El número, tipo y profundidad de los sondeos que deban ejecutarse en un programa de exploración de suelos depende fundamentalmente del tipo del subsuelo y de la importancia de la obra. En ocasiones, se cuenta con estudios anteriores cercanos al lugar, que permiten tener una idea siquiera aproximada de las condiciones del subsuelo y este conocimiento permite fijar el programa de exploración con mayor seguridad y eficacia. Otras veces, ese conocimiento apriorístico indispensable sobre las condiciones predominantes en el subsuelo ha de ser adquirido con los sondeos de tipo preliminar. El número de estos sondeos exploratorios será el suficiente para dar precisamente ese conocimiento. En obras chicas posiblemente tales sondeos tendrán carácter definitivo, por lo que es conveniente realizarlos por los procedimientos más informativos, tales como la prueba de penetración estándar, por ejemplo: otro tanto sucederá cuando se concluya de los sondeos exploratorios la no existencia de problema específico de suelos en el lugar de la obra o la existencia de problemas que puedan manifestarse suficientemente con esos datos preliminares; tal es el caso cuando se exploran arenas compactas con el penetrómetro estándar, por ejemplo.
En obras grandes, en que se haga necesario un programa de sondeos definitivos, éste quedará determinado por la naturaleza del subsuelo. En lugares de perfil errático, tales como cauces fluviales o glaciares, en general se presentan los problemas más delicados, pues la erraticidad hace que resulte muy difícil una determinación precisa de las propiedades básicas de resistencia y compresibilidad, hasta un grado tal que frecuentemente no se justifica una erogación de importancia que, de antemano, está destinada a rendir datos que de cualquier modo serán de interpretación muy difícil. En perfiles de estratificación más uniforme sí compensará un programa detallado, capaz de rendir resultados seguros y apropiados. El tipo de muestras que se extraigan en cada caso estará determinado por la naturaleza del suelo y el tipo de obra, que plantea los requerimientos correspondientes.
La ubicación de los sondeos preliminares está, en general, bastante bien definida por el tipo de obra a ejecutar y lo que se espere en lo referente a la erraticidad del lugar. Por ejemplo, en el caso de estudios para cimentaciones de puentes, el propio trazo del cruce y los puntos donde se hayan de situar pilas y estribos, proporcionan indicaciones sugestivas. En edificios, las indicaciones de un anteproyecto pueden servir como norma de criterio.
Ahora bien, en todos los casos debe tenerse la actitud mental adecuada, que permita, a partir de los datos rendidos por los sondeos, someter a una critica severa al sistema de cimentación adoptado en los anteproyectos en cuestión, modificándolos o abandonándolos por completo cuando sea menester. En los sondeos definitivos la ubicación ya podrá definirse sobre bases más firmes, por contarse con los datos del suelo dados por los sondeos preliminares, que proporcionan un perfil aproximado adecuado en la mayoría de los casos. Estos perfiles definen también ya las zonas de muestreo.
Sin embargo, el ingeniero de suelos debe considerar el estudio más completo como algo sujeto a continua revisión y, durante la construcción de la obra, debe estar siempre alerta a las condiciones que las excavaciones y el comportamiento del suelo en general vayan revelando.
Un punto que requiere especial cuidado es la determinación de la profundidad a que debe llevarse la exploración del suelo. Este aspecto fundamental, cuyas repercusiones pueden dejarse sentir en todas las fases del éxito o fracaso de una obra ingenieril, tanto técnicas como económicas, está también principalmente definido por las funciones e importancia de la obra y la naturaleza del subsuelo. En general, los puntos básicos que la Mecánica de Suelos debe cuidar en un caso dado se refieren a la posibilidad y cálculo de asentamientos y a determinaciones de resistencia de los suelos; a veces, otros aspectos podrán ser determinantes, como la permeabilidad, en el caso de presas, tanto en el suelo de cimentación como, en su caso, en el corazón de la propia cortina.
Para fines de cimentación, en donde asentamientos y resistencia son los factores determinantes, el área de apoyo de las estructuras, concretamente el ancho, según tendrá ocasión de discutirse, es de importancia vital, pues el efecto de las presiones superficiales aplicadas al suelo es netamente dependiente de ese concepto. En estos casos ha sido frecuente la recomendación práctica de explorar una profundidad comprendida entre 1.55 y 3B, siendo B el ancho de la estructura por cimentar. Sin embargo, este criterio no es suficientemente riguroso y es preferible considerar las presiones transmitidas al subsuelo por las cargas superficiales como norma, decidiendo que el sondeo debe llevarse a una profundidad tal que los esfuerzos transmitidos desde la superficie ya no produzcan efectos de importancia; en la práctica esto suele lograrse cuando las presiones transmitidas llegan a ser del orden de 5-10% de las aplicadas.
En otras ocasiones la profundidad de los sondeos se fijará con criterios muy diferentes. Un caso típico se tiene cuando los sondeos revelan la presencia de suelos muy blandos que obliguen a pensar en la conveniencia de cimentaciones piloteadas, apoyadas en estratos resistentes; en tales casos se hará necesario seguir la exploración hasta encontrar tales estratos, si existen a profundidades económicas e inclusive rebasarlos, para verificar que su espesor sea adecuado y, en caso en que bajo ellos, sigan otros estratos blandos, aún será preciso investigar las características de éstos, para poder estimar los asentamientos y capacidad de carga con que se diseñen esos pilotes.
Generalmente es suficiente detener la exploración al llegar a la roca basal, si ésta aparece en la profundidad estudiada; sin embargo, en casos especiales se hará necesario continuar el sondeo dentro de la roca por métodos rotatorios; por ejemplo, en cimentaciones de presas sería necesario verificar que la roca no presente condiciones peligrosas desde el punto de vista de infiltraciones de agua.
Piezómetros
La determinación “in situ” de las presiones neutrales es un problema de gran trascendencia en los aspectos prácticos de la Mecánica de Suelos, pues, según ya se vio, ese concepto juega un papel fundamental en las actuales teorías, sobre todo en Consolidación y en Resistencia al Esfuerzo Cortante de los suelos; la aplicación de tales teorías a los problemas prácticos exige entonces el efectuar mediciones directas que permitan evaluar la presión neutral en el caso particular que se trate.
Los piezómetros son los aparatos cuya función es medir la presión neutral en el suelo en un punto determinado, a una cierta profundidad. El principio con el que trabajan es, simplemente, el hecho conocido según el cual la presión que pueda existir en el agua en el extremo inferior de un tubo puede equilibrarse con una cierta columna de agua actuante en dicho tubo.
Un piezómetro es, pues, un tubo con extremo inferior poroso, que se coloca en el suelo a la profundidad a que se desee medir la presión en el agua. Si el nivel de equilibrio del agua en el tubo es igual al nivel natural representado por el nivel freático, querrá decir que, en el punto medido, la presión en el agua es la correspondiente a la condición hidrostática. Una altura de la columna equilibrante mayor que el nivel de aguas freáticas indicará la existencia de una presión en exceso de la hidrostática, que podrá calcularse automáticamente del desnivel observado en la columna de agua. Similarmente, una presión en el agua, menor que la hidrostática, quedará indicada por un menor nivel de la columna piezométrica respecto al nivel freático.
El uso de piezómetros en el campo ha permitido seguir de cerca los procesos de consolidación inducidos por la aplicación superficial de cargas, bombeo de mantos acuíferos, evaporación superficial, etc.
En nuestro caso no utilizamos ningún equipo especial, para obtener la muestra lo único que se empleó fue una pala y una picota, ya que el suelo era Blando, Para la cual trazamos una circunferencia de aproximadamente (2 – 2.5 m.) de diámetro, y otra inferior de 30 cm.
Con la ayuda de la pala y picota cavamos todo el anillo hasta un suelo que no tenga raices o materia orgánica, en nuestro caso cavamos de 50 – 60 cm. de profundidad.
Con un cilindro colocamos o tomamos el cilindro al centro de la parte que recortamos.
Se aprieta el cilindro contra el suelo con ayuda del asentador realizando varios golpes hasta que penetre totalmente.
Con mucho cuidado vamos retirando el cilindro cavando por los costados hasta que haya quedado libre.
Depositándolo en una bolsa de polietileno
De igual manera vamos realizando con el suelo para los otros ensayos entre unos 50 a 55 Kg.
Una vez recogido la muestra las etiquetamos y llevamos al laboratorio.
La muestra fue obtenida o extraída del Sur - Este de la ciudad de Oruro, en la parte Este de Villa Challacollo o cerca o a las orillas del lago Uru Uru.Cuando se debe de realizar el estudio de un sector determinado se debe de seguir ciertos pasos, según la AASHO los procedimientos recomendados, para el muestreo en sitio, y la identificación y ensayos son los siguientes:
Método AASHO T-203.
Investigación y Muestreo de Suelos mediante empleo de taladros. Este método cubre el uso de taladros para la investigación. Las profundidades de investigación por medio de taladros están limitadas por las aguas subterráneas existentes en el subsuelo, por las características de los suelos y por equipo que se emplee.
Método AASHO T-207.
Penetración y Muestreo de suelos por medio de muestra dores de pared delgada. Este método describe el procedimiento para recuperar muestras de suelos relativamente inalteradas.
Método AASHO T-206.
Penetración y muestreo de suelos por medio del Muestreado partido. Este método describe el procedimiento para obtener muestras representativas de suelo para su identificador, clasificación y ensayos de laboratorio, así como para medir la resistencia del suelo a la penetración de un muestreados de tipo Standard.
Método AASHO T-225.
Sondeos para la investigación del sitio utilizado brocas de diamantes. Este método describe el procedimiento para recuperar muestras intactas de rocas y suelos demasiados para ser extraídos por los métodos anteriormente mencionados.
