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Exploración geotécnica
MYV establece un modelo geotécnico (perfil de suelos) acorde con la realidad del medio, en interacción con la obra civil, tanto desde el punto de vista geológico como de ingeniería.
MYV cuenta con numerosos equipos para ensayos in situ. Las herramientas principales de MYV son las siguientes:
Exploración Geotécnica: MYV establece un modelo geotécnico (perfil de suelos) acorde con la realidad del medio, en interacción con la obra civil, tanto desde el punto de vista geológico como de ingeniería. MYV cuenta con numerosos equipos para ensayos in situ. Las herramientas principales de MYV son las siguientes:
El sondeo SPT es el más utilizado en Costa Rica y su ejecución se basa en la norma ASTM D1586. Este ensayo tiene sus ventajas y limitaciones, y MYV lo ha utilizado especialmente en proyectos y desarrollos residenciales.
El método rotativo consta de una broca diamantada, conectada a tuberías de que se añaden a medida que avanza la perforación, las cuales extraen muestras de los estratos de roca y/o suelo a cada metro; durante el proceso de rotación, se inyecta agua y/o lodos para facilitar la penetración de la broca y tuberías en el terreno y dar estabilidad a las paredes de la excavación
En geologías o problemas complejos, la participación del Geólogo Ingenieril es fundamental para entender la distribución de los materiales geológicos, así como fenómenos geológicos como erosión, fallamiento local, y otros. El aporte del Geólogo en la exploración es sumamente importante para lograr un entendimiento más preciso de la relación geología – geotecnia – proyecto.
El SDMT (Dilatómetro Sísmico) es un ensayo híbrido, producto de la combinación del DMT estándar (DMT) con un tubo sísmico. Este tubo sísmico es un elemento con dos receptores espaciados 50 cm, utilizado para medir la velocidad de onda cortante (Vs). De la velocidad de onda cortante (Vs), se puede determinar el módulo cortante máximo – para pequeñas deformaciones (Go). SDMT permite obtener un perfil de Vs en una manera rápida y precisa (repetitividad de mediciones entre 1 y 2 %). Adicional a Vs, SDMT permite obtener paralelamente la misma información que se obtiene del DMT tradicional.
MYV cuenta con un cono eléctrico (ASTM D5778) tipo ICONE fabricado por AP van der Berg líder a nivel mundial en fabricación de equipo para exploración in situ. MYV estuvo en interacción con AP para generar un equipo personalizado a las necesidades de MYV. El ICONE utiliza un sistema de adquisición de datos para capturar, de manera digital, la información de los sensores del piezocono (resistencia del cono qc, fricción fs, presión de poros u2, Inclinación Ix, Inclinación Iy). Este grupo de datos se generan cada 1 a 5 cm de profundidad, en toda la longitud del sondeo, a razón de 2 cm /segundo. La información se visualiza en tiempo real, en la pantalla de una computadora Portátil. El piezocono es una herramienta única para estratigrafía, identificación de tipos de suelos y determinación de parámetros geotécnicos para diseño de fundaciones (superficiales y profundas).
A inicios de 2013 MYV adquirió un nuevo modelo de presiómetro llamado Pencel, producido por la empresa canadiense Roctest. El presiómetro Pencel es un presiómetro mono celular utilizado para realizar pruebas de carga en suelos. Su concepción y diseño se basaron en la experiencia desarrollada por Roctest en el uso de otros tipos de presiómetros, como el TEXAM, el cual también posee MYV. El presiómetro Pencel se puede utilizar para adquirir parámetro de diseño para cimentaciones, pilotes y pavimentos.
El ensayo Lefranc, aplicable a suelos, permite hallar el coeficiente de permeabilidad en suelo permeables o semi permeables, de tipo granular, situados por debajo del nivel freático, y en rocas muy fracturadas. Existen dos métodos para realizar el ensayo Lefranc: a nivel constante y a nivel variable. MYV cuenta con los equipos para realizar el ensayo por ambos métodos.
El ensayo Lugeon, aplicable a macizos rocosos, se realiza en el interior de sondeos y permite calcular semi cuantitativamente el coeficiente de permeabilidad de los macizos, en cualquier tipo de litología y nivel de fracturación, y a profundidad. Su aplicación es muy útil para valorar la permeabilidad global de un macizo rocoso, por lo que se utiliza en terrenos poco permeables y cohesivos.
El ensayo triaxial acorde a la norma ASTM D4767 (Standard Test Method for Consolidated Undrained Triaxial Compression Test for Cohesive Soils). El ensayo triaxial multietapas está dirigido a la obtención de parámetros de suelo y la relación esfuerzo-deformación, por medio de la determinación del esfuerzo cortante. La información que se obtiene de este ensayo es la más representativa del esfuerzo cortante, que sufre una masa de suelo al ser cargada
Acorde a la norma ASTM D1587 (Thin-Walled Tube Sampling of Fine-Grained Soils for Geotechnical).
MYV cuenta con un consolidómetro neumático del tipo Karol-Warner Conbel. La ventaja de este equipo es que es muy preciso al utilizar aire comprimido en vez de las tradicionales pesas para aplicar las cargas requeridas en una prueba de consolidación.
Ensayos en suelos (Límites de Atterberg, humedad natural, Gravedad Específica, etc.).
Ensayos en agregados (peso unitario suelto /envarillado, gravedad específica, absorción, granulometrías).
Proctor Estándar / Proctor Modificado.
CBR
La cámara triaxial permite la ejecución del Ensayo de permeabilidad según el ASTM D5084 (Standard Test Methods for Measurament of Hydraulic Conductivity on Saturated Porous Materials using a flexible Wall permeameter)
La versión para perfiles geológicos permite determinar perfiles de velocidad de onda cortante (Vs) hasta profundidades de 30 metros. Estos perfiles de Vs pueden ser útiles para diferentes aplicaciones, incluidas las siguientes: Análisis de respuesta dinámica de suelos, diseño de fundación para máquinas vibratorias, determinación del período natural (Tn) del perfil de suelos, clasificación del tipo de perfil según el CSCR-2010 (S1, S2, S3 o S4), determinación de VS30 (Velocidad de onda cortante ponderada en los primeros 30 metros de profundidad).
El ensayo FVT es conocido como el ensayo de veleta, y su ejecución sigue la norma ASTM D2573. Con el objeto de hacer su ejecución lo más especializada posible, MYV trajo desde Noruega la versión de Veleta comercializada por Geonor (brazo comercial del NGI – Norwegian Geotechnical Institute).
MYV cuenta con equipo especializado para extracción de muestras inalteradas de suelo requeridas para ensayos de resistencia y deformabilidad. El tubo muestreador se inserta en el terreno con tecnología de empuje tipo CPT y es un muestreador diseñado por PAGANI (Campeonatore). El diámetro nominal de la muestra extraída es de 3 pulgadas (76 mm). Adicionalmente, MYV construyó un sistema propio para extraer la muestra del tubo muestreador, por medio de un pistón activado con aire comprimido, lo cual reduce la alteración. El estándar ASTM que aplica a este proceso de extracción de muestras es el ASTM D1587-08 (Standard Practice for Thin-Walled Tube Sampling of Soils for Geotechnical Purposes).
El ensayo de dilátometro (DMT, ASTM D6635 y Eurocode 7 – Part2) consiste en empujar una cuchilla plana ubicada al final de una serie de barras. Una vez que se alcanza la profundidad de ensayo, una membrana circular delgada de acero, localizada a un lado de la cuchilla, se empieza a expandir horizontalmente contra el terreno. Esta expansión se efectúa mediante inflado con gas Nitrógeno. La presión que registra el manómetro en superficie se determina para tres momentos específicos del ensayo: p0, p1 y p2. La membrana se desinfla y la cuchilla plana se avanza a la siguiente profundidad de muestreo. La aplicación principal del DMT es la estimación de Asentamientos de estructuras en depósitos de Arcilla o Arena, así como la determinación de la resistencia de arcillas y arenas. Otras aplicaciones son las siguientes: control de compactación, detección de superficies de falla en taludes, estimación del potencial de licuefacción, cálculo de pilotes bajo carga lateral y otros problemas geotécnicos utilizando los parámetros de suelo para los que el DMT provee valores estimados.
El ensayo de penetración con cono (CPT – Cone Penetration Test) consiste en introducir en el suelo una pieza de forma cónica vinculada a una célula de carga que mide en forma continua la resistencia del suelo a la penetración de la puntera cónica (qc). También mide en forma simultánea la resistencia a la fricción lateral (fs) que ofrece el suelo al paso de una pieza cilíndrica ubicada inmediatamente arriba de la punta cónica.
El presiómetro TEXAM es utilizado para ejecutar ensayos de carga in situ a diferentes profundidades. Ha sido desarrollado para ofrecer un tipo de presiómetro más fácil de manejar.
MYV es utiliza el presiómetro en aquellas geologías que no sean penetrables con el Dilatómetro Marchetti o el Piezocono. Su ventaja principal es que permite obtener curvas completas de esfuerzo–deformación en el suelo y es muy útil para calibrar modelos geotécnicos de elemento finito (FEM).
El PANDA es un penetrómetro dinámico ligero, con energía de impacto variable. El principio básico de este equipo consiste en hincar un tren de barras de 50 cm de longitud, provisto de una punta cónica metálica, la cual puede ser de 2 cm2 o de 4 cm2. El ensayo PANDA ofrece un estudio geotécnico inicial, ya que define la resistencia del terreno, y proporciona un mejor asesoramiento para la cimentación.
Un dispositivo de datos electrónico registra toda la información e inmediatamente calcula la resistencia dinámica del cono (qd). En cada golpe se registra automáticamente la profundidad y la velocidad de impacto del martillo.
Análisis y diseño geotécnico: Con herramientas numéricas basados en Método de Elementos Finitos (FEM) y Método de Equilibrio Límite (LEM), MYV predice la respuesta mecánica del terreno bajo cargas estructurales, definida en términos de deformaciones y esfuerzos. Posteriormente, mediante un análisis técnico–económico, MYV optimiza el diseño geotécnico–estructural de cimentaciones, muros y otros elementos estructurales en interacción con el terreno.
Condiciones de servicio (asentamientos) y condiciones últimas (falla por cortante) de pilotes hincados, pilotes preexcavados, micropilotes y otros. Se incluye el diseño del acero de refuerzo, determinaciones geométricas (longitud, diámetro), etc.
MYV tiene herramientas convencionales para determinar el factor de seguridad (FS) para el análisis de estabilidad de taludes, mediante métodos de equilibrio límite (Bishop, Janbu, Spencer). La implementación de estos métodos se limita a modelos 2D.
Por otro lado, el análisis FEM con Midas GTS permite el uso de métodos más avanzados como el método “reducción c – phi” en modelos 2D y 3D. Con este método, es factible determinar tanto el factor de seguridad como el modo de ruptura (superficie de ruptura más probable).
MYV tiene experiencia en el análisis y diseño de reparación/mitigación de todo tipo de deslizamientos: flujos de lodos, flujos de detritos, derrumbes en carreteras, deslizamientos traslaciones, deslizamientos rotacionales, deslizamientos roto-traslaciones, caída de bloques, deslizamientos en macizos rocosos (cuñas, deslizamiento planar, volcamiento o toppling, etc.), entre otros. Entre las soluciones de estabilización, MYV maneja: refuerzo con pilotes, muros de retención, trincheras de drenaje, trincheras de cortante (shear keys), sistemas convencionales de drenaje, rellenos de contrapeso, etc.
MYV tiene experiencia en el análisis y diseño de métodos de mejoramiento del terreno (Ground Improvement) tales como Inclusiones Rígidas, terreno reforzado con geosintéticos, columnas de grava, Compactación Dinámica, Reemplazo Dinámico, Consolidación por Sobrecarga, etc.
MYV tiene experiencia en el análisis y diseño de métodos de muros de retención de diferentes tipos tales como: muros de tierra armada, muros de geotextil, rellenos de suelo reforzado, muros de gaviones, muros de concreto reforzado, muros de mampostería, muros de pilotes, muros de soil nailing (suelo clavado), pantallas ancladas, entre otros.
MYV también puede analizar y resolver problemas geotécnicos atípicos o especiales, tales como: socavación en puentes, suelos expansivos, suelos colapsables, suelos con potencial de licuefacción, suelos orgánicos, suelos blandos, rellenos artificiales mal compactados y análisis forenses.
MYV brinda servicios de seguimiento geotécnico y de materiales durante la etapa constructiva del proyecto específico. Esto incluye las siguientes actividades: pruebas de fondo de placa, revisión del nivel de desplante de placas, revisión y seguimiento de materiales de construcción, sugerencias y medidas correctivas con respecto a problemas durante la marcha, sugerencias para excavación, protección de taludes, control de erosión, etc.
Adicionalmente, se incluye el diseño y ejecución de pruebas de carga en placas (Plate Load Test), así como pruebas de carga en pilotes y micropilotes. Para el año 2011, MYV tiene proyectado incluir en sus servicios constructivos, la instalación y lectura de Celdas Osterberg para verificar la capacidad por punta y fricción, contra desplazamiento, de pilotes preexcavados.
MYV tiene disponible el uso de pruebas tipo SE / IR (Sonic Echo / Impulse Response) para verificar la integridad de pilotes hincados y pilotes preexcavados, durante la etapa constructiva. Adicionalmente, también contamos con el método SIR (Slab Impulse Response) para verificar la integridad de losas de contrapiso y losas de cimentación.
Por último, MYV cuenta con tecnología tipo PROFOMETER para detección y caracterización de acero de refuerzo: ubicación, orientación, recubrimiento y diámetro de barra, entre otros. Esta tecnología es muy útil para un Ingeniero Inspector con el objeto de verificar características del acero de refuerzo en un elemento que ya ha sido colado.
CIH (Clegg Impact Hammer) permite obtener el CIV (Clegg Impact Value) que es correlacionable con CBR y %Compactación. Por medio del CIH, es posible efectuar un barrido por el relleno que se está compactando hasta efectuar 20 ensayos en menos de 20 minutos y definir espacialmente zonas con problemas de compactación. Por medio del monitoreo en tiempo real, es factible indicarle al contratista dónde están los problemas y cómo corregirlos.
DCP (Dynamic Cone Penetrometer) permite verificar varias capas de relleno con un espesor sumado hasta 1 metro. Esto contrasta con el CIH que sólo permite chequear capas individuales (hasta 25 – 30 cm de espesor). El DCP permite encontrar capas sueltas ocultas entre capas que están cumpliendo. De esta manera, el ensayo DCP es un ensayo que permite detectar problemas, posterior a la finalización de un relleno de hasta 1 metro de espesor.
Muestreo y falla de cilindros de concreto. Revenimiento convencional con cono. Revenimiento con K-Slump Tester para verificaciones rápidas. Seguimiento y control de calidad de calidad de la producción del concreto por medio de técnicas estadísticas novedosas tales como: SPC (Statistical Process Control), PWL (Percentage Within Limits) y CUSUM. Introducción en el país del FCT (Fresh Concrete Tester) para determinación rápida y simultánea de parámetros importantes del concreto fresco como Temparatura, Revenimiento, Relación Agua /Cemento, Resistencia potencial a 28 días, etc. Uso del presurímetro tipo B para medición del contenido de aire en cualquier mezcla de concreto fresco.
Extracción y falla de núcleos de concreto en elementos estructurales (vigas, columnas y losas). La extracción se puede efectuar con nuestra Saca Núcleos (Core Drilling Machine) Marca Milwaukee para diámetros de 4 pulgadas y 6 pulgadas. Pruebas no destructivas por medio de Esclérometro. Pruebas no destructivas por medio de SASW-s (Análisis Espectral de Ondas Superficiales, versión estructural). MYV también cuenta con el CTG – SASW que combina simple y compacta las técnicas de IMPACT ECHO y SASW para tener una revisión no destructiva de la calidad del concreto endurecido (resistencia, espesor de elemento y presencia de defectos).
Determinación de la integridad de pilotes conforme a la norma ASTM D6760, con este ensayo se puede verificar la integridad del pilote utilizando un pulso ultrasónico a través de ductos previamente instalados.
Para el control de compactación, MYV toma decisiones y correcciones antes de iniciar el proceso de compactación para asegurar el producto final compactado. En ese sentido, primero se revisa la humedad del material a compactar por medio de tecnologías tipo TDR (Time Domain Reflectometry) y Capacitancia (ECHO), las cuales permiten el control de humedad en pocos minutos. Si el material se encuentra muy seco o muy húmedo con respecto a la humedad óptima, es factible recomendar medidas correctivas y determinar directamente en sitio cuando se alcance una humedad cercana a la óptima.
Integridad de pilotes por el método de impacto a bajas deformaciones. La prueba de integridad es un ensayo que trata principalmente de determinar la variación de las características del concreto de los pilotes de cimentación en toda su longitud. La forma usual del ensayo consiste en la colocación de un acelerómetro de alta sensibilidad en la cabeza de los pilotes a prueba, y en la aplicación de golpes con un martillo instrumentado. Asimismo, nuestra metodología se realiza utilizando también un geófono para, de una manera redundante, llegar al mismo resultado.
