Sondeo de suelos_ Estudios geotecnicos de ingeniería civil

Presentación de sondeos y pruebas de laboratorio geotécnico

1. Universidad Autónoma de
Yucatán
Equipo 3
26 de agosto 2025
TECNICA DE EXPLORACIÓN SAC
PRUEBAS TRIAXIAL Y CORTE
DIRECTOADA 4
Herrera Castillo Aremy Montserrat
Mendoza García Claudette
Mora de la Cruz Rosa
Ramírez García María Regina

2. El presente trabajo aborda métodos de campo y de laboratorio que permiten
evaluar la resistencia y el comportamiento del subsuelo.
EL ANÁLISIS DEL COMPORTAMIENTO MECÁNICO DE LOS SUELOS ES
FUNDAMENTAL EN LA INGENIERÍA GEOTÉCNICA, YA QUE DE ELLO DEPENDE
LA SEGURIDAD Y EFICIENCIA DE LAS CIMENTACIONES Y DEMÁS
ESTRUCTURAS.
SAC
INTRODUCCIÓN
PRUEBA TRIAXIAL
PRUEBA DE
CORTE DIRECTO

3. El Sondeo de Avance Controlado (SAC) es una técnica de
exploración geotécnica que consiste en registrar la velocidad de
perforación al avanzar cada tramo de 25 cm en el suelo.
Sirve para investigar con base en la resistencia, los materiales que
se vayan detectando durante la perforación, si existen anomalías
como cavidades, rellenos blandos o cualquier tipo de alteración en el
subsuelo.
TECNICA DE
EXPLORACIÓN SAC

4. PLANEACIÓN DEL
ESTUDIO:
Localizar zona de
estudio.
OJOOJO
NO EXITE UNA NORMA EXCLUSIVANO EXITE UNA NORMA EXCLUSIVA
PARA SAC, SE SIGUEN LAS NORMASPARA SAC, SE SIGUEN LAS NORMAS
PARA EL ENSAYO DE PENETRACIÓN.PARA EL ENSAYO DE PENETRACIÓN.
PERFORACIÓN CONTROLADA:
Se inicia la perforación por gravedad o
con inyección de agua. En cada tramo
prefijado, se detiene la máquina para
medir el tiempo o revoluciones
necesarias en avanzar.
REALIZACIÓN DEL SAC
INSTALACIÓN DEL EQUIPO:
Se dispone un equipo de
perforación rotativa (torre de
barrenación).
REGISTRO DE DATOS:
profundidad, tiempo o
revoluciones por tramo,
recuperación de recortes,
nivel freático, caudales,
presiones y muestra.
DETECCIÓN DE ANOMALÍAS:
Avance rápido indica huecos o
suelos blandos; lento indica roca
o obstrucciones.
FINALIZACIÓN E
INTERPRETACIÓN:
Con los datos se elabora el
perfil geotécnico,
identificando capas, vacíos
y fracturas.

5. PERFIL
ESTRATIGRÁFICO
Resistencia a la
penetración
Estratigrafía
Cavidades o huecos
Perfil estratigráfico

6. Este método se basa en someter a una probeta cilíndricas,
preparada con una relación de dos veces el diámetro y que se
encuentra confinada por una presión hidráulica. Esta es sometida
a una carga vertical constante, hasta provocar una ruptura.PRUEBA TRIAXIAL

7. Tipo de ensayo
Proceso de
consolidación
Proceso
de
rotura
Parámetros
obtenidos
Observaciones
UU Sin consolidación y sin
drenaje.
No hay drenaje
No hay
drenaje
Cu y φu
No se mide la presión intersticial. El
proceso de rotura es rápido.
CU con consolidación y sin
drenaje.
Hay drenaje
No hay
drenaje
Cu y φu
No se mide la presión intersticial. El
proceso de rotura es rápido.
CD Con consolidación y con
drenaje. Hay drenaje
Hay
drenaje
Cd y φd
Se mide la variación de volumen del
agua intersticial. Velocidad de
rotura adecuada para que no se
generen tensiones intersticiales
durante el proceso de rotura.TIPOS DE PRUEBA TRIAXIAL

8. DISPOSITIVO DE CARGA
AXIAL
DISPOSITIVO MEDICIÓN DE
CARGA AXIAL
EQUIPO UTILIZADO
CÁMARA DE COMPRESIÓN
PISTÓN DE CARGA
DISPOSITIVOS DE
CONTROL DE PRESIÓN Y
VACÍO
DISPOSITIVOS DE
MEDICIÓN DE PRESIÓN Y
VACÍO
DISPOSITIVO DE MEDICIÓN
DE CAMBIO DE VOLUMEN
INDICADOR DE
DEFORMACIÓN
TAPA Y BASE DEL
ESPÉCIMEN
DISCOS POROSOS
TIRAS Y DISCOS DE PAPEL
DE FILTRO
MEMBRANA DE PLÁSTICO
VÁLVULAS
DISPOSITIVOS PARA
MEDIR EL TAMAÑO DE LA
MUESTRA
ADQUISICIÓN DE DATOS
TEMPORIZADOR
BALANZA
DISPOSITIVO DE
DESAIREACIÓN DE AGUA.
APARATOS MISCELÁNEOS

9. Diámetro de 38 mm.
PREPARACIÓN DE LA MUESTRA:
Altura de 76 mm.
PROCEDIMIENTO
La muestra puede ser cúbica de 30 x 30 x 30 cm o un testigo de
sondeo de 85 cm de diámetro.
El proceso de tallado se debe realizar en una cámara con humedad relativa entre
90 y 95%.
Se deben registrar diámetro, altura y peso del cilindro.
Las muestras se enfundan en membranas de látex y se las sella con discos de PVC
para evitar pérdidas de humedad.

10. Probeta cilíndrica revestida con una membrana de látex y con discos porosos en
la parte superior e inferior. Estos discos tienen conexión con el sistema de
drenaje para drenar o saturar la muestra.
Aplicar una carga vertical creciente a la probeta que se encuentra confinada
en un medio con agua (presión hidráulica constante).
PROCEDIMIENTO
A lo largo del proceso se miden las deformaciones que se generaron en la
probeta, registrándose los valores de las cargas correspondientes.

11. Con los resultados que se obtienen de la prueba se realiza las gráficas de los correspondientes círculos de
Mohr. Estableciendo en primera aproximación, la mejor envolvente de dichos círculos, permitiéndonos
determinar los valores de la cohesión “c” y los ángulos de rozamiento interno “φ”.
PARÁMETROS
CALCULADOS

12. La resistencia al corte se usa para calcular la capacidad de carga permitida de los
cimientos, ayudando a definir la profundidad de la base y su capacidad para soportar
cargas sin fallar.
RELEVANCIA EN EL DISEÑO DE CIMENTACIONES
Proporciona datos para calcular las presiones de tierra activa y pasiva.
Permite medir la presión del agua en los poros en condiciones no drenadas. Esto es
clave en proyectos con cargas rápidas, ya que el aumento de presión de poros puede
causar fallas del suelo o licuefacción.

13. RELEVANCIA EN EL DISEÑO DE CIMENTACIONES
Los datos de tensión-deformación pueden aplicarse en el modelado numérico para
predecir la interacción suelo-estructura. Permitiendo anticipar el comportamiento del
suelo bajo cargas dinámicas o cíclicas, como en sismos o en procesos constructivos
rápidos.
En proyectos con terraplenes, pendientes o excavaciones en suelos arcillosos, los
resultados permiten evaluar la estabilidad a corto plazo en condiciones no drenadas
mediante la resistencia al corte no drenada (CU).

14. Método realizado para definir las propiedades de resistencia de un
material por medio de una combinación de cargas inducciendo la
falla, en la cual la fuerza de corte se genera en una superficie
horizontal.CORTE DIRECTO
Normas que lo rigen:
ISO 17892-10:2019
ASTM D-3080
ASTM D-6528.
Al final se obtienen valores de cohesión y del ángulo de rozamiento
interno.

15. TIPOS DE EJECUCIÓN
Ensayo no consilidado
- no drenado
El corte es iniciado
previamente a que la
muestra se consolide
bajo la carga normal.
Prueba rápida
Ensayo consilidado -
no drenado
La fuerza de corte es
aplicada una vez que se
genera el asentamiento
producido por la carga
normal.
Prueba rápida -
consolidada
Ensayo consilidado -
drenado
Con el fin de disipar las
presiones de los poros,
la fuerza de corte se
aplica lentamente
después del
asentamiento por la
carga normal.
Prueba lenta

16. CAJA DE CORTE
DISPOSITIVO DE CORTE
DIRECTO
EQUIPO UTILIZADO
PIEDRAS POROSAS
DISPOSITIVOS DE CARGA:
DISPOSITIVO PARA LA APLICACIÓN DE
CARGA NORMAL
DISPOSITIVO PARA LA APLICACIÓN DE LA
FUERZA DE CORTE
ANILLOS PARA EL
TALLADO DE LA MUESTRA
BALANZA
MEDIDORES DE
DESPLAZAMIENTO
HORNO DE SECADO
RECIPIENTES PARA
MUESTRAS DE HUMEDAD
EQUIPO PARA EL
REMODELO O
COMPACTACIÓN DE
PROBETAS
EQUIPO MISCELÁNEO
MEDIDOR DE FUERZA DE CORTE
RECIPIENTE PARA CAJA DE CORTE

17. Muestras inalteradas: Muestra para poder obtener al menos 3 probetas y la pérdida de humedad debe ser mínima, se
debe registrar el peso inicial.
Muestras remoldeadas: Las muestras deben ser compactadas para alcanzar los valores de densidad y humedad que
requiera el ensayo.
PRUEBA CONSOLIDADA - DRENADA
PROCEDIMIENTO
Preparación de la muestra
Especificaciones:
Diámetro mínimo de 50 mm.
Espesor mínimo de 12,5 mm.
Relación mínima diámetro-espesor de 2.

18. PROCEDIMIENTO
Se emsambla la caja de corte con los marcos alineados y se bloquea, se engrasa levemente entre los
marcos y se introduce la muestra de ensayo. Se conectan los dispositivos de carga y se ajustan los
medidores de desplazamiento y cambio de espesor de la muestra.
Obtener el espesor inicial de la probeta
Se aplica a la muestra una fuerza normal escogida previamente, e
inmediatamente después se lllena el déposito de agua hasta un
nivel por encima de la muestra, permitiendo el drenaje y la
consolidación.
Durante el proceso de consolidación se realizan lecturas de
desplazamiento normal antes de aplicar un nuevo incremento de
fuerza. Con el incremento final se debe completar el esfuerzo o fuerza
especificada.

19. PROCEDIMIENTO
Posteriormente a la consolidación se separan los marcos a aproximadamente 0.25 mm para permitir
el corte de la muestra.
Lentamente se aplica la fuerza de corte. Se aplica la siguiente fórmula:
t = 50t
f 50
t =
50
tiempo requerido por la muestra para lograr el 50% de
consolidación
t =
f
tiempo calculado para la falla
Realizando el ensayo por control de deformaciones, la velocidad de deformación se determina:
v = d/t
c ff
d =
f
desplazamiento estimado de corte para la falla
Se puede considerar d = 12 mm para suelos normalmente consolidados y d = 5 mm para suelos
sobreconsolidados.
f f

20. PROCEDIMIENTO
Se detiene una vez la muestra llegue a la falla, un criterio es cuando alcance su
máximo esfuerzo de corte, frecuentemente el esfuerzo de corte se vuelve
constante, el otro criterio es cuando la muestra llegue a una deformación del
10% de su diámetro o long. inicial.
Tomar registro de la fuerza de corte aplicada y la deformación normal y de corte
para intervalos convenientes de tiempo.
Para finalizar, se remueve la muestra de la caja de corte, se seca en el horno la
muestra y se calcula la masa de sólidos.

21. Con los resultados se puede calcular los esfuerzos nominal de corte (τ), esfuerzos normales (??????) y la velocidad
de corte real (????????????), al graficar el esfuerzo nominal de corte vs el esfuerzo normal, dicha gráfica permite
analizar los parámetros de resistencia al corte: Cohesión (c) y ángulo de rozamiento interno (ϕ).
PARÁMETROS
CALCULADOS

22. RELEVANCIA EN EL DISEÑO DE CIMENTACIONES
La capacidad portante de las cimentaciones, que es la presión máxima que un suelo puede
soportar sin tener un excesivo asentamiento o falla por corte, es calculado directamente
usando los parametros de resistencia al corte del suelo. Estimar precisamente la resistencia
al corte permite a los ingenieros el diseño de cimentaciones y plataformas de trabajo
seguras.
Los parametros a la resistencia al corte del suelo tienen un efecto significante en el tamaño
de las zapatas.
Si se excava para construir la cimentación con el ángulo de fricción interno y la cohesión
permite conocer si las paredes de excavación serán estables.

23. En un terreno donde se construirá una casa, la exploración
de campo (SAC) detecta un estrato arcilloso blando a 1.5 m
de profundidad. Para conocer su comportamiento, en
laboratorio se realizan pruebas de compresión simple y
consolidación: la primera muestra una baja resistencia, y la
segunda indica asentamientos importantes bajo carga. Con
esta información, el ingeniero concluye que no es viable una
cimentación superficial directa y propone excavar el
material blando y sustituirlo con relleno compactado,
garantizando así un diseño seguro y eficiente.
EJEMPLO
PRACTICO

24. En la tesis se explica que, a través de los sondeos de campo
(SPT, cono eléctrico y muestreos) y las pruebas de laboratorio
(granulometría, límites de Atterberg, humedad, compresión
simple, triaxial y consolidación), se obtuvieron parámetros como
resistencia al corte, compresibilidad, peso volumétrico y
consistencia de las arcillas. Estos datos fueron la base para
calcular la capacidad de carga y los asentamientos del suelo,
lo que permitió elegir una cimentación mixta con cajón y pilotes
de fricción, adecuada para la zona lacustre de la Ciudad de
México, donde predominan arcillas blandas y alta sismicidad.
La obra consiste en un edificio habitacional de diez niveles y
dos sótanos para estacionamiento, con 42 m de altura y un
área de desplante de 265 m², ubicado en la colonia El Coyol,
delegación Gustavo A. Madero.
EJEMPLO
PRACTICO

25. En la tesis se explica que la exploración de suelos en campo,
con 40 sondeos a cielo abierto en un tramo de 19 km del
camino Lindavista – Zilacayotitlán, permitió conocer la
estratigrafía, la humedad natural y los tipos de suelo, entre
ellos gravas arcillosas y arcillas de alta plasticidad. Después, en
laboratorio se hicieron pruebas de granulometría, límites de
Atterberg, Proctor y CBR, que dieron valores importantes sobre
la capacidad de soporte, la expansión y el grado de
compactación del terreno. Con estos resultados fue posible
diseñar la cimentación del pavimento tipo “D”, definiendo los
espesores del terraplén, la subrasante y la carpeta asfáltica. La
unión de los datos de campo y laboratorio aseguró que la
carretera, ubicada en una zona montañosa de Guerrero con
suelos variables y clima subhúmedo, tuviera una base segura y
eficiente para resistir las cargas del tránsito y las condiciones
del lugar.
EJEMPLO
PRACTICO

26. La exploracion de campo y las pruebas de laboratorio son etapas fundamentales para
obtener parámetros confiables en el diseño geotecnico. Las técnicas de exploración
permiten conocer la estatigrafia, niveles freaticos y condiciones naturales del terreno.
Por otro lado, las pruebas de laboratorio aportan información sobre la resistencia,
deformación y comprensibilidad del suelo, lo cual o es indispensable para diseñar
cimentaciones seguras.
Ambas etapas garantizan que los datos reflejen con mayor precisión el
comportamiento real del sueño ante cargas. Con esto se logra un diseño
geotecnico seguro, un optimiza los recursos y reduce riesgo de falla estructural.
este aspecto no solo compete a obras de edificación, también a la evaluación
de yacimientos sanitarios, donde las características del material depositado y su
consolidacion a lo largo del tiempo son claves ara evitar asentamientos
diferenciales y afectaciones ambientales.
CONCLUSIONES

27. ASTM International. (2020). Standard Test Method for Consolidated Drained Triaxial Compression Test for Soils (ASTM D7181-20).
ASTM International. Recuperado de: https://www.studocu.com/es-mx/document/instituto-politecnico-nacional/mecanica-de-
suelos/astm-d7181-20-norma-astm-prueba-triaxial/96629807
LaTeX Membrane. (2025, 28 de febrero). ASTM D4767: prueba de compresión triaxial no drenada consolidada para suelos
cohesivos. Recuperado de https://latexmembrane.com/es/astm-d4767-consolidada-prueba-de-compresion-triaxial-no-
drenada-para-suelos-cohesivos/
REF
Geotecnia Fácil. (s. f.). Ensayo triaxial: metodología y procedimientos. Recuperado de https://geotecniafacil.com/ensayo-triaxial
Laboratorio Integra Cimentaciones. (s. f.). Estudios geotécnicos. En Integra Cimentacion. Recuperado de
https://www.integracimentaciones.com/estudios-geotecnicos
Secretaría del Medio Ambiente de la Ciudad de México (SEDEMA). (s. f.). Estudio mecánica de suelos T21-T23. Recuperado de
https://www.sedema.cdmx.gob.mx/storage/app/media/DGEIRA/MIAECABLEBUSLINEA3/2Anexotecnico/2.10EstudioMecanicad
eSuelosT21T22yT23.pdf
Benoit, J., Souza, B., & Regan, J. (2024, 1 de septiembre). Use of drilling parameters for enhancing geotechnical site
investigations with applications to rock assessment. University of New Hampshire. https://rosap.ntl.bts.gov/view/dot/84590
UDISTRITAL. (2017). Guía de laboratorio para ensayo de corte directo en condición consolidada drenada (CD).
Recuperado de: https://ftecnologica.udistrital.edu.co/laboratorios/civiles/sites/lab-civiles/files/practica/2023-
03/Corte%20directo.pdf
Instituto Nacional de Vías. (2007). INV E 154- 07 Determinación de resistencia al corte. Método de corte directo (CD)
Consolidado drenado. Recuperado de: https://es.scribd.com/document/151962995/Norma-INV-E-154-07-
Determinacion-de-resistencia-al-corte-metodo-de-corte-directo-CD-Consolidado-drenado#page=4

28. De manera general, ¿de que trata la prueba triaxial?
Mencióname alguno de los usos de los parámetros calculados gracias a la prueba triaxial.
PREGUNTAS
¿Cuántos tipos de prueba triaxial existen? mencioname una de ellas.
¿Cuáles son los principales resultados que se obtienen al aplicar un sondeo de avance controlado?
¿En que infraestructura crees que hayan usado el sac?
¿Qué mide la prueba de corte directo en un suelo?
¿Qué tipo de esfuerzo provoca que el suelo se deslice en la prueba de corte directo?