CIMENTACIONES “ENSAYO SPT”

PRESENTADO POR:GLORIA GARZÓN CAMPOS

JULIETH HINCAPIÉLUIS ROMERO

UNIVERSIDAD POLITECNICO COLOMBIANO JAIME ISAZA CADAVIDINGENIERIA CIVIL

MEDELLIN2014

INTRODUCCIÓN

Para la realización de una cimentación es necesario realizar un ensayo SPT el cual se realiza en el interior del suelos por medio de sondeos, estos sondeos los clasificamos de acuerdo a la norma, para nuestro proyecto de un puente peatonal se asignan dos sondeos durante la perforación.

Esta consiste básicamente en contar el número de golpes (N) que se necesitan para introducir dentro de un estrato de suelo, un toma muestras (cuchara partida hueca y cilíndrica) de 30 cm de largo, diámetro exterior de 51mm e interior 35mm, que permite realizar tomas de muestra naturalmente alterada en su interior, a diferentes profundidades (generalmente con variación de metro en metro).

Con esta información podremos verificar clasificación los suelos, su geología, y diferentes características las cuales nos ayudaran a obtener diferentes correlaciones de cohesión, energía, confinamiento entre otras.

OBJETIVOS:

Verificar la geología local Establecer las correcciones y correlaciones necesarias Determinar que ensayos de laboratorio debo realizar en mi proyecto de

construcción que me de la información necesario para realizar la cimentación del proyecto

Plancha del terrero Santuario

Plancha número 147 sector santuariola obra:

Puente peatonalCategoría Media

Profundidad  sondeos: 15 m.Número  de sondeos: 2

Tabla de Datos SPT

Al realizar los sondeos en campo el laboratorista nos entregó la siguiente información:

De forma general el ensayo se ejecuta de la siguiente manera:

En primer lugar se realiza un sondeo hasta la profundidad establecida, y a continuación se lleva al fondo de dicha perforación una cuchara normalizada que se hinca 15 cm. en la capa a reconocer, a fin de eliminar la zona superficial parcialmente alterada.

Se hace entonces una señal sobre el varillaje y se cuenta el número de golpes (N) necesarios para hincar de nuevo la cuchara, la profundidad de un pie (30 cm.). Como se mencionó anteriormente, la masa que se utiliza para la hinca pesa 140 lb. y su altura de caída es 30 plg., lo que corresponde a un trabajo de 0.5 KJ por golpe, aproximadamente.

Entonces el parámetro medido será: N = N1 + N2, en donde N1 corresponde a el número de golpes necesarios para hundir el toma muestras 15 cm. Y N2 es en número de golpes que se necesita para hundir los 15 cm. restantes del toma-muestras.

Finalmente se abre la cuchara partida y se toma la muestra de su interior, para realizar los ensayos correspondientes (Contenido de Humedad, Granulometría, Límites de Consistencia, Peso Específico).

Este ensayo se debe realizar máximo hasta los 50 golpes, ya que, después de este límite, introducir el equipo de perforación dentro del estrato puede causar daños al mismo. Cuando tenemos este caso, se dice que existe RECHAZO (roca o suelo muy bueno).

PERFORACIÓN 1 - SANTUARIOLocalización Margen derecha Nivel freático 6,0 mProfundidad

(m)Tipo de

muestreadorNúmero de

golpesDescripción

muestra

0,00 0,45 SPT 0 0 0 Suelo orgánico

1,00 1,45 SPT 4 4 6 Limo plástico

2,00 2,45 SPT 9 8 10 Limo3,00 3,45 SPT 6 5 6 Limo4,00 4,45 SPT 7 8 7 Limo5,00 5,45 SPT 6 7 6 Limo6,00 6,45 SPT 8 7 7 Limo7,00 7,45 SPT 6 8 8 Limo8,00 8,45 SPT 8 11 14 Limo9,00 9,45 SPT 7 15 15 Limo

10,00 10,50 SPT 9 12 16 Limo11,00 11,45 SPT 12 15 17 Limo12,00 12,45 SPT 11 14 16 Arcilla13,00 13,45 SPT 17 18 19 Arcilla14,00 14,45 SPT 14 15 18 Arcilla

PERFORACIÓN 2 - SANTUARIOLocalización Margen izquierda Nivel freático 4,8 mProfundidad

(m)Tipo de muestreador Número de

golpesDescripción

muestra

0,00 0,45 SPT 0 0 0 Suelo orgánico

1,00 1,45 SPT 7 4 3 Grava limosa

2,00 2,45 SPT 7 3 4 Limo3,00 3,45 SPT 9 5 4 Limo4,00 4,45 SPT 8 4 3 Limo5,00 5,45 SPT 9 8 10 Limo6,00 6,45 SPT 7 7 7 Limo7,00 7,45 SPT 10 10 12 Limo8,00 8,45 SPT 6 6 6 Limo9,00 9,45 SPT 6 7 8 Limo

10,00 10,50 SPT 8 8 9 Limo11,00 11,45 SPT 6 7 8 Limo12,00 12,45 SPT 6 6 8 Arcilla13,00 13,45 SPT 5 7 9 Arcilla14,00 14,45 SPT 9 9 9 Arcilla

GEOLOGÍA LOCAL

El Municipio de El Santuario está ubicado al oriente del departamento de Antioquia. Es el territorio más pequeño del suroriente antioqueño, más exactamente en la subregión del altiplano. Santuario está ubicado a 6° 8”24” de Latitud Norte y 75° 16”01” de Longitud al Oeste de Greenwich, a una distancia 57 Km de la ciudad de Medellín y su cabecera se ubica a 2.150 metros sobre el nivel del mar, con una temperatura promedio de 17° C.

Históricamente se conocen que en esta región las formaciones superficiales en la zona de estudio se componen de dos tipos de materiales: saprolitos producto de la descomposición de rocas ígneas y metamórficas con espesores variables y diferentes clases de depósitos detríticos.

Para la geología local hallada producto de las perforaciones realizadas se observa capa vegetal a poca profundidad, una pequeña parte de limo plástico, y en su gran mayoría limo y arcilla.

Se verifica de igual manera a simple vista que este sector se podría clasificar como suelos aluviales ya que su Nivel freático es a una profundidad considerable (6 mt )

Perforación 1

Perforacion 2

profundidad (m)

N Ƴ σ µ Ø OCR CosistenciaResistencia

a la penetracion

ECarga

admisible

0,00 0,00 16,00 16,50 16,00 0 16,00 0,00 0,000 0,000 Muy blando 0 1800 0,001,00 10,00 16,00 16,50 17,00 0 17,00 13,33 0,028 0,163 compacta 40 4800 1,002,00 18,00 16,00 16,50 18,00 0 18,00 24,00 0,048 0,235 muy compacta 72 7200 1,803,00 11,00 16,00 16,50 19,00 0 19,00 14,67 0,028 0,161 compacta 44 5100 1,104,00 15,00 16,00 16,50 20,00 0 20,00 20,00 0,036 0,193 compacta 60 6300 1,505,00 13,00 16,00 16,50 21,00 0 21,00 17,33 0,030 0,169 compacta 52 5700 1,306,00 14,00 16,00 16,50 37,50 0 37,50 18,67 0,018 0,119 compacta 56 6000 1,407,00 16,00 16,00 16,50 70,50 10 60,50 21,33 0,013 0,094 muy compacta 64 6600 1,608,00 25,00 16,00 16,50 120,00 20 100,00 33,33 0,012 0,091 muy compacta 100 9300 2,509,00 30,00 16,00 16,50 186,00 30 156,00 40,00 0,009 0,076 Dura 120 10800 3,00

10,00 28,00 16,00 16,50 268,50 40 228,50 37,33 0,006 0,055 Dura 112 10200 2,8011,00 32,00 16,00 16,50 367,50 50 317,50 42,67 0,005 0,048 Dura 128 11400 3,20

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Cálculos

En los suelos cohesivos las correlaciones basadas sobre los resultados del SPT sólo deben considerarse orientativas y sujetas a comprobación local

Perforación 1

profundidad (m)

N Ƴ σ µ Ø OCR CosistenciaResistencia

a la penetracion

ECarga

admisible

0,00 0,00 16,00 16,50 16,00 0 16,00 0,00 0,000 0,000 Muy blando 0 1800 0,001,00 10,00 16,00 16,50 17,00 0 17,00 13,33 0,028 0,163 compacta 40 4800 1,002,00 18,00 16,00 16,50 18,00 0 18,00 24,00 0,048 0,235 muy compacta 72 7200 1,803,00 11,00 16,00 16,50 19,00 0 19,00 14,67 0,028 0,161 compacta 44 5100 1,104,00 15,00 16,00 16,50 20,00 0 20,00 20,00 0,036 0,193 compacta 60 6300 1,505,00 13,00 16,00 16,50 21,00 0 21,00 17,33 0,030 0,169 compacta 52 5700 1,306,00 14,00 16,00 16,50 37,50 0 37,50 18,67 0,018 0,119 compacta 56 6000 1,407,00 16,00 16,00 16,50 70,50 10 60,50 21,33 0,013 0,094 muy compacta 64 6600 1,608,00 25,00 16,00 16,50 120,00 20 100,00 33,33 0,012 0,091 muy compacta 100 9300 2,509,00 30,00 16,00 16,50 186,00 30 156,00 40,00 0,009 0,076 Dura 120 10800 3,00

10,00 28,00 16,00 16,50 268,50 40 228,50 37,33 0,006 0,055 Dura 112 10200 2,8011,00 32,00 16,00 16,50 367,50 50 317,50 42,67 0,005 0,048 Dura 128 11400 3,20

ો�ᎇܛ܉ܜ ۼ

profundidad (m)

N Ƴ σ µ Ø OCR CosistenciaResistencia

a la penetracion

ECarga

admisible

0,00 0,00 16,00 16,50 16,00 0 16,00 0,00 0,000 0,000 Muy blando 0 1800 0,001,00 7,00 16,00 16,50 17,00 0 17,00 9,33 0,020 0,128 media 28 3900 0,702,00 7,00 16,00 16,50 18,00 0 18,00 9,33 0,019 0,123 media 28 3900 0,703,00 9,00 16,00 16,50 19,00 0 19,00 12,00 0,023 0,141 compacta 36 4500 0,904,00 7,00 16,00 16,50 20,00 0 20,00 9,33 0,017 0,114 media 28 3900 0,705,00 18,00 16,00 16,50 21,00 0 21,00 24,00 0,041 0,212 muy compacta 72 7200 1,806,00 14,00 16,00 16,50 37,50 0 37,50 18,67 0,018 0,119 compacta 56 6000 1,407,00 22,00 16,00 16,50 70,50 10 60,50 29,33 0,018 0,117 muy compacta 88 8400 2,208,00 12,00 16,00 16,50 120,00 20 100,00 16,00 0,006 0,055 compacta 48 5400 1,209,00 15,00 16,00 16,50 186,00 30 156,00 20,00 0,005 0,047 compacta 60 6300 1,50

10,00 17,00 16,00 16,50 268,50 40 228,50 22,67 0,004 0,039 muy compacta 68 6900 1,7011,00 15,00 16,00 16,50 367,50 50 317,50 20,00 0,002 0,029 compacta 60 6300 1,5012,00 14,00 16,00 16,50 483,00 60 423,00 18,67 0,002 0,022 compacta 56 6000 1,4013,00 16,00 16,00 16,50 615,00 70 545,00 21,33 0,001 0,021 compacta 64 6600 1,6014,00 18,00 16,00 16,50 631,50 10 621,50 24,00 0,001 0,021 compacta 72 7200 1,80

ો�ᎇܛ܉ܜ ۼ

Perforación 2

El valor de N (número de golpes necesarios para hincar un toma-muestras de 30 cm. de longitud en un estrato de suelo, una profundidad que generalmente varía de metro en metro) se determina, como se mencionó anteriormente, sumando los valores de N1 + N2, entonces:

N = N1 + N2

Donde:

N1: número de golpes necesarios para hincar él toma-muestras15 cm.

N2: número de golpes necesarios para hincar él toma-muestras otros 15 cm

Otro parámetro que se puede determinar a partir del N obtenido y de la clasificación posterior del suelo, es el Grado de Compacidad en caso de suelos arenosos y la Consistencia en caso de suelos arcillosos, esto mediante tablas que

relacionan los mencionados valores:

Resistencia a la Penetración

Rp = N* 4

Angulo de fricción

Ø= tan-1(N / 12,2 + 20,3(σ 0/pa))

Coeficiente de pre-consolidación

OCR= 0,193(N60/σ 0) ^0,689

Módulo de elasticidad

E= 300 * (N + 6)

Al calcular el ángulo de fricción obtenemos valores muy cercanos a cero confirmando que son de tipo finogranular