Ensayo SPT, calculos de correccion PDF

Preview

Summary

descripcion ensayo spt ...

Description

Ensayo SPT

(84.07) Mecánica de Suelos y Geología Alejo O. Sfriso: [email protected]

Ensayo SPT

Índice

2

• • • • • • •

SPT: Standard Penetration Test CPT: Cone Penetration Test PLT: Plate Load Test PMT: Pressuremeter Test VST: Vane Shear Test DMT: Dilatometer Test Métodos geosísmicos

PMT

SPT

CPT

VST

DMT

Ensayo SPT

Intro a los ensayos in-situ

3

(FHWA)

Ensayo SPT

Ensayo SPT

4

El ensayo de penetración standard (SPT) es un ensayo de campo Se mide la resistencia a la penetración del terreno mediante la hinca dinámica de un sacamuestras que tiene una forma normalizada

Ensayo SPT

Ensayo SPT

5

El sacamuestras se hinca 45 cm en el fondo de una perforación mediante golpes de una maza de 63.5 kg que cae desde 76 cm de altura Aunque se recupera una muestra, este no es el objetivo principal del ensayo

Ensayo SPT

Resultado del ensayo SPT

6

Ensayo SPT

Resultado del ensayo SPT

7

Hay dos resultados posibles • NSPT: Un número entero adimensional igual a la cantidad de golpes necesarios para que el sacamuestras penetre en el terreno los últimos 30 cm • Rechazo: más de 50 golpes para 15 cm, más de 100 golpes o 10 golpes sin ningún avance: Se informa como NN/pp, donde pp es la penetración total en centímetros para NN golpes

Ensayo SPT

Normas ASTM D 1586 y D 6066

8

Ensayo SPT 9

D1586 es una norma que no establece un equipo y procedimiento único de ensayo sino que permite diferentes diseños

Ensayo SPT 10

D6066 es una norma más moderna que permite obtener un resultado más repetitivo • Introduce los conceptos de corrección del resultado del ensayo por diferentes factores • Está orientada a la evaluación del potencial de licuefacción de suelos de grano grueso incoherentes

Ensayo SPT

El objeto del SPT no es la toma de muestras

11

Ensayo SPT

Correcciones a la medición de campo

12

N es el número medido en el campo (golpes necesarios para que el sacamuetras entre los últimos 30 cm de un total de 45 cm) El resultado se corrige por • Energía aplicada • Profundidad • Otras causas menores: napa de agua, diámetro de perforación, peso de barras, etc.

Ensayo SPT

Corrección por energía aplicada: N a N60 La energía potencial nominal (W x H) es 475 J La energía realmente aplicada ER varía entre el 30% y el 100% de ese valor en función del equipo y la técnica de ensayo Se normaliza N para una eficiencia del 60%  =  

13

 60%  475J

Ensayo SPT

Corrección por nivel de tensiones: N60 a (N1)60 Para un suelo uniforme, la resistencia a la penetración varía con la presión efectiva p0 del suelo (profundidad) El N1 significa 1 atm (EPRI 1990)





 =

14

=

  60%  475J 

100kPa  

Ensayo SPT

Corrección por otros factores de ensayo

15

Ensayo SPT

Corrección por otros factores de ensayo

16





=

     60%  475J    

Ensayo SPT

SPT y correlaciones de parámetros

17

El SPT es un ensayo que tiene muchas correlaciones Es importante saber cómo se calculó N en cada caso • Algunos informan el número de campo sin correcciones: N • Otros efectúan todas las correcciones excepto la de nivel de tensiones: N60 • Otros efectúan todas las correcciones: (N1)60 Las correlaciones publicadas en diferentes épocas usan diferentes definiciones de SPT

Ensayo SPT

Arenas: estimación de 

18

Ensayo SPT

Arenas: estimación de 

(EPRI 1990)

En estos gráficos hay que usar N60, no (N1)60 19

Ensayo SPT

Arenas: estimación de : ensayos de calibración

(EPRI 1990) 20

Ensayo SPT

Arenas: estimación de max

21

• Procedimiento 1 – Se estima max a partir del resultado de SPT • Procedimiento 2 – Se estima  a partir del resultado de SPT – Se estima max a partir de  y de la observación de la muestra • Procedimiento 3 (recomendado) – Se estima  a partir del resultado de SPT – Se observa la muestra y se estima  – Se aplica la ecuación de Bolton: max[, ]

Ensayo SPT

Arenas: estimación de max Procedimiento 1

 = atan

12 + 20

22

.

  

(EPRI 1990)

Ensayo SPT

Arenas: estimación de max Procedimiento 2

23

(EPRI 1990)

Ensayo SPT

Arenas: estimación de max Procedimiento 3

(Bolton 1986)

 −  = 3º  24

100   − ln 

− 3º

Ensayo SPT

Arenas: estimación de max Procedimiento 3

36°

25

Arcillas: Estimación de 

Ensayo SPT

La correlación  – (1)60 es débil

 = 7  26



kPa

(EPRI 1990)

Ensayo SPT

Arcillas: Estimación de 

La correlación  – (1)60 es débil 3.0 1.5

0.75

0.64  = 0.33   0.16 (EPRI 1990) 27

. 

Ensayo SPT

Arcillas: – (1)60 complementado con medición de humedad En arcillas remoldeadas, la resistencia al corte no drenada sur es función de la humedad  = 1.7 exp −4.6    =

 −   − 

La muestra de arcilla obtenida con el SPT mantiene la humedad

28

(EPRI 1990)

Arcillas: – (1)60 complementado con medición de humedad

Ensayo SPT

En arcillas inalteradas, su es también función de la historia de tensiones del material   = 0.11 + 0.0037     = 0.23 + 0.04 

0.01 <  < 0.0117 El cociente su/sur se denomina sensibilidad de una arcilla

29

(EPRI 1990)

Ensayo SPT

Arcillas: – (1)60 complementado con medición de humedad Por un lado se mide (N1)60 y se calcula  . = 0.33    Por otro lado • Se mide sur y ω • Con el gráfico se estima S • Se calcula  =    Se comparan ambos resultados 30

(EPRI 1990)

Ensayo SPT

Arcillas: Estimación de  y OCR con SPT

(EPRI 1990)

 = 0.40  31

 OCR = 0.50  

Ensayo SPT

Mayne: Is One Number Enough??? cu = undrained strength gT = unit weight IR = rigidity index f' = friction angle OCR = overconsolidation K0 = lateral stress state eo = void ratio Vs = shear wave E' = Young's modulus Cc = compression index qb = pile end bearing fs = pile skin friction k = permeability qa = bearing stress

CLAY

32

DR = relative density gT = unit weight LI = liquefaction index f' = friction angle c' = cohesion intercept eo = void ratio qa = bearing capacity

p' = preconsolidation

SAND

N

Vs = shear wave E' = Young's modulus  = dilatancy angle qb = pile end bearing fs = pile skin friction (Mayne 2001)

Ensayo SPT

Bibliografía

33

Básica • Kulhawy & Mayne. Manual on estimating soil properties for foundation design. EPRI (fuente de figuras) Complementaria • FHWA (2001). Manual on subsurface investigations. NHI01-031. • FHWA (2006). Soils and Foundations I y II. NHI-06-088 • USACE (2001). Geotechnical Investigations. EM 1110-11804...