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X JORNADAS GEOTECNICAS DE LA INGENIERIA COLOMBIANA - SCI -SCG - 1999

X JORNADAS GEOTECNICAS DE LA INGENIERIA COLOMBIANA

ESTIMATIVOS DE PARAMETROS EFECTIVOS DE RESISTENCIA CON EL SPT
ALVARO J. GONZALEZ G.
-Ingeniero Civil U.N., M.Sc., DIC
-Socio Director- Análisis Geotécnicos Colombianos AGC Ltda.
-Profesor Asociado-Facultad de Ingeniería- Universidad Nacional - Bogotá
-Ingeniero Asesoren Geotecnia
RESUMEN
Se presenta un método aproximado de evaluación de los parámetros efectivos de resistencia c' y
φ', mediante el empleo de los datos de SPT (N en golpes/pie). Aunque el método provee valores
estimados, se obtienen resultados razonables útiles iniciales, especialmente para materiales
granulares o intermedios, siendo menos aproximados para materiales cohesivos.
1.0 ELENSAYO DE PENETRACION ESTANDAR
1.1 Descripción del Ensayo
El método de penetración estándar SPT (Standard Penetration Test) es tal vez el más conocido y
usado en la exploración de suelos, tal vez por su sencillez de ejecución y sobre él existe una
literatura muy abundante.
El método ha sido estandarizado desde 1958, con varias revisiones (ASTM D-1586) y consiste
(p.ej. Bowles,1988) en hincar untomamuestras partido de 18" (≈ 45cm) de largo (Figura 1a)
colocado al extremo de una varilla AW, por medio de un peso (martillo) de 140lb (≈ 63.5kg) que se
deja caer "libremente" desde una altura de 30" (≈ 76cm) (Figura 1b), anotando los golpes
necesarios para penetrar cada 6" (≈ 15cm).

FIGURA 1a) - Cuchara partida

Resistencia Efectiva con SPT- Página 1

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El valor normalizado de penetración N es para 12" (1 pie ≈ 30cm), se expresa en golpes/pie y es la
suma de los dos últimos valores registrados. El ensayo se dice que muestra "rechazo" si: (a) N es
mayor de 50 golpes/15cm, (b) N es igual a 100golpes/pie o (c) No hay avance luego de 10 golpes.
Aunque se denomina "estándar", el ensayo tiene muchas variantesy fuentes de diferencia, en
especial a la energía que llega al tomamuestras, entre las cuales sobresalen (Bowles, 1988):
1) Equipos producidos por diferentes fabricantes
2) Diferentes configuraciones del martillo de hinca, de las cuales tres son las más comunes (Figura
2): (a) el antiguo de pesa con varilla de guía interna, (b) el martillo anular ("donut") y (c) el de
seguridad
3) La formade control de la altura de caída: (a) si es manual, cómo se controle la caida y (b) si es
con la manila en la polea del equipo depende de: el diámetro y condición de la manila, el
diámetro y condición de la polea, del número de vueltas de la manila en la polea y de la altura
4) Si hay o no revestimiento interno en el tomamuestras, el cual normalmente no se usa.
5) La cercanía del revestimientoexterno al sitio de ensayo, el cual debe ser estar alejado.
6) La longitud de la varilla desde el sitio de golpe y el tomamuestras.
7) El diámetro de la perforación
8) La presión de confinamiento efectiva al tomamuestras, la cual depende del esfuerzo vertical
efectivo en el sitio del ensayo.
Para casi todas estas variantes hay factores de corrección a la energía teórica de referencia Er y elvalor de N de campo debe corregirse de la siguiente forma (Bowles,1988):
Ncrr = N × Cn × η1 × η2 × η3 × η4
En la cual

(1)

Ncrr = valor de N corregido
N = valor de N de campo
Cn = factor de corrección por confinamiento efectivo
η1 = factor por energía del martillo (0.45 ≤ η1 ≤ 1)
η2 = factor por longitud de la varilla (0.75 ≤ η2 ≤ 1)
η3 = factor por revestimiento interno detomamuestras (0.8 ≤ η3 ≤ 1)
η4 = factor por diámetro de la perforación ( > 1 para D> 5'", = 1.15 para D=8")

Para efectos de este artículo se considerará que η2 = η3 = η4 = 1 y solamente se tendrán en
cuenta los factores η1 y Cn.
1.2 Corrección por Energía (η 1)
η
Se considera que el valor de N es inversamente proporcional a la energía efectiva aplicada al
martillo y entonces, para obtener un...