Ensayos de Suelos Insitu

ENSAYOS In situ In situ

Elaborado por : JAIME SUAREZ DIAZ BUCARAMANGA - COLOMBIA

ENSAYOS IN SITU ENSAYOS IN SITU-CORTE DIRECTO DE CAMPO -VELETA -CORTE EN SONDEO -SPT -CPT - PRESUROMETRO

ELABOR : JAIME SUAREZ DIAZ ELABOR : JAIME SUAREZ DIAZ

"In-Situ" "In-Situ"Del latn : En el sitio latnELABOR : JAIME SUAREZ DIAZ ELABOR : JAIME SUAREZ DIAZ

Por qu realizar ensayos in situ ? qu in situ

ENSAYOS in situPerforacin y muestreo Ensayos in situ o Ensayo de penetracin estandar (SPT) o Ensayo de penetracin de cono (CPT + CPTu) o Dilatmetro de placa plana (DMT) o Presurmetro (PMT) o Corte en veleta (VST) Mtodos geofsicos o Ondas ssmicas (P-, S-, R-waves) o Electromagnticas (radar, resistividad)



ENSAYOS in situ PARA SUELOS


EQUIPOS AUTOPROPULSADOS

EQUIPOS TODO-TERRENO


EQUIPOS SOBRE ORUGAS

ENSAYO DE PENETRACION ESTANDAR (SPT)

Muestreador de tubo partido


ENSAYO DE PENETRACION ESTANDAR (SPT)El ensayo in situ ms comn en el mundo 1902 - Coronel Gow de Raymond Pile Co. Muestreador cilndrico partido Norma ASTM D 1586 Martillo (140-lbs cae 30 pulgadas) (63.5-kg cae 0.76 metros) Tres incrementos de 6 pulgadas; Suma de los dos ltimos incrementos = "N" (golpes/pi)ELABOR : JAIME SUAREZ DIAZ ELABOR : JAIME SUAREZ DIAZ


ENSAYO DE PENETRACION ESTANDAR (SPT)

ENSAYO DE PENETRACION ESTANDAR

Ventajas

DesventajasSe obtiene suelo y un nmero Muestra alterada (Solo para caraterizacin) Nmero muy crudo para el anlisis No aplicable en arcillas blandas y limos Variabilidad e incertidumbre

Se obtiene suelo y un nmero Sencillo y de bajo costo Funciona en muchos tipos de suelo Se puede utilizar en rocas blandas Disponible en todo el mundo



PENETROMETRO DE CONO (CPT)

ENSAYO CON PENETROMETRO DE CONO (CPT)


Cono metlico electrnico - punta de aprox. 60 Norma ASTM D 5778 Empuje hidrulico a 20 mm/s No se obtienen muestras Medicin continua de esfuerzos


CPT (ASTM D 5778)


VEHICULO PARA CPT

25 TONELADAS DE PESO


VEHICULOS CPT

CPT DE FRICCION ELECTRONICAqT (MPa)00 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

fS (kPa)6 80 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

2

4

0

100

200

300


Depth (m)

Depth (m)


PIEZOCONO

Mide la presin de poros en la punta


TIPOS DE PENETROMETRO CPT

ENSAYO CPT Ventajas DesventajasAlta inversin de capital Se requieren operadores muy capacitados Elementos electrnicos se daan y descalibran No toma muestras de suelo No es apto para suelos gravosos o con bloques Perfiles continuos rpidamente Varios perfiles por dia Los resultados no dependen del operador Muy buena base terica Muy bueno para suelos blandos



PIEZOCONO

GEO-ESTRATIGRAFIA CON PIEZOCONOqt (MPa)0 10 20 30 40 50 0 100

fs (kPa)200 300 400 0 100

u2 (kPa)200 300 400

0

0

0

5

5

5

10

10

10


15

15

15

Depth (m)

20

20

20

25

25

25

30

30

30

35

35

35

40

40

40

INTERPRETACIONqt (MPa)0 10 20 30 40 50 0 100

fs (kPa)200 300 400 0

u2 (kPa)1000 2000 3000

0

0

0

Clayey Silt5 5 5

Sand10 10 10


15

15

15

Depth (m)

20

20

20

Clean Sand

25

25

25

30

30

30

35

35

35

Clay40 40 40

CPT EN UN ESQUISTO METEORIZADO23 34 71


34 56 67 50/6" 50/2" 50/3"

SPT-N (bpf)


PIEZOCONO DE DOS ELEMENTOS

PIEZOCONO DE TRES ELEMENTOS


(Norwegian Institute of Technology)


PIEZOCONO DE CUATRO ELEMENTOS

(Oxford University)

MEMOCONO (Sistema sin cables)


Chip de memoria en el penetrmetro,el cual se sincroniza con la unidad superficial de lectura.


CONO AUDIO-ACUSTICO

Enva la seal a traves del tubo


VARIEDAD DE PIEZOCONOS


ENSAYOS DE ENSAYOS DE VELETA VELETA

ENSAYO DE VELETA (VST)Norma ASTM D 2573 Dentro de un sondeo o en superficie Cuchillo de 4 lados se entierra en limos y arcillas para medirELABOR : JAIME SUAREZ DIAZ ELABOR : JAIME SUAREZ DIAZ

suv (pico) = Resistencia pico No drenada suv (remoldeada) = Resistencia remoldeada (despus de 10 revoluciones) Sensitividad, St = suv(pico)/suv (remoldeada)


ENSAYO DE CORTE EN VELETA (VST)

EQUIPOS PARA ENSAYO DE VELETA


Veleta escandinava

Veleta McClelland


EQUIPOS PARA ENSAYO DE VELETA

ENSAYO DE VELETA Ventajas DesventajasSu uso se limita a arcillas y limos con suv < 200 kPa Es lento y se gasta mucho tiempo Requiere de correlaciones empricas El resultado es afectado por lentes de arena

Permite obtener la resistencia no drenada de arcillas Equipo y ensayos muy sencillos Permite medir la sensitividad in situ Hay mucha experiencia con su uso


T = Torque medido

12 T suv = D 2 [( D / cos iT ) + ( D / cos iB ) + 6 H ]iTELABOR : JAIME SUAREZ DIAZ ELABOR : JAIME SUAREZ DIAZ

AlturaH

iB

Resistencia no drenada en el ensayo de veleta

Ancho D

Valores de suv con veletas de H/D =2Rectangular

6T T suv = = 0.273 3 3 7 D DELABOR : JAIME SUAREZ DIAZ ELABOR : JAIME SUAREZ DIAZ

Nilcon

T suv = 0.265 3 D T suv = 0.257 3 D

Geonor

RESULTADOS DE ENSAYO DE VELETAVane Strength, suv (kPa)0 0Peak

Sensitivity, St800 0 1 2 3 4 5

10

20

30

40

50

60

70

5Remolded

5

Depth (meters)

10

Depth (meters)

10

15

15

20

20

25

25

30

30

RESISTENCIA MOVILIZADA: mob = RsuvFactor de correccin (Chandler, 1988)1

Vane Correction Factor, R

tf = time to failure (minutes) 0.9ELABOR : JAIME SUAREZ DIAZ ELABOR : JAIME SUAREZ DIAZ

0.8

10 100

0.7Correction for Embankments Under Normal Rates of Construction

103 104

0.6

0.5 0 20 40 60 80 100 120

Plasticity Index, PI (%)

VELETA DE CAMPO

Nilcon (mecanica) Geonor (mecanica) A.P. vanden Berg Geotech AB (electroveleta) Envi (memoveleta)VELETA DE LABORATORIOASTM D 4648



DILATOMETRO PLANO DE MARCHETTI

DILATOMETRO DE CUCHILLA PLANASe entierra una cuchilla de acero a intervalos de 20-cm .Sin sondeo Inventado por Marchetti (1980). Cuchilla con angulo de 18o . Se infla una membrana de acero flexible utilizando gas nitrgeno Se toman dos medidas de presin (A and B) en aprox. un minuto.ELABOR : JAIME SUAREZ DIAZ ELABOR : JAIME SUAREZ DIAZ


ENSAYO DE DILATOMETRO (DMT)

ENSAYO DE DILATOMETRO (DMT) VentajasEquipo simple y robusto Sin influencia del operador Rpido y econmico Derivacin terica del mdulo elstico, la resistencia y la historia de esfuerzos.

DesventajasDificil de penetrar en materiales densos y duros Funciona con base en correlaciones Necesita calibracin para la geologa local


ENSAYO DE DILATOMETRO PLANOCALIBRACION: A, B LECTURAS: Presin de contacto "A" y Presin de expansin "B" a diferentes profundidades CORRECCIONES PARA RIGIDEZ DE LA MEMBRANA EN EL AIRE : p0 A + A p1 = B -B INDICES DMT :ID = Indice de material = (p1-po)/(po-uo) ED = Mdulo de dilatmetro = 34.7(p1-po) KD = Indice de esfuerzo horizontal =(po-uo)/voELABOR : JAIME SUAREZ DIAZ ELABOR : JAIME SUAREZ DIAZ

RESULTADOS DE ENSAYOS DMT00

0

0

2

2

2

2

4

4

4

4

Depth (meters)

6

6

6

6

8

8

8

8

10

10

10

10

12

12

12

12

14

Po P1

14Clay Silt

14

14

16

16

16

16 0 200 400 600 800

0

500

1000 1500

0

1

10

0

5

10

15

Pressure (kPa)

Material Index ID

Modulus ED (atm)

Horiz. Index KD


SISTEMA DMT COMPUTARIZADO


ENSAYO DE PRESUROMETRO (PMT)

ENSAYO DE PRESUROMETRO (PMT)

5 4 3 2 1 00 100 200 300 400 500 600

5 4

Pressure (tsf)

Pressure (tsf)

3 2 1 00 10 20 30 40 50

Volume Change (cc)

Creep (cc/min)


PRESUROMETRO PARA PERFORACION PRE-EXCAVADA

Panel

Celda


PRESUROMETRO AUTO-PERFORADORProfesor Jean Benoit

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