MUESTREO DE SUELOSEn el desarrollo de un proyecto civil, se requiere conocer previamente las condiciones del terreno donde se apoyara la estructura, o si la estructura a desarrollar es construida con tierra o roca, adems de las condiciones del suelo es necesario conocer las posibles fuentes de material.Cuando se analiza una estructura, desde el punto de vista de la mecnica de suelo, se puede hablar de tres categoras:1. Estructuras donde el problema bsico es el entendimiento de la interaccin de la estructura con el suelo. Dentro de estas estructuras se incluyen: Fundaciones, estructuras de retencin, lneas de tneles o sistemas deconduccin2. Estructuras construidas en tierra como vas, carreteras, presas de tierra o pedraplenes, bases y sub bases para pavimentos.3. Estructuras de tierra o rocas en condiciones naturales, en estas incluimos los taludes naturales o los cortes generados ante alguna obra o accin desarrollada por el hombre.En cualquiera de estos casos, el entendimiento de las propiedades del suelo ayuda a la mejor comprensin de los posibles problemas o situaciones generadas, de esta manera los diseos o acciones seguirn las condiciones de seguridad y economa de la obra.Debido a que en la mayora de los casos los costos del estudio de suelo son los mas exigentes al inicio de cada obra y que se debe asegurar siempre que los estudios cubran toda la zona de influencia de esta, es necesario desarrollar un adecuado programa de exploracin y muestreo del rea de inters.Los procedimientos para obtener informacin de las caractersticas del suelo se pueden dividir en dos categoras:1. Mtodos indirectos: Dentro de estos se incluyen fotografas areas, mapas topogrficos, interpretacin de mapas e informes de reportes geolgicos o estudios de suelo previamente desarrollados.2. Mtodos directos: Realmente son los mas importante y los que mas informacin suministran desde el punto de vista del estudio de suelos, son: Reconocimiento geolgico de la zona. Incluye la inspeccin visual directa por un profesional de las condiciones de los materiales en su estado natural, visitando laderas de ros o quebradas, cortes existentes de vas, tneles o conducciones naturales. Realizacin de apiques, perforaciones, trincheras, que permitan la recuperacin de muestras alteradas o inalteradas de la zona de inters. Ensayos preliminares in-situ los cuales permiten correlacionar los resultados obtenidos con las propiedades ingenieriles o la informacin general obtenida. Ensayos detallados in-situ, estos permiten medir directamente en campo las propiedades de los suelos.El propsito de este primer aparte es presentar la informacin respecto a las diferentes tcnicas y mtodos de recuperacin de muestras tanto alteradas como inalteradas para la posterior evaluacin de sus propiedades tanto fsica como mecnica.2. Tipos de muestrasLas muestras obtenidas en un proceso de muestreo son clasificadas en dos categoras dependiendo de la alteracin que sufren al ser retiradas de su lugar original: Muestra alteradas y muestras inalteradas.a. Muestras Alteradas: Una muestra alterada se define como aquella donde parte de ella o toda, ha sufrido una alteracin tal que ha perdido la estructura que posea in-situ, estas muestras no representan de forma real las propiedades ingenieriles de resistencia y permeabilidad del suelo. Una muestra inalterada generalmente es usada para los procesos de identificacin y caracterizacin del suelo. Las muestras inalteradas tambin son usadas para preparar especimenes de laboratorio y evaluar en ellos propiedades de permeabilidad y resistencia mecnica, cuando la destinacin del suelo sea como elemento de construccin.b. Muestras Inalteradas: Son aquellas muestras obtenidas por medio de muestreadores y usando tcnicas en las cuales es posible preservar de la estructura natural del material; aunque se use la expresin inalterada se debe tener en cuenta que una muestra de suelo al ser retirada de sus condiciones naturales sufre algn tipo de remoldeo o alteracin, se denomina as por que representan fielmente las condiciones del suelo in-situ. En estas muestras se realizan todos aquellos ensayos que permiten evaluar las condiciones de resistencia del suelo y comportamiento ingenieril y las propiedades de permeabilidad, adems determinar la humedad natural y todos los dems ensayos que se pueden ejecutar en las muestras alteradas.Del tipo de muestra requerida depender el tipo de proceso de muestreo a planear.3. Recoleccin de muestras3.1 Muestras Alteradas: El proceso de muestreo debe efectuarse segn el fin que se persiga. Normalmente la recuperacin se puede hacer de dos maneras diferentes:3.1.1 Muestras obtenidas de sondeo a cielo abierto: Generalmente son excavaciones que se realizan para permitir la exposicin de la configuracin del terreno, el procedimiento para la recuperacin es el siguiente: Se retira la primera capa que se encuentra en el suelo y se deposita aparte, en el proceso de muestreo nunca se desecha ni se contamina con la que se encuentra mas abajo. Esta primera capa es de espesores variables, de color oscuro y olor a materia orgnica, es sobre la cual se desarrolla la vida, esta capa sirve de nutrientes a las plantas y de hogar a muchos animales. En los proyectos para el desarrollo de obras civiles esta primera capa se le conoce comunmente como capa estril debido a que no aporta nada al desarrollo del proyecto, pero en casos donde el objetivo del trabajo son procesos de recuperacin de suelos o desarrollo de zonas de cultivo, esta es la capa mas importante a estudiar. Se toma muestras individuales de cada una de las capas a estudiar, este proceso se lleva a cabo con ayuda de palas, cuchillos, barras, siempre procurando no contaminar las capas entre si. Las muestras son almacenadas en bolsas o recipientes cerrados, debidamente rotulados que permitan la plena identificacin de la muestra. Posteriormente son enviados al laboratorio.Es comn que en vez de tomar muestras individuales se requieran muestras integrales, o sea de todo el perfil de suelo observado, para ello es necesario almacenar en un solo recipiente la muestra tomada de todo el perfil. En cualquiera de los casos es necesario tapar la excavacin realizada una vez finalice el proceso, dejando siempre para ubicar el suelo orgnico en la superficie.

3.1.2 Muestreo por barrenos: Es muy comn que en vez de realizar una excavacin, se realicen pequeas perforaciones con ayuda de barrenos, el procedimiento es el siguiente:

Con el barreno se avanza a lo largo del terreno extrayendo el suelo arrancado del perfil. Se separa en montculos el material retirado, separndolos a medida que se observen cambios en el material extrado. Los montculos se almacenan en bolsas o recipientes cerrados y rotulados, para luego ser enviados al laboratorio. Si el objetivo es recuperar muestras integrales, se deposita todo en un solo montculo y es este el que se guarda y enva al laboratorio.3.2 Recoleccin de muestras inalteradas: El caso mas simple corresponde al de cortar un determinado trozo del suelo deseado cubrindolo con parafina para evitar perdidas de humedad y empacndolo debidamente para enviarlo al laboratorio. El proceso para obtener este tipo de muestras es el siguiente: Se limpia y pule la superficie del terreno y se marca el contorno del trozo. Se excava una zanja alrededor del trozo deseado. Se ahonda la excavacin y se cortan los lados del trozo empleando un cuchillo de hoja delgada. Una vez tallada la muestra, de corta el trozo y se retira del hoyo. La cara del trozo que corresponda al nivel del terreno se marca con una seal cualquiera para conocer la posicin que ocupaba en el terreno. Luego se aplican dos o tres capas de parafina caliente, se rotula y se enva al laboratorio. Si la muestra no va a ser usada pronto, necesita una proteccin adicional adems de las capas de parafina. Esta proteccin consiste en envolver la muestra en una tela blanda, amarrndola con un cordel, hecho esto se sumerge la muestra entera en parafina en repetidas ocasiones, de tal manera que se alcance un espesor mnimo de 3 mm, suficiente para garantizar su impermeabilidad. En algunas ocasiones es conveniente adems, empacar la muestra en una caja de madera para transportarla al laboratorio.La excavacin a cielo abierto brinda siempre una informacin correcta hasta donde llega, pues permite la inspeccin visual de los estratos del suelo, sin embargo en muchas ocasiones se requiere estudiar el suelo a profundidades mayores que las que pueden ser alcanzadas satisfactoriamente por excavaciones a cielo abierto, en estos casos es conveniente realizar perforaciones de profundidad. Esta perforaciones se pueden hacer mediante el uso de barrenas hasta llegar al estrato requerido y de all sacar con un muestreador especial la muestra inalterada.Las barrenas pueden ser de diferentes tipos, la mayora de ellas son relativamente cortas variando fcilmente su tamao. Esta barrenas se hincan por rotacin o ejerciendo una presin constante para facilitar su entrada.Una vez se ha llegado al sitio de inters, uno de los equipos mas sencillos y eficientes para extraer la muestra es el tubo shelby, que consiste en un tubo metlico de paredes delgadas con un extremo afilado, este borde tiene un dimetro ligeramente menor que el interior del tubo, garantizando que la muestra pueda deslizarse libremente dentro sin friccin alguna, la parte superior posee la facilidad de implementar una vlvula que evita que la muestra se salga cuando se retira el tubo del terreno.Otros implementos de muestreo:

Tomado de:Foundation Engineering Handbook, Hsai-yang FangCuestionario:1. Explique de que depende la tcnica de muestreo y el equipo seleccionado.2. Que informacin puede suministrar cada uno de los mtodos indirectos que comunmente se usa en un proyecto de exploracin de las condiciones de un terreno.3. Mediante que normativa nacional, se reglamenta el diseo de un proyecto de perforacin.4. Discrimine cuales ensayos se pueden realizar en muestras alteradas y cuales en inalteradas.5. Consultar la NTC 2121 y realizar un resumen con los puntos mas importantes de esta norma.6. Que cantidad de muestra es recomendable obtener cuando se esta realizando un muestreo de suelo. Explique.