Exploración del subsuelo: tipos de sondeo, calas y ensayos

Resumen

El documento describe las etapas de la exploración del subsuelo y la información geológica y geotécnica que debe obtenerse antes de cimentar. Explica los dos procedimientos básicos, las calas y los sondeos, con sus limitaciones y sus distintas variantes mecánicas. Sirve para entender qué se busca en el terreno y qué técnica conviene según la profundidad y el tipo de suelo.

Puntos clave

La exploración del subsuelo depende de la magnitud del proyecto, del uso del edificio y de su vida útil prevista.
Las etapas incluyen planificación del sondeo, toma de muestras y ensayos de penetración y resistencia, localización de aguas subterráneas, exploración geofísica y registro de resultados.
Las calas son excavaciones en pozo o zanja con medios mecánicos convencionales y tienen una profundidad máxima de unos 5 metros.
Los sondeos son perforaciones de poco diámetro que pueden ser mecánicos o manuales, e incluyen los de percusión, barra helicoidal y rotación.
El sondeo con barra helicoidal perfora rápido pero altera la muestra, por lo que solo se usa en suelos sueltos y blandos.
El sondeo de rotación toma muestras de todos los estratos con muestras alteradas pero representativas, y permite grandes profundidades.

Ponte a prueba

Exploración del Subsuelo

La exploración del subsuelo depende de factores como la **magnitud del proyecto**, el **uso del destino del edificio** y el **tiempo previsto de vida útil**.

Etapas de la Exploración

Se cumplen las siguientes etapas:

Planificación de sondeo
Toma de muestras, pruebas de penetración y resistencia
Localización de aguas subterráneas
Exploración geofísica
Registro de los resultados

Información Necesaria

La información necesaria debe comprender:

Características geológicas de los depósitos
Profundidad y espesor de los estratos
Inclinación de los estratos
Determinación de discontinuidades
Composición de los suelos y rocas: granulometría, densidad, contenido de agua, porosidad, compacidad, permeabilidad
Profundidad del nivel freático y nivel máximo
Capacidad resistente y compresibilidad
Densidad, contenido de agua y porosidad, pérdida de volumen por desecamiento y retracciones
Aumento de volumen por hidratación y expansión

Tipos de Sondeo

Luego de obtener la información del lugar, se procede a la planificación del trabajo de exploración del subsuelo, realizando **sondeos** y **toma de muestras** para analizar en el laboratorio.

Sondear el suelo implica horadar, cavar, taladrar, perforar, abrir huecos para observar las características del terreno, estratos, espesores, tipos y tomas de muestra.

Son procedimientos *in situ* y se realizan para conocer la **resistencia del suelo**, la **toma de muestras** y la **conformación geológica**. Estos ensayos se realizan sobre el suelo que va a soportar los cimientos. El número de ensayos depende de la superficie que deba explorarse y de la homogeneidad del terreno.

Los sondeos pueden ser a través de **calas** o de **perforaciones mecánicas**.

Calas

Las calas son excavaciones en forma de pozos o zanjas por medios mecánicos convencionales. Permiten observar la composición del suelo a cierta profundidad y tomar muestras.

Limitaciones de las Calas

Profundidad máxima: 5 metros
Terrenos excavables con medios mecánicos
Ausencia de nivel freático alto
Ausencia de instalaciones y conducciones
Debe evitarse deteriorar el terreno de apoyo de futuras cimentaciones

Sondeos

Perforaciones de poco diámetro. Se pueden realizar ensayos *in situ*, extraer muestras del tubo o sonda, y pueden ser mecánicos o manuales.

Sondeos Mecánicos

Para profundidades de 5 metros en terrenos de consistencia corriente, se usa una sonda de mano que es manejada por un obrero. Está formado por un trípode donde cuelga una barrena que penetra en el terreno por simple rotación ejecutada a mano.

Sondeos Mecánicos Profundos

Se realizan perforaciones profundas de sección reducida que permiten atravesar todo tipo de terrenos, para profundidades grandes y por debajo del nivel freático, en suelos rocosos.

Sondeo de Percusión

La sonda se hinca mediante el golpe en su parte superior con una masa que se deja caer desde cierta distancia. Se utiliza para terrenos poco duros y granulares, de penetración lenta y muestra de buena calidad.

Sondeo con Barra Helicoidal

Se hace girar y presionar una barrena helicoidal. La rotación permite la salida de material a la superficie. Es de gran velocidad de perforación, pero la muestra resulta alterada. Se practica en suelos sueltos y blandos. No se puede usar ni en gravas ni rocas.

Sondeo de Rotación

Se hinca un tubo toma-muestra que tiene en su extremo una corona de widia mediante rotación y presión. Se toman muestras de todos los estratos y tiene varillas acoplables para grandes profundidades, precisión en el reconocimiento de terreno, con muestras alteradas pero representativas.

Preguntas frecuentes

¿Cuál es la profundidad máxima de una cala?

Según el documento, la profundidad máxima de una cala es de 5 metros. Además, solo puede excavarse con medios mecánicos y en ausencia de nivel freático alto.

¿Para qué tipo de suelo sirve el sondeo de percusión?

El sondeo de percusión se utiliza en terrenos poco duros y granulares, con penetración lenta y muestra de buena calidad. La sonda se hinca golpeando su parte superior con una masa.

¿Por qué no se debe usar la barra helicoidal en gravas o rocas?

La barra helicoidal gira y presiona el terreno para extraer material, lo que la hace muy rápida pero altera la muestra. Por eso solo se practica en suelos sueltos y blandos y no sirve en gravas ni rocas.