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CAPACID D PORTA TE DEL SUELO, USANDO EL ENSAYO DE PENETRACION ESTANDAR PT (Standard Penetration est) BEARI G CAPACI Y OF SOIL USING SPT Ing. William Rodríguez Serquén
cm. Obra: Mur s de contenci ón, en el Mal cón Tarapacá, Río Amazonas, Iquit os. Perú. Con el valor de N de campo, se pu de determinar: la capacidad portant e del suelo, la resistenc ia a compresión, e l módulo de elasti cidad, el coeficien te de balasto, el ángu lo de fricción in terna.
Hay q ue realizarle alg unas
correcciones, pero que hacen variar ligeramente el val or de N F de camp . Al
1. OBJETIVO.Dar una explic ación general rápida, del en sayo de penetr ación estándar, llama do simplemente SPT, siglas de Standar Penet ration Test, el cual si rve para determ inar parámetros geotécnicos “in situ”, tales como, el ángulo de fric ción interna, m ódulo de elasti idad, módulo de b lasto y la capacidad portant e del suelo. Estos parámetros son importantes par a el diseño de ci mentaciones.
Fig. 1. Colocac ión del equipo d e penetración e el punto de so ndeo. Obra: Tanque levado de Nuev Mocce. Lamba yeque. Perú. 2. DESCRIPCI N.Es ejecutado in situ”, se req uiere para este ensayo, de trí pode, motor, polea, artillo, cuerda, cañas guía y partida. Consist e en determinar el n úmero de golpe (N), que se re quieren para qu una barra vertical (ll amada caña), p netre una longit ud de un pie (30 cm), dentro del suel , por medio de un golpe de ma rtillo de 140 libr s de peso, levantado y soltado desde una altura de 7 cm.
valor nuevo se le ll ama N corregido, stándar (Ns) o N 6
Ns = NF * CN *
1 *
2 *
3 *
4 *
5
…(1)
CN = Corrección por sobre-capa n1 = Factor de aj uste = ER / ERs n2 = Factor de aj uste por longitu de las barras d perforación n3 = Factor de aj uste por el reve timiento del tom a-muestras n4 = Factor de aj uste por el diám etro del toma-m estras. n5 = Factor de aj uste por nivel fr ático
Fig. 3. Vista sup rior , del martill que golpea a la sufridera, para introducir la ca ña o cuchara, de ntro del suelo. bra: Tanque Elevado de Nu evo Mocce.
Fig. 4. La caña p artida o cuchara , al ser abierta, c ontiene la mues ra de suelo, la qu e es llevada al la boratorio, para e fectuarle ensay s complementari os. Obra: Tanqu e elevado de Nu evo Mocce.
Fig. 2. Detalles del equipo de p netración están dar. El martillo g olpea a la caña, a tra és de un tope ll amado sufridera , para que penet re 30
3. CORRELACI NES DE LOS ESULTADOS DEL SPT.Los resultados del ensayo de p enetración se ha n correlacionad con diversos p rámetros geoté cnicos. A continu ación, mostrare os la obtenida co la capacidad p rtante en arena , desarrollada p r Ralph Peck, y publicada en su llibro: Ingeniería e Cimentaciones.
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ASENTAMIENTO MAXIMO, SEGÚN MEYERHOF.-
3.1 SUELOS FRICCIONANTES.-
La capacidad portante en arenas, fue dada por Meyerhof, para un asentamiento máximo de una pulgada, con un factor de seguridad igual a 2.-
CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE EN ARENAS.Ralph Peck, encuentra a partir de la teoría y ecuación de Terzaghi, las relaciones entre la capacidad de carga admisible del suelo qadm, en función del ancho del cimiento B, la profundidad de desplante Df , y el número de golpes N del SPT, ver Ec. (2).
…(4) B = ancho de la zapata >= 1,20 m
q admisible …(2)
=
2,54 * k * C B , kg / cm
2
…(5)
EL MÓDULO DE BALASTO (k).-
Nq y Ng, se obtienen de la gráfica desarrollada por Peck:
…(6)
Correlaciones para otros parámetros geotécnicos de las arenas.-
. Fig. 5. Relación entre los factores de carga, el ángulo de fricción y el
Fig. 6. Relación entre el número de golpes del SPT y el ángulo de fricción interna de las arenas.
número de golpes del SPT, encontrada por Peck. Con lo que el número de golpes N, queda relacionado con el ángulo de resistencia al cortante del suelo, y la capacidad de carga admisible del suelo.
3.2 SUELOS COHESIVOS.Haciendo un desarrollo similar, a partir de la ecuación de Terzaghi, se encuentran para las arcillas, la siguiente ecuación:
Para zapatas cimentadas en arena:
CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE EN ARCILLAS:
…(3) es la capacidad de carga admisible de zapatas en arenas, para ancho de cimentación B >=1,2 m.
CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE EN ARENAS DEBIDO A
…(7) CORRELACIONES DE PARÁMETROS GEOTÉCNICOS EN ARCILLAS.-
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Fig. 6. Ralph B razelton Peck. anadá 1912 – ew Mexico 200 8. Colega de Karl Terzaghi, desarr olló las ecuacion es para determi ar la capacidad port nte del suelo, a partir del númer de golpes del S PT. COMENTARIO FINAL.El ensayo de p netración, es un ensayo que co plementa a los e laboratorio, no l os substituye. P rmite obtener m uestras de suelo inalteradas a m ayores profundid ades, especialm ente, donde se v an a construir ciment aciones profund as, y nos da crit rios para deter inar el estrato firme donde cimentar. Los resultados arían de un equi po a otro y, la realiz ción correcta d l ensayo, depen de en gran man ra, de la experienci a del que lo real iza. La interpreta ción de los resultados, tam bién están sujeto s a la experienc ia y conocimient , del que lo realiza. l equipo usa ma teriales de gran peso, y debe ser realizado por p rsonal muy entr nado en este e sayo.
