El Cono en La Exploración Geotécnica Enrique Santoyo

 

El Cono en la Exploración Geotécnica

El ConoGeotécnica en la Exploración

 Abril de 2012 2012

Enrique Santoyo Riqing Lin Xue Efraín Ovando Editor: Mario Trigo

 

Prohibida su reproducción parcial o total por cualquier medio sin permiso por escrito del propietario del COPYRIGHT 1° Edición, 1989 1° Reedición, 2012

Reeditado por: Mario Trigo L. Diseño gráfico, portada y formación editorial: Luis Miguel Zúñiga M. Reconstrucción digital de las figuras: Rubén Torres Torres O., Luis Miguel Zúñiga M., Luis Carlos Sánchez V., V., Edgar Guerra G., Nathaly Janeth Ja neth Silva C. y Alejandro Chávez M.

  COPYRIGHT 1989   COPYRIGHT 2012 TGC Geotecnia S. A. de C. V. V. Adolfo Prieto No. 1238 Col. Del Valle Valle C.P. C.P. 03100 México Méxi co D. F. F. Tel 55-75-31-50 México, 2012

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El Cono en la Exploración Geotécnica

INTRODUCCIÓN

Origen del cono. El cono estático mecánico es una vieja herramienta desarrollada hace unos 80 años en Holanda, su empleo sorprendentemente sorprendentemente quedó confinado a los países del norte de Europa, por lo que incluso se le calificaba como un aparato de utilidad local. La variante electrónica de este dispositivo, introducida en 1963, ha causado un verdadero impacto tecnológico que de inmediato ha ganado lugar en la práctica de la ingeniería, advirtiéndose en las publicaciones técnicas el gran interés que ha despertado y por ello no es aventurado asegurar que su evolución, tanto instrumental como de correlaciones y criterios de interpretación, lo transformarán en una herramienta de aplicación rutinaria y confiable. En cuanto al cono dinámico, se puede decir que fue sin duda la primera herramienta herramienta de exploració exploración geotécnica se utilizó, mencionada en casiaparentemente todos los librossuperado de mecánica suelos; sinnembargo, haque caído en el abandono y desuso, por de la prueba de penetración estándar. En este trabajo se plantea la conveniencia de reconocer su utilidad actual y mantenerlo como parte de los instrumentos de los que se vale el ingeniero para explorar el subsuelo; para avalar esta posición se muestran ejemplos en los que el cono estático no hubiera penetrado y la prueba de penetración estándar hubiera hubier a sido lenta y burda. Características y propósito de este trabajo. Se trata de una recopilación de la información técnica publicada sobre la exploración con conos, complementada con las experiencias en que los autores autores han participado participado y de las que, que, por ello, disponen de información. información. La intención al publicarla es por la utilidad que podría alcanzar como referencia para la solución de problemas de exploración del subsuelo.

 

El Cono en la Exploración Geotécnica

CONTENIDO

1

ANTECEDENTES Y PERSPECTIVAS DEL CONO EN MÉXICO

1

2

TIPOS DE PRUEBAS DE CONO

3

 

2.1

INTRODUCCIÓN

3

 

2.2

PRUEBA DE CONO ELÉCTRICO

3

   

2.2.1 Descripción del equipo 2.2.2 Calibración de las celdas

       

2.2.3 2.2.4 2.2.5 2.2.6 2.2.7

 

2.3

                             

Mecanismodedelacarga Ejecución prueba Determinación Determinac ión de las resistencias Resultados típicos Comentarios

PRUEBA DE CONO MECÁNICO

9

2.3.1 Descripción del equipo 2.3.2 Calibració Calibración n del equipo 2.3.3 Mecanismo de carga 2.3.4 Ejecución de la prueba 2.3.5 Determinac Determinación ión de las resistencias 2.3.6 Resultados típicos 2.3.7 Comentarios 2.4

PRUEBA DE CONO DINÁMICO 2.4.1 Descripción del equipo 2.4.2 Calibración de conos 2.4.3 Mecanismo de carga 2.4.4 Ejecución de la prueba 2.4.5 Determinac Determinación ión de las resistencias 2.4.6 Resultados típicos 2.4.7 Comentarios

i

12

 

 

2.5

       

PRUEBA DE CONO ESTÁTICO DINÁMICO

24

2.5.1 Descripción del equipo 2.5.2 Determinació Determinación n de la resistencia 2.5.3 Resultados típicos 2.5.4 Comentarios

3

CORRELACIONES EMPÍRICAS

29

 

3.1

INTRODUCCIÓN

29

 

3.2

CORRELACIONES CON EL CONO ESTÁTICO

29

         

3.2.1 Clasificación indirecta de suelos 3.2.2 Resistencia de suelos cohesivos 3.2.3 Resistencia al corte de suelos no cohesivos 3.2.4 Resistencia de suelos cohesivos friccionant friccionantes es 3.2.5 Compresibilidad de suelos blandos

   

3.3

3.2.6 Densidad relativa de arenas CORRELACIONES CON EL CONO DINÁMICO

42

 

3.4

COMENTARIOS

43

4

CORRELACIONES CON PROPIEDADES DINÁMICAS

45

4.1

INTRODUCCIÓN

45

 

4.2

PROPIEDADES DINÁMICAS DE LOS SUELOS

45

 

4.3

OBTENCIÓN DE LOS PARÁMETROS DINÁMICOS

46

 

4.4

DETERMINACIÓN DE Vs EN LA CD DE MÉXICO

47

     

4.4.1 Antecedentes 4.4.2 Resultados obtenidos 4.5

50

COMENTARIOS

ii

 

El Cono en la Exploración Geotécnica

5

CONCEPTOS TEÓRICOS

51

5.1

INTRODUCCIÓN

51

 

5.2

TEORÍAS DE CAPACIDAD DE CARGA 

51

 

5.3

EXPANSIÓN DE CAVIDADES

51

   

5.4

TRAYECTORIA DE DEFORMACIONES

53

5.5

COMENTARIOS

57

6

 

EXPLORACIÓN DE LLANURAS ALUVIALES

59

6.1

PRESENTACIÓN

59

6.2

SITIO MARGINAL DEL RÍO COATZACOALCOS

59

          

6.2.1 6.2.2 Introducción Descripción general de la zona 6.2.3 Rasgos típicos del subsuelo en llanuras de inundación 6.2.4 Estratigra Estratigrafía fía y propiedade propiedadess de los suelos 6.2.5 Conclusiones 6.3

     

SITIO MARGINAL DEL RÍO TAMESÍ

70

6.3.1 Introducción 6.3.2 Estratigra Estratigrafía fía y propiedades de los suelos 6.3.3 Conclusiones

7

EXPERIENCIA EN LA CIUDAD DE MÉXICO

81

 

7.1

INTRODUCCION

81

 

7.2

TÚNEL EN SUELOS ARCILLOSOS BLANDOS

81

             

7.2.1 Generalidad Generalidades es 7.2.2 Trabajos de campo 7.2.3 Perfil estratigrá estratigráfico fico del sitio 7.2.4 Trabajos de laboratorio 7.2.5 Resistenci Resistenciaa al corte 7.2.6 Correlacio Correlaciones nes de la información obtenida 7.2.7 Conclusiones iii

 

 

7.3

EXPLORACIÓN DEL CENTRO DE LA CIUDAD

         

7.3.1 Generalidades 7.3.2 Estratigrafí Estratigrafíaa de la zona 7.3.3 Perfil estratigráf estratigráfico ico 7.3.4 Resistencia al corte 7.3.5 Zonificación del subsuelo

   

7.3.6 Conclusiones SONDEOS EN DIVERSOS SITIOS DE LA CIUDAD

7.4

     

103

7.4.1 Generalidades 7.4.2 Ejemplos de exploració exploración n con cono 7.5

DETECCIÓN DE PECULIARIDADES DEL SUBSUELO

 

7.5.1 Consolid Consolidación ación por sobrecargas y bombeo

   

7.5.2 decas fisuras 7.5.3 Detección Características Característi de la capa dura 7.5.4 Conclusiones

 

95

7.6

           

INTERPRETACIÓN DE SONDEOS

105

112

7.6.1 Fundamentos teóricos de correlac correlación ión 7.6.2 Esfuerzo vertical efectivo 7.6.3 Fenómeno de evolución de la resistencia 7.6.4 Coeficiente de compresibilida compresibilidadd volumétrica 7.6.5 Resistencia no drenada 7.6.6 Conclusiones

 

7.7

8

CAPACIDAD DE CARGA EN PILOTES

127

8.1

METODOLOGÍA DE ANÁLISIS

127

8.2

CAPACIDAD DE CARGA 

127

     

COMENTARIOS

125

8.2.1 Conceptos básicos 8.2.2 Expresiones de cálculo

iv

 

El Cono en la Exploración Geotécnica

 

8.3

PROCEDIMIENTOS DE ANÁLISIS

         

8.3.1 Introducción 8.3.2 Método Begemann 8.3.3 Método Soletanche 8.3.4 Método Nottingham 8.3.5 Método Schmertman Schmertmann n

     

8.3.6 Método Tumay PILOTES EN LA CIUDAD DE MÉXICO

8.4

132

141

8.4.1 Correlaciones Correlaciones del cono con pilotes de fricción 8.4.2 Mecanismo de transferenci transferenciaa de carga

  8.5

COMENTARIOS

150

9

PREDICCIÓN DE LA SUSCEPTIBILIDAD DE LICUACIÓN

151

  

9.1 9.2

INTRODUCCIÓN FACTORES SIGNIFICATIVOS

151 151

9.3

MÉTODO PARA ESTIMAR EL POTENCIAL DE LICUACIÓN

151

 

9.3.1 Medición de la resistencia 9.3.2 Determinación del estado de esfuerzos 9.3.3 Comparación estadística

   

9.4

EJEMPLO DE APLICACIÓN

156

 

9.5

SONDEOS TÍPICOS EN DEPÓSITOS LICUABLES

158

 

9.6

COMENTARIOS

161

10

CONTROL DE COMPACTACIÓN DE SUELOS GRANULARES

163

10.1 INTRODUCCIÓN

163

 

v

 

 

                 

 

10.2 CONTROL DE LA COMPACTACIÓN DE ARENAS

163

10.2.1 Metodología experimental 10.2.2 Correlación entre la compacidad y la prueba de cono 10.2.3 Pruebas de cono 10.3 PRUEBAS DE COMPACTACIÓN

165

10.3.1 Programa de pruebas 10.3.2 Evaluación de las técnicas de control 10.3.3 Influencia del tiempo de humedecimiento 10.3.4 Espesor compactado 10.4 DETERMINACIÓN DE LA COMPACIDAD RELATIVA 

171

10.4.1 Objetivo 10.4.2 Condiciones de compacidad 10.4.3 Resultados obtenidos 10.5 CONTROL DE COMPACTACIÓN 10.5.1 Alcance 10.5.2 Criterio de control 10.5.3 Criterio de aceptación 10.5.4 Secciones de control de compactación

174

10.6 ESPESOR DEL TERRAPLÉN

176

10.6.1 Técnica de determinació determinación n 10.6.2 Ejemplo de aplicación 10.7 DE CONCLUSIONES SOBRE LA COMPACTACIÓN ARENAS

177

10.8 CONTROL DE LA COMPACTACIÓN DINÁMICA DE ALUVIONES

177

10.8.1 Antecedentes 10.8.2 Procedimiento de compactación 10.8.3 Metodología experimental

vi

 

El Cono en la Exploración Geotécnica

 

       

11

 

 

 

12

10.9 SONDEOS PREVIOS Y POSTERIORES A LA COMPACTACIÓN

177

10.9.1 Sondeos de cono dinámico 10.9.2 Sondeos con cono SERMES 10.9.3 Sondeos con presiómetro Menard 10.10 PROFUNDIDAD DE INFLUENCIA  10.11 UNIFORMIDAD UNIFORMIDAD DE LA COMPACTACIÓN DINÁMICA 

180 181

10.12 CONCLUSIONES SOBRE LA COMPACTACIÓN DINÁMICA

181

CUIDADOS Y ERRORES CON EL CONO ELÉCTRICO

183

11.1 INTRODUCCIÓN

183

11.2 EQUIPO NECESARIO PARA LA PRUEBA 11.3 PREPARACIÓN PREVIA

183 184

11.4 PROBLEMAS COMUNES Y SU CORRECCIÓN

186

11.4.1 Verticalidad de las barras 11.4.2 Desajuste electrónico 11.4.3 Velocidad de hincado 11.4.4 Lecturas inestables 11.4.5 Deformación Deformación limitada de la junta 11.4.6 Humedad en el cono 11.4.7 mínimos 11.4.8 Picos Resumen 11.5 CAPACITACION DEL OPERADOR Y SUPERVISIÓN

192

11.6 COMENTARIOS

194

TÉCNICAS RECIENTES CON CONO ELÉCTRICO

195

12.1 INTRODUCCIÓN

195

12.2 DESCRIPCIÓN DE LOS CONOS DESARROLLADOS

vii

 

195  

12.2.1 12.2.2 12.2.3 12.2.4 12.2.5 12.2.6

  

12.2.7 12.2.8 Piezocono Cono sísmico 12.2.9 Medición de la temperatura 12.2.10 Resistiv Resistividad idad eléctrica 12.2.11 Cono nuclear 12.2.12 Conductividad eléctrica 12.2.13 Cono acústico

 

 

Generalidad es Generalidades Medición de la resistencia de punta Medición de la resistenci resistenciaa de fricción Relación de fricción Profundidad Profundid ad de la medición Inclinación Inclinaci ón con la vertical

12.3 TÉCNICAS DE HINCADO 202

 

12.3.1 Sistema convencion convencional al

 

12.3.2 Sistema con cable e 12.3.3 Sistema sumergible sumergibl 12.4 REGISTRO DE LA INFORMACIÓN 204 12.5 COMENTARIOS 204

13

METODOLOGÍA DE UNA EXPLORACIÓN 205 13.1 INTRODUCCIÓN 205 13.2 MARCO GEOLÓGICO 13.3 RECONOCIMIENTO DEL SITIO

205 208

13.4 HERRAMIENTAS DE EXPLORACIÓN 208 13.5 MEDICIONES DE CAMPO 210  

13.5.1 Cono estático 13.5.2 Presiómetros 13.5.3 Dilatómetro

viii

 

El Cono en la Exploración Geotécnica

 

13.6 MUESTREO INALTERADO 211

 

13.7 SUPERVISIÓN TÉCNICA  212

 

13.8 CONCLUSIONES 212

14

REFERENCIAS

213

ix

 

x

El Cono en la Exploración Geotécnica

 

1

 ANTECEDENTES Y PERSPECTIVAS PERSPECTIVAS DEL CONO EN MÉXICO

Cono dinámico. Es Esta ta he herrra rami mieent ntaa la usó el In Ing. g. En Enri riqque Ta Tame mezz en exp xpllor oraaci cioone ness realizadas en el año 1964, cayó en desuso a pesar de su utilidad y fue hasta 1973, durante los trabajos de exploración en SICARTSA, cuando se intentó emplear el cono dinámico Sermes, con un esfuerzo tan limitado que no le permitió demostrar sus posibilidades. Posteriormente, en 1976, se utilizó un cono dinámico para juzgar la efectividad de la compactación dinámica de los materiales de la cortina de la Presa Peñitas y, más recie re ciente ntemen mente, te, se emp empleó leó ot otro ro par paraa exp explor lorar ar las ca calca lcare renit nitas as bla blanda ndass de Can Cancún cún,, así co como mo la ca capa pa du dura ra y lo loss de depó pósi sito toss pr prof ofun undo doss de dell Va Vall llee de Mé Méxi xico co.. Cono me Cono mecá cáni nico co.. El pr prim imer er co cono no es está táti tico co-m -mec ecán ánic icoo qu quee op oper eróó en México lo tr traj ajoo el Ing. Robe Ro bert rtoo Av Avel elar ar (A (Ave vela lar, r, 19 1983 83)); se uti utiliz lizóó en 19 1962 62 par paraa co contr ntrol olar ar do doss tr trab abaj ajos os de compactación de arena con la técnica dePe vibroflotación: enrado un ennde lae ciud ci udad ad de Ve Vera racr cruz uz y en realizados lass in la inst stal alac acio ione nes s de del l Pu Puer erto to Pesq sque uero ro de Al Alva vara do,,almacén luga lu gare ress do dond demostró, sobre todo en el segundo proyecto, su valía como herramienta de exploración y cont co ntro roll (T (Tam amez ez,, 19 1985 85). ). A pe pesa sarr de es esto toss éx éxit itos os y de la di disp spon onib ibil ilid idad ad de dell eq equi uipo po,, no se vo volv lvió ió a utilizar sino hasta 1967, cuando Romeo Enríquez hizo un sondeo en el Palacio de los Deportes de la Ciudad de México (Enríquez, 1986); posteriormente, en 1974, Solum intentó operar este mismo equipo para la exploración de los aluviones del delta del Río Balsas en la Siderúrgica SICARTSA. Evidentemente estas aplicaciones fueron insu in sufi fici cien ente tess pa para ra ac acum umul ular ar ex expe peri rien enci cias as en el us usoo de dell co cono no y de demo most stra rarr su ut util ilid idad ad y, po porr ello,noconsolidóunlugarconfiableennuestromedio. Cono eléctrico. La primera oportunidad oportunidad para introducir el uso de esta técnica en nuestro país se presentó en el Proyecto Texcoco en 1967, para el que se pensó desarrollar un cono eléctrico que permitiera explorar con eficiencia una vasta zona del Lago de Texcoco; se diseñó uno que desafortunadamente no llegó a fabricarse (Santoyo, 1968), porque en ese entonc ent onces es se con consid sideró erómá máss co confi nfiab able le re reali alizar zarel el tra traba bajo jo con convel velet eta. a. En 197 19799 se pre presen sentó tó ot otra ra oportunidad para desarrollar esta herramienta: la Secretaría de Agricultura y Recursos Hidráulicos, para complementar el estudio geotécnico de la Presa Tamesí, patrocinó al Instituto de Ingeniería de la UNAM la construcción de un cono eléctrico similar al dis iseñ eñaado por de-Ru Ruit iter(S er(Saant ntooyo y Olivares, 198 9811; de-Ru Ruit iteer,19 r,1971 71)); con es esee pri rim mer apa parrato se ex expl plor oróó el si siti tioo de la pr pres esaa y ad adem emás ás se ut util iliz izóó en un unaa br brev evee ca camp mpañ añaa de so sond ndeo eoss pa para ra el Intercep Inte rceptor tor Centr Central al del Sistema Sistema de Drenaje Drenaje de la Ciudad de México. México. Este segundo segundo trab trabajo ajo hizo evidente el potencial del cono como una notable herramienta de exploración geoté ge otécni cnica ca (Sa (Santo ntoyo, yo,19 1980; 80;San Santo toyo yo, 198 1982) 2) y fue fue,, gra gracia ciass al imp impuls ulsoo que quele le dio COV COVITU ITUR R en loss est lo stud udio ioss de la lass lín ínea eass 4, 8 y 9 de dell Met etrro de la Ci Ciud udad ad de Méxi xicco, que ha gan anaado el lu luggar que tiene. La experiencia acumulada en esos proyectos forma parte del Manual de Estudi Est udios os Geo Geoté técni cnicos cosde de COV COVITU ITUR R (Ta (Tamez mez et al, al,19 1987) 87).. 1

 

Desarrollo futuro de los conos. La aceptación del uso del cono eléctrico en México como herr he rram amie ient ntaa de ex expl plor orac ació ión n co conf nfia iabl ble, e, ha si sido do un unaa la labo borr di difí fíci cill y, au aunq nque ue só sólo lo se di disp spon onee de una primera versión, su empleo ha tomado su curso; sin embargo, debe reconocerse la nece ne cesi sida dadd de da darl rlee ma mayo yorr im impu puls lsoo pa para ra qu quee al alca canc ncee el ni nive vell qu quee ac actu tual alme ment ntee ti tien enee en ot otro ross países; el desarrollo que se propone elevará la calidad de la exploración del subsuelo y evitará la dependencia tecnológica en este aspecto. En cuanto al cono dinámico, simple sim plemen mente te se pro propon ponee man mante tener nerab abier ierta ta la pos posibi ibilid lidad ad de uti utiliz lizar arlo. lo.

2

El Cono en la Exploración Geotécnica

 

2 2.11 2.

  TIPOS DE PRUEBAS DE CONO

INTR IN TROD ODUC UCCI CIÓN ÓN

Se presentan aquí los aspectos generales de las pruebas de conos eléctrico, mecánico y dinámi din ámico co.. Ace Acerc rcaa del elé eléct ctric ricoo se des descr cribe ibe el mod modelo elo más con conven vencio cional nal des desarr arroll ollado ado por deRuiter (de -Ruiter, 1971), cuyos modelos y tecnologías más recientes se incluyen en el capítulo 12. Del cono mecánico se muestran las puntas más clásicas: Delft y Begemann. Sobre los conos dinámicos se detalla el tradicional cono perdible y se presentan esquemáticamente el Sermes y el Sueco de impacto; se incluye también una breve descripción del penetrómetro Andina que inició el concepto de penetrómetro estáticodinámico. Las pruebas dencono pueden ser della tipo quasi-estático o dinámico aplican según vari va riac acio ione nes, s, co con la pr prof ofun undi dida dad, d, de las s re resi sist sten enci cias as a la pe pene netr trac ació ión nydesepu punt ntaa y fr fric icci ción ón;;las la interpretación de estos parámetros permite definir con precisión los cambios en las condiciones de la estratigrafía del sitio y estimar la resistencia al corte de los suelos mediante correlac correlaciones iones empíricas. 2.22 2.

PRUE PR UEBA BADE DE CO CONO NOEL ELÉC ÉCTR TRIC ICO O

2.2.1 2. 2.1 Des Descr cripc ipción ióndel deleq equip uipoo El pen penet etróm rómetr etroo aq aquí uí des descri crito to tie tiene ne las ca cara racte cterís rístic ticas as del sis sistem temaa Fug Fugro, ro, que se uti utiliz lizaa en todoslostiposdesuelo( de -Ruiter,1971;Sanglerat,1972). Punta de carga. Es una celda de carga con dos unidades sensibles instrumentadas con deformómetros eléctricos o strain gages (Santoyo et al, 1981); usualmente tiene 2 ton de capacidad de carga y resolución de 1 kg pero, en el caso de suelos duros, podrá alcanzar 5 ton de capacidad y 2 kg de resolución. La Fig. 2.1 muestra esquemáticamente el instr ins trume umento nto:: ge gener neralm alment entee tie tiene ne 3.6 3.6cm cm de diá diámet metro ro ex exter terior ior,, aun aunque quepar paraa sue suelos los bla blando ndoss se ha ut util iliz izad adoo ha hast staa de 7. 7.00 cm cm((de- Rui Ruite ter, r,19 1981 81). ). Funcionamiento. Como se observa en la Fig 2.1, la fuerza que se desarrolla en la punta cóni có nica ca (1 (1)) se mi mide de en la ce celd ldaa in infe feri rior or (2 (2)) y la qu quee se de desa sarr rrol olla la en la fu fund ndaa de fr fric icci ción ón (3 (3)) se mide en la celda superior (4). Se construyen también conos en los que la primera celda captalafuerzaylasegundalasumatoriadepuntayfricción. Registro de medición. La señal de salida del cono se transmite con cables a un aparato receptor en la superficie, que la transforma en señal digital y la presenta numérica o gráficamente. 3

    

9

12

45° Corte Cort e A-A

8

1

Cono (60°, Ø 36mm,10.18 36mm,10.18 cm2)

2

Celda de punta 2

3 Funda de fricción (Ø 36mm, 147.02 cm ) 4

Corte B-B

Celda de fricción

5 Elemento sensible (Bronce SAE-64)

10

6

Pieza de empuje

7

Perno de sujeción (3 @ 120°)

8

Cople conector a la tubería EW

9

Cable conector blindado de 8 hilos

13

3

 A

A'

4 12

130 7

98.5 B

B'

2

10 Sello de silicón blando 11 Rondana de bronce Deformómetros s eléctricos 12 Deformómetro

5

13  Aro-sello 11 1 25.4 Ø 36 Ø

 Acotaciones en mm

a) Conjunto

b) Elemento sensible

Fig. 2.1 Corte transversal transversal del Penetrómetro Penetrómetro Eléctrico Eléctrico

Elemento sensible. Es una pieza de bronce, aleación SAE64 (Fig 2.1), en la que se han labr la brad adoo la lass do doss ce celd ldas as (2 (2)) y (4 (4)) pa para ra me medi dirr la lass fu fuer erza zass ax axia iale less qu quee se tr tran ansm smit iten en al co cono no y a la funda. Las características del bronce elegido son: límite elástico de 1 250 kg/cm² y módulo de elasticidad de 910, 000 kg/cm². La Fig 2.2 muestra el diagrama de instrumentación realizado realizado con deformómetros eléctricos tipo “foil gage” de 350 ohms en arreglo de completo al incor que, porado paradoequilibrarlo y darle temperat temp eratura urapuente ambiente ambi ente, , se le han incorpora resistor resi stores es térm térmicos icos.. estabilidad térmica a 2.2.2 2.2 .2 Cal Calibr ibrac ación iónde de las lasce celda ldass En la fig 2.3 se muestran calibraciones típicas de un cono eléctrico de 2 a 5 ton de capa ca paci cida dad; d; de el ella lass se de dedu duce ce qu quee la pr prec ecis isió ión n de la lass me medi dici cion ones es de dell es esfu fuer erzo zo en la pu punt ntaa es 0.1 kg/cm², y 0.01 kg/cm² para el de fricción, con sensibilidad de 1/5 de los valores ante an teri rior ores es.. En la lass cu curv rvas as se ob obse serv rvaa un co comp mpor orta tami mien ento to li line neal al en la ce celd ldaa de pu punt nta, a, de desd sdee 0.0 hasta 49.0 kg/cm² (Fig. 2.3 a); en la fricción se nota un comportamiento errático para esfuerzos menores de 0.03 kg/cm². Esta pérdida de sensibilidad se debe a la presencia de los arosellos que impermeabilizan el dispositivo; sin embargo, para esfuerzos mayores y hasta 2.0 no kg/cm² se comporta (Fig 2.3 b). En las calibraciones comprobó que elde cono transmite carga linealmente a la funda de fricción, es decir, que ambasseceldas son independientes. 4

 

El Cono en la Exploración Geotécnica

2 a

c

b 1

b

e g

a

d

5 e c

c

3

Señal de salida

g e

h b

a h

4

d

g

f 

f 

Elementosdelasceldasdepuntayfricción: 1.-1.

Deform Defo rmóm ómet etro ross el eléc éctr tric icos(st os(stra raingag ingages es)) ma marc rca a Mi Micr crom omea easu sure reme ment ntss ti tipofoi pofoill ga gage ge de 350 , cla clave ve MAMA-0606-250 250-BF -BF-35 -350, 0, cem cement entado adoss con conadh adhesi esivo vo epó epóxic xico o tip tipo o MM-BON BONDD43-B, 43B, imp imperm ermeab eabiliz ilizado adoss con conMCO MCOA AT “D”y MCO MCOA AT “C” “C”..

2.-2.

Resist Resi stordeba ordebalc lco,ca o,calc lcul ulad ado o pa paralo raloss mód ódul ulosdeela osdeelast stic icid idadde addell br bron oncedela cedela ce celd lda ay del const constantán antánde de los defor deformómet mómetros. ros.

3.-3.

Resi Re sist stordeco ordecons nsta tant ntánpa ánparra elba elbala lanc nce e in inic icia iall de dell pu puen entte.

4.-4.

Resi Re sist stordeco ordecons nsta tant ntánpa ánparra aj ajus usttarlasa arlasalilida da,, enté entérrmin inosdemv osdemv/v /v..

5.-5.

Resist Resi storde orde co cobr bre e pa paraevi raevita tarr elcor elcorri rimi mien entodelcer todelcero o po porr te temp mper erat atur ura,aju a,ajust stad ado o pa para ra unintervalode20a70ºC.

Celda Punta Fricción

Capacidad Kg Kg/cm 0-500 0-49.1 5-300 0.03 -2.04 5-

Diámetros, mm Ext Int 13.5 18.9 9.2 18.6

Longitud, mm   20 21

Precisión Intervalo total Kg 1/460 1.09 1/210 1.42

Kg/cm 2 0.107 9.7 x10 -1

Sensibilidad Kg Kg/cm 2 0.218 2.1 x10 -2 0.28 0. 285 5 1.9x 1. 9x10 10 -3

Fig 2.2 Diagrama de instrumentación y características características de las celdas del cono cono eléctrico

400 300

Puente Hottinger  11 de oct. de 1979 k=0.218 kg/u

Puente Hottinger  11 de oct. de 1979 k=0.285 kg/u

300     g      k  ,     a     g     r     a      C

    g      k  ,     a 200     g     r     a      C

200

100 Carga + Descarga

100 Carga y descarga 0

0 0

0

500

200

400

2000 1500 1000 u, Deformación unitaria

a) Celda de punta

b) Celda de fricción

Fig. 2.3 Calibración de las celdas sen sensibles 5

600 800 1000 u, Deformación unitaria

 

2.2.3 2.2 .3 Me Mecan canism ismoo de ca carga rga El cono se hinca en el suelo mediante la presión vertical de una columna de barras de ac acer ero, o, us usua ualm lmen ente te de 3. 3.66 cm de di diám ámet etro ro exterior, por cuyo interior pasa el cable que lleva la señal a la superficie. La fuerza

Gato hidráulico

Cerrojo

necesaria para el hincado genera con un sistema hidráulico consevelocidad de penetración controlada. En la Fig. 2.4 se reproduce el mecanismo hidráulico desarrollado en Holanda para el hincado del cono; se puede también adaptar una perforadora convencional para esta mani ma niob obra ra (F (Fig ig 2. 2.5) 5),, co con n la si simp mple le ad adic ició ión n de unas mordazas cónicas para la penetració penetración n yextraccióndelasbarras.

Manómetro Ancla

2.2.4 2.2 .4 Eje Ejecuc cución iónde de la pru prueb ebaa La velocidad con la que se hinca el cono es usualmente igual a 2 cm/seg; sin embargo, la norma tentativa ASTM para operación del cono eléctrico propone de 1 a 2 cm/seg (AST (A STM, M, D 34 3441 41-7 -75T 5T). ). Pa Para ra la lass ar arci cill llas as de la Ciudad de México se ha adoptado 1 cm/seg porque así se controla mejor la prueba; no obstante, es admisible operar con 2 cm/seg sabiendo que se obtienen valores ligeramente más altos (Santoyo, 1982; Tame Ta mezz et al al,, 19 1987 87). ). Es mu muyy im impo port rtan ante te qu que, e, en la medida de lo posible, la velocidad de penetración se mantenga constante durante la prueba, ya que es inevitable que el cono pierda velocidad de penetración al atravesar las capas duras y, una vez fuera deellas,seacelere.

Fig. 2.4 Mecanismo de de carga Axial Axial

oradora  fo Per f

2.2.55 Determinaci 2.2. Determinación ón de las resi resistenc stencias ias Cono

Las celdas sensibles miden las fuerzas necesarias para el hincado del cono; la interpretación de los datos de las celdas paraa la det par deter ermin minac ación ión de las res resist istenc encias ias de punta y fricción se realiza con ayuda de las expresiones2.1a2.3.

geotecnia S.A. de C. V.

Registrador  de dos canales

Fig. 2.5 Perforadora convencional

6

 

El Cono en la Exploración Geotécnica

qc=

donde

 

Qc Ac

2.1

Qc   Fuerza necesaria para hincar el cono, en kg Ac   Área transversal del cono, 10 cm2 2

qc   Resistencia de punta, kg/cm fs=

donde

Fs As

2.2

f s   Fs

Resistencia de fricción, en   kg/ cm² Fuerza necesaria para hincar el cono y la funda, en kg. en conos que la miden directamente, ( F s = R   f - Qc) A s   Área lateral de la funda, 150 cm2 fs= Rt

Rt - Qc

2.3

Af 

  Resistencia necesaria para hincar el cono y la funda, en kg, en conos que miden ambas variables

2.2.66 Resul 2.2. Resultado tadoss típic típicos os Sondeo Sond eo so some mero ro.. En la Fi Figg 2. 2.66 se mu mues estr tran an lo loss re resu sult ltad ados os de un unaa pr prue ueba ba re real aliz izad adaa ha hast staa 7. 7.00 m de profundidad. Con la gráfica gráfica de la resistencia resistencia de punta, qc, se define, de 0.0 a 1.0 m de profundidad, la presencia de rellenos y suelo consolidado por secado, a los que subyacen arci ar cill llas as bl blan anda dass ha hast staa 7. 7.00 m de pr prof ofun undi dida dad, d, co con n in inte terc rcal alac acio ione ness de le lent ntes es de ar aren enas as de 2. 2.55 a 5.2 m. Esta interpretación interpretación coincidió con la estratigraf estratigrafía ía que se determinó en un sondeo cercano mediante la extracción de muestras inalteradas y alteradas. En la Fig 2.7 se comparan los resultados de la prueba de penetración estándar, expresados con el número de golpes N para el hincado del penetrómetro, con la variación de la resistencia a la penetración penetració n de punta, qc; en esta última se observan detalles que no se advierten con la prueba prue ba de pene penetrac tración ión está estándar ndar.. Sondeo profundo. La prueba de penetración estática de cono permite definir las variaciones de las resistencias de punta y de fricción con la profundidad. La Fig 2.8 muestra la gráfica de la resistencia de punta obtenida con un sondeo profundo; no se presenta la gráfica gráfica de la fricción fricción porque en los suelos suelos blandos su medición es es incierta (deRuiter, Ruite r, 198 1981; 1; Schm Schmertm ertmann, ann,1977 1977). ).

7

 

0

10

20

30

qc ,kg/cm 2 40 50 60

0

1

10

N 20 0

q c,kg/cm 2 10

20

30

40

50

1 f s

2 2

q

c

m

q

c

3 , d

3 a di d n m uf or

,

P

d

4 a id

4 d n uf or P

5

5 6 6 7

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

N= Número de golpes en prueba de penetración estándar 

1.2 7

f s ,kg/cm 2

Fig. 2.6 Gráfica de penetración estática

0

Resistencia de la punta qc ,kg/cm2 5 10 15

8

.

20

Fig. 2.7 Comparación con la penetración estándar

5

10 m , d di

a

15 n

d uf or P

20

25

30

Fig. 2.8 Variación de la resistencia de punta con la profundidad

8

60

 

El Cono en la Exploración Geotécnica

2.2.77 Come 2.2. Comentar ntarios ios El cono eléctrico es una herramienta de precisión que debe ser operada por personal califi cal ifica cado, do, rec recibi ibirr man manten tenimi imient entoo fre frecue cuente nte y cal calibr ibrar arse se des despué puéss de cad cadaa die diezz son sondeo deoss a fin de com compro probar bar su con confia fiabil bilida idad. d. Par Paraa fac facili ilita tarr la ope opera ració ción n del co cono no elé eléct ctric rico, o, en el Cap Capítu ítulo lo 11 se describen todos los detalles que deben seguirse. Los pequeños descuidos en la opera ope ració ción n del delco cono no fác fácilm ilment entee pro provoc vocan an err error ores es y gen genera eran n son sondeo deoss ine inexa xacto ctos. s. 2.33 2.

PRUE PR UEBA BA DE DECO CONO NOME MECÁ CÁNI NICO CO

2.3.1 2.3 .1 Des Descr cripc ipción ióndel delequ equipo ipo Generalidades. El penetrómetro mecánico consta esencialmente de una tubería de acero, de 3.6 cm y 1.6 cm de diámetro exterior e interior respectivamente, respecti vamente, en tramos de 1.0 m de longitud unidos con cuerdas cónicas, con barras sólidas concéntricas en su interior, también tamb ién de 1.0 m de longit longitud ud y de 1.5 cm de diáme diámetro. tro. Las Las barras barras interior interiores es se apoyan apoyan simplemente a tope para transmitir la fuerza vertical descendente, producida mediante un me meca cani nism smoo hi hidr dráu áuli lico co,, co con n la laqu quee se sehi hinc ncaa la pu punt ntaa có cóni nica ca.. Ø 36

Punta penetración. Las punt pu ntaa de delde l co cono no pued pu edee se serr de do dos tipos: Delft, que solamente p e r m it e d e t e rm i n a r l a r e s i st s t e n c ia ia d e p u n t a y Begemann, que sirve para determinar las resistencias de punta y fricción (Sanglerat, 1972; Schmertmann, 1977; Begemann, 1957); ambos tipos se describen brevemente a continuación.

Ø 15

51.5 mm

45 mm

15 4

Ø 13mm

173.5 mm

3

92 mm

Ø23

Ø 14

21

a) Punta Delft. Como se muestra en la Fig 2.9 esta punta consta del cono (1) de 3.6 cm de di diám ámet etro ro (10.0 (10.0 cm2 de área), montado en el extremo inferior de una funda deslizante (2) de 9.9 cm de longitud, cuya forma cónica lo hace poco sensible a la fricción del suelo confinante; el cono penetra gracias a la fuerza axial que le transmite el vástago (3) roscado al cono y protegido por el cople protector

230 mm

1 Punta cónica 2 Funda cónica 99 mm

3 Cople 4 Barra sólida

2

Ø 32.5 mm

Ø 35.7 mm

60°

a Punta Delft

5

47 mm 30

b Punta Begeman

Fig. 2.9 Puntas del del cono mecánico 9

 

b) Punta Begemann. Diseñada para medir las resistencias de punta y fricción (Fig 2.10). Consiste del cono (1) de 3.57 3.57 cm de diámetro (10.0 (10.0 cm2 de área), montado montado en una pieza cilíndrica deslizante (2) de 11.1 cm de longitud y 3.25 cm de diámetro, cuya forma la hace poco sensible a la fricción con el suelo confinante. La funda de fricción (3) de 13.3 cm de longitud y 3.6 cm de diámetro diámetro (150.4 cm2 de área), es también también una pieza deslizante. deslizante. El vástago (4) está roscado al cono y tiene una ampliación para jalar a la funda de fricción; finalm fin alment ente, e, el cop cople le con conec ector tor(5) (5).. Ø36 Ø15 15 Ø12.5mm

5

Ø 30mm 47 mm 4 51.5mm

45

187 mm

12 Ø 36 mm

Ø 20mm 133 mm

1 Pu Punt nta a cón cónic ica a 2 Funda cilíndrica

3 25

3 Funda de fricción

385 mm

4 Cople 5 Barra sólida

69 mm

265 mm

 A Posición cerrada

Ø 23mm

33.5

B Posición extendida

2 Ø 32.5mm 146 mm B  A 1

30

35

Ø 35.7mm

60°

Fig. 2.10 Punta Begemann

2.3.2 2.3 .2 Cal Calibr ibrac ación ióndel deleq equip uipoo  Antes de realizar la prueba de cono mecánico, se debe verificar la operación correcta de los doss ma do manó nóme metr tros os de dell si sist stem emaa hi hidr dráu áuli lico co y ca cali libr brar ar el co conj njun unto to ce celd ldaa-ga gato toss en un unaa pr pren ensa sa de carga calibrada. Queda siempre la incertidumbre de la fricción que se puede desarrollar entre la tubería y lasmedida, barras elcentrales, lo que, sueloselblandos, se acostumbra sumardea acero la presión valor de lapor presión queeninduce peso de las barra bar ras, s, co corre rrecc cción iónque que,, sin sinemb embarg argo, o, es muy muypoc pocoo pre precis cisa. a. 10

 

El Cono en la Exploración Geotécnica

2.3.3 2. 3.3 Mec Mecani anismo smode de car carga ga Paralaoperacióndelconoesindispensablecontarconunequipocomoelquesemuestraen la Fig. 2.4: se trata de un mecanismo hidráulico con capacidad de 10,000 kg, cuyos elementos principales principales son: 1) el sistema de carga axial de 1.0 m de carrera, igual que la longitud de las barras, que genera la carga mediante una bomba hidráulica, hidráuli ca, 2) la pieza de cerrojo, que puede aplicar carga selectivamente a la columna de barras centrales, a las barras huecas o simultáneamente adráu ambas, los manómetros yabaja presión, dete de term rmin inan an la pr pres esió ión n de la ce celd ldaa hi hidr áuli lica ca 3) herm he rmét étic icaa en la qu queedesealta apoy ap oya el di disp spos osit itiv ivooque de cerrojo, 4) el sistema de anclaje, resuelto mediante cuatro barras helicoidales, que se hincanenelsueloarotación. 2.3. 2. 3.44 Eje jecu cuci ción óndela dela pr prue ueba ba Punta Delft. El pr proc oced edim imie ient ntoo co conv nven enci cion onal al de op oper erac ació ión n con este co cono no co cons nsis iste te en ob obte tene nerr lect le ctur uras as ca cada da 20 cm cm,, pr proc oced edie iend ndoo de la si sigu guie ient ntee ma mane nera ra:: se hi hinc ncaa el co cono no un má máxi ximo mo de 7 cm por medio de las barras centrales, observando y registrando en los manómetros la presió pre sión n de desar sarro rolla llada da dur durant antee el hin hinca cado; do; la co condi ndició ción n fin final al del co cono no (ex (exten tendid dido) o) se mue muestr straa en la Fig 2.9. A continua continuación ción se hinca hinca 20 cm la columna columna de barras barras exterior exteriores: es: en los primeros cmcono, el cono recuperar (cerrada) y, con en los 13 cm siguientes,8 el las debe barras centraleslaycondición exterioresinicial penetran juntos, lo que se completaunciclodemedición. Punta Beg Punta Begema emann. nn. Con el pro proce cedim dimien iento to co conve nvenci nciona onall se mid midee la re resis sisten tencia cia del sue suelo lo cad cadaa 20 cm, de la siguiente forma: forma: se determina determina primero la fuerza de punta punta (qc) necesaria para hinc hi ncar ar el co cono no co con n la lass ba barr rras as ce cent ntra rale less un unaa lo long ngit itud ud de 3. 3.55 cm cm;; de desp spué uéss de es esee mo movi vimi mien ento to la ampliación del vástago debe hacer contacto con la funda de fricción, así, al continuar empujando la barra central otros 3.5 cm, se hinca el cono y al mismo tiempo se arrastra la fund fu nda; a; el di disp spos osit itiv ivoo qu qued edaa en la co cond ndic ició ión n ex exte tend ndid idaa qu quee se mu mues estr traa en la Fig 2. 2.10 10.. Co Con n lo loss manó ma nóme metr tros os se re regi gist stra ra la pr pres esió ión n de debi bida da a la lass fu fuer erza zass de pu punt ntaa y fr fric icci ción ón ; a co cont ntin inua uaci ción ón se hincan las barras exteriores 20 cm, con lo que se cierra el mecanismo los 7 cm que se abrióó y la pu abri punt ntaa ll lleg egaa a la lasi sigu guie ient ntee po posi sici ción ón do dond ndee se in inic icia iará ráot otro ro ci cicl cloo de deme medi dici ción ón.. 2.3.55 Determinació 2.3. Determinación n de las resi resistenc stencias ias Conocidas las presiones medidas con los manómetros y el área de la celda hidráulica, se puede determinar la fuerza mecánica para hincar el cono o para el cono y funda simultáneamente; a continuación se aplican las expresiones 2.1 y 2.3 para deducir las resistenciasdepunta yfricción. 2.3.66 Resul 2.3. Resultado tadoss típic típicos os Los resultados que se obtienen son similares a los descritos para el cono eléctrico, aunque la fa falt ltaa de se sens nsib ibil ilid idad ad y pr prec ecis isió ión n de lo loss ma manó nóme metr tros os af afec ecta ta la lass me medi dici cion ones es.. En la Fi Figg 2. 2.11 11 se muestran dos sondeos: uno con cono mecánico y otro con eléctrico; se advierte en el mecánico que muchos tramos aparecen verticales, como de igual resistencia, dando una falsa impresión de estratificación, lo que no ocurre en el sondeo con cono eléctrico. En la 11

 

zona de menor resistencia el cono mecánico determina valores valores del orden del 50 % de los obtenidos con cono eléctrico; este error es debido a que no se puede controlar el peso de las barras centrales, que permanentemente gravitan sobre el cono, haciéndolo poco confiable cuando se exploran explo ran suelo sueloss blan blandos. dos.

0

Resistencia de de punta qc , kg/cm 2 5   10  

15

5

2.3.77 Come 2.3. Comentar ntarios ios

10     m  ,      d     a      d      i      d     n     u      f     o     r      P

La principal ventaja del cono mecánico sobre el eléctrico es su simplicidad, que permite perm ite fáci fácilmen lmente te mant mantener enerlo lo y repa repararl rarlo; o; en cambio, el mantenimiento del cono eléctrico requiere personal y equipo especializado. Las desventajas del cono mecánico son: a) se desconoce la magnitud

E Cono eléctrico M Cono mecánico 15 E

20

de la fricción que yseexteriores, desarrollaque entre las barras interiores puede ser particularmente significativa en los suelos sue losbla blando ndoss y b) la def deform ormaci ación ón elá elásti stica ca y el pan pandeo deo de las bar barra rass int interi erior ores es dif dificu iculta ltan n elcontroldelapenetraciónensuelosduros.

M 25

Fig. 2.11 2.11 Gráfica resistencia resistencia de punta punta vs profundidad con cono mecánico en suelos blandos

La resistencia de punta de los suelos blandos se tiende a subvaluar cuando se utiliza el cono mecánico, como se muestra en la Fig 2.11; sin embargo, en general su operación es más confiable que la del eléctrico, porque las fallas de trabajo son poco frecuentes; en cambio,susensibilidadyprecisiónsonmenoresquelasdelconoeléctrico. 2.44 2.

PRUE PR UEBA BA DE DECO CONO NODI DINÁ NÁMI MICO CO

2.4.1 2.4 .1 Des Descr cripc ipción ióndel delequ equipo ipo Cono pe Cono perd rdib ible le.. Es Este te es el má máss si simp mple le co cono no de ex expl plor orac ació ión n qu quee se hi hinc ncaa a pe perc rcus usió ión, n, co cons nsis iste te de una punta de acero con ángulos de ataque de 60° (Fig 2.12), cuyo diámetro B siempre debe de be se serr ma mayo yorr qu quee el di diám ámet etro ro b de la lass ba barr rras as co con n la lass qu quee se hi hinc nca, a, pa para ra re redu duci cirr la fr fric icci ción ón conelsuelocircundante;elpernoqueunealconoconlasbarrasdehincadoeslisoparaque, una ve vezz qu quee se ha pe pene netr trad adoo ha hast staa la pr prof ofun undi dida dadd de in inte teré rés, s, fá fáci cilm lmen ente te se de desp spre rend nda. a. Es importantedestacarquelaenergíadeimpactosetrasmitedelabarraalconoatravésdela superficiedeapoyoseñaladaenlaFig2.12yqueelpernosólosirveparaguiaralcono. Esto Es toss co cono noss se fa fabr bric ican an ca casi si en cu cual alqu quie ierr di diám ámet etro ro y se hi hinc ncan an co con n en ener ergí gías as di dive vers rsas as,, co como mo

12

 

El Cono en la Exploración Geotécnica

lo de demu mues estr traa la Ta Tabl blaa 2. 2.1, 1, en la qu quee se re resu sume men n la lass ca cara ract cter erís ísti tica cass de lo loss co cono noss em empl plea eado doss en Francia según Sanglerat (Sanglerat, 1974). Conviene señalar que en esa tabla no se precisa la altura “a”, del tramo cilíndrico del cono, pero es costumbre, en ese país, hacerla

Barra

b

Cono Superf ici cie e de apoyo

a

B

b) Perno liso

a) Conjunto

Fig. 2.12 Cono perdible

similaroigualasudiámetroB(Sanglerat,1974). Cono di Cono diná námi mico co.. Se ac acos ostu tumb mbra ra id iden enti tifi fica carr co con n es este te no nomb mbre re a lo loss co cono noss de ti tipo po re resc scat atab able le o perdible que se fabrican industrialmente y que incluso llegan a ser verdaderas máquinas de en ener ergí gíaa co cont ntro rola lada da.. En la Ta Tabl blaa 2. 2.11 se re resu sume men n la lass di dime mens nsio ione ness de lo loss co cono noss di diná námi mico coss empleados en Francia (Sanglerat, 1974); se advierte en esa tabla que sus dimensiones y energía de hincado pueden ser muy similares a las de los conos perdibles hincados con un simple malacate de fricción, lo que demuestra que los conos dinámicos son equivalentes a los perdibles y que sólo difieren en la eficiencia de hincado. En el inciso 2.4.3 se entra en mayordetalleenlosmecanismosdeoperación. Recomendaciones prácticas. Es importante reconocer la necesidad de uniformar las dimensiones de los conos hincados a percusión; se presenta en la Tabla 2.2 un criterio de dimensiones congruente con los diámetros de barras de hincado generalmente disponibles. El perno de unión puede ser liso o con cuerda izquierda (Fig 2.13), la cual permiterescatarelconocuandosuextracciónesfácil;enextraccionesdifícileselgirodelas 13

 

Tabla 2.1 Característ Características icas de los conos desarrollados desarrollados en Francia (Sanglerat, 1974) 1974) E,

kg  / cm

TIPO DE CONO

B, cm

A, cm 2

b

M

H, cm

B.I.G VERITAS ETF SOCOTEC SOCOTEC BERG BERG 7. SOBESOL 8. DUREMEYER 9. ANN 10. PILCON 11. NORDMEYER NORDMEYER NORDMEYER 12. BOTTE 13. TECHNOSOL 14. SERMES SERMES 15. GEOTECHNIQUE  APLIQUEE

6.0 5.0 6.5 3.5 3.5 6.0 4.4 5.5 7.5 3.5 6.0 2.52 3.56 4.37 4.37 6.3 7.0 6.0

28.3 19.6 33.2 9.6 9.6 28.3 15.2 23.8 44.2 9.6 28.3 5.0 10.06.02 15.0 15.0 31.2 38.5 28.5

3.2 3.4 4.5 2.6 1.8 3.2 3.2 4.2 3.15 1.8 4.2 2.2 2.2 3.2 3.2 4.1 4.0 4.0

25-75 15 150 8 52 60 60 60 130.75 5.2 75 10 10 50-100 50 y100 65 30-90 30-90

25-75 100 50 80 100 50 50 50-150 100 100 65 50 50 50-76.2 50 75 40 40

cm 22-199 76 226 66 54 106 197 126-378 296 54 172 100 50 167-508 167-333 156 31-91 124

6.0

28.3

3.6

25 y 50

40

35-71

1. 2. 3. 4. 5. 6.

2

B Y A Diámetro y área del cono cono b Diám Di ámet etro ro de la ba barr rraa de hi hinc ncad adoo M Masa de hincado H E

Al Altu tura raíadedeca caíd ída a ado deola ma masa sa Ene En erg rgía hinc hi ncad Tabla 2.2 Dimensiones de los los conos y energías energías de hincado hincado

Cono Portátil Ligero EW  AW  A W BW

Dimensiones de del co cono

Barra de Hi Hincado

Energía de de Hi Hincado M, kg H, cm E, kg cm/cm2

B, cm

A, cm2

a, cm

b, cm

2.00 2.50 4.50 6.00 7.00

3.14 4.91 15.90 28.27 38.48

0.3 0.3 0.4 0.5 0.6

1.27 1.90 3.49 (EW) 4.44 (AW) 5.40 (BW)

14

10 20 25 64 64

50 50 75 75 75

159.15 141.47 149.21 244.46 169.76

Peso de las barras, kg/ml

1.0 2.2 4.6 6.5 6.2

 

El Cono en la Exploración Geotécnica

2.4.2 2.4 .2 Cal Calibr ibrac ación iónde de co conos nos  A l c an ce . L os c o n o s d i n á m i c os n o s e  Al calibr cal ibran, an, dad dadaa su sim simpli plicid cidad; ad; sin em embar bargo, go, siempre se hace necesario establecer correlaciones correlacio nes en el sitio en estudio entre el

b Cuerda izquierda Superficie de apoyo

número de golpes con el que se hinca y el que se obtiene empleando el penetrómetro estándar.

a

Energía de hincado. Este parámetro permite establecer una primera comparación entre los resultados de un cono y los de la penetración estándar; la ener en ergí gíaa de hi hinc ncad adoo po porr ár área ea se de defi fine ne co con n la siguiente expresión: E=

150 40 >150

operaciones. En la Fig 11.7 se muestran tres sondeos del mismo sitio con diferente velocidad de hincado, para mostrar la importancia de esta variable.

45

0

5 10 15 Resistencia de punta qc (kg/cm 2 )

20

Fig. 11.6 Problema de desajuste electrónico electrónico

189

 

Corrección. El operador debe llevar un cronómetro y estar verificando la velocidad constantemente; si detecta una variación debe reajustar la velocidad sobre la marcha

5

10

y anotar la velocidad real en la columna de observaciones. 11.4.4 Lecturas inestables Problema. Las lecturas de la consola se vuelven muy inestables, variando sin lógica, brincando de valores muy pequeños a muy grandes bruscamente y viceversa, o bien desaparecen las lecturas en la pantalla; esto puede atribuirse a que se encuentre dañado el cable, o el propio cono. Corrección. Extraer el cono y revisar los cables; en caso de encontrar los daños, repararlos y volver a ajustar la consola al origen, verificar que el cono esté en buen estado, probando que la consola indique la lectura correcta al apoyar el cono verticalmente. En caso de no encontrar daños en el cable, puede ser que el cono esté est é averiado y que requiera una reparación mayor.

15

  m  ,    d   a    d    i    d   n   u    f   o   r    P

B-1 0.57 B-2 0.32 B-3 2.00

Velocidad de hincado cm/seg

20

25

30 0

5

10

15

qc , en kg/cm2

Fig. 11.7 Influencia de velocidad de hincado

11.4.5 Deformación limitada de la junta Problema. Durante la ejecución de un sondeo se introducen partículas duras (basta un grano de arena) en la unión entre la punta del cono y la funda, o entre ésta y el cable, limitando la capacidad de deformación de esas juntas, lo que puede dar como resultado que las fuerzas registradas sean mucho menores que las reales, incluso con co n valores nulos o casi nulos; las juntas deberán estar libres de restricciones del desplazamiento axial, para garantizar que los deformómetros eléctricos registren las fuerzas del hincado. En la Fig 11.8 se muestra un caso en el que al penetrar la costra superficial superf icial el cono quedó registrando una carga aparente alta (curva A); posteriormente se repitió el sondeo y se demostró que la resistencia confiable era menor (curva C). En la Fig 11.9 se muestra otro

caso real en el cual se había registrado una resistencia baja, incluso de valor prácticamente nulo; sin embargo, al extraer el cono se encontró el error descrito. Una manera de identificar este problema durante la ejecución del sondeo es detectando incongruencias al estar comparando las lecturas de la consola con la presión aplicada de la 190

  

El Cono en la Exploración Geotécnica

Resistencia de punta q c (kg/cm 2 ) 0

5

10

15

20 Resistencia de punta q c (kg/cm 2) 220 73

0

5

10 0

5

10

5 5

 A

Sondeo 43-F cono eléctrico Vel hin.= 1cm/seg

10

  m 15  ,    d   a    d    i    d   n   u    f   o   r    P20

10   m  ,    d   a    d    i    d   n   u    f   o   r15    P

Sondeo 43-B cono eléctrico Vel hin.= 0.5cm/seg

31

20 25 C

30 26 30 25

30

35

44 114 114

Fig. 11.9 Comparación entre entre sondeo correcto y otro desajustado

Fig. 11.8 Comparación de de dos sondeos, sondeos, uno con carga aparente alta A y otro confiable C

máquina; esto es, cuando las lecturas de la consola indican una fuerza menor que la presión medida en el manómetro del gato. Corrección. Se deberá extraer el cono, revisar y anotar la limpieza en las juntas, volver a verificar el funcionamiento del cono y repetir el sondeo o por lo menos el tramo de lecturas equivocadas. 11.4.6 Humedad en el cono Problema. En caso de que las juntas del cono no sean herméticas o de que los sellos fueran destruidos durante el mismo sondeo, el agua penetra al cono y causa mal funcionamiento de los deformómetros eléctricos. En este caso se observan lecturas ilógicas, incluso

negativas aunque el cono trabaje a compresión. Corrección. Se debe abrir el cono y corregirlo por especialistas; cada vez que se abra el cono se le debe calibrar. 191

 

11.4.7 Picos mínimos Inmediatamente después de haber atravesado un lente o estrato duro se observa que la resistencia del cono registrada en la consola se reduce, frecuentemente a valores menores que el normal y a veces hasta valores prácticamente nulos (Fig 11.10).

0

5

10 120

15

Este fenómeno no es realmente ningún error de ejecución ni del sistema electrónico, sino que al pasar el lente o estrato duro, la fuerza de hincado aplicada es may or, así como la energ ía de deformación acumulada en las barras y el cono. Pasando el lente esa energía de histérisis se libera convirtiéndose en fuerza de hincado, que puede tener una magnitud importante, y que combinada con la velocidad resultante fractura la arcilla; en este momento la punta del cono pierde contacto con el suelo y no registra resistencia (Fig 11.10). Esto no requiere medidas correctivas en campo sino simplemente se toma en cuenta en la interpretación que el pico negativo no

55 60 20

  m  , 25    d   a    d    i    d   n   u    f   o   r 30

Pico mínimo

Estrato duro

>150

   P

35

40

40

Estrato duro 90 Pico mínimo

85

45

50

>150

55

corresponde a latambién resistencia real. Estos picos negativos ocurren durante la extracción del cono, por las tensiones que se desarrollan.

0

5 10 15 Resistencia de punta q c (kg/cm 2)

20

Fig. 11.10 Picos mínimos

11.4.8 Resumen Los errores comentados se resumen en la Tabla 11.1. Es interesante notar de la tabla que muchos de estos errores se pueden corregir con operaciones cuidadosas c uidadosas de preparación y ejecución. 11.5

CAPACITACIÓN DEL OPERADOR Y SUPERVISIÓN

Capacitación del operador. El operador del equipo debe conocer los aspectos aspec tos básicos del cono, para asegurar que los detalles de la maniobra sean precisos y confiables; co nfiables; sobre todo teniendo en mente que el cono es un aparato delicado que fácilmente puede ser dañado o aún destruido. 192

 

El Cono en la Exploración Geotécnica

Tabla 11.1 Errores con el cono eléctrico  

No

 

Error

 

Origen

 

Causa probable Posición incorrecta

  1 Pérdida de

 

Medidas correctivas  Utilizar conos implementados  

Operación 

Mala calibración o Falta de 2

 

 Verificar la reacción del conjunto



Operación

   Verificarr la velocidad de hincado  Verifica



 Velocidad de 3

 

Desajuste de la Operación



Pérdida total 4

Operación

Realizar una buena limpieza del  

Suciedad en las

 Antes de dar al  sondeo     inicio  



Daños en los cables

 

5

Lecturas

Sistema electrónico

6

Picos

Fenómeno normal



Continuar el sondeo  

Operación

    193

 

11.6

COMENTARIOS

El ingeniero que recopile la información general durante la prueba debe conocer y hacer cumplir todos los detalles descritos en este capítulo, capítulo , para garantizar la confiabilidad de la información obtenida. Conviene mencionar que uno de los objetivos fundamentales de esta publicación es la de facilitar la labor de campo de los ingenieros.

194

El Cono en la Exploración Geotécnica

 

12 12.1

TÉCNICAS RECIENTES CON CONO ELÉCTRICO

INTRODUCCIÓN

La utilidad que ha alcanzado el cono eléctrico, eléct rico, junto con las posibilidades de medición que se le pueden incorporar, han despertado la creatividad de muchos especialistas de la geotecnia y electrónica, tanto para aumentarle precisión como hacerlo capaz de medir otras variables 12.2

DESCRIPCIÓN DE LOS CONOS DESARROLLADOS

12.2.1 Generalidades La Tecnologíaen actual permite c on el cono de las variables significativas mencionadas la Tabla 12.1 hacer mediciones con El cono más tradicional sólo es capaz de medir las resistencias de punta y fricción; sin embargo, actualmente se considera convencional definir la relación de fricción, la profundidad de medición y la inclinación del cono. co no. Por su parte el piezocono está convirtiéndose c onvirtiéndose en una herramienta rutinaria; en cambio ca mbio los conos no convencionales todavía se consideran herramientas en vías de experimentación. 12.2.2 Medición de la resistencia de punta Celda sensora. En el Capítulo 2 se describió con detalle la celda convencional instrumentada con strainvibrantes gages; conviene mencionar que algunos fabricantes también emplean cuerdas y otros sensores de deformaciones pequeñas. europeos   Tabla 12.1 Capacidades de medición del cono  Variables medidas medidas Identificación 1 Resistencia de punta Cono eléctrico

6 Presión de poro 7 Velocidad Veloci dad de propagación propaga ción de ondas

Piezocono

Conos no convencionales

195

 

Duo-cono. Este es un ingenioso dispositivo, desarrollado por la empresa Roctest (Roctest, 1988), que cuenta con dos celdas sensibles concéntricas de rango diferente; durante la operación de este cono, cuando la primera celda alcanza su rango máximo (500 kg), la carga se trasmite a la celda de mayor capacidad (1 000 kg) quedando la primera con una carga constante igual a su rango máximo. Este arreglo en serie permite una precisión de 10 2

2

gr/cm , que resulta resulta excelente excelente en suelos muy muy blandos, blandos, y de 20 gr/cm para los suelos suelos duros. duros. 12.2.3 Medición de la resistencia de fricción En general todos los conos miden la resistencia de fricción como se describe en el Capítulo 2; el único avance reciente consiste en sustituir los aro-sellos de sección circular por otros de sección cuadrada (quad-ring) como se ve en la Fig. 12.1, que supuestamente reducen la fricción entre la funda y la celda. c elda. A pesar de ello en suelos muy blandos la medición de esta variable es poco confiable (de Beer et al, 1988). 12.2.4 Relación de fricción Esta variable que se define como el cociente de la resistencia de fricción entre la de punta, se calcula automáticamente con ayuda del sistema electrónico de registro o

1 Sello hermético para cable de 14 conductores

2 Geófono sísmico Sensor de 3 inclinaciones Deformómetro eléctrico para la celda de punta 12 Sensor de temperatura 11 Celda de presión 10 de piso  Anillo de 9 plástico poroso

4 Quad ring 5 Funda de fricción Deformómetro 6 eléctrico para la celda de punta 7 Q-ring 8 Quad-ring

Fig 12.1 Características de un cono multisensor

12.2.5 Profundidad de la medición El control automático de la profundidad a la que se encuentra e ncuentra el cono se realiza con ayuda de un medidor potenciométrico lineal de 1 m de longitud y 1 cm de precisión; esta regla electrónica se instala en paralelo con el marco hidráulico de carga de suerte que, al penetrar el cono, el cursor de referencia se mueve simultáneamente. 12.2.6 Inclinación con la vertical La experiencia que se tiene en las pruebas de cono demuestra que, una vez que la punta pierde la vertical, el cono sigue una trayectoria curva (Gillespie et al, 1981) que

eventualmente puede llegar hasta la horizontal en sondeos muy profundos. Esta condición se puede desarrollar porque la columna de barras con las que se hinca el cono fácilmente fá cilmente adopta un radio de curvatura de 15 m, que todavía se puede incrementar cuando algunas a lgunas de las uniones de la columna están desgastadas. 196

   

El Cono en la Exploración Geotécnica

La desviación de un cono normalmente se inicia cuando encuentra una capa dura, tal ta l como se ilustra en la Fig. 12.2, en la que se comparan dos sondeos: uno sin problemas de pérdida de verticalidad y otro desviado a partir de 15 m de profundidad. En este último la información se distorsiona porque la resistencia se disminuye y la profundidad a la que se registran los lentes duros se incrementa. Este problema se detecta comparando sondeos vecinos, o se mide con la ayuda de una plomada electrónica que capta la desviación con la vertical con suficiente precisión (Robertson et al, 1981). En la Fig. 12.2 se muestra la ubicación de este sensor, que sólo es capaz de detectar el problema; una desviación muy importante obliga a repetir el sondeo dudoso y eventualmente a cambiar las barras de hincado o recurrir a la perforación de la capa dura que desvía al cono. 12.2.7 Piezocono El primer cono eléctrico capaz de hacer mediciones de la presión de poro fue desarrollado en 1930 por el profesor Barentsen (Deleeuw, Editor, 1985); sin embargo, su empleo rutinario es muy reciente, sobre todo acoplado a un cono eléctrico convencional. El elemento sensor de este dispositivo es un “transducer” de presión de muy baja deformabilidad, usualmente de 0.1 mm³ para el rango total de medición. En las figuras 12.1 y

q c , kg/cm2 0

5

  m  ,    d   a    d    i    d   n   u    f   o   r    P

q c , kg/cm2

5

10

0

1

5

5

2

10 4

20

5

10

1 2

10

10

  m  ,    d   a    d    i 15    d   n   u    f   o   r    P 20

3 15

5

15

  2  0

6

   5    2

25

3 4

5

25     0     3

7 30

6

30 7

Fig 12.2 Ejemplo de desviación desviación vertical de un sondeo

q c , kg/cm2 0

100

200

300

qc

N A  AF F

0 u

Funda de fricción 150 2 cm de ár área ea

  m  ,    d   a-5    d    i    d   n   u    f   o   r    P

-10

Filtro de 3mm de altura Punta cónica

-15

2

4

U kg/cm²

0

5

fr  10

12.3 se muestra la posición de este sensor, así comodel el agua conducto que permite el paso y el anillo poroso de 3 mm de altura que sirve de frontera.

10 cm2 de área

Fig 12.3 Medición típica típica con el piezocono piezocono (DSLM,1989)

197

 

Es necesario advertir que esta técnica de medición todavía esta en etapa de desarrollo; los tres factores que más se investigan son: Geometría del elemento poroso. En cuanto a su forma y ubicación se han desarrollado varias alternativas, aunque la de anillo de la Fig. 12.3 es la más usual, algunos autores prefieren utilizar una punta cónica en el vértice del aparato. Tiempo de respuesta del sistema. El tiempo necesario para hacer una medición se juzga a través del parámetro de flexibilidad del conjunto, con la expresión:  

  V 

 F  

12.1

 pmáx

donde F DV pmáx 

Flexibilidad Flexibi lidad del sistema stema de medició medición n Deformación Defor mación volumét volumétrica rica máxima del sistema Presión máxima que puede medirse

En la ejecución de pruebas triaxiales en arcillas, se ha demostrado experimentalmente que la medición de presión de poro es confiable cuando la flexibilidad es menor de 0.001 mm³/kg/cm² (Morgan et al, 1968); cuando es mayor, el sistema de medición sufre un retardo y pierde la simultaneidad de la medición de presión de poro con la deformación correspondiente. Por otra parte en suelos permeables, aún en e n arenas finas, el drenaje del suelo es tan rápido que se pueden hacer mediciones confiables con una flexibilidad hasta 4 veces mayor.  Aplicando esta experiencia al piezocono, que usualmente tiene una flexibilidad de 0.003 mm³/kg/cm², se puede concluir que las mediciones de presión de poro sólo resultan confiables en arenas o lentes de arena, para la velocidad de hincado convencional de 1 a 2 cm/seg; en cambio para las arcillas sólo son confiables confiable s si el cono se deja estático por algunos minutos, para permitir que se drene el agua y se desarrolle la presión de poro. Permeabilidad del anillo o punta porosa. Esta variable tiene importancia para asegurarse de la saturación del sistema, ya que la presencia de aire genera también un cierto retardo retar do en la medición de la presión y sobre todo puede provocar que la celda de medición reciba presiones menores, por la influencia de la tensión en los meniscos de las burbujas de aire que se forman en los poros. Este mismo problema ha sido resuelto en la tecnología de las pruebas triaxiales, generándose el concepto de piedras porosas con alto valor de entrada de aire (Morgan et al, 1968), las cuales también se utilizan en los conos. La ejecución de sondeos con piezocono es similar a la del cono convencional, sólo tiene las peculiaridades siguientes: a) que no puede emplearse arriba del nivel freático; b) que para

lograr y mantener la saturación del sistema antes de la ejecución del sondeo se debe utilizar una funda hermética desechable; y c) que la velocidad de penetración de 1 a 2 cm/seg solamente es válida en arenas limpias, requiriéndose detener momentáneamente el hincado cuando se trata de arcillas. En la Fig. 12.4 se reproduce re produce una gráfica de presión de poro con un tramo en arenas y otro en limos arenosos y en la fig 12.5 una prueba en 198

 

El Cono en la Exploración Geotécnica

Presión de poro u (BAR)

0

Resistencia de fricción FC (BAR)

10 0

1

Resistencia de punta QT (BAR)

0

Relación Velocidad de la onda de fricción RF=FC/QT(%) de corte Vs m/seg 200 0

2

0

Perfil del suelo

250  Acilla blanda y limo

 Arena gruesa suelta suelta a densa con capas de arena fina 10

10

10

  m  ,    d   a    d    i    d   n   u    f   o   r    P

10

10  Arena fina con algo de limo Limo blando arcilloso normalmente consolidado  Arena = 10 % Limo = 70 70 %  Arcilla = 20 % LL = 38 % PL = 15 % Wn = 35 % k= 8x10-7 cm/seg C c = 0.3

  D=60% (Bladi et al 1982)

20

20

20

20

20

30

30

30

30

u

30

Presion de poro en equilibrio

1 BAR=100kPa= 1kg f/cm= 1 ton/ft

Fig 12.4 Perfil del suelo de un sitio sitio (Robertson, y Campanella, Campanella, 1986)

Presión de poro en kg/cm 2 0

0.6

1.2

Relación de fricción en %

Fricción local en kg/cm2

1.8

Resistencia de cono en kg/cm 2     a      a      s    r     n   a     e     e    m     r      u     r    l       A     g     e

   d   o    d   n   o    f    l   e   o    d   s   r    i   e    t   y   r   y   a   p   a    d   a   a   s    t   o   r   n    t   e   e   m   m   e   n   c   e   a    d   n   a   e    d   r    i    A    d   n   u    f   o   r

0 0 -1 -2   m  ,    d -3   a    d    i    d   n   u -4    f   o   r    P

-5 -6

200

400

600

0

25

50

0

5

10

  p

-7 -8

Fig 12.5 Prueba en arena cementada cementada y yeso (de Leeuw Editor, 1985) 199

 

La interpretación de las mediciones con piezocono esta todavía en desarrollo; pero destacan tres aplicaciones principales: la predicción de licuación en arenas (Campanella et al, 1988), la estimación de las características característic as de consolidación de los suelos (Gillespie et al, 1981), y la clasificación de suelos. 12.2.8 Cono sísmico Robertson y Campanella (Robertson, et al, 1986) hicieron en 1986 una importante contribución, integrando al cono un geófono para detectar el arribo de ondas de corte generadas en la superficie; en la Fig. 12.1 se muestra la posición del geófono y en la 12.4 un perfil de suelo obtenido con este cono multisensor. La forma de generar la onda de corte se ilustra en la Fig. 12.6, que tradicionalmente se emplea en las mediciones de la velocidad de onda de corte corte Vs, según la la técnica ddee “pozo-abajo” (down-hole); los valores que se obtienen con este cono sísmico son enteramente equivalentes a los descritos en el capítulo 4, pero con la ventaja que se recopilan en un tiempo significativamente menor.

Osciloscopio Detonador  Carga estática

Fuente de ondas de corte Nota: La fuente de ondas de corte se coloca perpendicular al cono Onda de corte

Fig 12.6 Arreglo esquemático esquemático de pruebas de pozo abajo con cono sísmico (Robertson et al, 1986)

La manera de ejecutar una prueba consiste en hincar este cono midiendo las variables de punta, fricción, presión de poro e inclinación; cuando se juzga conveniente hacer una medición de la velocidad de onda, se detiene momentáneamente el hincado para generar la onda (Fig. 12.6) y captar su profundidad. arribo en el geófono; así en el sondeo de la Fig. 12.4 se hicieron mediciones a cada metro de 12.2.9 Medición de la temperatura En (de Leeuw, 1985) se menciona un cono capaz de medir la temperatura del medio con ayuda de un “termistor”; conviene aclarar que esta variable podría no tener significado geotécnico, sin embargo, conviene medirla para definir su influencia en el comportamiento de todo el sistema electrónico, que siempre es sensible a sus variaciones. 12.2.10 Resistividad eléctrica

Está técnica fue desarrollada en Holanda para definir indirectamente la densidad de arenas saturadas (de Leeuw, 1985); se basa en medir las resistencias eléctricas del suelo y del agua de poro, ya que la relación entre ellas se correlaciona linealmente con la densidad, Fig. 12.7.

200

 

El Cono en la Exploración Geotécnica

50

Estas mediciones se hacen independientemente con dos conos; uno que mide la resistencia de las partículas de suelo con agua y otro la del agua sola (Fig. 12.7), la correlación con la porosidad se obtiene de pruebas de laboratorio laboratorio. . Este método no se aplica rutinariamente porque la medición de la resistencia del agua sola es muy lenta y poco segura, aún en arenas muy permeables. 12.2.11

   %  ,    d   a    d    i 40   s   o   r   o    P

30 0.15

Electrodo A de corriente

0.35

Electrodo B de medición

Electrodo A de medición

Electrodo B de corriente

Cable eléctrico Manguera de aire Resistividad del agua Celda de medición Filtro

 Aislante Funda de fricción Cono 10 cm²

10 cm²

Cono para resistividad del suelo

Cono para resistividad del agua

Fig 12.7 Medición de la resistividad eléctrica (de Leeuw, 1985)

Conductividad eléctrica Detector 

Esta alternativa se desarrolló para explorar la contaminación del subsuelo, mediante la medición de la variación vertical de su conductividad; en la fig 12.9 tomada de (de Leeuw, 1985) se muestra que la resistividad de un sitio no contaminado es muy baja y que se incrementa significativamente en otro contaminado. 12.2.13

0.25

Resistividad del agua de poro Resistividad del suelo

Cono nuclear

Esta variante sirve para hacer mediciones de la densidad insitu de suelos granulares y cohesivos; esencialmente consiste de una fuente de rayos gama y un detector que mide la radiación reflejada por el suelo (de (d e Leeuw, 1985); 1985); esta medición también se puede hacer en una perforación abierta, sin tener que hincar el dispositivo (Fig. 12.8). 12.2.12

Cable eléctrico

Cono acústico

Con este dispositivo se capta el ruido que se produce cuando se hinca un cono, que

Cable de transmisión y operación

LÍNEA DE MEDICIÓN 

Fuente nuclear gama Blindaje de plomo

  s    t    l   o   v   n   e   a    d    i    l   a    S

3

cuando se trata de arenas es intenso,

Densidad en Mg/cm CALIBRACIÓN DE LABORATORIO

particularmente se en alcanza la rotura de los granos;cuando en cambio los suelos finos es leve y llega a ser nulo en arcillas (Fig. 12.10).

Celda de radiación

Fig 12.8 Medición nuclear  (de Leeuw, 1985)

201

 

 Aislamientos

Resistencia q c MN/m2

10 0

100 Electrodo de medición

50

20

0

  m  , 5    d   a    d    i    d   n   u    f   o   r 10    P

CPT

  m  , 5    d   a    d    i    d   n   u    f   o   r 10    P

Cono

CPT

0

0

40

Conductividad en un sitio contaminado

15 Funda de fricción

20

Conductividad en un sitio contaminado

250

484

40

Resistencia q c MN/m2

80 160

80 160

Conductividad en mS/m

Conductividad en mS/m 35.6

 Acotaciones en mm

eléctrica (de Leeuw, 1985) Fig 12.9 Medición de la conductividad eléctrica Resistencia q c MN/m2 20

Intensidad acústica 20

40

Celda del cono Micrófono Camisa  Amortiguador 

Inductor  de la onda Cono  Amortiguador 

5

10

15

20

Fig 12.10 Cono acústico (de Leeuw, 1985)

12.3

TÉCNICAS DE HINCADO

12.3.1 Sistema convencional Se trata del sistema descrito con detalle en el Capítulo 2 de esta publicación.

60

12.3.2 Sistema con cable Esta alternativa aprovecha lo que en perforación se conoce como sistema wire line, el cual consiste de una tubería-ademe que permite el paso libre del cono, que unido a un 202

 

El Cono en la Exploración Geotécnica

soporte se fija al extremo inferior de la tubería mediante dos mordazas (Fig. 12.11); el soporte y el cono se pueden extraer fácilmente, ya que las mordazas se cierran, jalando con la fuerza necesaria al cable. Este mecanismo permite avanzar con el cono y cuando se justifica, sustituirlo por un pequeño muestreador que rescata especímenes alterados de los suelos que se están penetrando.

Cable Tubería Wire-Line Mordaza

Soporte

Broca

Por la utilidad que podría tener este sistema en el subsuelo de la Ciudad de México, desdecomo hace una varios años seque ha considerado solución conviene desarrollar (Santoyo, 1968).

Cono

Fig 12.11 12.11 Sistema con cable

12.3.3 Sistema sumergible La exploración del subsuelo marino ha obligado a desarrollar tecnologías y equipos que operan desde barcos, donde el mayor problema son las variaciones de nivel que genera el movimiento del agua; otro problema no menos importante es el fenómeno de pandeo de las barras de perforación ya que el tirante de agua puede alcanzar varios metros. Esta limitación se ha resuelto para el hincado del cono con el sistema sumergible ilustrado en la Fig. 12.12, que cuenta con un sistema compensador del movimiento vertical, y el empuje a las barras se produce con un equipo hidráulico sumergible; también se han construído campanas herméticas

Sistema compensador  Línea de 5"Ø

Control

 Ademe

sumergibles, en cuyo interior bajan los

Cono

operadores y equipo (Santoyo et al, 1981). Fig 12.12 Sistema de carga sumergible sumergible

203

 

12.4

REGISTRO DE LA INFORMACIÓN

Registro manual. Consiste en captar la señal de las celdas electrónicas con un registrador analógico o digital y anotar manualmente las lecturas asociadas a cada profundidad, usualmente en incrementos de 10 cm, que deben marcarse claramente en las barras de hincado; el sistema es confiable pero requiere mucha atención para captar toda la información. Registrador gráfico. Se trata de un graficador X-Y para par a detectar los valores de resistencia y profundidad; con este dispositivo se hace necesario disponer de un medidor potenciométrico de la profundidad (inciso 12.2.5); esta técnica tiene el inconveniente que introduce detalles falsos ocasionados por el procedimiento de ejecución, sobre todo cuando se detiene el hincado para agregar otra ot ra barra, se grafica una disminución de la carga que confunde la interpretación. Registrador con cinta. Consiste en hacer una grabación en cinta magnética que se interpreta posteriormente; esta alternativa permite eliminar los tramos falsos que se producen por la suspensión del hincado. Registrador con microprocesador. La empresa Borros (Catálogo Borros AB, Suecia) ha desarrollado un cono que tiene integrada una memoria capaz de almacenar información de 900 m de sondeo; este notable aparato elimina el cable conector que constituye la mayor restricción de operación. Su capacidad máxima es de 18 ton y registra las resistencias de punta y fricción así como la presión de poro tomando lecturas a cada segundo durante 90 min; una vez concluido un sondeo se recupera el cono y se conecta a un graficador para obtener la información registrada. Este aparato de sorprendente avance tecnológico tiene dos limitaciones: a) supone que la velocidad de hincado es constante, lo cual difícilmente se logra en el campo y b) el operador opera dor desconoce la magnitud de la carga máxima aplicada en la punta, pudiéndose sobrepasar su límite de diseño y generarle daños a las celdas. 12.5

COMENTARIOS

El notable desarrollo tecnológico logrado en los conos mencionados está influyendo gradualmente en la metodología de la exploración y caracterización c aracterización de los suelos (Mitchell, 1988); sin embargo, hasta ahora sólo el cono convencional y el piezocono han ganado un sitio en las herramientas de la ingeniería geotécnica.

204

El Cono en la Exploración Geotécnica

 

13 13.1

METODOLOGÍA DE UNA EXPLORACIÓN  EXPLORACIÓN 

INTRODUCCIÓN

El estudio geotécnico de los suelos de un sitio se debe realizar siguiendo una metodología que integre las siguientes etapas: a) el reconocimiento geológico que permite interpretar inter pretar el origen y formación de los suelos, ya que en este proceso se gestan sus características y peculiaridades, b) la etapa de exploración y muestreo, en la cual se deben definir las condiciones estratigráficas del sitio mediante mediciones de campo y sondeos alterados, que permitan programar la ejecución de los sondeos para rescatar los especímenes inalterados, c) las pruebas de laboratorio, que deben conducir a la determinación de los parámetros más significativos del comportamiento mecánico de los suelos, d) el análisis geotécnico que intenta predecir el comportamiento del subsuelo ante las solicitaciones que le introduce la estructura y permite per mite estimar el factor de seguridad a corto y a largo plazos, así como bajo condiciones de carga transitorias, y e) la evaluación del procedimiento constructivo para confirmar su seguridad y congruencia con las características del subsuelo. Terzaghi integró esta metodología, que se le podría definir como su estilo de resolver problemas de ingeniería geotécnica; la defendió duramente de aquellos que pretendían demostrar la preponderancia del análisis teórico, olvidando la complejidad de la naturaleza y de las alternativas ingenieriles (Bjerrum, 1960). Es tan sólida, que la evolución teórica y experimental de todos los aspectos que la integran, confirma plenamente su validez actual.  A continuación se describe lo que actualmente podría ser una exploración con esa metodología, partiendo desde el reconocimiento geológico a la selección de las técnicas disponibles de exploración, para con esa información planear la ejecución de mediciones in situ y definir con precisión el programa de muestreo inalterado y el tipo de muestreadores que se requieran. 13.2

MARCO GEOLÓGICO

Identificar lo que Terzaghi llamó los pequeños detalles geológicos del subsuelo de un sitio implica tener conocimiento profundo del proceso de formación y evolución de los suelos; el cual a su vez se basa en el levantamiento de la geología local y en la interpretación de la

influencia de los grandes eventos ambientales que han afectado a nuestro planeta. Se puede generalizar que los suelos del antiplano y de las costas de México se formaron durante el último medio millón de años, lo que corresponde al final del Pleistoceno y al Holoceno (Fagas,1974). En la Fig 13.1, se muestra la cronología de los eventos que 205

 

ocurrieron a consecuencia de los cambios graduales de temperatura de sólo unos grados. En cuanto al proceso de formación de los suelos del Valle de México, la conjunción del vulcanismo con esos cambios climáticos fue el factor esencial. Por lo que respecta a las costas, las variaciones del nivel del mar provocadas por los ciclos de glaciación, fueron el factor más predominante de formación de los suelos; aclarando que el vulcanismo proporcionó, en varios sitios, grandes aportes de arena y cenizas que los ríos y el mar movieron y conformaron. En la Fig 3.2 se presenta una interpretación interpret ación de la variación de los niveles que ha tenido el mar desde la última glaciación (Leet y Judson, 1977). Finales de la glaciación Kansas. En esa época en el Valle de México ocurrieron los grandes flujos piroclásticos de la erupción Cuquita del Cerro de San Miguel (Mooser, 1988); los mares gradualmente descendieron a unos 90 m por debajo del nivel actual a consecuencia consecuen cia de la acumulación de grandes masas de hielo en los casquetes polares (Fagas,1974), (Leet et al, 1977) y (Mooser, 1655); los ríos erosionaron ero sionaron la parte más profunda y antigua de sus deltas y transportaron el aluvión que cubrió las arcillas marinas previamente depositadas, generándoles una importante preconsolidación. Temperatura media

Glaciares e

en el mundo

interglaciares

HOY

Holoceno

Desarrollo humano I

Wisconsin G Sangamon

200 000

  s   o    ñ   a   n 400 000   e   o   p   m   e    i    T

 Agricultura, Ciudades Ciudades Hombre en América cazadores, recolectores

I

Illinois

G

Yarmouth

I

Kansas

G

Homo Sapiens

Homo Erectus

Pleistoceno

600 000

800 000

1 000 000 2 000 000

Holoceno

17° 15° 13° 11° 9° Grados Celsius

Incierto  Australopitecus africanus

(olduvay) 3 000 000 G

4 000 000

I

Glacial Interglacial

5 000 000

Plioceno

Fig 13.1 Eventos durante el Pleistoceno y Holoceno (Santoyo, (Santoyo, 1968) 206

 

El Cono en la Exploración Geotécnica

Interglacial Yarmouth. Geológicamente se le podría definir como un breve lapso de un clima tropical, los casquetes polares casi desaparecieron, el mar gradualmente subió a unos 25 m por arriba del nivel actual; en el  Valle un gran período sequía, los suelosocurrió se endurecieron por de secado solar formándose un estrato duro; en las costas, los suelos crecieron quedando por arriba del actual nivel del mar. Glaciación Illinois. Nuevamente el nivel del mar descendió quedando a unos 20 m por debajo del nivel actual, en las costas se erosionaron parte de los materiales depositados en el Yarmouth, formándose nuevos cauces; en el Valle de México se formaron las arenas azules, ocurrieron grandes flujos de morrenas y continuó la sedimentación de arcilla en el lago.

Nivel actual del mar  0

-30

  m  ,    d   a    d    i    d   n   u    f   o   r    P-60

-90 0

5

10

15

20

Miles de años antes del presente

Fig 13.2 Nivel del del mar respecto al tiempo (Leet et al, 1977)

Interglacial Sangamon. Un nuevo período tropical, en el Valle se formó por secado solar la llamada Capa Dura (Mooser, 1988); el mar subió a unos 8 m y se desarrolló otro proceso de depositación de aluviones. Glaciación Wisconsin. Provocó el descenso del mar a unos 8 m, las costas c ostas se erosionaron; en el Valle se formaron las últimas morrenas. Interglacial Holoceno. La época actual lleva unos 10 000 años, la temperatura reinante, aun con sus variaciones, ha permitido el desarrollo cultural c ultural del hombre (Fagas, 1974); los casquetes polares han mantenido espesor ello el que nivel del mar sólo experimentado pequeños cambios. Ensu este períodoysepor considera se depositaron los ha 18 m superiores de las arcillas del Valle de México (Mooser, 1988); también ocurrió la sedimentación de los aluviones más recientes y sueltos de los deltas y costas. Período actual. En los últimos 3000 años en el Valle de México se formaron los depósitos de pradera, constituídos por arrastres del lomerío del poniente; son tan recientes que contienen restos de cerámica arqueológica. Finalmente el hombre ha venido a modificar grandemente el proceso de formación y comportamiento de los suelos, desde las obras hidráulicas de los aztecas hasta el emisor profundo y sobre todo con el proceso de consolidación de las arcillas inducido por el bombeo de agua,

En las costas la influencia del hombre se vuelve significativa con la construcción de presas a partir de 1940; con ello ha venido a reducir drásticamente el volumen de aluviones que los ríos transportan al mar, desencadenando algunas zonas de desequilibrio; así por ejemplo, en el delta del Río Balsas se ha venido presentando un fenómeno de erosión costera que ha obligado al diseño y construcción de obras de protección. 207

 

13.3

RECONOCIMIENTO DEL SITIO

El reconocimiento geotécnico de un sitio permite al especialista identificar sus características geológicas, interpretar las probables condiciones del subsuelo y observar el comportamiento de las cimentaciones construídas en la vecindad; la recopilación previa de la información disponible y el examen de fotografías aéreas del sitio facilitan y enriquecen estageotécnica labor. La confiabilidad de este reconocimiento está est á condicionada por la capacidad y experiencia del ingeniero que la haga, por su habilidad para captar todos los aspectos significativos y su conocimiento de las técnicas de la exploración. Sin embargo, con frecuencia se tiende a restar importancia al reconocimiento del sitio y por ello se le encarga a ingenieros de poca experiencia y a veces hasta se omite; las consecuencias de esta mala decisión surgen durante la exploración o peor aun, el estudio geotécnico realizado queda con errores ocultos que provocarán problemas constructivos y comportamientos indeseables en la cimentación. Con la información recopilada y las características de las estructuras por construir, se deberá elaborar el programa que define las técnicas de exploración más adecuadas, la conveniencia de hacer mediciones de campo y las técnicas de muestreo inalterado. 13.4

HERRAMIENTAS DE EXPLORACIÓN

Se acostumbra clasificar a las técnicas que se utilizan para la etapa de exploración de los suelos en: a) Método indirecto, que comprende los procedimientos geofísicos, principalmente el geoeléctrico y el geosísmico, b) Método semidirecto, que corresponde con los conos dinámicos y estático y c) Método directo que esencialmente consiste en el muestreo de los suelos con el penetrómetro estándar. Estudios geofísicos. Esencialmente se basan en definir la estratigrafía y posibles tipos de suelos la forman,físicas mediante pueden establecer c onvelocidad con la variación de las que propiedades de las los correlaciones suelos, comoque sonsela resistividad o la de propagación de las ondas; aunque estas técnicas han ganado su lugar como herramientas de exploración, su confiabilidad siempre ha quedado en duda por ello no se ha extendido su uso. Recientemente se dispone de equipos de radar que parecen abrir nuevas posibilidades a la geofísica. Conos estáticos y dinámicos. Estos dispositivos son considerados en Europa como las mejores herramientas para la exploración del subsuelo, sub suelo, debido a su eficiencia y bajo costo; costo ; sin embargo, con frecuencia se señala que su mayor limitación radica en su incapacidad para rescatar muestras que permitan la identificación de los suelos. Por ello conviene aquí aclarar e insistir que la campaña de exploración simplemente precede a la ejecución ejec ución de los

sondeos de muestreo alterado o inalterado, de los cuales se obtendrán muestras para la ejecución de todas las pruebas de laboratorio que se justifique realizar. r ealizar. Más aun, conocer la estratigrafía de un sitio permite racionalizar el muestreo, ya que se pueden definir con precisión las profundidades de las muestras que se deben extraer, así como c omo seleccionar con mayor criterio el tipo de muestreador que debe emplearse. 208

 

El Cono en la Exploración Geotécnica

El enfoque anterior fue claramente planteado por Terzaghi y Peck (Terzaghi et al, 1969), mostrando los conos de la Fig. 13.3 junto con varios sondeos dinámicos y estáticos; entre ellos destaca el de la Fig. 13.4, efectuado con cono estático en 1930, y complementado con pruebas de placa realizadas a profundidades hasta de 12 m. Penetración estándar. Esta técnica desarrollada en los Estados Esta dos Unidos tiene la ventaja de servir como herramienta de exploración y simultáneamente de muestreo alterado; se emplea con tanta frecuencia que inspira una confianza excesiva porque siempre se le interpreta con correlaciones estadísticas generales, que nunca se ratifican para los suelos del sitio en estudio. Conviene subrayar que en suelos blandos la información que Barra

19 cm Ø con tubo

 Agua a presión

 Ademe 5cm

Ranura

1.6 cm X

X

Sección x-x

3.6 cm

60º

(a) 7.0 cm (d)

(b)

(c) (a) Cono holandés original

(d) Penetrómetro con chiflón de agua

(b) y (c) (c) Cono holandés actual

(d) Punta cónica hincada

Fig. 13.3 Penetrómetros desarrollados (Terzaghi (Terzaghi et al, 1969)

5.0 cm (e)

Criterio racional. La metodología más recomendable para hacer una exploración indudablemente debe aprovechar, si así se justifica, todas las técnicas té cnicas descritas; empezar con la geofísica, continuar con los conos y después el muestreo inalterado, utilizando la penetración estándar en los suelos donde no se requieran muestras inalteradas, o cuando no se disponga del muestreador capaz de rescatarlas.

209

 

q c en kg/cm2 0

50

100

Pruebas de carga kg/cm 2 8 0 4 0.0

150

2.5

PC-1

5.0 PC-1

0.0 2.5

PC-2

5.0 5

  m   c  ,    l   a   c    i    t   r   e   v   n    ó    i   c   a   m   r   o    f   e    D

PC-2   m  ,    d   a    d    i    d   n   u    f   o   r    P

PC-3

10

PC-4

0.0 2.5 5.0 0.0 2.5

PC-6

PC-4

5.0 0.0 2.5

PC-5

PC-3

PC-5

5.0 0.0 2.5

PC-6

5.0 15

Nota:La Nota: La figura original esta en unidades inglesas.

Fig. 13.4 Resultados de una prueba de cono cono en arenas (Terzaghi et al, 1962)

13.5

MEDICIONES DE CAMPO

La tecnología de mediciones de campo está modificando profundamente los procedimientos de obtención de los parámetros de diseño, reduciendo y racionalizando las pruebas de laboratorio quese se han harán en el futuro. encontrándose A continuación se los dispositivos que más desarrollado, enmencionan (de Ruiter,brevemente 1988) una discusión más actualizada sobre ellos. 13.5.1 Cono estático  Aquí se presentaría al cono estático no sólo como herramienta de exploración, sino como una técnica de medición de las propiedades mecánicas de los suelos, particularmente particular mente de su resistencia al corte e indirectamente de su compresibilidad; en cambio el cono dinámico sólo permite definir la estratigrafía de un sitio.

13.5.2 Presiómetros El presiómetro desarrollado por Menard (Menard, 1975) permite definir las gráficas esfuerzo-deformación y los valores límites de resistencia, de rocas ro cas blandas a suelos; por su parte la variante llamada Camkometer (Wroth et al, 1972) obtiene los mismos parámetros de suelos blandos o sueltos. Así entre ambos dispositivos cubren todos los tipos de suelos, 210

 

El Cono en la Exploración Geotécnica

siendo de principal interés aquellos para los que no se han desarrollado técnicas t écnicas confiables de muestreo inalterado como son: las arenas compactas secas o saturadas, limos arenosos cementados y secos (tobas) y arenas muy sueltas. 13.5.3 Dilatómetro Este aparato desarrollado por Marchetti (Marchetti, 1980) se podría definir como una celda plana de carga. Tiene la forma de una paleta plana, de 10 x 20 cm y 1.5 cm de espesor, en un lado lleva un área circular de 6 cm de diámetro, constituida co nstituida por una membrana de acero que puede momentáneamente inflarse o deprimirse con gas a presión; se instala en el extremo de una tubería de perforación. Los modelos más avanzados tienen también sensores para medir la fuerza necesaria necesa ria para hincar ese dispositivo, así como la presión de poro que se desarrolla. Los parámetros del suelo que se pueden obtener con este dispositivo son: la resistencia a la penetración, el estado de esfuerzos horizontales y la presión de poro. La confianza en la utilidad de este aparato se ha venido incrementando en los últimos veinte años, en ha demostrado resolver problemas de geotecnia con una precisión tallos queque puede superar la deque las permite pruebas de laboratorio (Schmertmann, 1988). 13.6

MUESTREO INALTERADO

La obtención de muestras inalteradas será siempre un reto ret o al ingenio de los especialistas, ya que las características peculiares de cada suelo exigen que se desarrollen muestreadores y habilidad en su operación; aquí sólo conviene reconocer los siguientes aspectos: Humedad natural. Se debe admitir como regla básica no violable que el contenido de humedad de las muestras coincida con el natural; esta importante restricción a su vez impide el uso indiscriminado de agua o lodo bentonítico en suelos parcialmente saturados. Geometría de los muestreadores. Las dimensiones de los tubos muestreadores deben satisfacer las condiciones que aseguren que su introducción no altere los suelos sue los (Hvorslev, 1949). Conservación y transporte de muestras. Los aspectos que deben vigilarse con mayor detalle son: a) la pérdida de humedad de las muestras de suelos finos y b) que las muestras de suelos granulares no queden expuestas a vibraciones Desarrollo de muestreadores. Es fundamental reconocer la necesidad de investigación experimental para lo siguiente: a) desarrollar una tecnología de muestreo de suelos arcillosos blandos fisurados, b) mejorar el diseño del barril Denison, reduciendo el espesor

de sus paredes, c) mejorar el diseño del tubo dentado operado a rotación, d) construir un barril giratorio parasaturadas muestreopoco en seco de suelos y tobas blandas,dee)pozos depurar el muestreo de arenas compactas, y f) f ) duros optimizar la ejecución a cielo abierto.

211 21 1

 

Lo expuesto anteriormente demuestra que el muestreo inalterado sigue siendo un reto técnico abierto que debe ser enfrentado de manera sistemática y continua. 13.7

SUPERVISIÓN TÉCNICA

La realización de actividades,deque unaacampaña su vez involucran de exploración una ysecuencia muestreode implica detalles la ejecución que frecuentemente de una serie están mal resueltos, ya sea por falta de capacidad del personal o simple descuido; por ello, la única manera de asegurarse que los trabajos de campo alcancen la calidad requerida, consiste en adoptar una supervisión técnica rigurosa y capaz de introducir las modificaciones que casi siempre se necesitan durante el proceso de trabajo. 13.8

CONCLUSIONES

En este capítulo se insiste en la conveniencia de dividir los trabajos de campo de un estudio geotécnico en: a) la etapa de exploración; cuyos objetivos, técnicas y herramientas se deberán definir con base en la información previa recopilada y en el reconocimiento detallado del sitio, b) la etapa de muestreo, para la recuperación de las muestras alteradas e inalteradas que sela justifique y ensayar en el e l laboratorio y c) las mediciones en el sitio, para definir resistencidentificar resistencia ia y módulos de deformación de los suelos. La secuencia de realización de estas etapas deberá ser supervisada por un ingeniero con experiencia en estos trabajos, que podrá decidir si cada etapa es independiente de la otra o bien que sea admisible cierta superposición. La metodología planteada hace factible cumplir con las dos enseñanzas que Terzaghi transmitió a sus alumnos sobre los trabajos de exploración y muestreo: a) que la calidad de un estudio de mecánica de suelos queda condicionada c ondicionada por la de las muestras que se llevan al laboratorio y b) que se detecten los pequeños detalles geológicos que influirán en el comportamiento de las cimentaciones. En cuanto al cono eléctrico, en esta publicación intenta que actualmente es la mejor herramienta de exploración disponiblesepara losdemostrar suelos blandos y arenas poco compactas; también se insiste en que no sustituye a la información que se puede obtener obt ener del laboratorio, sino que la complementa, pero a condición de que las muestras sean de excelente calidad y los ensayes de laboratorio los hagan técnicos capacitados utilizando equipos de precisión acorde con la magnitud de las variables por medir. Se plantea también que la utilidad del cono eléctrico se está incrementando poderosamente por su habilidad para medir además de las resistencias de los suelos, otras variables como son la presión de poro e indirectamente la velocidad de propagación de ondas; en cuanto al cono dinámico, se insiste en la conveniencia de utilizarlo para definir la estratigrafía de un sitio. Se menciona de igual manera, sin entrar en detalles, que el

presiómetro y el dilatómetro están ganando un importante lugar como técnicas de medición de las propiedades de llegarán los suelos. incluso predecir que el cono eléctrico, el presiómetro y elmecánicas dilatómetro a Se serpuede herramientas indispensables en cualquier estudio geotécnico que se haga.

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El Cono en la Exploración Geotécnica  

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