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Standard Penetration TestASTM D 1586

1. ANTECEDENTES:

El ensayo normal de Penetración Estándar (SPT) nació en los Estados Unidos de Norteamérica en la década de 1920, con la finalidad de estimar el grado de densificación de los suelos.Originalmente los penetrómetros dinámicos fueron concebidos para apreciar la compacidad de los suelos sin cohesión, ante la dificultad de obtener muestras inalteradas.En 1925, un perforista de la firma Societé Raymond - Pile, propuso a K. Terzaghi, contar el número de golpes necesarios para hincar en un tubo toma muestras que tenía por costumbre utilizar, asumiéndolo como un ensayo después de haber acumulado gran número de resultados. Asimismo se reportó los trabajos de Mohr H.A. (1927), quien utilizó el toma muestras como un penetrómetro.

2. DEFINICION:

El ensayo S.P.T. (Standard Penetration Test) consiste básicamente en contar el número de golpes (N) que se necesitan para introducir dentro un estrato de suelo, un toma-muestras (cuchara partida) de 30 cm. De largo, a diferentes profundidades (generalmente con variación de metro en metro). El toma-muestras es golpeado bajo energía constante, con una maza en caída libre de 140 lb. (33.5 Kg.) y una altura de caída de 30 plg. (76,2 cm.). Este ensayo se realiza en depósitos de suelo arenoso y de arcilla blanda; no es recomendable llevarlo a cabo en depósitos de grava, roca o arcilla consolidada, debido a los daños que podría sufrir el equipo de perforación al

introducirlo dentro de dichos estratos, es el ensayo in situ más popular y económico

para obtener información geotécnica del subsuelo. Se estima que el 85 % a 90 % de los diseños de las cimentaciones convencionales de Norte y Sur América se basan en los valores de N medidos en el SPT.

3.-NORMALIZACION:

ASTM D 1586

Montaje del equipo

Golpes del martillo de 63,5 kg mediante:

Caída de martillo automático o semiautomático

Caída libre (malacate para jalar)

Se retira el sacamuestras

IRAM 105172

Sacatestigos partido longitudinalmente.

Variante:(sacatestigo de cuerpo entero)

Martinete de 63 kg

Liberación del martillo:(caída libre)

Altura de caída 73 cm

Barras de sondeo de acero

Cabeza de golpeo: Acero al cromo Tungsteno.

Si ocurren 50 golpes sin penetrar los 30 cm finales se finaliza el ensayo

3. OBJETIVOS DE PRUEBA SPT:

Obtener la medida de la resistencia a la penetración con un muestreador en un suelo no cohesivo.

Tomar muestras representativas del suelo Hallar correlación entre:

El # de golpes N medido y la compacidad. ϕ y la resistencia a la comprensión simple por medio de tablas o ábacos

ya existentes. Determinar la Compacidad y la Capacidad de Soporte del suelo.

4. PARTES DE EQUIPO:

Pesa de 140 lb. con una altura de caída de 30 plg. Barras y brazos de perforación Muestrador o tubo partido con las siguientes dimensiones: Largo: 50 cm. Diámetro exterior: 51 mm. Diámetro interior: 35 mm.

Peso total: 70 N. (16 lb.). Trípode de carga Flexómetro Parafina sellante Fundas de plástico Tarjetas de identificación

Trípode de carga Toma-muestras (Tubo partido)

RESULTADOS:

El valor de N (número de golpes necesarios para hincar un toma muestras de 30 cm. de longitud en un estrato de suelo, una profundidad que generalmente varía de metro

en metro), se determina sumando los valores de N1 y N2 entonces:

N = N1 + N2

Donde:N1: numero de golpes necesarios para hincar el toma-muestras15 cm.N2: numero de golpes necesarios para hincar el toma-muestras otros 15 cm.

A partir del N del Ensayo S.P.T. se pueden determinar la Resistencia a la Penetración y

la Presión Admisible, Resistencia a la Penetración, Carga Admisible. Otro parámetro que se puede determinar a partir del N obtenido y de la clasificación 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:

Con los valores de N obtenidos del S.P.T. obtengo un diagrama graficando dichos valores y uniendo los puntos que estos generan con líneas.

En el diagrama, podemos observar que existen dos partes diferentes bien definidas.

A partir de esta consideración digo que existen 2 estratos, cada uno con diferente Grado de Compacidad.

El N promedio para cada estrato es precisamente el promedio de los diferentes valores de N obtenidos para cada profundidad.

Seguidamente determino el Grado de Compacidad de cada estrato mediante la tabla que corresponde a la relación existente entre este parámetro y el N del S.P.T.:

En este recuadro tenemos los datos tomados de un ensayo SPT, de los cuales obtendremos los siguientes valores:

1.- El Registro de Penetración o Indice de Penetración "N" se obtiene al considerar los golpes necesarios para penetrar los últimos 30 cm (12") de un total de 45 cm (18") de la Cuchara Muestreadora; los primeros 15 cm (6") no se consideran, dado que el suelo podría estar alterado por efectos del procedimiento utilizado durante la ejecución del sondaje.

2.- COMPACIDAD: Se obtiene de la siguiente tabla.

Para nuestro primer valor, N=35, tenemos un Gc=0,65; igualmente para N=44, Gc=0,74, para los cuales se interpolaron.

3.- RESISTENCIA A LA PENETRACION : Rp=N ×4

4.- PRESION ADMISIBLE : σ adm=N10