METODOS INDIRECTOS PARA DETERMINAR PARAMETROS DE RESISTENCIA AL CORTE

INTRODUCCIÓN

Los parámetros de resistencia al corte son determinados principalmente con datos obtenidos de ensayos realizados en laboratorio o en campo.

En el presente trabajo se muestran dos tipos de ensayos (SPT y Veleta) que son utilizados comúnmente como métodos indirectos para determinar los parámetros de resistencia al corte de un suelo. Estos ensayos se clasifican según a las condiciones de drenaje a la que se someten las muestras durante el ensayo, de lo cual se obtienen parámetros de resistencia efectivos o totales dependiendo el caso.

Tradicionalmente se ha explorado el subsuelo para efectos de diseño de cimentaciones mediante la penetración estándar. Si bien el método de SPT es bien reconocido a nivel internacional ya que su aplicación y correlación del numero de golpes con las propiedades del subsuelo, datan desde hace mas de cincuenta años, es conocido que su aplicación no es universal para todo tipo de suelos, ni tampoco para todos los niveles o etapas del estudio especialmente de estructuras importantes.

Ocasionalmente se han empleado otros métodos como la veleta en arcillas blandas y la toma inalterada de muestras, que como se indica solo en muy pocas estructuras importantes se ha justificado su uso.

OBJETIVOS

Investigar los diferentes ensayos in situ que permite determinar la resistencia al cortante directamente en el campo, bien sea en forma directa o indirecta, a través de correlaciones empíricas.

Analizar los diversos métodos disponibles, las ventajas y desventajas de cada uno de ellos, teniendo en cuenta las necesidades del diseño y cómo la confiabilidad de esos parámetros van a influenciar el comportamiento de los diseños.

METODOS INDIRECTOS PARA DETERMINAR PARAMETROS DE RESISTENCIA AL CORTE

ENSAYOS IN SITU

La utilización de ensayos in situ permite determinar la resistencia al cortante directamente en el campo, utilizando ensayos sencillos o complejos. Los ensayos decampo son muy útiles para determinar la resistencia al cortante en suelos residuales por las siguientes razones:

Se elimina la alteración por muestreo, transporte y almacenamiento.

El tamaño de la muestra es mayor y más representativo de la masa de suelo.

Hay una gran variedad de ensayos disponibles para medir la resistencia al cortante in situ, bien sea en forma directa o indirecta, a través de correlaciones empíricas, se deben analizar los diversos métodos disponibles y las ventajas y desventajas de cada uno de ellos, teniendo en cuenta las necesidades del diseño y cómo la confiabilidad de esos parámetros van a influenciar el comportamiento de los diseños .Los tipos de ensayo más utilizados se indican a continuación:

Ensayo de penetración estándar (SPT)

Ensayo de penetración de cono (CPT)

Dilatómetro de placa plana (DMT)

Pres urómetro (PMT)

Corte en veleta (VST)

FIGURA No. 1. Ensayos in situ realizados para determinar parámetros de resistencia al corte.

Estos ensayos se clasifican según las condiciones de drenaje a la que se someten las muestras durante la realización del mismo, de lo cual se obtienen parámetros de resistencia efectivos o totales dependiendo el caso.

De acuerdo a lo anteriormente expuesto, en el presente trabajo analizaremos dos métodos de los anteriormente mencionados para determinar parámetros de resistencia al corte como lo son: ensayo de penetración estándar (SPT) y ensayo corte en veleta (VST).

ENSAYO DE PENETRACIÓN ESTÁNDAR (SPT)

El muestreo de los suelos granulares con el tomamuestras partido produce cambios intensos en su estructura original e imposibilita la correcta determinación de las propiedades físicas mediante pruebas de laboratorio. Para obviar esta dificultad se ha encontrado conveniente medir de forma sencilla el grado de compacidad del suelo en el sitio, al convertir el proceso de hincar el tomamuestras en el terreno en un ensayo dinámico de penetración conocido como ensayo de penetración estándar (SPT), el cual se describirá a continuación.

Evolución histórica del ensayo

En el año 1902 Charles R. Gow desarrolló la práctica de hincar en el suelo un tubo de 1 pulgada de diámetro exterior, para obtener muestras, marcando el inicio del muestreo dinámico de los suelos.

En 1922, su empresa se transformó en una subsidiaria de Raymond Concrete Pile, la que difundió esa nueva metodología de estimar la resistencia del material en base al trabajo de hinca del tubo.

La cuchara partida de 2 pulgadas de diámetro exterior, fue diseñada en el año 1927, basándose en el trabajo de campo realizado en Philadelphia por G. A. Fletcher y el desarrollo de investigaciones realizadas por H. A. Mohr (gerente regional de Gow Company en Nueva Inglaterra, U.S.A.). En 1930 comenzó a reglamentarse el método de ensayo con la realización de mediciones de la resistencia a la penetración de una cuchara partida (de 2 pulgadas) bajo una carrera de 12 pulgadas, empleando una maza de 63,5 kg. que caía desde 76,2 cm. de altura.

En su trabajo titulado “Exploration of soil conditions and sampling operations” publicado por la Universidad de Harvard en el año 1937, H. A. Mohr (ref. 22) reporta que el método de exploración del suelo y su muestreo se estableció en febrero de 1929, fecha

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