Trabajos de Laboratorio y Campo, Spt,Cptu,Etc

7/23/2019 Trabajos de Laboratorio y Campo, Spt,Cptu,Etc

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AO DE LA DIVERSIFICACION PRODUCTIVA Y DEL

FORT LECIMIENTO EN L EDUC CION

UNIVERSIDAD PRIVADA ANTENOR ORREGO

FACULTAD DE INGENIERIA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

CURSO: MECANICA DE SUELOS II

TEMA: TRABAJO DE LABORATORIO Y CAMPO

DOCENTE: ING. HUERTAS POLO, JOSE

INTEGRANTES:

MOGOLLON ZEGARRA. JEFREE

ROJAS SICCHA, ABEL

RUBIO VASQUEZ, CARLOS

SIMON CASTILLO, JUAN

TRUJILLO PER

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NRC TURNO SEMESTRE

574 MIERCOLES (2:00-6:00) PM 2015-20


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MECANICA DE SUELOS II

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INDICE

1.TRABAJOS DE LABORATORIO

a.CONSOLIDACION 3

b.EXPANSION LIBRE 10

c.EXPANSION CONTROLADA 13

2.

TRABJOS DE CAMPO

a.SPT STNDAR PENETRATION TEST. 14

b.CPTU CONE PENETRATION TEST 26


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TRABAJOS DE LABORATORIO

ENSAYO DE CONSOLIDACION

I. Generalidades

Cuando se somete un suelo cohesivo saturado a un incremento de carga,ocurre un traspaso de esta carga del agua a la estructura de suelo en eltiempo. Inicialmente, de acuerdo a la teora, ese incremento de carga exteriorlo toma integralmente el agua debido a que, por una parte, es incompresible,y por otra, el suelo del que estamos hablando presenta una bajapermeabilidad.Este incremento de carga tomado por el agua produce excesos en la presin

neutra por sobre las presiones hidrostticas. Al cabo de un tiempo t, parte deeste exceso de presin neutra es disipado, transfirindose esa parte de lacarga a la estructura de suelo, resultando en un incremento de tensionesefectivas. El resultado de este incremento gradual de tensiones verticalesefectivas produce asentamientos en terreno.Cuando el suelo es permeable, como es el caso de un suelo granular, o cuandola carga se aplica a un suelo fino seco (o con bajo grado de saturacin), elproceso de deformacin con reduccin en el ndice de vacos tiene lugar enun perodo tan corto que es posible considerar el proceso como instantneo.En estos casos existe una deformacin vertical prcticamente inmediata, perono se reconoce como consolidacin.

II. Procesos en la Consolidacin

El proceso de consolidacin se estudia en dos niveles:

A.Consolidacin Primaria

Permite estimar los asentamientos que se van a producir una vez que la cargaes totalmente transferida a la estructura de suelo. Esta etapa quecorresponde al fin de la consolidacin primaria, se obtiene de este ensayo y

es representada por la curva de consolidacin. Es necesario decir que existeuna consolidacin secundaria y corresponde a las deformaciones acumuladasdespus de que se completa la consolidacin primaria y ocurre no paraincrementos de la tensin efectiva sino que para una tensin efectivaconstante

B.Proceso Transiente

Este proceso corresponde a la transferencia gradual de los excesos de presinneutra a laestructura de suelo en el tiempo, lo que nos permite calcular, a partir del

ensayo de laboratorio, la variacin de los asentamientos en el tiempo, as


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como las presiones neutras y tensiones efectivas en cada punto de la masade suelo, igualmente en el tiempo.Una arcilla puede encontrarse en terreno normalmente consolidado (arcillaNC) o pre consolidado (arcilla PC). Se dice que una arcilla es normalmenteconsolidada cuando nunca fue sometida en su pasado geolgico a cargas

mayores que las existentes ahora en terreno. Por otro lado, si la arcilla estuvoen el pasado cargada por estratos de suelo que fueron posteriormenteerosionados, o por cargas de hielo en una poca glacial, se ladenomina preconsolidada (tambin existe la 2 pre consolidacin por secamiento o pordescenso de la capa fretica con posterior recuperacin).El ensayo permite igualmente conocer si se trata de una arcilla NC o PC trascomparar la tensin efectiva que la muestra tiene en terreno (a partir de laestratigrafa y profundidad de la muestra) con la presin de pre consolidacinque, como se ver ms adelante, se obtiene de la curva de consolidacin.

III. Equipos

Consolidmetro (tambin llamado edmetro) Deformmetro Equipo de cargas Cronmetro Elementos necesarios para el moldeo de la muestra

IV. Procedimiento

1. Moldee cuidadosamente una muestra dentro de un anillo deconsolidacin (consolidmetro); de la raspadura resultante del procesode moldeo, tome una muestra representativa y utilcela para

determinar el contenido de humedad,

2. coloque cuidadosamente la muestra de suelo en el anillo con piedrasporosas saturadas en contacto con las caras superior e inferior;asegrese de que las piedras porosas entren en el anillo y no hayaposibilidad de contacto entre las piedras porosas y el anillo durante elproceso de carga,

3. coloque el consolidmetro en el aparato de carga y ajuste eldeformmetro; recuerde que para las lecturas debe considerarse unaposible compresin de la muestra de 4 a 12 mm.

4. aplique una carga de inicializacin de 0.05 kg/cm2 para suelos blandosy de 0.10 para suelos firmes; verifique nuevamente que las piedrasporosas no se apoyen sobre el anillo; coloque el deformmetro en 0,

5. aplique el primer incremento de carga (carga adicional suficiente paradesarrollar el primer incremento de carga) y simultneamente tomelecturas de deformacin a tiempos de 0.25, 0.50, 1, 2, 4, 8, 15, 30,60, 120 min., y a continuacin por ejemplo, 4, 8, 16, horas, etc. Hastaque las variaciones de lecturas de deformacin resulten muy pequeas,

6.

despus de 24 horas o como se haya establecido, o cuando el H entredos lecturas sea suficientemente pequeo, incrementar la carga y


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nuevamente tomar lecturas a intervalos de tiempo controlados comoen el paso anterior; si se utiliza el proceso de ensayo rpido, se debentomar suficientes tiempos en las lecturas en el tercero y cuartoincremento de carga, para establecer la pendiente que permitircalcular la consolidacin secundaria,

7. contine incrementando cargas y tomando lecturas de deformacinversus tiempo hasta llegar a la carga que el instructor les indique,

8. al final del experimento, coloque la muestra en el horno, incluyendotodas las partculas se hayan cado fuera del anillo, para obtener elpeso de los slidos WS y obtenga por diferencias el volumen final deagua Vwf; compare WS con el valor calculado a partir del contenido dehumedad inicial en el paso 1 (si se hizo la determinacin del contenidode humedad).

V. Consolidacin Primaria

De acuerdo a los resultados del ensayo, se obtiene la curva de consolidacin,(ver figura 1). Esta curva representa el fin de la transferencia de cargas desdelos excesos de presin neutra a la estructura de suelo, o en otras palabras,el fin del proceso de consolidacin primaria. A partir de esta curva siempreque ella sea representativa del estrato de suelo, por lo que suele ser elresultado de varios ensayos de consolidacin sobre diferentes muestrasinalteradas del mismo estrato - se puede calcular el asentamiento final de unestrato de arcilla saturada normalmente consolidada sometida a un

incremento de carga q = . El asentamiento est dado por:

DondeS: asentamiento del estrato de suelo (arcilla o suelo fino saturado)H: espesor del estrato de sueloeo: ndice de vacos inicialvo: tensin vertical efectiva inicial (antes de la aplicacin de sobrecarga)

: incremento de tensin efectiva (o sobrecarga), la cual producir laconsolidacin.C = Cc ndice de compresibilidad que es la inclinacin de la recta virgen de lacurva de consolidacin en escala semi-logartmica.

Para el caso de un estrato de arcilla pre consolidado, existirn doscasos posibles.

a) El primero corresponde a un incremento de carga tal, quesumado a la tensin vertical efectiva existente (a la profundidadque se obtuvo la muestra) no supera la presin de pre

consolidacin (calculada grficamente como se indica en Figura


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1). En este caso se utiliza la misma frmula anterior, pero con elvalor de C = Cr (ndice de re compresin)

b) El segundo caso se refiere a un incremento de carga que sumadoa la tensin vertical efectiva existente (a la profundidad de la

muestra), supera la presin de pre consolidacin. En este caso lafrmula contendr dos trminos, uno que corresponde a ladeformacin segn la curva de re compresin y el otro a la deformacinsegn la curva virgen.

VI.

Mtodo de Casagrande para la Determinacin Grfica dela Tensin de Pre consolidacin, pc.

En el grfico e Log v:1. Ubicar punto 1, punto de mxima curvatura2. Trazar la recta 2, tangente por el punto 1

3. Trazar la recta 3, horizontal por el punto 14. Trazar la bisectriz de la recta tangente 2 y la horizontal 35. Prolongar recta de la curva virgen o curva normalmente consolidada6. La interseccin de las rectas 4 y 5 determina en abscisas el valor de pc


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VII. Estableciendo si la Arcilla es NC o PC

Debemos comparar la tensin vertical efectiva de terreno, vo con latensin de pre consolidacin, pc, para saber si la arcilla est normalmenteconsolidado (NC) o pre consolidada (PC).

Si vo ~ pc se trata de una arcilla NCSi vo < pc se trata de una arcilla PC, siempre que estas diferencias seansignificativas.

En la curva de consolidacin (figura 2):

1. Ubicar pc.2. Ubicar el punto (vo, eo), tensin vertical efectiva de terreno e ndice devacos en terreno.3. Ubicar el punto 0.4 eo en la prolongacin de la recta de carga

normalmente consolidado, tambin denominada curva virgen.4. Unir con una recta los puntos 2 y 3. El valor absoluto de la pendiente deesta curva es el ndice de Compresibilidad, Cc.


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VIII. Mtodos de Determinacin del Coeficiente deConsolidacin, cv

A. Segn mtodo de Taylor

En el grfico deformacin vs raz cuadrada del tiempo (Figura 3):

1. Trazar la mejor recta que pasa por los primeros puntos del grfico2. La interseccin entre la recta definida en 1 con el eje de las abscisas, define una

distancia a.

3. Se define en el eje de las abscisas el punto A distanciado del origen en 1.15A

4. Se une el punto 0 y A.

5. La interseccin de esta recta con la curva define el valor t90 en el eje de las abscisas.

6. Con este valor de t90 calcular el coeficiente de consolidacin con la frmula:

=(%)

%

Donde:

Tv (factor tiempo) para (U = 90%) = 0.848

H = la altura inicial de la muestra (ya que existe doble drenaje)

Cv se calcula para todos los incrementos de carga del ensayo, lo cual permite graficar cv en


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Funcin de v. El valor de cv a utilizar ser aquel correspondiente al incremento de carga

que se tendr en terreno, es decir, desde vo a la tensin vertical efectiva final.

B. Segn mtodo de Casagrande

En el grfico deformacin vs log t (figura 4):1. En la parte inicial parablica de la curva marcar t1 (si la parte inicial noes parablica, utilizar D0 asociado a t = 0 y seguir en el paso 4) 82. Marcar t2 = 4 t1. Definidos t1 y t2, ellos determinan sobre la curva ladistancia vertical .3. Dibujar la distancia 2, y encontrar D0 en el eje de las ordenadas.4. Dibujar la proyeccin horizontal del final de la curva de deformacin eintersectarla con el eje de las ordenadas, punto que define D100.5. Encontrar D50, como la distancia promedio entre D0 y D100 en el eje delas ordenadas.6. Proyectar D50 en la curva de deformacin y encontrar t50 en el eje delas abscisas.7. Calcular cv como:

=(%)

%

Donde:Tv es el factor tiempo para U = 50% y tiene el valor 0.197H = la altura inicial de la muestra (doblemente drenada)


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EXPANSIN LIBRE

Introduccin

Un gran porcentaje de las obras Ejecutadas por los Ingenieros civilesrequieren de una cimentacin las mismas que siempre se construyen sobreel suelo, el cual es un componente que posee una presin de expansin ascomo tambin al entrar en contacto con el agua presenta una expansin libre.Estas dos propiedades del suelo estn directamente influenciadas por lahumedad inicial del suelo as como tambin la saturacin inicial del mismo.Se elaboraran dos ensayos en el laboratorio:

1. Ensayo de expansin libre EL mismo que nos proporcionara elporcentaje de expansin del suelo a ensayar.2. Ensayo de presin de expansin nos proporcionar informacin sobrela presin de expansin que presenta un suelo arcilloso (presin necesaria

para que el suelo no se expanda ni se consolide).

3.1. Materiales

- Anillo indeformable- Muestra de suelo arcilloso- Consolidmetro

3.2. Procedimientos

3.2.1. Expansin Libre

1. Se moldea el suelo con las dimensiones del anillo2. Se extraen tres muestras del suelo con sus respectivos pesos y se enva alhorno durante 24 horas para obtener la humedad inicial del suelo.3. Se monta el anillo con la muestra correspondiente en el consolidmetro yse coloca agua en el mismo para que comience la expansin.4. En este ensayo se procede a dejar que la muestra se expanda sinproporcionarle ninguna carga.5. Se realizan lecturas de deformmetro cada cierto tiempo.6. Cuando el deformmetro permanezca invariable aproximadamente a las 24

horas de iniciado el ensayo se procede a leer el mismo, desmontarlo y sacartres muestras para obtener la humedad final.


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3.2.2. Presin de Expansin

1. Se moldea el suelo con las dimensiones del anillo2. Se extraen tres muestras del suelo con sus respectivos pesos y se enva alhorno durante 24 horas para obtener la humedad inicial del suelo.

3. Se monta el anillo con la muestra correspondiente en el consolidmetro yse coloca agua en el mismo para que comience la expansin.4. Con el objetivo de evitar que la muestra de suelo se expanda, se debencolocar pesas en el consolidmetro pero se debe considerar que eldeformmetro permanezca en cero.

5. Se debe controlar y mantener el deformmetro en cero hasta que estepermanezca invariable por un lapso de tiempo considerable.6. Transcurridas 24 horas de iniciado el ensayo se toman las respectivaslecturas y se sacan muestras para obtener la humedad final del suelo.

4. ENSAYO EXPANSIN LIBRE

Datos de muestra

s. hmedo (Ws+Wv) 141.49 g

Dimetro (D) 6.398 cmrea (A) 32.15 cm2Altura (H) 2.515 cmVolumen(V) 80.857 cm3D. Hmedo (Ym) 1.73 g/cm3P. Especifico (Gs) 2.743 g/cm4

LL 42.15LP 25.72IP 16.43


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Grfica del ensayo de expansin libre

Se puede ver que el Porcentaje de expansin mxima es,aproximadamente, de 21.5%. Verificando con la tabla anteriormente dada se

tiene que se cuenta con un suelo arcilloso de bajo hinchamiento.


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Expansin ControladaDefinida como la presin aplicada en laboratorio sobre una muestra de suelo

expansivo para que, una vez en contacto con agua, la probeta mantenga

constante su volumen inicial, es decir que la variacin de volumen sea nula.Este tipo de ensayo se realiza prcticamente en la misma forma que en el

caso de expansin libre, pero en lugar de medir la expansin de la muestra,

se aaden cargas para no permitirlo. La presin mxima que hay que aplicar

para que no se produzca la expansin se conoce con el nombre de presin de

hinchamiento.

Aplicada la presin mxima, se van quitando cargas y se miden las

expansiones que se producen. La expansin bajo carga nula en este ensayo

es siempre inferior al hinchamiento libre (o bajo la carga de 0,1 k g s / cm2).

Presin de Expansin

1. Se moldea el suelo con las dimensiones del anillo

2. Se extraen tres muestras del suelo con sus respectivos pesos y se enva

al horno durante 24 horas para obtener la humedad inicial del suelo.

3. Se monta el anillo con la muestra correspondiente en el consolidmetro y

se coloca agua en el mismo para que comience la expansin.

4. Con el objetivo de evitar que la muestra de suelo se expanda, se deben

colocar pesas en el consolidmetro pero se debe considerar que el

deformmetro permanezca en cero.

5. Se debe controlar y mantener el deformmetro en cero hasta que este

permanezca invariable por un lapso de tiempo considerable.

6. Transcurridas 24 horas de iniciado el ensayo se toman las respectivas

lecturas y se sacan muestras para obtener la humedad final del suelo.


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TRABAJO DE CAMPO

ESTNDAR PENETRATION TEST (SPT)

I. INTRODUCCION

Las pruebas de campo adquieren una gran importancia en los suelos muysusceptibles a la perturbacin y cuando las condiciones del terreno varan ensentido horizontal y vertical. El mtodo de prueba in situ ms ampliamenteutilizado es el de penetracin.

El SPT (standard penetration test) o ensayo de penetracin estndar, es untipo de prueba de penetracin dinmica, que es empleado para realizarensayos en terrenos que se requiere realizar un reconocimiento geotcnico.

El ensayo de penetracin estndar (SPT), desarrollado por Terzagui a finalesde los aos 20, es el ensayo in situ ms popular y econmico para obtenerinformacin geotcnica del subsuelo.

Este ensayo de penetracin dinmica se realiza en el interior de sondeosdurante la perforacin. Permite obtener un valor de N de resistencia a lapenetracin, correlacionable con parmetros geotcnicos como la densidadrelativa, el ngulo de rozamiento, la carga admisible y los asientos en lossuelos granulares. En el ensayo tambin se obtiene una muestra alterada,

para realizar ensayos de identificacin en laboratorio.

El ensayo SPT puede ejecutarse prcticamente en todo tipo de suelos,incluso en roca muy alterada, aunque es en los suelos granulares donde serealiza preferentemente; la dificultad de obtener muestras inalteradas eneste tipo de suelos aade relevancia al SPT.

El ensayo SPT est dado por la norma ASTDM D -1586


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II. OBJETIVOS Determinar la Compacidad y la Capacidad de Soporte del suelo no

cohesivo Tomar muestras representativas del suelo Hallar correlacin entre:

- El nmero de golpes, N, medido y la compacidad

- y la resistencia a la compresin simple por medio de tablaso bacos ya existentes.

III. EQUIPO DEL SPT Pesa 63.5 kg con una altura de cada de 76.2 cm Barras y brazos de perforacin Toma muestra o tubo partido con las siguientes dimensiones:

- Largo: 50 cm

- Dimetro exterior: 51 mm

- Dimetro interior: 35 mm Peso total 70N (16 lb.) Trpode de carga Flexmetro Fundas de plstico Tarjetas de identificacin.


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Equipo de perforacin

PENETROMETRO


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IV. PROCEDIMIENTO DEL ENSAYO

El mtodo de Penetracin Estndar es el ms ampliamente usado para laexploracin de suelos, y comprende dos etapas:

EL SONDEO: Consiste en hacer una perforacin con barreno, inyeccin de

agua o sondeo rotatorio usando un taladro con movimientos derotacin de alta velocidad y circulando agua para extraer losdetritos.

En los suelos firmes el sondaje se mantiene abierto por la accindel arco del suelo; en las arcillas blandas y en las arenas situadasdebajo del nivel fretico, el sondaje se mantiene abiertohincando un tubo de acero (tubo de entibado o camisa).

EL MUESTREO: Se realiza el sondeo hasta la profundidad establecida, y a

continuacin se lleva al fondo de dicha perforacin una cucharanormalizada que se hinca 15 cm (6). en la capa a reconocer, a

fin de eliminar la zona superficial parcialmente alterada, porefectos del procedimiento utilizado durante la ejecucin delsondaje.

Se hace una seal sobre el varillaje y se cuenta el nmero degolpes (N) necesarios para hincar de nuevo la cuchara, laprofundidad de 30 cm (12). Utilizando la pesa de 63.5 kg conuna altura de cada de 76.2 cm.

- Entonces el parmetro medido ser: N=N1+N2, donde:

N1: Es el nmero de golpes necesarios para hundir el tomamuestras 15cm.

N2:Es el nmero de golpes que se necesita para hundir los 15cm. restantes del toma muestras.


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Si por algn motivo el nmero de golpes necesarios para hincarcualquier intervalo de 15 cm es superior a 50, entonces el resultadodel ensayo deja de ser la suma que se indica anteriormente paraconvertirse en RECHAZO, tenindose que anotar la longitud hincada enel tramo en el cul se han alcanzado los 50 golpes. El ensayo se da porfinalizado cuando se alcanza este valor.

Finalmente se abre la cuchara partida y se toma la muestra de suinterior, para realizar los ensayos correspondientes, (contenido dehumedad, granulometra, lmites de consistencia, peso especfico).


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Las muestras recuperadas en el penetrmetro que mantienen su formacilndrica pueden ser usadas para pruebas de compresin sinconfinamiento.

Se recomienda que las muestras recuperadas del suelo se introduzcan

en unos recipientes hermticos, en los que se fijaran unas etiquetasdonde mencionen: localizacin, denominacin del sondeo, fecha,numero de muestra, profundidad de ensayo, resistencia a lacompresin del terreno.

V. CALCULO DE LOS OBJETIVOS

El valor de N (Nmero de golpes necesarios para hincar un toma-muestras de 30 cm. de longitud en un estrato de suelo, una profundidad

que generalmente vara de metro en metro) se determina sumando losvalores de N1 + N2, entonces:

N=N1+N2

Donde:

N1: Nmero de golpes necesarios para hincar el toma-muestras 15cm.

N2: Nmero de golpes necesarios para hincar el toma-muestras otros 15cm.

A partir del N del ensayo S.P.T. se pueden determinar laResistencia a la Penetracin y la Presin Admisible.

- Resistencia a la Penetracin: =

- Presin Admisible:

=

/

- En nuestra prctica el valor de la resistencia a la compresin

simple que es:

=( ++)

/

Otro parmetro que se puede determinar a partir del Nobtenido y de la clasificacin posterior del suelo, es el Gradode Compacidad en caso de suelos arenosos y la consistenciaen caso de suelos arcillosos, esto mediante tablas querelacionan los mencionados valores:


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COMPACIDAD

(Suelo Granular)

Grado de

Compacidad

N (S.P.T.) Resistencia a

La Penetracin

Esttica

Muy suelta < 0.2 < 4 < 20 < 30

Suelta 0.20.4 410 2040 3035

Compacta 0.40.6 1030 40120 3540Densa 0.60.8 3050 120200 4045

Muy Densa > 0.8 > 50 > 200 > 45

CONSISTENCIA

(Suelos

Cohesivos)

N

(S.P.T.)

(kg/cm2)

Resistencia a la

Compresin Simple

Muy blanda < 2 < 0.25

Blanda 2 - 4 0.250.50

Mediana 4 - 8 0.51

Compacta 8 - 15 12Muy compacta 15 - 30 24

Dura > 30 > 4

INFLUENCIA DEL NIVEL FREATICO:La cuchara normalizada, puede variaren la arena fina, segn la situacin del nivel fretico.

Si llamamos N al nmero de golpes registrados en un ensayo realizado por

debajo del nivel fretico, el valor equivalente N que debe considerarse en elclculo que est dado por la expresin siguiente debida a Terzaghi y Peck.

= +

( )

VI. CORRECION POR ERRORES

Es fundamental no sobre valorar la significacin del calificativo Standard.Efectivamente, las caractersticas de los aparatos no son uniformes en losdistintos pases, e incluso dentro de un mismo pas, como en Estados Unidos

o en el Brasil, por ejemplo donde hay varios tipos de SPT.

Aunque se denomina "estndar", el ensayo tiene muchas variantes y fuentesde diferencia, en especial la energa que llega al tomamuestras, entre lascuales sobresalen (Bowles, 1988):

1. Equipos producidos por diferentes fabricantes

2. Diferentes configuraciones del martillo de hinca, de las cuales tres sonlas ms comunes

a)

El antiguo de pesa con varilla de gua interna

b)

El martillo anular ("donut")


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c) El de seguridad

3. La forma de control de la altura de cada:

a) Si es manual, cmo se controla la cada

b) Si es con la manila en la polea del equipo depende de: eldimetro y condicin de la manila, el dimetro y condicin de lapolea, del nmero de vueltas de la manila en la polea y de laaltura

c) Si hay o no revestimiento interno en el tomamuestras, el cualnormalmente no se usa.

4. La cercana del revestimiento externo al sitio de ensayo, el cual debeestar alejado.

5. La longitud de la varilla desde el sitio de golpe y el tomamuestras.

6. El dimetro de la perforacin

7. La presin de confinamiento efectiva al tomamuestras, la cual dependedel esfuerzo vertical efectivo en el sitio del ensayo.

Para casi todas estas variantes hay factores de correccin a la energa tericade referencia Er y el valor de N de campo debe corregirse de la siguienteforma (Bowles, 1988):

Ncrr = N x Cn x h1 x h2 x h3 x h4

En la cual:

Ncrr = valor de N corregido

N = valor de N de campo

Cn = factor de correccin por confinamiento efectivo

h1 = factor por energa del martillo (0.45 h1 1)

h2 = factor por longitud de la varilla (0.75 h2 1)

h3 = factor por revestimiento interno de tomamuestras (0.8 h3 1)

h4 = factor por dimetro de la perforacin ( > 1 para D> 5'", = 1.15 paraD=8")

Para efectos de este artculo se considerar que h2 = h3 = h4 = 1 y solamentese tendrn en cuenta los factores h1 y Cn.

A. Correccin por Energa (h1)

Se considera que el valor de N es inversamente proporcional a la energa

efectiva aplicada al martillo y entonces, para obtener un valor de Ne1 a una


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energa dada "e1", sabiendo su valor Ne2 a otra energa "e2" se aplicasencillamente la relacin:

Ne1 = Ne2 x (e2/e1)

B. Correccin por Confinamiento (Cn)

Este factor ha sido identificado desde hace tiempo (Gibbs y Holtz, 1957) y sehace por medio del factor Cn de forma tal que:

Ncorr = N1 = Cn x N

Existen numerosas propuestas, entre las que se destacan las siguientes:

INVESTIGADOR FORMULAPeck Cn = log(20/Rs)/log(20)Seed Cn = 1- 1.25log(Rs)Meyerhof-Ishihara Cn = 1.7/(0.7+Rs)Liao-Whitman Cn = (1/Rs)0.5Skempton Cn = 2/(1+Rs)Seed-Idriss Cn = 1- K*log RsMarcuson (K=1.41 para Rs < 1; K=0.92 para Rs 1Gonzlez (Logaritmo) Cn = log (10/Rs)Schmertmann Cn = 32.5/(10.2+20.3Rs)

En general se recomienda que Cn 2.0, por lo cual la formulacin deSkemptones la nica que cumple exactamente esta recomendacin para Rs= 0.


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RELACION EMPIRICA ENTRE EL SPT Y VARIAS PROPIEDADES DELSUELO

La profundidad a la que se hace la prueba SPT, influye en el resultado, debidoal confinamiento a que se encuentra el suelo, seed (1979), propone corregirel valor de N, mediante la siguiente expresin.

N1= N * CN

CN =0.77* log10 (20)/ oDonde:

N1= Numero de golpes corregido

N = Numero de golpes registrado en el campo

CN= Factor de correccin

o = presin vertical efectiva a la profundidad de la prueba

Esta ecuacin es vlida para `o > 2.5 T/m2


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Para obtener la compacidad relativa y el ngulo de friccin interna se puedenutilizar las siguientes tablas

Tabla. Correlacin para suelos no cohesivos entre Dr, compacidad y N (Hunt,1984)

Tabla. Propiedades comunes de los suelos No cohesivos (Hunt, 1984)

COMPACIDAD DENSIDAD RELATIVA (Dr) N (SPT)

Muy suelto < 0.15 < 4

Suelto 0.15 0.35 4 10

Medianamente duro 0.35 0.65 10 30

Denso (compacto) 0.65 0.85 30 50

Muy denso 0.85 1.00 > 50


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VII. CONCLUSIONES

El ensayo de penetracin estndar es una herramienta til ypractica para determinar la capacidad de soporte del suelo.La capacidad de soporte es utilizada en el dimensionamientode los cimientos de una estructura. Adems de obtener lacapacidad de soporte, el ensayo permite obtener muestrasde suelos para la realizacin de otros ensayos que permitencuantificar la propiedad ndice y de resistencia de un suelo.

En el Ensayo de Penetracin Estndar, las causas de errorque son considerablemente ms importantes que aquellosinherentes en el ensayo mismo son los que ocurren debido aun manejo inapropiado de las herramientas y el equipo alrealizar el sondeo.

Se llega a la conclusin de que se pudo cumplirsatisfactoriamente con el objetivo pretendido que era

aprender un mtodo sencillo para determinar la resistenciade un suelo a la penetracin expresada por el nmero degolpes necesarios para penetrar 30 cm.

En el ensayo SPT tiene la ventaja de proporcionar adems lainformacin de la naturaleza de las capas atravesadas graciasa la muestra que se extrae.

Para cada tipo de suelo el nmero de golpes es distintopuesto que se debe a los asentamientos de muchos aos(compacidad).

VIII. BIBLIOGRAFIAIX.

1. ASTM, Designation D 1586-84 (reapproved 1992), Standard TestMethod for Penetration Test and Split Barrel Sampling of Soils, Oct.1992.

2. Manual de ensayo de materiales (EM 2000)- MTC.3. Gua de cimentaciones en obras de carretera, Direccin General de

Carreteras, Espaa.4. ngel Muelas Rodrguez- Manual de Mecnica del Suelo y

Cimentaciones.5. Jurez Badillo y otros. Mecnica de Suelos. Ed.Limusa in situ.


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Ensayo CPT

Utilizamos el ensayo ms fiable a escala mundial, el ensayo de penetracinde cono (CPT). El CPT es un mtodo de ensayo in situ para determinar laspropiedades geotcnicas y delinear la litologa del suelo.

El mtodo de ensayo CPT consiste en el uso de una plataforma hidrulicapara introducir a presin una punta cnica instrumentada en el suelomediante varias barras. Mide de forma continua la resistencia necesariapara penetrar en el suelo a una velocidad constante de dos centmetrospor segundo. La fuerza total que acta sobre el cono se llama resistenciadel cono y es el criterio calificador de la fuerza de su suelo. La fuerza queacta sobre las barras de sondeo proporciona la friccin total. Lasmediciones con un cono elctrico, equipado con un manguito de friccin,proporcionan la friccin del manguito local (CPTE).

Si se debe controlar el nivel exacto de aguas freticas se instalarpidamente un piezmetro para recoger los datos de presin del agua. Lacapacidad de empuje del equipo de sondeo la aporta el lastre del camino unos anclajes roscados para conseguir una reaccin adicional.

La informacin recogida se utiliza para calcular los siguientes parmetrosgeotcnicos:

ngulo de friccin efectivo coeficiente de consolidacin capacidad de carga

comportamiento del asentamiento de una cimentacin

Esta serie de clculos detallados nos permite ofrecer un informe exhaustivocon los consejos adecuados para garantizar la idoneidad de sus planes decimentacin.

Utilizamos solo las tcnicas de CPT ms recientes, incluidas:

Penetrmetro de cono mecnico:proporciona los clculos para lacimentacin de edificios mediante medicin de la resistencia del conoa intervalos regulares de 20 centmetros. Utilizamos el cono holandscon un manto cnico y el cono Begemann con friccin del manguitolocal.

Penetrmetro de cono elctrico: recoge una informacin mscompleta, permitiendo una mejor clasificacin de las capas del suelo(p. ej., la deteccin de una capa fina de turba en suelos arcillosos). Laresistencia del cono y la friccin local se mide de forma continua cadados centmetros, lo que permite calcular la tasa de friccin. Unordenador registra las mediciones transmitidas desde el cono elctricohasta la superficie, a travs de cable tendido en el interior de las barrasdel penetrmetro.

Piezocono (CPTU):recoge datos adicionales sobre presin intersticial

del agua.


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SoniCPT:basado en la perforacin snica de testigos, SoniCPT es unsistema nico que hemos desarrollado utilizando vibraciones parahacer el suelo ms fluido. Las vibraciones se utilizan para aumentar lafluidez del suelo y reducir la friccin, permitiendo al sistema snicopasar a travs de capas de superficie dura o perder sus sedimentos.

Cuando el CPT se bloquea, el sistema snico puede atravesar las capasy continuar las mediciones, lo que ahorra un tiempo valioso.

Equipo para CPT

Los resultados de un ensayo de penetracin al cono, en principio, puedenutilizarse para evaluar:

Estratificacin. El tipo de suelo La densidad del suelo y en condiciones de estrs in situ.

Los parmetros de resistencia al corte.Adems de ser un ensayo rpido y que altera mnimamente el suelo, presentalas siguientes ventajas:

Distinguir entre penetracin drenada, parcialmente drenada o nodrenada.

Deteccin de capas delgadas con una precisin muy superior a la delos sondeos convencionales.

Software del equipo CPT

Visualizacin de la hora real de los datos recogidos y calculados (Qc,Qt, F, RF, U, U0, U-U0, velocidad, inclinacin, distancia).

Gestin de la prueba de disipacin. Moldeo de todos los grficos, con la personalizacin de los formatos de

impresin. Administrar pruebas archivo. Exportacin de datos en archivos ASCII

y Excel.


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Caractersticas del equipo

Maquina CPT Pagani TG 73-200. Motor Diesel.

Sistema de anclaje propio. Puede ser operado por control remoto Capacidad de empuje de 20 ton. Potencia de 36 hp


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Datos obtenidos del piezocono

En las siguientes graficas se muestran la lectura de datos obtenidos atravs de la lectura de los sensores del piezocono en el sondeo realizado;entre otras la resistencia del cono por Punta, Resistencia por Friccin y

Presin de Poros en el Suelos, etc.

Ventajas

La velocidad y la calidad de datos del CPT sobrepasan los mtodosconvencionales de perforacin.

Se obtienen datos de presin de poros del Suelo. Deteccin de capas delgadas con una precisin muy superior a la de

los sondeos convencionales.

Trabajos de Laboratorio y Campo, Spt,Cptu,Etc

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