ensayo de spt

mecnica de suelos y rocas ensayo de spt

ENSAYO DE SPT (SISTEMA DE PENETRACIN ESATNDAR)I. INTRODUCCIN:El ensayo de penetracin estndar (SPT), desarrollado por Terzagui a finales de los aos 20, es el ensayo in situ ms popular y econmico para obtener informacin geotcnica del subsuelo.Standard Penetration Test es un sondaje In Situ mundialmente conocido como SPT. Consiste en hundir una serie de barras de acero terminadas en un cilindro hueco llamada cilindro de Terzaghi dentro del suelo mediante golpes repetidos. Con este ensayo se determina el tipo de suelo, si posee o no compacidad y/o consistencia, adems de la resistencia a la penetracin.La norma ASTM D1586 fue actualizada tras introducir conceptos de correccin y evaluacin de licuefaccin de materiales granulares incoherentes para convertirse en la norma ASTM D6066.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 tablas o bacos ya existentes

III. FUNDAMENTO TEORCO:

3.1. CONCEPTO:El ensayo SPT se realiza en el interior de sondeos durante la perforacin, consiste bsicamente en contar el nmero de golpes (N) que se necesitan para introducir dentro de un estrato de suelo, un toma muestras (cuchara partida hueca y cilndrica) de 30 cm de largo, dimetro exterior de 51mm e interior 35mm, que permite realizar tomas de muestra naturalmente alterada en su interior, a diferentes profundidades (generalmente con variacin de metro en metro).El peso de la masa esta normalizado, as como la altura de cada libre, siendo stos respectivamente63.5 kg y 76.2 cm.Este ensayo es uno de los ms antiguos en geotecnia, y su uso universal y durante dcadas, en todo tipo de terrenos, ha permitido establecer numerosas correlaciones con otros parmetros geotcnicos, as como la difusin de frmulas empricas para clculos directos de capacidad portante y asentamientos, entre otros.Inicialmente, el sistema de elevacin y cada de la maza era de tipo manual, mediante un sistema de cabrestante, poleas y cuerdas. Evidentemente la energa de golpeo que suministraba este mtodo no corresponda al 100% de energa terica de una cada totalmente libre, ya que las prdidas por rozamiento y otros factores restaban parte de la energa tericamente disponible.Este ensayo se realiza en depsitos de suelo arenoso y de arcilla blanda; no es recomendable llevarlo a cabo en depsitos de grava, roca o arcilla consolidada, debido a los daos que podra sufrir el equipo de perforacin al introducirlo dentro de dichos estratos.3.2. ELEMENTOS QUE AFECTAN EN EL DESARROLLO DEL ENSAYO:El resultado de los ensayos SPT pueden ser afectados por factores como:3.2.1. Preparacin y calidad del sondeo: limpieza y estabilidad de las paredes de perforacin.3.2.2. Longitud del varillaje y dimetro del sondeo: condicionan el peso del elemento a hincar y la friccin con las paredes del sondeo.3.2.3. Dispositivo del golpeo: puede ser manual o automtico, existiendo diferencias notables entre los resultados de ambos. Deben emplearse dispositivos automticos, pues garantizan la aplicacin de misma energa de impacto en todos los casos.

3.3. VENTAJAS Y DESVENTAJAS:

3.4. APLICACIONES DEL SPT:3.4.1. SUELOS FRICCIONALES O NO COHESIVOS:Los resultados del SPT pueden correlacionarse con algunas propiedades mecnicas de los suelos, y en especial en lo referente a las arenas. Las primeras referencias sobre el uso del SPT en arenas estn citadas en (Terzaghi y Peck) representadas en una tabla que correlaciona el valor de N con la densidad relativa en arenas. La densidad relativa (Dr) de una arena tiene una influencia importante en el ngulo de friccin interna (), en su capacidad de carga y en el asentamiento de fundaciones que se apoyan sobre este material. Por ejemplo si una arena sumergida es muy suelta, un choque brusco puede producir una potencial liquefaccin del material (suspensin). En estado denso la misma arena es insensible a los choques y por lo tanto adecuada como base de las estructuras ms pesadas. De all la importancia de la densidad relativa frente a las dems propiedades a excepcin de la permeabilidad.

3.4.2. SUELOS COHESIVOS:La consistencia de las arcillas y de otros suelos cohesivos se describe con los trminos: Muy blando, blando, medianamente compacto, compacto, muy compacto y duro. La medicin cuantitativa bsica de la consistencia es la resistencia a la compresin simple (qu). Esta resulta representativa en los suelos arcillosos saturados uniformes, en el caso de las arcillas marinas, mientras que en el caso de suelos arcillosos de origen residual, elico, fluvial, los cuales poseen una falta de uniformidad en su masa y pueden desarrollar microfisuras, el valor de la resistencia a la compresin simple tiene vacilaciones importantes. En este caso la metodologa ms adecuada para medir la resistencia al corte en el laboratorio es por medio de ensayos triaxiales. En las perforaciones de exploracin del subsuelo se puede estimar groseramente la resistencia al corte de las arcillas por medio de los ensayos de penetracin. Se observa la relacin aproximada entre el N de cuchara partida y la resistencia a compresin simple (qu) de las arcillas saturadas.

3.5. CLCULOS: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 los valores de N1 + N2, entonces:N=N1+N2Donde:N1: Nmero de golpes necesarios para hincar l toma-muestras 15cm.N2: Nmero de golpes necesarios para hincar l toma-muestras otros 15 cm.A partir del N del ensayo S.P.T. se pueden determinar la Resistencia a la Penetracin y la Presin Admisible.3.5.1. Resistencia a la penetracin:

3.5.2. Presin Admisible:

3.5.3. En nuestra prctica el valor de la resistencia a la compresin simple (qu) es:

Otro parmetro que se puede determinar a partir del N obtenido y de la clasificacin posterior del suelo, es el Grado de Compacidad en caso de suelos arenosos y la consistencia en caso de suelos arcillosos, esto mediante tablas que relacionan los mencionados valores:

COMPACIDAD(Suelo Granular)Grado deCompacidadN (S.P.T.)Resistencia aLa PenetracinEsttica

Muy suelta< 0.2< 4< 20< 30

Suelta0.2 0.44 1020 4030 35

Compacta0.4 0.610 3040 12035 40

Densa0.6 0.830 50120 20040 45

Muy Densa> 0.8> 50> 200> 45

CONSISTENCIA(Suelos Cohesivos)N(S.P.T.) (kg/cm2)Resistencia a laCompresin Simple

Muy blanda< 2< 0.25

Blanda2 - 40.25 0.50

Mediana4 - 80.5 1

Compacta8 - 151 2

Muy compacta15 - 302 4

Dura> 30> 4

3.5.4. INFLUENCIA DEL NIVEL FREATICO: La cuchara normalizada, puede variar en 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 el clculo que est dado por la expresin siguiente debida a Terzaghi y Peck.

3.5.5. CAUSAS DEL ERROR: es evidente que las relaciones anteriormente sealadas solamente son aproximadas. En efecto, pueden influir en los valores de N muchos factores y particularmente: El estado de la superficie inferior y exterior de la cuchara, que si estn oxidadas o abolladas pueden modificar considerablemente el rozamiento en las capas atravesadas. La posicin del nivel fretico respecto del ensayo. La forma y la superficie de los orificios o ventanas de expulsin del agua. La posicin relativa del fondo del taladro con respecto al lmite inferior del entubado al comienzo de la hinca. El tiempo transcurrido entre la perforacin del taladro y la ejecucin del ensayo SPT propiamente dicho. Por ltimo, la flexibilidad del varillaje que absorbe una parte de la energa. En el caso de sondeos muy profundos, Camnefort ha propuesto eliminar este inconveniente utilizando en la hinca una destiladora.Entre los factores importantes que pueden afectar a los resultados del SPT, Fletcher seala adems: La variacin de altura de cada de la maza. El empleo de varillaje ms pesado que el previsto. La elevada longitud de varillaje (por encima de 15 cm.). La cada libre de la masa obstaculizada por cualquier causa. El descuido en el nmero de golpes o en la medida de la penetracin.Es fundamental no sobre valorar la significacin del calificativo Standard. Efectivamente, las caractersticas de los aparatos no son uniformes en los distintos pases, e incluso dentro de un mismo pas, como en Estados Unidos o en el Brasil, por ejemplo donde hay varios tipos de SPT.IV. EQUIPOS Y MATERIALES UTILIZADOS: Trpode y motor que va a permitir dar los golpes necesarios. Accesorios del SPT. Martillo o yunque de penetracin (66 lb). Posteadora. Wincha. Caa partida.

V. PROCEDIMIENTO:El mtodo de Penetracin Estndar es el ms ampliamente usado para la exploracin de suelos, y comprende dos etapas:5.1. EL SONDEO:

1. Se coloca el trpode, el cual tiene que estar nivelado (formando un tringulo equiltero).2. Una vez que est armado el equipo del ensayo se procede a realizar un sondeo, hasta la profundidad establecida. En este caso el sondeo se realiz por el mtodo de barrenos (posteadora).3. El sondeo se realiza a ciertas profundidades, de tal forma en que se puedan apreciar los cambios de estratos.4. Se anotan los cambios de estratos y las profundidades en los que se encontraron.5. Una vez que se lleg a la profundidad determinada se empieza la otra parte del ensayo.

5.2. EL MUESTREO:

6. Se arman todos los accesorios del SPT; unindole la caa partida en la parte inferior.7. Se introduce la caa dentro de la perforacin que se hizo.8. Colocamos en la parte superior el yunque sujetndolo con una soga al motor.9. Hacemos una seal en el varillaje cada 15 cm hasta. (Se hacen tres seales; es decir la profundidad que se va introducir el muestreador es a 45 cm.)10. Se empiezan a dar los golpes al varillaje con el yunque y se va llevando el conteo de stos.11. Anotamos con cuantos golpes se lleg a los 15 cm, luego a los 30 cm y finalmente a los 45 cm.12. Se saca las varillas y el muestreador y observamos la muestra que se ha extrado en la caa partida.13. Se desarma todo el equipo del SPT.VI. RESULATDOS:

VII. RECOMENDACIONES:Elensayodeberarealizarsebajoconstante supervisindelprofesor paraunacorrecta aplicacin.Usar todos equipamientos de seguridad necesaria para la realizacin de este ensayo.VIII. ANEXOS:

semprtegui daz RICHAR

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