SPT (ENSAYO DE PENETRACION ESTANDAR) MEC. SUELOS

OBJETIVOS

GENERAL

Llegar a tener el conocimiento teórico de todo lo referente al ensayo de Penetración Estándar (S.P.T) para poder tener resultados óptimos cuando este ensayo se utilice en campo, así como saber el uso e importancia que este tiene en el estudio de suelos.

ESPECÍFICOS

 Estudiar las bases teóricas acerca del ensayo de Penetración Estándar

 Conocer la utilidad que el ensayo de Penetración Estándar tiene en la rama de la ingeniería civil para el estudio de los suelos.

 Conocer el procedimiento para realizarlo en el ensayo del Penetración Estándar en sitio.

 Entender la importancia que este ensayo de sondeo de los suelos tiene cuando se va a construir en un suelo.

 Conocer las partes que compone el equipo para la realización del ensayo.

 Conocer la información que se obtiene cuando se realiza un ensayo de Penetración Estándar.

MARCO TEORICO

1. MÉTODO ESTÁNDAR DE ENSAYO DE

PENETRACION Y MUESTREO DE SUELOS CON CAÑA PARTIDA

1.1 ASPECTOS GENERALES SOBRE LAS TECNICAS DE ENSAYO IN SITU

Las investigaciones del subsuelo son importantes al momento de conocer la resistencia, deformabilidad y permeabilidad de los materiales que componen el terreno.

Pero, todo ello sólo puede ser posible, conociendo a través de perforaciones superficiales o profundas en el substrato, los parámetros denominados “geotécnicos” que determinan el comportamiento geo-mecánico del terreno.

Las exploraciones de los suelos, tienes tres ejes de acción, tal cual se menciona anteriormente, es decir, la resistencia, deformabilidad y permeabilidad de los materiales que componen el suelo.

En cuanto a la determinación de la resistencia, es posible realizar distintos ensayos en los suelos, los cuales se clasifican en:

1) Ensayos de Penetración Estándar (SPT)

2) Ensayos de Penetración Dinámica

3) Ensayos de Penetración Estática

4) Ensayos de Molinete (Vane Test)

5) Esclerómetro o martillo Schmidt

6) Ensayos de carga puntual.

Como parte del diseño integral de una estructura de edificación es requerido de manera indispensable el estudio de mecánica de suelos, con la finalidad de obtener los parámetros geotécnicos que permitan diseñar de manera óptima el mejor sistema de cimentación.

Es común ver que muchos ingenieros estructurales asumen a su criterio los parámetros del estudio de suelos, sin embargo esto constituye un error muy grave, ya que para poder determinar las características físicas, mecánicas y de capacidad de carga es obligatorio realizar la investigación de campo y de laboratorio y respaldada con un adecuado análisis de resultados en oficina. Errores como el mencionado con frecuencia llevan en un futuro a tener problemas de asentamientos y agrietamientos en la estructura. El suelo es muy variable, según la zona, por lo que el estudio de suelos nos ayuda a identificar rellenos, suelos compresibles y la profundidad de un estrato resistente para efectos de cimentación.

Un componente del estudio de suelos y que nunca debe faltar es el ensayo de penetración estándar S.P.T. (Standard Penetration Test). Este ensayo consiste en hincar un muestreador tipo cuchara partida a diferentes profundidades con ayuda de un martillo de 63.5 kg que se deja caer desde una altura de 76 cm. Para efectos de cálculo se registran los golpes necesarios para hincar el muestreador una profundidad de 30 cm. Para que el ensayo no sufra alteración, la perforación debe ser limpiada alternadamente para evitar el rozamiento del muestreador con las paredes del pozo.

En una estructura pequeña la profundidad mínima de perforación sugerida es de 5 metros por sondeo y en función del tipo de estructura, de la inclinación del terreno, de la existencia de subsuelos, de estructuras altas, la profundidad de investigación se incrementa llegando a tener sondeos exploratorios en nuestro medio entre 6.00 m y 12.00 m y aún más. El concepto es que se debe investigar una profundidad inferior que garantice la estabilidad de la cimentación. En ocasiones se ha cimentado sobre un suelo que denota tener buena consistencia o compacidad con la simple prueba de la barra, pero por desgracia inmediatamente bajo este estrato ha existido suelos muy compresibles que no fueron detectados y que han provocado inestabilidad y asentamientos considerables en la estructura. En este sentido un buen estudio de suelos nos ayuda a identificar, adelantarnos y controlar este problema.

El número de sondeos S.P.T. está en función del área de proyecto, de su importancia y de la magnitud de las cargas a soportar. Para un terreno común de 250 metros cuadrados, con 2 sondeos por lo general es suficiente.

Otra falla común y para estudios de suelos de edificios es realizar únicamente calicatas o excavaciones a cielo abierto de un metro de profundidad y en función de ello recomendar la capacidad de carga para la edificación. Esta actividad no nos permite conocer la realidad del suelo en un nivel inferior, donde aún no se disipan las presiones transmitidas por los cimientos al suelo y puede llevar a cometer errores al momento de definir el tipo, profundidad y tamaño de la cimentación.

En definitiva, se recomienda al momento de iniciar un nuevo proyecto de vivienda partir y respaldar la inversión con un estudio de mecánica de suelos, que de los parámetros necesarios para diseñar el mejor sistema de cimentación y de esta manera la estructura tenga garantizada su estabilidad, no sólo ante cargas verticales, sino también ante los efectos de un terremoto.

1.2 VENTAJAS DEL ENSAYO (APLICACIÓN DE LA TÉCNICA)

Al ser la cuchara SPT un toma muestras, permite visualizar el terreno donde se ha realizado la prueba y realizar ensayos de identificación, y en el caso de terreno arcilloso, de obtención de la humedad natural.

El amplio uso del SPT ha permitido establecer una serie de correlaciones con diferentes parámetros geotécnicos:

• Con la compacidad para suelos granulares.

• Con la densidad relativa, teniendo en cuenta la influencia de la profundidad. Con el ángulo de rozamiento en suelos granulares; aplicable a partir de 2 metros de profundidad.

1.3 ELEMENTOS QUE AFECTAN EL DESARROLLO DE UN ENSAYO SPT

El resultado de los ensayos SPT pueden ser afectados por factores como:

• Preparación y calidad del sondeo: limpieza y estabilidad de las paredes de perforación

• Longitud del varillaje y diámetro del sondeo: condicionan el peso del elemento a hincar y la fricción con las

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