ENSAYO ESTÁNDAR DE PENETRACIÓN (SPT) ASTM D1586 - 08 / NTP 339.133 OBJETIVO: Determinar la Compacidad y la Capacidad de Soporte del suelo. 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
K g.) g. ) y una altura altura de caí caí da de 30 plg plg.. ( 76,2 cm.) cm.).. Este ensayo se realiza en arenas, limos y arcillas; no es recomendable llevarlo a cabo en depósitos de grava o roca.
EQUIPO:
Martillo de 140 lb. con una altura de caída de 30 plg. Trípode Barras de perforación Forro de perforación (casing) (casing) Penetrómetro: tubo partido con las siguientes dimensiones: Largo: 50 cm. Diámetro exterior: 51 mm. Diámetro interior: 35 mm. Peso total: 70 N. (16 lb.). Malacate (motor) Polea Soga Tubo guía Bolsas de plástico para la toma de muestras Tarjetas de identificación
Autor: Jony C. Gutiérrez Abanto
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PROCEDIMIENTO: De forma general el ensayo se ejecuta de la siguiente manera: En primer lugar se realiza un sondeo hasta la profundidad establecida, y a continuación se lleva al fondo de dicha perforación el penetrómetro que se hinca con golpes de martillo con una altura de caída de 30 pulgadas. Se registra el número de golpes por cada 6 pulgadas (0.15 m) de penetración, es decir se obtienen tres valores de número de golpes N 1, N2 y N3 El valor de N es igual a la suma de estos dos últimos valores (N 2 + N3), que corresponde a la cantidad de golpes requerida para hincar el penetrómetro entre 0.15 y 0.45 m. Finalmente se extrae el penetrómetro del fondo del sondeo o perforación y se abre la cuchara partida; se toma la muestra de su interior, para realizar los ensayos correspondientes (Contenido de humedad, Granulometría, Límites de consistencia, Peso específico). Este ensayo se debe realizar máximo hasta los 60 golpes en 6 pulgadas, ya que, después de este límite, introducir el equipo de perforación dentro del suelo puede causar daños al mismo. Cuando tenemos este caso, se dice que existe RECHAZO (este caso puede corresponder a roca, grava o un suelo de alta resistencia). A partir del N del ensayo de S.P.T. se pueden determinar la densidad relativa de los suelos granulares y la consistencia de los suelos cohesivos. Además, este valor puede utilizarse directamente para determinar presiones admisibles, potencial de licuefacción de los suelos, entre otros. Las relaciones con la densidad relativa de los suelos granulares y la consistencia de los suelos cohesivos es la siguiente:
DENSIDAD RELATIVA (Suelo Granular)
N (S.P.T.)
Muy suelta
<4
Suelta
4 – 10
Compacta
10 - 30
Densa
30 – 50
Muy Densa
> 50
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CONSISTENCIA (Suelos Cohesivos)
N (S.P.T.)
qu (Kg./cm2) Resistencia a la Compresión Simple
Muy blanda
<2
< 0,25
Blanda
2a4
0,25 a 0,50
Mediana
4a8
0,50 a 1,00
Compacta
8 a 15
1,00 a 2,00
Muy compacta
15 a 30
2,00 a 4,00
Dura
> 30
>4
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PRUEBA DE AUSCULTACIÓN DINÁMICA CON EL CONO TIPO PECK NORMA NTP E 0.50
El cono Peck es un método dinámico de auscultación consistente en el hincado en el subsuelo de una barra de 2 pulgadas de diámetro, provista en su extremo inferior, de una punta cónica de 2.5 pulgadas de diámetro y ángulo de 60°. La hinca se efectúa en forma continua empleando un martillo de 140 libras de peso y 30 pulgadas de caída, registrándose el número de golpes requerido por cada 15 centímetros de penetración; los resultados se presentan en un registro continuo de número de golpes por cada 30 centímetros de penetración. La relación entre los resultados del cono Peck con el ensayo estándar de penetración S.P.T. es la siguiente: -
Suelos cohesivos (arcillas y limos) Suelos granulares (arenas y gravas)
N = 1.0 Cn N = 0.5 Cn
Donde: N = Número de golpes por 30 cm de penetración en el ensayo de S.P.T. Cn = Número de golpes por 30 cm de penetración mediante auscultación con cono Peck. Las auscultaciones dinámicas son ensayos que requieren estudios adicionales en suelos para su interpretación, este tipo de pruebas no reemplazan al Ensayo de Penetración Estándar (SPT). No deben ejecutarse ensayos con cono tipo Peck en el fondo de calicatas debido a la pérdida de confinamiento. Para determinar las condiciones de cimentación en base a auscultaciones dinámicas, debe conocerse previamente la estratigrafía del terreno obtenida en base a la ejecución de calicatas, trincheras o perforaciones. El uso de cono tipo Peck, se recomienda hasta 8 metros de profundidad. En ningún caso se debe superar los 10 metros.
INFORME DEL LABORATORIO 6 Se presentará un informe por cada grupo el cual estará formado por 4 alumnos máximo. El informe contendrá lo siguiente: 1.- Normas correspondientes a cada ensayo ejecutado. 2.- Datos registrados en campo o entregados por el profesor. 3.- Cálculos y determinación de densidad relativa o consistencia de los suelos en cada prueba. 4.- Precauciones a tomar durante la ejecución de cada uno de los ensayos. 5.- Ventajas y desventajas de cada tipo de ensayo.
Autor: Jony C. Gutiérrez Abanto
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