Calicatas geotécnicas: Uso, muestreo y ventajas e inconvenientes

Calicatas en exploración geotécnica

La forma más rápida, directa y económica de reconocer la zona más superficial del terreno es la excavación a cielo abierto de zanjas o calicatas.

Se realizan de forma manual o mecánica siendo lo más habitual mediante retroexcavadoras mixtas, aunque también son frecuentes el uso de miniexcavadoras o excavadoras.

El ensayo consiste en la excavación de una zanja mediante maquinaria de anchura igual a la del cazo de la máquina, por una profundidad equivalente a la máxima permitida por la maquinaria, normalmente profundidades inferiores a los 4 metros, esto depende de la estabilidad del terreno. Son rápidas en su ejecución y de bajo coste.

Suelen emplearse conjuntamente con ensayos de penetración dinámica ya que, por un lado, se identifica el terreno y se toman muestras y, por otro, se conoce la resistencia del terreno.

Utilización calicatas prospección

Se realizan para:

• Observar directamente la litología del terreno.
• Reconstruir la estratigrafía superficial del terreno.
• Conocer la profundidad de la roca y sus propiedades geotécnicas superficiales.
• Detectar niveles freáticos superficiales.
• Extraer muestras para ensayos a distintas profundidades.
• Obtener, informaciones sobre la excavabilidad del material y la estabilidad, a corto plazo, de las paredes de la excavación.

Este tipo de reconocimiento puede realizarse para:

• Profundidad de reconocimiento moderada (<4 metros) y excepcionalmente con profundidades mayores en terrenos que requieran poca entibación.
• Terrenos excavables con pala o manualmente.
• Ausencia del nivel freático o cuando existan aportaciones de agua moderada en terrenos de baja permeabilidad.
• Terrenos preferentemente cohesivos.
• Terrenos gruesos en los que las perforaciones de pequeño diámetro no serían representativas.

Toma de muestras en calicatas

Pueden tomarse muestras inalteradas y más frecuentemente muestras alteradas.

Muestras alteradas en calicatas

Se realizan durante la excavación a la cota deseada. Estas muestras se pueden tomar bien con el cazo de la máquina, previa limpieza del fondo del pozo; o manualmente extrayendo el material del fondo o de las paredes.

La cantidad de muestra a tomar depende de la granulometría de los materiales y del tipo de ensayo a realizar. Para terrenos arcillosos o arenosos y ensayos de identificación suele ser suficiente con 2 o 3 kg Una vez cogida la muestra se debe sellar convenientemente y registrarla con los datos de la obra, identificación de la calicata, profundidad y número de muestra. Para ensayos de compactación (ensayo Proctor y ensayo CBR) son necesarios al menos 2 sacos (50 kg).

Muestras inalteradas en calicatas

El tamaño de las muestras inalteradas está condicionado a las exigencias de los ensayos de laboratorio. Los diámetros más usados están comprendidos entre 55 y 100 mm. La longitud mínima de la muestra debe permitir obtener un tramo central suficientemente largo, lo más intacto posible, ya que es inevitable una cierta alteración de los extremos de la muestra. En el transporte de las muestras inalteradas debe evitarse el calor, las vibraciones y los golpes. Su almacenamiento hasta la realización de los ensayos se efectúa en la cámara húmeda del laboratorio

Pueden tomarse muestras inalteradas mediante muestras en bloque del fondo o pared de la calicata o tomamuestras de filo cortante. Una vez tomada la muestra se procede al parafinado de la muestra con una marca legible donde que registrada la obra, profundidad y número de la muestra.

Ventajas e inconvenientes calicatas en investigación geotécnica

Ventajas

• Observación directa y amplia del terreno.
• Mejorar diagnosis de rellenos.
• Tomar muestras alteradas, inalteradas y de agua.
• Rapidez de ejecución y bajo coste económico.

Inconvenientes

• Profundidad de reconocimiento limitada.
• Materiales necesariamente “ripables” con retroexcavadora.
• Problemas de desmoronamiento de paredes impidiendo la observación.
• Alteran las características resistentes del terreno afectado por la excavación.
• Presencia de nivel freático.