Prueba de penetración cónica

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INTRODUCCIÓN
Estos métodos consisten en hacer penetrar una punta cónica en el suelo y medir la resistencia que el suelo ofrece. Dependiendo del procedimiento para hincar los conos en el terreno, estos métodos se dividen en estáticos y dinámicos. En los primeros la herramienta se hinca a presión, medida en la superficie con un gato apropiado; en los segundos el hincado se logra a golpes dados conun peso que cae.

Desgraciadamente para este tipo de prueba no existen las correlaciones mencionadas en el caso de la prueba estándar, por lo cual los resultados son de muy dudosa interpretación. Sin embargo, la prueba se ha usado frecuentemente por dos razones básicas: su economía y su rapidez, pues al no haber operaciones de muestreo, no existe la dilación de la prueba estándar para retirarla tubería de perforación y obtener la muestra, cada vez que se efectúe la prueba. Si la prueba se hace sin ademe existe gran fricción lateral sobre la tubería de perforación, pero si se pone ademe se pierden las ventajas de economía sobre la prueba estándar, por lo menos parcialmente.

En arcillas, el uso de la penetración cónica dinámica adquiere caracteres aún más peligrosos potencialmente,al no existir correlaciones dignas de crédito, si se tiene en cuenta que la resistencia de esos materiales a las cargas estáticas a que estarán sujetos en la obra de que se trate, puede ser perfectamente mal cuantificada a partir de una prueba dinámica, en la que la arcilla puede exhibir unas características totalmente diferentes.

OBJETIVO

* Se tratará de comprender el método depenetración cónica, la manera en la cuál se usa y el porqué de su utilización.
* Se demostrará a base de fotografías su implementación y las características con las que debe de contar la herramienta requerida.
* A base de gráficas se mostrara un ejemplo de los resultados que este sondeo arroja y en que tipo de suelos debe o es usualmente utilizado.

DESARROLLO

PRUEBA DE PENTRACIÓN CONICA.
Laprueba de penetración cónica (CPT), conocida originalmente como la prueba de penetración de cono holandés, es un método versátil de sondeo que se usa para determinar los materiales presentes en un perfil de suelo y estimar sus propiedades ingenieriles. Esta prueba es también llamada de penetración estática y no son necesarios los barrenos para llevarla a cabo. En la versión original, un cono a 60ºcon área de base de 10 cm2 era empujado en el terreno a una tasa constante de aproximadamente 20 mm/s y se medía la resistencia a la penetración (llamada resistencia punta).
Los penetrómetros de cono actualmente en uso miden:

* La resistencia de cono, qc` a la penetración desarrollada por el cono, que es igual a la fuerza vertical aplicada al cono dividida entre su área horizontalproyectada
* La resistencia por fricción, fc` que es la resistencia medida por un manguito situado arriba del cono con el suelo local rodeándolo

La resistencia por fricción es igual a la fuerza vertical aplicada al manguito dividido entre su área superficial, en realidad la suma de la fricción y la adhesión.

PENETRACIÓN DE CONO DE FRICCIÓN MECÁNICA.

En este caso, la punta del penetrómetroestá conectada a un conjunto de barras interna. La punta es primero empujada aproximadamente 40mm, dando la resistencia del 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 lateral.

Variascorrelaciones útiles para estimar las propiedades de suelos encontrados durante un programa de exploración han sido desarrolladas para la resistencia de cono, qc` y la razón de fricción, fc` obtenidas en las pruebas de penetración de cono. La razón de fricción se define como:

Lancellotta (1983) y Jamiolkowski y otros (1985) mostraron que la compacidad relativa Cr de una arena normalmente...
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