Este documento es un resumen integrado de veintiún (21) artículos científicos suministrados en la asignatura de Investigación del subsuelo e Instrumentación de la Maestría en Ingeniería - Geotecnia cursada en la Universidad Nacional de Colombia en el año 2012 y dirigida por el Docente XY - IC, M.Sc. Estos artículos se relacionan con las pruebas de campo que se pueden llevar a cabo durante la investigación geotécnica, entre las que se citan SPT, LPT, penetrómetros dinámicos y cuasi-estáticos, ensayos de corte y torsión, presurómetros, pruebas de placa, entre otros.
Índice de contenidos
1. Pruebas de campo en la investigación geotécnica (SPT)
1.1. Correlación entre SPT y LPT
1.2. Aplicación del modelo de Smith en el SPT
2. Ensayo de penetración con cono (CPT) y piezocono (CPTU)
2.1. Evaluación del potencial de licuación
2.2. Normalización de resistencia y esfuerzos de sobrecarga
2.3. Aplicación del método de expansión de cavidades
2.4. Clasificación de suelos mediante piezocono
2.5. Ensayo de cono sísmico (SCPTU)
3. Determinación de parámetros de consolidación y permeabilidad
3.1. Pruebas de campo en arcillas marinas
3.2. Métodos de infiltración y conductividad hidráulica
4. Pruebas de resistencia al corte y dilatometría
4.1. Ensayo de veleta de campo (VST)
4.2. Dilatómetro plano de Marchetti (DMT) y DMT instrumentado
5. Presurómetros y determinación de módulos de deformación en roca
5.1. Tipos de presurómetros y principios de instalación
5.2. Ensayos para el módulo de deformación de macizos rocosos
5.3. Ensayo de compresómetro de campo (FCT)
Objetivo y temas de investigación
El objetivo principal de esta revisión bibliográfica es integrar los conocimientos derivados de veintiún artículos científicos sobre pruebas de campo in situ, analizando cómo estas técnicas permiten evaluar las propiedades mecánicas y geotécnicas del subsuelo para el diseño de ingeniería.
- Análisis comparativo de ensayos de penetración estándar (SPT) y penetración pesada (LPT).
- Evaluación de métodos para determinar el potencial de licuación mediante CPT y CPTU.
- Estudio de técnicas para medir la consolidación y permeabilidad del suelo.
- Metodologías para la determinación de módulos de deformación en macizos rocosos.
- Uso de instrumentación avanzada en ensayos como el dilatómetro (DMT) y el presurómetro.
Auszug aus dem Buch
El dilatómetro plano de Marchetti (DMT)
El dilatómetro plano de Marchetti (DMT) es una "espada" de acero inoxidable que tiene montada (a ras) en un lado una membrana circular y plana de acero. La espada está conectada a una unidad de control en la superficie del terreno por un tubo neumático-eléctrico (transmisión de la presión del gas y la continuidad eléctrica) que pasa a través de las varillas de inserción. Un tanque de gas conectado a la unidad de control por un cable neumático, suministra la presión de gas requerida para expandir la membrana. La unidad de control está equipada con un regulador de presión, uno o varios manómetros de presión, una señal de audio-visual y válvulas de ventilación.
La espada se introduce en el suelo utilizando equipo de campo común, es decir, se empujan las sondas normalmente usadas para la prueba de penetración de cono (CPT) o sondas de perforación. Las varillas de empuje se utilizan para transferir el empuje desde la inserción de la sonda a la espada. El campo de aplicación del DMT es muy amplio y va desde suelos extremadamente blandos a suelos duros/rocas blandas, es adecuado para arenas, limos y arcillas donde los granos son pequeños en comparación con el diámetro de la membrana (60 mm). No es adecuado para gravas, sin embargo, la espada es lo suficientemente robusta como para atravesar las capas de grava de espesor cercano a 0,5 m. Las lecturas del DMT son muy precisas incluso en suelos muy blandos.
Resumen de los capítulos
Pruebas de campo en la investigación geotécnica (SPT): Analiza los fundamentos del SPT, la importancia de las correcciones por energía y su correlación con ensayos de penetración pesada.
Ensayo de penetración con cono (CPT) y piezocono (CPTU): Detalla la normalización de resultados frente a esfuerzos de sobrecarga y el uso de modelos teóricos para evaluar la licuación.
Determinación de parámetros de consolidación y permeabilidad: Explora métodos in situ para medir la conductividad hidráulica y consolidación, comparando resultados de laboratorio con pruebas de campo.
Pruebas de resistencia al corte y dilatometría: Describe el funcionamiento del ensayo de veleta (VST) y del dilatómetro de Marchetti (DMT) para caracterizar la resistencia del suelo.
Presurómetros y determinación de módulos de deformación en roca: Examina el uso de presurómetros y ensayos de carga para estimar la deformabilidad de macizos rocosos y sus aplicaciones en túneles.
Palabras clave
Geotecnia, SPT, CPT, Piezocono, Licuación, Permeabilidad, Consolidación, Dilatómetro, Presurómetro, Macizo rocoso, Módulo de deformación, Ensayos in situ, Resistencia al corte, Suelos, Instrumentación.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es el propósito fundamental de este documento?
El documento resume 21 artículos científicos para proporcionar una visión integrada sobre diversas pruebas de campo utilizadas en la investigación geotécnica para evaluar las propiedades del suelo.
¿Qué pruebas de campo principales se analizan?
Se abordan principalmente el SPT, CPT, CPTU, ensayos de veleta (VST), dilatómetro de Marchetti (DMT), presurómetros y pruebas de permeabilidad.
¿Cuál es la importancia de la normalización en los ensayos SPT y CPT?
Es crítica porque los resultados dependen de factores externos como la energía del martillo, la longitud de la varilla y los esfuerzos de sobrecarga; la normalización permite comparaciones válidas entre diferentes sitios.
¿Qué metodología destaca el autor para evaluar la licuación?
Se presentan métodos determinísticos y probabilísticos, destacando el uso de redes neuronales y la actualización Bayesiana basada en datos del CPT.
¿Qué temas cubre el apartado sobre macizos rocosos?
Trata la determinación del módulo de deformación in situ, considerando el efecto de escala y las comparaciones con sistemas de clasificación como RMR.
¿Qué define a las palabras clave?
Los términos reflejan las técnicas de ensayo, los parámetros geotécnicos medidos y los tipos de materiales analizados en el contexto de la instrumentación geotécnica.
¿Por qué el SPT a veces se considera poco fiable en gravas?
Debido a los efectos del tamaño del grano y a que la energía de entrada suele resultar insuficiente para este tipo de terreno.
¿Qué ventaja ofrece el dilatómetro de Marchetti (DMT) frente a otros ensayos?
Se destaca por ser una herramienta rápida, económica, altamente reproducible y, sobre todo, insensible a las técnicas del operador.
¿En qué consiste el modelo de Smith para el SPT?
Es una aplicación de la teoría de propagación unidimensional de ondas para modelar la carga y descarga durante el impacto del martillo y evaluar la integridad y capacidad de carga.
¿Cómo influye la longitud de la varilla en la energía del SPT?
Tiene un efecto doble: aumenta las pérdidas de energía por onda, pero también permite una ganancia significativa de energía potencial que puede compensar dichas pérdidas en varillas pesadas.
- Arbeit zitieren
- Ruben Dario Aguilar-Collazo (Autor:in), 2012, Pruebas de Campo en la Investigación Geotécnica, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/445752
