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Exploración Geotécnica. GEOMECANICA CI4402 Exploración Geotécnica. Ensayos de percusión: SPT

Ensayos de percusión: SPT GEOMECANICA CI4402 Ensayos de percusión: SPT El ensayo en si consiste en hincar el tubo partido para que penetre 30 cm (1PIE) en el terreno, ayudados de un martillo de 140 lbs de peso y una altura de caída de 75 cm, contabilizándose el número de golpes “N”. Se deja caer el martillo sobre el cabezote de la tubería de perforación y se contabiliza el número de golpes aplicado con la altura de caída especificada, para cada uno de los segmentos de 15cm marcados. No se tienen en cuenta los golpes para el primer segmento puesto que es el de penetración inicial al terreno. Se suman los golpes aplicados para que penetre el tubo en el segundo y tercer segmento, obteniéndose así el valor de “N”.

Ensayos de percusión: SPT GEOMECANICA CI4402 Ensayos de percusión: SPT

Se debe tener presente: GEOMECANICA CI4402 Ensayos de percusión: SPT Se debe tener presente: El ensayo es aplicable solo a suelos arenosos. Si en un manto de arena existen bajos contenido grava, tan solo una de ellas puede invalidar el ensayo. En arenas muy finas situadas bajo el nivel freático el valor de ”N” debe corregirse pues resultaría mayor que el dado por una arena seca, debido a la baja permeabilidad de ésta, que impide que el agua emigre a través de los huecos al producirse el impacto. Empíricamente se ha encontrado que en estos casos el valor de N puede corregirse mediante la siguiente expresión aplicable cuando la penetración sea mayor de 15 golpes en arenas finas y saturadas. Debe tenerse en cuenta lo siguiente: N’ = 15 + 1/2 ( N - 15 ) N’: valor corregido del índice de penetración y N: valor obtenido en el ensayo.

CORRECCIONES EN ESAYOS SPT GEOMECANICA CI4402 CORRECCIONES EN ESAYOS SPT Aunque se denomina "estándar", el ensayo tiene muchas variantes y fuentes de diferencia, en especial la energía que llega al toma muestras, entre las cuales sobresalen (Bowles, 1988): 1. Equipos producidos por diferentes fabricantes 2. Diferentes configuraciones del martillo de hinca, de las cuales tres son las más comunes a) El antiguo de pesa con varilla de guía interna b) El martillo anular ("donut") c) El de seguridad 3. La forma de control de la altura de caída: a) Si es manual, cómo se controla la caída b) Si es con la manila en la polea del equipo depende de: el diámetro y condición de la manila, el diámetro y condición de la polea, del número de vueltas de la manila en la polea y de la altura c) Si hay o no revestimiento interno en el toma muestras, el cual normalmente no se usa. 4. La cercanía del revestimiento externo al sitio de ensayo, el cual debe estar alejado. 5. La longitud de la varilla desde el sitio de golpe y el toma muestras. 6. El diámetro de la perforación 7. La presión de confinamiento efectiva al toma muestras, la cual depende del esfuerzo vertical efectivo en el sitio del ensayo.

CORRECCIONES EN ENSAYOS SPT GEOMECANICA CI4402 CORRECCIONES EN ENSAYOS SPT Para casi todas estas variantes hay factores de corrección a la energía teórica de referencia Er y el valor de N de campo debe corregirse de la siguiente forma (Bowles,1988): Ncorr = N x Cn x h1 x h2 x h3 x h4 En la cual: Ncorr = valor de N corregido N = valor de N de campo Cn = factor de corrección por confinamiento efectivo h1 = factor por energía del martillo (0.45 ≤ h1 ≤ 1) h2 = factor por longitud de la varilla (0.75 ≤ h2 ≤ 1) h3 = factor por revestimiento interno de tomamuestras (0.8 ≤ h3 ≤ 1) h4 = factor por diámetro de la perforación ( > 1 para D> 5'", = 1.15 para D=8")

Corrección por Confinamiento (Cn) GEOMECANICA CI4402 Corrección por Confinamiento (Cn) Este factor ha sido identificado desde hace tiempo (Gibbs y Holtz, 1957) y se hace por medio del factor Cn N1 = N x Cn Existen numerosas propuestas, entre las que se destacan las siguientes: Peck Cn = log(20/Rs)/log(20) Seed Cn = 1- 1.25log(Rs) Meyerhof-Ishihara Cn = 1.7/(0.7+Rs) Liao-Whitman Cn = (1/Rs)0.5 Skempton Cn = 2/(1+Rs) Seed-Idriss Cn = 1- K*log Rs (Marcuson) (K=1.41 para Rs < 1; K=0.92 para Rs ≥ 1) González (Logaritmo) Cn = log (10/Rs) Schmertmann Cn = 32.5/(10.2+20.3Rs) Se ha estandarizado a un esfuerzo vertical de referencia σvr’ = 1 kg/cm2 = 1 atmósfera = Pa , como función del parámetro Rs, definido por: Rs = σv’/ pa En general se recomienda que Cn ≤ 2.0, por lo cual la formulación de Skempton es la única que cumple exactamente esta recomendación para Rs = 0.

Corrección por Energia (h1) (N1)E = N x Cn x h1 GEOMECANICA CI4402 Corrección por Energia (h1) (N1)E = N x Cn x h1 Se considera que el valor de N es inversamente proporcional a la energía efectiva aplicada al martillo y entonces, para obtener un valor de N1 a una energía dada “E1", sabiendo su valor N a otra energia “E2" se aplica sencillamente la relación: (N1)E = N x (E2/E1)

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