Informe 6 Penetracion Estandar

MECANICA DE SUELOS III Y CIMENTACIONES ENSAYO DE PENETRACION ESTANDAR (SPT)

1.

INTRODUCCIÓN

El método comúnmente utilizado en el proceso de exploración de obras verticales, el cual se denomina Ensaye de Penetración Normal (SPT), mediante el cual se obtiene el número de golpes golpes por po r penetración penetra ción (N), (N), con co n lo cual cual se puede deter d eterm minar inar la capacidad de carga admisi admisible ble del suelo suelo a distint distint as profu profundi ndidad dades. es. El método permite obtener muestras alteradas en forma continua, las cuales se trasladan al laboratorio para efectuarle los ensayes básicos de clasificación, con lo cual se puede definir la secuencia estratigráfi est ratigráfica ca del sitio sitio en estudio. La capacidad de carga admisible puede calcularse a partir de “N”, utilizando cualquiera de las

teorías plenamente estudiadas o bien por formulas empíricas, también para efectuar el cálculo se debe considerar el tipo de suelo encontrado en la exploración. Además de la capacidad de carga admisible (presión admisible del suelo), la información de campo, los resultados de laboratorio y los cálculos que se realizan, nos permiten definir el tipo de cimentac cimentación ión y el niv nivel el de despl desp lante de la cimentac cimentación. ión.

UNPRG – INGENIERIA INGENIERIA CIVIL

ING. RODRÍGUEZ SERQUÉN, WILLIAM


2. o

OBJETIVOS

OBJETIVOS GENERALES : -

Conocer el procedimiento para realizar el ensayo de penetracion estandar (SPT) , ademas de familiarizarnos con todas las partes que cuenta dicho equipo. Obtener la medida de la resistencia a la penetración con un muestreador en un suelo no cohesivo. Determinar la distribución estratificada del suelo. Tomar muestras representativas del suelo Hallar correlación entre: El numero de golpes, N, medido y la compacidad,  y la resistencia a la comprensión simple por medio de tablas o ábacos ya existentes

3.

MARCO TEÓRICO.-

Es ejecutado “in situ”, se requiere par a

este nsayo, de trípode motor, polea, martillo, cuerda, cañas guía y partida.Consiste en determinar el número de olpes (N), que se requieren para que una barra vertical (llamada cañaa), penetre una longitud de un pie (30 cm), entro del suelo, por meedio de un golpe de martillo de 140 libras de peso, levantado y oltado desde una altura de 76 cm.

.DETALLES DEL EQUIPO DE PENETRACIÓN ESTÁNDAR. EL MARTILLO GOLPEA A LA CAÑA, A TRAVÉS DE UN TOPE, PARA UE PENETRE 30 CM.

UNPRG – INGENIERIA CIVIL


MECANICA DE SUELOS III Y CIMENTACIONES ENSAYO DE PENETRACION ESTANDAR (SPT) 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 q adm , en función del ancho del cimiento B, la profundidad de desplante Df , y el número de golpes N del SPT, ver Ec (1).

… Ec. (1)

   , se obtienen de la gráfica de Peck.

Figura N°3. Relación entre factores de carga, el ágnulo de fricción yel número de golpes del SPT, encontrada por Peck.

Para zapatas combinadas en arena:  = 0.109 ∗ 

Es la capacidad de carga admisible de zapatas en arenas, para ancho de cimentación B ≥ 1,2 m.

NÚMERO DE GOLPES (N) EN SUELO GRANULAR. COMPACIDAD Grado de (Suelo Granular) Compacidad < 0.2 Muy suelta 0.2 – 0.4 Suelta 0.4 – 0.6 Compacta 0.6 – 0.8 Densa > 0.8 Muy Densa UNPRG – INGENIERIA CIVIL

N (S.P.T.) <4 4 – 10 10 – 30 30 – 50 > 50

Res istencia a La Penetración Estática < 20 20 – 40 40 – 120 120 – 200 > 200



< 30 30 – 35 35 – 40 40 – 45 > 45



CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE EN ARCILLAS.-

 = 0.125 ∗ 

NÚMERO DE GOLPES (N) EN SUELO COHESIVO. CONSISTENCIA (Suelos Cohesivos) Muy blanda Blanda Mediana Compacta Muy compacta Dura

4. o

POLEAS

N (S.P.T.) <2 2-4 4-8 8 - 15 15 - 30 > 30

 (kg/cm2)

Resistencia a la Compresión Simple < 0.25 0.25 – 0.50 0.5 – 1 1 – 2 2 – 4 >4

MATERIALES y EQUIPOS

: Parte del equipo de penetracion estandar encargada de alzar la pesa de 140 lb.

POLEAS



MECANICA DE SUELOS III Y CIMENTACIONES ENSAYO DE PENETRACION ESTANDAR (SPT) o

TRIPODE DE CARGA DE SPT :

TRIPODE DE CARGA

o

SOGA o Cuerda.

SOGA O CUERDA UNPRG – INGENIERIA CIVIL



PESA DE 140 lb : Con una altura de 76 cm

o

MUESTREADOR (cuchara partida de Terzaghi).




CABEZOTE Y VARILLA DE PERFORACION

TUBO DE GUIA

CABEZOTE

o

VARILLA DE PERFORACION

POSTEADORA :




VARILLAS DE ACERO DE ¾ PARA FIJACION DE TRIPODE

o

TIZAS.




5.

PROCEDIMIENTO

De manera general, el ensayo tiene el siguiente procedimiento : o

Primeramente realizamos un sondeo del lugar en donde se establecera el punto de ejecucion del ensayo y extraccion de la muestra.

o

Se arma el tripode de carga conectando los tres tubos de punta achatada con la polea de carga.




Luego procedemos a levantar el tripode de carga con una separacion de pata a pata 2.5 m y 3.2 m respectivamente.




Fijamos el tripode con varillas de acero de diametro de ¾”.

o

Mediante una soga se amarra la pesa a utilizar y a continuacion se procede hacer un agujero con postadora (85cm)




Una vez ejecutada la perforacion se debe conectar la tuberia de acero con el muestreador de cuchara partida y se deja caer el muestreador suavemente hasta la profundidad del ensayo , luego se monta el cabezote en la parte superior de la tuberia y el martillo .Una vez montado se marca la tuberia en 4 incrementos de 0.15m , de tal forma que se pueda observar el avance del muestreador a medida que cae el martillo.Se cuenta el numero de golpes para cada avance de 0.15 m y u na altura de caida del martillo de 140 lb a 0.76 m.







EXTRACCION DE LA MUESTRA DE SUELO




NOTA : Se debe tomar en cuenta que los primeros 15 cm de penetración no se los usa en los cálculos ya que en estos el suelo puede presentar alguna alteración. Los valores del segundo y tercer golpeteo se suman obteniendo el N30 o SPT, que es la resistencia del suelo a la penetración estándar. La norma ASTM D1586-84 indica que la prueba se puede dar por finalizada cuando se aplican 50 golpes para un tramo de 15 cm, al aplicar 100 golpes en total o cuando no haya penetración alguna durante 10 golpes. El tubo partido nos permite además, obtener una muestra alterada del suelo que posibilita la identificación de los materiales que lo componen y que podremos representar en un perfil del suelo.




6.

TOMA DE DATOS Y CÁLCULO

Profundidad

N° de Golpes

m 1.00

0

1.15 1.30 1.45 1.60

3 2 2 1

1.75

2

1.90 2.05 2.20 2.35 2.50

2 2 3 4 4

NO SE CONSIDERA

SE RETIRA LA VARILLA DE PERFORACION NO SE CONSIDERA

Esfuerzo admisible:

1.000 kg/cm2

El número de golpes a una profundidad de 1.15 m, es de 3, el cual para el primer conteo, no se considera, esto porque se removió el estrato inicial durante el sondeo. A una profundidad de 1.75m se retira la caña. El número de golpes a una profundidad de 1.90m, es de 2, el cual no es considerado, ya que se introduce otra vez la caña. La capacidad de carga, se determina mediante la Ec.(3):  =


(1 + 2) 8

=

(4 + 4) 8

= .  /



7.

-

CONCLUSIONES

-

El esfuerzo admisible aproximado que se obtuvo en INSITU fue de 1.00 kg/cm2 El número de golpes, determinado mediante el ensayo de SPT, es de ocho. La muestra de suelo, de acuerdo con la tabla N°2 se le puede clasificar como SUELO DE CONSISTENCIA MEDIANA.

8.

BIBLIOGRAFÍA.-

Estudio de Mecánica de Suelos, Ing. William Rodríguez Serquén. Geologia y geotecnia permeabilidad de suelos UNIVERSIDAD NACIONAL DE ROSARIO FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS, INGENIERÍA Y AGRIMENSURA



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