Geotecnia
La Geotecnia es una especialidad de la Ingeniería Civil que en conjunto con la Ingeniería Geológica, se ocupa del estudio de las propiedades físicas, mecánicas, e hidráulicas de los suelos y rocas provenientes de la corteza terrestre, con el fin de diseñar racionalmente las estructuras de cimentación más adecuadas para las diversas obras civiles tales como edificios, puentes, centrales hidroeléctricas, etc., así como definir el procedimiento más adecuado y seguro para construir diversas obras de infraestructura como túneles, presas, taludes, carreteras.
Sondeo de penetración estándar
El ensayo de penetración estándar o SPT (del inglés Standard Penetration Test), es un tipo de prueba de penetración dinámica, empleada para ensayar terrenos en los que se quiere realizar un reconocimiento geotécnico.
Constituye el ensayo o prueba más utilizado en la realización de sondeos, y se realiza en el fondo de la perforación.
Consiste en contar el número de golpes necesarios para que se introduzca a una determinada profundidad una cuchara (cilíndrica y hueca) muy robusta (diámetro exterior de 51 milímetros e interior de 35 milímetros, lo que supone una relación de áreas superior a 100... ¿?), que permite tomar una muestra, naturalmente alterada, en su interior. El peso de la masa está normalizado, así como la altura de caída libre, siendo de 63.5 kilogramos y 76 centímetros respectivamente.
Aplicaciones: Minería, Túneles, Terracerías, Puentes, minería, ingeniería civil.
Mecánica de rocas
La mecánica de rocas es la ciencia teórica y aplicada del comportamiento mecánico de la roca.
La finalidad de la Mecánica de Rocas es conocer y predecir el comportamiento de los materiales rocosos ante la actuación de las fuerzas internas y externas que se ejercen sobre ellos.
Las clasificaciones geomecánicas tienen por objeto caracterizar un determinado macizo rocoso en función de una serie de parámetros a los que se les asigna un cierto valor. Por medio de la clasificación se llega a calcular un índice característico de la roca, que permite describir numéricamente la calidad de la misma. Es una herramienta muy útil en el diseño y construcción de obras.
De ahí el papel importante que toma la perforación para extraer los núcleos para su estudio y clasificación como tal.
Aplicaciones: Minería, Túneles, Terracerías, Puentes, minería, ingeniería civil.
Sondeo de avance controlado (SAC)
La extensión y grado de continuidad de las formas de disolución se investigan comúnmente por medio de sondeos en los que se obtengan núcleos, combinados con el uso de perforadoras neumáticas. Aunque no se recuperen muestras en la perforación neumática, la rapidez con la que baja la broca indica cuando están penetrando en una roca o en una caverna.
La información que se obtiene de este tipo de Sondeos (SAC) puede correlacionarse con la calidad de la roca, principalmente son utilizados para la detección de cavidades. El método consiste en perforar los diferentes estratos atravesados, mientras que un técnico experimentado registra el tiempo que tarda la broca en avanzar tramos de 25 cm, al mismo tiempo se van observado los diferentes tipos de material que van saliendo a la superficie arrastrados por aire o fluido de perforación. Con esta información, el técnico clasifica y anota en su reporte de campo los diferentes tipos de suelos de los estratos atravesados.
Aplicaciones: Minería, Túneles, Puentes, ingeniería civil.
Pozo a cielo abierto (PCA)
Este método consiste en hacer excavaciones de tamaño suficiente para que una persona (en este caso un técnico) pueda introducirse en él y pueda examinar los distintos estratos en su estado natural, y de este modo poder saber las características que cada uno presenta en cuanto a la cantidad de agua contenida.
En cuanto a las muestras se pueden obtener ya sea:
Alteradas: Son partes de suelo las cuales se protegen contra las pérdidas de humedad, colocando las muestras alteradas en recipientes que cumplan con este objetivo o en bolsas emparafinadas.
Inalteradas: Deben tomarse con calma y mucho cuidado, se toma labrando una u oquedad en la pared del pozo. Esta muestra debe de protegerse más contra las pérdidas de humedad colocándolas en capas de manta impermeabilizada con brea y parafina.
Aplicaciones: Terracerías, Líneas de conducción, Bancos de material, Líneas de transmisión, ingeniería civil.
Pruebas de permeabilidad
El ensayo Lefranc es un tipo de ensayo in situ que permite determinar la permeabilidad de los suelos en el interior de sondeos, ya sea durante la ejecución de este o una vez a finalizada la perforación. Están especialmente indicados para determinar el coeficiente de permeabilidad de suelos permeables o semipermeables como suelos arenosos, limosos o rocas muy fracturadas.
Ensaye de carga constante.
Ensaye de carga variable.
El ensayo Lugeon es el ensayo de permeabilidad para macizos rocosos más empleado en la actualidad en la ingeniería geotécnica.
Se realiza en el interior de sondeos geotécnicos y permite calcular de forma más o menos cuantitativa la permeabilidad in situ de un macizo rocoso fracturado.
Aplicaciones: Minería, Túneles, Presas, Puentes, ingeniería civil.
Instrumentación Geotécnica
La instrumentación se utiliza para cuantificar con precisión ciertos parámetros de comportamiento estructural y supervisar los posibles cambios.
Para observar el comportamiento de un elemento, previo, durante y posterior a su construcción se puede apoyar en la instrumentación geotécnica, tales como son: los inclinómetros, piezómetros abiertos (Tipo Casagrande), piezómetros eléctricos, tubos de observación y bancos de nivel profundo entre los más importantes.
Piezómetro: Instrumento que se utiliza para medir la presión de poros o nivel del agua en perforaciones, terraplenes, cañerías y estanques a presión.
Inclinómetro: instrumento de medición que nos sirve para medir la inclinación de un plano con la horizontal o vertical respecto a la superficie terrestre. Pero en geotecnia, el inclinómetro o sondeo inclinométrico es un sistema de instrumentación que nos permite medir los desplazamientos horizontales en taludes y terrenos inestables.
Aplicaciones: Minería, Túneles, Terracerías, Lumbreras, minería, ingeniería civil.
Adecuación de Down Hole y Cross Hole
Adecuación de pozos, son perforaciones realizadas para los ensayes de Cross Hole y Down Hole. Los barrenos son entubados con tubería de PVC hidráulico cédula 40 de 3” y/o 4” de diámetro, libre de obstáculos. Para asegurar que el tubo haga buen contacto con el medio circundante, se cementa el espacio anular entre las perforaciones y el tubo con una mezcla bentonita-cemento.
En los estudios geofísicos tipo Down Hole y Cross Hole se busca determinar, distintas unidades geofísicas, y caracterizar la deformabilidad de las arcillas y suelos con un alto porcentaje de grava gruesa, cantos y boleos.
Definición de parámetros elásticos dentro del terreno, modelización geomecánica, Parámetros elásticos para control de vibraciones. Cambios laterales sísmicos o del terreno.
Aplicaciones: Túneles, Puentes, Presas, obras civiles, diseño de cimentaciones.
Banco de materiales
Determinar la calidad de los materiales, para dar criterios de diseño de la construcción tales como: Espesores apropiados, mezclas de materiales para mejorar los bancos, proporciones de asfalto para riegos y elaboración de carpeta, empleo de aditivos para mejorar la adherencia y generar los métodos contractivos recomendables para la adecuada realización del proceso de pavimentación, Localizar un banco es mas que descubrir un lugar donde exista un volumen alcanzable y explorable de suelos o rocas que pueda emplearse en la construcción de una determinada parte de una vía terrestre, satisfaciendo las especificaciones de calidad y los requerimientos del volumen del caso. Con único objetivo de garantizar que los bancos elegidos son los mejores entre todos los disponibles en varios aspectos (calidad de materiales, fácil acceso, menos costosos, mínimas distancias los que conduzcan a los procesos constructivos más sencillas.
Aplicaciones: Vías terrestres, Túneles, Terracerías, Puentes, ingeniería civil.
