BS 5930

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Siete factores a tener en cuenta en esta etapa son: idoneidad del sitio para las obras propuestas, economía y adecuación del diseño, método óptimo de construcción con referencia a posibles problemas debido al suelo y al agua subterránea. El efecto de los cambios en el suelo y el medio ambiente debido a las obras y, por lo tanto, el efecto en las obras de estos cambios. Consideración de idoneidad en una selección de sitios. Y finalmente, las obras existentes y sus implicaciones. Si un sitio se ha utilizado en el pasado, este es un factor importante en la investigación, minería, canteras, vertederos o eliminación de residuos, usos industriales, factores arqueológicos o ecológicos pueden tener una influencia en las obras previstas. El costo de una SI es bajo en relación con el costo del proyecto y cuando se realiza minuciosamente puede ser un ahorro significativo más adelante. Las investigaciones deben evaluar la naturaleza del suelo y del agua subterránea. El tamaño y la naturaleza de las obras tendrán una influencia en las investigaciones, al igual que su uso anterior como sitio o la contaminación del suelo o del agua subterránea. Se considerará en 3 etapas. Primero un estudio documental para recopilar la información anterior en la medida de lo posible. Cuando un sitio está contaminado, es apropiado planificar en esta etapa los procedimientos de seguridad para cualquier investigación posterior. También es conveniente planificar los detalles de dichas investigaciones. Se deben utilizar registros existentes, autoridades locales, la industria, bibliotecas, mapas topográficos actuales o antiguos, fotografías aéreas e incluso información anecdótica. En esta etapa también se debe realizar un reconocimiento del sitio, que incluya una inspección visual minuciosa de cualquier área de tala expuesta y el registro del nivel de vegetación. Asimismo, se debe tomar nota del entorno. Posteriormente, se lleva a cabo una investigación más detallada y, finalmente, una revisión de la construcción; estos aspectos se abordarán más adelante.

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Este estudio es una continuación natural del estudio documental, con objetivos similares: obtener información suficiente para el diseño y evaluar los riesgos. Dependiendo de las obras, las investigaciones variarán; por ejemplo, se deben determinar los defectos de las obras existentes, los deslizamientos de tierra o las nuevas obras, el perfil del suelo y las condiciones del agua subterránea . Se deben investigar los cambios temporales o permanentes, lo que incluye cambios en las tensiones y deformaciones, el contenido de humedad, la resistencia y la compresibilidad. Ciertas áreas tendrán minas antiguas y cavidades subterráneas que requieren investigación. Se debe dedicar suficiente tiempo a la investigación del terreno antes de diseñar las obras, lo que puede implicar predecir las condiciones del terreno en diferentes épocas del año. Debido a la posible flexibilidad y magnitud de una investigación, se debe proporcionar supervisión, equipo, pruebas, personal y auditorías adecuados de manera segura. El alcance de la investigación del terreno puede depender de muchas variables, como las características del sitio, la disponibilidad de equipo y personal, y los costos de los métodos. Debe cubrir todo el terreno afectado por tensiones y deformaciones con la profundidad y amplitud adecuadas. Para investigar el terreno se utilizan excavaciones, sondeos y estudios geofísicos. Las investigaciones intrusivas deben planificarse cuidadosamente, incluyendo la ubicación, el espaciado y el relleno. El estudio geotécnico debe proporcionar información suficiente para tomar decisiones acertadas sobre el diseño y la selección de materiales de construcción . Las condiciones y la accesibilidad del sitio pueden influir en el equipo utilizado. Dado que la determinación de las condiciones del agua subterránea es importante, en ocasiones se utilizan piezómetros . Las condiciones del terreno, desde roca y grava hasta limos y arcillas, determinarán el equipo y el método empleados en las investigaciones geotécnicas, así como la presencia de suelos reconstituidos, contaminados o inundados. Se recurre a especialistas geotécnicos para la investigación e interpretación de los resultados.

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Esta sección es más específica con respecto a cómo se investiga el terreno utilizando métodos como excavación o perforación. La frecuencia de muestreo y ensayo se puede decidir teniendo en cuenta lo siguiente: la determinación del carácter y la estructura de todos los estratos y las condiciones del agua subterránea, la determinación de las propiedades de los estratos y el uso de técnicas especiales si las técnicas "normales" no dan resultados satisfactorios. Las calicatas superficiales alcanzan una profundidad máxima de 4 a 5 metros; los registros completos deben incluir la ubicación y orientación de la calicata y el frente registrado. Las muestras deben tomarse tan pronto como se abra la calicata y cerrarse correctamente lo antes posible; sin embargo, hay ventajas en dejarlas abiertas durante un tiempo. Se toman muestras de calicatas profundas y pozos en ciertos sitios si es necesario y, si están por debajo del nivel freático, el proceso puede volverse más complejo. Las barrenas son de uso común. Hay dos tipos de perforación rotativa: perforación de pozo abierto y perforación de testigo. La selección del tipo y método utilizado puede depender de las condiciones del terreno y las limitaciones de tiempo y costo. Los testigos recuperados deben mantenerse lo más cerca posible de su estado natural hasta que se almacenen. En la mayoría de los casos, inevitablemente se produce una alteración. Otro método es la perforación por lavado, que es más aplicable a arenas, limos y arcillas. Sin embargo, estos métodos no son representativos del carácter y la consistencia de los estratos penetrados. Las condiciones del agua subterránea se determinan a partir del nivel freático en los pozos y el uso de piezómetros de tubería vertical, hidráulicos, eléctricos y neumáticos. Las muestras de agua deben ser representativas y almacenarse en recipientes adecuados. El relleno debe compactarse bien para evitar el flujo de agua subterránea hacia cualquier acuífero inferior y/o asentamiento. Se puede utilizar lechada a base de cemento; también se utiliza bentonita para disminuir la retracción. La calidad del muestreo se puede clasificar según su alteración y otros factores, como suelo húmedo o seco. Los muestreadores deben cumplir con la norma. El muestreo adopta diferentes formas, por ejemplo, muestreo continuo, muestreador de arena y ventana, y muestreo en bloque. Debido al costo de la adquisición de muestras, estas deben tratarse con sumo cuidado. Deben establecerse buenos métodos de manipulación y etiquetado.

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Estos métodos se utilizan cuando las pruebas de laboratorio no son suficientes para determinar las propiedades requeridas del terreno. Las muestras de laboratorio a veces no se consideran representativas y presentan una calidad insuficiente en cuanto a tensión, presión de poros y grado de saturación. Las discontinuidades en el terreno también pueden justificar la realización de pruebas de campo. El tamaño de las muestras depende de la naturaleza del terreno y del tipo de prueba. Los sondeos son de uso común. El SPT es una prueba sencilla y económica que puede proporcionar información útil a un contratista de pilotes. El sondeo se utiliza para determinar la resistencia al corte de un suelo; los materiales con limo o arena gruesa pueden dar lugar a resultados poco fiables. La permeabilidad se determina estableciendo si el acuífero correspondiente es confinado o no confinado, teniendo en cuenta las fluctuaciones normales del acuífero. La instalación del sondeo puede influir en las tensiones. Para una prueba fiable, esta debe ir seguida de un sondeo de bombeo. Los sondeos también se utilizan para medir la impermeabilidad del terreno inyectado y la permeabilidad de las cimentaciones de presas; también se pueden obtener datos de resistencia y deformación. Existen muchos tipos: mecánicos, hidráulicos y neumáticos, siendo estos últimos los más populares. Es esencial un pozo limpio con un obturador correctamente colocado (a veces se usa mortero de cemento). Los registros geofísicos de los pozos utilizados se pueden tomar al mismo tiempo, lo que mejora el valor de los resultados. Las pruebas de presiómetro se utilizan para determinar la tensión, la rigidez y la resistencia del terreno a investigar. Se puede utilizar en la mayoría de los tipos de terreno. Hay tres tipos principales: perforación previa, perforación propia y perforación a presión. La perforación debe causar el mínimo daño posible al terreno. Se utiliza un método de descarga y recarga de aproximadamente tres veces para obtener un valor preciso de rigidez. El sondeo desde la superficie se realiza utilizando una varilla de acero. Se utiliza principalmente en una etapa preliminar, también es útil para verificar el terreno circundante, pero no es adecuado en suelos con cantos rodados y guijarros. El sondeo estático se realiza principalmente con el uso de sensores eléctricos. Es rápido y económico. El bombeo permite determinar las condiciones del agua subterránea utilizando pozos de bombeo y observación. La interpretación de los datos puede ser compleja y se clasifica en estados estacionarios y no estacionarios. Las pruebas de densidad se realizan utilizando el promedio de tres resultados para obtener un resultado significativo. El uso de la prueba de sustitución de arena y la prueba de corte de núcleo son comunes, y también se utilizan los métodos de sustitución de agua, globo de goma y nuclear. Los datos de las pruebas in situ son importantes para el diseño de obras. Se puede determinar la medición de esfuerzos en rocas y suelos. Las pruebas de apoyo se utilizan para determinar la resistencia al corte y las características de deformación de un suelo. Las pruebas de corte in situ se realizan utilizando un sistema similar a la prueba de caja de corte de laboratorio. Las pruebas a gran escala deben evaluarse caso por caso. Falla o asentamiento de taludesEl análisis de una estructura tras la realización de pruebas de campo son ejemplos de fenómenos que pueden considerarse como análisis retrospectivo, el cual puede llevarse a cabo con éxito cuando se acompaña de una investigación completa para determinar las condiciones del terreno y del agua subterránea. Los estudios geofísicos pueden ser útiles en la investigación de emplazamientos para determinar capas de roca y otras características geológicas, localizar acuíferos, depósitos minerales, cavidades (naturales o artificiales) y propiedades geotécnicas del terreno. Se utilizan, entre otros, métodos de resistividad eléctrica y sísmicos. Este es un campo especializado. El asesor geofísico debe participar en todas las etapas. La experiencia ha demostrado que se debe tener cuidado al redactar las especificaciones para este tipo de trabajo, entre otros factores.

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Estas pruebas se realizarán para describir y clasificar muestras, investigar el comportamiento fundamental de suelos y rocas, y obtener parámetros de suelo y roca en función de los requisitos de diseño. La naturaleza del terreno y el tipo de suelo, la calidad y la representatividad de la muestra, el método de análisis propuesto, los requisitos del diseño y las capacidades del laboratorio son factores clave en las pruebas de laboratorio. Un manejo, etiquetado y almacenamiento adecuados facilitarán las pruebas. La experiencia práctica y la habilidad en las pruebas son invaluables y permiten realizar predicciones fiables. La calidad de la muestra debe tenerse en cuenta durante las pruebas, y es deseable presentar resultados inequívocos.

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Los resultados de las investigaciones del terreno pueden ser necesarios incluso después de la eliminación de las muestras, quedando solo las descripciones del suelo como base; por esta razón, es importante proporcionar descripciones precisas. Los diseñadores también utilizan la experiencia previa con materiales de propiedades similares. La calidad de las muestras debe reflejarse en la descripción. Las características del suelo se basan en la granulometría de las partículas más gruesas y la plasticidad de las partículas más finas. Las descripciones principales deben ser concisas, pero pueden ir seguidas de detalles adicionales si procede, como la densidad, las discontinuidades, la estratificación, el color, los tipos de suelo compuestos, el tipo de suelo principal, el nombre del estrato, la formación geológica , la edad y el tipo de depósito y la clasificación.

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Los informes de campo son completados por perforadores, ingenieros y técnicos . Dichos informes deben alentar al operador a registrar todos los datos necesarios para la interpretación pertinente, el diseño o las acciones necesarias para trabajos nuevos o correctivos. Con el tiempo, las muestras se destruyen y el único registro disponible puede ser el informe de campo; por ello, debe redactarse correctamente. Se debe registrar y comentar la descripción del terreno, el agua subterránea, los pozos y otros factores, y también se pueden hacer recomendaciones en materia de seguridad y diseño.