ensayo de penetración semi-estatica CON CONO HOLANDÉS

(CPT)

ENSAYO CON PENETROMETRO DE CONO (CPT)

NORMA ASTM D 5778 O NTP 339.148:2000

Cono metálico electrónico - punta de aprox. 60°

Empuje hidráulico a 20 mm/s

No se obtienen muestras

Medición continua de esfuerzos

VENTAJAS

Perfiles continuos rapidamente

Varios perfiles por día

Los resultados no dependen del operador

Muy buena base teorica

Muy bueno para suelos blandos

DESVENTAJAS

Alta inversión de capital

Se requiere operadores muy capacitados

Elementos electrónicos se dañan y descalibran

No toma de muestras de suelo

No es apto para suelos gravosos o con bloques

DEFINICION:El ensayo de cono holandés se puede considerar más un ensayo de resistencia que uno de compresibilidad.La resistencia del cono es ampliamente usada para estimar el asentamiento y la presión admisible de cimentaciones superficiales en suelos cohesivos y no cohesivos

Existen 2 tipos de cono los electrónicos y el mecánico los cuales difieren en resultado cuando analizamos un mismo suelo ya que se obtienen diferencia apreciables en los rangos bajos de qc, el diferente perfil de los dos conos detrás de la punta , de alguna manera contribuye también a la diferencia en los datos.

Generalmente, dos tipos de penetrómetros se usan para medir qc, y fc: a. Penetrómetro de cono de fricción mecánica. En este caso, la punta del instrumento está conectada a un conjunto de barras internas. La punta es primero empujada aproximadamente 40 mm, dando la resistencia de cono. Con un empuje adicional, la punta acciona la fricción del manguito. Conforme la barra interior avanza, la fuerza en la barra es igual a la suma de la fuerza vertical sobre el cono y el manguito. Restando la fuerza sobre el cono se obtiene la resistencia latera].

b. Penetrómetro de cono de fricción eléctrico En este instrumento la punta está unida a un grupo de barras de acero. La punta se empuja en el terreno a razón de 20 mm/s. Los alambres de los transductores se pasan por el centro de las varillas y dan en forma continua las resistencias de cono y lateral.

Penetrómetro de cibi de fricción eléctrico.

Penetrómetro de cono de fricción mecánico (según la ASTM, 1992)

CPT DE FRICCION ELECTRONICA

TIPOS DE PENETROMETRO CPT

METODOLOGIA DE LA CARGA

Tiene 2 juegos de barras, uno exteriorhueco, de 36 mm de diámetro y otro interior solido de 15 mm de diámetro. Las barras poseen sendas roscas para unirse entre si. La barra interior esta conectada a la punta de cono, esta punta tiene 60° de ángulo en el vértice, un diámetro igual al de la barra exterior y un área de 10 cm2 . La barra exterior esta conectada al cono, el cual puede correr libremente hasta 70 mm empujado por ésta.

APLICACIONES DEL ENSAYO:

Definición de perfiles muy mejorada de los suelos especialmente cuando es usado en conjunción con perforaciones de investigación.

Las correlaciones en suelos granulares incluye ángulo de fricción, modulo de compresibilidad, densidad relativa, y el OCR.

Para suelos cohesivos saturados las correlaciones de qc incluye la resistencia al corte no drenada así como el OCR.

INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS:

SUELOS ARCILLOSOS SATURADOS PRESION EFECTIVA DE SOBRECARGA

Este grafico resume la relación entre Su/σ'o y el IP de una variedad de arcillas normalmente consolidadas de diferente plasticidad

Si se sospecha la presencia de suelos sobre consolidados, en los conos mecánicos puede hacerse la verificación a partir de la determinación de la resistencia al corte no drenado (su) y su comparación con la presión efectiva de sobrecarga (σ'o). Para ayudar en la interpretación de las posibilidades de consolidación de una arcilla saturada, se puede usar el grafico

DETERMINACION DE LA RESISTENCIA AL CORTE NO DRENADA (Su)

La correlación más aceptada actualmente, es la desarrollada por Meyerhof (1961), Vesic (1975) y Baligh (1975), que se expresa de la siguiente forma:

qc = Resistencia de punta del cono en unidades de presión. Su = Resistencia al corte no drenado a la profundidad de medición de qc. σo = Presión vertical total a la profundidad de medición de qc. Nk = Factor de cono

𝑆𝑢=𝑞𝑐∗   σo𝑁𝑘

El factor de cono (Nk) depende de muchos factores, entre los cuales se puede mencionar el tipo de cono (mecánico o eléctrico), la velocidad de penetración del cono, el índice de plasticidad de los suelos, la sensibilidad de éstos, etc.

SUELOS ARCILLOSOS SATURADOS

SUELOS GRANULARES DETERMINACION DE LA DENSIDAD RELATIVA(Dr)

Clasificación del suelo qc/N Arena limosa 3.0 Arena media a fina 4.0

Relación Dr, N, σ'o, ϕ

Para su uso, la tabla antes indicada debe ser confirmada con correlaciones in situ con el ensayo SPT.

Se halla la Dr a partir de N y de σ'o.