ensayo de penetración standar

UNIVERSIDAD ANDINA “NESTOR CACERES VELASQUEZ” FACULTAD DE I NGENI ERI AS Y CIENCI AS PURAS

E.P. INGENIERIA CIVIL

1. OBJETIVOS 1.1 OBJETIVOS ESPECIFICOS Y PRINCIPALES Determinar la capacidad portante del suelo suelo a cada 30cm. Y en incrementos incrementos



de 15cm. por el ensayo de penetración estándar. 

Estudiar las bases teóricas a cerca de penetración directa.



Interpretar los tipos de de suelos de acuerdo acuerdo a la profundidad profundidad sondeada sondeada o realizada en el ensayo. Conocer la utilidad del ensayo ensayo de penetración penetración estándar estándar tiene en la rama



de ingeniería civil. Obtener muestras de suelo a diferentes profundidades para ensayos ensayos de



humedad esto a través de la caña partida que porta el equipo de penetración estándar.

1.2 OBJETIVOS GENERALES 

Explicar en forma general el procedimiento que que se debe debe desarrollar en el ensayo de penetración estándar y muestreo de tipo de suelos a encontrarse.



Poder identificar identificar las capas o estratos de una una calicata con el fin de determinar la capacidad portante.



Conocer el procedimiento procedimiento para realizarlo en el ensayo de penetración estándar, así mismo conocer sus partes.



Llegar a tener el conocimiento conocimiento teórico de todo lo referente al ensayo ensayo de SPT para poder tener resultados óptimos cuando este ensayo se utilice en campo así saber cómo el uso y la importancia que este tiene tiene en el estudio de suelos.

MECANICA DE SUELOS II

GRUPO - IV

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MARCO TEORICO 2. PENETRACION ESTANDAR

“SPT”

DEFINICION El SPT (Standard Penetración Test) o ensayo de penetración estándar, es un tipo de prueba de penetración dinámica, que es empleado para realizar ensayos en terrenos que se requiere realizar un reconocimiento geotécnico. Es la prueba o el ensayo que más se utiliza para realizar sondeos y se realiza en el fondo de la perforación. Éste consiste básicamente en medir el número de golpes necesarios para que se introduzca a una determinada profundidad una cuchara (hueca y cilíndrica) que posee un diámetro exterior de 51 mm e interior 35mm, que permite realizar tomas de muestra naturalmente alterada en su interior. El peso de la masa esta normalizado, así como la altura de caída libre, siendo éstos respectivamente 63,5 kg (622.72 N) y 76,2 cm.

2.1 RESUMEN DEL METODO (METODO EMPLEADO PARA ESTE TRABAJO) Consiste en hincar 30 cm. En incrementos incrementos de 15 15 cm. A golpes de un martinete de 64 kilos y cae a una altura de 76 cm. Se anota el número de golpes que se necesitan para hincar la toma muestras de 15 cm. El registro de penetración “N” se obtiene considerando golpes necesarios para penetrar

los últimos 30 cm.

2.2 APLICACIÓN E IMPORTANCIA DEL METODO Importante por se puede hacer muestreos de suelos a profundidades hasta de 20 metros y determinar las capacidades portantes a esa profundidad para así poder realizar un diseño de cimentación correctamente. Es recomendable realizarlo en suelos arenosos y arcillas blanda, no se recomienda en suelos de roca, grava o arcilla consolidad ya que pueden dañar el equipo.


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3. MATERIALES Y EQUIPOS (DESCRIPCION DE MATERIALES Y EQUIPOS) 3.1 EQUIPOS DEL SPT Está conformado por un trípode y un motor esto lo principal para realizar el ensayo de penetración estándar o también denominado como el ensayo de (SPT).

Martillo martinete o maso. (es un martinete de un peso de 63.50 kilos para que llegue con un peso más fuerte y así profundizar de manera rápida la varilla que se empleara)

Muestre ador , (tubo partido o caña partida, de diámetro interior de 35 mm. Y un diámetro exterior de 51 mm. Y 50 cm. De altura como se muestra en la figura).

Yunque o cabezote. (es para que sujete la Carga del martinete a cada golpe que caiga Desde la altura indicada esto se utiliza hasta La profundidad de 20 metros).


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Motor (su uso se empleara para que Ayude a jalar el peso del del maso o Llamado cabezote a su altura de 76 cm. hasta terminar el ensayo también ayuda a sacar el tubo en sentido contrario).

Canastilla (retenedora de muestra O también conocida como la caña Esto sirve para extraer estratos al Momento de realizar el ensayo)

Llave estil son (para poder ajustar las varillas de uniones y también ayudara a retirar las varillas unidas penetradas)

posteadora (para poder hacer la limpieza del terreno donde se va a efectuar el ensayo correspondiente o para otros fines que se realizara).


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Pico, pala, flexómetro, nivel de De mano (esto nos ayudara Para hacer la limpieza al inicio Del ensayo a realizarse.

Acopladores Acopladores de varilla (para unir de varilla en varilla hasta conseguir la altura indicada en caso de que nos pida mas m as unidas que de dos varillas)

DESCRIPCION: en la imagen se puede ver la forma de estacionar para realizar el ensayo de penetración estándar.


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3.2 OTROS MATERIALES

Muestra a estudiar . En esa forma Se llevara la muestra para realizar El ensayo correspondiente para Determinar su capacidad portante.

Etiquetas o tarjetas (para identificar las muestras)

Plásticos o bolsas (se debe usar bolsas permeables para llevar la muestra para realizar el ensayo).

Grasa roja (para lubricar las uniones de varillas)


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Gasolina (para el motor)

Agua (para echar en la soga de apoyo donde va el peso de martinete y para retirar el tubo de la misma manera).


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4. PROCEDIMIENTO PROCEDIMIENTO (ESTO PARA REALIZAR EL ENSAYO EN LABORATORIO DE SUELOS) PASO 1.- limpiar el terreno (sacar el material de relleno o excedente) antes de iniciar o insertar el muestre ador o el tubo marcado a cada cada 15 cm. Y también el tubo partido o la caña partida todo todo esto para que garantice que el ensayo de penetración se efectué sobre suelos esencialmente o totalmente inalteradas.

DESCRIPCION: Limpieza del terreno sacar todo el mateRial de relleno y material excedente, esto antes de insertar el muestre ador para que garantice que el ensayo de penetración se efectué sobre suelos esencial mente inalterados.

DESCRIPCION: Se hace la limpieza de la parte o la base donde se va a realizar el ensayo


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PASO 2.- Estacionar el trípode que se se va a emplear para elevar elevar la carga de martinete y ahí para que que sujete a través de una polea como podemos podemos ver en la figura y que que sostenga sostenga el el trípode para todo todo eso eso se debe trazar primero primero un radio de un punto fijo.

DESCRIPCION: equipo ya ensamblado.

DESCRIPCION: se puede apreciar en la imagen q están haciendo las pruebas de funcionabilidad, como también colocando el equipo en equilibrio.


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PASO 3.- Colocar la polea polea al trípode del equipo del SPT y después colocar colocar el martinete para sujetar con la soga que servirá para el apoyo para jalar el peso del martinete. Todo eso se debe realizar para iniciar con el ensayo una vez terminado estos pasos se empezara a realizar con el ensayo correspondiente de penetración estándar Se coloca a martillo en posición guiado por la tubería penetrada.

DESCRIPCION: Se coloca el martillo en posición guiada por la tubería de perforación, perforación, elevando con una soga accionando manual o mecánica mente el cual se encuentra suspendido del trípode o una polea.

DESCRIPCION: Se procede a sacar la muestra con la ayuda de las herramientas manuales extilson para luego determinar los estratos encontrados encontrados en la caña artida.


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PASO 4.- Se debe empezar contabilizar los golpes en caso de que el suelo se encuentre suave se debe realizar los golpes hasta encontrar un suelo compacto de ahí recién se empezara a contar el número de golpes que se va a necesitar para penetrar 15 centímetros de la barra o tubo del equipo. Así a cada 15 cm se contabilizara la cantidad de golpes hasta profundizar la profundidad necesaria o a lo que nos pidiera en caso de un proyecto, ahí como vemos en las imágenes realizadas en el laboratorio de mecánica de suelos.

DESCRIPCION:


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PASO 5.- una vez efectuado el ensayo de penetración se empieza a retirar la carga de martinete y las poleas y asi retirar el tubo introducido con mayor facilidad después de todo esto se llevara a la superficie el muestreador muestreador y se abre para poder extraer la muestra y realizar la clasificación de suelo.

DESCRIPCION:


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PASO 6.- Se identificara el espesor de cada estrato, de acuerdo a la altura y a la caña partida relacionando la altura y la caña partida para asi reconocer la profundidad insertada en el tipo de estrato encontrado.


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5. CALCULOS

(PARA DETERMINAR LA CAPACIDAD PORTANTE LO BASICO)

CALCULO DE LA PRESION GEOSTATICA 

Suelos cohesivos

° °1 = .  /2 

Suelos no cohesivos

 /2 ° °1 = .   °2 =.∗0.2063  °=. /2 CALCULO DE LAS CORRECIONES 

Suelos cohesivos N2 = N * 1


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

Suelos no cohesivos

 / ∗  / 1=° / ° 2=0.77∗log°∗  ∗  / /22   3=4∗ +( +(∗° ∗°) N4 = N*1 Donde: N = número de golpes T°= presión geostatica

CALCULO DEL N CORREGIDO FINAL N = (N1+N2+N3+N4)/4 (suelos no cohesivos)

CALCULO DE LA DENSIDAD RELATIVA (Dr%) VALOR N

Dr (%)

0

4

0

15

5

10

15

33

11

30

33

67

31

50

67

85

>

50

85

100

DETERMINACION DEL ANGULO DE FRICCION INTERNA

=250.15 CALCULO DE qad (kg/cm2)



Suelos no cohesivos

VALOR N


Qad Kg/cm2

GRUPO - IV

21



0

4

0

0.27

5

10

0.32

0.64

11

30

0.7

2.5

31

50

2.5

4.5

>

50

>

4.5



Suelos cohesivos

  ℎ = 3 2 CALCULO DE qu (kg/cm2)

qu = qad∗ qad ∗ 3 kg/c kg/cm2 m2    ℎ ℎ  qu = N/8 /2 /2   ℎ ℎ 

6. DATOS OBTENIDOS EN CAMPO

DATO

DATO

∑

PROF.

N° de golpes

0.30 cm

0.15

6

6

0.30

6

12

0.45

12

24

0.60

9

33

0.75

7

40

0.90

7

47

1.05

7

54

1.20

-

-

1.35

-

-


GRUPO - IV

22



1.50

-

-

Donde:

- muestra 1 - muestra 2 - lente - muestra 3

7. FORMAT O DEL ENSAYO DE SPT OBRA

GRUPO 2

SOLICITADO

ESTUDIANTES DEL GRUPO 2

UBICACIÓN

UANCV

FECHA

12/07/2017

MUESTRA

ALTERADA

PROFUNDIDAD

4.50 m

ENSAYO DE PENETRACION ESTANDAR (SPT) ASTM D -1586 PROF. Clasificacion


N° (SPT corregido)

Dr (%)

Φ

Qu (kg/cm2)

GRUPO - IV

Q (adm.) Kg/cm2

23



0.00 0.30

8

25.80

28.87

0.333

0.30 0.60

7

22.20

28.33

0.292

0.60 0.90

9

29.40

29.41

0.375

0.90 1.20

8

25.80

28.87

0.333

1.20 1.50

8

25.80

28.87

0.333

1.50 1.80

7

22.20

28.33

0.292

1.80 2.10

8

25.80

28.87

0.333

2.10 2.40

9

29.40

29.41

0.417

2.40 2.70

10

45.53

31.83

0.363

2.70 3.00

18

47.32

32.10

1.458

3.00 3.30

19

50.89

32.63

1.647

3.30 3.60

21

47.32

32.10

1.458

3.60 3.90

19

33.00

29.95

0.458

3.90 4.20

11

36.58

30.49

0.542

4.20 4.50

13

40.11

32.37

1.520

ENSAYO DE PENETRACION ESTANDAR ASTM D – 1586 OBRA

:

SOLICITADO

: ---

PROPIETARIO

: ---

MUESTRA

:

UBICACIÓN

:

UANCV

FECHA

:

12/07/2017

PROF.

:

4.50 m

PROF. (m )

UANCV

N° DE GOLPES

NIVEL FREATICO : 4.50 m TIPO DE

NIVEL FREATICO

SUELO

MUESTRA

0.30

25.80

28.87

0.333

0.60

22.20

28.33

0.292

0.90

29.40

29.41

0.375

ORGABN ICA DE BAJA


Q ad

Dr

PROF. (m)

ARCILLA 0.23 m.

Ø

DESCRIPCION

GRUPO - IV

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E.P. INGENIERIA CIVIL PLASTIC

1.20

25.80

28.87

0.333

25.80

28.87

0.333

28.33

0.292

IDAD 0.42 m.

CL

1.50 1

22.20

.

N.F 2.10

25.80

28.87

0.333

2.40

29.40

29.41

0.375

2.70

33.00

29.95

0.417

45.53

31.83

1.363

3.30

47.32

32.10

1.458

3.60

50.89

32.63

1.647

3.90

47.32

32.10

1.458

4.20

33.00

29.95

0.458

3.00 ARENA SC

ARCILLA INORGANIC A DE BAJA PLASTICID AD

4.50 4.80

36.58 40.11

30.49

0.542

30.37 1.553

CONCLUSIONES. 

Es difícil y a veces imposible realizarlo realizarlo con garantías bajo bajo el nivel freático.



Su interpretación interpretación es radicalmente diferente, tanto a nivel cuantitativo como cualitativo, según el material que se esté ensayando.



Es un ensayo que en nada o casi nada nada se acerca a simular lo que pasa pasa realmente en el terreno en nuestros habituales problemas de cimentaciones. Es evidente que el mecanismo tenso-deformacional asociado a un ensayo presiométrico es mucho más asimilable a un mecanismo de asiento de una zapata que el mecanismo de hinca propio de un ensayo S.P.T.


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

La utilidad del ensayo ensayo S.P.T. se fundamenta en una una serie de correlaciones que asocian éste a diversos parámetros tenso deformaciones y de rotura del terreno. Habiéndose desarrollados la inmensa mayoría de dichas correlaciones en la primera mitad del siglo pasado, cuando incluso, hasta el propio ensayo S.P.T. se parecía poco al actual.

RECOMENDACIONES. 

Para el reconocimiento reconocimiento estratigráfico del suelo se recomienda que antes de realizarlo se debe contar con toda la información necesaria de las características de los suelos en este caso cuando se realice el ensayo de penetración estándar (SPT).



Para realizar el ensayo se sugiere tener el lugar donde se va a realizar bien limpio y adecuado para poder realizar el ensayo con mayor facilidad.



Al realizar el análisis de suelo tomar en cuenta todas las informaciones necesarias para asi no tener mayores dificultades para determinar a que tipo de suelo se le agrupa o pertenece y cuando es el capacidad portante que es lo mas importante en estos tipos de trabajos.

WEB Y BIBLIOGRAFIA BIBLIOGRAFIA 

http://www.construaprende.com http://www.construaprende.co m /calicatas



http://www.wikipedia.com.



www.cimenctaciones.com.



mecánica de suelos (series vulcano)



mecánica de suelos y cimentaciones cimentaciones ( Pérez alama) alama)



mecánica de suelos (ángel muelas)



ingeniería de cimentaciones (pek anson)


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ensayo de penetración standar

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