Ensayo SPT(84.07)Mecnica de Suelos y GeologaFIUBASSPT: Standard Penetration TestEnsayo SPTndiceSPT CPT CPT: Cone Penetration Test PLT: Plate Load Test PMT: Pressuremeter Test VST: Vane Shear Test PMT VST DMT DMT: Dilatometer Test Mtodos geossmicosSIntro a los ensayos in-situEnsayo SPT(FHWA)SEnsayo SPTEnsayo SPTEl ensayo de penetracin standard (SPT) es un ensayo de campoSe mide la resistencia a la penetracin del terreno mediante la hinca dinmica de un sacamuestras que tiene una forma normalizadaEnsayoSobjetivo principal del ensayoEnsayo SPTEnsayo SPTEl sacamuestras se hinca 45 cm en el fondo de una perforacin mediante golpes de una mazade 63.5 kg que cae d s e 76 c de alturaAunque se recupera una muestra, este no es el objetivo principal del ensayoEnsayoSResultado del ensayo SPTEnsayo SPTS tid d d l i lResultado del ensayo SPTEnsayo SPTHay dos resultados posiblesNSPT: Un nmero entero adimensional igual a la cantidad de golpes necesarios para que el sacamuestras penetre en el terreno los ltimos 30 cm Rechazo: ms de 50 golpes para 15 cm, ms de100 golpes o 10 golpes sin ningn avance: Se informa como NN/pp, donde pp es la penetracin total en centmetros para NN golpesEnsayoSNormas ASTM D 1586 yEnsayo SPTD 6066di i t i d i itEnsayo SPTD1586 es una norma que no establece un equipo y procedimiento nico de ensayo sino que permite diferentes diseosbt lt d titilt d d l dif t f tlicuefaccin de materiales granularesEnsayo SPTD6066 es una norma ms moderna que permite obtener un resultado ms repe voIntroduce los conceptos de correccin del resultado del ensayo por diferentes factoresEst orientada a la evaluacin del potencial de licuefaccin de materiales granulares incoherentesEnsayoSEl objeto del SPT no es la toma deEnsayo SPTmuestrasS ltimos 30 cm de un total de 45 cm)E li dOt d di tCorrecciones a la medicin deEnsayo SPTcampoN es el nmero medido en el campo (golpes necesarios para que el sacamuetras entre los ltimos 30 cm de un total de 45 c )El resultado se corrige por Energa aplicada ProfundidadOtras causas menores: napa de agua, dimetro de perforacin, peso de barras, etc.EnsayoS t l 30% l 100% dy la tcnica de ensayo60eficienciadel60%6060% 475JEnsayo SPTCorreccin por energa aplicada: Na N60La energa potencial nominal (W x H) es 475 J La energa realmente aplicada ERvara entre el 30% y el 100% deese valor en funcin del equipo y la tcnica de ensayoSe normaliza N para unaN = N ER S suelo (profundidad)Correccinporniveldetensiones:(EPRI 1990)1N60% 475J60N 'Ensayo SPTN60 a (N1)60Para un suelo uniforme, la resistencia a la penetracin vara con la presin efectiva p0 del suelo (profundidad)El N1 significa 1 atm(N ) = N ER CC = 100kPav 0EnsayoSCorreccin por otros factores deEnsayo SPTensayoSERCorreccinporotrosfactoresde()1NBSR6060% 475JEnsayo SPTensayoN = N ER C C C CSOt f t t d l i )SPT y correlaciones de parmetrosEnsayo SPTEl SPT es un ensayo que tiene muchas correlacionesEs importante saber cmo se calcul N en cada casoAlgunos informan el nmero de campo sin correcciones: NOtros efectan todas las correcciones excepto la de nivel de tensiones: N60 Otros efectan todas las correcciones: (N1)60Las correlaciones publicadas en diferentes pocas usan diferentes definiciones de SPTEnsayoSArenas: estimacin de DrEnsayo SPTSArenas: estimacin de DrEnsayo SPT(EPRI 1990)En estos grficos hay que usar N60, no (N1)60SArenas: estimacin de Dr: ensayosEnsayo SPTde calibracin(EPRI 1990)S DcmaxArenas: estimacin deEnsayo SPT Procedimiento 1 Se estima max a partir del resultado de SPT Procedimiento 2 Se estima Dr a partir del resultado de SPT Se estima max a partir de Dr y de la observacin de la muestra Procedimiento 3 (recomendado) Se estima Dr a partir del resultado de SPT Se observa la muestra y se estima c Se aplica la ecuacin de Bolton: max [p,Dr]EnsayoS 0 34maxArenas: estimacinde N = atan12 +20 v Ensayo SPTProcedimiento 10.34 max patm (EPRI 1990)SmaxArenas: estimacin deEnsayo SPTProcedimiento 2(EPRI 1990)S(B lt 1986)(maxArenas: estimacin deEnsayo SPTProcedimiento 3(Bolton 1986)tc c = 3Dr (Q ln [100 p patm ]) 3SmaxArenas: estimacin deEnsayo SPTProcedimiento 336S (N 1N 2 [ 4 21dR1()1experimentaliatmatmrrlog [Cn 2 1d R 1 idffr(Nez 2006)Ensayo SPTArenas: estimacin de rigidez enfuncin de la densidad relativa = + f dudf hiperbola deKondnerEi Ei N 1 3E = C ( p p )n presultadoC 100 +1000 (D + D 2 ) = 1 + f E= 1 2R = 0.7 + 0.1DN = tan2 [ 4 + 2]f 1SArcillas:Estimacindesus kPa = 7 (N )u 1Ensayo SPTLa correlacin su SPT es dbil60(EPRI 1990)SsArcillas:Estimacindesu(N) u =0.330.17atmEnsayo SPTLa correlacinsu SPT es dbil3.01.50.75s 0.65 0.72p 1 60(EPRI 1990)Sti l h d dArcillas:su-SPTcomplementadouratmLI =(EPRI 1990)Ensayo SPTcon medicin de humedadEn arcillas remoldeadas, la resistencia al corte no drenada sur es funcin de la humedads = 1.7 exp 4.6 LI p LP LL LPLa muestra de arcilla obtenida con el SPTEnsayomantiene la humedadSibilid dArcillas:su-SPTcomplementado(EPRI 1990)Ensayo SPTcon medicin de humedadEn arcillas inalteradas, su es tambin funcin de la historia de tensiones del materialsu = (0.11 + 0.0037 IP ) vcsu = (0.23 0.04) vc0.01tc < su v < 0.0117tcEl cociente su/surse denominaEnsayosensibilidadde una arcillaS 0 33(Arcillas:su-SPTcomplementado0.72u1atm60uur(EPRI 1990)Ensayo SPTcon medicin de humedad Por un lado Se mide SPT y se calculas = 0.33(N ) p Por otro lado Se mide sur y Con el grfico se estima S Se calculas = S s Se comparan ambosresultadosEnsayoSvcArcillas: Estimacin dey OCREnsayo SPTcon SPT(EPRI 1990) vc = 0.47 N70 patm OCR = 0.58N70 patm v= rigidity index LI = liquefaction indexS'IR=rigidity indexLI= liquefaction indexVs=shear wavep= preconsolidationSANDE'= Young's modulusk = permeabilityfs = pile skin friction(Mayne 2001)Ensayo SPTMayne: Is One Number Enough???cu = undrained strength DR = relative densityT = unit weight T = unit weight' = friction angle ' = friction angleOCR = overconsolidation c' = cohesion interceptK0 = lateral stress stateeo = void ratioeo = void ratioqa = bearing capacityE' = Young's modulusCc = compression indexVs = shear waveqb = pile end bearing = dilatancy anglefs = pile skin friction N qb = pile end bearingqa = bearing stress CLAYS for designBibliografaEnsayo SPT Bsica Kulhawy & Mayne. Manual on estimating soil properties for foundation design. EPRI (fuente de figuras) Complementaria FHWA (2001). Manual on subsurface investigations.NHI-01-031. FHWA (2006). Soils and Foundations I y II. NHI-06-088 USACE (2001). Geotechnical Investigations. EM 1110-1-1804Ensayo