Analisis del material

Texto Back to the Future

 Karl von Terzaghi fue un ingeniero considerado el padre de la mecánica de suelos, por sus contribuciones a la ingeniería y especialmente por la invención del “triangulo de geotecnia” un esquema comúnmente utilizado en el área.

Terzaghi nació en Praga en 1883 y fue un pionero en el estudio de la geotecnia comenzó a trabajar en una empresa especializada en la generación de energía por medio de centrales hidroeléctricas sin embargo su trabajo estaba mayormente centrado en el concreto reforzado. Tenía también un especial interés en la geología de hecho la ayuda de de los geólogos de la época le parecían muchas veces inútil ya que encontraba muchas fallas en los estudios.

Creía que para el estudio de la geotecnia se debían tomar muchas muestras de lo que pasaba en diversas situaciones para lograr de alguna manera predecir el comportamiento de las esturas. Comenzó a estudiar mecánica de suelos a partir de la literatura ya existente pero no se vio satisfecho con lo averiguado. Estudio sobre muros de contención y su comportamiento en represas.

Terzaghi se dio cuenta de que la geología no era útil para la ingeniería si no se hacían investigaciones con cuantificación de datos en el estudio del comportamiento del suelo, por eso se propuso una lista de experimentos para hacer y cuantificar los resultados, lo que vendría siendo el origen de la mecánica de suelos.

Según el autor del documento, de acuerdo al pensamiento de Terzaghi existen 4 aspectos que se deben tener en cuenta a cerca del suelo:

•  El perfil de condiciones del suelo y agua 
•  Las condiciones medidas y observadas del suelo
• La predicción del comportamiento usando los modelos adecuados
•  Experiencia empírica.

 De acuerdo a criterios como estos ideo un esquema a seguir llamado “triangulo geotécnico” una de las obras por la cual es mas recordado:

Análisis Video

El video que se nos pidió analizar trata sobre una introducción a los métodos de perforación con el fin de tomar muestras de los tipos de suelo para su posterior prueba en laboratorios de geotecnia. Esto es sumamente necesario para entender el contexto físico donde se realizará cierta obra de infraestructura.

Se nos presentan 4 tipos de plataformas de perforación, que son las estructuras sobre las que van montadas las perforadoras:

- Para carretera: Requieren tiempo mínimo de instalación, son las más fáciles de operar.

-Off-road: Para lugares difíciles de acceder, las perforadoras se montan sobre estas plataformas tipo oruga, la hacen más capaces para terrenos duros, o pueden transportarse por un helicóptero en casos de extrema necesidad.

-Plataformas sobre agua

-Plataformas portables: Se operan manual o semi-manualmente. Se usan cuando no se puede llegar vía off-road, y no se justifica el uso de helicóptero.

Luego, se nos describieron los pasos necesarios antes de llevar a cabo una perforación.

1) Verificar obstrucciones subterráneas o posibles utilidades bajo el suelo.

2) Obtener un permiso obligatorio para perforar.

3) Sellar el agujero de acuerdo a las regulaciones del estado o región.

En el video se describe 4 métodos de perforación. Notar que existen muchos más, pero aquí se mencionan los más usuales:

• Taladro de boca sólida y de hoja helicoidal continua/Solid stem continuous flight auger: Es el más usual o familiar. Las hojas perforadoras en forma de espiral cavan el suelo similar a un tornillo. Luego se retira el taladro y se inserta el tubo para tomar muestras de suelo.

• Taladro de boca hueca y de hoja helicoidal continua: Similar al anterior, pero al ser hueco el mecanismo, no es necesario retirar el taladro para introducir el tubo que toma las muestras.
• Taladro de rotación en barro o suelos de resistencia mecánica media: Se utiliza una bomba que succiona el lodo y lo deposita en una fuente. Es necesario verificar la composición del lodo o ver si hay cambios en el comportamiento de la perforadora para ir teniendo una idea del tipo de suelo que se va presentando.
• Perforadoras Coring: Se usa en suelos de alta resistencia mecánica (roca, suelos duros, etc.). Es similar al de lodo, salvo que el proceso de perforación y tomar muestras ocurren simultáneamente. La cabeza perforadora (o drill bit) es de forma cilíndrica con dientes en forma de sierra, justamente para remover suelo en forma de cilindro.

Tipos de recolección de muestras (Sampling): Estos métodos dependen del uso que se le darán a las muestras, del tipo de suelo, y del tipo de obra de infraestructura que se asentará sobre él.

• Recolector tipo cuchara dividida/Split spoon sampler: Las muestras son alteradas. Las pruebas en los laboratorios dan resultados inexactos, sin embargo, es ideal para identificar contenido de agua, hacer una clasificación visual, ver el tamaño de granos de arcillas u otros componentes, etc. La cuchara es unida a un martillo que introduce el recolector en el agujero. Aquí, es útil el SPT o Standard Penetration Test para medir qué tan compacto es el suelo. Se cuentan el número de veces ("martilleos") por minuto necesarias para llevar el recolector con el martillo a una determinada profundidad.

• Recolector de pared delgada: Toma muestras de alta calidad y poco alteradas (relativamente), útiles para medir la consolidación de suelo, permeabilidad y escarpado. Se instala el tubo recolector al final del taladro, llevado a una velocidad constante, esto para evitar mayores alteraciones de muestras. Se usa un taladro, no un martillo.

Es muy necesario que un ingeniero, que usualmente se ve involucrado en obras de cualquier tipo, se vea familiarizado con los métodos de medición y obtención de muestras de suelo, así como las máquinas usadas para llevar a cabo estos procesos y un conocimiento general de las partes de las componen.

Con respecto a las muestras de suelo, no hay un método para obtener muestras 0% alteradas. Con ello, métodos para tomar muestras más y menos alteradas tienen sus usos específicos. Por ejemplo, la segunda es más costosa y consume más tiempo, con lo que no se justificaría para obras poco complejas, como diseñar fundaciones para construir una estructura liviana.