1 CARACTERIZACIÓN DE LOS DEPÓSITOS DE SUELOS
1.2 EXPLORACIÓN Y MUESTREO DE SUELOS 33
1.2.1 Programa de exploración geotécnica 33
El programa de exploración geotécnica deberá proporcionar información sobre las condiciones estratigráficas del sitio en estudio y consta de 3 etapas.
La primera, estudios preliminares, deberá permitir la definición tentativa de los problemas geotécnicos del sitio; la segunda, la recopilación de información, lo que servirá para fundamentar la tercera etapa de investigación de detalle; que incluye la realización de sondeos y pruebas de campo y laboratorio.
1.2.1.1 Estudios preliminares
Consiste esencialmente en analizar la información existente de las áreas del proyecto incluye visitas de reconocimiento del sitio, a fin de contar con las observaciones y datos que permitan definir los lugares más adecuados para la construcción de la obra, con base en las condiciones geológicas y geotécnicas de la zona (CFE, 1979).
A continuación se enlistan algunos puntos que usualmente se desarrollan en la investigación preliminar:
• Recopilación de información geológica y geotécnica del sitio en estudio. Planos topográficos y planos del proyecto preliminar.
• Inspección del sitio por el especialista en geotecnia encargado del estudio acompañado del ingeniero geólogo asesor, para verificar o ampliar la información disponible.
• Planteamiento del programa de trabajos de campo necesarios para definir: -Estratigrafía general del sitio.
-Clasificación geológica y geotécnica de cada estrato de suelo o de roca.
-En rocas, las características de las discontinuidades naturales relativas a: orientación e inclinación de planos de estratificación o de flujo; orientación e inclinación de planos de fisuramiento; dimensiones de las rocas, presencia de las fallas geológicas, de zonas de contacto entre deformaciones rocosas, de zonas de alteración de las rocas y cavernas naturales o artificiales.
• Ejecución de trabajos exploratorios de campo.
• Presentación de un informe técnico que debe contener: -La descripción detallada de los trabajos realizados.
-El análisis de la información geológica y geotécnica obtenida.
-Las conclusiones de los análisis referentes a las características geológicas y geotécnicas del sitio estudiado.
-La identificación de los problemas de diseño y construcción previsibles en función del análisis preliminar de la información geotécnica.
-El programa de estudios adicionales, de campo y laboratorio, necesarios para medir, con precisión adecuada, las propiedades mecánicas e hidráulicas de los distintos suelos y rocas que serán afectados por la cimentación.
1.2.1.1.1 Recopilación de la Información
Es necesario obtener la mayor cantidad de información, derivada de estudios desarrollados en el área o cercana a ella, recurriendo a las dependencias u organismos que disponga de ella; ésta debe ser analizada y sintetizada para obtener datos generales relacionados con la topografía, hidrología, estratigrafía y problemas geotécnicos característicos de la región.
El estudio geotécnico se inicia con la recopilación de la información disponible sobre topografía, geología y comportamiento de estructuras construidas en predios y zonas cercanas a las del proyecto. Conviene reunir planos topográficos, geológicos y edafológicos, cartas de uso potencial del subsuelo, así como datos de la estratigrafía y características estructurales de la región. La información que se reúna se estudiará para identificar, de manera preliminar, las condiciones geológicas y geotécnicas que prevalecen en el sitio de estudio. Parte de esta información puede consultarse en algunas instituciones, las cuales la distribuyen y publican; En la tabla B.24 se presentan algunas de estas instituciones.
Tabla B.24. Información a consultar durante los estudios preliminares.
Tipo Información Institución
Topografía -Mapas topográficos
-Fotografías aéreas
-Instituto Nacional de Estadística Geografía e Informática (INEGI). Geología
-Mapas geológicos
-Informes y memorias geológicas -Mapas edafológicos
-Fotografías aéreas
-Instituto Nacional de Estadística Geografía e Informática, (INEGI). -Instituto de Geología UNAM.
Geotécnia -Publicaciones geotécnicas
-Informes geotécnicos -Mapas geotécnicos
-Instituto de Ingeniería de la UNAM (IIUNAM).
-Sociedad Mexicana de Mecánica de Suelos (SMMS).
-Centro Nacional de prevención de Desastres (CENAPRED).
-Comisión de Vialidad y Transporte Urbano (COVITUR)*.
-Secretaria de Comunicación y Transporte (SCT).
-Petróleos Mexicanos, PEMEX. -Instituto Mexicano del Petróleo (IMP).
Comisión Federal de Electricidad (CFE).
-Colegio de Ingenieros Civiles de México (CICM).
-Reglamento de construcciones para el Distrito Federal (RCDF).
-Secretaría de Desarrollo Urbano y Vialidad (SEDUVI).
- Secretaria de Energía (SENER). Hidrogeología e
Hidrológica
-Mapas Hidrogeológicos. -Mapas topográficos. -Fotografías aéreas. -Datos de pozos y sondeos.
-Comisión Nacional del Agua (CNA). -Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA).
- Secretaria de Energía (SENER). Datos
Meteorológicos
-Registros pluviométricos y de temperaturas.
-Instituto de Geofísica, UNAM.
-Servicio Meteorológico Nacional (SMN).
-Centro de Ciencias de la Atmósfera (CCA).
Datos Sísmicos
-Datos de Terremotos y normas sismorresistentes.
-Instituto de Ingeniería UNAM -Sociedad Mexicana de Mecánica de Suelos.
-Instituto de Geofísica UNAM. -Servicio Sismológico Nacional. -Sociedad Mexicana de Ingeniería Sísmica.
Minería y Carreteras
-Mapas de rocas industriales. -Registros de minas y canteras. -Mapas e inventarios.
-Instituto Nacional de Estadística Geografía e Informática (INEGI). -Comisión de Vialidad y Transporte Urbano (COVITUR)*.
-Secretaria de Comunicación y Transporte (SCT).
-Secretaria de Transporte y Vialidad (SETRAVI).
Tipo Información Institución - Secretaria de Energía (SENER).
-Cámara de la Industria Minera Usos de suelo
-Planes de ordenación y usos del suelo.
-Mapas Topográficos. -Fotografías aéreas.
-Instituto Nacional de Estadística Geografía e Informática (INEGI).
Construcciones y servicios existentes
-Mapas Topográficos. -Fotografías aéreas.
-Instituto Nacional de Estadística Geografía e Informática (INEGI). -Delegaciones.
-Ayuntamientos.
*Ya no existe esta dependencia, únicamente se localiza información impresa.
1.2.1.2 Reconocimiento de campo.
El reconocimiento es la inspección del sitio que permite evaluar la información recopilada previamente por el ingeniero con conocimientos en mecánica de suelos en compañía de un especialista en geología y completarla con observaciones de campo para determinar la factibilidad de construcción de alguna obra civil y fundamentar el programa detallado de exploración.
El alcance de este primer contacto físico con la región dependerá de la importancia de la obra y las características del subsuelo. Algunas veces basta este conocimiento para desechar el sitio previamente elegido.
El reconocimiento de campo deberá proporcionar información acerca de la accesibilidad, recursos humanos y materiales del sitio, permitir conocer el ambiente geológico general, identificar las estructuras geológicas (localizar fallas, fracturas, fisuras y rellenos) y clasificar a los suelos superficiales, conocer la geomorfología, los procesos erosivos actuales en el sitio, el tipo de drenaje superficial y subterráneo y el espesor del suelo y finalmente proponer y/o revisar el programa de exploración, el cual podría estar integrado por una investigación preliminar y posteriormente una investigación de detalle cómo se muestra en la figura B.14.
ESTUDIO PRELIMINAR
Recopilación de la información disponible del sitio Interpretación de fotografías aéreas de la zona
Información fotografíca Recorrido de campo ESTUDIOS DE DETALLE LEVANTAMIENTO GEOLÓGICO EXPLORACIÓN GEOFÍSICA
Interpretación geológica del sitio Reconocimiento de discontinuidades Identificación de fenómenos geodinámicos
Método de resístividad eléctrica Método geosísmico de refracción
Pruebas de resistencia Muestreo de suelos y rocas Pruebas de penetración EXPLORACIÓN, MUESTREO Y PRUEBAS DE CAMPO Pruebas de permeabilidad Propiedades índice Propiedades mecánicas PRUEBAS DE LABORATORIO
Puntos de referencia superficiales
INSTRUMENTACIÓN
DE CAMPO
Indicadores de nivel freático Piezómetros
Bancos de nivel
Figura B.14. Programa de Investigación Geotécnica (Enrique Santoyo Villa, 2001).
1.2.1.3 Estudios de detalle
Los estudios detallados para un proyecto, se deberán hacer principalmente durante la etapa de exploración. Su uso no queda restringido a esta parte de la investigación de un
sitiopara lo cual deberá considerar la aplicación de las técnicas que se mencionan más
adelante y fundamentar su propuesta en la información de la investigación preliminar, resultando útiles tanto en la etapa del anteproyecto como en las de construcción y operación de la obra. En términos generales, los procedimientos de estudio detallado de un sitio, se dividen en dos tipos: Métodos indirectos y directos.
Con base en los planteamientos de las alternativas preliminares se puede definir la información de campo y laboratorio adicional, necesarias para determinar las propiedades
mecánicas de cada estrato, que serán la base del análisis cualitativo del diseño óptimo. Esta información adicional podrá requerir la obtención de las muestras inalteradas del subsuelo y/o la ejecución de pruebas decampo, como parte de la etapa final de los estudios de campo.
Para verificar y complementar los resultados de la etapa preliminar del estudio geotécnico es necesario obtener muestras representativas de cada estrato de roca o suelo, con las cuales se podrá definir la estructura y consistencia o capacidad naturales de sus materiales constitutivos.