y parafina adherido a los laterales del tubo.

b) Para aquellas muestras que no quedan retenidas dentro de un tubo porta-muestra,

como consecuencia del método de muestreo realizado, las mismas, inmediatamente después de recuperadas del sacatestigo, serán cubiertas con varias capas de parafina derretida.

Asimismo, serán protegidas contra el congelamiento, excesivo calor, incidencia directa de los rayos solares y golpes durante su acopio en obra, previamente a su transporte, durante el transporte propiamente dicho y el acopio final con anterioridad a los ensayos correspondientes. Por esta razón, para determinadas muestras susceptibles de daño, es preferible realizar el ensayo en un laboratorio de obra. 4.4.12.5. Muestras obtenidas por rotación Una vez extraído el tren de barras y el sacatestigos de la perforación, se deberán tomar todos los recaudos necesarios para no alterar la calidad del testigo de roca y almacenar una muestra de calidad lo más similar posible respecto de la recuperada. En términos generales, y salvo en casos de macizos rocosos duros y sin fallas, los testigos de roca obtenidos por rotación son dañados, inevitablemente, durante las maniobras de extrusión, al ser removidos del interior del sacatestigos y ubicados en su posición final en la caja porta-testigo. Para disminuir esta alteración, el testigo deberá ser extraído ubicando al sacatestigos en posición horizontal y firmemente apoyado en una bancada que no permita su deslizamiento mientras que el testigo deberá estar totalmente apoyado en dicha bancada a medida que es extraído del interior del sacatestigos.


El inconveniente de la extrusión y preservación de los testigos queda totalmente solucionado mediante la utilización de sacatestigos de pared triple. La utilización de tubos internos del tipo bipartido es altamente recomendable por cuanto facilita la inspección de los testigos obtenidos sin riesgo de dañarlos. En términos generales, los testigos se guardarán durante la totalidad de los trabajos constructivos, para una eventual inspección o ensayos complementarios, en cajas porta-testigos de madera o plástico de 1,0 m a 1,5 m de largo y subdividida longitudinalmente a efectos de poder contener varios testigos. Los mismos serán identificados (ver el artículo 4.4.12.2.) e introducidos en dichas cajas conforme sean extraídos de la perforación, manteniendo el orden estratigráfico correspondiente. 4.4.12.6. Damas Una vez identificada la muestra, se la deberá recubrir con varias capas de parafina y tela (arpillera, geotextil, etc.), se le colocará una nueva etiqueta de identificación, similar a la primera, y se la guardará en una caja porta-dama a efectos de ser transportada al laboratorio. 4.5. AGUA SUBTERRÁNEA 4.5.1. Generalidades Antes del inicio de la tarea de campo se deberá recopilar toda la información disponible de los predios vecinos así como de los registros históricos locales. La determinación de la presión hidrostática de la masa de suelo es de suma importancia por cuanto condiciona el comportamiento del perfil geotécnico durante la etapa constructiva y posteriormente, durante la vida útil de las construcciones. Dentro de un mismo perfil geotécnico es posible encontrar estratos con diferente presión hidrostática, especialmente si están separados por mantos impermeables, pudiendo ser, algunos de ellos artesianos. La detección de estratos altamente permeables, así como la presión de poros asociada, deberán ser medidas lo más exactamente posible por cuanto podrá ser necesario adoptar recaudos especiales durante la etapa constructiva, especialmente en obras de túneles y excavaciones profundas. A efectos de poder tomar mediciones precisas de la presión hidrostática, se utilizarán piezómetros. 4.5.2. Métodos para determinar la presión de agua 4.5.2.1. Tiempo de respuesta Todos los métodos que se describen a continuación requieren que el agua fluya hacia o desde el dispositivo de medición hasta que se logre el equilibrio correspondiente a la real presión hidrostática. Para el caso de excavaciones o pozos de monitoreo, se requiere de un gran volumen de agua que fluya hacia dicha exploración antes de llegar a la condición de equilibrio.


Por el contrario, existen piezómetros que, con una mínima variación de volumen de agua, son capaces de medir la presión con gran exactitud. La relación en el tiempo con que el agua fluye hacia el dispositivo de medición se conoce como permeabilidad y se define como el tiempo de respuesta al intervalo de tiempo transcurrido para que un dispositivo de medición de presión hidrostática pueda medir con una cierta sensibilidad el valor real de dicha presión. Este tiempo de respuesta está condicionado por el volumen de agua necesario para operar el dispositivo de medición y la permeabilidad del suelo. Por ende, el sistema seleccionado para una determinada obra, para medir con exactitud la presión hidrostática, estará condicionado, primordialmente, por el tiempo de respuesta. 4.5.2.2. Observaciones en perforaciones y excavaciones El método más simple para determinar la presión hidrostática es la observación en perforaciones o excavaciones a cielo abierto. Este método contempla un tiempo de respuesta considerable, a menos que el suelo sea razonablemente permeable, y las lecturas se realicen frecuentemente, a intervalos regulares ya preestablecidos, con el fin de contemplar las variaciones de nivel y poder determinar la condición de equilibrio. 4.5.2.3. Piezómetros de base porosa El piezómetro de base porosa, que se fija a una determinada profundidad dentro de la perforación realizada para tal fin, consiste en un tubo, generalmente de PVC, en cuyo extremo inferior se encuentra una piedra porosa, o donde la base ha sido ranurada y cubierta con un material filtrante. El diámetro interior del tubo debe ser, como mínimo, de 12 mm para que las burbujas de aire puedan subir libremente sin obstruirlo. El extremo superior debe ser accesible a efectos de sondear o medir directamente, en una escala graduada, la altura piezométrica. No obstante ello, también puede ser monitoreado en forma remota. Asimismo, deben contar con un sistema de venteo en la parte superior para permitir al ascenso del agua. El piezómetro de base porosa más frecuente es el tipo Casagrande (ver la Figura 4.5.2.3.).


filtro

tubo de PVC

o aluminio con extremo ranurado

Figura 4.5.2.3. Piezómetro de Casagrande.


4.5.2.4. Piezómetros hidráulicos En los piezómetros hidráulicos, la presión del agua se detecta por el extremo inferior y es conducida hasta la superficie por dentro de unos tubos de PVC de pequeño diámetro, interiores al piezómetro. La variación de presión se registra mediante un manómetro de mercurio. A efectos de no obtener mediciones erróneas, se deberán purgar los tubos de PVC para extraerles el aire ocluido, razón por la cual se los deberán mantener permanentemente llenos de agua. El piezómetro hidráulico más frecuentemente utilizado es el de los tubos gemelos (ver la Figura 4.5.2.4.) donde ambos tubos están interconectados permitiendo así el paso continuo de agua. Generalmente, este tipo de dispositivos es utilizado en trincheras o perforaciones.


tapón degoma

Extremo inferior de piezómetrohidráulico para uso en fondo de perforaciones

filtro

tubos plásticos


Figura 4.5.2.4. Piezómetro hidráulico

4.5.2.5. Piezómetros eléctricos Este tipo de piezómetro posee un transductor de presión en cercanías del material poroso en correspondencia con el extremo inferior del dispositivo. Cuando la punta del piezómetro se encuentre purgada de aire se podrán obtener tiempos de respuesta muy pequeños. Si las determinaciones a realizar requieren de largos períodos de medición en condiciones de equilibrio hidrostático, o si las lecturas deben ser transmitidas a lo largo de grandes distancias, entonces se deberá utilizar un transductor de presión del tipo de cuerda vibrante. 4.5.2.6. Piezómetros neumáticos Los piezómetros neumáticos consisten en dos tubos llenos de aire donde el dispositivo de medición se encuentra conectado a una válvula, en adyacencias del material poroso. Para que esta válvula trabaje correctamente, se requiere de un pequeño cambio volumétrico del material poroso, situación difícil de ocurrir cuando se está en presencia de suelos arcillosos de alta plasticidad. 4.5.2.7. Materiales, elementos, sistemas y metologías no contempladas en el presente reglamento El empleo de nuevos materiales, elementos, sistemas y metodologías no especificados en este Reglamento, requieren la autorización expresa de la Autoridad Fiscalizadora con competencia en la jurisdicción del emplazamiento de la obra. 4.5.2.8. Instalación de los piezómetros El grado de confiabilidad de las mediciones de presiones de poro obtenidas mediante piezómetros se basa en el éxito de la correcta instalación, sellado e impermeabilización de los mismos. Los elementos porosos deberán estar saturados de agua, sin aire libre, previamente a la instalación del piezómetro. En suelos blandos, el elemento poroso puede ser introducido mediante hincado o empuje estático del mismo, con la salvedad de adoptar todos los recaudos necesarios para no dañarlos. A tal efecto se deberá utilizar un piezómetro de hinca que posea un protector para dicho material. En el caso de arcillas, este procedimiento remoldea por corte la matriz que caracteriza las propiedades de permeabilidad del estrato investigado, alterando las mediciones a realizar. Asimismo se deberá considerar que la hinca o empuje del piezómetro generará un exceso de presión de poro y, en suelos de baja permeabilidad, originará durante largo tiempo su disipación. En presencia de suelos duros, el piezómetro es introducido dentro de una perforación realizada para tal fin, con el elemento poroso rodeado por una capa de arena bien graduada, con función de filtro. La parte superior de la perforación, hasta el nivel del terreno circundante, deberá ser rellenada con mortero cementicio.


4.5.2.9. Variaciones de la presión de agua subterránea La variación de la presión hidrostática podrá estar producida por la variación de las mareas, causas estacionales, bombeo en las vecindades, etc. Cuando se deba monitorear dichos efectos, se deberán adecuar los períodos de lectura en los piezómetros a efectos de registrar dichas variaciones. En todos los casos, los períodos de medición en los piezómetros estarán regidos principalmente por las características del proyecto, objetivo perseguido en el monitoreo y características del instrumental utilizado. 4.5.3. Muestras de agua subterránea Las muestras de agua obtenidas en profundidad deberán ser representativas del estrato muestreado. A tal efecto se deberán adoptar los recaudos necesarios para no contaminar la muestra obtenida con agua ubicada por encima del nivel de muestreo mientras ésta es retirada de la perforación, así como con cualquier otro material durante dicha maniobra. Asimismo, se deberán adoptar las medidas necesarias a efectos de no contaminar la muestra de agua subterránea con el fluido de perforación utilizado. Las muestras de agua se deberán recoger lo antes posible, luego de que se haya detectado el estrato a investigar. En la eventualidad de que dicho estrato se encuentre en la parte superior de la perforación, el mismo deberá ser encamisado inmediatamente. La muestra de agua mínima a recoger deberá ser de un litro y los recipientes a utilizar deberán ser de vidrio o de plástico esterilizados, específicamente confeccionados para tal fin. 4.6. ENSAYOS EN PERFORACIONES 4.6.1.Generalidades Los artículos 4.6.2. a 4.6.7. inclusive describen los ensayos complementarios habituales que se deben desarrollar en profundidad cuando la investigación geotécnica se realiza mediante perforaciones. 4.6.2. Ensayo de penetración estándar 4.6.1. Generalidades El ensayo de penetración estándar, conocido como SPT, es un ensayo de penetración dinámico (ver norma IRAM en preparación). Cuando el ensayo se realice en grava o roca alterada, la zapata de corte puede ser remplazada por una punta ciega consistente en un cono de igual diámetro exterior al sacatestigo y con un ángulo al centro de 60°. Es fundamental llevar a cabo el ensayo según lo indica la norma IRAM correspondiente (en preparación), ya que la menor modificación en dicho procedimiento o en los elementos utilizados para realizarlo, alteran drásticamente los resultados obtenidos.


4.6.2.2. Preparación para realizar el ensayo La primera acción a encarar será la limpieza del fondo de la perforación, que se podrá realizar con el elemento de limpieza (pala barreno, etc.) cuando se perfore en seco o mediante la inyección con recuperación si se trabaja con fluido de perforación. 4.6.2.3. Ventajas y limitaciones La gran ventaja del ensayo SPT es su simpleza, rapidez y bajo costo de realización. Los parámetros de resistencia del suelo investigado, obtenidos mediante dicho procedimiento, darán una somera idea de los reales parámetros de resistencia al corte medidos en laboratorio, no obstante lo cual, el ensayo de penetración constituirá una buena guía para comenzar a vislumbrar el tipo de fundación a esperar con relación al suelo explorado durante la etapa de investigaciones de campo y la fase de Anteproyecto de la Obra. Dicho ensayo no deberá ser utilizado con exclusividad y sin el soporte de ensayos complementarios de laboratorio, para el diseño de las fundaciones o de cualquier otra estructura geotécnico-estructural, durante las etapas de Proyecto o Proyecto Ejecutivo. Durante la etapa constructiva se podrán utilizar los ensayos SPT para verificar las condiciones locales. 4.6.2.4. Interpretación Aunque la interpretación de los ensayos SPT excede el alcance del presente Reglamento, cabe indicar que una interpretación provisoria y condicionada a los resultados que se obtengan de los ensayos de Laboratorio, puede ser de gran utilidad al redactar los Informes Técnicos de Campo (ver el artículo 7.1.). 4.6.3. Ensayo "Vane", de paletas o scisometro 4.6.3.1. Generalidades El dispositivo para el ensayo “Vane” consta de un disco circular metálico con paletas radiales unido a una varilla sólida que se utiliza para empujar y hacer penetrar el disco en la masa de suelo para luego rotarlo. El esfuerzo de torque necesario para hacer rotar el dispositivo está asociado al esfuerzo de corte del suelo investigado (ver el artículo 5.7. y la norma IRAM en preparación). 4.3.3.2. Ventajas y limitaciones La ventaja principal de este ensayo es que origina poca alteración del estrato ensayado y puede ser realizado por debajo de la cota del fondo de la perforación, lo que permite, en principio ensayar el estrato investigado en condiciones vírgenes.


4.6.4. Ensayo de permeabilidad o Lefranc 4.6.4.1. Generalidades La determinación de la permeabilidad in-situ a través de un ensayo en una perforación, consiste en aplicar una presión hidráulica dentro de la exploración, diferente de la existente en el macizo, y medir el flujo de agua debido a esta diferencia. Esta variación de presión puede ser generada mediante el bombeo de agua hacia el interior de la perforación, o bien mediante el bombeo al exterior del agua en la perforación. Ambos sistemas se denominan ensayos de bombeo a carga variable. Asimismo, se puede permitir mantener la presión constante durante el ensayo de bombeo a carga constante. 4.6.4.2. Preparación para realizar el ensayo La preparación para el ensayo de permeabilidad in-situ más elemental consiste en limpiar el fondo de la perforación y posteriormente realizar las mediciones de la velocidad a la cual el flujo de agua ingresa o egresa de la perforación, a través del extremo inferior abierto de una camisa colocada en el interior de la exploración. La perforación se podrá extender más allá del extremo inferior de la camisa, con lo cual se podrá obtener una mayor superficie permeable. 4.6.4.3. Ensayo a carga variable En este ensayo, el primer paso consiste en llenar el caño camisa con agua (ensayo a carga variable decreciente) o extraer el agua de adentro del mismo (ensayo a carga variable creciente). Posteriormente se deberá dejar que el nivel del agua subterránea circundante al caño camisa se equilibre con aquella dentro del caño, mientras se realizan las mediciones de la posición del pelo libre de agua dentro de la camisa a intervalos preestablecidos (ver norma IRAM en preparación). 4.6.4.4. Ensayo a carga constante Este tipo de ensayo se realiza, generalmente, mediante la metodología de bombear agua dentro del caño camisa mientras se mide la variación de la velocidad del flujo entrante a la masa de suelo, mientras la carga hidráulica se mantiene a un mismo nivel. La condición indispensable es utilizar agua limpia y que el nivel de agua subterránea circundante al ensayo sea constante. Cuando se prevea que el suelo puede poseer gran permeabilidad, se deberán utilizar dos caños camisa o piezómetros donde uno servirá al propósito de proveer agua, mientras que en el otro se realizarán las mediciones. De esta forma, la cantidad de agua entrante se ajusta hasta obtener una velocidad de flujo constante (ver norma IRAM en preparación). 4.6.4.5. Interpretación Existen varios métodos de cálculo e interpretación para los ensayos de permeabilidad "in-situ", la mayoría de los cuales se basa en condiciones empíricas.


Los de uso más frecuente corresponden a los métodos de Hvorslev, que se ajustan satisfactoriamente a la realidad para varias condiciones de ensayo, asumiendo que la compresibilidad de los suelos es despreciable. Ante la eventualidad de encontrarse en presencia de suelos compresibles, se deberá recurrir al método de Gibson para la interpretación de los ensayos a carga constante. 4.6.4.6. Fórmulas para ensayos de permeabilidad en perforaciones (en redacción). 4.6.4.7. Ventajas y limitaciones Para la mayor parte de los suelos, los ensayos de permeabilidad realizados dentro de las perforaciones ofrecen resultados más precisos que aquellos llevados a cabo en el laboratorio, por cuanto se está ensayando una gran cantidad de material en sus condiciones naturales y no a partir de una muestra extraída con todos los inconvenientes derivados del remoldeo, la relajación de tensiones, y el hecho de ser un ensayo in-situ. Para suelos de alta permeabilidad (mayor de 10-3 m/s), la cantidad de agua fluyendo desde o hacia la perforación será grande, con la consiguiente caída de la carga hidráulica. En estos casos es recomendable llevar a cabo ensayos de bombeo con distribución radial, mediante perforaciones de inspección en líneas convergentes a la exploración central, donde la distribución de la presión hidrostática se pueda registrar mediante piezómetros, con el fin de obtener una permeabilidad más exacta del manto investigado (ver el artículo 5.2.). 4.6.5. Ensayo Lugeon o "Paker" 4.6.5.1. Generalidades El ensayo Lugeon o ensayo con dispositivo “paker” proporciona una medida de la aceptación por parte del macizo rocoso, del agua a presión inyectada en él. Básicamente consiste en medir el volumen de agua que escurre desde una perforación, en un tramo de ella sin caño camisa, en un determinado tiempo y bajo una determinada presión. El flujo así considerado queda confinado a profundidades prefijadas por medio de “pakers” u obturadores, de ahí el nombre del ensayo. El ensayo puede ser conducido como ensayo Lugeon simple, donde el flujo de agua es confinado entre el fondo de la perforación y una profundidad determinada mediante un obturador, o como ensayo Lugeon doble, con la variante de utilizar dos obturadores a distintas profundidades. 4.6.5.2. Tipos de dispositivos de obturación Los dispositivos de obturación se presentan de varios tipos, como por ejemplo los de tipo mecánico, manual con expansión mecánica, hidráulico, auto expansivo y neumático.


4.6.5.3. Aplicación y medición de la presión La presión se deberá aplicar directamente mediante una bomba en aquellas perforaciones a rotación efectuadas con sacatestigos provistos con corona diamantada. La máxima presión a aplicar deberá ser aquella que no produzca la rotura del sello del obturador en el caso de perforaciones profundas en un macizo rocoso débil. Dicha presión se deberá medir directamente mediante manómetros dispuestos en la cabeza de inyección o, si se requiere de mayor precisión, se deberá recurrir a un sensor del tipo Bourdon. 4.6.5.4. Mediciones de flujo Las determinaciones de la variación del flujo se deberán medir con un caudalímetro o mediante la medición directa en un recipiente de dimensiones conocidas, que contendrá el agua a ser inyectada, con la ayuda de un sensor de profundidad o regla graduada. Cuando se utilice un caudalímetro, el mismo deberá ser instalado de acuerdo con las instrucciones del fabricante y se deberá realizar la verificación de su funcionamiento, antes de cada ensayo y durante la ejecución de éstos. Dicha tarea se deberá realizar mediante el cronometrado del tiempo que se requiere para llenar de agua un contenedor de volumen conocido. Cuando el flujo saliente se mida en un recipiente de grandes dimensiones en planta y de poca caída de potencial, este método tenderá a producir determinaciones inexactas, siendo mucho más preciso la utilización de varios recipientes menores en vez de uno único. 4.6.5.5. Realización del ensayo El ensayo podrá ser programado como ensayo simple o doble. El ensayo simple, en términos generales, se prefiere al segundo porque permite detectar algún tipo de filtración si esta llegar a ocurrir, mientras que si el obturador se encuentra a profundidades intermedias el agua caerá al fondo de la perforación. 4.6.5.6. Toma de registros y cálculo de la permeabilidad En las Figuras 7.1.7. y 7.1.8. se presentan dos modelos de formulario para el informe de campo, en uno de los cuales se deberán registrar las mediciones obtenidas del ensayo Lugeon y en el otro se deberá describir el procedimiento de cálculo, a título de ejemplo. 4.6.6. Ensayo de placa 4.6.6.1. Generalidades El ensayo de placa es un caso particular del ensayo de carga vertical a compresión (ver el artículo 5.6.1.), razón por la cual en este artículo sólo se describirán las condiciones para realizarlo dentro de una perforación. Cuando sea posible, el ensayo de carga con placa se ejecutará dentro de una perforación de suficiente diámetro como para que pueda descender el Técnico encargado de realizarlo, limpiar el fondo de la perforación y ubicar la placa en el fondo de la misma


sobre suelo no alterado. Serán primordiales las condiciones de seguridad de trabajo del operador. El procedimiento de ensayo difiere si se lo utiliza en perforaciones de pequeño o gran diámetro (ver el artículo 5.6.1. y la norma IRAM en preparación). El diámetro de la placa deberá ser lo más cercano al diámetro de la perforación. No obstante ello, se deberán tomar los recaudos necesarios para eliminar la cohesión y la fricción lateral en todo el perímetro de la placa (ver la Figura 4.6.6.1.). Cuando el diámetro de la placa sea muy inferior al de la perforación, la interpretación de los resultados del ensayo podrá presentar mayores dificultades. A los fines de este Reglamento se considera que el diámetro de la placa es muy inferior al de la perforación cuando se verifica la relación (3).

23

dD

p

p ≥ (3)

siendo: Dp el diámetro de la perforación, dp el diámetro de la placa. Ante esta situación el ensayo de placa dejará de poseer las características de confinado en el fondo de la perforación para adoptar el comportamiento de una masa de suelo cargado verticalmente en su superficie libre (ver el artículo 5.6.1.).

Figura 4.6.6.1. (en preparación)


4.6.6.2. Limitaciones Las limitaciones para este tipo de ensayo son las mismas que para el caso del suelo cargado verticalmente en su superficie libre (ver el artículo 5.6.1.). En esta circunstancia, también hay que tener en cuenta la dificultad que conlleva el posicionamiento de la placa de carga sobre el fondo de la perforación, ya sea porque el fondo no siempre se encuentra limpio, o porque el asiento de la misma no es horizontal, generando incertidumbre en los resultados obtenidos. 4.6.6.3. Preparación para realizar el ensayo La perforación deberá ser encamisada (o entibada), cuando fuese necesario, con el fin de proporcionar estabilidad a las paredes de la misma e impermeabilizarla frente a eventuales filtraciones, cuando el nivel del agua subterránea se encuentre por encima del nivel de ensayo. El bombeo del agua desde el interior de la perforación se deberá realizar con cuidado por cuanto puede generar, en ciertos tipos de suelos, filtraciones desde el fondo de la perforación alterando el estado de tensiones y, por ende, su deformabilidad en forma negativa. 4.6.6.4.. Posicionamiento de la placa En el caso de las perforaciones de gran diámetro, un Técnico deberá descender hasta el fondo de la misma y remover manualmente los detritos de perforación para luego posicionar la placa correctamente (ver el artículo 5.6.1.3.). Por el contrario, si se estuviese en presencia de perforaciones de pequeño diámetro, la limpieza de la misma se deberá realizar mediante una pala barreno o herramienta de limpieza, diseñada para tal fin, sujeta al extremo inferior del tren de barras de perforación. Posteriormente se deberá colocar una capa de mortero cementicio mediante un balde de fondo rebatible o con la técnica del hormigonado ascendente (tubo “tremie” o “contractor”) presionando levemente la placa en dicho mortero. Este mortero también podrá ser dosificado en base de yeso o resinas. 4.6.6.5. Aplicación y medición de la carga La placa será generalmente cargada a través de un caño de acero o hierro centrado con respecto a la misma, que emergerá de la perforación y sobre el cual se posicionará un gato hidráulico que reaccionará contra un sistema de transferencia de cargas constituido por pesos muertos, anclajes o pilotes de reacción. 4.6.6.6. Medición de las deformaciones Habitualmente, las deformaciones experimentadas por el suelo se registran mediante flexímetros dispuestos a nivel de la boca de la perforación, conectados a la placa mediante una varilla de acero concéntrica e independiente del caño utilizado para aplicar la carga. 4.6.6.7. Realización del ensayo Los tres procedimientos de ensayo se describen en el artículo 5.6.1.6. (ver norma IRAM en preparación).


4.6.6.8. Aplicaciones del ensayo El ensayo de placa, cuando se aplica a las perforaciones de gran diámetro consiste en la determinación de las condiciones de carga y deformación asociadas al estrato de suelo investigado. También se utiliza para establecer las cargas de servicio en fundaciones (zapatas y pilotes) y, en presencia de arenas, como celda de presión en la eventualidad de que se produzca el levantamiento del fondo de la perforación. 4.6.7. Ensayo presiométrico El ensayo presiométrico consiste en introducir dentro de una cavidad (cilíndrica, ranura plana o bolsillo) construida para tal fin, y por debajo del fondo de la perforación, un dispositivo constituido por dos placas metálicas paralelas y verticales unidas por una membrana que se expande lateralmente al ser inyectada con un gas comprimido (ver norma IRAM en preparación). La presión aplicada y la deformación medida permitirán deducir las características de resistencia y deformabilidad del estrato de suelo investigado, ante el esfuerzo inducido. El dispositivo más difundido es el del tipo Ménard, donde la carga lateral se aplica mediante la inyección de un gas o agua a presión, dependiendo del tipo de instrumento utilizado, en la celda central, mientras ésta se encuentra flanqueada por ambas placas que distribuyen uniformemente el esfuerzo inducido. La presión aplicada y la deformación consecuente son medidas mediante instrumental para tal fin, en correspondencia con la boca de la perforación, siendo requisito la calibración del instrumental a utilizar. El presiómetro Ménard se debe aplicar en suelos y rocas blandas pero no en macizos rocosos duros, por cuanto esto depende de la calibración del tubo central de inyección, siendo cuatro los tamaños usuales hasta 75 mm de diámetro, operables hasta profundidades considerables. 4.7. FRECUENCIA DE MUESTREO Y DE ENSAYOS DENTRO DE LAS

PERFORACIONES 4.7.1. Generalidades La frecuencia de muestreo y de ensayos dentro de una perforación estará condicionada por la necesidad, en cantidad y en calidad, de obtener la información en virtud de las características técnicas de la investigación llevada a cabo, así como por la disponibilidad de información geotécnica previa del predio en cuestión. En términos generales la investigación cubrirá tres aspectos, donde cada uno de ellos podrá requerir un programa de muestreo y ensayos distintos, y los que podrán estar desfasados dentro del cronograma general de la investigación geotécnica prevista. Estos aspectos son los siguientes:


(a) Determinación de las características y estructura de todos los mantos geotécnicos que afecten el comportamiento del proyecto.

(b) Determinación de las propiedades físico-químicas, desde el punto de vista

geotécnico, de los mantos detectados en (a) a través de técnicas de muestreo y de los ensayos convencionales y de rutina.

(c) Utilización de técnicas de muestreo y ensayos especiales, donde la utilización

de las técnicas convencionales y de rutina hayan arrojado (o se prevea que pueden hacerlo) resultados insatisfactorios.

La programación de las tareas de investigación geotécnica que llevarán al cumplimiento de los aspectos indicados deberá estar a cargo de un Ingeniero Civil con conocimiento y experiencia en la planificación y dirección de campañas geotécnicas (ver el artículo 3.9.2.). 4.7.2. Determinación de las características y estructura del perfil El tipo y la frecuencia del muestreo estarán condicionados por la configuración del perfil; razón por la cual las tareas de campo de una investigación geotécnica deberán poder ser rectificables. En términos generales, el muestreo deberá ser realizado en correspondencia con cada metro de avance de la perforación o en correspondencia con cada cambio de estrato, no obstante lo cual, la decisión de implementar un sistema de muestreo continuo o discreto estará condicionada por el perfil geotécnico y por las necesidades del proyecto. 4.7.3. Determinación de las características del perfil mediante técnicas usuales Una vez identificados los mantos cuyas propiedades geotécnicas puedan ser relevantes a los fines del proyecto, éstas deberán ser medidas a través de técnicas de ensayo de utilización habitual y disponibles, o mediante técnicas especiales. El programa de muestreo y ensayo deberá ser plausible de adecuación en función de los objetivos que persigue la investigación y de los equipos disponibles. El siguiente programa presenta los requerimientos mínimos de muestreo y ensayos a realizar para una utilización genérica, mediante la metodología de perforación con equipo manual para suelo, con el sacamuestras de uso general combinado con el ensayo de penetración estándar; o a través de un macizo rocoso mediante perforación a rotación en diámetros de 55 mm ó 70 mm.

(a) Arena y grava. Al comienzo de cada estrato y posteriormente a cada metro de avance de perforación, se deberá realizar el ensayo de penetración estándar y se deberán recuperar muestras representativas para su posterior ensayo.

(b) Suelo cohesivo. Al comienzo de cada estrato y posteriormente a cada metro de

avance de perforación, se deberá realizar el ensayo de penetración estándar y se deberán recuperar muestras representativas para su posterior ensayo; o se recuperarán muestras de 1,0 m en forma continua con el sacatestigo de 100 mm de diámetro. En la eventualidad de que éste no pueda ser introducido en el suelo,


o la muestra sea de calidad inadecuada, se deberá recurrir al primer procedimiento.

(c) Roca. Se deberán recuperar testigos continuos. Si la calidad de la muestra no es

adecuada o si la roca es blanda, se deberá utilizar el sacatestigo de tubo partido con el fin de recuperar un tramo menor de muestra apta para ensayar. Asimismo puede resultar conveniente, en ciertos casos, obtener muestras del fluido de perforación con recuperación de los detritos de la misma. No obstante lo indicado en este artículo y como alternativa para recuperar muestras de roca, el objetivo que se debe lograr es obtener testigos continuos de buena calidad.

4.8. ENSAYOS DE PENETRACIÓN Y MUESTREO SIMULTÁNEO 4.8.1. Generalidades Los ensayos de penetración consisten básicamente, en introducir desde la superficie del terreno una herramienta aguzada hasta llegar a los mantos resistentes. Estos métodos son de gran utilidad para detectar estratos muy finos de material blando y para obtener un alto rendimiento en forma económica durante una investigación geotécnica. En la actualidad se han desarrollado dispositivos altamente tecnificados, que permiten no sólo detectar los estratos más resistentes sino también medir la capacidad de carga a diferentes profundidades, así como obtener muestras de alta calidad, medir la presión de poros, etc. Existen dos tipos distintos de metodologías, asociadas a la manera de hacer penetrar la herramienta de investigación. La primera consiste en la penetración por impacto de un martillo especial en la parte superior del dispositivo, denominada penetración dinámica, mientras que la segunda se basa en aplicar una presión estática para forzar la penetración a lo largo del perfil, y se la denomina penetración estática. 4.8.2. Penetración dinámica El equipo necesario para llevar a cabo la penetración dinámica consiste, en términos generales, en una barra acoplable a un tren de barras en un extremo y por el otro a un cono de punta ciega cuya base es de diámetro un poco mayor que el correspondiente al tren de barras. La técnica de investigación consiste en hincar, mediante la ayuda de un martillo constituido por una masa constante que golpea el tren de barras en forma de caída libre desde una altura prefijada, sin la intervención del operador para realizar dicha tarea (ver norma IRAM en preparación). El ensayo de penetración dinámica no se debe utilizar para el diseño de estructuras geotécnicas. Al igual que otros métodos de penetración, este puede brindar resultados que induzcan a una interpretación geotécnica equivocada si no se los corrobora con otros métodos de exploración, ante la posiblidad de encontrarse en presencia de suelos con gravas de gran tamaño o bloques, los cuales pueden ser confundidos con el techo de roca.


4.8.3. Penetración estática o ensayo de penetración de cono 4.8.3.1. Generalidades El principio básico del ensayo de penetración estática consiste en introducir en el suelo una barra con un dispositivo que mide las resistencias por punta, friccional local y total a la penetración estática del dispositivo (ver norma IRAM en preparación). La reacción necesaria para poder aplicar la presión en la barra se obtiene mediante pesos muertos, anclajes helicoidales o combinación de ambos. El tipo de equipamiento utilizado se deberá registrar, dado que la interpretación de los resultados obtenidos depende de él. 4.8.3.2. Penetrómetro de cono holandés mecánico Este sistema se utiliza principalmente para obtener la prospección geotécnica con el objetivo del diseño de fundaciones. Existen dos sistemas mecánicos, el cono con manto y el cono deslizante para fricción (ver la Figura 4.8.3.2.).


35,6

Cono con manto

Barra de sondeo con reductor de fricción

Cono con manguito de fricción

cono de 60°

manto

manguito de fricción

Barra de sondeo

Barra de presión

Figura 4.8.3.2. Penetrómetro de cono holandés mecánico (cono con manto y cono

deslizante para fricción.


En ambos sistemas, el cono es introducido en el terreno mediante la aplicación de una presión estática vertical sobre la cabeza del tren de barras exterior. En el caso del cono con manto, la fuerza ejercida por la punta del cono es medida por una celda de carga hidráulica dispuesta en el equipo a nivel del terreno natural mientras se aplica presión sobre las barras interiores, unidas solidariamente al cono, que deslizan libremente del tren de barras exterior. En el caso del cono para fricción, la primera parte de la maniobra es similar a la anterior, mientras que en segunda instancia se desplaza el manguito encargado de medir la fricción local. Este procedimiento se repite a intervalos de 0,20 m hasta llegar al fin de la exploración. 4.8.3.3. Penetrómetro de cono holandés electrónico Bajo esta denominación existen varios tipos de sistemas que se basan, fundamentalmente, en la instrumentación del cono y del manguito con deformímetros de cuerda vibrante o resistivos para medir la resistencia de punta y por fricción (ver la Figura 4.8.3.3.). Durante la exploración, el sistema es introducido en el suelo a una velocidad de penetración constante mientras los sensores registran las mediciones y son conducidos hasta la superficie por un sistema de cables que pasan por dentro del tren de barras exterior. Estos valores son automáticamente graficados durante la ejecución del ensayo y guardados dentro del sistema de adquisición de datos (SAD) para un análisis posterior. De esta manera se pueden obtener los resultados inmediatamente después de la exploración. Se recomienda disponer de un inclinómetro dentro del sistema de barras exteriores, con el fin de poder monitorear si éste se desvía de la vertical.



6

84

59

37 2

5 5

1

35,6

mm

1. Cono 6. Cable

2. Celda de carga 7. Strain gauge 3. Manto 8. Conección a barras 4. Impermeabilizante 9. Inclinómetro

nclinación

5. Aros selladores "O-rings"

Cono eléctrico para medición de resistencia de punta e i

1. Cono 5. Aro de sujeción 2. Celda de carga 6. Impermeabilizante3. Strain gauge 7. Cable 4. Manguito 8. Conección a barras

Cono eléctrico para medición de resistencia de punta y friccional

35,6

mm

78

65 3

43 2

1

Figura 4.8.3.3. Penetrómetro de cono holandés electrónico.

4.8.3.4. Características de los equipos, precisión en medidores y velocidad de penetración Las siguientes especificaciones son de aplicación tanto a los penetrómetros de cono mecánico como eléctrico:

(a) La sección transversal del cono debe ser de 1000 mm2 y el ángulo central del mismo de 60° ,

(b) El área exterior del manguito debe ser de 15000 mm2 , (c) La velocidad de penetración será de 20mm/s (±5mm/s), (d) La medición de la fuerza aplicada debe ser realizada con una sensibilidad del 5 %

4.8.3.5. Ventajas y limitaciones El penetrómetro de cono holandés es un método exploratorio rápido y económico, comparado con los procedimientos convencionales de perforación, muestreo y ensayos de laboratorio, siendo la mejor herramienta disponible para el diseño de fundaciones profundas, por cuanto puede medir la resistencia por punta y fuste. Asimismo es de gran utilidad para obtener parámetros en forma continua que caractericen el perfil geotécnico, mediante la relación entre la resistencia por punta y friccional. No obstante, se recomienda tomar muestras representativas con el fin de determinar las propiedades de los estratos atravesados. 4.8.3.6. Presentación de resultados Los resultados obtenidos de las mediciones de resistencia por punta, fricción local, fricción total, resistencia total y el cociente entre resistencia friccional y por punta deberán ser graficados en función de la profundidad y se los deberá acompañar de las correspondientes tablas de valores medidos. 4.8.4. Penetración estática- dinámica 4.8.4.1. Generalidades El ensayo de penetración estándar es un ensayo poco preciso en el caso de los materiales sueltos y tiende a dar resultados no representativos de la real compacidad relativa en suelos cohesivos, especialmente cuando se está trabajando por debajo del nivel de aguas subterráneas. Por otro lado, la utilización del ensayo de cono holandés queda limitado por la presencia de limos y arcillas muy duros, gravas densas, bloques o rocas. El ensayo de penetración estático-dinámico combina los métodos antedichos, tratando de suplir sus limitaciones.


4.8.4.2. Características de los equipos El equipo utilizado durante la parte estática del ensayo es el cono holandés (ver el artículo 4.8.3.), que se debe introducir en el suelo de igual manera que durante el ensayo de penetración estático. Durante la etapa dinámica, el cono junto al tren de barras se deberá hincar mediante el empleo de un martillo de caída libre conforme al ensayo de penetración estándar (ver el artículo 4.6.2.). Debido a que las barras exteriores utilizadas para el ensayo de cono no soportan el efecto dinámico, las mismas deberán ser reemplazadas por barras de 35 mm de diámetro exterior y con una calidad de acero similar a las utilizadas para el ensayo estándar de penetración, que serán empleadas conjuntamente con las barras interiores del ensayo estático. 4.8.4.3. Procedimiento del ensayo El penetrómetro es hincado directamente en el terreno, en tramos de 75 mm y el número de golpes impuesto se deberá registrar para cada intervalo. Una vez alcanzada la profundidad de 300 mm se deberá realizar un ensayo estático de cono (ver norma IRAM en preparación). Posteriormente se deberán repetir las maniobras hasta alcanzar la profundidad deseada. 4.8.4.4. Análisis de los resultados Los resultados obtenidos durante el ensayo estático deberán ser interpretados de igual manera que en un ensayo de penetración estática convencional (ver el artículo 4.8.3.6.) mientras que los registros obtenidos de la hinca podrán ser correlacionados con el número de golpes obtenido de los ensayos estándar de penetración realizados cerca de los de penetración estática-dinámica.


CAPITULO 5. ENSAYOS DE CAMPO 5.1. INTRODUCCIÓN Los ensayos de campo son de importancia fundamental cuando se supone, o se conoce, por experiencias pasadas, que las propiedades del macizo diferirán de las propiedades de los materiales constituyentes del mismo, susceptibles de ser determinadas en laboratorio sobre muestras recuperadas. Dicha diferencia reside, generalmente, en la falta de representatividad de las muestras con respecto al macizo en condiciones naturales, ya sea por las variaciones de tensiones y humedad o por la alteración causada por el método de muestreo. Debido a que las condiciones in-situ se desconocen, el grado de alteración producido no se podrá considerar para definir la trazabilidad de los resultados de laboratorio y por ende, su corrección. El criterio de selección de un ensayo de campo, frente a su análogo de laboratorio, será realizado en base a la determinación de si la preparación de la muestra está afectada, como mínimo, por alguna de las siguientes circunstancias:

(a) la separación de las discontinuidades del macizo hacen que la muestra no sea representativa o que la misma, incluyendo las discontinuidades, sea demasiado grande para los equipos de laboratorio disponibles.

(b) no es posible obtener muestras de suficiente calidad como para que sean

representativas del macizo, por cuanto varían sus propiedades al ser extraídas o porque el proceso de muestreo resulta inadecuado.

(c) inexactitud o imposibilidad de determinar las condiciones de presión de poros,

grado de saturación o estado de tensiones in situ, para luego ser reproducidas en el laboratorio.

(d) alteraciones en la calidad de la muestra como consecuencia de las demoras en el

transporte de las mismas desde predios remotos hasta el laboratorio. Los ensayos de campo descriptos en este Capítulo excluyen a los mencionados en el Capítulo 4. Los ensayos que se describen en este Capítulo son los más frecuentes que se realizan durante las Investigaciones Geotécnicas de rutina, existiendo otros, que no se mencionan, y que corresponden a requerimientos especiales de cada proyecto en particular. Las normas de ensayo que se deben aplicar son las normas IRAM vigentes, las normas IRAM en preparación, las normas de Vialidad Nacional vigentes, y eventualmente en caso de no existir ninguna de ellas, normas de ensayos internacionales emitidas por organizaciones de prestigio mundial. El listado de las normas que se mencionan en este Reglamento está detallado en el Anexo A.4.. Reglamento CIRSOC 401 Cap. 5 - 93

5.2. ENSAYOS DE BOMBEO 5.2.1. Generalidades Un ensayo de bombeo consiste, en principio, en la extracción de agua bajo régimen de flujo constante desde un pozo, llamado pozo de bombeo, y en la medición del comportamiento de la superficie de agua subterránea a distintas distancias prefijadas medidas desde dicho pozo. Mediante el análisis de la depresión generada en el nivel freático y piezométrico se pueden determinar los coeficientes de permeabilidad, transmisibilidad y de almacenaje para grandes masas de terreno de manera más precisa que mediante los ensayos en perforaciones (ver el artículo 4.6.). 5.2.2. Condiciones del agua subterránea Previamente al ensayo de bombeo, se deberá determinar bajo qué condiciones se encuentra el agua subterránea, por cuanto ésto influye en el diseño del programa de bombeo, así como en la interpretación de los resultados. Dichas condiciones pueden ser:

(a) Confinada. El suelo investigado se encuentra saturado y el agua contenida está bajo presión, encontrándose aislada entre dos estratos de suelo o roca impermeables.

(b) No confinada. El acuífero no posee un estrato adyacente impermeable que

impida el libre ascenso o descenso del nivel freático. (c) Semi-confinada. El suelo se encuentra saturado y el estrato adyacente superior

es de baja permeabilidad, mayor que el acuífero considerado, pero se producen suficientes pérdidas como consecuencia del bombeo.

5.2.3. Lugar del ensayo A pesar de que la selección del lugar para llevar a cabo un ensayo de bombeo está generalmente determinada por condiciones prácticas, tales como la accesibilidad y la disponibilidad de perforaciones de exploración cercanas, la representatividad del lugar seleccionado del sector de obra a investigar deberá ser mandatoria, es decir, que las condiciones hidrológicas subterráneas del lugar de ensayo deberán ser concordantes con el área de influencia de la obra. Se deberá garantizar que el agua extraída no vuelva a ingresar al sector de ensayo. 5.2.4. Pozos de bombeo Los pozos de bombeo deben ser de un diámetro suficiente como para permitir el egreso del agua extraída y la instalación del caño camisa, la bomba de adecuada capacidad y un piezómetro y velocímetro, de ser necesario. Asimismo se le deberá proveer de un filtro, con el fin de no producir la migración de los suelos finos. Esto hace que el menor diámetro construible sea de 300 mm. La penetración total del acuífero por parte del pozo de bombeo se recomienda con el objeto de obtener una información completa. Si esta condición no se pudiera cumplir, será necesaria la corrección de los resultados obtenidos previo a su análisis (ver el artículo 5.3).


En todos los casos se deberá considerar un área superficial del caño camisa para el ingreso del agua al pozo de bombeo, tal que la velocidad de penetración del fluido no supere los 30 mm/s, con el fin de que las pérdidas hidráulicas sean compatibles. En la eventualidad de que los cambios de forma del cono de depresión, durante el ensayo de bombeo, sean originadas por agentes externos al ensayo propiamente dicho y que constituyan un gran porcentaje de las pérdidas, los resultados estimados de la permeabilidad deberán ser desestimados. Las bombas de aspersión se podrán utilizar cuando la superficie hidráulica no tenga que ser deprimida más de 5 m. Para alturas de carga mayor, se requerirá de bombas de inmersión. Cuando los suelos sean de mayor permeabilidad se deberá recurrir a bombas de mayor capacidad para producir pérdidas hidráulicas constantes y mensurables en los pozos de monitoreo durante el tiempo que dure el ensayo. El rendimiento de la bomba se deberá mantener constante mientras se mide la velocidad de ascenso del agua dentro del pozo de bombeo, con el fin de determinar la permeabilidad relativa entre estratos de interés específico. Dicho rendimiento será controlado mediante una válvula dispuesta en el tubo de descarga y/o regulando la velocidad de la bomba. El caudal será medido a través de un caudalímetro. 5.2.5. Pozos de observación Los pozos de observación deben poseer un diámetro mínimo de 35 mm para permitir la inserción de un dispositivo para la medición del nivel de agua subterránea. Dichos pozos deberán atravesar los mismos mantos que los pozos de bombeo y permitir el ingreso de agua a lo largo de todo su desarrollo. Cuando se sospeche que los pozos de observación pudiesen verse obstruídos por material fino de acarreo, los mismos se deberán proteger mediante el recubrimiento de filtros adecuadamente diseñados y construidos. Aunque la permeabilidad del suelo investigado puede ser estimada con la información propia del pozo de bombeo, el cálculo de la misma deberá ser realizado con los datos obtenidos de los pozos de observación. El número mínimo de pozos de observación necesarios para un cálculo razonable de la permeabilidad "in-situ" es de 8, dispuestos de a pares según 2 direcciones ortogonales. Sus distancias respecto del pozo de bombeo deberán seguir una serie geométrica y, de ser necesario, se podrán adicionar otras exploraciones para la observación si las 8 originales brindan datos no confiables. En la eventualidad de encontrarse en presencia de una condición de borde lineal, tal como un río, canal, dique, superficie vertical impermeable (pantalla, muro, estrato rocoso), etc., se deberán disponer ambas líneas ortogonales en forma paralela y perpendicular, respectivamente, a la condición de borde. Las mediciones de la superficie piezométrica se deberán realizar con una sensibilidad de ± 5 mm, razón por la cual los instrumentos de medición se calibrarán para tal magnitud.

Reglamento CIRSOC 401 Cap. 5 - 95

5.2.6. Procedimiento del ensayo El ensayo propiamente dicho dará comienzo una vez que se hayn determinado los efectos externos al ensayo que generen las fluctuaciones, y los pozos se hayan puesto en régimen. A continuación se medirá el nivel piezométrico en correspondencia con cada pozo como valor inicial, para luego volver a realizar la medición a intervalos preestablecidos que, generalmente, corresponderán a 1 min durante los primeros 15 minutos; para luego continuar a intervalos regulares. Cuando sea necesario, se deberán incluir períodos de lectura menores en la etapa inicial, lo que originará la necesidad de disponer de lectores independientes en los pozos de observación para los primeros 100 minutos de ensayo. Cuando se juzgue conveniente, se podrán utilizar medidores automáticos en cada pozo de observación; situación que condicionará el diámetro de los mismos a un valor mayor o igual a 100 mm para poder instalar el instrumental. Los datos obtenidos se deberán graficar durante el transcurso del ensayo, con el objetivo de monitorear el comportamiento del sistema de bombeo, la evolución de los pozos, la respuesta del suelo y la calidad de las mediciones registradas. Generalmente, esta información será volcada en un gráfico "tiempo-caída de carga hidráulica", con ambos parámetros en escala logarítmica. (ver la Figura 5.2.6.). La respuesta del sistema de bombeo diseñado va a estar supeditada a las características del acuífero bajo estudio (ver el artículo 5.2.2.) y en función de la curva de la Figura 5.2.6. se determinará el procedimiento de análisis correspondiente y la duración del tiempo de bombeo. Una vez concluida la extracción del fluido se deberán continuar monitoreando los pozos hasta llegar a la condición inicial del nivel piezométrico, de igual manera que al comienzo del ensayo, o sea, cada minuto durante los primeros 15 minutos y posteriormente a intervalos regulares.

Figura 5.2.6. (en preparación).


5.3. ANÁLISIS DE LOS ENSAYOS DE BOMBEO El proceso de adquisición de datos será independiente del método de análisis que, en definitiva, surgirá de la graficación de los parámetros medidos durante el ensayo. Por esta razón es necesario representar la curva de evolución del bombeo en función del tiempo, con el fin de verificar la calidad de la información obtenida, seleccionar el método de análisis correspondiente y determinar la duración del ensayo. Existen dos métodos de análisis, debiendo utilizarse el correspondiente a la situación en cuestión:

(a) Estado estable. Se produce cuando el tiempo de bombeo es lo suficientemente largo como para que la caída del nivel piezométrico cese; entonces la condición hidráulica del suelo ha llegado a un estado estable.

(b) Estado inestable. Hasta que se produzca la condición de equilibrio, la velocidad

de caída del nivel piezométrico con respecto al tiempo no es constante generando un estado inestable en la condición hidráulica del suelo.

5.4. PESOS UNITARIOS 5.4.1. Generalidades En esencia, los métodos de campo para determinar el peso unitario se basan en la remoción de una cantidad de suelo significativa, que permite establecer la masa del espécimen y el volumen que ocupaba previo a su extracción del terreno. La determinación de la masa no presenta ningún inconveniente, mientras que la determinación del volumen está condicionada por el método utilizado y el tipo de suelo investigado, de ahí la diferencia en los resultados obtenidos al calcular el peso unitario in-situ. Los métodos que se describen en los artículos 5.4.2. a 5.4.9. inclusive, son de aplicación diaria y tienen la característica común de requerir el acceso al estrato a investigar. Por consiguiente, quedan limitados como ensayos superficiales o aplicables hasta una profundidad aproximada de 3 m. No obstante esto, son de aplicación a mayores profundidades si se los realiza desde el fondo de calicatas profundas o pozos de inspección. El pesado de la muestra debe ser realizado preferentemente en obra porque de lo contrario, la muestra deberá ser acondicionada, para su transporte al laboratorio, en un recipiente porta-muestra hermético con el fin de que no pierda humedad, lo cual afectaría las determinaciones. 5.4.2. Método de la sustitución con arena Este ensayo, que debe cumplir la norma IRAM correspondiente (en preparación), se debe aplicar a suelos de granulometría fina a gruesa, perdiendo representatividad en las gravas. Asimismo, deja de ser preciso cuando se está en presencia de arenas que no admiten ser hoyadas para conformar un volumen de sección constante y cuyas paredes puedan ser estables.


5.4.3. Método del desplazamiento en agua Este método que es de aplicación exclusiva para suelos cohesivos, queda limitado a aquellas muestras de suelo que no han sufrido deterioros durante su manipuleo y que no se han desintegrado al ser sumergidas en el líquido utilizado (ver norma IRAM en preparación). 5.4.4. Método de la membrana de goma Este método consiste, esencialmente, en la medición del volumen del suelo excavado mediante el hinchamiento de una membrana de goma que contiene agua (ver norma IRAM en preparación). Constituye una alternativa al método de sustitución con arena con la restricción de no ser apto para suelos blandos que se deformen bajo la presión hidrostática generada por el ensayo, o que las paredes del hoyo no puedan permanecer estables, o que el suelo esté constituido por partículas gruesas (arenas gruesas, gravas, etc.). 5.4.5. Método del aceite Este método consiste, esencialmente, en la medición del volumen del suelo excavado mediante el vertido de aceite de elevada viscosidad, cuyo volumen utilizado (peso o volumen) se mide con la precisión requerida (ver norma IRAM en preparación). Este método constituye una alternativa al método de sustitución con arena, con la restricción de no ser apto para suelos blandos que se deformen bajo la presión hidrostática generada por el ensayo, o que las paredes del hoyo no puedan permanecer estables, o que el suelo esté constituido por partículas gruesas (arenas gruesas, gravas, etc.) que originen pérdida del fluido. 5.4.6. Método para suelos gruesos Este método consiste, esencialmente, en la medición del volumen del suelo excavado mediante el recubrimiento con una lámina impermeable y el auxilio de un aro cilíndrico metálico calibrado. El volumen ocupado por el cilindro y la lámina se debe llenar con agua (ver norma IRAM en preparación), siendo una alternativa al método de sustitución con arena. 5.4.7. Métodos nucleares Los métodos nucleares no proporcionan una medición directa de la densidad in-situ, sino que deben ser calibrados previamente a su utilización, confrontándolos con alguno de los otros métodos descriptos con anterioridad, en correspondencia con cada capa de suelo o estructura a investigar. Estos equipos poseen una fuente radioactiva, razón por la cual, esta metodología debe estar supeditada a los requerimientos de seguridad propios de los trabajos de obra (normas de seguridad e higiene impuestas por el Comitente) así como a las disposiciones vigentes establecidas por la Comisión Nacional de Energía Atómica. 5.4.8. Aplicaciones de los ensayos de densidad in-situ Los ensayos para la determinación de la densidad in-situ están destinados para el control de compactación de cada una de las capas correspondientes al movimiento de


suelos, tales como rellenos, terraplenes, diques y paquetes estructurales de calles, playas de estacionamiento y de acopio, caminos y aeropuertos. Asimismo, proveen la información básica necesaria para el remoldeo de probetas destinadas a los ensayos de laboratorio bajo condiciones naturales. 5.4.9. Separación planimétrica La separación en planta de las determinaciones de densidad de campo estará dada en función de la distribución de las estructuras y los trabajos a realizar en el predio y en las adyacencias. En términos generales, una separación máxima entre mediciones de 20 m será suficiente para el control de compactación en las obras de rutina. Cuando las determinaciones deban ser realizadas sobre un área de obra donde las dimensiones de dicha área sean de magnitud similar, se deberá efectuar una cuadrícula de 20 m x 20 m, mientras que en obras lineales se recomienda efectuar las determinaciones en tresbolillo con una separación entre mediciones del orden de 25 m. No obstante ello, el Comitente deberá realizar una evaluación de cada caso particular. 5.5. MEDICIONES DE TENSIONES IN-SITU 5.5.1. Generalidades A los fines de este Reglamento se define como "estado inicial de tensiones del macizo respectivo" al estado de tensiones existentes dentro del macizo de suelo o de roca, con anterioridad a la aplicación de esfuerzos (cargas) sobre el mismo, cortes o a la formación de cavidades en su interior. Conjuntamente con las mediciones de tensiones totales se deberán medir las tensiones neutras, con el fin de determinar el estado de tensiones efectivas. Por esta razón, dichas mediciones así como la interpretación del estado tensional de un macizo de suelo o rocoso deberá ser realizado por especialistas con acreditada experiencia. 5.5.2. Mediciones de tensiones en roca 5.5.2.1. Generalidades La determinación de las tensiones in-situ en rocas se basa en la medición de la variación de las tensiones del macizo, la cual se materializa dentro de perforaciones cuando se lo hace en profundidad, mientras que las mediciones superficiales se realizan en hendiduras efectuadas a tal fin. El estado tensional también puede ser deducido de la medición de las deformaciones en la boca de un túnel o de un pozo, o galería de exploración cercanos al área de investigación. Las técnicas utilizadas para la medición de las tensiones en roca se basan en las hipótesis de comportamiento elástico, homogéneo e isotrópico por parte del material constitutivo del macizo y no son de aplicación para aquellos macizos propensos al


hinchamiento por acción del fluído de perforación, en virtud de su estado de fisuración original. Las técnicas de medición se valen de sensores de deformaciones lineales específicas (strain-gauges), discos fotoelásticos y sistemas de medición de deformaciones diametrales en la boca de las perforaciones. Las determinaciones se pueden efectuar en forma instantánea o como mediciones a lo largo del tiempo; es decir, mediante el monitoreo continuo de la evolución del estado tensional. La elección entre medición instantánea y monitoreo continuo estará condicionada por el tipo de información necesaria para el proyecto en cuestión, el tipo y calidad de la roca. A efectos de poder tener suficiente información de adecuada calidad y que sea representativa de las solicitaciones que afectan al macizo en estudio, se deberán realizar mediciones sobreabundantes en diferentes direcciones que puedan permitir un análisis estadístico de los resultados obtenidos. El Informe Técnico de las mediciones de tensiones in-situ deberá contar, como mínimo, con la siguiente información:

(a) ubicación de la medición, indicación si es superficial o profunda, dirección, rumbo y profundidad de la perforación, método y diámetro de la misma,

(b) descripción geológica del macizo rocoso, (c) mediciones de las deformaciones específicas (strains), (d) módulos de elasticidad E y coeficiente de Poisson µ obtenidos mediante ensayos

estáticos de laboratorio sobre testigos de roca recuperados del mismo sector del macizo en donde se realizaron las mediciones in-situ,

(e) las 6 mediciones de tensiones (σx, σy, σz, τxy, τxz, τyz), (f) las 3 direcciones principales de tensiones referidas al sistema de ejes de la

perforación o pozo de inspección y al sistema de ejes de la obra, (g) fotografías a color de las muestras obtenidas en las adyacencias de las

mediciones efectuadas, (h) fecha en que se realizaron las mediciones in-situ y fecha en que los trabajos

pasarán por el punto medido. 5.5.2.2. Determinación in-situ del estado de tensiones triaxial en roca El método más frecuente para la medición del estado triaxial de tensiones en un macizo es el que utiliza la cámara triaxial de Leeman, método en el que, mediante una perforación en la roca, se instala la celda triaxial.


Figura 5.5.2.2. Cámara triaxial de Leeman Las perforaciones que se deben realizar son 2 por sector a investigar, en direcciones ortogonales con el fin de corroborar una eventual anisotropía del sector bajo análisis. En ambas perforaciones se deberán realizar las mediciones del estado triaxial de tensiones. 5.5.2.3. Determinación in-situ del estado de tensiones biaxial en roca Las mediciones se deberán realizar en dos etapas, la primera de las cuales consistirá en adosar un strain-gauge en el fondo de la perforación, generalmente de unos 60 mm de diámetro, y realizar las mediciones correspondientes. En la segunda etapa se deberá prolongar la perforación en el mismo diámetro pero sin retirar el testigo y sobre la cara exterior de éste último se deberá fijar la roseta con 3 strain-gauges o el disco fotoelástico, donde se realizará una nueva medición (ver la Figura 5.5.2.3.). Con el fin de poder determinar el estado tensional de un punto, se deberán realizar estas operaciones en 3 perforaciones ortogonales entre sí y convergentes al área en cuestión.


rocaperforación

celda

Celda fijada al fondo de la perforación para el registro de tensiones.

perforación roca

celda

Perforación prolongada con corona y celda fijada

a la vela de roca para el registro de tensiones.

Figura 5.5.3.3. Determinación in-situ del estado biaxial en roca 5.5.2.4. Determinación superficial del estado uniaxial de tensiones mediante un gato hidráulico plano Con el fin de medir las tensiones superficiales de un macizo rocoso se deberá realizar una hendidura, de dimensiones acorde al gato hidráulico a utilizar, mediante una sierra o perforaciones alineadas y secantes una con la otra. Antes de realizar la hendidura, se la deberá delimitar sobre la roca para lo cual se marcarán dos puntos opuestos, ubicados sobre las caras paralelas de mayor longitud, donde se fijarán pernos de forma inamovible que servirán como puntos de referencia. A continuación se medirá y registrará la distancia entre ambos pernos. El macizo tenderá a relajar su estado de tensiones mediante la deformación de las paredes opuestas de la hendidura, las cuales convergerán.


roca gato hidráulico

plano

perno


manómetro bomba

Figura 5.5.2.4. Determinación superficial del estado uniaxial de tensiones mediante gato hidráulico plano

5.5.3. Mediciones de tensiones en suelos 5.5.3.1. Generalidades La respuesta de las masas de suelo a la aplicación de cargas dependerá de las características de resistencia y deformabilidad de éstos, razón por la cual, el análisis del estado de tensión in-situ de los suelos deberá ser asistido por ensayos de laboratorio, con el fin de obtener resultados representativos. 5.5.3.2. Celda de presión hidráulica Las mediciones de tensiones se podrán efectuar en arcillas y limos blandos siempre que las determinaciones sean realizadas una vez disipadas, en el tiempo, las tensiones residuales originadas durante el período de instalación del instrumental. De esta manera el estado inicial se restituirá bajo un efecto de fluencia lenta (creep).

5.5.3.3. Mediciones de las tensiones de contacto Para medir las tensiones de contacto se deberá utilizar un presiómetro autoperforante que reduzca la perturbación originada en el suelo. A medida que se aplica presión para introducirlo en el suelo, una herramienta cortante a rotación de bajas revoluciones se utilizará conjuntamente con la inyección de baja presión para remover el detrito de perforación, y así avanzar en profundidad. Una vez instalado en la posición deseada, la celda de carga eléctrica será activada para medir la presión horizontal total. Las condiciones geotécnicas imperantes en el macizo de suelo pueden limitar la aplicabilidad de esta técnica. 5.5.3.4. Fracturación por método hidráulico Esta metodología se aplica a mantos de arcilla normalmente consolidada en donde se obtura una determinada longitud de una perforación En dicha perforación se realiza un ensayo de bombeo inyectando agua a medida que se aplica la presión en incrementos constantes. La presión que se registre al momento de comprobar un incremento instantáneo del flujo entrante a la perforación, corresponderá a la rotura por esfuerzo tangencial del suelo, y dicha tensión tangencial podrá ser correlacionada con el estado de tensiones del macizo. 5.6. ENSAYOS DE CAPACIDAD DE CARGA 5.6.1. Ensayos de carga vertical 5.6.1.1. Generalidades El ensayo de capacidad de carga vertical in-situ o ensayo de placa, consiste en medir el esfuerzo aplicado a una placa mientras, simultáneamente, se registra la penetración de ésta en el suelo o roca en la que se apoya (ver norma IRAM en preparación). Las metodologías más frecuentes son:

(a) Escalonado. Consiste en aplicar sucesivos escalones de carga creciente durante un determinado tiempo o hasta que la deformación no exceda un determinado valor por cada incremento de carga aplicado. En este caso se permite que el suelo consolide previo a la aplicación del siguiente escalón de carga, obteniendo así el comportamiento de deformación y resistencia efectiva del suelo a lo largo del tiempo.

(b) Penetración constante. Consiste en regular la aplicación de la carga en función

de la velocidad de penetración con el fin de que ésta sea constante. El suelo no puede eliminar la presión neutra, por consiguiente se deberá determinar la deformabilidad y resistencia en condiciones no drenadas.

5.6.1.2. Limitaciones del ensayo La limitación principal de este tipo de ensayo consiste en la alteración producida a los estratos por el método de excavación utilizado para llegar a la profundidad donde se implantará el dispositivo de transferencia de cargas.


Cuando el ensayo se deba realizar por debajo del nivel freático, se deberá considerar que las fuerzas originadas por las filtraciones, como consecuencia del abatimiento de la superficie de agua subterránea, alterarán los resultados medidos. 5.6.1.3. Preparación de la superficie La preparación de la superficie consiste en la remoción de todo material suelto o blando originado por el método de excavación utilizado, con el fin de preparar la superficie donde descansará la placa, procurando que el contacto sea franco, horizontal y parejo. Para la aplicación de esfuerzos en forma uniforme será indispensable apoyar la placa de ensayo sobre una superficie de mortero cementicio construida para tal fin. Se deberán adoptar los recaudos pertinentes para garantizar una mínima variación de la humedad en la superficie del terreno a ensayar. 5.6.1.4. Disposición del equipo El equipo a utilizar estará en relación directa con las condiciones de ensayo y la escala de la obra. Las placas de acero más frecuentes están dentro del rango de los 300 mm a los 1000 mm de diámetro, no obstante lo cual se pueden utilizar otras dimensiones para casos especiales. Cuando se ensaye roca, la placa a utilizar estará determinada por la separación de las fisuras del macizo, pudiéndose obtener diámetros mayores a los 1000 mm. Para la instalación del equipo en un ensayo de carga vertical existen dos disposiciones básicas ya sea que se lo realice en superficie y con excavaciones a cielo abierto o bien, dentro de galerías (ver Figura 5.6.1.4.) Las placas a utilizar deben ser rígidas, macizas y con ambas superficies paralelas y lisas. La carga aplicada debe ser vertical y centrada con respecto a la placa, la cual descansará horizontalmente sobre la superficie a ensayar.

Figura 5.6.1.4. (en preparación).


El sistema de reacción utilizado para la aplicación de la carga podrá estar conformado por pesos muertos, pilotes de reacción, anclajes de reacción o algún sistema mixto integrado por algunos de los mencionados anteriormente. Toda estructura de transferencia deberá ser ubicada lo suficientemente lejos de la placa como para no inducir esfuerzos parásitos al sector bajo ensayo que puedan alterar las mediciones a registrar. En términos generales, la distancia mínima será de 5 diámetros de la placa utilizada, medida entre centros de la placa de ensayo y los pilotes o anclajes de reacción sobre la superficie normal que intercepta la recta de acción de la carga aplicada y la dirección de los pilotes o anclajes. La carga a aplicar estará regida por el objetivo de la investigación llevada a cabo, pero como regla general se deberá considerar llevar el ensayo a rotura, por cuanto en esta situación se obtendrán los parámetros necesarios para el correcto diseño de las obras. Las mediciones del hundimiento que experimentará la placa serán registradas en el centro de la placa o en tres posiciones perimetrales separadas entre sí por 120° medidos al centro de la misma. Dichos hundimientos serán referidos a un punto fijo, materializado por vigas de referencia apoyadas en el terreno fuera del área de aplicación de la carga o de reacción del sistema de transferencia. 5.6.1.5. Instrumental para medición

(a) Carga. La fuerza aplicada en la placa deberá ser medida con una celda de carga capaz de registrar una variación de la carga aplicada, en forma discreta o continua, con una sensibilidad mínima del 1 % del rango de lectura de la misma.

(b) Hundimiento. Los mismos serán medidos en la dirección de la aplicación de la

carga mediante flexímetros mecánicos o electrónicos, en forma discreta o continua, con una sensibilidad mínima de 0,01mm.

(c) Tiempo. Se medirán los tiempos empleados en correspondencia con la

realización de la excavación, con el lapso entre que se concluyó la excavación y comenzó el ensayo, con el tiempo para la conclusión de cada etapa de montaje del equipo de ensayo y con los tiempos de aplicación de la carga y el necesario para incrementarla a un nuevo escalón. Los mismos serán medidos con cronómetro digital con una sensibilidad mínima.

(d) Temperatura. Se registrará la temperatura con un termómetro de intemperie,

ubicado en la zona de ensayo, con el fin de verificar si ésta pudo influir la toma de mediciones.

5.6.1.6. Procedimientos de ensayo El ensayo de capacidad de carga es un ensayo que, en términos generales, se utiliza en la etapa de proyecto razón por la cual se lo realiza hasta la rotura persiguiendo el objetivo de obtener valores que permitan el diseño en estados últimos o de rotura y no en base a tensiones admisibles.


Los tres procedimientos de ensayo (ver norma IRAM en preparación), que se conocen se describen a continuación:

a) Carga constante. Es una metodología que consiste en aplicar escalones de carga crecientes de igual magnitud hasta que todo hundimiento haya cesado para cada incremento, o hasta que la velocidad de hundimiento registrada sea menor que la establecida. La carga máxima de ensayo estará determinada como un valor mayor al de la carga de servicio, o hasta alcanzar la rotura del terreno, o hasta agotar la capacidad de aplicación de la carga.

b) Velocidad de penetración constante. Es una metodología utilizada en suelos,

donde se regula la aplicación de la carga en función de la velocidad de penetración con el fin de que ésta sea constante. El suelo no puede eliminar la presión neutra, razón por la cual, se determinará la deformabilidad y la resistencia en condiciones no drenadas.

c) Fluencia (Creep). Es una metodología aplicable a fundaciones altamente

solicitadas, o a terrenos sensibles a asentamientos en función del tiempo, tales como rellenos y terraplenes que, posteriormente, soportarán estructuras. También es un procedimiento de ensayo importante cuando la estructura a construir es sensible a los asentamientos. Por ejemplo, edificios de frentes vidriados, tanques de almacenamiento de hormigón, o metálicos, con techo flotante, etc.

5.6.1.7. Análisis de los resultados Las hipótesis adoptadas para el análisis de los resultados de los ensayos de carga consideran que el material es elástico, isótropo y homogéneo y que es de aplicación la teoría de penetración de una placa circular rígida en un medio continuo semi-infinito. 5.6.1.8. Interpretación de los resultados Para una correcta interpretación del comportamiento tensional de un macizo geotécnico no basta con el mero examen de los resultados obtenidos de un ensayo de carga, sino que también se deberá utilizar la información geotécnica del área por debajo del área cargada proveniente tanto de las exploraciones realizadas como de los ensayos de laboratorio. 5.6.2. Ensayos de carga horizontal e inclinados En esencia, los ensayos de carga horizontal e inclinados se deberán aplicar y analizar en forma similar a los verticales a compresión. Los ensayos de placa con orientaciones especiales están destinados, primordialmente, a la investigación de fenómenos geológicos particulares como fallas, diaclasas, etc. Los ensayos de carga horizontal son de gran utilidad para la determinación de la resistencia al corte en suelos que no admiten ser muestreados sin alterar totalmente la calidad de la misma, como por ejemplo las arcillas con gravas. El método más frecuente consiste en interponer un gato hidráulico entre dos paredes opuestas de una excavación y, al accionarlo, medir la deformación relativa que sufren.


5.6.3. Ensayo de valor soporte relativo (CBR) in-situ 5.6.3.1. Generalidades El método de diseño de pavimentos mediante la utilización de los resultados del ensayo de valor soporte relativo constituye, básicamente, un método empírico en el cual se utilizan curvas de diseño preestablecidas, combinadas con el CBR del suelo en cuestión, para determinar el espesor del pavimento. No existe una unicidad entre un tipo de suelo y el CBR asociado, sino que este valor está altamente condicionado por la forma de llevar a cabo el ensayo, a diferencia de las curvas de diseño que contemplan un único procedimiento para la determinación del valor soporte, siendo éste el de laboratorio. 5.6.3.2. Método para realizar el ensayo El ensayo requiere preparar una zona circular del terreno a ensayar de 300 mm de diámetro, correctamente perfilada y nivelada horizontalmente con el fin de proporcionar asiento a un gato hidráulico que reaccionará, generalmente, contra el eje de un camión lastrado para ofrecer resistencia. La placa utilizada estará provista de un punzón (pistón) que penetrará el terreno al accionarse el sistema hidráulico del gato. La penetración será medida mediante flexímetros mecánicos o electrónicos ubicados en puntos de referencia independientes a las áreas de carga y reacción (ver norma IRAM en preparación). 5.6.3.3. Limitaciones ya aplicaciones del ensayo Este ensayo no es apto si el suelo contiene partículas pétreas de dimensiones mayores a 20 mm por cuanto, si se intenta penetrarlo con el punzón y éste apoya sobre una piedra, el valor obtenido no será representativo. Este ensayo proporciona resultados dudosos cuando se lo utiliza en arenas, debido a que refleja valores inferiores a los obtenidos en laboratorio; valores con los cuales fueron confeccionadas las curvas de diseño. Esto se debe al efecto de confinamiento que ejercen los moldes en los especímenes ensayados en laboratorio. La determinación in-situ es de aplicación a los suelos arcillosos, siempre que éstos tengan un contenido de humedad en equilibrio. Un valor representativo de la humedad de equilibrio se puede obtener, de no cambiar el estrato geotécnico, entre 1 m y 2 m de profundidad con respecto al plano de apoyo de la placa de ensayo, por cuanto ese manto se encuentra protegido de la intemperización y de los cambios estacionales de humedad. 5.7. ENSAYOS DE RESISTENCIA AL CORTE DIRECTO IN-SITU 5.7.1. Generalidades Una muestra representativa del manto a investigar se debe introducir dentro de un dispositivo similar al utilizado para el ensayo de corte directo de laboratorio, y ensayar para determinar los parámetros de resistencia al corte (ver norma IRAM en preparación). La muestra seleccionada deberá contener una o más fallas a investigar, mientras que el tamaño de la misma estará condicionada a la posibilidad de poder ser manipulada en obra


y a la posibilidad de aplicar la carga necesaria. Se requerirá de más de una medición con el fin de poder obtener parámetros representativos para el diseño. 5.7.2. Preparación de las muestra Las muestras serán preparadas en el fondo de las excavaciones cuando se trate de suelos y dentro de las galerías, cuando se trate de rocas. En ambos casos será posible acceder a la zona bajo estudio y las mismas excavaciones proporcionarán la estructura de reacción. En términos generales, se ensayarán muestras con dimensiones mínimas de 600 mm2 a 1500 mm2, que contemplen e incluyan la rugosidad y las discontinuidades del macizo bajo estudio. Cuando las discontinuidades tengan un patrón mayor o en mantos que contengan bloques serán necesarias muestras de tamaños mayores. 5.7.3. Disposición del equipo 5.7.3.1. Generalidades Un esquema típico para ensayo de corte está representado en la Figura 5.7.3.1.

Figura 5.7.3.1. (en preparación). 5.7.3.2. Carga normal El equipo de transferencia de cargas puede reaccionar mediante gatos hidráulicos planos contra el techo de la galería, contra pesos muertos o bien con anclajes. La estructura de reacción proveerá una carga normal al plano de falla en forma uniforme sin introducir esfuerzos cortantes. Para tal fin deberá contar con un dispositivo de rolos atenuadores de fricción o similar. 5.7.3.3. Esfuerzo de corte La aplicación del esfuerzo de corte se deberá aplicar de manera uniforme al plano investigado. Generalmente se podrá generar la fuerza de corte con una estructura similar a la de la carga normal reaccionando contra las paredes de la excavación.


5.7.4. Método para realizar el ensayo 5.7.4.1. Generalidades Los esfuerzos introducidos en el ensayo deberán ser de similar magnitud que aquellos inducidos en el macizo durante el proceso constructivo o la vida útil de las construcciones. 5.7.4.2. Consolidación Cuando se prevea el drenaje de la muestra, se deberá contemplar la disipación de la presión neutra previo a cada incremento de la carga normal. 5.7.4.3. Velocidad de aplicación del esfuerzo de corte Si se trata de un ensayo de corte en condiciones drenadas, la aplicación del esfuerzo de corte deberá ser realizado a una velocidad tal que garantice que la presión del poro no evolucionará, o que ésta será de magnitud despreciable frente a las tensiones de corte, con el fin de medir las tensiones efectivas solamente. 5.8. ENSAYOS IN - SITU A ESCALA DE OBRA 5.8.1. Introducción Los ensayos de campo sobre el terreno o estructuras en escala de obra deberán ser realizados de manera tal que sean sometidos a esfuerzos de la misma naturaleza, estática o dinámica, y magnitud, que los que van a soportar durante el proceso constructivo o vida útil. Dichos ensayos a escala de obra requerirán de los ensayos individuales para llevar a cabo una investigación geotécnica, con el fin de poder conocer las propiedades de los estratos de suelo y roca involucrados, y así poder comprender la interacción entre el terreno y los trabajos a realizar. 5.8.2. Construcciones de las estructuras para ensayo En muchos proyectos será posible obtener información muy valiosa, previamente a la etapa de producción de obra, a partir de los ensayos in-situ a gran escala. Estas investigaciones permiten evaluar la efectividad de los procesos constructivos adoptados y verificar si son los adecuados para dicho proyecto. 5.9. ENSAYOS GEOFÍSICOS 5.9.1. Introducción La Geofísica es una disciplina diferente de la Geotécnica, aunque las dos forman parte de las Geociencias. Cuando se requieren investigaciones geofísicas se las deberá encomendar a Ingenieros Geofísicos que, mediante el empleo de equipamiento especializado, realizarán los ensayos correspondientes, registrarán las mediciones e interpretarán los resultados de manera tal que sean utilizables por el Ingeniero Geotécnico para resolver aquellas condiciones geotécnicas inusuales.


La geofísica no es un sustituto de la ingeniería geotécnica sino que, en algunos casos, es un complemento, y no se deberán adoptar los resultados de los ensayos geofísicos como parámetros para el diseño de obras de arquitectura o ingeniería. En términos genéricos, los métodos geofísicos para la investigación geotécnica detectan anomalías que se caracterizan porque los materiales a ambos lados de dicha anomalía presentan diferencias en sus parámetros ingenieriles. Estas anomalías son, por ejemplo, los límites entre mantos geotécnicos, las fallas geológicas, las cavidades en el terreno, las interferencias (ductos, cables, etc.) En todos los casos, dichas anomalías deberán ser constatadas visualmente mediante perforaciones o excavaciones, en el estado inicial de las investigaciones, con el fin de calibrar el sistema de exploración y verificar los parámetros geofísicos utilizados por los equipos de prospección geofísica para tal fin. Una vez lograda dicha correlación, para cada metodología empleada, se podrán obtener las ventajas de la investigación geofísica en virtud de obtener información de calidad en forma rápida y económica. Las diferentes técnicas de investigación geofísica se basan en la detección de la variación de ciertas propiedades físicas. Estas propiedades son las que determinan la denominación de la técnica utilizada, como se describe a continuación:

(a) Resistividad. Variaciones en la conductividad eléctrica. (b) Gravimetría. Variaciones en la densidad. (c) Magnetometría. Variaciones en la susceptibilidad magnética. (d) Sísmica. Variaciones en la velocidad de la onda de choque.

5.9.2. Geofísica terrestre 5.9.2.1. Georadar La prospección mediante georadar consiste en trasladar superficialmente al terreno investigado una antena que genera un pulso electromagnético. Dicho pulso es emitido y recibido por la misma antena debido a que, en correspondencia con cada cambio del medio, expresado por la constante dieléctrica del mismo, produce un reflejo. Este método permite obtener rápidamente un perfil, definido por profundidades y progresivas, en el cual se detectan las anomalías interceptadas por las ondas incidentes en el subsuelo. 5.9.2.2. Resistividad Este método es el más frecuentemente utilizado para la investigación de problemas geológicos simples. Consiste en hacer pasar una corriente eléctrica superficial entre dos electrodos ubicados en el terreno mientras se mide la diferencia de potencial entre otros dos. También es posible realizarlo en profundidad, obteniéndose la estratigrafía geoeléctrica del perfil.


5.9.2.3. Gravimetría Este método es utilizado para la detección de anomalías de grandes dimensiones, tales como fallas geológicas, grandes cavidades y la interfaz entre suelo y roca. El posicionamiento planialtimétrico del instrumental utilizado es esencial para poder obtener resultados representativos.


Tabla 5.1. Métodos geofísicos utilizados en la investigación geotécnica

Objetivo Ejemplo Método y Observaciones

Estratigrafía

Sedimentos sobre lecho de roca (a) Arenas y gravas sobre lecho de roca, nivel piezométrico bajo en arena y gravas (b) Arenas y gravas sobre arcilla, nivel piezométrico alto en gravas y arenas (c) Arcilla sobre lecho de roca

Terrestre: Sísmica de refracción, georadar Resistividad, georadar Resistividad, sísmica de refracción

Sedimentos sobre lecho de roca

Marina: Sísmica de reflexión continua

Erosión Canal enterrado

Sísmica de refracción, resistividad para ano-malías de dimensiones mayores a la profun-didad investigada

Geológico

Estructura

Fallas Resistividad

Agua Ubicación de acuíferos Ubicación de agua salina y potable

Resistividad Sísmica de refracción

Terrestre: Resistividad Georadar

Arena y grava Arena y grava sobre arcilla Espesor de estratos de grava

Marina: Sísmica de reflexión continua, son-daje ecoico, escáner sónico lateral

Roca Rocas intrusivas en macizo sedimentario

Magnetometría

Recursos

Arcilla

Bolsones de arcilla Resistividad

Módulo de elasticidad, densidad y porosidad

Módulo dinámico Verificación del efecto del tratamiento de terreno

Sísmica. Perfilaje sónico

Estado de la roca Selección del método de excavación

Sísmica Parámetros ingenieriles

Corrosividad de suelos Relevamiento de ductos Resistividad superfi-cial. Potencial Redox

Cables Ductos Contenedores

Trincheras en tierra firme Trincheras en tierra firme Trincheras submarinas

Magnetometría Georadar Sondaje ecoico, escá-ner sónico lateral Georadar Interferencias

Excavaciones, galerías y cavernas

Explotación minera Resistividad, georadar, aerofotografía infraroja en sectores despeja-dos, perfilaje sónico


5.9.2.4. Magnetometría Este método se fundamenta en la existencia de una correlación entre el cambio localizado del campo magnético de la Tierra con el tipo de roca encontrado allí. Bajo ciertas condiciones es posible detectar la interfase entre dos macizos de rocas con diferentes parámetros magnéticos. 5.9.2.5. Sísmica Este método, mediante sus dos variantes de reflexión o de refracción, se utiliza para determinar la interfaz entre materiales de diferente valor de la velocidad de onda de choque incidente. En geofísica terrestre, la sísmica de refracción es la más frecuentemente utilizada. Consiste en generar una onda sísmica, ya sea por un equipo mecánico o por una explosión de pequeña magnitud, y medir con precisión el tiempo de arribo de dicha onda a geófonos que actúan como receptores ubicados a distancias crecientes de la perturbación. 5.9.3. Geofísica marina 5.9.3.1. Generalidades El instrumental utilizado para geofísica terrestre, se puede adaptar a las campañas de investigación geofísica marina. Esta situación se deberá tener presente cuando se corrijan las mediciones obtenidas en función de la marea y la profundidad del lecho marino y se realice una detallada nivelación (batimetría) a los efectos de posicionar el instrumental geofísico con respecto a la planimetría existente. 5.9.3.2. Sondaje ecóico Este método consiste en obtener un registro continuo de la profundidad del agua sobre el rumbo seguido por el barco exploratorio mediante un equipo que mida el tiempo de arribo de una onda sónica de alta frecuencia que se refleja en el lecho, emitida y recibida por el mismo barco. La combinación de dichos registros constituye un relevamiento batimétrico, el cual debe ser cotejado por otros procedimientos para diferenciar si el reflejo obtenido se produce en mantos sueltos o en firmes. 5.9.3.3. Perfilaje continuo de sísmica de reflexión El perfilaje continuo con la metodología de sísmica de reflexión deberá ser siempre considerado como una apoyatura complementaria para las campañas de perforación en la exploración mar adentro. Se lo deberá utilizar conjuntamente con el sondaje sónico con el fin de detectar los mantos firmes del lecho, que generalmente coinciden con horizontes geológicos o litológicos. Las características del instrumental a emplear, principalmente las fuentes acústicas, deberán ser determinadas en función de las condiciones locales y por ello deberán ser seleccionadas por un Ingeniero Geofísico que posea suficiente experiencia.


CAPÍTULO 6. ENSAYOS DE LABORATORIO 6.1. INTRODUCCIÓN El objetivo de llevar a cabo ensayos de laboratorio sobre muestras de suelos y rocas es obtener la siguiente información:

(a) identificación y clasificación de las muestras con el fin de utilizar la experiencia acumulada al trabajar con materiales de similar era geológica y origen,

(b) obtención de los parámetros ingenieriles relevantes para el diseño del proyecto en

cuestión. El correspondiente programa de Ensayos de Laboratorio tal como se indicó para el caso de los Ensayos de Campo, deberá ser establecido por el Ingeniero Civil responsable de las investigaciones geotécnicas, el que deberá actuar en estrecha interrelación con los demás profesionales intervinientes. Los ensayos que se describen son aquellos que se realizan más frecuentemente durante las Investigaciones Geotécnicas de rutina, existiendo otros, que aquí no se mencionan y que corresponden a requerimientos especiales de cada proyecto en particular. Las normas de ensayo que los rigen son las normas IRAM vigentes, las normas IRAM en preparación, las normas de Vialidad Nacional vigentes o eventualmente, en caso de no existir en el país una norma específica, normas de ensayo internacionales de reconocido prestigio mundial. El listado de las normas está detallado en el artículo A.4. del Anexo. 6.2. REQUISITOS CORRESPONDIENTES A LOS LABORATORIOS 6.2.1. Personal técnico responsable La investigación geotécnica se dará por concluida con la redacción del informe técnico (informe técnico de campo, de laboratorio y final) para lo cual será condición indispensable que el Contratista Geotécnico ensaye las muestras obtenidas en un laboratorio para tal fin. Dicho laboratorio deberá contar con un Director Técnico, preferentemente Ingeniero Civil de profesión, quien será responsable de:

(a) la representatividad y autenticidad de las muestras ingresadas al laboratorio. (b) llevar los registros detallados, en libros o formularios especiales, con la

identificación de cada muestra (ver el artículo 4.4.12.2.) y fecha de ingreso al laboratorio, permitiendo su trazabilidad en todo momento.

(c) la supervisión sobre la ejecución de los estudios y ensayos que se realicen y de la

obtención de resultados fehacientes que representen las características reales de los materiales o elementos ensayados.


(d) la recopilación y ordenamiento de los resultados de los estudios, ensayos y determinaciones realizadas y de la anotación de los mismos en los registros correspondientes.

(e) confección de los informes de laboratorio (que se deberán facilitar al Ingeniero

Civil responsable de analizarlos) y redacción del informe técnico correspondiente.

6.2.2. Personal auxiliar de laboratorio La ejecución de los ensayos podrá estar a cargo de personal con capacitación técnica correspondiente, como mínimo, al primer ciclo de educación secundaria (8° EGB). El Contratista Geotécnico deberá contar como mínimo, para el laboratorio central y de obra, con un laboratorista y un ayudante. Estos estarán en funciones hasta la terminación de los trabajos de laboratorio y deberán efectuar todos los ensayos requeridos para cumplimentar los trabajos. 6.2.3. Instalaciones del laboratorio central y de campaña Tanto el laboratorio central como el de campaña deberán disponer como mínimo, de instalaciones con agua corriente, luz eléctrica y gas. Los laboratorios deberán proveer suficiente protección a las muestras y equipos contra inclemencias del tiempo, deterioro y vandalismo. En todos los casos tanto el local como su ubicación deberán contar con la aprobación del Comitente. 6.2.4. Equipamiento mínimo para realizar los ensayos de laboratorio de rutina El laboratorio deberá disponer de todos los equipos y elementos, en condiciones aptas para ser utilizados, que se indican a continuación, y de todos los que sean necesarios para efectuar los ensayos que se citan en este Reglamento y que requiera el proyecto en particular, aún cuando no figuren en el listado. Cada laboratorio, central y de campaña, deberá contar con los equipos y elementos para llevar a cabo los ensayos a ser realizados en cada uno de ellos. El listado, que a continuación se detalla, no hace referencia a si debe estar en el laboratorio central o de campaña.

(1) mesas de trabajo con tapa de adecuada terminación antiadherente y no absorbente (fórmica o símil, granito, vidrio, etc).

(2) 1 balanza tipo “Roverba” o similar con capacidad de 25 kg, sensibilidad al gramo con juego de pesas.

(3) 1 balanza con capacidad máxima de 2 kg y sensibilidad 0,1 g con juego de pesas.

(4) 1 balanza de precisión con capacidad máxima de 200 g y sensibilidad 0,1 mg con juego de pesas.

(5) 1 balanza electrónica con capacidad 2000 g a 5000 g y sensibilidad 0,1 g


(6) 1 juego de cribas de abertura cuadrada de malla indeformable de 0,35 m x 0,35 m de lado.

(7) 1 juego de tamices IRAM de abertura cuadrada de malla indeformable, en caja circular de metal con tapa y fondo.

(8) 1 termómetro de máxima y mpinima. (9) 4 termómetros de vidrio, sensibilidad 1°C y escala de 0°C a 200°C. (10) 10 bandejas metálicas de 0,70 m x 0,45 m x 0,10 m. (11) 10 bandejas metálicas de 0,40 m x 0,50 m x 0,10 m. (12) 10 bandejas metálicas de 0,25 m x 0,25 m x 0,10 m. (13) 10 bandejas metálicas de 0,15 m x 0,15 m x 0,06 m. (14) 3 pinceles de carda N°14. (15) 2 cucharas de albañil. (16) 2 cucharines de albañil. (17) 2 cucharas de almacenero (grande). (18) 2 cucharas de almacenero (chica). (19) 10 bolsas de lona de 0,40 m x 0,60 m de cordón para cerrar. (20) 100 bolsas de polietileno de 200 µ para 5 kg. (21) 1 lona de 2 m x 2 m para cuarteo. (22) 1 nivel de albañil. (23) 1 martillo de 250 g. (24) 1 masa de 3 kg. (25) 1 cortafierro. (26) 1 pinza. (27) 1 juego de llaves fijas. (28) 1 destornillador de 20 cm. (29) 1 tenaza. (30) 1 sierra de arco. (31) 1 mesa vibratoria para tamizar. (32) 2 cepillos de cerda y de cobre. (33) 1 estufa eléctrica de 0,50 m x 0,70 m x 0,50 m de alto, con termostato de

capacidad 200°C y sensibilidad ± 3°C, con termostato hasta 200°C al 1°C. (34) 100 pesafiltros de aluminio de 5 cm de diámetro x 4 cm de altura. (35) 10 cápsulas semi-esfericas de hierro enlozado de 11 cm de diámetro (36) 2 bandejas metálicas para lavado. (37) 1 mortero de porcelana de 0,30 m de diámetro con pilón revestido de goma. (38) estufa eléctrica de 0,40 m x 0,40 m x 0,50 m de alto con termostato, capacidad

150°C, sensibilidad ± 1°C, con termostato hasta 150°C al 1°C. (39) 4 probetas graduadas de 1000 cm3. (40) 4 probetas graduadas de 500 cm3. (41) 4 probetas graduadas de 100 cm3. (42) 3 mecheros de gas tipo Bunsen con tubo de goma para su conexión. (43) 3 trípodes de hierro. (44) 2 pinzas para retirar pesafiltros de la estufa. (45) mangueras para agua. (46) 1 metro doble plegable de madera, metálico o plástico. (47) 1 calibre. (48) 1 cinta métrica de 2 m. (49) 50 vasos para lavado. (50) 2 espátulas. (51) extrusor para la remoción de las muestras de suelo del interior de los tubos

porta-muestra. (52) 2 cascadores de Casagrande con acanalador.


(53) equipo con cámara triaxial completa para ensayos del tipo NCR, CR y L. (54) prensa. (55) compresor. (56) equipo con consolidómetro de tornillo o con brazo de palanca.

6.2.5. Control del instrumental del laboratorio Todo el instrumental de ensayo de los laboratorios deberá ser controlado antes de dar inicio a la investigación geotécnica, y en aquellos casos en que algunos instrumentos lo requieran, se los deberá controlar periódicamente para asegurar su adecuado funcionamiento. 6.2.6. Registro de la actividad del laboratorio El Contratista Geotécnico deberá informar al Comitente, antes de dar comienzo a la investigación geotécnica, la ubicación geográfica del laboratorio así como de sus instalaciones y equipamiento. Dicha ubicación deberá constar en el informe técnico final y sus instalaciones deberán estar disponibles para una visita a solicitud del Comitente, antes de la contratación y durante los períodos en que esta dure. 6.3. ALMACENAMIENTO DE MUESTRAS E INSPECCIÓN 6.3.1. Manipuleo e identificación El manipuleo e identificación de las muestras en obra está descripto en el artículo 4.4.12., debiendo seguirse los mismos criterios una vez que las muestras de suelo o roca hayan arribado al laboratorio. 6.3.2. Almacenamiento de las muestras Cuando las muestras hayan arribado al laboratorio, lo primero que se deberá hacer es registrarlas en forma escrita o en soporte magnético de manera de poder ubicar dicha información en forma rápida y confiable. El registro deberá contar como mínimo, con la siguiente información:

(a) número de muestra (b) fecha de ingreso (c) cliente (d) obra (e) tipo de muestra (f) exploración (g) profundidad (h) observaciones

Inmediatamente después las muestras deberán ser almacenadas en forma ordenada de modo de poderlas ubicar rápidamente para su inspección o ensayo correspondiente.


6.3.3. Instalaciones para el acopio e inspección Las instalaciones mínimas que requerirá un laboratorio para poder acopiar e inspeccionar en forma eficiente las muestras listas a ser ensayadas serán las especificadas en el artículo 6.2.3 y las que se detallan a continuación:

(a) extrusor para la remoción de las muestras de suelo del interior de los tubos porta-muestra,

(b) bandejas para el acopio de muestras sueltas (alteradas, suelos granulares, muestras a granel en general),

(c) espátulas y cuchillos de diferentes tamaños para abrir, separar, cortar y tallar las muestras,

(d) ácido clorhídrico diluido para la identificación de suelos y rocas, (e) provisión de agua potable para el lavado de la fracción fina de las muestras y la

limpieza de testigos de roca, gravas, bloques y demás objetos, (f) balanzas aptas para pesar material a granel, (g) recipientes para depositar los porta-muestras en desuso y todo material no

necesario luego de la inspección visual, una vez removida la muestra, (h) recipientes para depositar residuos, (i) facilidades para volver a sellar las muestras para futuros usos, (j) facilidades de lavamanos para que el personal involucrado en el manipuleo e

identificación de las muestras pueda mantener sus registros limpios, (k) lupa, martillo de Geólogo, cortaplumas, transportador, cinta métrica de mano, etc.

para la descripción de los testigos de roca, (l) microscopio con aumento x30, cuando corresponda,

6.4. INSPECCIÓN VISUAL 6.4.1. Introducción La inspección visual y la descripción de las muestras de suelo y roca recién extraídas consituyen una parte fundamental de la investigación geotécnica. Dado que puede ser necesaria la utilización de los resultados de dicha campaña de investigaciones mucho tiempo después de que las muestras hayan sido descartadas, los únicos vestigios que quedarán de las mismas para cotejarlos contra los ensayos de laboratorio serán los registros con la descripción obtenida de la inspección visual. 6.4.2. Suelos Todas las muestras, ya sean provenientes de tubos porta-muestras o a granel, deberán ser examinadas individualmente in-situ o inmediatamente luego de su arribo al laboratorio y su descripción será registrada y archivada permanentemente. En ciertos tipos de suelos especiales, la visualización mediante microscopio convencional o electrónico puede ser necesaria. 6.4.3. Rocas La descripción de las muestras de rocas deberá abarcar tanto los aspectos referentes a la muestra propiamente dicha como al macizo rocoso. La primera será obtenida de la descripción de las muestras individuales, mientras que la segunda corresponderá al


análisis de muchas muestras en diferentes ubicaciones y profundidades. La descripción debe incluir el grado de alteración por el método de muestreo, intemperización, constituyentes y descripción geológica. Cuando estas características no puedan ser determinadas a simple vista, se deberá recurrir a la técnica del corte fino del testigo y su investigación con microscopio. Cuando sea posible se describirán las discontinuidades presentes en el testigo, haciendo especial énfasis en la dirección, origen, características de las superficies de la discontinuidad, material que llena las fisuras y espesor de apertura. 6.4.4. Registros fotográficos Los registros fotográficos serán de gran utilidad si los mismos son en colores y complementan la descripción, aunque no son sustitutos de esta última. Cuando el objetivo perseguido para llevar estos registros sea el de mostrar la continuidad del macizo rocoso, se deberá adoptar el recaudo de mantener uniformidad en la escala. Se deberá poner junto a la muestra a fotografiar una escala de longitudes (cinta métrica de mano), escala de colores e identificación de la misma. 6.5. ENSAYOS EN MUESTRAS DE SUELO 6.5.1. Generalidades En los artículos 6.5.2. a 6.5.5. inclusive se presentan los distintos tipos de ensayos realizables sobre muestras de suelo acompañados por el nombre de la norma IRAM correspondiente (ver Tabla 6.2.). 6.5.2. Calidad de la muestra Con el fin de que el resultado del ensayo sea representativo de la realidad, se deberán adoptar los recaudos necesarios para que la calidad de las muestras sea compatible con la requerida por el ensayo correspondiente (ver el artículo 4.4.2.). Ante la imposibilidad de obtener la calidad de muestra deseada se optará por sustituir dicho ensayo por otro similar, o se ensayará el espécimen y en el informe se aclarará cuál fue el estado de la muestra previamente al ensayo. 6.5.3. Tamaño de la muestra El tamaño de la muestra necesaria para llevar a cabo un determinado ensayo de laboratorio está especificada en la norma IRAM correspondiente. 6.5.4. Condiciones para realizar los ensayos En ciertos casos se presentan situaciones que determinan que un mismo ensayo pueda ser realizado bajo diferentes condiciones; por ejemplo para la determinación del estado de tensiones en un estrato de suelo. En estos casos se deberán seleccionar las condiciones que mejor representen la situación en que se encuentra la muestra en su estado natural. En todas las situaciones los ensayos serán realizados, de acuerdo con la norma IRAM correspondiente.


6.5.5. Veracidad de los resultados de los ensayos Algunos tipos de ensayos serán adecuados sólo para determinados suelos, razón por la cual se deberán utilizar únicamente en ellos. Cuando un ensayo de laboratorio arroje un resultado no confiable o de dudosa calidad, el mismo deberá ser descartado y, de ser posible, se deberá volver a ensayar otra muestra similar. De no poder ser reemplazada la muestra descartada, se informará dicha situación. Tabla 6.1. Ensayos de laboratorio sobre muestras de suelo Categoría de ensayo

Nombre del ensayo Norma IRAM

Observaciones

Contenido de humedad Frecuentemente realizado como parte de otro ensayo.

Límites líquido y plástico (Límites de Atterberg o Límites de consistencia)

Utilizado en la clasificación de suelos cohesivos y para la fracción fina de suelos seleccionados de uso vial.

Límite del cono de penetració

Método alternativo para la determinación del límite líquido de suelos cohesivos.

Contracción Peso específico Utilizado conjuntamente con otros ensayos

como el de sedimentación o consolidación. Cla

sific

ació

n

Tamaño de la partícula: (a) Tamizado (vía

seca) (b) Sedimentación (vía

humeda)

El tamizado será aplicado a suelos de granulometría mayor que el limo. El pasante del tamiz #200 corresponde a la fracción arcilla/limo del suelo. La proporción entre arcilla y lima sólo puede ser determinada mediante sedimentación.

Materia orgánica Determina la presencia de materia orgánica que pueda alterar las condiciones de hidratación del cemento Pórtland.

Contenido de sulfatos en agua y suelo

El ensayo tiene por fin determinar la agresividad del suelo y agua subterránea en contacto con las estructuras de hormigón. Debe ser realizado a la brevedad de extraer las muestras.

Determinación del Ph Mide la acidez o alcalinidad del suelo o agua subterránea. Generalmente se lo emplea en conjunto con la determinación del contenido de sulfatos. Debe ser realizado a la brevedad de extraer las muestras.

Contenido de carbonato

Utilizado para determinar el contenido de carbonato de calcio en suelos.

Det

erm

inac

ione

s Q

uím

icas

Contenido de cloruros Determina la presencia de iones negativos agresivos al acero.

Continúa


Tabla 6.1. Continuación

Densidad seca in-situ Mide la cantidad de masa de sólidos contenidos en la unidad de volumen del suelo. Se la mide en suelos naturales, rellenos y en condiciones compactadas artificialmente en forma superficial o en profundidad.

Densidad in-situ y contenido de humedad

Utilizado para determinar el grado de compactación alcanzado a diferentes humedades.

Densidad relativa en suelos no cohesivos

Com

pact

ació

n

Proctor Utilizado para determinar la densidad máxima y humedad óptima de una cancha compactada

Dis

eño

de

pavi

men

tos Valor soporte CBR Es un ensayo empírico utilizado en

conjunto con el diseño de pavimentos flexible. Puede ser realizado in-situ o en el laboratorio.

Compresión triaxial: (a) no drenada (b) no drenada con

medición de presiones neutras

(c) consolidada no drenada

(d) consolidada no drenada con medición de presiones neutras

(e) consolidada drenada

Es el ensayo de laboratorio indispensable para el diseño de fundaciones o subestructuras si el mismo va a ser realizado utilizando parámetros obtenidos en laboratorio. Se lo utiliza en muestras de 40 mm o 100 mm de diámetro y la metodología a emplear corresponde a las condiciones que se quiera representar. Se debe tener presente que estas deben ser las imperantes antes, durante y después de la construcción.

Compresión no confinada

Es un ensayo rápido que sólo puede sustituir al de compresión triaxial no drenada en suelos cohesivos saturados y no fisurados.

Vane de laboratorio Es una alternativa al ensayo de compresión triaxial no drenada válido solamente en arcillas blandas, aunque la preparación de la muestra puede perjudicar los resultados.

Res

iste

ncia

Caja de corte directo: (a) instantáneo (b) consolidado

instantáneo (c) drenado

Estos ensayos han sido sustituidos por los de compresión triaxial correspondiente por ser más precisos. Las desventajas que presentan son: las condiciones de drenaje no pueden ser fácilmente controladas, el plano de corte está predeterminado por el ensayo propiamente dicho.

Categoría de ensayo


Observaciones

Continúa


Tabla 6.1. Continuación

Res

iste

ncia

Corte residual: (a) caja de corte

reversible (b) ensayo triaxial con

superficie de corte prefijada

(c) caja de corte con superficie de corte prefijada

(d) ensayo con aro de corte

Consolidación: (a) unidimensional

(edómetro) (b) triaxial (c) celda de Rowe

Estos ensayos brindan los parámetros con los cuales los asentamientos y su evolución en el tiempo pueden ser calculados. A pesar que del edómetro se determinan asentamientos precisos, no es así con su efecto en el tiempo. Esto se da particularmente en suelos arcillosos con lentejas de limos y/o arenas determinando una permeabilidad horizontal mayor que la vertical. En tal caso utilizar la celda de Rowe que permite ensayar muestras de hasta 250 mm de diámetro. Una alternativa es combinar el coeficiente de consolidación (Cv) obtenido de un ensayo in-situ de permeabilidad con el coeficiente de volumen (mv) obtenido de un ensayo de consolidación unidimen-sional.

Def

orm

ació

n

Módulo elástico

El módulo de elasticidad puede ser determinado en base a la curva deformación específica - tensión, de un ensayo triaxial no drenado. El valor más preciso se obtiene de un ensayo de placa.

Perm

eabi

lidad

(a) carga constante (b) carga variable

El ensayo a carga constante será utilizado para permeabilidades desde 10-4m/s hasta 10-2m/s. Para permeabilidades inferiores se aplicará el método de carga variable

Categoría de ensayo


Observaciones

6.6. ENSAYOS DE MUESTRAS DE ROCA El comportamiento de las rocas está dado por los materiales que las constituyen y por sus discontinuidades (dirección, tipo, tamaño, etc.). Estas discontinuidades pueden tener una frecuencia que no sea captada por las muestras obtenidas, razón por la cual el resultado obtenido de los ensayos de laboratorio no será representativo del comportamiento del macizo. Reglamento CIRSOC 401 Cap. 6 -123

Cuando se planifique el programa de ensayos de laboratorio para las rocas, se deberán distinguir aquellos que caracterizarán a la roca de aquellos que serán representativos del macizo en su conjunto. Esta distinción podrá hacer necesario el diseño de ensayos especiales para el problema en cuestión. A continuación se presentan los distintos tipos de ensayos realizables sobre muestras de suelo acompañados por el nombre de la norma IRAM correspondiente (ver la Tabla 6.2.). Tabla 6.2. Ensayos de laboratorio sobre muestras de roca Categoría de ensayo


Observaciones

Contenido de humedad de saturación (índice de alteración) Densidad Contenido de humedad Porosidad

Corte delgado Carbonatación

Clasificación

Hinchamiento

Dinámicos Velocidad de sísmica Módulo dinámico

Ensayo de carga puntual Compresión uniaxial Tracción por compresión diametral

Compresión triaxial: (a) no drenada (b) no drenada con medición

de presión de poro

Resistencia

Caja de corte directo Módulo elástico estático

Deformación Creep: (a) no drenado (b) carga constante (c) triaxial

Permeabilidad Celda triaxial Centrífuga Radial


CAPÍTULO 7. INFORME TÉCNICO E INTERPRETACIÓN 7.1. INFORME DE CAMPO El requerimiento esencial de todo informe de campo exige que el responsable de los trabajos de campo complete los formularios correspondientes con toda la información necesaria para una correcta interpretación y cálculo de los ensayos pertinentes y que además, dichos formularios sean fáciles de completar. En las Figuras 7.1.1. a 7.1.9. inclusive se presentan algunos formularios correspondientes para los ensayos de campo, cuyos formatos, a título de sugerencia contienen la información mínima requerida la que se debe adaptar en función de las necesidades particulares de cada obra y de cada usuario. La información necesaria para uso administrativo no se ha incluido en el texto del formulario. En todos los ensayos realizados dentro de las exploraciones, será indispensable registrar la ubicación y profundidad con respecto a la boca de la exploración. La ubicación estará representada por coordenadas locales que permitan correlacionarlas con un plano cartográfico y eventualmente en un futuro, volver a ubicar la exploración en el terreno. En todos los casos las cotas deberán estar referidas a un punto fijo adecuadamente materializado en proximidades del predio. En las Figuras 7.1.1. y 7.1.2. se presentan los modelos sugeridos para los partes diarios de las perforaciones a percusión y a rotación respectivamente. Para el Ensayo Vane se presentan dos partes diarios , el primero de los cuales considera el registro de la fuerza necesaria para producir la falla del suelo por corte, mientras que el segundo contempla llevar a cabo las anotaciones de los valores intermedios al de la fuerza de falla. Ambos modelos están representados en las Figuras 7.1.3. y 7.1.4., respectivamente. Para los partes diarios de los ensayos de permeabilidad de campo se presentan dos formularios, uno para el ensayo a carga hidráulica variable y el otro para carga hidráulica constante. (ver las Figuras 7.1.5. y 7.1.6. ) Los modelos de parte diario sugeridos para el ensayo Lugeon (ver las Figuras 7.1.7. y 7.1.8. respectivamente) son complementarios. El primero presenta los registros necesarios a ser recopilados durante el ensayo propiamente dicho, mientras que el segundo contempla la información indispensable para poder calcular el número Lugeon en el campo. Dichos formularios asumen que el ensayo se realiza en una perforación vertical. Cuando se realicen en una perforación inclinada, el ángulo de inclinación respecto de la vertical deberá ser registrado a fin de poder hacer la corrección en los cálculos de profundidades. El formulario presentado para el penetrómetro estático de cono (penetrómetro holandés), (ver la Figura 7.1.9.) contempla solamente el correspondiente al equipo


mecánico, donde se deben registrar, en forma manual, los esfuerzos medidos para la penetración correspondiente. Los equipos con penetrómetro eléctrico tienen incorporado el software provisto por el fabricante, desde donde se pueden obtener los partes diarios correspondientes. Cabe destacar que la información que se debe registrar es la mínima que debe proporcionar la empresa que realice la Investigación Geotécnica.


Figura 7.1.1. Modelo de parte diario de perforación a percusión

PARTE DIARIO DE PERFORACIÓN A PERCUSION Obra: Ubicación:

Registro del caño camisa Estudio N°: Perforación N°:

250 mm 200 mm 150 mm 125 mm Día: Hoja N° de hojas

Desde (m) Cota terreno natural:

Hasta (m) Clima: Capataz:

Tipo de perforadora: Tipo de sacatestigo:

Descripción estratigráfica Profundidad inicial (m) Registro de muestras y ensayos

Muestras alteradas (bolsa, portamuestra, agua)

Profundidad (m)

Tipo

Muestras alteradas (continua)

Profundidad (m)

Tipo

Muestras no alteradas

Profundidad 1 (m)

N° de golpes Longitud muestra (m)

Diámetro (mm) Longitud encamisado (m)

Ensayos de penetración

Profundidad 2 (m)

1

2 Golpes cada 0,15m

3 Longitud encamisado (m)

Trépano/cuchara

Nivel freático (m)

Profundidad final (m)


Figura 7.1.1. continuación Registro de agua Registro de tiempos

Nivel del agua Al sacar camisa

24hs después Tiempo total (hs) Observaciones

Hora (hh:mm) Replanteo (hs)

Nivel (m) Movilización (hs) Longitud encamisada (m) Armado equipo (hs)

Profundidad perforada (m) Uso del trépano (hs)

¿A qué nivel se encontró el agua? 3 Tiempo muerto 1 (hs)

¿Creció el nivel? Tiempo muerto 2 (hs)

¿Cuánto y qué tan rápido? Tiempo muerto 3 (hs)

¿Se agregó fluido de perforación?

¿A qué profundidad?

¿Se colocó piezómetro?


Observaciones

Notas. 1: Profundidad medida a la cara superior de la muestra. 2: Profundidad a la que comienza el ensayo de penetración 3: De encontrarse más de un nivel freático indicar cuántos y a qué profundidad


Figura 7.1.2. Modelo de parte diario de perforación a rotación

PARTE DIARIO DE PERFORACIÓN A ROTACION Obra: Ubicación:

Registro del equipo Estudio N°: Perforación N°:

Tipo de perforadora: Día: Hoja N° de hojas

Fluido de perforación: agua / bentonita / polímero / aire Cota terreno natural:

Registro de la corona y del caño camisa Clima: Capataz:

Corona Caño camisa

Tamaño Tipo Estado Desde (m) Hasta (m) Desde (m) Hasta (m)

Registro de estratigrafía

Carrera N° Desde (m) Hasta (m) Recuperación Longitud encamisada Tiempo Descripción

Registro de agua Registro de tiempos

Nivel del agua (m) Al sacar camisa

24hs después Tiempo total (hs) Observaciones

Hora (hh:mm) Replanteo (hs)

Nivel (m) Movilización (hs) Longitud encamisada (m) Armado equipo (hs)

Profundidad perforada (m) Tiempo muerto 1 (hs)

¿A qué nivel se encontró el agua 1? Tiempo muerto 2 (hs)

¿Creció el nivel? Tiempo muerto 3 (hs)

¿Cuánto y qué tan rápido? ¿A qué profundidad se aisló la perforación con caño camisa? ¿Se colocó piezómetro?


Color del fluido recuperado

Observaciones

Notas. 1: De encontrarse más de un nivel freático indicar cuantos y a que profundidad


Figura 7.1.3. Modelo de parte diario de ensayo Vane, de paletas o scisométrico

PARTE DIARIO DE ENSAYO VANE Obra: Ubicación:


Instrumental de medición de la torsión: Día: Hoja N° de hojas

Velocidad de aplicación de carga (r/min o °/min): Cota terreno natural:

Dimensiones del Vane: altura (mm); diámetro (mm) Clima: Capataz:

Constante Vane, K (mm3 x10-6): Nivel del agua en perforación:

Registro del ensayo

Máx. fuerza aplicada y tiempo de falla Torque Resistencia

al corte

Ensayo natural 1

Ensayo remoldeado 2

Profundidad de la perforación debajo del nivel freático (m)

Profundidad hasta la punta del Vane (m)

(N) (min., s) (N) (min., s)

Fuerza friccional (N) 1

Nm 2

Nm 1

Nm 2

Nm

Observaciones

Notas. 1: Ensayo natural 2: Ensayo remoldeado


Figura 7.1.4. Modelo de parte diario de ensayo Vane, de paletas o scisométrico

PARTE DIARIO DE ENSAYO VANE Obra: Ubicación:


Instrumental de medición de la torsión: Día: Hoja N° de hojas

Velocidad de aplicación de carga (r/min o °/min): Cota terreno natural:

Dimensiones del Vane: altura (mm); diámetro (mm) Clima: Capataz:

Constante Vane, K (mm3 x10-6): Nivel del agua en perforación:

Profundidad de la perforación debajo del nivel freático (m): Profundidad hasta la punta del Vane (m):

Registros del ensayo

Ensayo normal Ensayo remoldeado Rotación (°) Comparador Rotación

(°) Comparador Gráfico Comparador vs. Rotación (°)

Cálculos de la resistencia al corte Observaciones

Lectura del comparador Vane y

barra Barra Diferencia Torque (Nm)

Resistencia al corte (kN/m2)

Natural Remoldeado


Figura 7.1.5. Modelo de parte diario de ensayo de permeabilidad a carga variable

PARTE DIARIO DE ENSAYO DE PERMEABILIDAD A CARGA VARIABLE Obra: Ubicación:

Distancia del borde superior del caño camisa / piezómetro a: Estudio N°: Perforación N°:

a) fondo de la perforación (m): Día: Hoja N° de hojas

b) extremo inferior del caño camisa (m): Cota terreno natural:

c) comienzo del filtro (m): Clima: Capataz:

d) centro de la base del piezómetro (m): Tipo de ensayo: creciente / decreciente

e) nivel inicial de agua subterránea (m): Diámetro caño camisa / piezómetro (mm):

Altura del caño camisa / piezómetro por encima del terreno natural (m)

Longitud del filtro (mm):

Diámetro del filtro (mm):

Cota del borde superior del caño camisa / piezómetro (m): Tipo de piezómetro:

Registros del ensayo Hora Tiempo

transcurrido (hh:mm)

Distancia al nivel del agua 1 (m)

Hora Tiempo transcurrido (hh:mm)


Hora Tiempo transcurrido (hh:mm)


Observaciones

Notas. 1: La distancia al nivel del agua debe ser medida desde el borde superior del caño camisa o piezómetro.


Figura 7.1.6. Modelo de parte diario de ensayo de permeabilidad a carga constante

PARTE DIARIO DE ENSAYO DE PERMEABILIDAD A CARGA CONSTANTE Obra: Ubicación:

Distancia del borde superior del caño camisa / piezómetro a: Estudio N°: Perforación N°:

a) fondo de la perforación (m): Día: Hoja N° de hojas

b) extremo inferior del caño camisa (m): Cota terreno natural:

c) comienzo del filtro (m): Clima: Capataz:

d) centro de la base del piezómetro (m): Tipo de ensayo: entrante / saliente

e) nivel inicial de agua subterránea (m): Diámetro interno del caño camisa / piezómetro (mm):

Altura del caño camisa / piezómetro por encima del terreno natural (m)

Longitud del filtro (mm):

Diámetro del filtro (mm):

Cota del borde superior del caño camisa / piezómetro (m): Tipo de piezómetro:

Registros del ensayo Mediciones de caudal Tiempo Tiempo

transcurrido t

(hh:mm)

1/√t (s-1/2) Caída del

piezómetro (m)

Diámetro interno piezómetro (m)

Volumen del caudal (m3)

Tiempo del caudal (s)

Caudal qt (m3/s)

Columna H (m)

qt / H (m2/s)

Observaciones


Figura 7.1.7. Modelo de parte diario de ensayo Lugeon

PARTE DIARIO DE ENSAYO LUGEON Formulario 1 Obra: Ubicación:

Distancia desde el terreno a: Estudio N°: Perforación N°:

a) comienzo del sector de ensayo (m): Día: Hoja N° de hojas

b) fin del sector de ensayo (m): Cota terreno natural:

c) centro del sector de ensayo (m): Clima: Capataz:

d) fin del agujero al momento del ensayo (m): Presión del packer: Ensayo N°:

e) nivel inicial de agua subterránea (m): Tipo de packer:

Altura del comparador por encima del nivel de terreno (m): Diámetro agujero en sector de ensayo (mm):

Tipo de roca:

Registros del ensayo 1er período Tiempo

(min) 0 5 10 15

Flujímetro (l)

Caudal promedio,

q (l/min) Presión en

comparador Agua (l)

2do período Tiempo (min)

0 5 10 15

Flujímetro (l)

Caudal promedio,


comparador Agua (l)

3er período Tiempo (min)

0 5 10 15

Flujímetro (l)

Caudal promedio,


comparador Agua (l)

4to período Tiempo (min)

0 5 10 15

Flujímetro (l)

Caudal promedio,


comparador Agua (l)

5to

período Tiempo (min)

0 5 10 15

Flujímetro (l)

Caudal promedio,


comparador Agua (l)

Observaciones


Figura 7.1.8. Modelo de parte diario de ensayo Lugeon

PARTE DIARIO DE ENSAYO LUGEON Formulario 2 Obra: Ubicación:

Estudio N°: Perforación N°:

Día: Hoja N° de hojas

Cota terreno natural:

Clima: Capataz:

Calculado por: Ensayo N°:

Registros para el cálculo

Datos obtenidos del Formulario 1 Longitud del tramo ensayado, l (m):

Profundidad inicial del nivel de aguas subterráneas (m): Altura del comparador por encima del nivel de terreno (m):

Lectura del comparador Pérdidas Período Caudal promedio, q

(l/min)

Presión 1 Columna de agua (m)

En cañería original

(m)

En cañería auxiliar

(m)

Columna total de agua, h

(m)

1er

2do

3er

4to

5to

Gráfico Columna total de agua vs. Caudal promedio

Cau

dal p

rom

edio

, q (

l/min

)

Columna total de agua, h (m)

observaciones

Notas. 1: Unidades a definir.


Figura7.1.9. Modelo de parte diario de ensayo con penetrómetro de cono holandés mecánico

PARTE DIARIO DE ENSAYO CON PENETRÓMETRO DE

CONO HOLANDÉS MECÁNICO Obra: Ubicación:


Tipo de equipo: Día: Hoja N° de hojas

Tipo de cono: Cota terreno natural:

Anillos para reducción de fricción? Clima: Capataz:

Comparador 1(MN/m2): Comparador 2(MN/m2): Número de perforación más cercano:

Factor de calibración 1: Factor de calibración 2: Profundidad del nivel de agua subterránea (m):

Registros del ensayo

Lectura del comparador (MN/m2) Profundidad (m)

Resistencia, no corregida con el peso de las barras (MN/m2)

Punta Manguito 0 5 10 15 20

,0

,0

,0

,0

,0

,0

,0

,0

,0

Observaciones


7.2. INFORMES DE LABORATORIO El requerimiento esencial de todo informe de laboratorio será exigir que el laboratorista complete los formularios correspondientes con toda la información necesaria para una correcta interpretación y cálculo de los ensayos pertinentes y que además, dichos formularios sean fáciles de completar. En las Figuras 7.2.1. a 7.2.9. inclusive, se presentan algunos formularios típicos y los gráficos correspondientes para los informes de laboratorio con los ensayos más frecuentes que permiten la clasificación de los suelos así como la determinación de algunas propiedades físicas y mecánicas. Estos formularios cuyos formatos son sugeridos, contienen la información mínima requerida, debiendo ser adaptados a las necesidades particulares de cada obra y de cada usuario. No se ha tenido en cuenta la información necesaria para uso administrativo. Los formularios y gráficos descriptos, así como toda otra documentación necesaria para recopilar los datos de los ensayos de laboratorio necesarios para realizar los cálculos correspondientes, deberán ser anexados al Informe Técnico respectivo.


Figura 7.2.1. Modelo de formulario para el cálculo de las constantes físicas o Límites de Atterberg

FORMULARIO PARA LOS ENSAYOS DE CONSTANTES FISICAS

Cliente:

Ubicación:

Estudio N°:

Perforación N°:

Laboratorista: Fecha de ensayo: Muestra N°

Profundidad (m)

Ensayo LL LP LL LP LL LP LL LP LL LP LL LP LL LP LL LP

Pesafiltro N° Pesafiltro + suelo húmedo (g)

Pesafiltro + suelo seco (g)

Tara (g)

Agua (g)

Suelo seco (g)

Humedad (%)

Golpes N°

Indice de Plasticidad Muestra N°

Profundidad (m)

Ensayo LL LP LL LP LL LP LL LP LL LP LL LP LL LP LL LP

Pesafiltro N° Pesafiltro + suelo húmedo (g)

Pesafiltro + suelo seco (g)

Tara (g)

Agua (g)

Suelo seco (g)

Humedad (%)

Golpes N°

Indice de Plasticidad Observaciones

Notas. L.L..: Límite líquido L.P.: Límite plástico


Figura 7.2.2. Modelo de formulario para el cálculo de los pesos unitarios y de la humedad natural

FORMULARIO PARA EL ENSAYO DE LOS PESOS UNITARIOS Y DE LA HUMEDAD NATURAL

Cliente:

Ubicación:

Estudio N°:

Perforación N°:

Laboratorista: Fecha de ensayo:

Prof

undi

dad

(m)

Mue

stra

N°

Pesa

filtro

Pesa

filtro

+ S

.H. (

g)

Pesa

filtro

+ S

.S. (

g)

Tara

(g

)

Agua

(g

)

Suel

o se

co

(g)

Hum

edad

(g

)

Peso

(g

)

Altu

ra m

uest

ra (c

m)

Diá

met

ro m

uest

ra

(cm

)

Volu

men

(d

m3 )

Den

sida

d hú

med

a (k

g/dm

3 )

Den

sida

d se

ca

(kg/

dm3 )

Observaciones

Notas. S.H.: Suelo húmedo S.S.: Suelo seco


Figura 7.2.3. Modelo de formulario para el cálculo de la granulometría vía húmeda

FORMULARIO PARA EL ENSAYO DE GRANULOMETRÍA VÍA HÚMEDA

Cliente:

Ubicación:

Estudio N°:

Perforación N°:



Retenido (g) Pasa (%)

Rec

ipie

nte

Peso

de

lava

do (g

)

Prof

undi

dad

(m)

Mue

stra

N°

#100

#200

#4

#100

#200

#10

#40

#10

#40

#4

Observaciones

Figura 7.2.4. Modelo de formulario para el cálculo del ensayo de compresión triaxial

FORMULARIO PARA EL ENSAYO DE COMPRESIÓN TRIAXIAL

Cliente:

Ubicación:

Estudio N°:

Perforación N°: Equipo N°:


Muestra N°:

Profundidad (m): Pesafiltro + SS (g): Humedad (%): Sección inicial (cm2):

Factor de aro (div/kg): Tara (g): Peso (g): Volumen (cm2):

Pesafiltro N°: Suelo seco (g): Altura (cm): Densidad húmeda (kg/dm3):

Pesafiltro + SH (g): Agua (g): Diámetro (cm): Densidad seca (kg/dm3):

Carga Deformación

Tensión σIII

(kg/cm3)

(div.)

(kg)

Lineal (mm)

Específica ε

(%)

Sección corregida

(cm2)

Tensión σl-σlll

(kg/cm3)

Lectura pipeta (mm)

Variación volumétrica

(%)

Observaciones


Figura 7.2.5. Modelos de gráficos para el cálculo del ensayo de compresión triaxial

GRAFICOS DEL ENSAYO DE COMPRESIÓN TRIAXIAL

Cliente:

Ubicación:

Estudio N°:



Muestra N°:

Profundidad (m): Indice de plasticidad (%): Humedad (%): Cohesión, c (kg/cm2):

Límite líquido (%): Densidad seca (kg/dm3): Angulo de fricción interna, φ (°): Clasificación unificada:

Gráfico Tensión Desviante vs.Deformación Específica

,0

,0

Tens

ión

desv

iant

e, σ

I – σ

III (k

g/cm

2 )

0 ,0 ,0 ,0 ,0 ,0 ,0 Deformación específica, ε (%)

Gráfico Círculos de Mohr

,0

,0

Tens

ión

de c

orte

(kg/

cm2 )

0 ,0 ,0 ,0 ,0 ,0 ,0

Tensión normal, σ (kg/cm2) Observaciones


Figura 7.2.6. Modelo de formulario para el ensayo de consolidación unidimensional

FORMULARIO PARA EL ENSAYO DE CONSOLIDACIÓN UNIDIMENSIONAL

Cliente:

Ubicación:

Estudio N°:



Muestra N°: Profundidad (m): Hora de comienzo:

Altura (cm): Factor de aro (kg/div): Lectura inicial comparador (div):

Diámetro (cm): Peso del anillo (g): Factor del comparador (mm/div)

Sección (cm2): Peso del anillo + muestra (g): Condición del ensayo:

Lecturas (div.)

Tiempos de lectura Fecha de

lectura Presión, p (kg/cm2) D

ivis

ione

s

15”

30”

1’

1,5’

2’

3’

6’

9’

16’

25’

60’

2hs

3hs

4hs

8hs

24hs

48hs

72hs

96hs

PERIODO DE CARGA

PERIODO DE DESCARGA

Observaciones


Figura 7.2.7. Modelos de gráficos para el de ensayo de consolidación unidimensional

GRAFICOS DEL ENSAYO DE CONSOLIDACIÓN UNIDIMENSIONAL

Cliente:

Ubicación:

Estudio N°:



Muestra N°: Profundidad (m):

Gráfico Deformación vs.log.Tiempo

Def

orm

ació

n (m

m)

0,001 0,01 0,1 1 10 100

Tiempo (h)

Observaciones


Figura 7.2.8. Modelo de formulario para cálculo del ensayo de consolidación unidimensional

FORMULARIO PARA EL CALCULO DEL ENSAYO DE CONSOLIDACIÓN UNIDIMENSIONAL

Cliente:

Ubicación:

Estudio N°:



Muestra N°: Profundidad (m): Hora de comienzo:

Altura (cm): Factor de aro (kg/div): Lectura inicial comparador (div):

Diámetro (cm): Peso del anillo (g): Factor del comparador (mm/div)

Sección (cm2): Peso del anillo + muestra (g): Condición del ensayo: Presión,

p (kg/cm2)

Lectura dial fina (mm)

∆ Dial (mm)

H=H1-D(mm)

Vacíos H-H0(mm)

e γd (kg/dm3)

% consolidación

av(cm2/kg)

cv(cm2/s)

t50(s)

Condiciones iniciales Estado de carga máxima

Densidad seca, γd (kg/dm3)

Altura total, H1 (mm)

Altura de sólidos, H0 (mm)

Altura de agua, Hw (mm)

Altura de aire, Ha (mm)

Humedad, w (%)

Grado de saturación, Sr (%) Observaciones


Figura 7.2.9. Modelos de gráficos para el de ensayo de consolidación unidimensional


GRAFICOS DEL ENSAYO DE CONSOLIDACIÓN UNIDIMENSIONAL

Cliente:

Ubicación:

Estudio N°:



Muestra N°: Profundidad (m):

Gráfico e vs. log p

Rel

ació

n de

vac

íos,

e

0,001 0,01 0,1 1 10 100

Presión, p (kg/cm2)

CLASIFICACION LL (%)

LP (%)

Dmáx.(mm)

Pasa #4 (%)

Pasa #200 (%)

γs(kg/dm3)

γdi(kg/dm3)

w (%)

Sri(%) ni ei

Observaciones

Figura 7.2.10. Formulario del Ensayo Proctor (en preparación). Figura 7.2.11. Formulario del Ensayo VSR (en preparación).


7.3. INFORMES TÉCNICOS 7.3.1. Generalidades El análisis y la evaluación de los resultados de una campaña de investigación geotécnica constituyen un proceso continuo que debe comenzar con la recolección de antecedentes del predio y proseguir con su actualización a medida que los resultados de campo y de los ensayos de laboratorio estén disponibles. El informe técnico deberá contener, como mínimo, dos secciones claramente diferenciadas. En la primera se deberá incluir una descripción de los métodos empleados para la exploración, el listado de los ensayos de campo y laboratorio efectuados y las normas de ensayo utilizadas, las planillas resumen con la descripción de la estratigrafía encontrada, la profundidad del agua subterránea y los registros de variación de la misma durante el período de ejecución de los trabajos de campo. También deberá incorporar los resultados de los ensayos químicos efectuados sobre las muestras de agua y de suelos de contacto con el fin de establecer el grado de agresividad a que estarán sometidas las estructuras en contacto con los mismos, los antecedentes locales registrados de la variación de la profundidad del agua subterránea a lo largo del tiempo y la presentación de los resultados de los ensayos de campo y laboratorio realizados. Asimismo, deberá incluir un croquis de la ubicación de las exploraciones (incluyendo distancias a puntos fijos fácilmente replanteables en un futuro y cotas de las bocas de las exploraciones al momento de llevarlas a cabo). Cuando el Proyecto o el Comitente así lo requiera, se reemplazará el croquis de ubicación por un plano referido al sistema de coordenadas y cero locales. La presentación de los cortes longitudinales entre exploraciones, representando la estratigrafía, será optativo por parte del Contratista Geotécnico salvo requerimiento del Comitente. A los fines de este Reglamento se define como Contratista Geotécnico a la empresa o profesional responsable de realizar la Investigación Geotécnica. La segunda sección del Informe deberá contener la descripción estratigráfica de los perfiles detectados durante las exploraciones, la interpretación ingenieril de los resultados obtenidos en los ensayos de campo y laboratorio, la Memoria de Cálculo correspondiente al objeto de la Investigación Geotécnica efectuada (análisis de estabilidad y deformabilidad de las fundaciones y rellenos, obras de excavación y/o de contención de suelos, aptitud de suelos y rocas para rellenos y capas estructurales de pavimentos, mejoramiento, estabilización o consolidación de los anteriores, etc.) y, en general, de todo tipo de obra que incluya fundaciones y obras de contención o sostenimiento y el uso de los suelos y rocas como material de construcción. La Memoria de Cálculo deberá contener las especificaciones que se indiquen en los Reglamentos CIRSOC 402 (en preparación) y CIRSOC 403 (en preparación), en las Conclusiones y Recomendaciones pertinentes y, en caso de corresponder, en la redacción de las correspondientes Especificaciones Técnicas Particulares. En los artículos 7.3.2. y 7.3.3. se detallan, en forma general, los contenidos de los artículos que debe incluir todo informe técnico geotécnico. La subdivisión sugerida se adaptará a los


requerimientos particulares de cada caso y a la presentación propia de cada Contratista Geotécnico. 7.3.2. Informe descriptivo 7.3.2.1. Introducción El informe técnico deberá contener una introducción donde se indique quién es el Comitente, la naturaleza de la investigación realizada, una breve descripción geográfica del predio, el objetivo perseguido por la Investigación Geotécnica y la época en que se desarrolló. 7.3.2.2. Informe con valores de campo El informe técnico estará subdividido en diferentes secciones, acorde al formato que cada Contratista Geotécnico haya elegido al confecionar una carpeta que presentará con varios ejemplares impresos y con su correspondiente soporte magnético, conforme a los requerimientos establecidos por el Comitente. Esta presentación formal incluirá una descripción del predio, los métodos de exploración empleados, gráficos y tablas conteniendo los resultados de los ensayos y cálculos. 7.3.2.3. Descripción del predio La descripción genérica de la ubicación geográfica del predio deberá permitir su rápida ubicación y en un futuro, la de la zona investigada. Dicha descripción deberá ser suficientemente concisa como para no convertirse en el tema central del informe técnico y además lo suficientemente precisa como para permitir replantear las exploraciones una vez que las marcas dejadas por ella hayan desaparecido. Cuando corresponda deberá contener los nombres de calles, rutas o caminos perimetrales o próximos, así como las coordenadas locales de los puntos de investigación, la referencia a un plano catastral, o inclusive, si la tarea lo amerita, copia de una plancheta del Instituto Geográfico Militar o del Servicio de Hidrografía Naval, según corresponda, en escala apropiada. La descripción deberá incluir el detalle de lo que fue encontrado en la superficie del terreno al momento de realizar la investigación, la información obtenida acerca del uso pasado o presente del predio, así como de eventuales trabajos subterráneos que hayan sido realizados y localizados. También se deberá hacer referencia a los niveles de los terrenos adyacentes al que es motivo de la investigación y detallar eventuales desniveles en el predio propiamente dicho. 7.3.2.4. Geología Cuando el Comitente lo requiera, el informe técnico deberá contener las adecuadas referencias a la geología local, así como la mención a la fuente de información que las suministró. La extensión de la información geológica dependerá de la naturaleza del trabajo, de las exigencias del Comitente y de la disponibilidad de datos. La descripción geológica informada deberá ser convalidada con la recopilación de datos obtenida durante los estudios de gabinete.


7.3.2.5. Trabajos de campo En esta instancia se deberán describir los métodos de investigación utilizados así como los correspondientes a los ensayos efectuados y sus Normas respectivas, incluyendo los tipos y marcas de los equipos utilizados. También se deberá registrar cualquier circunstancia especial que surja durante los trabajos de campo (por ejemplo, la pérdida de un sacamuestra dentro de la perforación, pérdida del fluído de inyección, ingreso de agua a la perforación, etc.), así como la fecha de comienzo y fin de los trabajos con sus correspondientes condiciones climáticas, cuando corresponda. El informe de campo contará con un croquis de ubicación o plano con la ubicación de las exploraciones tal como se indica en el artículo 7.3.2.3. 7.3.2.6. Planillas de perforación Los informes finales de las perforaciones deberán estar basados en la inspección visual de las muestras recuperadas y su correspondiente descripción, en los resultados de los ensayos de campo y de laboratorio y en los partes diarios de las perforaciones, producidos por el perforista. El formato a utilizar en las planillas será privativo de cada Contratista Geotécnico, salvo disposición en contrario por parte del Comitente. No obstante esto, la presentación estará dada por una parte gráfica y una escrita. Los gráficos contarán con una descripción simbólica de la estratigrafía (ver columna de clasificación en la Tabla 8.7.) y de los resultados de los ensayos. El texto constará de la descripción de los estratos atravesados conforme con el sistema de clasificación correspondiente al objetivo perseguido por la exploración (ver el artículo 8.2. y la Tabla 8.7.) y de toda la información recopilada en el campo que ayude a una correcta interpretación de los resultados, la que se consignará bajo el título de “Observaciones”. La información general mínima requerida para toda perforación será la siguiente:

(a) título de la investigación (b) número de informe (c) nombre del cliente (d) ubicación del predio (e) ubicación de las exploraciones (f) fechas de inicio y fin de la perforación (g) número de la perforación (h) numeración de las hojas (i) tipo de perforación (j) cota de la boca de pozo (k) método de perforación (percusión, rotación, etc.) (l) diámetro de la perforación (m) diámetro del encamisado y longitud encamisada (n) escala de profundidades o cotas concordante con la extracción de muestras y los

ensayos de campo


(o) profundidad o cota alcanzada por la perforación La información mínima requerida para toda perforación realizada con equipo manual será la siguiente:

(a) descripción visual de cada estrato (b) profundidad o cota correspondiente a cada cambio de estrato (c) espesor de cada estrato (d) profundidad o cota en donde se extrajeron las muestras (e) profundidad o cota en donde se realizó un ensayo de campo (f) indicación de qué tipo de sacatestigo se utilizó en cada toma de muestra (g) indicación de que herramientas de perforación se emplearon y en qué profundidad (h) profundidad o cota en donde se encontró el agua subterránea (i) tipo de fluido de perforación empleado (j) profundidad o cota en donde se colocaron piezómetros y de que tipo (k) dimensiones del caño camisa utilizado (l) método de instalación del caño camisa

La información mínima requerida para toda perforación a rotación complementando los requerimientos establecidos, cuando corresponda, para el caso de perforación con equipo manual, será la siguiente:

(a) profundidad o cota de comienzo y fin de la carrera perforada (b) profundidad o cota de comienzo y fin del testigo obtenido (c) longitud del testigo obtenido (d) recuperación porcentual (e) índice de calidad (RQD) (f) grado de alteración (g) grado de fracturación (diaclasamiento) (h) fecha de cada carrera (i) observaciones sobre la pérdida o recuperación del fluido de perforación (color,

etc) para cada carrera (j) registros de los niveles de agua en la perforación (k) registros de los ensayos Lefranc o Lugeon (l) orientación de las perforaciones (inclinación y buzamiento)

El perfil geotécnico estará acompañado por su correspondiente simbología, la cual se presenta en las Tablas 8.1. y 8.7. 7.3.2.7. Detección, ubicación y comportamiento del agua subterránea Con el fin de comprender la incidencia y el comportamiento del agua subterránea en la estructura del macizo investigado y de las futuras consecuencias sobre la obra a construir, se deberá registrar e incluir en el informe técnico todos los datos obtenidos sobre la presencia del agua subterránea. Cuando ésta no esté presente, se hará mención a su ausencia durante el período en que se efectuó la Investigación Geotécnica. Cuando la información disponible sólo permita conocer la profundidad a la que fue encontrada el agua subterránea, la misma deberá constar en la planilla de perforación correspondiente. En la eventualidad de que ésta fuese fluctuante, o se hayan realizado ensayos de permeabilidad o de bombeo, o análisis químico, o se haya incorporado fluido de perforación o aire, dicha información será detallada en otra sección del informe técnico.


7.3.2.8. Ubicación de las perforaciones La ubicación deberá estar referida a hechos existentes en el predio o en proximidades del mismo, o al sistema de coordenadas locales que establezca el Comitente (ver el artículo 7.3.1.). 7.3.2.9. Resultados de los ensayos de laboratorio y descripción visual de las muestras Los ensayos de laboratorio serán los exigidos por este Reglamento o por las especificaciones técnicas particulares de cada obra. Los resultados de los ensayos figurarán en las planillas de perforación en correspondencia con la profundidad en que fue extraída la muestra ensayada o en una Tabla separada donde se encolumnarán los resultados en correspondencia con la respectiva profundidad. Asimismo, formarán parte del informe técnico todas las planillas de ensayo con los datos de laboratorio, mediciones, gráficos y cálculos que conduzcan a los resultados de dichos ensayos presentados en la planilla de perforación. 7.3.2.10. Descripción estratigráfica La descripción estratigráfica acompañará, resumidamente, las planillas de perforaciones y se desarrollará completamente dentro del cuerpo del informe técnico. El perfil geotécnico se deberá subdividir cuando corresponda, en sectores de igual naturaleza, clasificación y comportamiento geotécnico donde se detallarán las profundidades o cotas de comienzo y fin de cada estrato así como toda anomalía comprendida en la capa. 7.3.2.11. Informes especiales Cuando se hayan encargado estudios especiales (por ejemplo, análisis mineralógico, análisis petrográfico en corte delgado, difracción de rayos X, etc.), los mismos deberán formar parte del informe técnico, describiendo el método utilizado, los ensayos ejecutados y bajo que normas, si correspondiese, así como los resultados y su interpretación. 7.3.3. Interpretación ingenieril 7.3.3.1. Temas a ser considerados Este Reglamento no contempla los métodos de análisis, cálculo y diseño geotécnico para la solución de problemas de interpretación ingenieril. En los artículos 7.3.3.2. a 7.3.3.9. inclusive se listan suscintamente, a modo de guía, algunos de los aspectos que requerirán un estudio en profundidad acompañados por recomendaciones particulares. 7.3.3.2. Información sobre la que se basa la interpretación La interpretación se deberá basar tanto en la información general del proyecto como en la información de índole geotécnica, debiendo aclararse el origen, extensión y calidad de la misma.


Tanto la información general acerca del proyecto como la de índole geotécnica disponible que se utilizará para el análisis, cálculo y diseño geotécnico en la solución de problemas de interpretación ingenieríl, puede dividirse generalmente en dos secciones:

(a) Información general y particular que deberá ser aportada por el Proyectista a solicitud del Consultor Geotécnico. Por ejemplo, en el caso de edificios, muelles, puentes, etc. y otras estructuras, será necesario conocer detalladamente la distribución de cargas solicitantes, subdivididas en cargas permanentes y transitorias, su dirección y sentido, etc.; luces entre columnas; dimensiones del basamento, cuando corresponda; datos de estructuras adyacentes; etc. Para el caso de movimientos de suelos y terraplenes, será necesario conocer las alturas de las estructuras; taludes; materiales a emplear; etc.

(b) Información geotécnica aportada por el Consultor Geotécnico. Los

parámetros a utilizar en el diseño geotécnico serán seleccionados por el Consultor Geotécnico, y extraídos del informe sobre la Investigación Geotécnica. Los mismos serán utilizados para el análisis, cálculo y diseño geotécnico-estructural.

7.3.3.3. Perfiles geotécnicos transversales y block-diagrama Cuando el proyecto lo amerite o así lo requiera el Comitente, se graficarán los perfiles geotécnicos transversales entre perforaciones y se construirá el correspondiente block-diagrama o representación tridimensional en perspectiva axonométrica o caballera. Los perfiles se graficarán preferentemente en escala vertical ampliada, con el fin de destacar la formación geotécnica. Esta información no deberá presentarse cuando la estratigrafía entre perforaciones no sea sensiblemente uniforme como para permitir el trazado de los perfiles. 7.3.3.4. Diseño El siguiente listado especifica los casos donde se deben hacer consideraciones y recomendaciones especiales, no excluyendo a aquellos específicos y necesarios en un proyecto particular.

(a) Fundaciones superficiales: cotas expresadas en términos de profundidad o hasta alcanzar un determinado estrato; tensiones últimas; factores de seguridad; asentamientos totales y diferenciales; distintas alternativas de fundaciones.

(b) Pilotes: cotas expresadas en términos de profundidad o hasta alcanzar un

determinado estrato; tipos de pilotes aptos por la estratigrafía, medio ambiente y uso del predio; tensiones últimas por punta y por fuste; factores de seguridad; asentamientos totales y diferenciales; fricción negativa; empujes laterales; efecto de grupo.

(c) Estructuras de contención: empuje lateral; estados activo y pasivo, reposo y

plastificacion; consideraciones sobre las aislaciones; entibamientos. (d) Basamentos y losas de subpresión: subpresión y posibilidad de flotación;

depresión de agua subterránea; factibilidad o no; metodología a emplear; consideraciones sobre las aislaciones; pilotes de tracción.


(e) Anclajes: estratos resistentes; tensiones últimas; factores de seguridad; limitaciones constructivas; consideraciones sobre las aislaciones.

(f) Agresividad: consideraciones sobre el ataque químico a estructuras de hormigón

y acero por parte del suelo y aguas subterráneas; evaluación de la eventualidad de contaminación; elementos contaminantes.

(g) Pavimentos: compactación y valor soporte (CBR); calidad y espesores de la

caja; tipos y espesores de pavimentos; drenes; congelamiento y deshielo; ascensión de agua subterránea.

(h) Estabilidad de taludes: precauciones en excavaciones, entibamiento temporal y

permanente; drenes; intemperización de la cara expuesta; tensiones últimas; factores de seguridad; monitoreo de taludes mediante instrumental; consideraciones acerca de recubrimientos.

(i) Yacimientos subterráneos: recomendaciones para métodos de relleno de

yacimientos superficiales; diseño de estructuras que soporten movimientos sin salir de servicio.

(j) Túneles y excavaciones bajo tierra: métodos y secuencia de excavación;

excavaciones autosustentadas o entibadas; aguas subterráneas; tensiones últimas; factores de seguridad; monitoreo de movimientos durante las etapas constructivas y de servicio mediante instrumental.

(k) Seguridad de las estructuras vecinas: incidencia de excavaciones, depresión

de agua subterránea y carga de estratos o superficie en predios con construcciones adyacentes.

(l) Monitoreo de movimientos: necesidad de su control durante las etapas

constructivas y de servicio mediante instrumental. (m) Presas, diques y terraplenes: estabilidad; factores de seguridad; fundación;

velocidad de asentamiento; drenes; selección de materiales constructivos y métodos constructivos.

(n) Drenaje: drenes transitorios y permanentes en profundidad y superficiales;

drenes para grandes áreas. 7.3.3.5. Datos a tener en cuenta en la fase constructiva En la fase constructiva se deberán solicitar, habitualmente recomendaciones de seguridad con respecto a los siguientes temas:

(a) Excavaciones a cielo abierto: métodos y secuencias constructivas; requisitos de entibamiento; medidas para evitar el levantamiento del fondo y el fenómeno de “ebullición”; comentarios sobre la conveniencia de utilizar tablestacas, muro-pantalla colado “in situ” o pared de pilotes (tangentes, secantes o separados con hormigón proyectado).


(b) Excavaciones subterráneas: métodos y secuencias constructivas; requisitos de entibamiento y de apuntalamiento del techo.

(c) Agua subterránea: escurrimiento; fluctuación; abatimiento. (d) Pilotes hincados, colados in-situ y anclajes: procesos constructivos acordes al

perfil geotécnico, medio ambiente y construcciones adyacentes. (e) Inyecciones de mortero: tipos de morteros acordes a la estratigrafía y proceso

de inyección. (f) Suelo mejorado: sugerencia de los métodos previstos para consolidar los

distintos estratos. (g) Control de calidad: diferentes clases y ensayos normalizados.

7.3.3.6. Aprovisionamiento de materiales Las fuentes de aprovisionamiento de materiales pueden ser:

(a) Rellenos: posibilidad de utilizar el material de excavación; métodos y parámetros de compactación; canteras fuera del predio; efecto del esponjamiento.

(b) Agregados: en áreas donde no se obtienen de proveedores comerciales, se

deberá analizar la posibilidad de explotar una cantera propia. 7.3.3.7. Fallas Cuando el objetivo de la Investigación Geotécnica sea determinar la causa de una falla, los puntos que se detallan a continuación pueden ser relevantes:

(a) Fundaciones: naturaleza y dimensiones de las fundaciones existentes; identificación de la causa de la falla y de ser posible la medición del asentamiento asociado, y predicción del que ocurrirá en un determinado tiempo; medición de vibraciones y sus efectos; remediación propuesta.

(b) Deslizamientos: clasificación del tipo de movimiento ocurrido y detección del

plano de falla; remediación propuesta para la estabilización inmediata y solución definitiva; evaluación de estados temporarios.

(c) Presas, diques y terraplenes: determinar si la falla se origina en el propio

terraplén o en los estratos donde está fundado; probables causas y remediación propuesta; evaluación de estados temporarios.

(d) Estructuras de contención: determinar el origen de la falla o de la excesiva

deflexión; predecir su futuro comportamiento; remediación propuesta. (e) Pavimentos: corroborar si la falla es intrínseca a la capa de rodamiento, al

paquete estructural o a la subrasante; predecir su vida útil; remediación propuesta.


7.3.3.8. Cálculos Cuando se hayan realizado cálculos, los mismos deberán estar incluidos en los anexos del informe técnico, explicitando que teorías, métodos y fórmulas se utilizaron. Asimismo se deberá indicar qué datos se introdujeron en dichos cálculos y las hipótesis utilizadas cuando no se dispongan de valores provenientes de ensayos de laboratorio o de campo, o cuando los mismos no sean representativos. En todos los casos los cálculos serán realizados en tensiones últimas, y se recomendará el factor de seguridad a aplicar en cada caso. 7.3.3.9. Referencias Todos los trabajos publicados a los que se haga referencia en el informe técnico deberán estar listados en los anexos.


CAPÍTULO 8. DESCRIPCIÓN DE SUELOS Y ROCAS 8.1. DESCRIPCIÓN DE LOS SUELOS 8.1.1. Objetivo y alcance de la descripcion de los suelos La descripción de los suelos se deberá realizar a partir de las muestras alteradas o inalteradas obtenidas de las exploraciones, ya sea en obra o en laboratorio, donde la misma podrá ser modificada mediante los ensayos de laboratorio correspondientes. La Tabla 8.1. resume las características de los suelos y las recomendaciones necesarias para realizar una clasificación elemental de campo, basada en la visualización, tacto y dimensiones elementales obtenidas en un laboratorio de campaña. Cabe destacar que los puntos a) y b) hacen referencia, respectivamente, a aquellas características que dependen de la estructura, y por ende, sólo pueden ser definidas en el terreno o a partir de muestras inalteradas; mientras que el artículo 8.1.2. hace referencia a aquellas características que pueden ser determinadas en muestras alteradas. En la descripción de los suelos, sus características principales deberán ser presentadas, preferentemente, en el siguiente orden:

(a) Características de la masa del suelo (i) compacidad (ii) estratificación (iii) discontinuidades (iv) intemperización.

(b) Características de los materiales constituyentes del suelo (i) color (ii) forma y composición de la partícula (iii) nombre del suelo (p.e. arcilla), graduación (p.e. fina) y plasticidad cuando

corresponda.

(c) Formación geológica, era y tipo de depósito cuando corresponda. (d) Clasificación y símbolo.

Por ejemplo: Arena fina muy densa color marrón claro, CL, de la formación Pampeana.


Tabla 8.1. Descripción e identificación de campo para los suelos

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Suelos muy gruesos Suelos gruesos Suelos finos Suelos orgánicos


8.1.2. Características de la masa del suelo 8.1.2.1. Campo de aplicación Este artículo se refiere a aquellas características inherentes al suelo que dependen de su estructura y que solamente pueden ser observadas en su emplazamiento natural o mediante la inspección de muestras inalteradas. 8.1.2.2. Discontinuidades Las discontinuidades en suelos y rocas se deberán describir detallando si son fisuras, fallas, diaclasas, planos, etc., incluyendo su ubicación, dirección y ángulo respecto de la vertical. Asímismo se describirán las separaciones, la textura de sus superficies (áspera, lisa, lustrosa, etc.) y el eventual material que las rellena. 8.1.2.3. Grado de alteración El grado de alteración será descripto utilizando la misma denominación presentada en los artículos 8.4.2.4. y 8.4.3.4. referidos a efectos de la intemperización y alteración de rocas. 8.1.2.4. Escala de resistencias En la Tabla 8.2. se presenta una escala de resistencias al corte en condiciones no drenadas en función del tipo de suelo. Tabla 8.2.Escala de resistencias al corte no drenadas

Tipo de suelos Resistencia al corte no drenada (kg/cm2)

Muy blando < 0,20 Blando 0,20 a 0,40 Firme 0,40 a 0,75 Rígido 0,75 a 1,50 Duro > 1,50

Cuando el suelo se presente cementado, se deberá tomar nota del efecto producido al introducir el espécimen seco en un recipiente con agua. 8.1.3. Características de los materiales constituyentes del suelo 8.1.3.1. Campo de validez Este artículo se refiere a aquellas características de los materiales que pueden ser descriptas en base a la examinación visual y táctil en muestras inalteradas o alteradas, como por ejemplo, el nombre del suelo, color, forma de la partícula y composición. 8.1.3.2. Designación del suelo


La designación del suelo se realiza en función tango de la distribución de tamaños (granulometría) como de las propiedades plásticas (plasticidad). Estas dos propiedades se utilizan porque pueden ser cuantificadas con razonable facilidad, precisión, repetitividad y en forma económica para fines descriptivos.

Estas dos propiedades permiten a su vez, determinar, en forma general, las propiedades ingenieriles de los suelos bajo cualquier condición de humedad natural a la que se encuentren los mismos. La Tabla 8.1. con la descripción e identificación de campo para los suelos proporciona una guía de cómo clasificar los suelos en función de la vista y el tacto. De esta manera se puede observar que, omitiendo los cantos rodados y bloques, todo suelo con un contenido igual o mayor que el 35% de material fino se deberá considerar limo y arcilla. Por otro lado, si dicho contenido es inferior al 35%, el suelo será descripto como arena o grava. Estos porcentajes granulométricos sólo pueden ser estimados en el campo, y con el fin de poder hacer la correcta clasificación de los suelos con precisión, se deberán llevar a cabo los ensayos de laboratorio correspondientes. Cuando los suelos gruesos son de naturaleza compuesta, se debe utilizar la terminología de la Tabla 8.3. para su descripción. Los porcentajes indicados excluyen los cantos rodados y bloques presentes en la muestra. La descripción de los suelos conteniendo cantos rodados y bloques se presenta en la Tabla 8.5. Tabla 8.3.Clasificación de suelos gruesos en base a la granulometría

Material Composición de la fracción gruesa

Grava ligeramente arenosa < 5% arena Grava arenosa 5% a 20% arena

Grava muy arenosa ≥ 20% arena Grava o Arena Proporciones iguales de grava y arena

Arena muy gravosa ≥ 20% grava Arena gravosa 5% a 20% grava

Arena ligeramente gravosa < 5% grava Los suelos finos, ya sea que estos se encuentren aislados o como matriz de un suelo compuesto, podránueden ser clasificados de acuerdo con la Tabla 8.4. Tabla 8.4.Clasificación de suelos finos en base a la plasticidad

Índice de plasticidad Límite líquido

Baja plasticidad < 35% Media plasticidad 35% a 50% Alta plasticidad 50% a 70%

Muy alta plasticidad 70% a 90% Extremadamente alta plasticidad > 90%


Los suelos muy gruesos (más del 50% de la muestra es muy gruesa y mayor de 60 mm) generalmente sólo pueden ser descriptos cuando se los expone a la vista en calicatas o excavaciones y en base a una estimación visual de dicha fracción. La subdivisión propuesta en la Tabla 8.5. permite la clasificación de la fracción de suelos muy gruesos. Tabla 8.5. Clasificación de suelos muy gruesos estimando la fracción muy gruesa

Tipo de suelo Estimación de la fracción muy gruesa

Bloques o Bloques con gravas < 50% tiene tamaño de bloque (> 200 mm) Cantos rodados o Cantos rodados con grava < 50% tiene tamaño de canto rodado

(60 mm a 200 mm) Cuando se estuviese en presencia de mezclas de suelos finos, gruesos y muy gruesos, los mismos serán clasificados mediante la combinación de las descripciones especificadas en las Tablas 8.3., 8.4. y 8.5., comenzando por aquellos de mayor porcentaje en la muestra y siguiendo en sentido decreciente. La descripción de la muestra basada en el color, se encuentra detallada en la última columna de la Tabla 8.1. Cuando se requiera mayor precisión, se deberá recurrir a los sistemas de cartas cromatográficas. Cuando el proyecto lo requiera, se deberá incluir la descripción de la forma de las partículas, así como su composición. Dicha descripción se deberá basar en la forma general de las partículas, su angulosidad (indica el grado de redondeamiento o abrasión de sus cantos y extremos) y textura superficial (indica el grado de abrasión de su superficie). Los términos que se deben utilizar se detallan en la Tabla 8.6. Tabla 8.6. Descripción de propiedades

Propiedad Término

Forma equidimensional plana

elongada plana y elongada

irregular Angulosidad angular

subangular subredondeada

redondeada Textura superficial áspera

lisa lustrosa

8.1.3.3 Suelos artificiales y rellenos Debido a que estos suelos son casi imposibles de clasificar desde el punto de vista de la cuantificación de propiedades ingenieriles, se hace indispensable una exhaustiva descripción visual. Para ello se deberá contar con la siguiente información:


(a) Origen del material, (b) Presencia de grandes interferencias enterradas (p.e. bloques de hormigón,

mampostería, tanques, etc.), (c) Presencia de oquedades, (d) Desperdicios químicos o venenosos, (e) Materia orgánica, indicando el grado de descomposición, (f) Olores penetrantes, (g) Colores que llamen la atención, (h) Fechas legibles en diarios enterrados, (i) Signos de calentamiento bajo la superficie (p.e. vapores que emanan de las

exploraciones), 8.1.4. Formación geológica, era y tipo de depósito Cuando el proyecto lo exija y sea posible, se deberán identificar las formaciones geológicas que puedan ser determinadas con precisión. No obstante esto y como generalmente es muy difícil determinar una formación geológica a partir de muestras obtenidas de perforaciones, será necesario realizar la apertura de grandes sectores con el fin de visualizar los cortes trasversales de suelos. Se evitarán las conjeturas cuando no se obtenga con certeza la formación geológica. 8.2. CLASIFICACIÓN DE LOS SUELOS 8.2.1. Uso del sistema de clasificación El sistema de clasificación de suelos será el indicado por las especificaciones particulares del proyecto, pero como guía general se podrá utilizar el Sistema de Clasificación de AASHTO en los casos de Investigaciones Geotécnicas destinadas al diseño o verificación de pavimentos (obras viales, playas de estacionamiento y acopio, rellenos, materiales de aporte, sectores a ser compactados, etc.) y el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS, Casagrande) para las restantes. 8.2.2. Distinción entre descripción y clasificación de los suelos Una descripción completa brindará información detallada sobre la granulometría, plasticidad, color, características de la partícula, origen, ubicación estratigráfica y comportamiento del suelo en cuestión observado en la muestra obtenida o en la exploración. Excepcionalmente se podrán encontrar dos suelos con idéntica descripción. Por el otro lado, la clasificación de suelos los ubica dentro de unos pocos grupos, en base a características de granulometría y plasticidad determinadas sobre muestras alteradas. Estas características pocas veces reflejan la realidad del suelo, constituyendo sólo una guía de como se va a comportar dicho suelo cuando se lo utilice como material de construcción, bajo diferentes estados de carga y de contenido de humedad.


8.2.3. Sistema unificado de clasificacion de suelos (casagrande) El Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS) tiene por objetivo proveer una clasificación cualitativa de los suelos de origen mineral u orgánico-mineral con fines ingenieriles, a partir de ensayos de laboratorio que determinan sus propiedades granulométricas y de plasticidad. Dicho sistema no clasifica cuantitativamente a los suelos, razón por la cual, no debe ser utilizado para la determinación de propiedades ingenieriles (resistencia al corte, etc.) ni para la estimación del comportamiento carga vs. deformación del suelo o del sistema suelo-estructura.

CL-ML 4

10 7

20

30

40

50

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0 10 16 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 LIMITE LIQUIDO - LL (%)

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– IP

(%)

Figura 8.2.3. Carta de plasticidad En base a lo anterior, los suelos quedarán clasificados bajo el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos de acuerdo con la Tabla 8.7. y la definición de cada tipo de suelo será la que se detalla a continuación:

(a) Arcilla: suelo pasante el tamiz #200 (75 µm) de la serie estandarizada de U.S. que presenta características plásticas bajo diferentes contenidos de humedad y que puede alcanzar una dureza considerable en condiciones secas. Desde el punto de vista de la clasificación SUCS, la arcilla es un suelo o parte de un suelo de grano fino, con índice de plasticidad igual o mayor que 4, cuya representación en la Carta de Plasticidad (ver la Figura 8.2.3.) está por encima de la Recta “A”.

(b) Grava: partículas de roca que pasan el tamiz de 3” (75 mm) y que son retenidas

por el tamiz #4 (4,75 mm) de la serie estandarizada de U.S., aceptando la siguiente subdivisión: i) gruesa: pasa el tamiz de 3” (75 mm) y queda retenida por el tamiz ¾” (19 mm) ii) fina: pasa el tamiz de ¾” (19 mm) y queda retenida por el tamiz #4 (4,75 mm)


(c) Arcilla orgánica: arcilla con suficiente contenido de material orgánico como para alterar las propiedades del suelo. Desde el punto de vista de la clasificación, la arcilla orgánica se clasifica como arcilla, con la salvedad que su límite líquido después de secado en horno es menor que el 75% del límite líquido antes de ser secado en horno.

(d) Limo orgánico: limo con suficiente contenido de material orgánico como para

alterar las propiedades del suelo. (e) Turba: suelo compuesto por vegetales en varias etapas de descomposición,

generalmente acompañadas por un hedor orgánico, de color marrón oscuro a negro, consistencia esponjosa y con textura variable entre fibrosa y amorfa.

(f) Arena: partículas de roca que pasan el tamiz # 4 (4,75 mm) y que son retenidas

por el tamiz #200 (75 µm) de la serie estandarizada de U.S., aceptando la siguiente subdivisión: i) gruesa: pasa el tamiz #4 (4,75 mm) y queda retenida por el tamiz #10

(2,00 mm) ii) mediana: pasa el tamiz #10 (2,00 µm) y queda retenida por el tamiz #40

(4,25 µm) iii) fina: pasa el tamiz #40 (4,25 µm) y queda retenida por el tamiz #200 (75 µm)

(g) Limo: suelo pasante el tamiz #200 (75 µm) de la serie estandarizada de U.S. que presenta pocas o nulas características plásticas. Desde el punto de vista de la clasificación SUCS, el limo es un suelo o parte de un suelo de grano fino, con Índice de Plasticidad menor que 4, cuya representación en la Carta de Plasticidad está por debajo de la Recta “A”.


Tabla 8.7. Sistema unificado de clasificación de suelos Clasificación Tipo de suelo

Clasificación Grupo Nombre

SUELOS GRUESOS

Gravas Gravas limpias Cu ≥ 4 y 1 ≤ Cc ≤ 3

GW Grava bien graduada

Más del 50% es retenido en tamiz #200

Más del 50% de la fracción gruesa

es retenida en tamiz #4

Menos de 5% de finos

Cu < 4 y/o 1 > Cc >3

GP Grava mal graduada

Gravas con finos Finos clasifican como ML o MH

GM Grava limosa

Más de 12% de finos

Finos clasifican como CL o CH

GC Grava arcillosa

Arenas Arenas limpias Cu ≥ 6 y 1 ≤Cc ≤ 3

SW Arena bien graduada

50% o más de la fracción gruesa pasa el tamiz #4

Menos de 5% de finos

Cu < 6 y/o 1 > Cc >3

SP Arena mal graduada

Arenas con finos Finos clasifican como ML o MH

SM Arena limosa

Más de 12% de finos

Finos clasifican como CL o CH

SC Arena arcillosa

SUELOS FINOS Limos y arcillas Inorgánico IP > 7 y cae sobre o arriba de la recta “A”

CL Arcilla de baja plasticidad

Más del 50% pasa el tamiz #200

LL < 50 IP < 4 o cae debajo de la

recta “A”

ML Limo de baja plasticidad

Orgánico LL < 0,75 OL Arcilla orgánica OL Limo orgánico Limos y Arcillas Inorgánico IP cae sobre o

arriba de la recta “A”

CH Arcilla de alta plasticidad

LL ≥50 IP cae debajo de la recta “A”

MH Limo de alta plasticidad

Orgánico LL < 0,75 OH Arcilla orgánica OH Limo orgánico SUELOS MUY ORGANICOS

Prima la materia orgánica, color oscuro y hedor orgánico

PT Turba

8.2.4. Sistema de clasificación AASHTO El Sistema de Clasificación AASHTO para usos viales y de rellenos controlados tiene por finalidad proporcionar una clasificación cualitativa de los suelos de origen mineral u orgánico-mineral con fines ingenieriles, a partir de ensayos de laboratorio que determinan sus propiedades granulométricas y de plasticidad. El Sistema agrupa a los suelos en siete grupos y subgrupos basados en fórmulas empíricas. Dicho sistema no clasifica cuantitativamente a los suelos, razón por la cual, no debe ser utilizado para la determinación de propiedades ingenieriles (resistencia al corte, etc.) ni para la estimación del comportamiento carga-deformación del suelo o del sistema suelo-estructura. Este Sistema se utilizará principalmente cuando se requiera una clasificación precisa de los suelos para su utilización como material de aporte y cuando forme parte de estructuras (bases, sub bases, terraplenes, presas, etc.). Reglamento CIRSOC 401 Cap. 8 -167

Los suelos se clasifican bajo el Sistema de Clasificación AASHTO de acuerdo con la Tabla 8.8. y las siguientes definiciones:

(a) Canto rodado: fragmentos de roca redondeados, generalmente por intemperización o abrasión, retenidos por el tamiz de 3” (75mm).

(b) Arena gruesa: partículas de roca o suelo que pasan el tamiz # 10 (2mm) y

quedan retenidas por el tamiz # 40 (425µm). (c) Arena fina: partículas de roca o suelo que pasan el tamiz # 40 (425µm) y quedan

retenidas por el tamiz # 200 (75µm). (d) Grava: partículas de roca que pasan el tamiz de 3” (75mm) y quedan retenidas en

el tamiz # 10 (2mm). (e) Arcilla limosa: partículas de suelo fino que pasan el tamiz # 200 (75µm). (f) Limo: partículas de suelo fino que pasan el tamiz # 200 (75µm) y que tienen un

Indice de Plasticidad menor o igual que 10. (g) Arcilla: partículas de suelo fino que pasan el tamiz # 200 (75µm) y que tienen un

Indice de Plasticidad mayor a 11.


Tabla 8.8. Sistema de Clasificación AASHTO Clasificación General Materiales Granulares

(≤ 35% pasa tamiz #200) Materiales limo arcillosos (> 35% pasa tamiz #200)

Clasificación Grupo

A-1 A-2 A-7

% que pasa los siguientes tamices

A-1-a

A-1-b

A-3

A-2-4 A-2-5 A-2-6 A-2-7

A-4 A-5 A-6

A-7-5 A-7-6

# 10 (2mm) 50 máx - - - - - - - - - - -# 40 (425mm) 30 máx 50 máx 52 mín - - - - - - - - -# 200 (75�m) 15 máx 25 máx 10 máx 35 máx 35 máx 35 máx 35 máx 36 mín 36 mín 36 mín 36 mín 36 mín Características fracción pasante # 40

Límite Líquido

- - - 40 máx 41 mín 40 máx 41 mín 40 máx 41 mín 40 máx 41 mín 40 máx

Indice de Plasticidad 6 máx 6 máx S.P. 10 máx 10 máx 11 mín 11 mín 10 máx 10 máx 11 mín 11 mín 1 10 máx 2Materiales característicos Fragmentos de

roca, grava, arena Arena fina

Arena y grava limosa o arcillosa Limo Arcilla

Descripción general como sub base

Excelente a bueno Regular a malo

Nota. 1: El Indice de Plasticidad del subgrupo A-7-5 es menor o igual que el Límite Líquido menos 30. 2: El Indice de Plasticidad del subgrupo A-7-6 es mayor que el Límite Líquido más 30.


8.2.5. Descripción de los suelos durante el ensayo de penetración estandar Dicha descripción tiene por finalidad complementar la clasificación del suelo, pero no debe ser utilizada independientemente, sin previa clasificación, por cualquiera de los métodos antes mencionados. Tabla 8.9. Descripción de los suelos en función de la compacidad relativa

Arcillas y Limos Arenas y Gravas SPT (N) Descripción SPT (N) Descripción

0 a 2 Muy blandos 0 10 Sueltas 2 a 4 Blandos 10 a 30 Medianamente densas 4 a 8 Medianamente compactos 30 a 50 Densas

8 a 15 Compacto > 50 Muy densas 15 a 30 Muy compactos 30 a 50 Duras

> 50 Muy duras 8.3. PROCEDIMIENTOS DE LABORATORIO Y DE TIPO RÁPIDO PARA LA CLASIFICACIÓN Y ELECCIÓN DEL PROCEDIMIENTO 8.3.1. Elección del procedimiento Cuando se disponga de un laboratorio completo como para que la clasificación pueda ser realizada según el Método SUCS o AASHTO, este deberá ser utilizado. No obstante ello, para un primera clasificación, sujeta a modificaciones de acuerdo con los resultados de laboratorio o cuando se quiera clasificar el suelo en obra y no se posea un laboratorio completo, se recurrirá a la inspección de la muestra y se realizarán los procedimientos básicos que se indican en los artículo 8.3.2. y 8.3.3. 8.3.2. Procedimiento rápido de granulometría El procedimiento rápido consiste en hacer prevalecer el juicio basado en la apariencia y tacto de la muestra. A simple vista se podrán detectar las partículas de 75 µm, que diferencian los suelos finos de los gruesos y que presentan consistencia áspera cuando se los frota entre los dedos no llegando a ser granular. La distinción entre grava y arena es más sencilla, por cuanto su diferencia en tamaño es de 2 mm, fácilmente detectable a simple vista. La descripción de bien o mal graduado también puede ser realizada mediante inspección visual; aunque es más difícil en arenas que en gravas. 8.3.3. Procedimiento rápido de plasticidad 8.3.3.1 Métodos La posibilidad de determinar el grado de plasticidad de un suelo queda limitado a diferenciar si el mismo corresponde a la fracción fina o gruesa de la muestra, pero no


permite determinar si es de alta o baja plasticidad. Sólo aproximaciones muy groseras pueden ser estimadas sobre el rango de variación del Límite Líquido. 8.3.3.2. Cohesión y plasticidad de suelos gruesos Para la examinación de una muestra de esta naturaleza, se deberá tomar un trozo de ella, distribuirlo sobre una superficie, triturarlo golpeándolo con un objeto pesado o pisarlo. Un puñado de éste será remoldeado y apretado en las manos, pudiendo ser necesario agregarle un poco de agua y retirar las gravas más grandes. Un suelo demuestra poseer cohesión cuando, a determinados contenidos de humedad, sus partículas se pegan brindando una masa de relativa firmeza. Un suelo demuestra poseer plasticidad cuando, a determinados contenidos de humedad, puede ser deformado sin que se rompa. Generalmente, podrá ser diferenciable la presencia de arcilla o limo, pero no el grado de plasticidad; siendo fácilmente confundibles los limos, graficables cerca de la Recta “A”, con arcillas. 8.3.3.3. Plasticidad de los suelos finos La plasticidad de los suelos finos se puede determinar conformando un cordón de suelo con diámetro uniforme, mediante el agregado de agua, para posteriormente volverlo a amasar hasta que dicho cordón se agriete por secado cuando alcance un diámetro aproximado de 3 mm, como en el ensayo de Límite Plástico. En estas condiciones, las arcillas inorgánicas de alta plasticidad tiene un comportamiento más rígido y firme; mientras que las de baja plasticidad tienden a desmoronarse. Los limos inorgánicos conforman cordones poco rígidos, blandos y muy desmoronables. 8.4. DESCRIPCIÓN DE LAS ROCAS PARA USOS INGENIERILES 8.4.1. Características de la masa y materiales constituyentes 8.4.1.1. Introducción En la mayor parte de las rocas, la presencia de discontinuidades, cavidades y los efectos de la acción de la intemperización influyen significativamente sobre el comportamiento de las mismas para usos ingenieriles. Por esta razón, el método utilizado por este Reglamento para la descripción de las rocas, hace hincapié en dichas características. La clasificación realizada desde el punto de vista geológico requiere de la consideración detallada de aspectos mineralógicos y petrográficos, que pueden ser del interés del ingeniero en situaciones particulares. Las propiedades ingenieriles de las rocas no pueden ni deben ser inferidas a partir de la clasificación geológica. La clasificación geológica sólo debe ser utilizada para apreciar la estructura geológica de un área, establecer correlaciones geológicas entre las muestras obtenidas de las perforaciones y para distinguir los bloques de roca de macizos rocosos y de la roca madre. Dicha información también será de importancia cuando se requiera utilizar la roca como material de construcción.


En los artículos 8.4.1.2. y 8.4.2. se describen las características de las rocas y de los macizos que pueden ser determinadas a través de ensayos de laboratorio sobre especímenes obtenidos en superficie, perforaciones y excavaciones. 8.4.1.2. Descripción general Las rocas aflorantes, los testigos de perforación y las muestras obtenidas de excavaciones deberán ser descriptas, en términos generales, en la siguiente secuencia:

(a) Color (b) Tamaño de la partícula (c) Textura y estructura (d) Estado de intemperización (e) Nombre de la roca (en mayúscula, por ejemplo GRANITO) (f) Resistencia (g) Otras características y propiedades

8.4.2. Descripción de los materiales de las rocas 8.4.2.1. Color La descripción de las rocas deberá seguir las indicaciones de la Tabla 8.1.(última columna). 8.4.2.2. Tamaño de la partícula Un esquema de clasificación descriptiva se presenta en la Tabla 8.1., columna 2, en la cual el tamaño de la partícula hace referencia al tamaño promedio del mineral o fragmento de roca constitutivo de la roca. Generalmente, será suficiente una apreciación visual aunque a veces se deberá recurrir a una lupa de mano para determinar los materiales de grano fino o amorfos. La apreciación visual, sin asistencia de algún elemento o instrumento, será aproximadamente de 0,06 mm. 8.4.2.3. Textura y configuración La textura de una roca se refiere a los granos individuales de la misma, mientras que la configuración hace referencia a la disposición y ubicación de los granos en la roca, o a determinadas orientaciones preferenciales. Los términos usuales para describir estas características son, entre otros: cristalina, criptocristalina, granular, amorfa, vidriosa, etc. La examinación de la textura deberá ser realizada con la ayuda de una lupa de mano o de un microscopio sobre un corte delgado de roca. La textura de una roca se refiere a su apariencia física o características de la misma, incluyendo aspectos geométricos, la relación entre ellos, las partículas constitutivas, etc. Por ejemplo, el tamaño, la forma y distribución en la roca de las partículas constituyentes de una roca sedimentaria; o la cristalinidad, o la granularidad de las partículas constituyentes de una roca ígnea.


La configuración, se refiere principalmente, a la disposición de los granos constituyentes de la roca en sí misma. Por ejemplo, en una roca sedimentaria, la configuración es la orientación en el espacio, o su ausencia, de los elementos (granos, cristales, cementicios) que la constituyen. En el caso de rocas ígneas y otras cristalinas, se refiere al patrón de orientación de las partículas cristalinas y no cristalinas. 8.4.2.4. Efectos de la intemperización y alteración La descripción de la intemperización de las rocas es de suma importancia por cuanto la mayor parte de las construcciones en roca son superficiales, siendo esta la zona mayormente afectada por la intemperización. La intemperización, dominada por efectos de la desintegración mecánica se deberá diferenciar de la descomposición química. Generalmente, ambos fenómenos ocurren simultáneamente, pero dependiendo de las condiciones climáticas locales, uno suele predominar sobre el otro. La desintegración mecánica ocasiona la intensificación de las discontinuidades, la formación de nuevas discontinuidades por fractura, etc. La descomposición química conlleva la degradación de los minerales conteniendo silicatos a arcillas. El efecto inmediato de la descomposición química es la decoloración de la roca afectada. La solución es un fenómeno que se da en minerales con contenidos de carbonato y de sales marinas. En la Tabla 8.10. se establece un esquema descriptivo para diferentes grados de intemperización de rocas. Tabla 8.10. Grados de intemperización en rocas

Término Descripción

Fresco No hay signos visibles de la intemperización

Descolorido El color original de la roca sana ha cambiado. La intensidad del cambio de color debe ser informado. Si el cambio de color se aprecia sólo en algunas áreas o queda restringido a ciertos constituyentes debe ser informado.

Descompuesto La roca ha sido alterada hasta lograr las características de un suelo aunque la configuración de los materiales sigue intacta. Algunos o todos los granos de minerales se han descompuesto.

Desintegrado La roca ha sido alterada hasta lograr las características de un suelo aunque la configuración de los materiales sigue intacta. La roca se convirtió en un suelo friable donde los granos de minerales no se han descompuesto.

Esta descripción puede ser complementada con términos como, por ejemplo, “parcialmente” descolorida, “totalmente” descolorida o “ligeramente” descolorida. Cuando se deba determinar y cuantificar el estado de intemperización con el fin de establecer si la roca es apta para los usos ingenieriles, se deberá recurrir a un estudio petrográfico mediante análisis microscópico de corte delgado de la roca investigada.


8.4.2.5. Nombre de las rocas Para identificar las rocas destinadas a uso ingenieril, en la Tabla 8.11. se presenta una guía tentativa, que sigue la práctica geológica habitual. No obstante esta orientación, la clasificación de las rocas debe ser realizada por un profesional con incumbencias y suficiente experiencia. Las propiedades ingenieriles de las rocas no pueden ser determinadas en base a la designación de las mismas establecidas en la Tabla 8.11. Tabla 8.11. Guía tentativa para identificar a las rocas para el uso ingenieril (en preparación)


8.4.2.6. Resistencia En la Tabla 8.12 se especifica una escala de resistencias, basada en el ensayo de compresión simple. Tabla 8.12. Resistencia de las rocas

Resistencia a la compresión simple Término (MPa) (kg/cm2)

Muy débil < 1,25 < 12,5 Débil 1,25 a 5 12,5 a 50

Medianamente débil 5 a 12,5 50 a 125 Moderadamente resistente 12,5 a 50 125 a 500

Resistente 50 a 100 500 a 1000 Muy resistente 100 a 200 1000 a 2000

Extremadamente resistente > 200 > 2000 La resistencia a la compresión simple de las rocas dependerá del contenido de humedad del testigo, de la anisotropía y del procedimiento de ensayo. 8.4.2.7. Estado de fractura Los criterios aplicables para determinar cualitativamente la calidad de la roca y su estado de fractura a través de los testigos obtenidos son varios y entre otros se destacan: la recuperación porcentual, RQD (“Rock Quality Description”), perfil de fracturas etc. El método más simple es el de la recuperación porcentual, donde la suma total de los trozos recuperados se coteja frente a la longitud total de la carrera, mientras que el procedimiento RQD sólo contempla los trozos recuperados de una longitud igual o mayor a los 100 mm. El criterio del perfil de fractura cuenta las fracturas naturales observadas en la veta de roca recuperada sobre una longitud arbitraria. En la Tabla 8.13. se presenta la descripción de la calidad de las rocas en base al criterio RQD. Tabla 8.13. Calidad de las rocas basado en el criterio RQD

RQD (%)

Término

0 a 25 Muy pobre 25 a 50 Pobre 50 a 75 Regular 75 a 90 Buena

90 a 100 Excelente También se puede utilizar, como determinación cualitativa de la calidad de la roca, el cociente entre la velocidad de la onda de corte, determinada en el campo mediante procedimientos geofísicos, y la misma medida en el laboratorio.


8.4.3. Descripción de la masa de las rocas 8.4.3.1. Introducción La descripción de las masas de las rocas deberá incluir información extra por cuanto las mismas son descriptas como material, es decir que hay que verlas como una formación y no como un elemento aislado. En primera instancia las rocas deben ser descriptas como materiales y seguidamente agregarles información sobre discontinuidades y otras características necesarias, desde el punto de vista ingenieril, como se especifica a continuación:

(a) Descripción de los tipos de roca dentro de la misma formación o masa rocosa, refiriéndolas a las principales estructuras geológicas

(b) Magnitud, dirección, sentido, naturaleza, separación y apertura de los labios de las discontinuidades y fallas

(c) Detalles del perfil de intemperización 8.4.3.2. Estructura La descripción de la estructura de una formación rocosa se refiere a las características de textura en el plano observado. Cuando sea posible se deberán utilizar términos comunes, como por ejemplo, en rocas sedimentarias utilizar laminadas, depositadas; en rocas metamórficas acompañarlas por foliadas, franjas; las rocas ígneas pueden ser masivas, franjas fluyentes. La Tabla 8.14. especifica los términos utilizados para describir la separación entre las estructuras planas. Tabla 8.14. Separación de estructuras planas

Separación Término

> 2m Muy grueso 600mm a 2m Grueso

200mm a 600mm Mediano 60mm a 200mm 20mm a 60mm

Fino Muy fino

6mm a 20mm Gruesamente laminada (sedimentaria) Angosta (metamórfica e ígnea)

< 6mm Finamente laminada (sedimentaria) Muy angosta (metamórfica e ígnea)

8.4.3.3. Discontinuidades Las discontinuidades en el macizo rocoso, representadas por las juntas, fisuras, fracturas, fallas, planos de corte, planos de flexión, etc., deben ser identificadas y descriptas en la investigación geotécnica en rocas y deben constar en los informes técnicos de campo y de laboratorio.


Las superficies de dichas discontinuidades se deberán describir detallando si las mismas se encuentran separadas, juntas, cementadas, rellenas y si su textura es lisa, áspera,

uniforme, pareja, irregular, plana o curva. Si la discontinuidad está rellena con suelo, dicho material deberá ser descripto de acuerdo con las especificaciones sobre clasificación y descripción de suelos del presente Reglamento. Debido a que generalmente las discontinuidades, se dan dentro del macizo rocoso en diferentes direcciones, y en virtud de que las perforaciones sólo brindan información unidimensional, para una completa descripción del patrón de discontinuidades se deberá exponer al macizo mediante la excavación del mismo. La Tabla 8.15. se deberá utilizar para describir las separaciones de discontinuidades en una dimensión. Tabla 8.15. Separación unidimensional de discontinuidades

Separación Término

> 2m Muy separadas 600mm a 2m Separadas

200mm a 600m Medianamente separadas 60mm a 200mm Juntas 20mm a 60mm Muy juntas

< 20mm Extremadamente juntas La Tabla 8.17. se utilizará para describir las separaciones de las discontinuidades tridimensionales. En dicha descripción deberá constar la forma y dimensiones de los bloques delimitados por esas discontinuidades. Los bloques de roca pueden ser aproximadamente equidimensionales, laminares o con forma de columna. Dicha descripción no puede ni debe ser obtenida de la observación de los testigos de roca recuperados de las perforaciones, sino que sólo puede ser obtenida de la exposición del macizo rocoso a una excavación. Tabla 8.17. Descripción de los bloques

Máxima dimensión Primer Término

> 2m Muy grande 600mm a 2m Grande

200mm a 600m Mediano 60mm a 200mm Pequño

< 60mm Muy pequeño Descripción del bloque Segundo Término

Aproximadamente equidimensional Bloque Priman dos dimensiones frente a la tercera Laminar Prima una dimensión frente a las otras dos Columnar


8.4.3.4. Intemperización del macizo rocoso Los estados de la intemperización del macizo rocoso se basan en la determinación de la intemperización de las rocas y discontinuidades del mismo. Los términos presentados en la Tabla 8.18, constituyen sólo una guía y pueden ser modificados con el fin de adecuarlos a cada situación particular. Tabla 8.18. Estados de la intemperización del macizo rocoso

Término Descripción Estado

Fresco No se aprecia a simple vista indicios de intemperización, tal vez leve descoloramiento en las superficies de las discontinuidades

I

Levemente intemperizado

Descoloramiento de las superficies de las rocas y de las discontinuidades. Todos los materiales de las rocas pueden estar descoloridos

II

Moderadamente intemperizado

Menos de la mitad del material rocoso está descompuesto o desintegrado a un suelo. Roca fresca o descolorida está presente en forma discontinua

III

Altamente intemperizado

Más de la mitad del material rocoso está descompuesto o desintegrado a un suelo. Roca fresca o descolorida está presente en forma discontinua

IV

Completamente intemperizado

Todo el material rocoso está descompuesto o desintegrado a un suelo. La estructura del macizo rocoso sigue mayormente intacta

V

Suelo residual

Todo el material rocoso está descompuesto o desintegrado a un suelo. La estructura del macizo rocoso está totalmente destruida. Ha habido un cambio total del volumen pero el suelo todavía está en el lugar del macizo, no ha sido mayormente transportado

VI


ANEXOS A.1. INFORMACIÓN REQUERIDA POR LOS ESTUDIOS DE GABINETE A.1.1. Relevamiento general del terreno

(a) Ubicación del predio en mapas o planchetas oficiales, (b) Relevamiento aéreo, cuando sea necesario, (c) Perímetros del terreno, líneas de edificación, etc, (d) Topografía y características del drenaje, (e) Obstrucciones aéreas (por ejemplo, líneas de transmisión), (f) Indicaciones de obstrucciones debajo del terreno natural, (g) Diferencias encontradas en el terreno con lo publicado en mapas o planchetas

oficiales, (h) Ubicación de los puntos fijos para topografía, (i) Información meteorológica, cuando sea necesario, (j) Información mareográfica y de crecidas, cuando sea necesario, y de corrientes en

el caso de puentes sobre ríos. A.1.2. Permisos de usos y restricciones

(a) Restricciones reglamentarias nacionales para la utización del terreno superficial, y en profundidad, para áreas urbanas y rurales,

(b) Restricciones reglamentarias locales para la utización del terreno superficial, y en profundidad, para áreas urbanas y rurales,

(c) Terrenos y edificios históricos, patrimonios nacionales y de la humanidad. A.1.3. Accesos permanentes y transitorios

(a) Caminos (verificar quien es el propietario), (b) Ferroviarios, (c) Por agua, (d) Por aire.

A.1.4. Condiciones del terreno

(a) Mapas geológicos, (b) Informes geológicos, (c) Historia de inundaciones, erosión, deslizamientos y hundimientos, (d) Información en poder de entes nacionales y locales, (e) Registros de investigaciones y construcciones adyacentes, (f) Sismicidad.

Reglamento CIRSOC 401 Anexos, 1

A.1.5. Origen de los materiales para la construcción

(a) Materiales naturales, (b) Materiales de desecho, (c) Materiales no locales.

A.1.6. Drenajes y alcantarillado

(a) Autoridades regulatorias, (b) Identificar los sistemas de alcantarillado y condiciones de drenaje, (c) Ubicación y nivelación de los sistemas de alcantarillado, detallando dimensiones,

dirección del escurrimiento y tipo, (d) Determinación de sus caudales actuales y capacidad para absorber mayores, (e) Cursos de agua cercanos en que se puedan descargar los sistemas de

alcantarillado una vez que las aguas sean tratadas, hasta lograr las exigencias vigentes,

(f) Lugares para depositar desechos sólidos, (g) Riesgo de inundación.

A.1.7. Suministro de agua

(a) Autoridades regulatorias, legislación vigente y proveedores, (b) Ubicación, dimensiones y profundidades de dichas fuentes, (c) Características de presión de las fuentes, (d) Análisis químico del agua, (e) Disponibilidad de mayor suministro eventual, (f) Requerimientos de almacenaje, (g) Suministro de agua para combatir incendios, (h) Tarifas para la conección y provisión, (i) Ubicación y calidad de probables suministros adicionales.

A.1.8. Provisión de electricidad

(a) Autoridades regulatorias, legislación vigente y proveedores, (b) Ubicación y capacidad de suministro, (c) Voltajes, faces y frecuencias, (d) Capacidad de provisión extra, (e) Requerimientos para transformar, (f) Tarifas para la conección y provisión.

A.1.9. Provisión de gas

(a) Autoridades regulatorias, legislación vigente y proveedores, (b) Ubicación y capacidad de suministro, (c) Tipo de gas, calidad térmica y presión, (d) Capacidad de provisión extra, (e) Tarifas para la conección y provisión.

Reglamento Argentino de Estudios Geotécnicos Anexos, 2

A.1.10. Teléfono

(a) Autoridades regulatorias, legislación vigente y proveedores, (b) Ubicación de las líneas telefónicas, (c) Tarifas para la conección y provisión.

A.11. Restricción bioambiental. Impacto ambiental A.2. FUENTES DE INFORMACION PARA LOS ESTUDIOS DE GABINETE A.2.1. Ubicación

(a) Mapas y planchetas de escalas grandes, (b) Mapas y planchetas de escalas pequeñas, (c) Otros publicaciones públicas y privadas vigentes.

A.2.2. Información geológica

(a) Mapas geológicos, (b) Memorias e informes geológicos, (c) Registro de sondeos y relevamientos geológicos.

A.2.3. Información geotécnica

(a) Mapas geotécnicos, (b) Memorias e informes geotécnicos, (c) Registro de sondeos y relevamientos geotécnicos.

A.2.4. Información hidrográfica

(a) Cartas hidrográficas, (b) Tabla de mareas.

A.2.5. Información meteorológica

(a) Informes históricos diarios, mensuales, anuales, etc., (b) Estadísticas,

A.2.6. Información sismológica

(a) Se deberá obtener del Instituto Nacional de Prevención Sísmica (INPRES) hasta tanto esté redactado el documento INPRES-CIRSOC correspondiente.


A.3. LISTADO DE ELEMENTOS A CONSIDERAR PARA EL RECONOCIMIENTO DEL PREDIO A.3.1. Preparativos

(a) Cuando sea posible se deberá disponer de lo siguiente: plano de predio, mapas de ubicación, mapas geológicos y fotos aéreas,

(b) Certeza de haber obtenido los permisos de paso y de ocupación, (c) Cuando no aparece en la información disponible algún hecho destacable, como

por ejemplo signos de inundación, derrumbes, etc. pero que si son evidentes en el predio, dar aviso a la autoridad correspondiente.

A.3.2. Información general

(a) Recorrer todo el predio a pie cuando sea posible, (b) Ubicar el sector de trabajos, obrador, acopio, etc. en los planos, (c) Observar y registrar si hay diferencias u omisiones entre los mapas, planchetas y

planos con la realidad del predio, (d) Inspeccionar y registrar detalles de estructuras existentes, (e) Observar y registrar obstrucciones, (f) Verificar los accesos (caminos, puentes, tranqueras) para el tráfico durante la

construcción y el paso de cargas pesadas y de grandes dimensiones, (g) Verificar y registrar niveles de agua, dirección de escurrimientos y flujo de ríos,

arroyos, canales, etc. y marcas de inundaciones y mareas cuando sean relevantes,

(h) Observar y registrar el estado de las construcciones cercanas y la posibilidad de ue sean afectadas por los trabajos.

A.3.3. Información del terreno

(a) Estudiar y registrar las características del terreno, preferentemente cotejando con mapas geológicos y fotografías aéreas,

(b) Registrar el tipo de vegetación, (c) Observar si las construcciones vecinas han sufrido asentamientos, (d) Observar la existencia de hundimientos recientes.

A.3.4. Inspección del predio para la investigación geotécnica

(a) Inspeccionar y registrar los accesos a las áreas de trabajo, (b) Observar y registrar las obstrucciones en las áreas de acceso y trabajo, (c) Ubicar y registrar posibles áreas para depósitos, oficinas y laboratorios de campo, (d) Identificar al propietario del predio, (e) Considerar posible indemización a pagar por daños y uso del predio, (f) Ubicar y registrar posibles fuentes de agua, (g) Registrar información sobre alojamientos, comidas, horarios de trabajo locales,

etc. cuando sea necesario, (h) Registrar información de servicios: teléfono, energía eléctrica, gas, agua,

transporte, taller mecánico, etc. cuando sea necesario.


A.4. LISTADO DE NORMAS DE ENSAYO MENCIONADAS EN ESTE REGLAMENTO

Tabla A.4.1. Listado de Normas IRAM vigentes

NORMAS IRAM

Descripción Designación

Suelos agrícolas. Métodos para la determinación de la resistencia específica a la penetración mediante IRAM 8017/1990

Agregados. Clasificación y descripción de las rocas más comunes y de sus minerales constituyentes IRAM 1517/1988

Rocas basálticas. Método de determinación de la estabilidad. Ensayo de inmersión en etanodiol (etilenglicol) IRAM 1519/1982

Método de ensayo de tenacidad de las rocas IRAM 1538/1951 NIO

Ensayo de dureza de rocas por frotamiento IRAM 1539/1950 NIO

Agregados gruesos para uso vial. Método de análisis del estado físico de la roca IRAM 1702/1981 Agregados gruesos para uso vial. Características basadas en el análisis del estado físico de la roca IRAM 1703/1981

Mecánica de suelos. Preparación de muestras IRAM 10500/1968

Mecánica de suelos. Método de determinación del límite líquido e índice de fluidez IRAM 10501/1968 Mecánica de suelos. Método de determinación del límite plástico e índice de plasticidad IRAM 10502/1968

Suelos disturbados. Método de determinación de la densidad relativa aparente IRAM 10503/1958

Suelo disturbados. Método de determinación de la concentración IRAM 10504/1959

Mecánica de suelos. Método de ensayo de consolidación unidimensional IRAM 10505/1972 Mecánica de suelos. Método de determinación de la humedad de absorción y de la densidad aparente de suelos granulares IRAM 10506/1983

Mecánica de suelos. Método de determinación de la granulometría mediante tamizado por vía húmeda IRAM 10507/1986

Mecánica de suelos. Método de ensayo de la permeabilidad de suelos granulares IRAM 10508/1984

Mecánica de suelos. Clasificación de suelos con propósitos ingenieriles IRAM 10509/1982 ASTM D 2487-00

Mecánica de suelos. Definiciones IRAM 10510/1971

Mecánica de suelos. Método de ensayo de compactación en laboratorio IRAM 10511/1972

Mecánica de suelos. Método de análisis granulométrico IRAM 10512/1977

Suelos disturbados. Método manual para la determinación del límite líquido IRAM 10513/1958 Mecánica de suelos. Método de determinación de la durabilidad de mezclas de suelo-cemento por congelamiento y deshielo IRAM 10514/1977

Mecánica de suelos. Preparación de muestras para análisis sedimentométricos para determinación de las constantes físicas IRAM 10515/1968

Mecánica de suelos. Reconocimiento y muestreo de suelos mediante barrenos o sondas IRAM 10516/1968

Mecánica de suelos. Método de determinación de la resistencia a la penetración y de obtención de muestras mediante sacatestigos abiertos longitudinalmente IRAM 10517/1970

Mecánica de suelos. Método de determinación de la resistencia a la compresión no confinada en suelos cohesivos IRAM 10518/1970

Mecánica de suelos. Método de laboratorio para la determinación de humedad IRAM 10519/1970 Mecánica de suelos. Método de determinación del valor soporte relativo a hinchamiento IRAM 10520/1971

Suelos. Clasificación por el sistema de índice de grupo IRAM 10521/1971 Mecánica de suelos. Método de ensayo de compactación de mezclas de suelo-cemento IRAM 10522/1972


NORMAS IRAM

Descripción Designación

Mecánica de suelos. Método de determinación precia del contenido de cemento Pórtland para la dosificación de mezclas de suelo-cemento IRAM 10523/1971

Mecánica de suelos. Método de ensayo de durabilidad por humedecimiento y secado en mezclas de suelo cemento IRAM 10524/1972

Mecánica de suelos. Suelos granulares. Método de determinación de la densidad relativa IRAM 10525/1982

Mecánica de suelos. Método del volumenómetro para la determinación de la densidad in-situ IRAM 10526/1975

Mecánica de suelos. Método de determinación de la relación carga-asentamiento en pilotes verticales IRAM 10527/1975

Mecánica de suelos. Método de determinación de la capacidad portante mediante cargas estáticas IRAM 10528/1984

Mecánica de suelos. Método de ensayo de compresión triaxial en suelos cohesivos no consolidados ni drenados IRAM 10529/1985

Mecánica de suelos. Método de ensayo de la permeabilidad a carga variable en suelos cohesivos IRAM 10530/1988

Mecánica de suelos. Método de determinación de la permeabilidad in-situ por la técnica Lafranc IRAM 10531/1985

Mecánica de suelos. Método de determinación de la absorción de agua de un terreno, por la técnica de Lugeon IRAM 10532/1983

Mecánica de suelos. Método de determinación de la permeabilidad mediante el ensayo de bombeo IRAM 10533/1983

Mecánica de suelos. Método de ensayo de corte se suelos tipo consolidado drenado IRAM 10534/1986

Mecánica de suelos. Descripción de suelos mediante análisis tacto-visual IRAM 10535/1991 Mecánica de suelos. Determinación en campaña de la densidad a granel (comúnmente conocida como “peso unitario” o “densidad aparente”) mediante arena seleccionada

IRAM 10536/1993

Mecánica de suelos. Método para la determinación de la densidad “in-situ” de los suelos mediante la hinca estática de un cilindro de muestreo IRAM 10539/1992

Mecánica de rocas. Método de determinación de agua IRAM 10601/1986

Mecánica de rocas. Método de determinación de la densidad y de la porosidad IRAM 10602/1987 Mecánica de rocas. Método de determinación del índice de vacíos por la técnica de la absorción rápida IRAM 10603/1987

Mecánica de rocas. Método de determinación de la presión de hinchamiento a volumen constante IRAM 10604/1987

Mecánica de rocas. Método de determinación de la deformación lineal por hinchamiento IRAM 10605/1988

Mecánica de rocas. Método de determinación de la durabilidad por humedecimiento y secado IRAM 10606/1991

Mecánica de rocas. Método de ensayo de compresión IRAM 10607/1983 Mecánica de suelos. Método de determinación del índice de resistencia a la carga pntual IRAM 10608/1985

Durabilidad de edificios. Protección de edificios no industriales contra el agua proveniente del suelo IRAM 11558/1980

Calidad del suelo. Pretratamiento de muestras para análisis físico-químico IRAM 29402/1998


Tabla A.4.2. Listado de Normas de la Dirección Nacional de Vialidad vigentes

NORMAS DE LA DIRECCIÓN NACIONAL DE VIALIDAD (Edición Enero 1993) Descripción Designación

Tamizado de suelos por vía húmeda VN-E1-65 Límite líquido VN-E2-65 Límite plástico. Indice de plasticidad VN-E3-65 Clasificación de suelos VN-E4-84 Compactación de suelos VN-E5-93 Determinación del valor soporte e hinchamiento de suelos VN-E6-84 Análisis mecánico de materiales granulares VN-E7-65 Control de compactación por el método de la arena VN-E8-66 Ensayo de estabilidad y fluencia por el método Marshall VN-E9-86 Equivalente de arena VN-E10-82 Determinación de la concentración crítica rellenos minerales VN-E11-67 Determinación del peso unitario de probetas asfálticas compactadas VN-E12-67

Peso específico aparente y absorción de agregados pétreos gruesos VN-E13-67

Peso específico aparente y absorción de agregados pétreos finos VN-E14-67

Peso específico aparente de rellenos minerales VN-E15-89 Determinación del favor de cubicidad VN-E16-67 Determinación del contenido de asfalto de mezclas en caliente por el método de Abson VN-E17-87

Sales solubles y sulfatos en suelos, estabilizados y suelos granulares VN-E18-89

Ensayo de compactación de mezclas de suelo-cemento y suelo-cal VN-E19-66

Determinación del dosaje para ensayar mezclas de suelo-cemento VN-E20-66

Ensayo de durabilidad por humedecimiento y secado de mezclas de suelo-cemento VN-E21-66

Ensayo de durabilidad por congelamiento y deshielo para mezclas de suelo-cemento VN-E22-66

Porcentaje de vacíos del agregado grueso para hormigones VN-E23-67 Densidad y humedad de equilibrio VN-E24-68 Peso específico aparente de suelos finos VN-E25-68 Determinación del contenido de humedad de agregados pétreos VN-E26-66 Determinación del peso específico y absorción de asfalto de agregados pétreos para mezclas asfálticas en caliente VN-E27-84

Ensayo de deflexión recuperable y determinación de la curva elasto retardada de pavimentos con regla Benkelman VN-E28-77

Verificación uniformidad de riego distribuidores material bituminoso VN-E29-68

Estabilidad y fluencia Marshall de mezclas con más de 10% de agregado mayor de 25,4 mm VN-E30-68

Control de hormigones elaborados en obra VN-E31-69


NORMAS DE LA DIRECCIÓN NACIONAL DE VIALIDAD (Edición Enero 1993) Descripción Designación

Pérdida de la estabilidad Marshall por efecto del agua VN-E32-67 Ensayo de compresión de probetas compactadas de suelo-cal y suelo-cemento VN-E33-67

Ensayo de homogeneidad de mezclas de suelo-cal y suelo-cemento VN-E34-65

Residuo sólido y pH del agua para hormigones y suelo-cemento VN-E35-89 Porcentaje de terrenos en agregados naturales VN-E36-67 Humedad superficial de agregados pétreos VN-E37-78 Determinación de la lajosidad y elongación en agregados VN-E38-86 Análisis mecánico del relleno mineral VN-E39-78 Análisis químico del relleno mineral VN-E40-89 Determinación de solventes volátiles en mezclas asfálticas VN-E41-89 Determinación de agua en mezclas asfálticas por destilación VN-E55-86 Método estándar de ensayo para muestreo de mezclas de pavimentos bituminosos VN-E64-78

Ensayo radio de curvatura VN-E65-83 Análisis del tipo y calidad de la roca de los agregados gruesos VN-E66-82 Análisis del tipo y calidad de la roca de los agregados gruesos. Exigencias VN-E67-75

Determinación del polvo adherido VN-E68-75 Determinación del contenido de asfalto en mezclas en caliente por el método de centrífuga VN-E69-78

A.5. CONDICIONES MÍNIMAS DE SEGURIDAD EN LA INSPECCIÓN DE POZOS (En redacción)

BIBLIOGRAFÍA (En redacción)


COMENTARIOS AL ANTEPROYECTO DE

REGLAMENTO ARGENTINO DE ESTUDIOS GEOTÉCNICOS

CIRSOC 401

EDICION MAYO 2006

C I R S O C Balcarce 186 1° piso - Of. 138 (C1064AAD) Buenos Aires – República Argentina TELEFAX. (54 11) 4349-8520 / 4349-8524 E-mail: [email protected] [email protected] INTERNET: www.inti.gov.ar/cirsoc Primer Director Técnico ( 1980): Ing. Luis María Machado Directora Técnica: Inga. Marta S. Parmigiani Coordinadora Área Acciones: Inga. Alicia M. Aragno Área Estructuras de Hormigón: Ing. Daniel A. Ortega Área Administración, Finanzas y Promoción: Lic. Mónica B. Krotz Área Venta de Publicaciones: Sr. Néstor D. Corti 2006 Editado por INTI INSTITUTO NACIONAL DE TECNOLOGÍA INDUSTRIAL Av. Leandro N. Alem 1067 – 7° piso - Buenos Aires. Tel. 4313-3013 Queda hecho el depósito que fija la ley 11.723. Todos los derechos, reservados. Prohibida la reproducción parcial o total sin autorización escrita del editor. Impreso en la Argentina. Printed in Argentina.

C I R S O C ORGANISMOS PROMOTORES

Secretaría de Obras Públicas de la Nación

Subsecretaría de Vivienda de la Nación

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Instituto Nacional de Prevención Sísmica

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Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires

Dirección Nacional de Vialidad

Vialidad de la Provincia de Buenos Aires

Consejo Interprovincial de Ministros de Obras Públicas

Cámara Argentina de la Construcción

Consejo Profesional de Ingeniería Civil

Cámara Industrial de Cerámica Roja

Asociación de Fabricantes de Cemento Pórtland

Techint

Acindar

Instituto Argentino de Normalización

MIEMBROS ADHERENTES Asociación Argentina de Tecnología del Hormigón Asociación Argentina de Hormigón Estructural Asociación Argentina de Hormigón Elaborado Asociación de Ingenieros Estructurales Centro Argentino de Ingenieros Cámara Argentina de Empresas de Fundaciones de Ingeniería Civil Instituto Argentino de Siderurgia Telefónica de Argentina Transportadora Gas del Sur Sociedad Central de Arquitectos Sociedad Argentina de Ingeniería Geotécnica Quasdam Ingeniería

ASESORES QUE INTERVINIERON EN LA REDACCIÓN DE LOS

COMENTARIOS AL ANTEPROYECTO DE REGLAMENTO ARGENTINO DE ESTUDIOS GEOTÉCNICOS

Coordinador: Ing. Juan Carlos Goldemberg - (SAIG) Integrantes: Ing. Néstor Guitelman (AIE) Ing. Pablo de Lavallaz (AIE) Ing. José Pisner (CAEF)

Ing. Hernán Goldemberg

Metodología para el envío de observaciones, comentarios y

sugerencias a los

Comentarios al Anteproyecto de Reglamento CIRSOC 401

"Reglamento Argentino de Estudios Geotécnicos”

en Discusión Pública Nacional

(15 de Junio de 2006 - 30 de Marzo de 2007)

Las observaciones, comentarios y sugerencias se deberán enviar a la Sede del CIRSOC, Balcarce 186 1º piso of. 138 (C1064AAD) Buenos Aires, hasta el 30 de Marzo de 2007, siguiendo la metodología que a continuación se describe: 1. Se deberá identificar claramente el anteproyecto de reglamento que se analiza, como

así también el artículo y párrafo que se observa. 2. Las observaciones se deberán acompañar de su fundamentación y de una redacción

alternativa con el fin de que el coordinador del proyecto observado comprenda claramente el espíritu de la observación.

3. Las observaciones, comentarios y sugerencias deberán presentarse por escrito,

firmadas y con aclaración de firma, y deberán enviarse por correo o entregarse en mano. Se solicita detallar Dirección, Tel, Fax, e-mail con el fin de facilitar la comunicación.

4. No se aceptarán observaciones enviadas por fax o e-mail, dado que estos medios no

permiten certificar la autenticidad de la firma del autor de la observación. Confiamos en que este proyecto le interese y participe activamente.

Gracias.

PRÓLOGO Este Anteproyecto CIRSOC 401, referido a Estudios Geotécnicos se presenta a discusión pública nacional no como un Proyecto CIRSOC propiamente dicho, sino como un primer documento de trabajo cuya evaluación por parte de la comunidad técnica nos permitirá comprobar si el perfil elegido para su desarrollo, al igual que su contenido, responden a las expectativas de los usuarios que vienen reclamando la necesidad de desarrollar este tema desde 1983, cuando entró en vigencia la primera generación de Reglamentos CIRSOC e INPRES-CIRSOC. Como el lector podrá comprobar existen en el Anteproyecto algunos artículos que falta completar lo que se hará en función de las observaciones, comentarios y sugerencias recibidos durante el período de discusión pública nacional, que se extenderá desde el 15 de Junio de 2006 hasta el 30 de marzo de 2007. Por tratarse del primer Reglamento sobre Estudios Geotécnicos que existirá en el país, necesitamos contar con la máxima colaboración posible de todos los sectores involucrados, razón por la cual solicitamos su amplia difusión y discusión. Una vez concluida la etapa de discusión pública nacional está previsto constituir una comisión especial, integrada por especialistas en esta área, profesores universitarios y representantes de las instituciones y empresas relacionadas con el tema de todo el país, con el fin de evaluar las observaciones recibidas y proceder a la redacción del texto del Proyecto propiamente dicho. Esperamos su opinión. Gracias.

Reglamento CIRSOC 401, Comentarios Cap. 1 - 1

COMENTARIOS AL CAPÍTULO 1. REQUISITOS GENERALES C 1.1. CAMPO DE VALIDEZ En el campo de validez se hace referencia a la investigación geotécnica en un sentido amplio, no sólo abarcando las tareas propias de la Ingeniería Geotécnica, sino también a aquellas investigaciones de campo y laboratorio necesarias para poder determinar y medir todos los parámetros relacionados con el comportamiento de los suelos y rocas integrantes del subsuelo sobre el cual se encuentra el predio y que pueden afectar los procesos de diseño y construcción de las obras futuras, así como las condiciones de serviciabilidad y vida útil de las mismas y de las construcciones adyacentes. Cabe destacar que este Reglamento describe en detalle los métodos geotécnicos propiamente dichos, mientras que los correspondientes a otras especialidades sólo son mencionados como complementos a considerar para un adecuado conocimiento del subsuelo de fundación. La utilización de los suelos y rocas como materiales para la construcción sólo se desarrolla someramente. C 1.2. CONTENIDO A los usuarios de este Reglamento se les recomienda consultar las referencias bibliográficas 2 y 3 (en redacción), antes de hacer referencia directa a los métodos de investigación geotécnica, descriptos en los Capítulos 4, 5 y 6, sobre todo si no se cuenta con suficiente experiencia en el tema. Tanto la descripción de los métodos de investigación, como de los diferentes ensayos incluidos en el presente Reglamento, constituyen sólo una guía general de procedimientos, la que deberá ser aplicada con criterio ingenieril para cada obra en particular. Los ensayos “in-situ” y de laboratorio se describen en forma genérica, razón por la cual dichas descripciones no se deben considerar como procedimientos de ensayo, sino que se deberá utilizar y aplicar las Normas IRAM correspondientes, o las normas de Vialidad. Se deberá tener presente que algunos de los métodos de ensayo pueden ser revisados y modificados en el transcurso del tiempo, dando lugar a una modificación de la Norma IRAM respectiva. A los fines de este Reglamento se deberá entender que toda mención a una norma IRAM de ensayo hace referencia a la última edición o modificación aprobada de la misma.

Reglamento Argentino de Estudios Geotécnicos Com. Cap. 1 - 2

El presente Reglamento CIRSOC 401 fue desarrollado, fundamentalmente, en base a los usos, costumbres, condiciones y recursos vigentes en la República Argentina. No obstante ello, en algunos casos se podrá hacer referencia a métodos y sistemas de utilización habitual en otros países siempre que brinden un enfoque que haya demostrado ser efectivo.


COMENTARIOS AL CAPÍTULO 1. REQUISITOS GENERALES C 1.1. CAMPO DE VALIDEZ En el campo de validez se hace referencia a la investigación geotécnica en un sentido amplio, no sólo abarcando las tareas propias de la Ingeniería Geotécnica, sino también a aquellas investigaciones de campo y laboratorio necesarias para poder determinar y medir todos los parámetros relacionados con el comportamiento de los suelos y rocas integrantes del subsuelo sobre el cual se encuentra el predio y que pueden afectar los procesos de diseño y construcción de las obras futuras, así como las condiciones de serviciabilidad y vida útil de las mismas y de las construcciones adyacentes. Cabe destacar que este Reglamento describe en detalle los métodos geotécnicos propiamente dichos, mientras que los correspondientes a otras especialidades sólo son mencionados como complementos a considerar para un adecuado conocimiento del subsuelo de fundación. La utilización de los suelos y rocas como materiales para la construcción sólo se desarrolla someramente. C 1.2. CONTENIDO A los usuarios de este Reglamento se les recomienda consultar las referencias bibliográficas 2 y 3 (en redacción), antes de hacer referencia directa a los métodos de investigación geotécnica, descriptos en los Capítulos 4, 5 y 6, sobre todo si no se cuenta con suficiente experiencia en el tema. Tanto la descripción de los métodos de investigación, como de los diferentes ensayos incluidos en el presente Reglamento, constituyen sólo una guía general de procedimientos, la que deberá ser aplicada con criterio ingenieril para cada obra en particular. Los ensayos “in-situ” y de laboratorio se describen en forma genérica, razón por la cual dichas descripciones no se deben considerar como procedimientos de ensayo, sino que se deberá utilizar y aplicar las Normas IRAM correspondientes, o las normas de Vialidad. Se deberá tener presente que algunos de los métodos de ensayo pueden ser revisados y modificados en el transcurso del tiempo, dando lugar a una modificación de la Norma IRAM respectiva. A los fines de este Reglamento se deberá entender que toda mención a una norma IRAM de ensayo hace referencia a la última edición o modificación aprobada de la misma.


El presente Reglamento CIRSOC 401 fue desarrollado, fundamentalmente, en base a los usos, costumbres, condiciones y recursos vigentes en la República Argentina. No obstante ello, en algunos casos se podrá hacer referencia a métodos y sistemas de utilización habitual en otros países siempre que brinden un enfoque que haya demostrado ser efectivo.

COMENTARIOS AL CAPÍTULO 2. INVESTIGACIONES A REALIZAR C 2.1. OBJETIVO DE LOS TRABAJOS BÁSICOS DE INVESTIGACIÓN Complementariamente, la investigación geotécnica desempeña un papel preponderante al momento de determinar las condiciones de seguridad de las construcciones existentes en el predio o en las adyacencias (ver el artículo 3.2.3.), cuando hay que diseñar y realizar trabajos de ampliación, ya sean verticales u horizontales, y para los casos de patologías, donde ha habido falla de toda o parte de la estructura. C 2.2.1.1. Principios generales El costo de una completa y exhaustiva investigación geotécnica es reducido frente al del proyecto terminado, y puede ser ajustado si se lo planifica inteligentemente con antelación al comienzo de la etapa de diseño y de la etapa constructiva. El asesoramiento de un Consultor Geotécnico en las etapas de concepción del proyecto permitirá la formulación de un plan de investigaciones acorde a las necesidades, lo que se reflejará en la economía final de la obra. Las características profesionales y la idoneidad técnica del Consultor Geotécnico serán los factores preponderantes en su selección y en la del plan de investigaciones. El estudio de gabinete, a ser llevado a cabo con anterioridad a las investigaciones geotécnicas, deberá ser tan profundo y completo como sea posible y necesario, ya que esta información básica influirá notoriamente en el método, alcance y secuencia de la investigación a ejecutar y, por ende, en la performance de la construcción terminada. En ciertos casos será conveniente llevar a cabo una investigación preliminar a efectos de planificar la extensión y naturaleza de la campaña geotécnica definitiva con vistas al diseño (ver el artículo 3.1.2.). C 2.2.1.2. Propiedades adyacentes Cuando se lleven a cabo investigaciones básicas se deberá constatar, durante el relevamiento del terreno, la presencia de agua subterránea, como así también verificar el estado de las construcciones linderas y registrar todas las particularidades de las propiedades adyacentes que puedan sufrir alteraciones antes, durante y después del proceso constructivo. En el caso de que la probabilidad de daño de las propiedades adyacentes sea alto, se deberán analizar cuidadosamente las posibles alternativas de consolidación previa de las construcciones existentes y/o del subsuelo y se las deberá registrar fotográficamente con


anterioridad al comienzo de la etapa constructiva. El cumplimiento de esta recomendación es vital cuando la propiedad adyacente esté dañada con antelación a la etapa constructiva. C 2.2.2. Estudios de gabinete Cuando exista la posibilidad de seleccionar el predio, la información derivada de los estudios de gabinete puede ser decisiva en la elección del mismo. Parte de la información proveniente de dichos estudios puede haber sido recopilada con anterioridad para análisis previos o para estudios de factibilidad realizados por terceros o por Organismos o Dependencias Nacionales, Provinciales o Municipales, incluyendo la información sobre usos previos del predio (ver el artículo 2.4.). C 2.2.3. Reconocimiento del predio La minuciosidad con la que se debe realizar el reconocimiento será establecida, en términos generales, mediante el criterio ingenieril (ver el artículo 2.3.1.2.). En el artículo A.3. del Anexo se presenta un listado de los puntos a tener en cuenta para el reconocimiento del predio. No obstante ello, dicha lista puede ser extendida a otros rubros, a criterio del Ingeniero. En las adyacencias de los caminos locales, canales no revestidos y vías férreas en trinchera, así como en el caso de canteras y yacimientos a cielo abierto, se podrán observar los cortes y así obtener una somera idea del perfil estratigráfico y de las condiciones de estabilidad de los taludes. Asimismo, se deberá observar si las estructuras vecinas poseen una historia de asentamientos al estar apoyadas en suelos susceptibles de consolidación. Cabe destacar que esta visualización no reemplaza una apropiada y exhaustiva investigación geotécnica. Otra evidencia importante a considerar es la presencia de trabajos subterráneos como galerías, sótanos, túneles subterráneos propiamente dichos, etc. y trabajos actuales de minería o yacimientos abandonados bajo el nivel de terreno natural (ver el artículo 2.3.2.). C 2.3.1. Principios generales El hecho de que un predio haya sido utilizado para otros fines, distintos al que se persigue para la actual construcción, puede tener una influencia significativa en el nuevo proyecto, dado que las condiciones originales del suelo pueden haber sido alteradas como consecuencia de haber dejado enterrados elementos tales como calderas o tanques con residuos contaminantes. Una cuidadosa inspección visual del predio, haciendo hincapié en la vegetación que soporta y en los eventuales espejos de agua, puede revelar importantes datos sobre los antecedentes del predio en cuestión (ver los artículos 2.4.2. a 2.4.6. inclusive). Una forma de averiguar si un predio ha sido destinado a usos previos, es mediante el estudio de los planos y demás documentación pertinente que se deben encontrar en el municipio correspondiente que otorgó los permisos de obra para tal fin, o en las respectivas dependencias catastrales provinciales o nacionales. En el caso de obras marítimas, fluviales o lacustres, la revisión de cartas antiguas puede ser de utilidad, ya que

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el lecho puede haber sufrido modificaciones más o menos frecuentes como consecuencia del aporte de sedimentos, corrientes naturales y tareas de dragado. C 2.3.2. Yacimientos subterráneos y a cielo abierto (canteras) Una costumbre milenaria es abandonar las excavaciones que se realizan para la extracción de piedra, grava, arena, tosca, etc., una vez que han sido explotadas. En algunos casos las excavaciones son rellenadas por el hombre con material de aporte para darle un uso constructivo al predio o por motivos de seguridad (ejemplo: antiguas canteras de tosca en el Gran Buenos Aires). C 2.3.3. Rellenos El predio puede haber sido utilizado como depósito de desperdicios o excavaciones rellenas con materiales en desuso de actividades mineras, residuos industriales, químicos o domiciliarios. Frecuentemente estos rellenos pueden contener sustancias tóxicas o contaminantes que pueden afectar el comportamiento del suelo (compresibilidad al descomponerse los elementos orgánicos, generación de gases, alteración de las propiedades de agresividad de los suelos y aguas, etc.) e influir en la performance del nuevo proyecto, así como afectar a los predios adyacentes, a propiedades de terceros y a personas. C 2.3.4. Complejos industriales En muchos lugares de nuestro país existen predios donde antes estuvieron radicadas industrias pesadas. Frecuentemente no quedan vestigios de estos complejos pero bajo el terreno todavía subyacen enterradas las fundaciones, sótanos, depósitos de chatarra, tanques, vías férreas, etc., que constituyen estructuras masivas y que obstaculizan el reciclaje del predio hasta, en algunos casos, hacerlo inutilizable para el nuevo uso previsto. C 2.4.1. Principios Generales El reconocimiento aéreo puede aportar gran información para la detección e interpretación del uso previo al que fue destinado el predio. Esta técnica requiere de intérpretes especializados a efectos de poder aprovechar completamente la información obtenida, y así formular un proyecto acorde. C 2.4.2. Aerofotografía y confección de mapas Tanto la aerofotografía como la confección de mapas se debe realizar con el posicionamiento en tierra de mojones que puedan ser detectados con fotografías aéreas al reconocer el predio desde el aire, para luego corroborarlo con la planialtimetria terrestre. La escala en que se tomen las fotografías debe estar en relación directa con el proyecto y con los requerimientos de detalle en la información buscada.


En términos generales, las escalas utilizadas para predios acotados son las siguientes, 1:500, 1:1.000 y 1:2.500; mientras que para estudios regionales las de 1:5.000 a 1:20.000 son las más apropiadas. Cabe reiterar, como ya se mencionó anteriormente, que el reconocimiento aéreo no es frecuente en zonas urbanas o para pequeños predios. Se debe tener presente que una fotografía convencional tomada desde el aire no refleja la realidad del objetivo captado, ya que la misma está fuera de escala. A efectos de evitar esta deformación óptica, se debe recurrir a la ortofotografía, donde se compensa el efecto de la curvatura terrestre, pudiéndosela utilizar para la confección de mapas mediante la Aerofotogrametría. C 2.4.3. Identificación de características y configuraciones geológicas En aquellos predios que por su extensión, no permiten una visualización total o existen interferencias en la visual o incluso, el acceso es dificultoso, la fotografía aérea es particularmente útil para realizar un reconocimiento del predio durante los estudios de gabinete. Aunque para la confección de mapas se debe recurrir a la estereoscopía, como se menciona en el artículo 2.4.1. una fotografía convencional puede revelar alguna de las características que busca el Ingeniero al planificar una obra. C 2.4.4. Tecnologías sofisticadas La utilización de los colores naturales para la interpretación de la aerofotografía no aporta ninguna información extra. Por esta razón es habitual recurrir a la técnica multiespectral o similar para brindar colores artificiales, al proveer imágenes simultáneas en distinta longitud de onda, para los detalles que se requiere destacar.

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COMENTARIOS AL CAPÍTULO 3. INVESTIGACIÓN GEOTÉCNICA C 3.1.1. Objetivo La adecuada comprensión de la geología local es un requerimiento fundamental para la planificación y posterior interpretación de la investigación geotécnica. En el caso que la formación geológica sea relativamente simple, bastará con un estudio completo de gabinete y la campaña de investigaciones acorde con el predio a través de perforaciones, calicatas y trincheras. Cuando existan otras situaciones donde toda la información requerida no pueda ser obtenida de la manera antedicha, se tendrá que recurrir al relevamiento geológico para complementar la investigación geotécnica, incluyendo calicatas profundas, piques y galerías (ver el artículo 4.2.2.). . C 3.1.2. Planeamiento y control La investigación geotécnica es una empresa que debe ser concebida y llevada a cabo como una tarea de descubrimiento. El planeamiento debe ser lo suficientemente flexible como para realizar los cambios necesarios en cantidad, extensión y tipo de investigación a la luz de la información que se vaya obteniendo con el avance de los trabajos de campo y laboratorio. Es por eso que, en muchas ocasiones, cuando el predio es grande o extenso se deberá recurrir a una investigación geotécnica preliminar con el objetivo de determinar la forma de realizar la investigación geotécnica definitiva para el diseño del proyecto, a efectos de optimizar costos y tiempos y obtener los máximos resultados. Dado que la investigación geotécnica debe estar concluida con anterioridad a la finalización de la etapa de diseño es fundamental brindarle a la etapa geotécnica suficiente tiempo para desarrollar las tareas de campo, laboratorio, redacción de informes e interpretación por parte del proyectista. Este tiempo deberá ser considerado en el Programa de Trabajos y en el Cronograma de la obra; sobre todo si se tiene presente que los ensayos “in-situ” y de laboratorio se deberán realizar bajo normas que contemplan, con suficiente rigurosidad, el tiempo de ensayo (por ejemplo: permeabilidad Lefranc, consolidación unidimensional, resistencia al corte por métodos triaxiales, Valor Soporte Relativo e Hinchamiento, etc.). En el caso de los túneles, es imprescindible detectar las modificaciones en las condiciones del suelo en el frente de avance de la excavación así como eventuales cambios en el nivel freático, ya que éste puede variar en función de las estaciones del año.


En la planificación de una campaña geotécnica también hay que tener presente la variabilidad de las condiciones del perfil que puede tener lugar en el curso de la construcción, por ejemplo, prever que durante los dos años que dure la construcción de un edificio torre comenzará el entubamiento del río subterráneo que pasará por debajo de la calle frente al predio en cuestión.

La imposición de limitaciones a la realización de una investigación geotécnica acorde a las necesidades del proyecto, por problemas de costos, redundará en una insuficiente información para un adecuado diseño geotécnico y estructural de los trabajos con miras a la cotización de éstos y a su posterior construcción. Esta situación generará, indefectiblemente, sobredimensionamiento de las fundaciones y piezas estructurales así como demoras por imprevistos, generándose así un proyecto costoso y lento. Para obtener el máximo beneficio de la investigación geotécnica, es fundamental contar con la adecuada dirección y supervisión de las tareas emprendidas por Ingenieros competentes y con comprobados conocimientos y experiencia, así como con la suficiente autoridad en la obra para poder tomar la decisión de cambiar el curso de las investigaciones cuando sea necesario. C 3.2.2. Predios donde ya ocurrió una falla en la construcción Las tareas de observación, replanteo y medición de la estructura, podrán, en términos generales, brindar información acerca de si la geotecnia intervino o no en el proceso de falla, o si el suelo fue parcial o totalmente responsable de la misma. En el caso que se constate la contribución de los estratos, la investigación geotécnica se deberá realizar para determinar las condiciones de la estratigrafía del agua subterránea actual para luego cotejarla con la información del suelo existente con anterioridad a la falla de la construcción. Los problemas de fallas no admiten reglas generales, debido a la complejidad y unicidad del mecanismo de falla geotécnico-estructural. Por consiguiente deberán ser analizados en forma particular, debiendo focalizarse en las particularidades del proyecto: estructura, suelo y su interacción. Esto origina que la investigación geotécnica para casos de patología o forense sea mucho más completa y minuciosa que para trabajos nuevos. C 3.2.3.3. Procedimiento La investigación geotécnica debe proporcionar toda la información posible del perfil estratigráfico, incluyendo la observación de las paredes de las eventuales calicatas y ensayos de las muestras obtenidas en las perforaciones con el fin de determinar la influencia que pueda producir, en los distintos estratos, el hecho de una nueva construcción. Como caso particular se podrán llevar a cabo investigaciones en las mismas construcciones aledañas para determinar la incidencia de los nuevos trabajos. C 3.2.4. Materiales para la construcción d) En el caso de obras de gran extensión superficial (complejos industriales,

aeropuertos, obras portuarias, presas, etc.) o lineal (ferroviarias, viales e hidráulicas) el conocimiento del perfil geotécnico ubicado bajo la planta o traza de las obras, con anterioridad al comienzo de los trabajos, será fundamental, ya que puede influir drásticamente en el diseño de éstos y de las obras por cuanto permite delimitar y cubicar eventuales yacimientos de materiales aptos para la construcción y/o evitar la ubicación de las obras sobre sectores de suelos o rocas inapropiados (por ejemplo:


evitando zonas de bañados, variando la profundidad de las excavaciones en función de la presencia de materiales aptos, etc.).

En la mayor parte de las obras, cuando haya que determinar la calidad de los materiales y cubicarlos, se recurrirá a los ensayos de laboratorio pertinentes (ver el Capítulo 4). No obstante ello, siempre será de utilidad consultar los documentos disponibles del predio relativos a la geología local (ver el artículo A.2 del Anexo).

C 3.3. RELEVAMIENTO GEOLÓGICO PARA LA INVESTIGACIÓN GEO-

TÉCNICA El objetivo fundamental del relevamiento geológico es la dilucidación de las características, distribución, secuencia y estructura de los suelos y rocas constitutivos del predio y aledaños. La interpretación de las condiciones geomorfológicas del predio se puede ver dificultada si no se realiza un relevamiento de un área mayor que comprenda al predio en cuestión. Las características hidrogeológicas naturales y las realizadas por el hombre deben ser registradas e informadas. La presencia de paredes expuestas de una excavación o de una formación natural, como por ejemplo un acantilado adyacente al predio, deben ser registradas e informadas con el fin de evaluar las características de los materiales subyacentes incluyendo, entre otras la orientación, frecuencia, interfaces y fallas del perfil estratigráfico. Esta visualización tiene carácter cualitativo y no cuantitativo. Esta información sólo debe ser utilizada como una guía para proyectar la investigación geotécnica pertinente, pero nunca como sustituto de ella. Se recomienda tener mucha precaución en el uso de la extrapolación de la información geológica, ya que estas formaciones pueden tener variaciones laterales y en profundidad y, aunque en general, la extensión de las estructuras geológicas pueden abarcar áreas mayores que el predio investigado, también puden existir fallas locales importantes. En muchos casos éstas se manifiestarán en forma aleatoria y no seguirán un patrón establecido o común. Antes del relevamiento geológico es recomendable la investigación de fallas locales mediante calicatas y trincheras excavadas por medios mecánicos. Las paredes de dichas excavaciones, y cuando corresponda, el piso de las mismas deberán ser relevados y, de ser necesario, se extraerán muestras para posteriores ensayos de laboratorio con anterioridad a su relleno. El relevamiento geológico deberá ser realizado en la fase de las investigaciones del predio y durante todo el período constructivo, revisando los planos geológicos y cotejándolos con lo que revelen las excavaciones realizadas y, de ser necesario deberán ser actualizados.


C 3.4.1. PRINCIPIOS GENERALES Es sumamente importante obtener la información necesaria para determinar la variabilidad geotécnica del predio, con anterioridad a la decisión de cómo proyectar la campaña de investigaciones, ya que ésta determinará el éxito de los resultados obtenidos en base a la información resultante, presupuesto y plazo. En términos generales, las prescripciones y recomendaciones presentadas por este Reglamento en los artículos 3.4.2. al 3.4.7. inclusive, serán de aplicación independiente-mente del método de exploración adoptado, siendo el término “ubicación de la exploración” utilizado para describir la ubicación geográfica en el predio donde se realizará una exploración de los estratos o del agua presente en ellos, por cualquier método seleccionado. (ver el artículo 3.6. y el Capítulo 4). La combinación resultante entre tipo de subsuelo y tipo de proyecto suele ser única, razón por la cual las recomendaciones dadas en estos Comentarios se presentan como una guía general que establece requisitos mínimos, que deben ser utilizados conjuntamente con el conocimiento y el criterio ingenieril y no ser adoptados como un conjunto de reglas rígidas de aplicación a todos los casos. C 3.4.2. Características y variabilidad de los estratos Generalmente la profundidad de las exploraciones del subsuelo estará dada por las características del proyecto no obstante lo cual, puede ser necesario profundizar las exploraciones en virtud de la necesidad de determinar la configuración geológica del predio. Se debe coordinar el diseño técnico del proyecto con el proyecto de la investigación geotécnica ya que, modificaciones en la implantación (ubicación de la obra dentro del predio o partes de la misma) y en sus características de diseño (extensión, magnitud y distribución de las solicitaciones, cantidad y profundidad de subsuelos, fundaciones y obras de sostenimiento, rellenos y excavaciones, etc.) pueden alterar la ubicación, cantidad y extensión de las exploraciones. Es fundamental tener presente que la inferencia o presunción realizada sobre la geotecnia posible del predio, a efectos de determinar la extensión de la investigación a realizar, generalmente estará basada en información previa de las adyacencias para predios vírgenes o en recopilación de los antecedentes de las obras realizadas para predios con construcciones existentes, quedando la posibilidad de que no se hayan detectado variaciones laterales o verticales, inclusive en un mismo estrato. Por esta razón la coordinación entre proyecto e investigación geotécnica se deberá retroalimentar durante la etapa de diseño y durante todo el período constructivo, con el fin de adoptar las medidas correctivas pertinentes. La única manera de determinar la variabilidad de los estratos será mediante la investigación geotécnica propiamente dicha. Por esta razón es recomendable realizar perforaciones inclinadas intercaladas con las verticales y/o utilizar métodos geofísicos complementarios (ver el artículo 5.9.) para disminuir la incertidumbre, en el caso de proyectos que así lo requieran.


C 3.4.3. Planificación de la investigación geotécnica El desarrollo superficial y en profundidad que debe involucrar a la investigación geotécnica estará determinado, desde el punto de vista de los trabajos constructivos que se deben realizar, por los terrenos sobre los que se apoyará la nueva construcción, así como por aquellos que puedan ser afectados por la misma o por los trabajos necesarios para llevarla a cabo. Dos ejemplos clásicos los constituyen los estratos de suelo ubicados por debajo del plano de fundación de un grupo de pilotes y la estabilidad de los taludes de una excavación cuando en sus adyacencias se ubica la nueva construcción. La planificación de la investigación geotécnica deberá ser establecida con criterio elástico, ya que estará condicionada a los resultados preliminares que se vayan obteniendo a medida que progrese la investigación, y será dependiente de la naturaleza y de las condiciones locales de los suelos y rocas existentes en el predio. C 3.4.3.1. Estudios de evaluación Para el caso de predios de gran extensión, se debe considerar, que aunque razones económicas obliguen a limitar la cantidad de puntos de reconocimiento, el objetivo de la investigación será lograr una zonificación geotécnica basada en un adecuado encuadre geológico-geotécnico que permita la correcta ubicación de los mismos y el máximo aprovechamiento de la información obtenida. C 3.4.1. Estudios de proyecto A los efectos prácticos, la diferenciación entre tipos de edificios influye sobre la pro-fundidad del reconocimiento, la cantidad y tipo de ensayos a realizar y el grado de detalle del análisis geotécnico pero no, necesariamente, sobre la cantidad de puntos de prospección. En un planteamiento racional, la densidad del reconocimiento se debería adaptar a la variabilidad del terreno, previsible por los antecedentes de tipo geológico y geotécnico y por la experiencia local sobre obras realizadas en las proximidades del sitio a investigar. Sin embargo, esto requiere una experiencia que muy pocos ingenieros poseen por lo que deberá partirse de un programa genérico el cual se irá adaptando y/o corrigiendo a medida que la exploración progresa y se dispone de resultados fehacientes sobre las condiciones y características de los suelos y rocas integrantes del subsuelo. C 3.4.5. Ubicación El profesional debe evitar proyectar la ubicación de las exploraciones siguiendo un diseño fijo y rígido, ya que, como se dijo anteriormente, el objetivo buscado es determinar los parámetros ingenieriles del subsuelo afectado por los trabajos y, en términos generales, éstos no siguen una forma regular. En la mayor parte de las ocasiones, la ubicación de los trabajos no se conoce con exactitud hasta después que la investigación geotécnica ha concluido. Esto motiva que la misma deba ser lo suficientemente versátil como para adaptarse y poderse completar, de ser necesario, si los trabajos no se ubicasen finalmente en los sectores del predio explorado.


C 3.4.6.2. Obras superficiales En términos generales, se aconseja cubrir bien el perímetro del predio con distancias al mismo no superiores a los 3 m y progresando hacia el interior. En la Figura 3.4. se presentan algunos ejemplos de distribuciones posibles. 3.4.7.1. Principios generales Normalmente, las exploraciones se deberán profundizar hasta haber penetrado por debajo de los estratos aptos para apoyo del plano de fundación de las estructuras, incluyendo los casos en que delgadas capas de suelo de suficiente capacidad de carga estén apoyadas en mantos de baja capacidad portante para el proyecto en cuestión. Las exploraciones serán llevadas a cabo penetrando los estratos compresibles de suelos cohesivos que contribuyan a los asentamientos de las estructuras, generalmente hasta una profundidad donde las tensiones inducidas puedan ser absorbidas por el suelo circundante sin sacar de servicio las futuras construcciones. En el caso de suelos granulares, se penetrarán los estratos de baja capacidad de carga y/o pasibles de sufrir liquefacción por efecto de un sismo. C 3.4.7.2. Fundaciones de estructuras En muchas ocasiones el plano de fundación será desconocido, ya sea porque no se dispone de información referente a los antecedentes geotécnicos del área o bien porque el diseño arquitectónico-estructural no ha sido definido aún. En estos casos la investigación geotécnica realizada será considerada preliminar y la misma se deberá completar una vez concluido el diseño final para el caso en que la obra no pudiese ser fundada por encima de un plano ubicado a una distancia mínima “h” por sobre el fondo de las exploraciones realizadas. En todos los casos el criterio ingenieril primará para determinar la ubicación de la fundación, ya sea del tipo superficial o profunda. Para el caso de suelos muy compresibles correspondientes a arcillas normalmente consolidadas situados por debajo de los niveles de fundación, los criterios correspondientes a las sobrepresiones inducidas del 10% y 5% pueden resultar insuficientes. En estos casos, la investigación se deberá profundizar lo suficiente como para evaluar, con adecuada seguridad, las consecuencias de la deformabilidad de los estratos. C 3.5.2. Consideraciones basadas en el tipo de predio Los problemas en el acceso a las ubicaciones de las exploraciones se pueden dar, por ejemplo, en un terreno muy blando donde sólo sea posible el acceso de equipo liviano. En el caso que se requiera equipo pesado será imprescindible la construcción de caminos de servicio para tal fin.


En predios muy escarpados, el acceso puede estar restringido por el peso y el volumen del equipo dado que se lo debe ascender o descender por caminos de montaña. En la eventualidad que la ubicación de la exploración esté sobre una ladera de fuerte pendiente, puede ser necesaria la construcción de una plataforma de trabajo o el perfilado de la ladera para brindar un plano de trabajo horizontal (plataforma). En predios donde el acceso o la ubicación de las exploraciones estuviese obstaculizado por construcciones, puede ser necesaria la demolición de algunos sectores con el fin de ganar espacio. Alternativamente se podrá requerir de una grúa para izar el equipo por sobre los obstáculos o, en la eventualidad de contar con equipos desmontables, que los mismos puedan ser ensamblados a mano rápidamente una vez que se hayan ubicados en el emplazamiento. El caso particular de la ubicación de las exploraciones sobre agua se considera en el artículo 3.8. del Reglamento. Ciertos métodos de perforación y ensayos de campo requieren la provisión de agua para poderlos realizar. Pueden existir predios o épocas del año donde esté prohibido o restringido el consumo de agua local. En tales situaciones se deberá transportar el agua desde fuentes remotas por bombeo a lo largo de ductos o en contenedores apropiados (carro aguatero, camión hidrante, etc.). Esto puede traer serias complicaciones de logística que condicionarán la elección del método de investigación, como por ejemplo, sustituir las perforaciones con inyección de agua por perforaciones a rotación-percusión y aire-reversa, etc. C 3.5.3. Consideraciones basadas en el tipo de proyecto La perforación del subsuelo mediante equipo mecánico de rotación o equipo de rotación manual es el más conveniente para edificios de viviendas o edificios industriales, por cuanto la profundidad de exploración y la inalterabilidad de las muestras obtenidas son preponderantes. Como contrapartida, la investigación geotécnica mediante la excavación de calicatas es la más adecuada para la extracción de muestras de un terraplén. C 3.6.1. Introducción Aunque la determinación de las características del agua subterránea constituye uno de los puntos preponderantes de la investigación geotécnica, ya que requiere de la instalación de piezómetros (ver el artículo 4.5.), en términos generales, no es un factor determinante a la hora de seleccionar el método de investigación geotécnica. C 3.6.2. Suelos friables conteniendo bloques y gravas Cuando se opte por el método de las perforaciones, aquellos trozos de material que por su tamaño no han podido ser extraídos con la cuchara, deberán ser triturados con un trépano a percusión, tricono o martillo de fondo, desarrollando un proceso de avance lento. Con el fin de aumentar la velocidad de perforación, reduciendo el uso de las tareas de percusión, se deberán utilizar caños camisa de diámetro mínimo 200 mm (8”) para gravas y de diámetro mínimo 300 mm (12”) para bloques.


Los métodos descriptos en los artículos 4.4.5. al 4.4.8. inclusive no son de aplicación para la perforación por percusión por cuanto sólo proveen muestras de Clase 5, dado que la composición de finos fue lavada y la fracción gruesa fue rota mediante percusión con herramienta especializada. C 3.6.3. Arena El hecho de hacer penetrar el sacatestigos en la arena ocasiona un cambio volumétrico de la misma, independientemente de la relación de áreas (ver el artículo 4.4.5.2). Por consiguiente la densidad de la muestra así obtenida puede no ser representativa del estrato respectivo. Cuando corresponda se utilizará un sacatestigo de pared delgada con válvula a pistón (ver el artículo 4.4.6.), lo que permitirá obtener una muestra de Clase 2 y en la eventualidad de que la arena esté suelta o muy densa, la muestra será de Clase 3. No obstante ello, en ambos casos, la humedad de la muestra no será representativa del estrato. Cuando el manto esté constituido por arena limpia y seca, el muestreo anteriormente descripto no será eficiente y se deberá recuperar la muestra mediante la técnica de aire reversa (ver el artículo 4.4.8). En esta situación las características de las muestras obtenidas serán similares a las que se obtienen de un sacatestigo de pared delgada con válvula a pistón. Para las exploraciones superficiales, y cuando las condiciones de estabilidad y del nivel freático así lo permitan, será recomendable la apertura de pequeñas excavaciones o de perforaciones manuales con pala barreno (ver el artículo 4.3.1.). La importancia de no subestimar la densidad relativa queda de manifiesto, por ejemplo, en la investigación geotécnica de un predio donde la fundación sobre pilotes hincados es la solución a adoptar. En esta situación la exploración deberá ser conducida mediante la utilización del ensayo estático con penetrómetro de cono (CPT) o cono holandés (ver el artículo 4.8.3.). C 3.6.4. Limo El procedimiento exploratorio más adecuado para el limo consiste en perforaciones, generalmente con equipo liviano, mediante rotación con o sin inyección utilizando un sacatestigo para el muestreo. En esta situación y como consecuencia de las propiedades de los limos, no se requerirá de un retén para la sujección de la muestra. Conjuntamente, y por las características de baja permeabilidad del suelo, la humedad obtenida será representativa del estrato que lo contenía aunque se haya inyectado la perforación. Las investigaciones geotécnicas realizadas mediante ensayos de penetración estándar y recuperación de la muestra, como se describió anteriormente, permiten estimar la compacidad relativa del subsuelo. No obstante ello, se debe tener presente que la percusión del ensayo SPT y la remoción incompleta de suelo con las herramientas de limpieza, puede llevar a una subpredicción del comportamiento de los estratos. Al igual que en el caso de la arena, un resultado más confiable se puede obtener mediante el ensayo de penetración estática. El ensayo de paletas o ensayo “Vane” (ver el artículo 4.6.3.) es útil para determinar las condiciones de resistencia al corte no drenada de limos arcillosos.


C 3.6.5. Arcillas normalmente consolidadas La alteración del espécimen obtenido depende del proceso de extracción y de la herramienta utilizada, pero está fundamentalmente relacionado con el grado de sensibilidad que presenta el suelo frente al remoldeo, el cual varía en función de la profundidad y de las características de la arcilla. El ensayo de paletas o ensayo “Vane” (ver el artículo 4.6.3.) es útil para determinar las condiciones de resistencia al corte no drenada de las arcillas normalmente consolidadas. Los edómetros convencionales presentan limitaciones para determinar la velocidad de asentamiento de manera que para solucionar este inconveniente, se deberán realizar complementariamente ensayos de permeabilidad de campo a carga constante (ver el artículo 4.6.4.4.). Alternativamente, se podrán obtener muestras de diámetros de 150 mm ó 250 mm, dependiendo de la matriz del suelo, para realizar ensayos con la celda de Rowe en laboratorio. Otra opción es utilizar el procedimiento exploratorio de pala-barreno continua, con avance mecánico con alma llena o hueca (ver el artículo 4.3.3.). Esta metodología puede ocasionar inconvenientes si se presenta material granular conjuntamente con la arcilla, en el mismo estrato o como lentes intercaladas dentro del perfil. Las muestras de arcillas medianamente compacta a muy compacta (Ver Tabla 8.9.) obtenidas con un sacatestigo de extremo abierto de 100 mm de diámetro, generalmente, no sufrirán alteraciones significativas por lo que pueden ser calificadas como Clase 1. Por el contrario, si se está en presencia de arcillas duras a muy duras, estas acusarán un cierto grado de fisuración que les disminuirá la calidad de la muestra obtenida a Clase 2 ó Clase 3. Cuando la naturaleza del proyecto lo amerite, podrá ser conveniente la utilización de métodos más precisos para determinar la resistencia y deformación del estrato, como el ensayo de placa en perforaciones de gran diámetro. Se debe tener presente que este tipo de ensayo puede dar resultados erróneos por debajo del nivel freático (ver el artículo 4.6.5.). C 3.6.7. Suelos cohesivos conteniendo bloques y grava La metodología de utilizar perforaciones presenta complicaciones en el avance propiamente dicho de la perforación y en las tareas de muestreo, afectando así la calidad del espécimen obtenido. En la eventualidad de proceder mediante percusión, las muestras obtenidas serán de Clase 5 por cuanto el trépano y la cuchara sacatestigos romperán la fracción gruesa para poderla recoger mientras que la matriz fina quedará lavada por el agua agregada para facilitar las tareas de muestreo. Esto origina una caracterización muy pobre del perfil geotécnico explorado. En ciertos casos, será posible obtener una muestra completa de la granulometría fina si se utiliza un sacatestigo de extremo abierto de 100 mm de diámetro con zapata de corte


reforzada. La limitación a este procedimiento está dada por la presencia de bloques, donde el sacatestigo no puede penetrar, obteniéndose muestras de longitud limitada y alterada por las fracciones gruesas de tipo Clase 4 ó Clase 5. No obstante se debe destacar que para aquellas arcillas donde la fracción gruesa sea escasa y de pequeña granulometría, la alteración de la calidad de la muestra puede ser menos severa. Un método alternativo para perforar cuando la matriz arcillosa es compacta a muy dura, es mediante la rotación de un sacatestigo de extremo abierto con inyección y recuperación de testigo. En términos generales la longitud del testigo aumenta con el diámetro del sacatestigo. El diámetro mínimo a ser utilizado con esta metodología es de 70 mm, también denominado tamaño H (ver Tabla 4.3. y artículo 4.4.9.). Los mejores resultados corresponden a la utilización de diámetros de 100 mm o mayores. La muestra así extraída será representativa de la estructura del manto, pero se deberán tener considerables cuidados durante el proceso de perforación por cuanto la inyección alterará el contenido de humedad de la misma, determinando un testigo de Clase 4. Los ensayos de penetración estándar y los presiométricos (ver el artículo 4.6.7.) pueden resultar útiles para dar una idea de las resistencias de los mantos atravesados. No obstante ello, se los debe emplear con cautela, ya que la confiabilidad de los resultados obtenidos depende del tipo de suelo. Para determinar parámetros de resistencia se deberán realizar los ensayos correspondientes de campo y de laboratorio (ver los Capítulos 4 y 5). C 3.6.8. Suelos colapsables a) Por encima del nivel freático En las damas se deberán identificar los ejes y su ubicación en la excavación y se

deberán registrar en el parte de campo y en la etiqueta de identificación correspon-diente.

Los ensayos de penetración estándar carecen de reproducibilidad cuando se

ejecutan por encima del nivel freático. Asimismo, tienden a sobrestimar la compacidad relativa debido a la alta fricción lateral.

b) Por debajo del nivel freático En esta situación se pueden utilizar los ensayos de penetración estándar, estática y

dinámica-estática.

Se debe tener presente que cuando se está en presencia de suelos colapsables, no se pueden realizar los ensayos dentro de las perforaciones, con excepción de los mencionados en el artículo 3.6.8., por cuanto los mismos están en un nivel experimental al momento de redactarse el presente Reglamento.

En aquellos suelos en los que por su granulometría o por su baja cohesión no se puedan obtener muestras de calidad suficiente como para realizar los ensayos de


laboratorio necesarios (ver la Tabla 4.1) se deberá ejecutar el ensayo de placa (ver el artículo 5.6.).

C 3.6.11. Suelos artificiales Los métodos convencionales de excavación, perforación y muestreo son apropiados para determinar el espesor de los mantos asi como sus propiedades y componentes en los lugares precisos de exploración. En las situaciones donde el relleno esté realizado con material de desperdicios, las perforaciones deberán ser encamisadas en su totalidad para evitar la contaminación de los estratos naturales con los materiales aportados. Por el contrario, si el material constitutivo del suelo artificial fuese de origen natural (suelos y/o rocas) o materiales industriales no contaminados (ladrillos, trozos de hormigón, acero, escoria de alto horno, etc.) la perforación será encamisada sólo cuando fuese necesario con el fin de estabilizarla o impermeabilizarla. El método más adecuado para la investigación de estos tipos de suelos es la calicata (ver el artículo 4.2.). En rellenos donde se esté en presencia de materiales combustibles se deberán realizar mediciones de las temperaturas periódicamente. Se debe tener presente que en los depósitos de residuos se pueden generar combustiones dentro del propio relleno las que producirán la emanación de gases tóxicos o inflamables por las perforaciones. Estos fuegos pueden crear oquedades que ocasionen el colapso de la tapada de terreno bajo el peso de la perforadora. En rellenos con materiales orgánicos o tóxicos se recomienda medir las emanaciones gaseosas del predio. Cuando el suelo artificial esté contaminado con materiales radioactivos, se deberán medir las radiaciones emitidas. C 3.6.12. Rocas El procedimiento de percusión con equipo liviano se considera apto únicamente para determinar la litología de la formación dado que por ejemplo, puede originar una descripción errónea del perfil, si un manto de rocas blandas o alteradas sustenta a otro constituído por bloques, ya que la interfase entre ambos estratos será confusa, como consecuencia de la percusión. En esta situación, la identidad y características del manto rocoso deberán ser determinados mediante perforaciones a rotación con o sin inyección y recuperación del testigo con corona, o mediante excavaciones directas. Cuando las discontinuidades del macizo estuviesen llenas con material fino, la inyección de agua será reemplazada por la de aire a presión con el fin de evitar el lavado del testigo. En general, la perforación a rotación por avance hidráulico con recuperación de testigo brindará una muestra de mejor calidad que los demás métodos, donde se podrán determinar las propiedades ingenieriles del material y la frecuencia de las eventuales discontinuidades, pero no su orientación.


La utilización de periscopios de perforación, así como cámaras fotográficas y de filmación (video, televisión) especialmente diseñadas será de gran utilidad para determinar las direcciones de las discontinuidades geológicas. Existen infinidad de diseños y materiales para las herramientas de perforación a rotación, cuya eficiencia se realza al ser utilizadas en las rocas para las que fueron proyectadas. Debido al poco tiempo que en general duran las investigaciones geotécnicas en el campo, como para experimentar con las coronas sacatestigo y ciegas en distintos materiales, es fundamental el trabajo de escritorio para recabar información previa sobre antecedentes geológicos y la mejor técnica a utilizar para investigarlos, reduciendo así tiempos y costos. Durante la exploración mediante perforaciones es posible obtener una noción de las propiedades de las rocas mediante ensayos “in-situ” dentro de las mismas perforaciones, debiendo adoptarse los recaudos pertinentes en la interpretación de dichos resultados, por cuanto éstos pueden estar afectados por las alteraciones producidas durante las tareas de perforación y muestreo. El ensayo de penetración estándar (ver el artículo 4.6.2.) puede dar una idea de la resistencia y de la uniformidad del manto en el caso de rocas blandas. Los ensayos de permeabilidad Packer, Lugeon (ver los artículos 4.6.4. y 4.6.5.) informan sobre las características de permeabilidad del manto rocoso, dando, a su vez, una idea aproximada del estado de fisuración del mismo. Cuando sean aplicables, los ensayos de placa (ver el artículo 5.5.2.), los ensayos dilatométricos (ver el artículo 4.6.6.) y presiométricos (ver el artículo 4.6.7.) pueden brindar información sobre la deformabilidad y, eventualmente, sobre la resistencia del manto. C 3.6.13. Discontinuidades del macizo Una vez realizada la investigación básica mediante aerofotografía, procedimientos geofísicos y perforaciones verticales e inclinadas, el proyecto puede ameritar que se extienda la investigación a grandes excavaciones, calicatas, trincheras y perforaciones de gran diámetro con el fin de dejar expuestas las discontinuidades. De esta manera se podrán medir los parámetros ingenieriles de las mismas en zonas del predio inalteradas por su uso previo, actual o por las exploraciones iniciales. En determinados proyectos, dichas mediciones pueden ser realizadas directamente en las excavaciones finales de los trabajos a realizar. La toma de muestras orientadas en función de las discontinuidades o de los ensayos “in-situ” y ensayos a gran escala, también orientados, brindan la información necesaria para describir dichos planos. Generalmente alcanza con realizar mediciones en tres planos ortogonales para definir totalmente la distribución de discontinuidades del estrato. Las dimensiones de la excavación están regidas por la separación entre discontinuidades y por las dimensiones y requerimientos del proyecto (ver el artículo 4.2.).


C 3.7.1. Introducción Algunos suelos tienen una acción corrosiva sobre los metales, particularmente sobre el hierro forjado, debido a procesos electrolíticos, químicos o bacteriológicos. En áreas industriales, el proceso corrosivo se puede generar por los residuos industriales que han sido arrojados en el predio. En zonas lacustres y marinas se deben investigar las aguas dulces, salobres y aquellas contaminadas con combustibles y desperdicios, procedentes de los barcos. En las estructuras portuarias, la zona potencial de mayor corrosión es aquella expuesta a mojado y secado alternados como consecuencia de las olas y de las mareas. En los ambientes de estuarios, esta situación se puede ver complicada por la incidencia de aguas de distinta salinidad. En términos generales, los suelos que no han sido excavados, expuestos a la atmósfera o mezclados con otros estratos son menos agresivos que aquellos que sí lo han sido. C 3.7.3. Agresividad de los aceros y otros metales La determinación del potencial de corrosión no sólo origina determinaciones de laboratorio (ver el Capítulo 4), sino también debe motivar la recopilación de antecedentes del predio durante la etapa de estudios de gabinete (ver el artículo 2.3.2.). La posibilidad de que se presenten procesos corrosivos puede ser detectada mediante estudios geofísicos apropiados (ver el artículo 5.9.) y ensayos de laboratorio sobre muestras inalteradas que deben ser selladas en recipientes herméticos inmediatamente luego de su extracción (ver el Capítulo 4). Para ensayos bacteriológicos, los recipientes porta-muestras deben ser esterilizados previamente a su uso. C 3.7.4. Contaminantes industriales Los residuos industriales que pueden resultar tóxicos y venenosos para los seres humanos, pueden causar serios impedimentos para la industria de la construcción (por ejemplo predios que fueron depósito de desperdicios hospitalarios o de derivados de centrales nucleares). Ante esta situación, es de gran utilidad encarar la búsqueda y recopilación de todos los antecedentes que se puedan reunir durante la fase de estudios de gabinete, como una primera noción del predio. No obstante ello, cuando existan sospechas con respecto a presencia de elementos contaminantes, se deberá proceder a realizar una investigación geotécnica destinada a determinar la ubicación, la identificación, la concentración y la migración de los contaminantes presentes.


C 3.8.1. Introducción Existen varios métodos de perforación, que van desde el mismo procedimiento realizado en tierra firme hasta los de control remoto o los conducidos en profundidad por buzos. Asimismo pueden ser realizados con información geofísica de avanzada previo al descenso de los elementos cortantes. El alcance de los trabajos incluye perforaciones, muestreo y realización de los ensayos “in-situ” requeridos, donde, en cada etapa, se deberán adoptar los recaudos pertinentes en función de las condiciones locales particulares (altura de marea, condiciones climáticas, época del año, velocidad del viento y de las corrientes, etc.). Cuando se realicen investigaciones geotécnicas sobre agua se deberán adoptar y respetar todos los requisitos de seguridad, señales de navegación y reglamentaciones exigidas por las autoridades locales competentes. Las investigaciones geotécnicas realizadas sobre agua serán, generalmente, más onerosas que sobre tierra firme. Esto origina una cierta tendencia a reducir costos mediante la limitación de la investigación. El alcance de la investigación debe ser realmente analizado en la etapa de proyecto de la misma, por cuanto recortes en esta dirección pueden redundar en falta de información e incertidumbres en la etapa de diseño. C 3.8.2. Plataformas Las plataformas combinan las condiciones de seguridad para el trabajo y de movilidad entre ubicaciones de las perforaciones. Cuando se esté perforando en zonas cercanas a la costa, puede resultar conveniente el montaje de una plataforma desde la costa hasta la ubicación de la perforación. Con el fin de fijar la embarcación en la ubicación de la perforación se deberán utilizar, como mínimo, 4 puntos de amarre en aguas interiores calmas y mínimo 6 en las restantes, con sus correspondientes anclas. Cuando el tirante sea mayor de 80 m, las posiciones de amarre y anclas convencionales dejarán de ser seguras y se deberán utilizar las controladas por computadora. Para contrarrestar el efecto de las mareas y olas se requerirán técnicas especiales, por cuanto, y especialmente en las perforaciones con avance a rotación, se deberá mantener la presión constante entre la cabeza de la perforadora y la corona. Debido al movimiento de la plataforma de trabajo, se deberá tener suficiente precaución con las muestras obtenidas y con los ensayos “in-situ” a realizar. C 3.9.2. Dirección, planeamiento y ejecución El Ingeniero encargado de la dirección y planeamiento de la investigación geotécnica puede delegar parte de estas funciones a los Ingenieros Geotécnicos especialistas que trabajan dentro de su equipo como asesores geotécnicos. El Ingeniero encargado de la ejecución de la investigación geotécnica puede ser un asesor dentro del grupo del Ingeniero encargado de la dirección y planeamiento de la


investigación geotécnica, ser Ingeniero independiente o todo otro profesional cuyas incumbencias presentes sean avaladas por la universidad que otorga el título profesional. C 3.9.4. Registro de profundidades y descripción de suelos y rocas de la perforación En el caso de perforaciones con avance a rotación y obtención de testigos, será indispensable la presencia de un Ingeniero Civil o Geólogo supervisor de campo (ver el artículo 3.9.3.) para que realice la descripción del testigo en forma inmediata. En el caso de calicatas o cualquier otro tipo de excavación destinada a la exploración geotécnica o utilizada para tal fin, la descripción y su registro en el parte de excavación deberá ser realizado por un Ingeniero Civil o Geólogo supervisor de campo (ver el artículo 3.9.3.) inmediatamente después de la ejecución de dicha excavación en la obra. C 3.9.5. Trabajos de laboratorio La capacitación y experiencia de los laboratoristas será evaluada por las empresas encargadas de llevar a cabo la Investigación Geotécnica, o en un futuro, por el o los institutos pertinentes. C 3.9.8.1. Perforistas La capacitación y experiencia de los perforistas será evaluada por las empresas encargadas de llevar a cabo la Investigación Geotécnica, o en un futuro, por el o los institutos pertinentes. C 3.9.8.2. La capacitación y experiencia de los excavadores de trincheras y calicatas será evaluada por las empresas encargadas de llevar a cabo la Investigación Geotécnica, o en un futuro por el o los institutos pertinentes. C 3.10.2. Objetivo En ciertos casos, y a raíz de la investigación geotécnica complementaria, se podrán descubrir nuevos datos durante la etapa de diseño o posteriormente, lo que originará la necesidad indispensable de rever el proyecto e incluso el sistema constructivo adoptado (ejemplo: los datos geotécnicos necesarios para realizar un diseño mediante modelos numéricos son distintos en función del sistema constructivo adoptado para la excavación de los túneles de un subterráneo, ya sea mediante frente de ataque completo o sectorizado).


C 3.10.3.2. Agua Un ejemplo de aplicación del primer párrafo de este artículo lo constituye el caso de un predio aledaño a un río subterráneo entubado donde está prevista una excavación. La investigación geotécnica original no detectó el nivel freático pero durante la construcción se obtuvo agua libre al comenzar la excavación. Esto se debe a la rotura del entubamiento, cambiando el estado del suelo seco a sumergido y ocasionando una alteración en las condiciones de estabilidad de la excavación.


COMENTARIOS AL CAPÍTULO 4. EXCAVACIONES, PERFORACIONES, MUESTREO Y ENSAYOS EN PERFORACIONES C 4.1. INTRODUCCIÓN Ciertos métodos de exploración requieren condiciones especiales de seguridad las que son especificadas en el presente Reglamento. Por el contrario, otros métodos exploratorios conllevan condiciones de seguridad semejantes a otras tareas similares de campo o laboratorio. En el Anexo A.3. se detallan las recomendaciones a seguir en cuestión de seguridad en los trabajos de investigación geotécnica. En algunos casos, dicho listado puede no ser suficiente y será responsabilidad del Ingeniero a cargo de los trabajos obtener y aplicar las regulaciones vigentes en temas de seguridad, y será responsabilidad del Ingeniero a cargo de la obra verificar que dichas regulaciones sean aplicadas. El rellenado de las calicatas y de las perforaciones deberá ser realizado cuando corresponda y mientras no interfiera con la construcción ni con su cronograma, siendo éste uno de los motivos por los que se requiere de precisión en la ubicación de los puntos de exploración en el predio durante las campañas de investigación. Asimismo, es de suma importancia la nivelación y el registro de la boca de la exploración (ver artículo 7.3.2.6.). La exploración mediante calicatas poco profundas permite la inspección visual horizontal y vertical de los estratos excavados, la toma de muestras y los ensayos in-situ, así como determinar las discontinuidades del perfil geotécnico. Cuando las calicatas sean utilizadas para esta última finalidad, el informe de campo deberá contar con la ubicación planialtimétrica de la calicata, su orientación con respecto al predio y un esquema de las paredes y fondo de la misma mostrando la distribución de las diferentes capas acotadas y sus discontinuidades. Eventualmente, las calicatas pueden ser continuadas como trincheras para la ubicación y seguimiento de algún fenómeno geotécnico, cuando el terreno así lo permita, siendo un método exploratorio rápido y económico. Las calicatas poco profundas, sin estructura de contención son poco seguras para el descenso de personal y equipo, pero pueden ser utilizadas para obtener muestras alteradas mediante la remoción de material con el balde de la retroexcavadora o mediante sacatestigos al perforar el fondo de la calicata. Asimismo, se puede realizar el ensayo “Vane-shear” para medir la resistencia al corte in-situ. Dichas calicatas sin contención lateral son propensas de colapsar al poco tiempo de ser excavadas, razón por la cual la visualización y registro, toma de muestras y ensayos in-situ deberán ser realizados inmediatamente después de ser abiertas.


Se recomienda el rellenado de las calicatas inmediatamente después de haber sido visualizadas y registradas y una vez realizada la toma de muestras y de ensayos in-situ como medida precautoria de seguridad, acorde a las disposiciones vigentes en materia de seguridad de los trabajos realizados en el predio y conforme a las disposiciones legales locales vigentes. En el artículo 4.2.3. se incluyen recomendaciones generales para el rellenado de calicatas. En el caso en que éstas no sean rellenadas se las deberá señalizar perimetralmente en forma permanente de acuerdo con las disposiciones vigentes en materia de seguridad de los trabajos realizados en el predio y conforme a las disposiciones legales locales vigentes. De no mediar ningún tipo de disposición, se realizará la señalización permanente utilizando el buen criterio. C 4.2.2. Calicata profunda, pozo (vertical y Galería (horizontal o inclinada) de inspección La utilización del encamisado temporario en presencia de agua subterránea es recomendable para aquellos suelos que permiten su excavación mediante proceso mecánico de rotación y con condiciones de estabilidad de sus paredes que no requieren ningún encamisado temporario o de requerirlo es sólo por un tiempo mínimo. Ante la presencia del nivel freático o artesiano este método sólo será utilizado hasta dicho nivel, debido a la dificultad de mantener las condiciones secas del pozo para su inspección y la estabilidad de sus paredes. Cuando se requieran galerías de inspección, las mismas pueden ser construidas en forma manual o mecánica, pero por su condición de desarrollo horizontal o inclinadas requerirán, generalmente, de estructura de contención para sus paredes y techo. C 4.2.3. RELLENO DE LAS EXCAVACIONES Los materiales de relleno pueden ser el mismo suelo extraído de la excavación, suelo de aporte, escombros seleccionados u hormigón pobre. El método más eficiente para la compactación de excavaciones es el mecánico, ya sea mediante la utilización del balde de la retroexcavadora o bien con los compactadores manuales con motor a combustión o a aire comprimido. Cuando se utilice hormigón pobre, la compactación puede ser realizada, según las exigencias del proyecto o método disponible, por vibradores de inmersión, varillado enérgico, o carga hidráulica. C 4.3.1. PERFORACIÓN MANUAL CON PALA BARRENO Este procedimiento permite realizar perforaciones de hasta 200 mm de diámetro y de aproximadamente 5 m de profundidad en suelos de características apropiadas que permi-tan la estabilidad de las paredes de la exploración.


C 4.3.2. PERFORACIÓN MEDIANTE EQUIPO MANUAL El equipo descripto en el primer párrafo del artículo 4.3.2., puede estar montado sobre un trailer a ser remolcado por un vehículo pequeño o bien, ser desmontable para una mejor movilidad en obra. La perforación así efectuada puede ser encamisada o trabajada con fluidos estabilizantes en el caso de que las paredes de las mismas sean potencialmente desmoronables. La perforación mediante equipo manual permite la recuperación de muestras de calidad confiable y rendimientos económicos aceptables hasta profundidades del orden de los 60 m, en función del tipo de suelo explorado. C 4.3.3.Perforación mediante pala barreno mecánica (hélice continua) Durante la perforación, el alma estará cerrada mediante un tapón el que será expulsado al momento de bajar el sacatestigo que descenderá por dentro del alma mediante un cable interno, para obtener la muestra en el fondo de la perforación. Esta práctica no es habitual en suelos friables, por cuanto se dificulta la tarea de evitar el ingreso de material por dentro del alma. En la eventualidad de encontrar roca, la perforación se podrá continuar mediante la sustitución del sacatestigo para suelos por la corona sacatestigo de avance a rotación, la cual descenderá por dentro del alma de la hélice continua hueca. Estos equipos requieren gran potencia y peso para hacer descender la pala barreno mecánica aplicando grandes fuerzas de torque, por lo que van montados sobre camiones u orugas. C 4.3.4. Perforación por rotación El fluido de perforación bombeado desde la superficie hasta la corona por dentro del tren de barras, lubrica y refrigera la herramienta cortante mientras simultáneamente lava la perforación de los detritos y los conduce a la superficie entre las paredes de la misma y el tren de barras. El fluido de perforación comúnmente utilizado es agua, pero en ciertos casos también se puede utilizar aire comprimido o fluidos estabilizantes como la bentonita o polímeros. La correcta selección de la corona y del equipo de perforación es de suma importancia dado que debe ser compatible con el terreno a perforar para poder obtener testigos de calidad y cumplimentar los requerimientos técnicos y de cronograma de la investigación geotécnica. Una incorrecta selección de los elementos antes indicados conllevará a un trabajo de baja calidad recuperando testigos alterados, con poco rendimiento y alto desgaste de las coronas, redundando finalmente en un alto costo de la investigación y no pudiendo cumplimentar el cronograma de trabajos. En la eventualidad de perforar macizos rocosos duros con coronas de gran tamaño, se deberá adoptar la precaución de contar con una perforadora de gran capacidad así como


de peso o alternativamente montarla sobre camión o lastrarla para poder aplicar la presión necesaria en la cara cortante de la corona. La selección de la inyección a utilizar deberá ser realizada con cuidado, por cuanto es indispensable que sea compatible con la corona, la bomba y la perforadora que formarán parte del equipo escogido y que además, sea la adecuada para el material a perforar. El agua es el fluido generalmente utilizado mientras que los restantes fluidos de perforación consisten en soluciones de agua con bentonita o con aditivos como el cloruro de sodio, la baritina, espumas y polímeros. Estos últimos tienen la ventaja frente al agua, como único medio de inyección, de que permiten la remoción de los detritos de perforación a baja velocidad produciendo nula o poca perturbación dentro de la perforación. Esta situación resulta crítica cuando el material es blando, se encuentra muy alterado, está fisurado y se desea recuperar el testigo con el material fino contenido dentro de las fisuras o si la formación no está cementada. El aire comprimido también puede ser utilizado como inyección en aquellos casos donde el macizo lo permita o cuando no se disponga de agua en las cercanías o cuando esté prohibida la incorporación de fluidos de perforación por motivos de contaminación del acuífero. Asimismo se deberá considerar que, mientras las inyecciones realizadas con lodos de perforación tienden a incrementar la humedad natural del testigo, la utilización de aire comprimido producirán una reducción de la misma. Las perforaciones a rotación pueden ser consideradas como tareas cuasi-artesanales donde el éxito de la operación estará basado, por un lado, en los equipos utilizados y su estado de mantenimiento y por el otro, en la técnica empleada por el perforista, su experiencia y su habilidad. Estas últimas consideraciones son primordiales cuando la formación es parcialmente cementada, alterada, intemperizada, fracturada o blanda y se desea obtener un testigo de carrera completa y de adecuadas condiciones de calidad para su clasificación, descripción y posteriores ensayos de laboratorio. C 4.3.6. Perforación con lavado Los materiales a los que hace referencia el primer párrafo del artículo 4.3.6. no son representativos del estrato perforado por cuanto pueden estar mezclados los del fondo con los superiores y la compacidad relativa de los mismos no será la real. En consecuencia, deben ser extraídos de la perforación previamente al comienzo de las tareas de muestreo del manto correspondiente. Esta remoción se debe realizar mediante el lavado de la perforación con agua o con los lodos de perforación, los que tendrán la doble finalidad de estabilizar las paredes de la perforación y, a su vez, ser el medio de ascenso de los detritos. C 4.4.1. Generalidades No obstante lo expresado en el primer párrafo del artículo 4.4.1. del Reglamento, se debe tener presente que el comportamiento del suelo dentro del macizo geotécnico estará gobernado por la presencia de discontinuidades en el mismo. Por consiguiente, será posible obtener una muestra de adecuada calidad que no sea representativa del macizo explorado. Esto debe ser considerado al momento de seleccionar la técnica de muestreo a


utilizar definiendo a priori, si se desea tomar muestras representativas del estrato considerado que reflejen su comportamiento geotécnico, o bien, si se quieren determinar las propiedades del material propiamente dicho. C 4.4.2. Calidad de las muestras Otro componente a ser considerado en la selección de la calidad de la muestra deseada será el tamaño de la misma, que estará altamente influída por la estructura del manto en el caso de encontrarse en presencia de discontinuidades de orientación aleatoria. En consecuencia, el diámetro de la muestra obtenida deberá ser lo suficientemente grande con relación a la separación de dichas discontinuidades, con el fin de que la muestra sea representativa del estrato y no de la falla local. Por el contrario, en aquellos macizos donde las discontinuidades poseen una dirección definida como en las diaclasas orientadas de una roca, será necesario la obtención de muestras en direcciones particulares. C 4.4.4. Muestras alteradas por las herramientas de perforación El Reglamento advierte que las muestras extraídas de niveles inferiores al agua subterránea pueden no ser representativas del manto explorado, situación que se presenta generalmente en suelos no cohesivos con contenido apreciable de finos, donde éstos tienden a ser lavados por el agua circundante del sacatestigo o por el fluído de inyección. C 4.4.5.1. Generalidades El concepto fundamental que debe cumplir todo sacatestigo de extremo abierto es el de generar la menor perturbación y remoldeo de la muestra recuperada del estrato investigado a medida que penetra en dicho manto. El grado de alteración de la muestra obtenida estará regido por las características del diseño de la herramienta con respecto a la zapata cortante, la fricción interna al sacatestigo y la válvula superior. C 4.4.5.1. c) Relación de áreas Este valor es de aproximadamente el 30% para el sacatestigo de 100 mm de diámetro de usos múltiples y se reduce al 10% para los del tipo de pared delgada. No obstante, esta relación puede variar en la eventualidad de que se utilice el sistema “wire line”, donde se aloja un sistema que permite retirar la muestra sin extraer el tren de barras ni el sacatestigo. La relación de áreas está dada por la siguiente expresión:

%100D

DDR 2zi

2zi

2ze

A ×⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ −= (2)

siendo:

AR la relación de áreas, el diámetro externo de la zapata, zeD el diámetro interno de la zapata. ziD Reglamento CIRSOC 401, Comentarios Cap. 4 - 27

Cuando la longitud de la muestra resulte menor que la profundidad a la que penetró la herramienta, se deberá interpretar que la muestra fue comprimida dentro del sacatestigos, por cuanto éste deberá tener un espacio libre en la parte superior para evitar este efecto (ver la Figura 4.4.5), o que parte de la misma se perdió durante la maniobra de extracción del sacatestigos. C 4.4.5.3. Sacatestigos de pared delgada o tubo Shelby Se debe considerar que en suelos blandos o sueltos, y a partir de una determinada profundidad, la base de la perforación se va a ver alterada debido a la relajación de tensiones, por cuanto en éstos casos el muestreo se debe realizar mediante el sacatestigos con válvula a pistón (ver el artículo 4.4.6.). Un esquema del sacatestigos de pared delgada se representa en la Figura 4.4.5.3. C 4.4.7. Muestreo continuo En el método Delft de muestreo continuo, el segundo de los sacatestigos representado en la Figura 4.4.7., se introduce en el terreno mediante un equipo de penetrómetro estático o cono holandés de 200 kN. A medida que éste penetra el estrato, la muestra se introduce por dentro del sacatestigos y se aloja en el tubo-portamuestra de plástico rígido (policloruro de vinilo (PVC)), ubicado en el interior del mismo para tal fin. Dicho sacatestigos puede ser prolongado mediante tubos adicionales de 1 m de longitud que se enroscan al tramo inicial, mientras un sistema de grampas sujeta al sacatestigos para realizar la maniobra de prolongación. En términos generales, se pueden alcanzar profundidades de hasta 18 m en suelos adecuados. En el caso del sacatestigos de 29 mm de diámetro, el procedimiento es el mismo pero con la ventaja de que se requiere de un empuje estático menor. C 4.4.9. Coronas sacatestigos para rotación La selección del tipo de sacatestigos y coronas a utilizar se debe basar en los antecedentes recogidos de perforaciones en la zona. De no contarse con dicha información, se deberá disponer de distintos tipos de sacatestigos y coronas con el fin de obtener las características de recuperación deseadas, ya que el rendimiento de la tarea de perforar no siempre es compatible con las necesidades de calidad de la muestra a obtener. C 4.4.12.2. Identificación La identificación de las muestras se deberá realizar con dos etiquetas que contendrán toda la información necesaria. Una de las etiquetas acompañará al recipiente que contenga la muestra, y la otra etiqueta se deberá archivar separadamente con el fin de salvaguardar la información en caso de daño o pérdida de la primera. Posteriormente, dicha información será registrada en el libro con todos los registros de obra.


Las etiquetas serán completadas con tinta indeleble y deberán estar confeccionadas en un material lo suficientemente resistente como para soportar el manipuleo y transporte en el ambiente de obra. C 4.4.12.3. Muestras alteradas de suelo y especímenes de roca recogidas a mano Los recipientes deberán estar numerados y las muestras se identificarán mediante etiquetas de acuerdo con el artículo 4.4.12.2., las cuales deberán ser colocadas sobre las muestras e inmediatamente por debajo de la tapa del recipiente o dentro de la bolsa, según corresponda. En la eventualidad de que la muestra contenga humedad que pueda destruir su identificación, la etiqueta será dispuesta dentro de una bolsa plástica transparente previamente a su colocación dentro del contenedor o bolsa porta-muestra. Cuando el recipiente o bolsa porta-muestra no sea transparente y la etiqueta de identificación no pueda ser leída desde el exterior, una etiqueta idéntica a la descripta en el párrafo anterior deberá ser colocada en el exterior del recipiente o bolsa porta-muestra y protegida contra posibles deterioros mediante un sobre plástico construido a tal fin (similar al que poseen las encomiendas vía aérea) o mediante una cobertura con plástico transparente y sujeta con cinta adhesiva. Los contenedores con las muestras deberán ser protegidos contra el congelamiento, el excesivo calor, la incidencia directa de los rayos solares y de los golpes durante su acopio en obra, previamente a su transporte, durante el transporte propiamente dicho y en el acopio final con anterioridad a los ensayos correspondientes. C 4.4.12.4. Muestras obtenidas mediante un sacatestigo de tubo a) Para el caso de muestras muy porosas, previamente al sellado, se deberán colocar

sendos papeles parafinados cubriendo la totalidad de la sección transversal de la muestra, en ambos extremos, con el fin de que la misma no sea contaminada por la parafina derretida. En la eventualidad de que la muestra no ocupase toda la longitud del tubo porta-muestra y, por consiguiente quedase un espacio vacío entre el extremo de la parafina y el extremo del tubo, el mismo deberá ser rellenado con un material menos compresible que la muestra misma. Finalmente, los extremos del tubo porta-muestra deberán ser cubiertos con tapas a presión a rosca. De ser necesario, las mismas podrán ser aseguradas con cinta adhesiva.

b) Cuando la muestra resulte muy porosa, se deberá previamente al sellado envolver

con papel parafinado, con el fin de evitar que se contamine con la parafina derretida. Posteriormente serán introducidas dentro de recipientes plásticos o metálicos para su acopio o transporte. Finalmente, el recipiente será cerrado con una tapa a presión o a rosca. De ser necesario, las mismas podrán ser aseguradas con cinta adhesiva.

En ambos casos se deberá colocar una etiqueta identificatoria (ver el artículo 4.4.12.2.) en el exterior del tubo o recipiente, protegida contra deterioro mediante un sobre plástico construido a tal fin (similar al que poseen las encomiendas vía aérea) o mediante cobertura de la etiqueta con plástico transparente y sujeta con cinta adhesiva.


C 4.4.12.5. Muestras obtenidas por rotación Generalmente se utilizará, como bancada un sacatestigos de tubo partido. Cuando se requiera mantener la humedad natural del testigo, se deberá colocar una vaina de polietileno en correspondencia con un extremo del sacatestigos con el fin de que cuando se extrude por el extremo opuesto, el testigo penetre en ella para luego ser cerrada y quedar sellado. La extrusión del testigo debe ser realizada en el mismo sentido en que éste, entró en el sacatestigos. Los extrusores deben ser del tipo a pistón y preferentemente, por acción mecánica en vez de hidráulica (agua o aceite), por cuanto estos últimos pueden contaminar la muestra durante la aplicación de grandes esfuerzos en el proceso de extrusión. En el caso de rocas blandas, alteradas por intemperización o con fallas, se deberá tener presente que la extrusión puede afectarlas aunque la tarea sea hecha con cuidado. La utilización de un tubo guía de plástico transparente y de baja fricción por dentro del sacatestigos, permite solucionar gran parte de los problemas asociados con la extrusión de testigos de roca obtenidos por rotación. Asimismo, facilita la protección del testigo durante el manipuleo y transporte al laboratorio. No obstante ello, este tipo de tubo guía no es apto para rocas abrasivas. La profundidad de las cajas porta-testigo y las divisorias, construidas generalmente del mismo material que la caja, deben ser de tales dimensiones que garanticen la inmovilidad de los testigos con el fin de evitar dañarlos durante el transporte. Dichas cajas deberán estar diseñadas para poder soportar el peso de la misma al estar llenas de testigos de roca y ser lo suficientemente livianas como para poder ser levantadas por dos personas por sendas asas colocadas en los extremos de la misma. De igual manera deberán poseer refuerzos que permitan el acopio de las mismas en pilas así como bisagras para la tapa y ganchos para cerrarlas con candados. C 4.4.12.6. Damas La caja porta-dama deberá ser de madera o plástico y su diseño deberá permitir alojar en su interior a la muestra, la que quedará inmóvil con el fin de evitar daños durante el transporte. Dichas cajas deberán estar diseñadas también para poder soportar el peso de la misma al estar la muestra alojada en su interior y ser lo suficientemente livianas como para poder ser levantadas por dos personas mediante sendas asas colocadas en los extremos de la misma. De igual manera deberán poseer refuerzos que permitan el acopio de las mismas en pilas, así como bisagras para la tapa y ganchos para cerrarla con candado. C 4.5.1. Generalidades Las mediciones con piezómetros podrán fluctuar en función del tiempo dependiendo de varias causas, como la época del año, mareas, etc. Por esta razón las mediciones se deberán extender sobre períodos largos con el objetivo de poder recabar toda la información necesaria para analizar este fenómeno. En la eventualidad de tener que diseñar una red de drenaje, será fundamental el poder medir con exactitud el contorno de la napa freática y la superficie piezométrica, a fin


detectar la dirección del escurrimiento natural del predio, así como las variaciones estacionales e hidrológicas. C 4.5.2.2. Observaciones en perforaciones y excavaciones Esta observación se realiza generalmente poco después de terminada la perforación en seco o se debe demorar un poco más para el caso de haber utilizado fluidos de perforación. Este procedimiento para determinar la presión hidrostática debe ser utilizado con cuidado, por cuanto en pocas ocasiones se logra obtener la condición de equilibrio debido al prolongado tiempo de respuesta. C 4.5.2.3. Piezómetros de base porosa Cuando se utilice el piezómetro de base porosa en climas muy fríos se deberá agregar una cantidad mínima de líquido anticongelante al agua para evitar la obstrucción del piezómetro. La ventaja de este sistema es su simpleza y economía de construcción, instalación y mantenimiento. Por el contrario, la gran desventaja es el prolongado tiempo de respuesta. C 4.5.2.4. Piezómetros hidráulicos La ventaja de este sistema es su pequeño tiempo de respuesta y que se pueden utilizar para la medición de presiones originadas por la fluctuación de las mareas o por la introducción de tensiones en la masa del suelo, por ejemplo, durante las excavaciones. También pueden ser utilizados para medir la permeabilidad del suelo, pero en el caso de suelos muy permeables dichas mediciones estarán afectadas por la permeabilidad de la base del piezómetro. C 4.5.2.5.Piezómetros eléctricos La mayor desventaja de los piezómetros eléctricos es que requieren de calibración una vez colocados en posición dentro de la perforación, y esto no siempre es posible de realizar. Tampoco es posible extraer el aire dentro del sistema una vez posicionado, agravándose dicha situación cuando se está en presencia de suelos que contienen gases (por ejemplo metano), alterando así las mediciones realizadas. Estos piezómetros no podrán ser utilizados para mediciones de permeabilidad in-situ. C 4.5.2.6. Piezómetros neumáticos Otro inconveniente de los piezómetros neumáticos, es la obstrucción de la válvula como consecuencia del ingreso de suciedad en ambos tubos. Los piezómetros neumáticos poseen las mismas limitaciones que los piezómetros eléctricos para mediciones de permeabilidad in-situ, para mantenimiento y en el hecho de que no pueden ser purgados de aire. En contraposición son económicos y de fácil instalación y manejo.


C 4.5.2.8. Instalación de los piezómetros El procedimiento más eficiente para alojar un piezómetro dentro de la perforación es el siguiente:

(a) descender el piezómetro con el elemento poroso dentro de la perforación hasta una altura de 200 mm por encima de la base de la misma,

(b) suspender en esa posición el piezómetro y centrarlo dentro de la perforación, (c) inyectar una mezcla de arena y agua en la punta de la perforación hasta una

altura de 300 mm por encima de la base de la misma. La inyección se deberá realizar con el mismo tubo o manguera con el cual se sellará la perforación y no estará permitida la caída libre de la mezcla,

(d) levantar el tubo o manguera de inyección hasta una altura de 400 mm por encima

de la base de la perforación, (e) inyectar la mezcla, preferentemente de cemento y bentonita, como agente sellante

por dentro del tubo o manguera, mientras el mismo se retira de la perforación. Se deberá tener cuidado de no contaminar la arena con el sellador y de no producir desmoronamientos de las paredes de la perforación a medida que se retira el sistema inyector.

No se recomienda la instalación de más de un piezómetro por perforación. Las características de composición de la mezcla sellante están condicionadas, entre otros factores, por la disponibilidad de materiales, la permeabilidad deseada, características de la bentonita, condiciones de la perforación y el nivel del agua subterránea. Dicha mezcla debe poseer características de trabajabilidad con el fin de poder ser bombeada dentro de la perforación y sus compuestos no deberán segregarse mientras la misma presente condiciones de fluidez. Una mezcla típica la constituyen 4 partes de bentonita mezcladas con 8 a 12 partes de agua para luego agregarle 1 parte de cemento pórtland común (4:8:12:1). En la eventualidad de encontrarse en presencia de agua marina o de alto pH, se podrán agregar aditivos químicos con el objeto de obtener las características deseadas de la mezcla. C 4.5.3. Muestras de agua subterránea Aunque las muestras de agua se recojan adoptando todas las precauciones correspondientes, las muestras obtenidas en perforaciones no son representativas del estrato de agua muestreado. Por esta razón el sistema recomendado para la obtención de muestras de agua subterránea es el piezómetro de Casagrande. No obstante, la obtención de agua subterránea estará condicionada por las características del proyecto y por los requerimientos del mismo. Debido a que las muestras de agua se degradan rápidamente con el tiempo será imprescindible ensayarlas lo antes posible luego de su extracción.


C 4.6.1. Generalidades El lector podrá observar cierta superposición entre los temas desarrollados en los artículos 4.6.1. a 4.6.7. inclusive, con los tratados en el Capítulo 5, donde se describen todos los ensayos de campo; razón por la cual su contenido debe sr considerado complementario. C 4.6.2.1. Generalidades Las muestras alteradas obtenidas con el ensayo SPT serán de Clase 4 y sólo se deberán utilizar para la identificación del estrato investigado. El ensayo SPT es de tipo empírico razón por la cual las correlaciones efectuadas en los distintos países entre el resultado de dicho ensayo, clasificación del suelo, parámetros de resistencia al corte y comportamiento de la interacción suelo-estructura sólo serán válidos para el suelo analizado y no se deberán extrapolar a otros suelos de diferentes regiones. Se debe tener presente que el objetivo del ensayo de penetración estándar es obtener un orden de magnitud de la resistencia relativa de arenas y gravas, no obstante lo cual se lo puede utilizar también como indicativo de la consistencia de suelos finos (limos y arcillas) y en rocas blandas (por ejemplo, areniscas). C 4.6.2.2. Preparación para realizar el ensayo En ciertos tipos de suelos, cuando el ensayo se realice por debajo del nivel freático, el suelo se puede relajar frente a las perturbaciones originadas por la herramienta cortante y por la diferencia de presiones entre el nivel freático y la existente dentro de la perforación. Este efecto puede ser severo en las arenas, razón por la cual puede ser parcialmente reducido si, durante el ensayo, se mantiene la perforación totalmente llena del fluido de perforación, equilibrando así las presiones, y utilizando con cuidado una herramienta de limpieza de diámetro un poco menor que el de la herramienta utilizada durante el ensayo SPT. C 4.6.2.3. Ventajas y limitaciones En la eventualidad de estar en presencia de muestras muy alteradas de Clase 4 ó Clase 5 (por ejemplo: arenas, gravas, rocas alteradas o suelos finos con alto contenido de arena) el ensayo SPT resultará sumamente útil con el fin de verificar la secuencia de resistencias a la penetración del perfil, confrontadas con las obtenidas de los ensayos de laboratorio sobre muestras representativas. Cuando se realice dicho ensayo en mantos granulares por debajo del nivel de agua subterránea, éste puede perder su compacidad relativa, afectando sustancialmente los resultados obtenidos. Es por ello que en dichas condiciones conviene continuar el ensayo por debajo de la profundidad especificada por la norma correspondiente. Aunque esta modalidad no se puede considerar como un ensayo SPT propiamente dicho, permite despejar las dudas con respecto a sí la variación en compacidad se debe a que el estrato es realmente de baja resistencia o si es consecuencia de su ubicación frente al


nivel freático. Cuando se sospeche que los resultados del ensayo de penetración estándar son irreales, por bajos o por altos, se deberá proceder a realizar una exploración por un método alternativo que no esté vinculado a la perforación realizada, como por ejemplo el ensayo de penetración estática o cono holandés (ver el artículo 4.8.3.). En ciertas ocasiones, durante la construcción de pilotes excavados hormigonados in-situ, de gran diámetro, se acostumbra a realizar un pseudo SPT desde el fondo de la excavación. Dicho ensayo no debe ser considerado como un ensayo de penetración estándar por cuanto sus resultados dependen del diámetro de la excavación y sólo deben ser utilizados por el Contratista de Fundaciones como método de determinación del suelo por debajo de la herramienta de excavación y no como parámetro de diseño. C 4.6.3.1. Generalidades Este ensayo se puede utilizar, hasta cierto punto para medir los parámetros de corte de suelos remoldeados. A tal efecto se debe desvincular el sistema de medición del torque de las varillas de extensión, luego realizar seis (6) giros completos del dispositivo (360°) y volver a realizar un ensayo de Vane luego de dejar reposar el suelo durante cinco minutos (5 min). El valor así obtenido proporcionará una idea muy vaga de los parámetros de corte del suelo investigado, los que pueden diferir sustancialmente de los parámetros medidos en laboratorio durante un ensayo triaxial sobre muestras representativas. Por lo tanto, este ensayo no debe ser utilizado para el diseño, sino solamente para tener una idea a priori de la resistencia al corte del perfil geotécnico. Este ensayo se debe aplicar, casi con exclusividad, a los suelos cohesivos blandos, normalmente consolidados y saturados y, principalmente, para arcillas con una resistencia al corte no drenado de 100 kPa. Estos resultados se tornarán cuestionables cuando se esté en presencia de arcillas más resistentes o si el suelo se dilata bajo esfuerzos de cizallamiento, o bien, si está fisurado. C 4.6.3.2. Ventajas y limitaciones En arcillas sensitivas, la afirmación del artículo 4.6.3.2. será relativa por cuanto el ensayo de paletas “in-situ” arroja valores mayores que los determinados en ensayos de laboratorio sobre muestras representativas. Generalmente en esta situación, se considera que el ensayo de Vane es más representativo de la realidad. En suelos que contengan delgadas capas de arena o limos muy compactos a duros, el resultado obtenido tenderá a ser elevado. Asimismo la presencia de raíces en suelos orgánicos conduce a resultados erróneos en exceso. Existen otros tipos de dispositivos como el encamisado, que permite ser introducido en el suelo mediante un empuje estático con la ayuda de un equipo hidráulico. Cuando se alcanza la profundidad deseada, se sostiene la camisa mientras se introduce el dispositivo y una vez realizado el ensayo, se vuelve a cubrir el disco con paletas y se empuja el equipo solidariamente hasta el otro horizonte de investigación. La desventaja que trae


aparejado este método es que rara vez se alcanzan las profundidades deseadas sin pre-perforación. También se presenta el dispositivo de paletas en su versión de bolsillo para llevar a cabo determinaciones en paredes y fondos de excavaciones o calicatas. C 4.6.4.1. Generalidades A pesar de la gran variedad de metodologías existentes para los ensayos de permeabilidad in-situ, estos son sólo de aplicación para suelos ubicados por debajo del nivel de agua subterránea. C 4.6.4.2. Preparación para realizar el ensayo La pérdida de agua a través de las roscas que unen los tramos del caño camisa produce errores en las mediciones del ensayo de permeabilidad, razón por la cual se deben colocar aros selladores del tipo “O-ring”. A efectos de realizar un ensayo más preciso, se deberá introducir un caño camisa de PVC o metálico con el extremo inferior abierto y ranurado dentro de la perforación. El espacio comprendido entre dicho caño y las paredes de la exploración se deberán rellenar con un material granular seleccionado que cumpla la función de filtro. Es indispensable que el filtro utilizado posea una permeabilidad mucho mayor que el suelo investigado. La parte superior de la perforación, comprendida entre el filtro y la boca de la exploración deberá ser rellenada con mortero cementicio, (ver el artículo 4.5.2.8.). Previamente al comienzo de un ensayo de permeabilidad, será requisito fundamental determinar la posición del nivel de agua subterránea (ver el artículo 4.5.). C 4.6.4.7. Ventajas y limitaciones No obstante lo expresado en el primer párrafo del artículo 4.6.4.7., existen ciertos requisitos que se deben respetar (como la correcta selección del método de perforación, así como su implementación), con el fin de no alterar las condiciones naturales del suelo circundante. Por ejemplo en suelos no cohesivos, el fondo de la perforación puede perder sus condiciones de compacidad. En el caso de los suelos con finas lentejas de material cohesivo intercalado en el macizo, las muestras podrán ser remoldeadas y ubicarse en las paredes de la perforación, obstruyendo el paso del agua. En el caso de rocas fisuradas, éstas se pueden rellenar con los detritos del proceso de perforación. En todos los casos, dichos inconvenientes estarán regidos por el método de perforación utilizado y por el cuidado con el que se lo realice.


En términos generales, los ensayos a carga constante tienden a dar valores más exactos que los de carga variable aunque los segundos son más fáciles de realizar que los primeros. Se debe constatar que la presión de agua utilizada durante el ensayo sea menor que la requerida para fracturar el suelo por presión hidráulica ya que, de darse esta situación, los resultados obtenidos divergirán de la permeabilidad real del suelo. Cuando el ensayo se realice utilizando el caño camisa de perforación, la mínima permeabilidad que se pueda medir en forma confiable, estará condicionada por la estanqueidad que se pueda obtener en la unión de los tramos del caño camisa. En términos generales, este valor límite inferior es de 10-8 m/s. En suelos o rocas de menor permeabilidad, se deberá llevar a cabo el ensayo utilizando piezómetros por cuanto éstos se sellan en toda su longitud con mezcla cementicia. En macizos de muy baja permeabilidad, el flujo de agua será muy pequeño y las mediciones podrán ser inexactas como consecuencia de la variación de temperaturas que puedan afectar a los instrumentos de medición. En suelos compresibles, la permeabilidad estará condicionada por el estado de tensiones efectivas en que se encuentra el macizo al momento de la determinación, pudiendo haber grandes diferencias entre un ensayo de carga variable decreciente, donde las tensiones efectivas se reducen, y otro creciente, donde se incrementa el valor de dichas tensiones. Asimismo, la permeabilidad del suelo circundante a la perforación estará condicionada por la historia del estado de tensiones que sufrió durante su ejecución, o por los anteriores ensayos de permeabilidad realizados eventualmente en perforaciones existentes. La ejecución de los ensayos de permeabilidad requerirá de mucha experiencia por parte de quien lo realice dado que un pequeño desliz en la técnica ejecutiva puede conducir a errores del orden de cien veces el valor real. Inclusive, un único ensayo realizado con todo el cuidado posible sólo tendrá una precisión de un dígito del valor obtenido. Para poder obtener mayor precisión será necesario realizar una serie de ensayos, no obstante los cuales, en suelos estratificados o en rocas fisuradas la permeabilidad medida podrá acusar gran variabilidad entre los distintos ensayos, pudiendo quedar influída la permeabilidad del macizo investigado por estratos muy finos o por grandes fisuras en la roca. Cuando se presenten algunas de estas últimas situaciones, la interpretación de los resultados de los ensayos de permeabilidad se deberá realizar con sumo cuidado. Cuando se requiera obtener un coeficiente de permeabilidad con gran exactitud será condición indispensable realizar como mínimo un ensayo de bombeo a escala de obra para correlacionar las mediciones con las obtenidas en las perforaciones donde se realizaron los ensayos de permeabilidad. C 4.6.5.1. Generalidades El ensayo Lugeon o "Paker" se realiza con el fin de determinar la permeabilidad de los macizos rocosos para estimar la cantidad de sellante, generalmente mortero cementicio, a inyectar para cerrar las fisuras o para comprobar la eficiencia de la inyección realizada.


El resultado de dicho ensayo se expresa en función del Lugeon como unidad a pesar que se lo puede convertir en unidades de permeabilidad. Este ensayo no se encuentra normalizado con respecto al diámetro de la perforación utilizada, no siendo el resultado obtenido susceptible a dicha dimensión, salvo que la longitud de la exploración sea pequeña, aunque generalmente se utiliza en perforaciones de diámetro N (ver norma IRAM en preparación). C 4.6.5.5. Realización del ensayo No obstante lo expresado en el artículo 4.6.5.5., el ensayo simple es más caro desde el punto de vista del tiempo y del rendimiento, por cuanto debe ser realizado en correspondencia con cada estrato a investigar a medida que se va avanzando en la perforación. Un requisito fundamental, cuando se ensaya con el obturador en el fondo de la perforación, es el de verificar la limpieza del fondo a efectos de que reciba al obturador correctamente cuando se lo asiente. Es recomendable llevar a cabo 5 ensayos a diferentes presiones, en vez de uno sólo a la presión máxima. La información así obtenida, será de suma utilidad al interpretar el comportamiento del macizo rocoso. C 4.6.6.1. Generalidades En la eventualidad de que por circunstancias económicas, el ensayo de placa deba ser realizado en una perforación cuyo diámetro no permita el descenso del Técnico, la limpieza del fondo y el posicionamiento de la placa se deberán realizar desde la superficie con la consiguiente incógnita acerca de si el dispositivo de transferencia de carga se encuentra descansando sobre material suelto. Esta situación, limitará la representativi-dad del resultado obtenido durante el ensayo. C 4.6.6.3. Preparación para realizar el ensayo Cuando se bombee agua desde el interior de la perforación, el abatimiento se deberá realizar en forma externa a la perforación previa a la instalación de la placa. Luego se deberá permitir que el nivel del agua subterránea se estabilice con anticipación al comienzo del ensayo. Si por el contrario, se optase por el posicionamiento del dispositivo de transferencia de cargas bajo el nivel de las aguas, se deberán adoptar los recaudos necesarios para que éste quede bien asentado. C 4.6.6.6. Medición de las deformaciones La varilla de acero concéntrica e independiente al caño utilizado para aplicar la carga posee un dispositivo de separadores con el fin de evitar que se recueste contra el perímetro del caño de aplicación de la carga, y así influenciar las mediciones de deflexión registradas.


C 4.6.6.8. Aplicaciones del ensayo En el caso de perforaciones de pequeño diámetro, las mediciones de deformación obtenidas con el ensayo de placa son de dudosa utilidad por lo descripto en el artículo 4.6.6.8., con lo cual su utilidad queda circunscripta a la determinación de la resistencia a la compresión del macizo cuando se presente la imposibilidad de obtener muestras inalteradas (por ejemplo gravas arcillosas o rocas blandas). C 4.6.7. Ensayo presiométrico El presiómetro Ménard se puede utilizar también en suelos granulares, donde se debe implementar un sistema especial para su realización. Cuando se realice el ensayo presiométrico en rocas alteradas o en morenas glaciales se deberá utilizar el equipo de 150 mm de diámetro, expandible por gas, mientras que las deformaciones serán medidas por deformímetros del tipo del potenciómetro, mientras que en rocas más duras se requerirá de instrumental de mayor sensibilidad y por ello serán del tipo electrónico de puente de Wheatstone. Este tipo de presiómetros no puede ser instalado en suelos y rocas blandas sin producir alteración de las paredes del bolsillo, circunstancia que afectará a los valores de deformación obtenidos. Existe un tipo de presiómetro autoperforante, llamado Camkómetro, que hace de la alteración un fenómeno insignificante por su capacidad de introducirse en la masa de suelo por sus propios medios. Este dispositivo es expandido por gas mientras que las deformaciones son medidas con deformímetros electrónicos, permitiendo así gran precisión en la determinación de la relación tensión-deformación del suelo analizado bajo condiciones no drenadas de expansión radial. Mediante estos resultados se puede obtener la resistencia al corte no drenada, el módulo tangente o el módulo elástico no drenado y la distribución de tensiones totales horizontales. Dicho equipo también puede ser operado en arenas, donde las determinaciones serán en condiciones drenadas. C 4.7.2. Determinación de las características y estructura del perfil Cuando el perfil esté conformado por mantos muy delgados, el muestreo deberá ser continuo a lo largo de toda la perforación, o en el tramo en que aparezcan estas capas, con el fin de no perder información. Esta situación determinará que en las primeras exploraciones, en la eventualidad de no poseer información geotécnica del predio en cuestión, el muestreo deba ser efectuado en forma continua para no perder información y optimizar, en las exploraciones restantes, las tareas de muestreo y ensayos a realizar. C 4.8.2. Penetración dinámica El objetivo de la reducción de sección entre el cono y la barra es el de suprimir la resistencia friccional entre las barras y las paredes de la perforación, con el fin de obtener


la resistencia por punta del estrato penetrado y no una resistencia acumulada de todo el perfil. No obstante, en ciertos tipos de suelos y a determinadas profundidades, la influencia de la fricción debe ser considerada para un correcto análisis de los resultados. La resistencia lateral puede ser anulada totalmente si previamente a cada ensayo de penetración dinámica, se realiza primero una perforación de mayor diámetro que la base del cono hasta una profundidad donde se desee realizar el ensayo, o bien mediante la utilización de un dispositivo deslizante alrededor del tren de barras de perforación. La utilización exclusiva de la penetración dinámica tiene por finalidad la corroboración de la información geotécnica obtenida durante la investigación por métodos convencionales, lo que permite interpolar la información resultante de las perforaciones de manera rápida y económica. C 4.8.7.1. Generalidades El ensayo de penetración estático se conoce también como ensayo de cono o sondeo estático. Existen varios tipos de penetrómetros estáticos analizados por el Subcomité de estandarización para los ensayos de penetración de la International Society of Soil Mechanics and Geotechnical Engineering (ISSMGE), pero sólo se considerarán dos tipos: el penetrómetro de cono holandés mecánico y el electrónico, por ser los más difundidos en nuestro ámbito. C 4.8.3.2. Penetrómetro de cono holandés mecánico Con el fin de generar un trabajo preciso, se debe tener en cuenta el peso de las barras interiores. En suelos muy blandos y a grandes profundidades, el peso de dichas barras puede ejercer una presión en el cono, superior a la impuesta por el sistema hidráulico, imposibilitando así la toma de registros de resistencia por punta. Este efecto puede ser minimizado si se utilizan barras interiores de aluminio. Previamente a cada exploración y una vez finalizada la misma, se deberá verificar que las barras interiores deslicen libremente dentro de las exteriores, que ambas se encuentren rectas y lubricadas con aceite en su interior y que el cono y el manguito puedan deslizarse sin impedimento. Asimismo se calibrarán periódicamente la celda de carga y los transductores de presión. C 4.8.3.5. Ventajas y limitaciones Las profundidades de investigación estarán condicionadas por la resistencia que pueda soportar el cono así como la disponibilidad de fuerza para hacerlo penetrar y el tiro necesario para posteriormente extraerlo del terreno. En términos generales, la capacidad del ensayo queda truncada al encontrarse estratos de arena muy densa, gravas y roca.


En ciertos casos, la presencia de bloques en suelos aluvionales, puede condicionar la aplicabilidad del método. Así como la resistencia por punta puede ser determinante, la fricción en suelos friables o en exploraciones a grandes profundidades puede agotar la capacidad del equipo disponible. Para sobrellevar este inconveniente se deben colocar anillos reductores de fricción que abracen el tren de barras exterior a distintas profundidades, evitando así el contacto entre las barras y el suelo circundante. Cuando eventualmente un ensayo de penetración estática fuese interrumpido por alguno de los motivos precedentes, queda como último recurso realizar una pre-perforación de mayor diámetro dentro de la cual se descenderá nuevamente el tren de barras para comenzar un nuevo ensayo de penetración estática desde la profundidad en que se concluyó la pre-perforación. C 4.8.4.3. Procedimiento del ensayo Generalmente el ensayo se interrumpe cuando el número de golpes necesario para hincar un tramo de 75 mm alcanza los 50 golpes con el fin de no dañar el equipo. No obstante es posible penetrar capas delgadas de suelos duros con un conteo de golpes superior a los 200 sin detrimento del equipo.


COMENTARIOS AL CAPÍTULO 5. ENSAYOS DE CAMPO C 5.1. INTRODUCCIÓN La muestra para un ensayo de campo se deberá considerar en forma análoga a la muestra para un ensayo de laboratorio. Por consiguiente, regirán los mismos principios de representatividad del macizo investigado para ambos tipos de muestra (orientación de fallas, dirección de ensayo, etc). No obstante esto, se deberá poner mucho más énfasis en el cuidado para la selección de la muestra en un ensayo de campo por cuanto éstos son menos frecuentes y más costosos que los de laboratorio. El tamaño de la muestra de campo variará entre una fracción de la superficie del terreno para un ensayo de placa (10 m2 para una placa de 1 m2) hasta un par de kilómetros cuadrados en un ensayo de bombeo. C 5.2.1. Generalidades Los ensayos de bombeo suelen ser costosos debido a la necesidad de elaborar el programa para llevar a cabo los mismos con suficiente cuidado, contemplando el monitoreo durante la construcción de los pozos de bombeo y de monitoreo, el conocimiento de la información del perfil geotécnico, la realización de la verificación de los equipos utilizados y la idoneidad del personal involucrado. Las condiciones del nivel de aguas subterráneas se deberán monitorear con sumo cuidado durante períodos lo suficientemente largos, previos al comienzo de los ensayos de bombeo, como para determinar el estado estable de dichas aguas. La variación de las mismas como consecuencia de efectos estacionales, de mareas y barométricos se deberán considerar ya que éstos afectan los resultados obtenidos en los ensayos de bombeo. C 5.2.2. Condiciones del agua subterránea El tipo de condición del agua subterránea se deberá determinar mediante el análisis de la forma del gráfico de la caída del nivel presiométrico en función del tiempo de extracción del agua, obtenido durante un ensayo de bombeo.


C 5.2.5. Pozos de observación La distancia mínima entre los pozos de observación y el de bombeo será de 10 veces el radio de la exploración de bombeo; y como mínimo a una distancia radial igual al doble del espesor del perfil investigado. Para el caso del acuífero confinado, este espesor estará dado por la distancia entre estratos impermeables que lo confinan. Para la condición de no confinado, este espesor será la altura entre el nivel freático original y el manto impermeable donde descansan los pozos. Para una programación tentativa de un ensayo de bombeo, la separación entre pozos será estimada en base a la información obtenida de las perforaciones de exploración previa. C 5.4.7. Métodos nucleares El nucleodensímetro constituye una potente herramienta apta para realizar un gran número de determinaciones de densidades de campo, por cuanto las mismas se pueden concretar en un lapso corto de tiempo (ver norma IRAM en preparación). C 5.5.1. Generalidades El estado tensional descripto en el primer párrafo del artículo 5.5.1., está dado por la historia geológica del macizo, o sea por las tensiones de origen gravitatorio y residual intrínsecas. La determinación del estado inicial de tensiones cobra gran importancia en el diseño geotécnico-estructural previo al comienzo de los trabajos, especialmente durante la modelización mediante el Método de Elementos Finitos. La más conveniente selección del sistema constructivo y la correcta predicción del estado de tensiones finales dependen del conocimiento del estado inicial de tensiones del macizo. La medición de tensiones in-situ ha demostrado, en gran cantidad de casos, que las tensiones horizontales son mayores que las verticales siendo, a su vez, mayores que las calculadas teniendo en cuenta sólo el efecto gravitatorio sobre el macizo. C 5.5.2.2. Determinación in-situ del estado de tensiones triaxial en roca La celda triaxial cuenta con nueve (9) strain-gauges de pequeña longitud, lo que permite realizar mediciones puntuales sin la preparación de grandes áreas para el ensayo, haciendo que el método sea rápido y económico. La desventaja de este método es que la medición obtenida, por su escasa área de influencia, puede no ser representativa del macizo rocoso, por cuanto se deben realizar varias mediciones en diferentes sectores, o bien correlacionarlas con mediciones de tensiones mediante otros procedimientos donde se involucre una mayor área de influencia, como por ejemplo, la utilización de gatos hidráulicos planos en las paredes de pozos o galerías de exploración (ver el artículo 5.5.2.4.).


La cámara, (ver la Figura 5.5.2.2.) posee 3 ó 4 rosetas orientables, dónde cada una está constituída por tres (3) strain-gauges y un sensor compensador de temperatura, que se adhiere a un disco de roca dentro de la perforación a la profundidad deseada. El equipo lee simultáneamente nueve (9) strains por punto de medición, donde 6 son utilizados para definir el estado tensional y los 3 restantes para contrastar los registros obtenidos y así contemplar alguna posibilidad de error. C 5.5.2.3. Determinación in-situ del estado de tensiones biaxial en roca En términos generales, las rosetas tienen un alcance de 30 m de profundidad en macizos rocosos, mientras que los discos fotoelásticos quedan restringidos a 10 m. Este procedimiento es altamente aceptado por cuanto cuenta con la suficiente precisión y rapidez de implementación, lo que origina su economía. C 5.5.2.4. Determinación superficial del estado uniaxial de tensiones mediante un gato hidráulico plano Una vez efectuado el corte superficial se deberá introducir el gato hidráulico plano y se le deberá aplicar presión hasta que los pernos diverjan de su posición original (ver la Figura 5.5.2.4.). Cuando no se considere el efecto de creep, la presión aplicada al gato hidráulico para separar los pernos de referencia hasta la distancia original corresponderá a las tensiones actuantes en el macizo previo a la hendidura. C 5.5.3.1. Generalidades La medición directa del estado de tensiones en macizos de suelo no es posible por cuanto todos los instrumentos, así como las técnicas utilizadas, poseen el inconveniente de generar perturbaciones en el suelo, de forma irreversible, en el momento de introducir el equipo de medición en él. Con el fin de superar este inconveniente se deberán medir las tensiones horizontales y estimar las tensiones verticales a través de hipótesis. Sólo se pueden medir tensiones totales, por cuanto para determinar las tensiones efectivas se deberá medir la presión neutra (ver el artículo 4.5.2.) en correspondencia con la profundidad con que se desee investigar el estado de tensiones del suelo. C 5.5.3.2. Celda de presión hidráulica Las celdas son del tipo de goma con forma circular, como para ser instaladas en perforaciones, o metálicas rectangulares para ser introducidas en hendiduras realizadas a tal fin.


C 5.6.1.1. Generalidades El ensayo de carga vertical in-situ se puede realizar en forma superficial o en profundidad, ya sea mediante calicatas, excavaciones o perforaciones. Cuando este ensayo se utiliza directamente en suelos, permite determinar la resistencia al corte así como las características de deformabilidad de los estratos inmediatamente inferiores al estrato en que la placa descansa. Cuando se utilice en roca, el objetivo perseguido será el de conocer las deformaciones sufridas por el macizo, por cuanto rara vez se alcanzará la carga de rotura. Los resultados obtenidos de un único ensayo de placa serán válidos sólo para el sector de terreno ensayado y hasta una profundidad no mayor que una vez y media el diámetro de la placa utilizada. La profundidad hasta la que el suelo es cargado por una fundación superficial es muy superior a la obtenida durante un ensayo de carga, motivo por el cual un ensayo de placa realizado a una única profundidad no será representativo de la realidad, obteniéndose comportamientos de deformación y configuraciones de distribución de tensiones muy inferiores a las provocadas por la fundación. Esta situación genera la necesidad de realizar varios ensayos a profundidades crecientes aplicando cargas de similar magnitud a las transmitidas por la fundación. Cuando los ensayos se realicen en roca, el proceso de voladuras con explosivos alterará sustancialmente la calidad de la roca a ensayar. Este efecto deberá ser minimizado con la detonación de pequeñas cargas y terminar el perfilado de la excavación mediante procesos mecánicos y manuales. C 5.6.1.2. Limitaciones del ensayo Las excavaciones ocasionan cambios en el estado tensional original del terreno a ensayar y, en ciertas circunstancias, de forma irreversible afectando los resultados del ensayo. Por ejemplo, una excavación realizada en arcillas duras sobreconsolidadas y parcialmente fisuradas tenderá a abrir dichas fisuras relajando así las tensiones, con lo cual variará el módulo de deformación obtenido por el ensayo de carga. No obstante esta situación, en términos generales los valores obtenidos mediante ensayos de placa en el campo son más representativos que los determinados mediante ensayos de laboratorio. El segundo párrafo del artículo del Reglamento expresa que cuando el ensayo se realiza por debajo del nivel freático, se puede producir alteración de los resultados medidos debidos a las fuerzas originadas por las filtraciones. Esto tiene gran influencia en aquellos ensayos realizados en suelos y rocas alteradas a gran profundidad donde es necesario recurrir a un sistema de depresión de napa exterior al área de influencia del ensayo, con el fin de minimizar dicha influencia.


C 5.6.1.3. Preparación de la superficie Cuando sea factible se accederá a la superficie de ensayo mediante personal especializado en este tipo de tareas. Cuando no sea posible se utilizarán herramientas acordes para tal fin, las que deberán garantizar la remoción de todos los detritos y la preparación de la superficie de ensayo. Debido a que cualquier método de excavación ocasiona relajación del estado tensional del macizo a ensayar y expone dicha superficie a variaciones de temperatura y humedad, se deberá minimizar el lapso existente entre el acondicionamiento de dicha superficie y el comienzo del ensayo, el cual se deberá registrar y presentar conjuntamente con los resultados. C 5.6.1.4. Disposición del equipo Cuando el sistema de reacción para la aplicación de la carga esté eventualmente conformado por una estructura de pesos muertos, la misma deberá ser correctamente diseñada y apoyada en el terreno circundante al ensayo, de forma tal que se comporte como un sistema rígido, impedido de rotar y desplazarse, con el fin de poder concretar el ensayo de carga bajo adecuadas condiciones de seguridad para los equipos y personal. Las mediciones registradas de los hundimientos serán recogidas mediante flexímetros, los cuales deberán estar en contacto con la placa en forma solidaria a ella. Las vigas de referencia y los flexímetros deberán estar protegidos contra efectos climáticos, tales como lluvia, viento, rayos solares y excesivo calor por medio de una carpa o protección similar para evitar perturbaciones que afecten las mediciones. Todo el sector de ensayo, incluyendo el espécimen ensayado, la estructura de reacción, la estructura de transferencia de cargas, las vigas de referencia, el instrumental de medición de cargas y hundimientos y el sistema de adquisición de datos, deberá estar aislado del resto de la obra, con acceso restringido al personal y a los equipos con el fin de evitar perturbaciones que afecten las mediciones. Durante los períodos de ensayo, se deberá verificar que los trabajos realizados en el predio ajenos al ensayo, no produzcan variaciones en los puntos de referencia, en el instrumental de medición de cargas y hundimientos y en el sistema de adquisición de datos con el fin de evitar perturba-ciones que afecten las mediciones. C 5.6.1.6. Procedimientos de ensayos Cuando eventualmente se realice un ensayo de capacidad de carga vertical en un estado de pequeñas tensiones, se deberá tener presente que la preparación del sector de ensayo desempeña un papel preponderante por cuanto la deformación del terreno blando o de los detritos, conjuntamente con algún eventual error en las mediciones, puede ser del mismo orden de magnitud que los valores máximos previstos. La mala preparación del terreno de ensayo no puede ser suplida ni mejorada por la aplicación de una precarga al terreno como parte de la preparación previa a la realización de la investigación por cuanto se está afectando el resultado del ensayo definitivo.


En el caso del procedimiento de carga constante, cuando el ensayo se utilice con el propósito de asistir al diseño, el ensayo se deberá realizar en forma cíclica, es decir en sucesivos períodos de carga y descarga del sistema en forma inmediatamente consecutiva, con el fin de determinar las condiciones de deformabilidad reversible o elástica. Cuando se realice el ensayo en suelos impermeables la aplicación de las sucesivas etapas de carga y descarga en forma inmediata permitirán obtener una aproximación del módulo de deformación en condiciones no drenadas a partir de la curva carga- hundimiento de los sucesivos ciclos. Esto no es aplicable en suelos relativamente permeables. C 5.6.1.7. Análisis de los resultados Las hipótesis enunciadas en el primer párrafo de este artículo serán de aplicación cuando el ensayo se realice en la superficie o en excavaciones. Cuando el ensayo se efectúe en el fondo de una perforación o dentro de una galería, dicha hipótesis deberá ser corregida por un factor que tendrá en cuenta la profundidad de implantación de la placa. C 5.6.1.8. Interpretación de los resultados El conjunto de toda la información descripta en el artículo 5.6.1.8. permitirá comprender el comportamiento de los estratos solicitados, y así inferir como reaccionarán los sectores de similar configuración geotécnica pero que no han sido sometidos a carga. C 5.6.3.3. Limitaciones y aplicaciones del ensayo La combinación de los ensayos CBR in-situ con las determinaciones de los pesos unitarios y humedades de campo permiten obtener buenas correlaciones comparadas con los ensayos de densidad de laboratorio. Un análisis de toda esta información en conjunto permitirá obtener parámetros para un adecuado diseño de los pavimentos. Los ensayos de valor soporte de campo no son aplicables al control de calidad de la compactación de los movimientos de suelos, razón por la cual no se deben utilizar para tal fin. C 5.7.1. Generalidades La orientación de la muestra y de las fuerzas de corte a aplicar estarán determinadas por la dirección y magnitud de las fuerzas actuantes en el macizo de suelo o roca durante el proceso constructivo de la obra o durante su vida útil. No obstante y con el fin de facilitar la preparación de la muestra y la ejecución del ensayo, se deberá disponer el plano de falla en posición horizontal. Las tensiones de corte y normales serán desarrolladas por fuerzas aplicadas en esas respectivas direcciones.


C 5.7.2. Preparación de la muestra Los métodos de excavación utilizados no deberán desvirtuar el patrón de discontinuida-des, razón por la cual se deberán adoptar los recaudos necesarios para que el método de excavación elegido verifique esta premisa, evitando los métodos que produzcan detritos y microfisuración así como los que se basan en explosiones o grandes impactos, con el fin de no desvirtuar las características intrínsecas de los estratos investigados. Una vez abierta la excavación, la preparación de la muestra será terminada mediante métodos manuales y mecánicos adecuados. El lapso entre la culminación de la preparación de la muestra y el ensayo se deberá limitar con el objetivo de evitar la pérdida de la humedad natural y del estado tensional. C 5.7.3.2. Carga normal La alineación de la recta de acción de la carga se deberá mantener durante todo el ensayo. C 5.7.3.3. Fuerza de corte Previamente al ensayo se deberá prever suficiente espacio alrededor del espécimen de ensayo como para generar el desplazamiento necesario de la caja de corte y la materialización de la fuerza. C 5.8.1. Introducción Los ensayos a escala de obra no son ensayos de rutina, lo que redunda en la necesidad de preparar equipo y condiciones de ensayo particulares para cada caso, con lo cual no pueden ser descriptos en el presente Reglamento. En los grandes proyectos, este tipo de investigaciones proporciona los parámetros necesarios para verificar las hipótesis de diseño uitlizadas, lo que permite introducir los cambios necesarios previamente a la faz constructiva. Este tipo de investigación también permite detectar los puntos de las estructuras donde persisten las incertidumbres, lugares éstos que deberán ser sometidos al monitoreo geotécnico-estructural mediante instrumental especializado con el fin de medir su performance en el tiempo y eventualmente, introducir las modificaciones necesarias en proyectos similares. C 5.8.2. Construcciones de las estructuras para ensayo Los resultados obtenidos permitirán encarar las correlaciones entre las características del proyecto, el método constructivo, la performance de la estructura y el conocimiento del comportamiento del terreno obtenido de la investigación geotécnica previa.


Las ensayos sobre estructuras más frecuentemente realizados son los de pilotes (compresión, tracción y laterales), anclajes, paños de muro colado, columnas de jet grouting, compactación en terraplenes y la eficiencia de sistemas de tunelería. C 5.9.1. Introducción El objetivo de este Reglamento no es constituirse en un documento de geofísica, sino el de presentar las distintas metodologías geofísicas con que cuenta el Ingeniero Geotécnico como asistentes en la investigación geotécnica. Asimismo se describen sucintamente, los diferentes problemas en que es útil recurrir a la investigación geofísica resumiendo su metodología, limitaciones y aplicación (ver la Tabla 5.1.). Con el fin de poder realizar una correcta interpretación de los resultados obtenidos por la geofísica, será indispensable realizar perforaciones y algunos ensayos convencionales para obtener correlaciones para cada terreno investigado, entre los resultados proporcionados por ambas especialidades, la Geotécnica y la Geofísica. Esto se debe a que la mayor parte de los ensayos geofísicos son de naturaleza indirecta y no destructiva, obteniéndose resultados de parámetros diferentes a los utilizados por la Ingeniería y que rara vez tienen un ensayo de laboratorio equivalente. Se debe tener presente que, de no mediar una marcada diferencia de parámetros ingenieriles a ambos lados de la anomalía, la misma no podrá ser detectada por los métodos geofísicos. En ciertas circunstancias se pueden obtener parámetros ingenieriles a partir de métodos geofísicos, pero éstos siempre deberán ser verificados por procedimientos geotécnicos convencionales de ensayos in-situ o de laboratorio. La utilización de la geofísica no siempre da una respuesta única y conducente, debido a su naturaleza intrínseca y/o a condiciones geológicas complejas. Por esta razón la geofísica brinda resultados confiables en las situaciones en que la geología local es uniforme y simple, mientras que sus respuestas serán menos favorables en el caso en que la variación de las propiedades físicas de los materiales sea escasa o cuando exista una zona de transición a ambos lados de la anomalía (roca alterada, suelos con bloques de tamaño creciente con la profundidad, etc.). No obstante, en ciertos casos es sumamente útil la utilización de diferentes métodos geofísicos en una misma investigación geotécnica, especialmente en la faz inicial de ésta, siguiendo el criterio de prueba y error por cuanto se pueden obtener informaciones útiles en forma rápida y económica que determinen el mejor procedimiento de investigación geotécnica a efectuarse en forma definitiva para el proyecto. De igual manera, la utilización de la geofísica adquiere relevancia para trazar los perfiles geotécnicos entre explora-ciones una vez realizadas éstas, por cuanto la geotécnica brinda información puntual en correspondencia con la exploración, mientras que la información geofísica es del tipo continua. C 5.9.2.2. Resistividad La presencia de conductores eléctricos (cables, ductos, recipientes metálicos, etc) en las cercanías del área de la investigación producirán resultados inciertos de resistividad.


Este ensayo no siempre proporciona una solución única, especialmente si se está en presencia de perfiles constituidos por muchos estratos delgados. C 5.9.2.4. Magnetometría No obstante lo afirmado en el artículo 5.9.2.4., la utilización más frecuente, debido a la sensibilidad de los equipos, es la detección de elementos metálicos enterrados (cables, ductos, contenedores, etc). C 5.9.2.5. Sísmica Esta tecnología tiene su máxima utilidad en la detección del lecho de roca. Las limitaciones que posee la investigación sísmica se relacionan con el hecho de que cuando el estrato superior posee una velocidad muy superior a los inferiores (por ejemplo grava densa sobre un manto de arcilla), la interfaz no es detectada. También presenta limitaciones ambientales dado que los explosivos no son permitidos en ciertas áreas. C 5.9.3.3. Perfilaje continuo de sísmica de reflexión En términos generales, las fuentes de alta frecuencia se utilizarán para la resolución de problemas superficiales mientras que las de baja frecuencia deberán ser utilizadas para grandes profundidades o cuando los estratos de interés posean una gran tapada, debido a su gran penetración. Los datos obtenidos, que se representan en forma visual, pueden revelar anomalías geológicas, razón por la cual se advierte que la información obtenida se debe considerar del tipo cualitativo; con el fin de realizar un análisis cuantitativo, que sólo será posible si se conocen las velocidades de transmisión de dichas ondas en los medios penetrados. Esta metodología posee dos grandes limitaciones. La primera es que generalmente no permite detectar los límites entre dos formaciones de diferentes características físicas pero de similar comportamiento geofísico (por ejemplo un manto de arcilla con muchos bloques grandes de un macizo rocoso muy alterado por intemperación). La segunda es que presenta una escasa definición que resulta de relevar en profundidades de aguas menores a 2 m, donde el reflejo del lecho queda oscurecido por reflejos de los estratos superiores próximos.


COMENTARIOS AL CAPÍTULO 6. ENSAYOS DE LABORATORIO C 6.1. INTRODUCCIÓN Previamente a la confección de un programa de ensayos especiales sobre muestras de suelo o roca, se deberá conocer la estructura y conformación del terreno que se está explorando, con el fin de tener siempre presente que los ensayos de laboratorio que se van a realizar deben responder a las preguntas que formule el Proyectista. Los ensayos de laboratorio deben ser encarados de forma tal que reproduzcan lo máximo posible, las condiciones del terreno previo, durante y a posteriori de la realización de los trabajos constructivos. C 6.2.1. Personal Técnico Responsable El Director Técnico del Laboratorio podrá ser cualquier profesional cuyas incumbencias sean avaladas por la universidad que otorga el título profesional habilitante. C 6.2.2. Personal auxiliar de Laboratorio La capacitación y experiencia de los laboratoristas será evaluada por las empresas encargadas de llevar a cabo la Investigación Geotécnica, o en un futuro por el o los institutos pertinentes. C 6.3.2. Almacenamiento de las muestras Las muestras sueltas deberán ser ubicadas dentro de bandejas identificadas en forma apropiada y almacenadas en estanterías. Los tubos internos de los sacatestigos con las muestras de suelo en su interior deberán ser posicionados según profundidades crecientes en soportes especialmente diseñados para tal fin. El mismo criterio se deberá seguir para los testigos de roca, que serán ubicados dentro de las cajas especialmente diseñadas. El área del almacenamiento de las muestras deberá tener las dimensiones necesarias como para dar cabida a los especímenes sin sobrepoblarla y bajo condiciones que brinden seguridad a dichas muestras.


C 6.4.2. Suelos Cuando se trate de muestras contenidas en su correspondiente tubo porta-muestras o de muestras inalteradas, la inspección visual se deberá realizar en sus extremos. Cada vez que se utilice un trozo de muestra dentro del tubo porta-muestras o de muestra inaltera-da para un ensayo de laboratorio, la misma deberá ser reinspeccionada con el fin de verificar si se ha intercalado una lenteja de otro material, la que pudo no haber sido detectada durante las tareas de muestreo, o si la misma se alteró durante el acopio (por ejemplo, pérdida de humedad natural por desecamiento y cuarteo de la misma). Cuando se sepa fehacientemente que no se utilizará más material de dicha muestra en el tubo porta-muestra o muestra inalterada, la misma deberá ser extraída y cortada longitu-dinalmente por la mitad con el fin de visualizar su matriz y conformación.


COMENTARIOS AL CAPÍTULO 7. INFORME TÉCNICO E INTERPRETACIÓN C 7.1. INFORME DE CAMPO Los perforistas, habitualmente, llevan sus propios registros de la perforación, principalmente de perforaciones a rotación y percusión, en papeles borrador o en sus propias libretas. Esta práctica debe ser desterrada ya que es contraproducente, por cuanto, al no tener formularios estandarizados, los perforistas son proclives a registrar la información que ellos consideran importante (siendo generalmente poco o nada congruente entre perforaciones) y sin tener en cuenta que la información recopilada deberá ser analizada por un Ingeniero, el que, probablemente, no estará presente durante las tareas de campo. Esto se soluciona fácilmente proveyendo al perforista de un cuaderno de campo que contenga los formularios estandarizados necesarios para cada tipo de obra y para los ensayos a efectuar. El parte diario para el ensayo de permeabilidad a carga constante asume que la variación del flujo se determina al medir la caída del nivel de agua en una determinada magnitud dentro del piezómetro. Esta premisa se basa en que la caída del nivel no excederá el 2 % del nivel inicial durante un período lo suficientemente largo como para realizar la medición con precisión, siendo este período del orden de 1 min a 5 min. Cuando la variación del nivel sea mayor que la indicada, se deberá agregar dentro del piezómetro un volumen de agua conocido y medir el tiempo que tarda en ser incorporado al sistema, mientras se mantiene el nivel inicial en forma sensible. Este procedimiento se deberá repetir cuantas veces sea necesario durante el ensayo. La última columna de la Tabla 7.1.6., (qt/H) se deberá utilizar para cuando el nivel de la columna de agua varíe inadvertidamente, por ejemplo si el piezómetro se obtura con una burbuja de aire. C 7.2. INFORMES DE LABORATORIO Los formularios presentados en las Figuras 7.2.1. a 7.2.9. inclusive, contemplan la realización de los correspondientes ensayos con instrumental mecánico y no electrónico. Cuando eventualmente se utilice instrumental electrónico de laboratorio, el fabricante del equipamiento deberá proporcionar el software necesario, el cual deberá ser presentado al Comitente para su aprobación. C 7.3.1. Generalidades La utilización adecuada de esta información en un tiempo compatible con las necesidades del proyecto permitirá adoptar decisiones y resolver situaciones locales e imprevistas


mientras todavía se están realizando las exploraciones en el campo, o eventualmente cuando se estén ensayando las muestras obtenidas. Toda la información disponible permitirá evaluar, con suficiente anterioridad, los posibles problemas ingenieriles y anticiparse a ellos, disponiendo las modificaciones del plan de Investigaciones Geotécnicas en tiempo, evitando los gastos derivados de tener que regresar al predio a realizar nuevas exploraciones o ensayos in-situ cuando la campaña original de investigaciones ya ha concluido. Cuando sea posible también permitirá evaluar que reducciones se pueden realizar al programa original. En el caso particular en que algún ensayo haya sido efectuado siguiendo algún método aún no cubierto por la norma IRAM respectiva se deberá adjuntar, como Anexo, la copia de la norma extranjera o método utilizado. C 7.3.2.2. Informe con valores de campo Cuando se prepare el informe con valores de campo, se deberá tener siempre presente que luego de un cierto tiempo de concluidos los trabajos de campo y de laboratorio, y de producido el informe respectivo, y cuando las muestras sobrantes ya hayan sido descartadas o consideradas no representativas, el único testimonio de lo encontrado en el subsuelo será el informe geotécnico. El informe técnico se deberá completar anexando los informes de laboratorio y las planillas con la recopilación de los datos de los ensayos, los cuales deberán ser anexados al informe técnico. C 7.3.2.6. Planillas de perforación Las planillas de perforación pueden mostrar a veces, ciertas contradicciones entre la descripción visual y los resultados de los ensayos realizados, razón por la cual las planillas estarán sujetas a enmiendas. C 7.3.2.9. Resultados de los ensayos de laboratorio y descripción visual de las muestras Los ensayos de laboratorio y de clasificación pueden arrojar resultados que lleven a una descripción distinta de la asentada en el parte diario de perforación (por ejemplo, confundir limo y arcilla). No obstante, esta última clasificación no deberá ser descartada por cuanto servirá como corroboración de que se está ensayando la misma muestra.


Cirsoc 401-Estudios Geotecnicos

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