MÉTODOS ROTATORIOS PARA ROCA
Cuando un sondeo alcanza una capa de roca más o menos firme o cuando en el curso de la perforación las herramientas hasta aquí descritas tropiezan con un bloque grande de naturaleza rocosa, no es posible lograr penetración con los métodos estudiados y ha de recurrirse a un procedimiento diferente. En realidad, se mencionó que capas de boleo o grava pueden ser atravesadas con barretones barretones o herramientas herramientas pesadas similares, similares, maneadas a percusión. !ero estos métodos no suelen dar un resultado conveniente en roca más o menos sana y adem además ás tien tienen en el inco inconve nveni nien ente te básic básico o de no prop proporc orcio iona narr mues muestr tras as de los los materiales materiales e"plorados. e"plorados. Cuando un gran bloque o un estrato rocoso aparezcan en la perforación se hace indispensable recurrir al empleo de máquinas perforadoras a rotación, con broca de diamantes o del tipo cáliz. En las primeras, en el e"tremo de la tubería de perforación va colocado un muestreador especial, llamado de #corazón$, en cuyo e"tremo inferior se acopla una broca de acero duro con incrustaciones de diamante industrial, que facilitan la perforación. En las segundas, los muestreadores son de acero duro y la penetración se facilita por medio de municiones de acero que se echan a través de la tubería hueca hasta la perforación y que act%an como abrasivo. En roca muy fracturada puede e"istir e"istir el peligro peligro de que las municiones se pierdan. !erforadoras !erforadoras tipo c áliz se han construido con diámetros muy grandes, hasta para hacer perforaciones de & m' en estos casos, la máquina penetra en el suelo con la misma broca. (a colocación de los diamantes en las brocas depende del tipo de roca a atacar. En rocas duras es recomendable usar brocas con diamantes tanto en la corona como el interior para reducir el diámetro de la muestra, y en el e"terior para agrandar la perforación y permitir el paso del muestreador con facilidad. En rocas medianament medianamente e duras suele resultar resultar suficiente suficiente emplear brocas con inserciones de carburo de tungsteno en la corona. En rocas suaves, del tipo de lutitas, pizarras, etc., basta usar broca de acero duro en diente de sierra (as velocidades de rotación son variables, de acuerdo con el tipo de roca a atacar. En todos los casos, a causa del calor desarrollado por las grandes fricciones producidas por la operación de muestreo, se hace indispensable inyectar agua fría de modo continuo, por medio de una bomba situada en la superficie. )ambién se hace necesario eercer presión vertical sobre la broca, a fin de facilitar su penetración. El é"ito de una maniobra de perforación rotatoria depende fundamentalmente del balance de esos tres factores principales, velocidad de rotación, presión de agua y presión sobre la broca, respecto al tipo de roca e"plorada. *na vez que el muestreador ha penetrado toda su carrera es preciso desprender la muestra de roca +corazón, que ha ido penetrando en su interior, de la roca matriz. !ara ello se han desarrollado diversos métodos técnicos. !or eemplo, suele resultar apropiado el interrumpir la inyección del agua, lo que hace que el espacio entre la roca y la parte inferior de la muestra se llene de fragmentos de
roca, produciendo un empaque apropiado' otras veces un aumento rápido de la velocidad de rotación produce el efecto deseado .Cuando las muestras de roca son muy largas puede introducirse un muestreador especial que reemplace al usado en la perforación' tal muestreador está provisto de aditamentos para cortar y retener la muestra. -esgraciadamente, con cierta frecuencia ninguno de estos métodos rinde el resultado apetecido y la muestra no es e"traída.
http://documents.mx/documents/metodos-de-sondeos-en-rocas.html http://dearkitectura.blogspot.mx/2013/02/tipos-de-sondeo-en-la-mecanica-desuelos.html
MÉTODOS GEOFÍSICOS
*na de las aplicaciones del método de refracción sísmica en la ingeniería civil es el estudio del subsuelo, para la determinación de las condiciones +meteorización, fracturación, alteración y competencia de la roca, como también para detección de fallas geológicas. Este método mide el tiempo de propagación de las ondas elásticas, transcurrido entre un sitio donde se generan ondas sísmicas y la llegada de éstas a diferentes puntos de observación. !ara esto se disponen en superficie una serie de sensores +geófonos en línea recta a distancias conocidas, formando lo que se conoce como tendido sísmico o línea de refracción. una distancia conocida del e"tremo del tendido, en el punto de disparo, se generan ondas sísmicas con la ayuda de un martillo o por la detonación de e"plosivos, las cuales inducen vibraciones en el terreno que se propagan por el subsuelo y que son
detectadas por cada uno de los sensores en el tendido. (os registros de cada sensor tienen información de la respuesta del terreno en función del tiempo y son conocidos como sismogramas. Estas trazas son analizadas en la refracción sísmica para obtener el tiempo de llegada de las primeras ondas de cuerpo, tanto onda ! como también las llegadas de la onda /, a cada sensor desde el punto de disparo. El análisis e interpretación de estos datos permite calcular las velocidades longitudinales +0p 1m2s3, además de la determinación de los refractores que se pueden asociar a interfaces de los materiales del subsuelo en profundidad, lo que a su vez se puede interpretar litológicamente.
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Funcionamiento del método. (a refracción más com%nmente utilizada corresponde a determinar las primeras llegadas de las ondas de compresión +ondas !. El método se eecuta en base a lo que determina la normativa internacional /)4 - 5666785. /e determinan los valores de velocidad de las ondas ! y de las ondas / en sedimentos y rocas. !ermite la detección de la profundidad del basamento y definición de su relieve, dependiendo de variables como longitud del tendido, energía de la fuente sísmica, frecuencia de los geófonos empleados, rigidez de los suelos, entre otros aspectos. !ara la determinación de módulos geotécnicos +módulo de 9oung y Coeficiente de !oisson que permiten caracterizar y clasificar los suelos, desde un punto de normativa de dise:o.
Limitaciones. !ara que e"ista refracción de las ondas, la velocidad de propagación de estas debe ser estrictamente creciente con la profundidad. En el caso de suelos con capas intermedias de menor velocidad el método no las visualizará +capa ciega. ;equiere disponer de zonas con suficiente e"tensión, ya que la longitud del tendido en superficie está directamente relacionada con la profundidad de investigación que se alcance. -icha profundidad está condicionada por el tipo de fuente activa empleada +entre otros factores como se mencionó anteriormente. Es así, como mediante el uso de martillo se puede alcanzar una profundidad del orden de &<75< metros.
Consideaciones (a precisión del método requiere el uso de un levantamiento topográfico de detalle. /e considera que las ondas longitudinales se propagan a velocidades constantes en cada estrato para cada tendido sísmico +spread, que es la unidad básica de interpretación.
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/i la longitud del perfil supera la e"tensión de un spread, se debe considerar un traslape de geófonos para no perder información de los rayos. El contraste de velocidad entre estratos y el espesor de éstos, debe ser suficientemente alto para que queden representados con claridad en las curvas camino7tiempo.
Ilustración 1 sísmica de refracción con martillo
Ilustración 3 martillo mecanico
Ilustración 2 martillo
http://www.geodatos.cl/sismica.php
