Investigación del Sitio – Suelos - Construcción Edificios.

La fase de investigación del sitio del programa de exploración consiste en la planeación, efectuar sondeos de prueba y recolectar muestras del suelo a los intervalos deseados para subsecuentes observaciones y pruebas de laboratorio. La profundidad mínima aproximada requerida de los sondeos debe ser predeterminada. La profundidad puede ser cambiada durante la operación de barrenado, dependiendo del subsuelo encontrado.

Para determinar la profundidad mínima aproximada de barrenado los ingenieros usan las reglas establecidas por la American Society of Civil Engineers (1972):

1. Determinar el incremento neto de esfuerzo, Δσ, bajo una cimentación con la profundidad como muestra la figura 2.9.

FIGURA 2.9 Determinación de la profundidad mínima de perforación

2. Estimar la variación del esfuerzo vertical efectivo, σ’v, con la profundidad.

3. Determinar la profundidad, D = D1, en la que el incremento de esfuerzo σ es igual a 1/10 q (q = esfuerzo neto estimado sobre la cimentación).

4. Determine la profundidad, D = D2, en la que ΔσIσ’v = 0.05.

5. A menos que se encuentre un lecho rocoso, la menor de las dos profundidades, D1 y D2, antes determinadas, es la profundidad minima aproximada requerida de perforación.

Si se usan las reglas anteriores, las profundidades de perforación para un edificio con un ancho de 30.5 m (100 pies) serán aproximadamente las siguientes, de acuerdo con Sowers y Sowers (1970): 

Para hospitales y edificios de oficinas, ellos también usan la siguiente regla para determinar la profundidad de perforación.

donde Db = profundidad de la perforación, en metros
S = número de pisos

En unidades inglesas, las ecuaciones anteriores tornan la forma

Cuando se esperan excavaciones profundas, la profundidad de la perforación debe ser por lo menos 1.5 veces la profundidad de la excavación.

En ocasiones, las condiciones del subsuelo requieren que la carga de cimentación sea transmitida al lecho rocoso. La profundidad mínima de barrenado para la extracción de núcleos de roca es aproximadamente de 3 m (10 pies). Si el lecho rocoso es irregular o está intemperizado, los barrenos tendrán que ser más profundos.

No existen reglas fijas acerca del espaciamiento de los barrenos. La tabla 22 proporciona algunas directrices generales. El espaciamiento puede ser incrementado o disminuido, dependiendo de las condiciones del subsuelo. Si varios estratos de suelo son más o menos uniformes y predecibles, se necesitarán menos barrenos que en estratos no homogéneos.

El ingeniero, también debe tomar en cuenta el costo último de la estructura al tomar decisiones relativas a la extensión de la exploración de campo, para la cual debe destinarse generalmente entre 0.1 y 05% del costo de la estructura. Los sondeos en suelos se llevan a cabo por varios métodos: con barrena, con lavado, por percusión y la perforación rotativa. 

Tabla 2.2  Espaciamiento aproximado de los Barrenos.