SEXTO LABORATORIO DE

MECANICA DE SUELOS

ENSAYO DE PENETRACION ESTNDAR (SPT) Y

PRUEBA DE AUSCULTACIN DINMICA CON CONO TIPO PECK

Integrantes:

- Cristian Arturo Miranda Centeno

-Maycool Apaza Lobaton

-Victor Suarez Rivas

-Maria Del Carmen Bautista Obregon

Profesora: Ing. Milagros Pilar Soto

Ciclo: 2014 - 1

Informe N 06

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Presentacin

En el presente informe de laboratorio se llevo a cabo dos ensayos de campo, en

los cuales se utilizo un suelo granular como muestra para realizar estos dos

ensayos. Cada uno de estos ensayos, el de Penetracin Estandar (SPT), y el

Auscultacin Dinmica con Cono Tipo Peck, permiten determinar la densidad

relativa tanto de suelos granulares como cohesivos, as como la compacidad y

capacidad de soporte del suelo. Los ensayos realizados fueron los siguientes:

- Ensayo de Penetracin Estndar (SPT) - Norma utilizada: ASTM D1586-08/

NTP 339.133

- Prueba Auscultacin Dinmica con Cono Tipo Peck - Norma utilizada: NTP

E 0.50

Informe N 06

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Ensayo de Penetracin Estndar (SPT)

Alcances:

El objetivo de este ensayo es de determinar la capacidad de soporte del terreno.

Consiste bsicamente en introducir una tomadora de muestras, contando la

cantidad de golpes que se requiere para ello. Este ensayo se realiza para suelos

arenosos o cohesivos. Adems;

- Determinar la compacidad y la capacidad de soporte del suelo.

- Se toma de muestras (cuchara partida) a diferentes profundidades

(generalmente con variacin de metro en metro).

- Este ensayo se realiza en arenas, limos y arcillas, no es recomendable

llevarlo a cabo en depsitos de grava o roca, ya que si realizas en esos

materiales malogras las barras aw, demanda ms tiempo y a partir de los

35 metros no es recomendable realizar este ensayo, ya que no garantiza el

ensayo.

- Se registra el nmero de golpes cada 45 cm (18 pulgadas) y se obtienen 3

valores de nmero de golpes N1, N2 y N3

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N=a la suma de los 2 ltimos

- Finalmente, se abre la cuchara y se toma la muestra del interior para

realizar los ensayos correspondientes (resistencia del suelo, tipo de suelo,

plastificacin, contenido de humedad, granulometra, lmites de

consistencia, peso especfico). Por otro lado, se elimina de la cuchara

abierta los 15 cm de la muestra obtenida, y lo restante se toma como

muestra para dichas pruebas de laboratorio y entre otros.

- Este ensayo se debe realizar hasta los 60 golpes en 45 cm, ya que despus

de este lmite, introducir el equipo de perforacin dentro del suelo puede

ocasionar daos al mismo. Cuando tenemos este caso se rechaza

(podemos concluir que puede corresponder a grava o a un suelo de alta

resistencia)

Registro de la penetracin para indicar los ltimos 30 cm de unos 45 cm

Equipo

Martillo de 140 lb

Trpode de seis metros (con una polea, soga, ganchos para ajustar el

martillo)

Barra de perforacin

Penetrmetro con dimensiones estndar

Motor

Tiza

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Procedimiento

1. Se perfora el suelo hasta

llegar al estrato que se quiere

analizar.

2. Se coloca el trpode con el

martillo sobre el rea del suelo

que se quiere ensayar.

3. Se monta el penetrmetro abajo

del trpode y se marca con una

tiza cada 15 cm.

4. Se deja caer el martillo sobre el

penetrmetro a una altura de

aproximada de 45 cm.

5. Al impactar el martillo con el

penetrmetro, este ltimo se va a

introducir ms y ms dentro del

estrato a analizar. Se registra el

nmero de golpes que se necesita para introducir 15 cm, 30 cm y 45 cm del

penetrmetro dentro del terreno.

6. Se toman los ltimos dos datos (15 cm a 45 cm), se suman el nmero de

golpes, y se halla su

densidad relativa si se trata

de una arena o su

consistencia si se trata de

un suelo cohesivo usando

las tablas de la norma.

7. Se extrae el penetrmetro,

el cual contiene una muestra

del suelo perforado con el

fin de realizar sus ensayos

de humedad granulometra, etc.

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Datos: Tipo de suelo ensayado: Arena Fina, mal graduada, muy densa, color

marn plomizo (SP).

Ensayo STP N1

(cm) N2 (cm) N3 (cm) N

Profundidad 1,00 1.45 m 6 14 25 39

Profundidad 2,00 2.45 m 26 27 32 59

Profundidad 3,00 3.45 m 17 33 45 78

Clculos y resultados:

Debido a que son arenas se considera la densidad del suelo granular:

Profundidad 1,00 1.45 m:

N= 39 golpes --> Densidad Relativa: Suelo denso

Profundidad 2,00 2.45 m:

N = 59 golpes --> Densidad Relativa: Suelo muy denso

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Profundidad 3,00 3.45 m:

N = 78 golpes --> Densidad Relativa: Suelo muy denso

Ventajas del ensayo:

- Aplicable en muchos tipos de suelo.

- Permite estimacin de compacidad a profundidad.

- Permite determinar el tipo de suelo.

- Permite estimacin de parmetros de resistencia y estado.

- Gracias a la cuchara, permite visualizar el terreno donde se ha realizado la

prueba y realizar ensayos de identificacin. En el caso de terreno arcilloso,

de obtencin de la humedad natural.

- Capaz de penetrar capas densas y arena gruesa. Se puede utilizar hasta en

rocas blandas. Tambin en rocas como el caliche donde si se llega a mas

de 100 golpes con el martillo de 140 libras, uno como ingeniero dira dale,

dale, dale, hasta que rompa porque ese suelo es dbil y puede penetrar la

barra.

- Es una prueba ``in situ que refleja la densidad del suelo, esfuerzos y la

historia de esfuerzos efectivos y esfuerzos horizontales, todos los cuales

influyen en la resistencia a la licuacin.

- Disponible en todo el mundo.

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Desventajas del ensayo:

- Se limita a suelos cohesivos y arenas gruesas sin gravas ni cantos rodados,

ya que puedes daar las varillas y los equipos.

- No aplicable en limos y arcillas blandas.

- Se obtiene una muestra alterada, solo para caracterizacin y en algunos

casos solo algunos ensayos son posibles de llevar a cabo.

- Avance lento debido a la recuperacin de la muestra.

- No proporciona datos continuos tpicamente, por consiguiente pueden

obviarse estratos dbiles, para lo cual se pide estar atento al cambio de

color ya sea del agua o el sonido que puede ocasionar.

- Resultados depende de varios factores de correccin.

- Obtencin de parmetros de resistencia discontinuos.

Observaciones y precauciones

a. La distancia de cada del martillo es de 18 pulgadas (~45 cm), por lo que

existe un error en la distancia tomada al ojo.

b. En caso que el penetrmetro no se pueda introducir 15 cm con 60 golpes,

se retira el equipo y se marca la capa como RECHAZO (anotando la

cantidad de pulgadas que se introdujeron con los 60 golpes), evitando as

malograr el equipo.

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Prueba Auscultacin Dinmica con Cono Tipo Peck

Alcances

- Al igual que el ensayo anterior, se busca hallar la consistencia o la densidad

relativa dependiendo del tipo de suelo, solo que esta vez se reemplaza la

cuchara extractora del penetrmetro con el cono tipo Peck. Se aplica para

suelos arenosos o cohesivos.

- Se registra el nmero de golpes requerido para cada 15 cm de penetracin,

los resultados se presentan en un registro continuo de nmero de golpes

por cada 30cm de penetracin.

- Las auscultaciones dinmicas son ensayos que requieren estudios

adicionales en suelos para su interpretacin.

- El uso de cono tipo Peck se recomienda hasta 8 metros de profundidad.

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Datos:

- Tipo de suelo ensayado: Arena fina, mal graduada, muy densa, color marn

plomizo (SP)

- El ensayo se empez a una profundidad de 15 cm.

Profundidad en

cm (a partir de

los 15 cm)

N de golpes

Cono Peck

Cn N (STP) Densidad relativa

15 cm 7

30 cm 9 16 8 Medianamente Suelto

45 cm. 6

60 cm. 4 10 5 Medianamente Suelto

75 cm. 5

1 m. 17 23 11.5 Medianamente denso

1.15 m 30

1.30 m. 37 67 33.5 Denso

* Se rechaza los ltimos 15 cm. Por la cantidad de golpes que fueron superior a

60: 63 golpes

Profundidad 1,00 1.30 m: Arroja entre densa y muy densa, cercano al resultado

muy denso del SPT

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Equipo Empleado

Martillo de 140 lb

Trpode de seis metros (con una polea, soga, ganchos para ajustar el

martillo)

Barra de perforacin

Penetrmetro con dimensiones estndar

Cono Tipo Peck

Motor

Tiza

Procedimiento

Similar al del ensayo anterior.

1. Se coloca el trpode con el martillo sobre el

rea del suelo que se quiere ensayar.

2. Se monta el penetrmetro con el cono tipo

Peck abajo del trpode y se marca con una

tiza cada 15 cm.

3. Se deja caer el martillo sobre el penetrmetro

a una altura de aproximada de 45 cm.

4. Al impactar el martillo con el penetrmetro,

este ltimo se va a introducir ms y ms

dentro del estrato a analizar. Se registra el

nmero de golpes que se necesita para

introducir 15 cm, 30 cm, 45 cm, y as

sucesivamente del penetrmetro dentro

del terreno.

5. Se toman los datos, se suman el

nmero de golpes de cada par de 15 cm

(30, 60, 120, etc), y se halla su densidad

relativa si se trata de una arena o su

consistencia si se trata de un suelo

cohesivo usando las tablas de la norma.

6. Se extrae el penetrmetro. El cono se

queda dentro del terreno.

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Ventajas del ensayo:

- Mayor nmero de pruebas al da.

- Ms rpido y ms barato.

- Bueno para suelos blandos.

- Es relativamente simple, y fcil de operar la mquina, ya que se necesita un

mnimo de personal como 4 operarios y un ingeniero que dirija dicho

ensayo.

Desventajas del ensayo:

- No extrae ningn tipo de muestra, solo se registra en nmero de golpes.

- No reemplaza al ensayo de penetracin estndar (STP).

- No es acto para suelos gravosos o con bloques.

- Existe un lmite de golpes que puede soportar el penetro metro.

- Antes de que se usaran motores para levantar el martillo, se usaba la

fuerza del brazo.

- No permite extraer una muestra del estrato.

- No se puede aplicar a distancias mayores a 10 metros de profundidad.

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Precauciones y observaciones generales de los ensayos

- Para el ensayo SPT no es recomendable llevarlo a cabo en depsitos de

grava o roca, dado que los resultados pueden no ser representativo de las

caractersticas del terreno.

- Verificar la altura desde donde ser soltado el martillo 140 lb, la cual es de

18 plg es decir 45 cm.

- Debe comprobarse que durante el proceso de golpeo el martillo no se

desplace de su posicionamiento inicial. Si es necesario se dispondrn

anclajes o soportes.

- Verificar que la rejilla dentro del penetrmetro se encuentre bien colocada,

ya que la muestra de suelo podra salirse de esta herramienta.

- Colocar los datos correctos y necesarios de la muestra a analizar en la

tarjeta de identificacin, para obtener resultados correctos.

- El uso del cono de Peck se recomienda hasta 8 metros de

profundidad. En ningn caso se debe superar los 10 metros

- No se recomienda ejecutar ensayos tipo Peck en el fondo de

calicatas, debido a la prdida de confinamiento.