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Exploración del suelo.
Ensayes de suelos. Además de los ensayes generales a que se pueden
someter los suelos para conocer sus características físicas elementales, existen
varias pruebas especiales que miden su compresibilidad, resistencia,
permeabilidad y otras propiedades interesantes. De las pruebas generales, baste
decir que permiten la clasificación de los suelos en grupos y que esta
clasificación es suficiente en muchos casos para anticipar cualitativamente el
comportamiento probable del material. En cuanto a las pruebas especiales, tratan
de medir en forma más o menos directa determinado comportamiento específico,
para poder cuantificar en forma correspondiente la manifestación de dicha
propiedad en la obra misma. Así, en la prueba de consolidación, se comprime una
pastilla inalterada del suelo por medio de cargas controladas, y se miden las
deformaciones que sufre a medida que pasa el tiempo. De esta prueba se obtienen
datos que intervienen en el cálculo de los asentamientos probables de una
cimentación y el tiempo en que éstos se completarán. En las pruebas de
compresión axial, compresión triaxial esfuerzo cortante directo y corte simple,
se mide la resistencia de los suelos y se puede, con este dato, calcular la
estabilidad de un talud de tierra, las presiones en un muro de contención o en
un túnel y la capacidad última de carga en un cimiento.
La prueba de permeabilidad mide la cantidad de filtración de agua que es de
esperarse en un estrato dado; la de capilaridad indica la velocidad del
movimiento de la humedad dentro del suelo; las de Proctor, Porter, Valor
Soportante, Valor Cementante y otras más, tienen fines precisos para el diseño
de los pavimentos y los ensayes químicos vienen a complementar frecuentemente la
información que conduce al conocimiento de los suelos y de su comportamiento
probable. La forma como se aplican estos datos para traducirlos en
recomendaciones para el diseño de la cimentación es dominio de la mecánica de
los suelos, ciencia ésta que integra para sus fines las aportaciones que a ella
hacen otras disciplinas del saber, como lo son la mecánica de los fluidos, las
teorías de la elasticidad y plasticidad, la química coloidal, la geología, la
geofísica y muchas más, sobre una base fundamental de conceptos matemáticos y
mecanísticos. La justipreciación del valor que tienen las predicciones y
soluciones que proporciona un estudio de mecánica de los suelos, aún en obras de
poca envergadura, ha colocado a esta rama de la Ingeniería en un lugar muy
importante en nuestro país, contándose actualmente con numerosos laboratorios
oficiales y particulares que se dedican a esta suerte de investigaciones.
EXCAVACIONES. De acuerdo con el tipo de terreno y el volumen de ella, una
excavación puede ser hecha por diferentes métodos. En terrenos suaves:
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A mano. El sistema más sencillo es aquél en que se utiliza la pala y el
pico como herramienta de ataque y la carretilla o el "chunde" (canastilla de
mimbre) como elementos de transporte. Generalmente los operarios se organizan
por parejas, ocupándose uno del ataque y otro del transporte del material
excavado. Este sistema tiene el defecto de ocupar gran cantidad de mano de obra,
cuando la excavación es de cierta importancia, y de no permitir la ejecución
económica de excavaciones de gran profundidad. No obstante esto, dado que en
México la mano de obra es relativamente barata, es éste el procedimiento más
usado para la excavación en predios urbanos limitados por edificios colindantes.
De acuerdo con el tipo de terreno y el volumen de ella, una excavación puede ser
hecha por diferentes métodos. La excavación efectuada por un hombre debe tener
un ancho mínimo de 60 cms. en profundidades no mayores de 1 a 1.50 mts, y, si la
profundidad es mayor, el ancho deberá ir aumentando 50 cms. más por cada metro
de profundidad. La profundidad máxima para que el individuo que excava pueda
traspalear la tierra a la superficie es de 2.50 a 3 metros. Cuando se hagan
excavaciones, como ya se dijo, en predios urbanos de pequeñas dimensiones en
que, por su tamaño, no es posible trabajar con máquinas, se usa entonces el
sistema de pala y pico ya descrito. Debe, en este caso, proyectarse
perfectamente la circulación de peones, evitando todo tipo de cruces entre los
que van llenos a descargar hacia el tiradero y los que vienen de regresa,
procurando que los carriles de tránsito tengan la suficiente amplitud y presten
seguridad para así evitar accidentes tan comunes en este tipo de trabajos. Es
también conveniente estudiar y determinar la forma en que será sacado el
producto de la excavación del lugar de la misma, y establecer el circuito en tal
forma que sufra las menores interrupciones posibles por cruces o mal proyecto.
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Mecánicas. Si la excavación por hacer es de grandes dimensiones y de gran
profundidad, el procedimiento más económico, sin duda alguna, es hacerla con
máquinas. Las máquinas más usuales para este tipo de trabajos en construcción
urbana son las excavadoras de tipo de pala mecánica o las dragas, como se
ilustran en la figura. Estas máquinas generalmente están accionadas por motores
de gasolina o diessel, y su herramienta de ataque es un cucharón de acero con
fondo movible y provisto de dientes. Este cucharón, en e) caso de las
excavadoras de pala mecánica, está colocado al extremo de un brazo rígido que se
mueve por medio de cables sobre una pluma fija a la caseta del motor. La
capacidad de los cucharones varía desde 3m3 hasta 4m3 de acuerdo con la potencia
de la máquina; el acarreo del material producto de la excavación se efectúa
generalmente por medio de camiones. En el caso de zanjas de gran longitud y
profundidad, pero de pequeña anchura, la herramienta más económica es una
máquina llamada zanjadora la cual efectúa la excavación por medio de una banda
de canjilones de ataque como se ilustra. El acarreo del material excavado se
realiza por medio de camiones y es propio para usarse en terrenos blandos y aún
en terrenos arenosos o conglomerados de poca resistencia. Algunas veces para la
construcción de terraplenes o grandes rellenos, se utiliza, en la excavación de
los bancos de préstamo, otro tipo de maquinaria, que consiste en un elemento
automóvil que arrastra una escrepa, la cual, a la vez, sirve para excavar y
transportar el material. Esta escrepa generalmente es arrastrada por un tractor
montado sobre orugas o sobre llantas neumáticas, pero hay máquinas que están
constituidas por escrepa y elemento tractor en una sola unidad. (Colaborado por:
Pedro E. Montesco)
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