Farmacocintica

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Correlaciones geotcnicas (2) y ensayos in situ: el SPT y la densidad relativa

Publicado el 10 septiembre, 2013 por frankie

Tema 8: Correlaciones de los parmetros del suelo a partir de los resultados de ensayos in situ8.2. Correlaciones a partir del ensayo de penetracin estndar SPT.8.2.1. Introduccin.En la seccin de estes blog dedicada a los ensayos in situ se describir con detalle la naturaleza y procedimiento de ejecucin del ensayo de penetracin estndar, comunmente denominado SPT (por sus siglas inglesas standart penetration test.)

En la siguiente figura se representan de forma esquemtica las relaciones que se pueden establecer entre los valores obtenidos en los ensayos de penetracin estndar (SPT) y los parmetros geotcnicos caractersticos del terreno:

Donde:

Dr: densidad relativa para suelos granulares

: ngulo de rozamiento interno efectivo para suelos granulares

E: mdulo de deformacin para suelos granulares

cu: resistencia al corte no drenada para suelos cohesivos

qu: resistencia a la compresin simple para suelos cohesivos

qh: tensin de hundimiento para cimentaciones sobre suelos granulares

qa: tensin admisible para cimentaciones sobre suelos granulares

s: asiento para cimentaciones sobre suelos granulares

Dado que el SPT es el ensayo in situ ms utilizado y con mayor historia en la determinacin de los parmetros geotcnicos, existe una cantidad ingente de relaciones empricas entre dicho ensayo y cualquier parmetro del suelo, muchas de las cuales tienen un valor exclusivamente local. Debe realizarse siempre un examen crtico ante una correlacin que parta de este ensayo y de cuya aplicacin no se tenga experiencia previa, especialmente cuando se aplica a suelos coherentes.

8.2.2. Densidad relativa en suelos granulares v.s. NSPTTerzaghi y Peck (1948) establecieron la primera de entre las ms populares relaciones entre el resultado del ensayo de penetracin estndar y la densidad relativa, a partir de la cual postularon lo que hoy es ya un clsico sistema de clasificacin de las arenas en funcin de su compacidad:

Relacin entre el valor del ensayo de penetracin estndar (N) y la densidad relativa, indicando la calificacin del suelo en funcin de su compacidad (extrado de Devicenzi y Frank, 2004)

Gibbs y Holtz postularon en 1957 que el valor de NSPT no dependa solo de la densidad relativa de la arena, sino tambin de la presin de confinamiento. En la siguiente figura se presenta una didctica construccin grfica de Coffman (1960) en la que se presenta el baco de Gibbs y Holtz comparado con el trabajo de Terzaghi y Peck.

baco de Gibbs y Holtz (1957), comparado con el trabajo de Terzaghi y Peck (1948). Tomado de Cestari (1990), segn la elaboracin de Coffman (1960).

Para la aplicacin de este baco debe tenerse en cuenta la compresibilidad de una arena. Un aumento en el contenido de mica o carbonato (ligado a la presencia de granos de comportamiento frgil, como bioclastos), comporta habitualmente una mayor compresibilidad de la arena. Por lo tanto, al aplicar el baco de Gibbs y Holtz en estos casos, debe tenerse presente que (Cestari, 1990):

- Para valores de DR < 70% los valores obtenidos del baco resultan superiores a los reales.

- Para valores bajos de tensin efectiva vertical (< 5 kPa), la DR (%) que se obtiene, resulta demasiado alta.

- No resulta apropiado para golpeos N < 10.

Meyerhof (1957) ajust el anterior baco mediante la expresin:

DR = [ N / ( 23 ' + 16 ) ]1/2Esta expresin es vlida nicamente para arenas normalmente consolidadas, presentando valores sobreestimados para arenas sobreconsolidadas.

Otro de los trabajos muy conocidos sobre este tema es el de Bazaraa (1967), cuya expresin (citada en Giuliani y Nicoll, 1982) es:

DR / 100 = 0.2236 [ N / ( a + b ' ) ]1/2(la tensin vertical efectiva est expresada en T/m2)

Siendo:

ab

15 t/m2325005

Skempton (1986), resumiendo la informacin disponible hasta ese momento, comprueba que las correlaciones originales de Terzaghi y Peck son perfectamente vlidas si se utilizan los valores normalizados N60. Segn este autor esta relacin puede expresarse como:

N60/ DR = a + b

donde la tensin efectiva vertical est expresada en Kp/cm2. Esta expresin es anloga a las de Meyerhof y Bazaraa. Los parmetros a y b pueden ser considerados constantes en el entorno (Cestari, 1990):

85% > DR > 35%

25 > > 05 Kp/cm2Por ltimo, cabe comentar las expresiones propuestas en el ISOPT-1 (citadas en Ruiter, 1988):

DR = 25 N0.44(100 ) -0.13ln DR = ( 0.478 ln N ) (0.262 ln ) -0.13+ 2.84

estando expresada la tensin efectiva en t/m2.Tomado de :http://www.estudiosgeotecnicos.info/index.php/correlaciones-spt-densidad-relativa/