Mecánica de laboratorio

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INTRODUCCIÓN. 
Considerando que en el área de Geotécnia, específicamente en la sección de Laboratorio de 
Mecánica de Suelos, que actualmente se imparte en la Escuela de Ingeniería Civil de la 
Universidad Autónoma de Guerrero, hasta antes del presente trabajo, no existía en su acervo 
bibliográfico, un libro que compilara todas las pruebas de Laboratorio de Mecánica de Suelos, 
necesarias para cubrir el programa de dos semestres en que actualmente se imparte. 
 
Por lo que, al avocarme a la realización de este trabajo, no fue con el objeto de reunir en un solo 
libro, la totalidad de las pruebas que en materia de Mecánica de Suelos que existen hoy en día, 
sino más bien, se busco cubrir, como expongo líneas arriba, los programas del 7° y 8° semestre 
de la carrera de Ingeniero Civil, y con ello, cooperar en lo posible con el estudiantado que cursa 
esta carrera, por lo que en consecuencia el ordenamiento de este trabajo es de acuerdo con el 
orden cronológico que se sigue de los programas. 
 
Objetivamente el contenido es el siguiente: 
 
CAPÍTULO I. MUESTREO EN SUELOS. 
 
Se estimó pertinentemente, que si bien el trabajo sería del seguimiento en la metodología de 
pruebas de laboratorio, debería indicarse la forma de la obtención de muestras a usar; esto 
implica, la exposición de los diferentes métodos usados para investigar características de un sitio 
mediante la extracción de muestras alteradas e inalteradas que se usarán en el laboratorio o 
directamente en el campo. 
 
 Por lo que se le dio número 1 al capítulo, pasando a ser los siguientes, pruebas propiamente 
dicho. 
 
CAPÍTULO II. IDENTIFICACIÓN DE SUELOS EN EL CAMPO. 
 
 Lo que permite conocer en forma cualitativa las propiedades mecánicas e hidráulicas de un 
suelo, atribuyéndole las del grupo según en que se sitúe según el Sistema Unificado de 
Clasificación de Suelos (SUCS). 
 
CAPÍTULO III. RELACIONES VOLUMÉTRICAS. 
 
 Estas pruebas de tipo volumétrico y gravimétrico, tienen como objeto el conocer el contenido de 
agua y el peso volumétrico en estado natural, tanto en el laboratorio como en el campo. 
 
CAPÍTULO IV. DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD RELATIVA DE SÓLIDOS.- 
 
Nos sirve para determinar la relación entre el peso específico de las partículas de un suelo y el 
peso específico del agua destilada a 4 °C. 
 
CAPÍTULO V. GRANULOMETRÍA. 
 
 Esta prueba consiste en clasificar los suelos, y por medio del cálculo obtener los coeficientes de 
uniformidad y curvatura del material, y, la determinación conveniente de utilizar el material en la 
construcción de pavimentos o como agregado pétreo del concreto. 
 2 
CAPÍTULO VI. LÍMITES DE CONSISTENCIA O DE ATTERBERG. 
 
Estas pruebas tienen como objeto, determinar la plasticidad de la porción del material que pasa la 
malla # 40 y que forma parte del suelo. Los límites de consistencia, junto con la granulometría, 
son básicos para juzgar la calidad que se pretende usar en terraplenes de cortinas, sub-base y base 
de pavimentos. 
 
CAPÍTULO VII. LÍMITES DE CONSISTENCIA Ó DE ATTERBERG. 
 
Se pretende la presencia ó ausencia de materiales finos, que sean perjudiciales para los suelos y 
para los agregados pétreos. 
 
CAPÍTULO VIII. COMPACTACIÓN. 
 
Con estas pruebas, en sus diferentes formas (impacto y amasado), se persigue la obtención del 
peso volumétrico máximo que puede alcanzar el material en estudio, y su correspondiente 
humedad óptima. 
 
CAPÍTULO IX. COMPRESIÓN SIMPLE. 
 
 Esta prueba queda circunscrita a arcillas y suelos cohesivos en los que se determina la resistencia 
a la compresión simple, la definición del parámetro de resistencia (c), y la interpretación del tipo 
de falla que sufre el material conforme a sus características. 
 
CAPÍTULO X. CONSOLIDACIÓN UNIDIMENSIONAL. 
 
Con la realización de esta prueba se pueden obtener las curvas de compresibilidad de un suelo, y 
la de consolidación de cada incremento de carga; por medio del cálculo, la carga de 
preconsolidación, la permeabilidad del suelo, los coeficientes de consolidación y 
compresibilidad, además de los tiempos de asentamientos de un suelo bajo una carga. 
 
CAPÍTULO XI. PRUEBAS DE PERMEABILIDAD. 
 
El principal objetivo de estas pruebas, es la determinación del coeficiente de permeabilidad de los 
diferentes tipos de suelos en el laboratorio y referenciado a 20º C. 
 
CAPÍTULO XII. PRUEBAS DE COMPRESIÓN TRIAXIAL. 
 
Estas pruebas son las más usuales para determinar los parámetros de cohesión (c), ángulo de 
fricción interna (φ) de los suelos; así como para la interpretación correcta de los esfuerzos en el 
Círculo de Mohr, y de la curva Esfuerzo – Deformación. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Recomendaciones para la redacción de informes y reportes. 
 
Se presenta a continuación una sugerencia para la organización y presentación de un informe ó 
reporte de laboratorio. Evidentemente no todos los puntos serán siempre necesarios. 
 
Portada. 
 
• Debe contener el nombre de la institución. 
• Título del trabajo. 
• Número correspondiente al informe, ejercicio ó reporte. 
• Nombre del alumno. 
• Fecha de entrega. 
 
Índice. 
 
• Contenido de cada capítulo y número correspondiente de página. 
• Capítulos, subcapítulos e incisos se numerarán con cifras arábigas, los subíndices se citarán 
con letra minúscula. 
 
Introducción 
 
• ¿De qué trata el trabajo?. 
• ¿Para qué?. Ubicarlo dentro de un contexto ó problemática general. 
• ¿Por qué es necesario? Importancia del tema. ¿Qué lo motivó? 
• ¿Qué contiene y cómo está organizado el trabajo?. 
 
Objetivos 
 
• ¿Qué debe saber ó ser capaz de hacer el alumno al término de la práctica?. 
• ¿Qué se pretende conocer al término de la investigación?. 
• Variables a manejar, planeación del experimento. 
 
Antecedentes 
 
• Definición del problema. 
• Modelación. Hipótesis. 
• Formulación. Teoría. 
• Trabajos previos relacionados con el tema y que sirven de base ó referencia a éste. 
 
Materiales 
 
• Tipo de muestras: ¿Alteradas, inalteradas?. 
• Procedencia: características del depósito de origen. 
• Procedimiento de obtención. 
• Características físicas. Descripción, identificación, clasificación, propiedades índice (Aún 
estimadas), estado de esfuerzos en el sitio en el caso de muestras inalteradas. 
 
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Equipo 
 
• ¿Por qué se selecciona dicho equipo para el ensaye?. 
• ¿En qué consiste?. 
• ¿Qué condiciones impone el ensaye?. 
• ¿Es equipo convencional, modificado ó especialmente diseñado para el ensaye?. 
• ¿Cómo funciona?. 
• ¿Qué limitaciones tiene?. 
• Instrumentos de medición: tipo, rango, discriminación. 
• ¿El conjunto requiere calibración?, ¿De qué tipo?, ¿Cómo se realiza?. 
 
Programación de ensayes 
 
• Número y tipo. 
• Rango de variación de solicitaciones, magnitud y secuencia de aplicación. 
 
Procedimiento de prueba 
 
• Preparación, labrado, y montaje de especímenes. 
• Descripción detallada de la ejecución del experimento. 
 
Resultados y análisis de los mismos 
 
• Recopilación y organización de resultados. Hacer referencia a tablas y gráficas. 
• ¿Qué se obtuvo?. Análisis y resultados. 
• ¿Se observan discrepancias entre los efectos observados y los esperados?. 
• ¿Errores en el ensaye?. ¿Causas posibles?. 
• ¿Existe ó es posible establecer un modelo que represente el comportamiento del material ante 
las solicitaciones estudiadas?. 
• ¿Existe ó es posible establecer un modelo que represente el comportamiento del material ante 
las solicitaciones estudiadas?. 
• ¿Es posible explicar el comportamiento del suelo durante el ensaye?. 
• ¿Los resultados confirman las hipótesis de partida?. (Si es que se hicieron). 
 
Conclusiones 
 
• Presentar en forma concisa las consecuencias de la investigación. Se debe dar respuesta aquí 
a las preguntas formuladas en los objetivos. 
• Se alcanzaron los objetivos propuestos?. 
• Señalar las aplicaciones prácticas de los resultados. 
 
Recomendaciones 
 
• Qué otros aspectos deben estudiarse relacionados con el mismo tema? 
• Recomendaciones para futurasinvestigaciones: procedimiento, equipo, etc. 
 
 
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Referencias 
 
• Libros, artículos, folletos, apuntes, comunicaciones escritas o verbales. 
• Presentación en orden alfabético: Autor (es), año de publicación (citado entre paréntesis), 
título de trabajo, casa editora ó, en el caso de revistas, citar volumen, número, mes: ciudad y 
dónde fue publicado el trabajo. 
 
Tablas 
 
• Resumen de datos. 
• Comparación de resultados. 
• Cálculos respectivos. 
• Indicar título, su numeración se hará con números arábigos. 
 
Gráficas, figuras, fotografías 
 
• Numerar con cifrar arábigas e indicar su título: ¿De qué trata? 
• Dejar márgenes adecuados. 
• Indicar claramente datos importantes: Identificación de las muestras, ensaye, variable que 
manejen. 
• No más de 3 gráficas en la misma figura. 
• Atención a la presentación: usar instrumento de dibujos adecuados, no lápiz. 
• Escalas adecuadas a la aproximación de la medición. 
• En escalas usar solo múltiplos de 1, 2, 5 o 10 nunca de 3, 4,7. 
 
Anexos 
 
• Todo aquello que no constituya parte esencial del trabajo o de la investigación pero que 
contribuya a aclarar o comprender mejor el contenido del informe. 
• Desarrollos numéricos o matemáticos. 
• Tabla de valores típicos. 
• Aplicación de resultados a problemas de geotécnia. 
 
Redacción 
 
• Ordenada. Secuencia lógica de lo general a lo particular, de lo sencillo a lo complejo. 
• Clara. Que cualquiera entienda ¡Comunicación!. 
• Sencilla. Evitar adornos, no usar palabras o términos rebuscados. 
• Precisa. No usar términos cuyo significado no sea claro. 
• Breve. Un informe no debe ser muy extenso pero debe ser completo. Es decir sólo 
lo esencial, no divagar. 
• Conciso. Cortedad, proporcionar la máxima información con el mínimo de palabras. 
• Ortografía. Correcto español, redactar siempre en tercera persona. 
• Limpia. Sin borrones. 
 
 
 
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Acerca de los informes técnicos. 
 
Con el fin de sistematizar la presentación de los informes y para que sirvan de guía a los autores, 
se han preparado las siguientes notas, que evitarán muchas correcciones y acelerarán la aparición 
de los trabajos. 
 
El orden que se propone seguir se indicará presentando las diversas partes que comprenden un 
informe, dando ejemplos cuando convenga. 
 
Portada y portadilla. 
 
• Título. 
 
Debe enunciar lo esencial del tema estudiado; se procurará que sea breve. 
Cuando un artículo trate sólo un aspecto del tema general, será necesario indicarlo, por ejemplo: 
 
LA SISMICIDAD EN EL ESTADO DE VERACRUZ. 
Macrosismo del 11 de marzo de 1967. 
 
• Nombres de los autores. 
 
El orden lo fijarán los investigadores, de acuerdo con su participación en el desarrollo del trabajo. 
 
• Índice. 
 
Aparecerán los títulos de los capítulos y sus divisiones (subcapítulos), pero no las subdivisiones: 
 
Resumen 
Notación 
1. Introducción 
1.1 Significado y propósito del estudio. 
 
Resumen. 
 
Se presenta a continuación del índice y sintetiza el informe, para que el lector sepa 
inmediatamente de qué trata. 
 
El resumen, junto con el título, debe completar la información sobre el contenido del trabajo. El 
título enuncia el tema; el resumen lo desarrolla, aunque condensado. 
 
Notación. 
 
Consiste en una lista de los símbolos utilizados en el texto para expresar ciertos conceptos. 
 
 
 
 
 
 7 
Parece preferible apuntarlos alfabéticamente, y en el siguiente orden: 
 
1. Caracteres latinos: 
Mayúsculas. 
Mayúsculas con subíndice letra. 
Mayúsculas con subíndice número. 
 Minúsculas con subíndice letra. 
 Minúsculas con subíndice número. 
 
2. Caracteres griegos. 
Igual jerarquía a los anteriores. 
 
3. Números. 
Las unidades se expresan al final, por ejemplo: 
 d: Duración de la tormenta en minutos. 
 s: Pendiente media del cauce, en m. 
 
Introducción ó antecedentes. 
 
Como preámbulo del informe, en lugar de la voz generalidades (aquello que se dice escribe de 
manera vaga e imprecisa), es preferible usar el término antecedentes ó introducción. 
 
En esta parte el autor hablará de los trabajos previos que consideró al realizar el estudio; de las 
necesidades que dieron origen a la investigación; de las finalidades ó propósitos de la misma; del 
programa seguido y de los métodos empleados, todo lo cual se explicará con más detalle en el 
cuerpo mismo del texto. 
 
Texto. 
 
Los siguientes capítulos (equipo empleado, pruebas realizadas, métodos seguidos, resultados, 
conclusiones y recomendaciones) dependen de cada particular trabajo. 
 
Reconocimiento, referencias, tablas y figuras. 
 
Al final, una nota señala qué personas ó instituciones han colaborado para realizar la 
investigación (reconocimiento); después aparecen las referencias, y por último, tablas y figuras. 
 
Formato. 
 
Las distintas secciones del informe van numeradas. Si a su vez, cada capítulo está subdividido en 
partes, éstas se distinguirán con cifras decimales añadidos al número que encabeza el capítulo: 
 
1. Introducción. 
2. Ensaye de tubos de acero. 
2.1 Dispositivos de medición empleados. 
2.1.2 Gráficas de esfuerzo - deformación longitudinal. 
 
 
 
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CAPÍTULO I. - MUESTREO EN SUELOS. 
 
I.1 Introducción. 
 
El muestreo en suelos implica la aplicación de los diferentes métodos usados para investigar las 
características de un sitio mediante la extracción de muestras alteradas e inalteradas. Las 
muestras sirven posteriormente para realizar las pruebas necesarias de laboratorio con el fin de 
definir la estratigrafía y propiedades de los suelos y rocas. 
 
I.2 Distintos tipos de muestras. 
 
Para la clasificación preliminar de un suelo, ó para determinar sus propiedades en el laboratorio, 
es necesario contar con porciones ó muestras del mismo. En cuanto al propósito con el que se 
toman las muestras, éstas se clasifican en muestras de inspección y de laboratorio. De las 
primeras sólo se requiere que sean representativas; en cambio, las muestras destinadas a estudios 
de laboratorio deben llenar una serie de requisitos sobre tamaño, método de obtención, embarque, 
etc. Tanto las muestras de inspección como de laboratorio pueden ser inalteradas, cuando se 
toman todas las precauciones para procurar que la muestra esté en las mismas condiciones en que 
se encuentra en el terreno del cual procede y alteradas en caso contrario. 
 
En la construcción de cortinas de presas y, en general de las diferentes estructuras de tierra que 
integran los distritos de riego, el estudio de los materiales provenientes de bancos de préstamo se 
hace, generalmente, con base en muestras alteradas. El estudio de los problemas de cimentación 
de las anteriores estructuras requiere, por lo contrario, muestras inalteradas. Conviene observar 
que la palabra inalterada no debe interpretarse en su sentido literal. Es imposible evitar que la 
muestra sufra cierto grado de alteración durante el muestreo y después de él. 
 
I.3 Tamaño y protección de la muestra. 
 
La cantidad de suelo que hay que enviar al laboratorio depende del programa de pruebas, y debe 
ser suficiente para repetir los ensayes cuyos resultados se juzguen incorrectos ó dudosos. 
 
 Las muestras alteradas usuales en estudios de materiales provenientes de un banco de préstamo 
pueden constar de 50 a 60 kg de material. 
 
 El siguiente esquema dá una idea de la forma en la que se reparte una muestra de este tipo en el 
laboratorio, y de las cantidades que se necesitan para cada prueba (Fig. 1.1). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 9 
 Para estudios especiales el laboratorio indicará las cantidades necesarias. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fig. 1.1 Repartición de una muestra en el laboratorio, según la prueba. 
 
Si el material contiene grava, estas cantidades deben incrementarse; cuando el porcentaje de 
grava de 40%, debe duplicarse. 
 
Cuando el contenido de agua natural del material no tieneimportancia, por ejemplo, si se trata de 
un material superficial sometido a grandes variaciones climáticas, o de un material son finos 
arcillosos, las muestras pueden ser enviadas al laboratorio en costales de malla cerrada o en 
cajones de madera. 
 
En caso contrario, es importante enviar, por lo menos, una porción representativa de la muestra, 
con su contenido de agua natural, en un frasco de vidrio con tapa hermética. Figura 1.2 
 
 
 
 
 
 
 
 
M= 
Prof = 
SUCS 
F = 
M – 
 
F – 
 
SPT – 
Identificación del sondeo 
Núm. de frasco 
Número de golpes de 
la prueba de 
penetración estándar 
50 ó 60 
 kg 
 
 3 kg. 
 14 kg. 4 kg. 
 1 kg. 1 kg. 2 kg. 
 10 kg. 
DENSIDAD LIMITES DE 
CONSITENCIA 
CONSOLIDACION 
ANÁLISIS 
GRANULOMETRICO 
PROCTOR COMPRESIÓN 
TRIAXIAL 
PERMEABILIDAD 
Profundidad 
Clasificación del SUCS 
Fecha 
 10 
Las muestras inalteradas deben protegerse recubriéndolas con parafina y brea con una proporción 
del 80% de parafina y 20% de brea, sujetándolas con vendas de manta, siguiendo las 
instrucciones que se mencionan mas adelante. 
 
I.4 Muestreo superficial. 
 
El muestreo a cielo abierto debe considerarse como el más satisfactorio para conocer las 
condiciones del subsuelo. Los bancos de préstamo se muestran, generalmente, abriendo pozos o 
zanjas con pico y pala o con la ayuda de medios mecánicos, y labrando calas en las paredes o en 
el fondo de la excavación. Las palas de postear y las posteadoras mecánicas permiten obtener 
muestras alteradas, pero representativas del suelo, pero sin hacer excavaciones. Se describen a 
continuación los principales procedimientos de muestreo superficial, cuyos principios se aplican 
fácilmente a métodos de muestreo por medios mecánicos. Independientemente del método 
empleado, es importante anotar todas las observaciones realizadas sobre el material “Insitu” en 
un registro de campo (Lámina 1.1) 
 
I.4.1 Equipo 
 
Para pozos a cielo abierto. 
 
• Pico y pala. 
• Hachuela (piolet) 
• Bote de lámina, 18 litros 
• Costales o cajones 
• Hoja de lámina ó lona de 1.50 x 1.50 m aproximadamente 
• Etiquetas 
 
Para sondeos con pala de postear. 
 
• Pala de postear, con extensiones. 
• Pala de mano 
• Hoja de lámina ó lona de 1.50 x 1.50 aproximadamente 
• Costales o cajones 
• Etiquetas 
 
Para muestras inalteradas en suelos blandos: 
 
• Tubo muestreador de lámina negra de 1.59 mm (1/16”) de espesor, 12.8 (5”) de diámetro 
y 25 cm de longitud con filo en la boca. 
• Espátula de abanico y cuchillo 
• Vendas de manta. 
• Hachuela 
• Barreta 
 
 
 
 
 
 
 11 
 
 
POZO A CIELO ABIERTO 
CON POSTEADORA 
BARRENO HELICOIDAL 
 
 
CLASIFICACIÓN S.U.C.S. Profund. Tipo y tamaño Clasificación y Método 
Símbolo Corte* en mts. De las muestras Descripción de Observaciones 
 tomadas del material excavación 
 
 1 
 
 2 
 
 3 
 
 4 
 
 5 
 
 6 
 
 7 
 
 8 
 
 9 
 
 10 
 
 11 
 
 
 
 * EMPLEAR LAS REPRESENTACIONES CONVENCIONALES 
 
 
 
 
 
LÁMINA 1.1 
 
 
 
 
 
OBRA: 
SITIO: 
BANCO: SONDEO No. : 
NIVEL SUP.: PROF. N. A. F.: 
COORDENADAS: 
DIMENSIONES POZO: 
 
 INICIÓ: 
FECHA 
 TERMINÓ: 
UNIVERSIDAD A U T Ó N O M A D E G U E R R E R O 
REGISTRO DE EXPLORACIÓN 
S U P E R F I C I A L
 
L A B O R A T O R I O D E 
M E C Á N I C A D E S U E L O S 
UNIVERSIDAD A U T Ó N O M A D E G U E R R E R O 
F A C U L T A D D E I N G E N I E R I A 
L A B O R A T O R I O D E 
M E C Á N I C A D E S U E L O S
REGISTRO DE EXPLORACIÓN 
S U P E R F I C I A L 
 
L A B O R A T O R I O D E 
M E C Á N I C A D E S U E L O S 
 12 
Para empacar muestras inalteradas 
 
Cajón con tapa 
Aserrín, viruta o paja 
Estufa de gasolina 
Brochas 
Vendas de manta 
Charola con parafina y brea (Una parte de brea y cuatro de parafina) 
 
I.4.2 Muestras alteradas 
 
El muestreo debe realizarse por capas si la explotación se piensa hacer con escrepas; en caso de 
utilizarse palas mecánicas o dragas, el muestreo debe ser integral, o sea, abarcando todo el 
espesor de material utilizable. 
 
a) Pozo a cielo abierto. Se abren pozos de 1 m por 1.50 o 2 m hasta una profundidad de 5 m. o 
bien hasta encontrar material no excavable con pico y pala, como tepetate, roca, etc., o agua 
freática. 
 
En una de las paredes del pozo, se va abriendo una ranura vertical de sección uniforme, de 20 cm 
de ancho por 15 de profundidad. El material excavado se recibe totalmente, si el muestreo es 
integral, en un bote de lámina; en caso contrario, debe recogerse, por separando, el producto de 
cada una de las capas donde cambie el material 
 
Muestreo por capas. La muestra de cada capa vacía en cajón protegido interiormente con forro de 
papel, o en un costal de malla cerrada para evitar pérdidas de material fino; al envase deberán 
sujetarse dos etiquetas de identificación (banco, pozo y profundidades), una dentro y otra fuera, 
figura siguiente. 
 
U. A. G. Identificación de la muestra: 
INGENIERÍA 
Obra: Procedimiento de perforación: 
Sondeo: Profundidad: 
Operador: Fecha: 
Clasificación SUCS: 
 
 
Muestreo integral.- El producto de varía capas debe colocarse en un slo envase, con tarjetas de 
identificación. Cuando la cantidad del material extraído sea grande, puede cuartearse y envasarse 
solo una parte. 
b) sondeos con pala de postear. Si el terreno lo permite, puede usarse la pala de postear para 
obtener ya sea muestras por capas, o bien de todo el espesor que se va a explotar en la 
construcción. 
La pala de postear es uno de los métodos manuales de perforación (como el anterior), con que se 
pueden obtener muestras alteradas hasta una profundidad de 10 m. 
Se introduce la pala de postear con movimiento, de rotación; una vez llena, se saca y se deposita 
el material sobre una superficie limpia (lámina ó lona). 
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Esta operación se repite hasta llegar a la profundidad deseada, el producto de cada palada se 
deposita, en orden, formando hileras de pequeños moticulos de material (Fig. 1.6). Las 
profundidades y espesores aproximados de cada capa se pueden medir con la misma pala. 
 
Muestreo por capas. Los montones que representan una capa deben reunirse en un solo envase, 
con sus respectivas tarjetas de identificación. 
 
Muestreo integral. Se mezcla el material de todos los montones y se deposita en un solo envase 
con sus correspondientes tarjetas de investigación. Si el volumen total del material es grande, se 
puede cuartear y envasar una parte. 
 
c) Cuarteo.- Es el proceso de reducir una muestra de material al tamaño conveniente, y se aplica 
frecuentemente en el campo cuando el volumen del material que se obtiene al muestrear un pozo 
sobre pasa a la cantidad que se necesita remitir al laboratorio. 
 
Los pasos a seguir son los siguientes: 
 
1. Sobre una superficie limpia se revuelve, varias veces, el material para obtener una mezcla 
uniforme; se amontona formando un cono. 
2. Con la pala, se extiende el material hasta formar una capa de espesor uniforme y contorno 
más o menos regular; se divide, en 4 parte iguales, por medio de dos diámetros a 90° . 
3. Se toma el material de dos cuartos opuestos y se desechan los restantes. Estas operaciones 
reducen la muestra a la mitad, y pueden repetirse tantas veces como sea necesario para 
obtener la cantidad deseada. 
4. Una vez reducida la muestra al tamaño requerido, se envasa con sus respectivas tarjetas de 
identificación. 
 
I.4.3 Muestras inalteradas. 
 
Los objetivos que se buscan con un sondeo inalterado son: definir la estratigrafía del sitio y 
obtener muestras que conservan la estructura del suelo (muestra inalterada), para realizar con 
ellaspruebas mecánicas que permitan interpretar su comportamiento bajo las condiciones de 
trabajo que sé impondrán. La extracción de muestras inalteradas se puede hacer con métodos 
manuales poco muestreadores adecuados a las diferentes condiciones que pueden presentarse. 
 
Las muestras inalteradas deben conservar las condiciones del suelo en su estado natural, por lo 
que su obtención, empaque y transporte requieren de cuidados especiales a fin de no alterarlas. 
 
a) Suelos cohesivos duros. Para obtener muestra de este tipo de suelos, se procede de la 
siguiente manera: 
 
1. Se limpia y nivela el terreno, y se traza un cuadro de 30 cm. de lado. 
2. Se excava cuidadosamente, al rededor del perímetro marcado, hasta una profundidad un 
poco mayor que la altura que se quiera dar a la muestra, labrando, al mismo tiempo las 
cinco caras descubiertas. 
 
Para obtener la muestra de una pared, se excava alrededor, como se indicó anteriormente, 
conservando la cara inferior. 
 
 14 
3. Con cuidado, se recorta la base de la muestra, para poder desprenderla. Debe marcarse 
con una S la cara superior, a fin de darle, cuando se ensaye una posición similar a la que 
tenía en ele terreno. Además, debe indicarse, en caso necesario, la dirección en que fluye 
el agua. 
4. Una vez extraída la muestra debe ser inmediata y cuidadosamente protegida con vendas 
de manta impregnadas de parafina y brea; de ser posible, esta protección deberá iniciarse 
“ in situ “ al ir descubriendo cada cara, para lo cual se procederá en la forma siguiente. 
 
Se calienta la mezcla de parafina y brea hasta que se haya derretido completamente y, caliente, 
con una brocha se extiende la mezcla sobre el vendaje de manta hasta que cubra perfectamente la 
muestra. Una vez frió este vendaje, se aplica otro semejante, o bien se extiende sobre el primero 
una capa gruesa de parafina y brea. 
 
5. Se coloca la muestra en un cajón de mayores dimensiones que ella, a fin de poder 
empacarla con aserrín, pael o paja, de manera que quede protegida contra golpes o 
choques durante su transporte. Una de las tarjetas de identificación de adhiere a la 
muestra, y la otra a la parte exterior del cajón. 
 
b) Suelos suaves. En suelos suaves, generalmente cohesivos y sin grava, las muestras 
inalteradas se obtienen utilizando un tubo muestreador de lamina con filo en una de sus 
bocas. El proceso es el siguiente 
 
1. Des pues de limpiar y nivelar el terreno, se introduce el tubo muestreador hasta donde la 
resistencia del terreno lo permita. 
2. Si con la simple presión no se logra introducir todo el tubo muestreador, se excava a su 
alrededor para eliminar la fricción en la cara exterior del mismo. 
3. Después de haberlo introducido, se recorta la muestra por su base y se enrasa al tamaño 
del tubo. 
4. Se protegen las bases de la muestra con vendas de manta impregnadas con parafina y 
brea, y se empaca en un cajón con aserrín para evitar que se rompan durante el transporte. 
 
c) Arenas. La extracción de muestras inalteradas de arenas es sumamente difícil; se puede 
seguir el procedimiento indicado para el caso anterior, cuando el material es coherente. En 
estado incoherente, es difícil evitar alteraciones de la estructura. 
 
Es preferible determinar la relación de vacíos de la arena “in situ”, y con la muestra alterada 
reproducir en el laboratorio ese mismo estado. 
 
La obtención de muestras de arena debajo del NAF se discute más adelante. 
 
I.5. Muestreo profundo. 
 
Para el estudio de problemas de cimentación de estructura de tierra o cualquier otra de grandes 
proporciones, es necesario tener muestras a profundidades importantes. El programa de muestreo 
debe definirse tomando en cuenta las condiciones locales, la naturaleza de la obra y 
consideraciones económicas relacionadas con lo anterior. No existen técnicas establecidas para 
realizar muestreos profundos, y es común que se desarrollen equipos especiales para un tipo de 
suelo o estudio particular. Los procedimientos que se mencionan brevemente más adelante, 
deben, por tanto adaptarse a las peculiaridades de cada proyecto. 
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La realización práctica de un muestreo profundo presenta dos problemas principales; el muestreo 
mismo y la técnica de avance de la perforación. 
 
I.5.1 Métodos de perforación. 
 
La obtención de muestra del subsuelo requiere la realización de perforaciones para introducir los 
muestreadores hasta la profundidad deseada; generalmente las perforaciones son verticales, 
ocasionalmente inclinadas y raramente horizontales. 
 
Las perforaciones para geotecnia pueden hacerse con máquina perforadoras obteniéndose 
perforaciones de diámetro no mayor de 15 cm. En la tabla 1, se presenta en resumen, los métodos 
aplicables a la exploración geotécnica en general. 
 
Tabla No. 1 Métodos de perforación 
 
Método 
 
Suelos en que se aplican 
Pozos a cielo abierto Todos tipos 
Lavado con agua o lodo Cohesivos, blandos, muy adecuados en arenas con 
poca grava. 
En seco Cohesivos blandos a duros, arriba del nivel freático. 
Rotación con agua o lodo Todos tipos. 
S 
U 
E 
L 
O 
S Mixto Todos tipos 
 
 
 
 
R 
O 
C 
A 
Relación con agua o lodo. 
 
Suelos muy duros, y rocas blandas a duras. 
 
Las perforaciones profundas se realizan, generalmente, por percusión o rotación con circulación 
de agua o lodo, en seco por medio de barrenos helicoidales. La circulación de agua o de lodo 
altera el contenido de agua de los suelos; siempre será preferible operar en seco, o con lodo muy 
viscoso si el muestreo debe realizarse arriba del nivel freático. Independientemente del método 
empleado, es importante anotar toda información obtenida durante la perforación en un registro 
de campo lam. 1.2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 16 
 
 
 
 
 
 
PROF. 
EN 
m 
 
CORTE 
(1) 
 
MUESTREO 
(2) 
RESISTENCIA DE 
PENETRACIÓN 
(3) 
GOLPES/30 
 20 40 60 80 
 
MÉTODO DE 
PERFORACIÓN 
(4) 
 
DESCRIPCIÓN Y 
CLASIFICACIÓN 
DEL MATERIAL 
 
OBSERV. 
(5) 
 
 
 
 
5 
 
 
 
 
10 
 
 
 
 
15 
 
 
 
 
20 
 
 
 
 
25 
 
 
 
(1) Emplear las representaciones convencionales. 
(2) Delimitar las zonas muestreadas, anotar el % de recuperación, indicar el muestreador empleado. 
(3) Sólo si se emplea tubo liso ó partido. 
(4) Tipo de herramienta, ademe, empleo de lodo bentonítico ó agua, cambios de equipo. 
(5) Incidentes de perforación, niveles piezométricos, pérdidas de fluido de perforación. 
 
LÁMINA 1.2 
 
 
 
 
PROYECTO: 
SITIO: 
PERFORACIÓN No. : 
NIVEL DE SUPERFICIE : 
COORDENADAS: 
PROFUNDIDAD TOTAL: 
FECHA DE INICIO: 
FECHA DE TERMINACIÓN: 
UNIVERSIDAD A U T Ó N O M A D E G U E R R E R O 
F A C U L T A D D E I N G E N I E R Í A 
 
REGISTRO DE PERFORACIÓN 
 
L A B O R A T O R I O D E 
M E C Á N I C A D E S U E L O S 
 17 
 
a) Método de percusión y lavado. Este procedimiento económico permite un avance rápido 
de la perforación. El equipo necesario incluye un trípode con polea, barras de 
perforación., trépanos, una bomba que desarrolle presión de 5 kg/cm2 y gasto mínimo de 
45 lt/ min., un malacate con cables de acero de 500 kg con cabeza de fricción para cable 
manila, y, de ser necesario un martinete de 140 kg y tramos de ademe. 
 
El tipo del trépano empleado depende del material con que se trabaja; generalmente, se emplea el 
trépano de punta en suelos suaves, el de tipo cincel para suelos duros, y el de cruz para gravas y 
cantos rodados. El trépano se pone en la parte inferior de las barras de perforación. 
 
Se inyecta agua a presión por las barras de perforación; el agua regresa por el espacio 
comprendido entre la tubería y las paredes del pozo, generalmente protegidas contra la erosión 
por un ademe. La acción combinada de percusión y de chiflón permite cortar el material que es 
llevado a lasuperficie por el flujo de perforación. El ademe se hinca con un martinete conforme 
avanza la perforación si es metálico, ya que puede ser también lodo. 
 
Este método de perforación por lavado es el que se usa con más frecuencia en la exploración de 
suelos ya que el equipo empleado es ligero y puede transportarse a sitios de difícil acceso. Este 
proceso de perforación es aplicable en arenas con pocas gravas y en suelos cohesivos abajo del 
nivel freático. 
 
El método de perforación por lavado se combina generalmente, con un muestreo intermitente con 
tubo partido o liso, mientras las características de la suspensión no cambien, es suficiente obtener 
una muestra cada 1.50 aproximadamente, colocando el muestreador al extremo de la tubería en el 
lugar del trépano. Si se observa un cambio en la suspensión, debe procederse de inmediato a un 
nuevo muestreo. Al detener las operaciones de perforación para un muestreo, debe permitirse que 
el agua alcance en el pozo su nivel de equilibrio, que corresponde al nivel piezomérico de la capa 
atravesada. La altura final debe registrarse cuidadosamente. 
 
La suspensión que sale del pozo se deja decantar en un recipiente en el que se puede analizar El 
sedimento. La muestra así obtenida no puede no puede considerarse como representativa del 
material, pero permite observar, burdamente, las variaciones de la estratigrafía con la 
profundidad. 
 
b) Método de percusión con barretón. Este método consiste en levantar y dejar caer un 
barrreton de 150 kg a razón de 30 golpes por minuto, aproximadamente. Se agrega agua a 
la perforación, la cual forma una suspensión con el material desprendido por el barreton. 
La perforación se limpia por medio de una cuchara. Este procedimiento puede usarse 
como auxiliar de avance al encontrar capas de boleo o grava durante una perforación 
realizada por otro método. 
 
c) Perforación a rotación en seco. Consiste en perforar con barras helicoidales, que 
transportan el material cortado a la superficie mediante la misma hélice. En suelos 
inestables, desde la superficie se pone lodo en pasta en las barras helicoidales y girando 
estas en sentido contrario se puede estabilizar la perforación, ya que el lodo suministrado 
es lanzado por las barras y se enjarra en las paredes. La columna de barras helicoidales, 
formada por tramos que se unen con pasadores, lleva en la parte inferior un gavilán que 
permite cortar el material. Existe una variante de estas barras, que es el ademe espiral. 
 18 
Funciona de igual forma que las barras helicoidales pero la columna se forma con tubos 
que permiten introducir muestreadores como el penetrómetro estándar, el tubo Shelby o el 
tubo rotatorio dentado. 
 
Generalmente en la etapa de perforación, el ademe espiral lleva en el interior una varilla central 
que en su parte inferior tiene una cabeza de corte; al llegar a la profundidad de muestreo se retira 
la varilla y se introduce el muestreador. El ademe espiral puede usarse con otro procedimiento de 
operación que se describe en el método de perforación mixta. 
 
Para realizar la perforación se requiere una maquina perforadora para suelos que generalmente va 
montada en un camión. 
 
Con el barreno helicoidal existen dos tipos de perforación: la intermitente y la continua. 
 
La primera consiste en hacer penetrar el barrreno en el suelo, a poca profundidad, y sacarlo con el 
material adherido a la herramienta. Así se obtiene una muestra muy alterada del subsuelo, la cual 
se puede usar para fines de clasificación. El proceso se repite hasta alcanzar la profundidad 
deseada. Este método se emplea cuado se requieren pozos anchos y de escasa profundidad 
deseada. Este método se emplea cuando se requieren pozos anchos y de escasa profundidad, o 
para reconocimiento superficial. 
 
La perforación continua se emplea para realizar pozos de diámetro comprendido entre 5 y 30 cm. 
Hasta profundidades que pueden alcanzar 30 m. Con esta finalidad se emplean secciones de 
barrenos helicoidales, que se van uniendo hasta alcanzar la profundidad deseada. Este método 
presenta ventaja al no requerir lavado de de la perforación, lo que evita cambios en el contenido 
de agua de las muestras obtenidas arriba del nivel freático; debajo de este nivel puede usarse agua 
o lodo según sea la condición de estabilidad de las paredes, para suministrar el fluido de 
perforación se utilizan bombas, que para hacer de ellas una selección adecuada se recomienda 
recurrir a las indicaciones del fabricante. 
 
Este método es aplicable a todo tipo de suelo; en los granulares se utilizan lodos densos. 
 
d) Perforación mixta.- Consiste en perforar con el ademe helicoidal, ya descrito, arriba del 
nivel freático y luego usando el método de lavado o rotación, por debajo del nivel freático 
sin retirar el ademe helicoidal, es decir, introduciendo los tubos de perforación y la 
herramienta de corte, una vez que se ha sacado la varilla centra con la cabeza de corte del 
ademe helicoidal. Si la parte de la excavación hecha con lavado o rotación es inestable, se 
baja el ademe espiral y se prosigue la perforación. Alcanzando el nivel de muestreo, se 
saca la herramienta de corte y se introduce en su lugar el muestreador adecuado. Este 
procedimiento de perforación es el más eficiente. Se requieren, para hacer la perforación, 
una maquina perforada para suelos y una bomba. 
 
e) Perforación en rocas. En la exploración geotécnica generalmente no se profundizan las 
perforaciones en roca o son de poco espesor, por tanto, es común realizar la perforación y 
muestreo simultáneamente usando barriles. 
 
Para realizar la perforación se requieren una bomba y una maquina de perforación cuya 
velocidad de rotación sea mayor que la de las usadas en suelos ( 500 a 3000 r.p.m), barras 
de perforación y ademes. 
 19 
I.5.2 Muestreadores. 
 
La información proporcionada por las muestras alteradas, obtenidas durante la perforación, no es, 
por lo general, suficiente para el proyectista. Es preferible obtener muestra parcial o 
prácticamente inalteradas para conocer con precisión la estratigrafía del subsuelo y las 
propiedades de los distintos suelos que la componen. 
 
Para lograr este fin, se recurre a muestreadores profundos, de los cuales existe una extensa 
variedad. 
 
Desde luego, de ningún modo y bajo ninguna circunstancia puede obtenerse una muestra de suelo 
que pueda ser rigurosamente inalterada; siempre será necesario extraer al suelo de un lugar con 
alguna herramienta que inevitablemente alterara las condiciones de esfuerzo en su vecindad; 
además, ana vez la muestra dentro del muestreador no se ha encontrado hasta hoy, un método que 
proporcione a la muestra, sobre todo en su cara superior e inferior, los mismos esfuerzos que 
tenia “in situ “. Por lo anterior cuando se habla de muestra inalterada se debe entender en realidad 
un tipo de muestra obtenida por cierto procedimiento que trata de hacer mínimos los cambios en 
las condiciones de la muestra “ in situ “, sin interpretar la palabra en su sentido literal. 
Condiciones de la muestra “in situ “, sin interpretar la palabra en su sentido literal. 
 
En la tabla 1.2 se describen algunos de los muestreadores profundos de usos más efectivo. 
 
 
 
a) Tubo partido.- Este muestreador es el de uso más extendido; sus características le 
permiten trabajar en una amplia variedad de suelos. 
 
El muestreador se constituye esencialmente, por dos partes de un tubo de acero, cortado 
longitudinalmente, y mantenidas en sus extremos por una cabeza y una zapata. Para unir el 
muestreador a las barras de perforación, se usa la cabeza; la zapata de borde cortante, facilita el 
hincado. La cabeza contiene un dispositivo obturador para evitar que la muestra se deslice cuando 
se recupera el muestreador. Durante el muestreo, la muestra comprime el aire encerrado en el 
tubo, la presión levanta el obturador, y permite la salida del aire. Una vez terminado el muestreo, 
el obturador vuelve a sellar la salida, y el vacío quese genera en la parte superior del tubo se 
opone a todo movimiento de la muestra. Las dimensiones comerciales del tubo partido se dan a 
continuación. 
MUESTREADOR 
TIPO DE 
MUESTRA 
MODO DE 
OPERACIÓN 
TIPO DE SUELO 
Tubo partido. Alterada. Percusión. Todos los suelos que no contengan 
mucha grava. 
Tubo liso. Alterada. Percusión. Suelos finos. 
Tubo Shelby. Inalterada. Presión Arcillas y limos con poco material 
granular. 
Tubo de pistón. Inalterada. Presión. Arcillas y limos con poco material 
granular. 
Denison. * Rotación y presión. Arcillas y limos sin grava abajo del 
N.A.F. 
T.A.M.S. * Rotación y presión. Arcillas y limos sin gravas. 
Wire Line * Rotación y presión. Todo tipo de material. 
Barriles. Inalterada. Rotación y presión. Gravas con cantos rodados. Rocas. 
 20 
 
Diámetro exterior. 5.08 cm (2") 6.35 cm (2 1/2") 7.62 cm (3") 8.89 cm (3 1/2") 
Diámetro interior. 3.81 cm (1 1/2") 5.08 cm (2") 6.35 cm (3 1/2") 7.62 cm (3") 
 
Para mantener la muestra en el tubo cuando el material es suelto, se puede agregar una trampa de 
hojas de lámina a la parte inferior del tubo, la cual no se opone a la entrada de la muestra, pero sí 
a su salida. 
 
El muestreo con el tubo partido puede ser continuo o intermitente. El muestreador continuo es 
más seguro, y no requiere mucho más tiempo que el intermitente. 
Al hincar el tubo partido, se realiza la llamada “Prueba de Penetración Estándar”, la cual por 
rigor, debe efectuarse con tubo partido estándar. 
 
El tubo partido se hinca primeramente 15 cm en el fondo de la perforación, luego con un 
martinete que pese 63.5 kg (140 lb) que cae libremente de una altura de 76 cm (30”). Se cuenta el 
número de golpes necesarios para que penetre 30 cm. más. Los primeros 15 cm que se penetró no 
se consideran. El número de golpes permite estimar la compacidad de los estratos arenosos y 
burdamente, la resistencia a la compresión simple de las arcillas. 
 
Es común realizar esta prueba con un tuno partido de dimensiones diferentes de las del tubo 
partido estándar; los resultados pueden correlacionarse mediante la ecuación: 
 
22 DiDe
NE0005.0
B
−
= 
 
En donde: 
 
B = Número de golpes equivalente a los del tubo estándar 
De = Diámetro exterior 
Di = Diámetro interior 
P = Peso del martinete 
N = Número de golpes para 30 cm. De penetración con el muestreador usado. 
E = Energía, Ph 
h = Altura de caída del martinete. 
 
De acuerdo con investigación, se dice que la cuenta de golpes en un terreno arenoso, uniforme y 
homogéneo, aumenta con la profundidad. En otras palabras, para hacer que penetre el tubo 30 
cm. en el terreno se necesita más energía a profundidad mayor que cerca de la superficie. En 
efecto, el ensaye de penetración es básicamente un ensaye de resistencia al esfuerzo cortante, y 
esta resistencia, es un depósito de arena, uniforme, depende del peso del recubrimiento o de la 
sobrecarga, es decir, de la profundidad desde la superficie. 
 
La arena fina es, en general, un terreno excelente para cimentaciones si se evita que puedan fluir 
de debajo de la fundación o si es ligeramente cohesiva por estar mezclada con algo de arcilla. Sin 
embargo, la cuenta de golpes en este terreno puede ser baja. A veces por la proximidad del agua 
freática, se puede explicar un decrecimiento del número de golpes en un terreno aparentemente 
uniforme. Las arenas finas saturadas de agua pueden aparecer fluidas bajo los golpes del 
martinete. 
 21 
Es práctica casi general introducir variantes en la prueba de penetración estándar. Muchos 
perforistas acostumbran contar el número de golpes necesarios para que el tubo penetre de 5 a 10 
cm. con el fin de observar las variaciones locales de resistencia del material. Si después de 50 
golpes, el tubo no ha penetrado completamente, se suspende la prueba y se anota la profundidad 
de penetración. 
 
Después de cada avance de 30 cm se retira el muestreador y se remueve la muestra obtenida, la 
cual debe protegerse contra las pérdidas de humedad en un frasco hermético. 
 
En suelos arcillosos, las muestras conservan algunas de las características del suelo inalterado, 
pero solo pueden usarse para clasificar el material y determinar sus propiedades índices. 
 
En suelos no cohesivos, el material se compacta durante el hincado, y la compacidad relativa de 
la muestra no puede considerarse como representativa de la del suelo “in situ”. Este último dato 
puede estimarse a partir de la prueba de penetración estándar. 
 
Resumiendo; una cuenta elevada de golpes indica buenas características para cimentación en 
terrenos con una estructura estable principalmente en arenas que sean gruesas. En terrenos de 
estructura alterable como arcillas, o limos, la cuenta de golpes indica solamente la resistencia al 
esfuerzo cortante en el momento en que se hizo el ensayo. Con todas sus incertidumbres, el 
ensayo de penetrabilidad da, sin embargo, de forma rápida y económica, una idea de las 
condiciones de un terreno para cimentación. Este ensayo se debería efectuar en toda clase de 
estudios para cimentaciones de suelos, excepto, naturalmente, en los casos que son evidentes, de 
terrenos de gravas muy gruesas, gravillas, o fluidos y otros semejantes.. 
 
b) Tubo Liso. Este muestreador es una variante del anterior; tiene las mismas dimensiones, 
pero es de una sola pieza, lo que lo hace más resistente. En su interior lleva una camisa de 
polietileno, dentro de la que queda alojada la muestra hasta llegar al laboratorio. Este 
muestreador es mas eficiente en suelos arcillosos que el tradicional tubo con abertura 
lateral, pero ofrece dificultades de empleo cuando el suelo es muy compacto y contiene 
arenas o limos arenosos. 
Conviene observar que la funda de polietileno que protege la muestra no es 
suficientemente impermeable para impedir completamente la evaporación. Es conveniente 
no exponer la muestra al aire durante un tiempo excesivo. 
 
c) Tubo de Pared Delgada Shelby. Los tubos de pared delgada entre los cuales los del tipo 
Shelby, que corresponden a una marca de tubos duros, estirados, sin costura, son los mas 
usados , permiten obtener muestras inalteradas en suelos blandos. 
 
Para un diámetro de muestra y un procedimiento de hincada dado, la alteración depende, 
esencialmente, de la relación de áreas definida en la forma siguiente: 
 
100
D
DD
(%)Ar
2
e
2
i
i
e ×
−
 
 
De donde: 
 
De: Diámetro exterior del tubo 
Di: Diámetro interior 
 22 
Se procura que la relación permanezca entre el 10 y 15 % y que, al mismo tiempo, el espesor de 
las paredes del muestreador quede entre 3 y 4 % del diámetro exterior del tubo. 
 
Antes de bajar el muestreador en el pozo, este debe limpiarse del material residual de la 
perforación; las paredes deben encontrarse perfectamente estabilizadas, con lodo bentonítico y 
ademe. El muestreador debe hincarse a presión en forma continua, con una velocidad de 
penetración comprendida entre 15 y 30 cm/seg. 
 
Antes de sacar el tubo del pozo, se hacen girar las barras de perforación para cortar el extremo 
inferior de la muestra. Se saca entonces el muestreador, se mide la recuperación obtenida, es 
decir, la relación entre la longitud de la muestra y la profundidad de penetración del muestredor, 
y se sellan los extremos del tubo con tapones de parafina. Cada tubo se identifica con una 
etiqueta con los datos de localización del pozo, profundidad de muestreo, fecha, y toda aquella 
información que se considere conveniente agregar sobre la operación o el material. 
 
Al realizar el muestreo en suelos muy blandos con alto contenido de agua, el muestreador debe 
dejarse en reposo durante algún tiempo para que aumente la adherencia entre el material y el 
tubo. En arenas, especialmente en las situadas bajo el nivel freático, es muy difícil lograr que la 
muestra permanezca en el muestreador, por lo que se tiene que recurrir a procedimientos más 
elaborados o a la información indirecta obtenida por la prueba de penetración estándar. 
 
Los tubos Shelby másempleados se presentan a continuación, los cuales se presentan en 
longitudes hasta de 30” (76.20 cm). Son muy comunes y cómodos los tubos de 3” (7.62 cm) de 
sección y de 36” (91.44 cm) de longitud, que permiten la extracción de muestras de 30” (76.20 
cm) con este tipo de tubos. 
 
Diámetro exterior. 6.35 cm (2 1/2") 7.62 cm (3") 8.89 cm (3") 10.16 cm (4") 
Diámetro interior. 6.03 cm (2 3/5") 7.30 cm (2" 7/8) 8.57 cm (3 3/8") 9.85 cm (3 7/8” 
 
Los tubos Shelby disponen, en su parte superior, de un sistema obturador similar al del tubo liso. 
Existe otro diseño, preferible, en el que el sistema obturador mencionado se ha cambiado por un 
pistón con asiento de hule que sella por el peso propio de la muestra y del tubo. El sello obtenido 
es muy efectivo. 
 
Es recomendable barnizar el interior de los tubos para permitir el almacenamiento prolongado de 
la muestra sin que se oxide el metal. 
 
d) Muestreadores de Pistón.- Estos muestreadores son tubos cuyo extremo inferior puede 
cerrarse por medio de un pistón que se maneja desde la superficie por medio de un 
vástago. Así se puede clavar en el terreno el tubo con su extremo cerrado, hasta llagar a la 
profundidad deseada, y evitar que el material se azolve entre el tubo antes de llegar al 
nivel de muestreo. 
 
Hay tres clases de muestreadores de pistón: 
• Estacionario 
• Tráctil 
• Libre 
 
 
 23 
d.1) En el muestreador de tipo estacionario, el vástago del pistón se sujeta al varillaje, de 
forma que el pistón quede enrasado con el borde cortante del mismo. El pistón llega en esta 
posición al nivel en que se va a tomar la muestra. En general este nivel es el fondo del 
revestimiento. Durante toda la toma de muestra el pistón permanece en dicho nivel, para lo 
que se desconecta el vástago del varillaje y se sujeta al revestimiento o a algún otro objeto fijo 
en la superficie del terreno. Cuando el tubo esta lleno. Se desconecta de nuevo el vástago y 
comienza el proceso de extracción hasta que se alcanza la posición. La posibilidad de un 
movimiento de descenso del tubo durante la extracción se elude por una abrazadera cónica 
especial. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
La recuperación obtenida por este procedimiento está próxima al 100 %. El método presenta, sin 
embargo algunos inconvenientes, como el manejo de dos juegos de barras que representa una 
pérdida apreciable de tiempo. Otro inconveniente es que la muestra debe sacarse en el campo 
para que pueda volver a utilizar el muestreador. Esta última operación se realiza con la ayuda del 
pisón, e implica alteración de la muestra. Algunos muestreadores de pistón fijo llevan una camisa 
interior en la que queda alojada la muestra. 
 
Una variante interesante de este instrumento es el llamado muestreador Sueco, en el que el Pistón 
se maneja por medio de un cable, lo que evita el doble juego de barras. Una hoja metálica cubre 
además, la muestra conforme va penetrando en el muestreador. Se puede obtener en esta forma, 
muestras muy largas y poco alteradas. 
 
d.2) Muestreador de pistón tráctil.- Este muestreador, está constituido por un tubo donde se 
alija un pistón; ambos se manejan con el mismo juego de barras. En este tipo de muestreador, el 
pistón se retrae antes de empezar el muestreo. La forma de operar es la siguiente: 
 
Se baja el muestreador hasta el fondo de la perforación con el pistón obturando la entrada del 
tubo. Se hacen girar las barras hacia la izquierda, a fin de que se suelte el pistón que está fijando 
al tubo por una flecha con rosca izquierda. Se sube el pistón con las barras de perforación hasta 
su posición superior, donde se fija haciéndole girar nuevamente hacia la izquierda, sin llegar 
hasta el topo de la rosca para dejar abiertas las salidas del aire. 
 
cp 
r 
tp 
cp 
r 
tp 
cp r 
cp 
 (a) 
 (b) 
 (c) 
 (a) 
tp 
vp vp vp 
 24 
Una vez girando el pistón, se hinca el tubo y se hacen girar nuevamente las barras hasta cerrar 
las salidas de aire, haciendo fallar, al mismo tiempo, la sección inferior de la muestra. Los 
inconvenientes de este muestreador puede ser, que el tubo puede llenarse de agua al subir el 
pistón y, si las salidas se obstruyen, el aire a presión que permanece en el tubo puede dificultar el 
muestreo. A pesar de lo anterior, el pistón tráctil es uno de los más usados en suelos blandos, 
debido a su sencillez y fácil operación. 
 
d.3) El muestreador de pistón libre, tiene un pistón que se mueve libremente con la parte 
superior de la muestra. El de pistón estacionario funciona como el de pistón libre si no se sujeta al 
revestimiento o a la superficie del terreno durante la hinchadura. 
 
e) Muestreador Denison. En suelos duros, los tubos de pared delgada sencillos se doblan y 
alteran la zona en que se hincan. Se recurre entonces, a muestreadores mas elaborados. 
Generalmente el muestreador Denison se utiliza para desmenuzables, y también algunos 
tipos de arenas y limos cohesivos sobre todo si están sobre el nivel hidrostático. La 
presencia de partículas duras, como gravas o fragmentos de roca puede estropear e incluso 
destruir una muestra de un terreno blando, ya que la corona los tritura contra la muestra al 
ir avanzando el sondeo. 
 
Este muestreador consta de sus tubos concéntricos. El exterior dispone de una zapata dentada que 
corta el material por rotación. El interior lleva, en su parte inferior, una zapata cortante que 
sobresale del tubo exterior y está montada en baleros, de tal forma que pueda permanecer fijo al 
girar el tubo exterior. Dentro del tubo interior, se aloja una camisa donde la muestra queda 
retenida. Una trampa de hojas metálicas dificulta la salida de la muestra una vez que se ha 
introducido. Opera de la siguiente forma: 
 
Se baja el muestreador al fondo de la perforación y se hinca a presión la zapata interior. En esta 
forma, se protege la muestra contra al erosión, y se evita que gire el tubo interior al hacerlo al 
exterior. Se da al tubo exterior una velocidad de rotación comprendida entre 50 y 200 rotaciones 
por minuto, la cual debe elegirse en función de los primeros resultados obtenidos. Durante la cual 
debe elegirse en función de los primeros resultados obtenidos. Durante toda la operación se aplica 
presión vertical por medio de un sistema hidráulico y se hace circular agua o lodo de perforación. 
Una ve lleno el muestreador, se saca y extrae la muestra, y se procede en la forma indicada para 
tubos de pared delgada. 
 
La distancia que guardan entre si los extremos de las zapatas interior y exterior tiene gran 
influencia sobre el grado de alteración de la muestra. Esta distancia debe poder modificarse; es 
importante, para ello, disponer de un juego de zapatas o de muestreador que cuente con un 
dispositivo de ajuste. En suelos blandos, la distancia debe ser máxima (1 cm aprox.), para sustraer 
la muestra a la erosión del fluido de perforación. En suelos muy duros, esta distancia puede ser 
nula e inclusive, puede convenir que la zapata interior sea más corta que la exterior. En suelos 
heterogéneos, se usa una variante del tubo Denison, conocida como “Pitcher Sampler”. Este 
muestreador lleva, en su parte superior, un resorte que ajusta la distancia arriba mencionada a la 
dureza del suelo. El empleo de agua o lodo para la perforación limita la aplicación de los tubos 
Denison al muestreador abajo del nivel freático. 
 
f) Muestreador T.A.M.S.- El campo de aplicación de este muestreador son los suelos duros 
localizados arriba del nivel freático. 
 
 25 
Opera de manera similar a la del tubo denison; sin embargo, no se emplea fluido de perforación, 
pues el material cortado se elimina por medio d una espiral. Este muestreador esta constituido por 
dos tubos concéntricos. El interior tiene una zapata lisa, y está montado sobre baleros; el exterior 
lleva una espiral para desalojar el material cortado por un gavilán colocado en su extremo. La 
calidad de las muestras obtenidas, esta íntimamente ligada con las condiciones del subsuelo y la 
velocidadde rotación la cual queda comprendida, generalmente, entre 50 y 10 rpm, y debe fijarse 
experimentalmente para cada caso particular. 
 
g) Wire Line.- Hasta ahora ha sido esencialmente usado para sondeos peroliferos, representa 
una solución práctica al problema de pérdidas de tiempo debidas a operaciones de 
montaje y desmontaje de las barras de perforación que deben realizarse para cada 
muestreo. El sistema consiste en emplear barras de perforación de gran diámetro que 
sirvan, al mismo tiempo, como ademe, y que permitan el paso de un muestreador o de una 
herramienta de ataque, según la operación que se desee realizar. 
 
Las barras de perforación pueden llevar una espiral exterior que permita trabajar en seco, arriba 
del nivel freático. 
 
h) Barriles.- Las técnicas de muestreo en rocas se aplican también, en ocasiones, a suelos 
duros o gravosos. Se usan dos tipos de barriles, el sencillo y el doble. De este último 
existen dos clases; en la otra, giran independientemente, de un modo similar el tubo 
Denison. El segunod tipo conocido como barril “Swivel”, es el mejor que protege a la 
muestra. La herramienta de ataque es por lo general una broca circular cuyas 
características de dureza deben adaptarse a la roca muestreada. Es común que la broca 
se diseñe empíricamente para un tipo de roca dada. 
 
I.6. Muestreo abajo del nivel freático. 
 
Los materiales cohesivos colocados abajo del nivel freático pueden ser muestreados por los 
métodos antes descritos; las arenas y gravas son, por lo contrario, difíciles de muestrear y 
generalmente hay que recurrir a equipos complejos y costosos. 
 
Los prestamos de grava y arena se encuentran con frecuencia en el lecho de un río, parcial o 
totalmente abajo del nivel freático. Para extraer muestras de dichos materiales, es necesario 
recurrir a cucharas de 60 a 90 cm de diámetro, operadas con equipo rotatorio de baja velocidad. 
Desgraciadamente, es práctica como sacar muestras con draga; los especimenes así obtenidos no 
son representativos del deposito, ya que se encuentran lavados de fracción fina. La estimación de 
la permeabilidad de los materiales así muestreados resulta errónea, lo que causa dificultades 
importantes durante la ejecución del trabajo. A poca profundidad, es posible obtener muestras de 
arena abajo del nivel freático se toma la precaución de bajarlo localmente por medio de pozos de 
bombeo. El nivel del agua debe mantenerse un metro o dos abajo del fondo de la excavación. 
 
El muestreo inalterado en arenas abajo del nivel freático puede hacerse empleando el muestreador 
“Rishop”, que da una cohesión aparente al material permitiendo el desarrollo de fuerza capilares 
en la muestra. En el pasado, también se ha recurrido a métodos de inyección de asfalto o de 
congelación. Los procedimientos son costosos; por lo tanto, en muchos problemas prácticos se 
recurre a métodos indirectos para estimar las propiedades de las arenas localizadas abajo del nivel 
freático. La prueba de penetración estándar y las de bombeo son las más usadas para este fin. 
 
 26 
CAPÍTULO II. IDENTIFICACIÓN DE SUELOS EN EL CAMPO. 
 
II.1 Introducción 
 
El problema de la identificación de los suelos es de importancia fundamental en la ingeniería; 
identificar un suelo, es en rigor, encasillarlo dentro de un sistema previo de clasificación, siendo 
aceptado universalmente el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS), obviamente, 
el suelo se ubicara en le grupo que le corresponda según sus características. 
 
La identificación permite conocer en forma cualitativa, las propiedades mecánicas e hidráulicas 
del suelo, atribuyéndose las del grupo en que se sitúe; cabe aclarar que en la identificación la 
experiencia juega un papel muy importante en la utilidad que se pueda sacar de la clasificación. 
 
Para la identificación de los gruesos y finos en le campo se siguen criterios, que rigen en el 
Sistema Unificado de Clasificación de Suelos, de granulometría y plasticidad de acuerdo a lo 
siguiente: 
 
II.2 Identificación de suelos gruesos en el campo. 
 
En el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos, para diferenciar los suelos gruesos de los 
finos se toma como referencia la malla No.200 ( 0.074 mm ), tal que lo retenido se consideran 
suelos gruesos y los que pasan suelos finos. 
 
Los materiales constituidos por partículas gruesas se identifican en el campo sobre una base 
prácticamente visual. Para tal efecto se extiende una muestra seca del suelo sobre una superficie 
plana y se juzgará en forma aproximada sobre su: 
 
II.2.1 Tamaño. 
 
El SUCS, para clasificar los suelos en cuanto a su tamaño, considera el criterio de porcentajes, de 
tal manera que si más del 50 % del suelo es visible a simple vista a una distancia de 20 cm., las 
partículas individuales se consideran un suelo fino, caso contrario será suelo grueso. 
 
Dentro de los suelos gruesos se consideran las gravas y las arenas, se aplica el mismo criterio 
anterior, para ello se toma como referencia el tamaño de ½ cm. como equivalente a la malla N°4 
que separa las gravas de las arenas, siendo las primeras lo retenido. En la tabla puede verse el 
nombre del suelo y su ejemplo vulgar. 
 
Para el caso del tamaño de las partículas finas es conveniente, además del examen visual tener en 
cuenta la plasticidad de los suelos. En lo referente a la graduación es conveniente, a fin de 
adquirir experiencia, comparar graduaciones estimadas, como las obtenidas en el laboratorio, 
cada vez que haya oportunidad. 
 
II.2.2 Color y tono. 
 
Existe toda la gama de colores y tonalidades en la naturaleza. 
 
 
 
 27 
II.2.3 Forma de los granos. 
 
En todos los suelos son mas comunes las formas equidimensionales, pudiendo ser ésta de tipo 
redonda, sobre redonda, angulosa y subangulosa. Es frecuente las formas subredondeadas en 
suelos de origen transportado y las angulosas de los suelos de origen mecánico producto de 
trituración. 
 
II.2.4 Graduación. 
 
En función de los diferentes tamaños que se presentan en el suelo que se esté analizando, se 
distinguen dos tipos de graduaciones: los suelos mal graduados y los bien graduados, los 
primeros presentan partículas prácticamente de un solo tamaño y en lo segundos existe 
prácticamente toda la gama de tamaños considerados como suelos. 
 
II.2.5 Composición mineralogica. 
 
Es conveniente observar que tipos de minerales son los que predominan en el suelo para tener 
idea básicamente de su dureza, esto se hará en forma visual sobre superficies frescas de los 
suelos, teniendo en cuenta los antecedentes sobre mineralogía y petrología del curso de Geología. 
 
II.2.6. Origen geológico. 
 
En cuanto al origen geolólogico de los suelos, los más utilizados para fines de ingeniería, son los 
de origen aluvial, volcánico y eólico. Los de origen aluvial se caracterizan por su forma 
redondeada, siendo el agente de transporte el agua. Los de origen volcánico se presentan en las 
cercanías donde tuvo erupción algún volcán y presentan aristas siendo común la forma angulosa. 
 
Los de origen eólico son suelos que presentan uniformidad en sus granos, siendo el agente de 
transporte el aíre. 
 
II.3. Identificación en el campo de los suelos finos. 
 
Una de las ventajas del SUCS, es el criterio para identificar en el campo los suelos finos contando 
con algo de experiencia. El mejor modo de adquirir esa experiencia es el aprendizaje al lado de 
quien ya lo posea, a falta de tal apoyo se aconseja el comparar sistemáticamente los resultados de 
la identificación de campo con los suelos de laboratorio. 
 
Las pruebas manuales para la identificación de los suelos, las lleva a cabo el perforista en cada 
una de las muestras extraídas, siendo necesario que el ingeniero civil, conozca los diferentes 
métodos usados para la identificación de los suelos en el campo. Las principales bases de criterio 
para identificar suelos finos en el campo son las investigaciones de las características de: 
 
1. Movilidad del agua ( reacción al agitado ) 
2. tenacidad (Consistenciacerca del Limite Plástico). 
3. Resistencia en estado seco. (características al rompimiento) 
4. Color 
5. Olor 
6. Brillo (al corte) 
7. Prueba del ácido 
8. Adherencia a la piel. 
 28 
II.3.1 Movilidad del agua (reacción al agitado). 
 
Después de quitar las partículas mayores que la malla N° 40, prepárese una pastilla de suelo 
húmedo, aproximadamente igual a 10 cm3. Si es necesario, añádase suficiente agua para dejar al 
suelo suave pero no pegajoso. El criterio es tener la masa del suelo con un contenido de humedad 
que permitirá formar la pasta no demasiado fluida. 
 
Colóquese en la palma de la mano y agítese horizontalmente, golpeando vigorosamente contra la 
otra mano varias veces, lo que provoca la aparición de agua en la superficie de la pastilla, la que 
adquiere una consistencia de hígado y se vuelve lustros. Cuando la pastilla se aprieta entre los 
dedos el agua y el lustre desaparecen de la superficie, la pastilla se vuelve tiesa y finalmente se 
desmorona. 
 
La rapidez de la aparición del agua durante el agitado, y su desaparición durante el apretado sirve 
para clasificar la clase de suelo fino. 
 
Las arenas limpias muy finas, uniformes no plásticas (SP y SM), dan la reacción más rápida y 
distintiva, mientras que los limos inorgánicos (ML), tales como el polvo de roca, y tierras 
diatomáceas (ML), dan una reacción rápida moderada; mientras en las arcillas situadas sobre la 
línea “A” (CL, CH) y arcillas plásticas (CH), tienen una relación extremadamente lenta o nula. 
 
 II.3.2. Tenacidad (consistencia cerca del limite plástico) 
 
La prueba se realiza sobre un espécimen de consistencia suave, similar a la masilla y de 
aproximadamente 10 cm3. 
 
Rólese la masilla hasta formar un rollito de unos 3 mm, de diámetro, que se amasa y vuelve a 
rolarse cuantas veces lo permita el suelo. 
 
Se observa que la pérdida paulatina de agua, aumenta la rigidez del rollito a medida que el suelo 
se va acercando al límite plástico, al llegar al límite plástico el rollito se parte en fragmentos y se 
desmorona. El rollito es más rígido y tenaz cerca del límite plástico, cuando más alta sea la 
posición del suelo respecto a la línea “A” (CL, CH), la rigidez se nota al romper el rollito cerca 
del límite plástico entre los dedos. 
 
El suelo ligeramente sobre la línea “A”, como arcillas glaciales (CL, CH), los rollitos son de 
media tenacidad. 
 
Los suelos que caen bajo la línea “A” (ML, MH, OL y OM), producen rollitos poco tenaces cerca 
el límite plástico. En el caso de suelos micáceos, los rollitos se muestran muy débiles y 
esponjosos. Todos los suelos bajo la línea “A”, excepto los OH próximos a ella, la masa producto 
de la manipulación entre los dedos posterior al rolado, se muestra suelta y se desmorona 
fácilmente cuando el contenido de agua es menor que el correspondiente al límite plástico. La 
plasticidad de los suelos está en función directa del número de veces que se permitió hacer la 
prueba. Se deduce que en una arcilla, se podrá efectuar la operación mas veces que en un limo, y 
en este más veces que en una arena. 
 
 
 
 29 
II.3.3. Resistencia en estado seco (característica al rompimiento) 
 
Después de eliminar las partículas mayores que la malla N° 40, una pastilla de suelo se moldea 
hasta alcanzar una consistencia de masilla, añadiendo agua si es necesario. Déjese secar la 
pastilla completamente en un horno, al sol o al aire y pruébese su resistencia rompiéndola y 
desmoronándola entre los dedos. Esta resistencia es una medida de carácter y cantidad de la 
fracción coloidal que contiene el suelo. La resistencia en estado seco aumenta con la plasticidad. 
 
Una alta resistencia en estado seco es característica de las arcillas CH. Un limo inorgánico típico 
posee solamente muy ligera resistencia. Las arenas finas limosas y los limos tienen, 
aproximadamente, la misma ligera resistencia, pero pueden distinguirse por el tacto al pulverizar 
el espécimen seco. La arena fina se siente granular mientras que el limo típico de la sensación 
suave de la harina. 
 
II.3.4. Color. 
 
En exploraciones de campo el color del suelo, suele ser un dato útil para diferenciar los estratos y 
para diferenciar tipos de suelo, cuando se posea experiencia local. 
 
Existen criterios como que el color negro y otros de tonos oscuros suelen ser indicativos de la 
presencia de materia orgánica coloidal. Los colores claros y brillantes son propios más bien de 
suelos inorgánicos. 
 
II.3.5. Olor. 
 
Los suelos orgánicos (OH, y OL), tienen por lo general un olor distintivo, que puede usarse para 
identificación; el olor es particularmente intenso si el suelo está húmedo, y disminuye con la 
exposición al aire, aumentando, por el contrario, con el calentamiento de la muestra húmeda. 
 
II.3.6. Brillo (al corte). 
 
Esta prueba se lleva a cabo solo en suelos de consistencia media, que permitan la operación de 
cortar el material, si al efectuar el corte queda una superficie brillante, esto nos indicará la 
existencia de arcillas plásticas. 
 
II.3.7. Prueba del acido. 
 
Este ensaye se utiliza exclusivamente para determinar en los suelos, la presencia de carbonatos de 
calcio o sales. 
 
Se vierten unas gotas de ácido clorhídrico rebajado sobre la muestra y si efervece indícala 
presencia de ese elemento. 
 
II.3.8. Adherencia a la piel. 
 
Esta prueba ha dado magníficos resultados y consiste en dejar seca en cualquier parte del brazo o 
mano, una delegada porción del suelo en estado de lodo, que al ir perdiendo humedad se adhiere 
a la piel con mayor o menor fuerza. 
 
 30 
Los limos se adhieren con menor fuerza que las arcilla y se pueden despegar de la piel al frotarlo 
con el dedo, no así las arcillas que dejan la sensación de piel estirada, y no se desprende tan 
fácilmente de la piel. 
 
 
 
INVESTIGACIÓN PARA: NÚMERO Y LOCALIZACIÓN DE 
SONDEOS. 
PROFUNDIDAD MÍNIMA (d) 
Sitios inexplorados de gran 
extensión. 
a = 0.1 A 
Sitios con suelos blandos de gran 
espesor. 
30< b < 60 m 
 
Estructuras grandes cimentadas en 
zapatas aisladas cercanas. 
b = 15 m y en sitio de concentraciones 
con cargas. 
Almacenes de gran área para cargas 
ligeras. 
n= 5,4 en las esquinas y 1 en el centro. 
Intermedios si son necesarios para 
definir la estratigrafía. 
Hasta donde el esfuerzo vertical 
sea 10% de la carga aplicada en la 
superficie ó mínimo dos veces el 
ancho de la zapata. 
Cimentaciones rígidas aisladas con 
área 250<A<1000 m² 
n= 3,2 en el perímetro y 1 en el centro. 
Intermedios si son necesarios para 
definir la estratigrafía. 
Cimentaciones rígidas aisladas con 
área A<250 m² 
n = 2 en esquinas opuestas. Intermedias 
si son necesarios para definir la 
estratigrafía. 
Hasta donde el esfuerzo vertical 
sea 10% de la carga aplicada en la 
superficie. 
Taludes. 3<n<5 en la sección crítica. 
Diques y estructuras de retención de 
agua o líquidos 
Preliminares b = 60 m 
Detalle b = 30 m 
y en las zonas criticas 
Tal que la superficie probable de 
falla este arriba del fondo del 
sondeo d= 0.5 del ancho de la 
base del dique de la tierra o 1.5 de 
la altura para diques pequeños de 
concreto 
 
a = Área tributaria máxima por sondeo en m2 
b = Espacimiento entre sondeos en m. 
n = Número de sondeos. 
A = Área de la cimentación en m2 
B = ancho de la cimentación en m. 
d = Profundidad mínima de sondeo a partir de la profundidad de desplante de la cimentación 
en m. 
 
 31 
 
NOMBRE LÍMITES DE TAMAÑO EJEMPLO VULGAR 
Boleo. 305 mm ó mayores (12 pulg). Mayor que una pelota de baloncesto. 
Canto rodado. 76 mm a 305 mm (3 a 12 pulg). Naranja - Sandía. 
Grava gruesa. 19 mm a 76 mm (3/4 a 3 pulg). Uva - Naranja. 
Grava fina. 4.76 mm a 19 mm (malla 4 3/4 pulg). Chícharo - Uva. 
Arena gruesa. 2 mm a 4.76 mm (malla 10 a malla 4). Sal de cocina. 
Arena mediana. 0.42 mm a 2 mm (malla 40 a malla 10). Azúcar. 
Arena fina. 0.074 mm a 0.042 mm (malla 200 a malla 40). Azúcar en polvo. 
Finos. Menores de 0.074 mm (malla 200). * 
 
* Las partículas menores que la arena finano se pueden distinguir a simple vista a distancia de 20 cm 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MÉTODO TÉCNICA USO LIMITACIONES 
Prueba de 
Veleta. 
Introducir una veleta en el 
suelo y medir su momento de 
torsión. 
Para medir su resistencia al 
corte sin manejo de muestras 
inalteradas. 
Resultados dudosos en los suelos 
arenosos y gravosos. 
Prueba de Carga 
en Placa. 
Cargar una placa en 
incrementos y medir los 
asentamientos provocados. 
Definir la capacidad de carga y 
asentamientos. 
No confiable en estratos de baja 
potencia ó erráticas. 
Prueba 
Presiométrica 
(Presiómetro). 
Introducir una sonda a 
diferentes profundidades y 
medir el cambio de volumen 
en los incrementos de presión. 
Determinar la presión límite y 
módulo de deformación para 
calcular la capacidad de carga y 
asentamientos. 
Se adquiere una técnica de 
perforación apropiada para el 
método. 
Prueba de 
Permeabilidad. 
Bombear agua hacia adentro ó 
hacia afuera del pozo y medir 
el cambio de nivel de agua en 
agujeros adyacentes para 
definir la velocidad de cambio 
del nivel de agua en el pozo. 
Para definir la permeabilidad 
horizontal de la masa del suelo. 
Dudosa por arriba del nivel 
freático y para definir 
permeabilidad vertical. 
Peso 
Volumétrico. 
Excavar un agujero, pesar el 
suelo, medir el volumen 
usando arena ó agua con una 
membrana de hule. 
Para el control de la 
compactación en el campo. 
No aplicable con nivel freático 
alto. 
Penetrómetro 
Estático. 
Se hinca a presión un cono 
instrumentado, que mide las 
resistencias de punta y 
fricción. 
Definir indirectamente la 
estratigrafía y resistencia al 
corte de los suelos. 
No funciona en gravas. 
Penetrómetro 
dinámico. 
Se hinca por golpeo un tubo 
muestreador estándar y se 
obtiene el número de golpes 
por 30 cm de penetración. 
Definir directamente la 
estratigrafía y resistencia al 
corte de los suelos. 
No funciona en suelos blandos. 
 32 
Tabla 2.1 
 
CARACTERÍSTICAS Límite Líquido constante pero 
Índice Plástico creciente. 
Índice Plástico constante, pero 
Límite Líquido creciente. 
Compresibilidad. Prácticamente la misma C r e c e. 
Permeabilidad. D e c r e c e. C r e c e. 
Razón de variación D e c r e c e. 
Tenacidad. C r e c e. D e c r e c e. 
Resistencia en estado seco. C r e c e. D e c r e c e. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 40 
 
 30 
 
 20 
 
 10 
 
 
 
 
 
COLORES TONOS 
Café. 
Gris. Grisáceo. 
Amarillo. Amarillento. 
Rojo. Rojizo. 
Negro. Negruzco. 
Verde. Verdoso. 
Blanco. Blancuzco. 
Anaranjado. Anaranjado. 
 
 
 
 
 
 
 
Ip 
Línea B 
Línea A 
Compresibilidad 
Permeabilidad 
l. L 
10 20 30 40 50 60 70 80 90 
70 
60 
20 
 33 
CONSISTENCIA. IDENTIFICACIÓN DE CAMPO. 
Muy blanda. Fácilmente penetrable con el puño (varios centímetros). 
Blanda. Fácilmente penetrable con el pulgar (varios centímetros). 
Media. Puede ser penetrada con el pulgar con un esfuerzo moderado 
(varios centímetros). 
Dura. Puede ser penetrada con el pulgar con un esfuerzo moderado 
(varios centímetros). 
Muy dura. Fácilmente marcada con la uña del pulgar. 
Durísima. Marcada con dificultad por la uña del pulgar. 
 
 
 D E S C R I P C I Ó N POROSIDAD RELACIÓN DE HUMEDAD CONTENIDO DE HUMEDAD 
 n (%) VACÍOS: e w (%) γS (ton/m³) γSat (ton/m³) 
 
 Suelta 46 0.85 32 1.43 1.89 
Arena uniforme 
 Densa 34 0.51 19 1.75 1.89 
 
 Suelta 37 0.60 22 1.65 2.02 
Arena bien 
Graduada 
 Densa 20 0.25 9 2.12 2.32 
 
 
 Baja plasticidad 49 0.95 35 1.38 1.87 
Limo 
 Alta plasticidad 68 2.16 80 0.85 1.54 
 
 Blanda. 55 1.20 45 1.22 1.77 
Arcilla inorgánica. 
 Dura. 37 0.60 22 1.69 2.07 
 
 Bajo contenido de mat. orgánica 66 1.90 70 0.93 1.58 
Arcilla 
orgánica. 
 Alto contenido de mat. orgánica. 75 3.00 110 0.68 1.43 
 
Bentonita Blanda. 84 5.20 194 0.43 1.27 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 34 
CLASIFICACION DE SUELOS SEGÚN SU ORIGEN 
 
ORIGEN 
Geológico 
PROCESO DE 
FORMACIÓN. 
NATURALEZA DE LOS 
DEPÓSITOS. 
GRANULOMETRÍA TÍPICA 
Residual 
Suelo intemperizado en 
el lugar de la roca 
madre con poca ó 
ninguna alteración por 
transporte. 
Casi invariable con la profundidad 
llega a ser más compacto y menos 
intemperizado. Pueden tener capas 
alteradas duras y blandas ó 
estratificación de la madre si la 
intemperización es incorrecta. 
El producto de intemperización completa es 
arcilla, cuyo tipo depende del proceso de 
intemperización y de la roca madre, además 
de la cantidad de partículas de sílice 
resistente. El suelo en capa intermedia refleja 
la composición de la roca madre. 
Aluvial. 
Materiales transportados 
y redepositados por la 
acción del agua. 
Generalmente con estratificación 
pronunciada. Los depósitos de río 
típicos consisten en material fino de 
origen reciente sobreyaciente en un 
estrato de material grueso de la etapa 
joven del desarrollo del río. 
Rango de arcilla lacustre ó marina muy fina a 
grava muy gruesa, cantos rodados y boleos en 
abanico aluvial ó depósitos de terraza. 
Glacial. 
Materiales transportados 
y redepositados por 
hielo glacial ó agua de 
glaciares. 
La estratificación varía mucho de 
acuerdo con el depósito, de morrenas 
heterogéneas a till finalmente 
estratificado limo (varvado y arcilla 
en lagos glaciares). 
Till y morrena tienen típicamente 
granulometría amplia de arcilla a boleos. 
Loésico. 
Suelo transportado por 
viento sin 
redepositación 
subsecuente. 
En el loes, la estratigrafía 
horizontalno se distingue ó no existe 
excepto si hay horizontales 
intemperizados. 
La granulometría es más uniforme en éstos 
suelos. El rango de loes es de limo arcilloso a 
arena fina. 
Material transportado 
por el viento y 
redepositados. 
Materiales arenosos y arenas limosas 
con estratificación cruzada 
depositados en regiones desérticas, 
semidesérticas y en litoral. 
Son