Exploración Geotécnica con Piezocono

Caracterización de Suelos David Israel Villafuerte Pérez

APLICACIONES

PIEZOCONO ENSAYO CPTU Y SCPTU

ASTM D-5778 ASTM STP 1213

EL PROPÓSITO GENERAL DE LA PRUEBA ES OBTENER INFORMACIÓN DETALLADA SOBRE LA ESTRATIGRAFÍA DEL DEPÓSITO Y LAS VARIACIONES DE LAS PROPIEDADES GEOMECÁNICAS EN PROFUNDIDAD. ADEMÁS PUEDE MEDIRSE LA DISIPACIÓN DEL EXCESO DE PRESIÓN DE POROS EN EL TIEMPO, GENERADA DURANTE EL HINCADO

APLICACIONES DIRECTAS ESTRATIGRAFÍA CÁLCULO DE CAPACIDAD PORTANTE DE

CIMENTACIONES SUPERFICIALES Y PROFUNDAS CÁLCULO DE ASENTAMIENTOS CONTROL DE TRATAMIENTOS DEL TERRENO

SUELOS GRANULARES DENSIDAD RELATIVA, DR % ÁNGULO DE FRICCIÓN INTERNA MÓDULOS DE DEFORMACIÓN: E, M, GMAX

SUELOS COHESIVOS RESISTENCIA AL CORTE SIN DRENAR SU

SENSITIVIDAD ST

HISTORIAL TENSIONAL OCR MÓDULOS DE DEFORMACIÓN: E, M, GMAX

DISIPACIÓN DE LAS PRESIONES INTERSTECIALES COEFICIENTE DE CONSOLIDACIÓN HORIZONTAL , CH

PERMEABILIDAD HORIZONTAL, KH

PRESIÓN DE PORO EN EQUILIBRIO GRADIENTES HIDRÁULICOS

OTROS PARÁMETROS GEOTÉNICOS POTENCIAL DE LICUACIÓN

EQUIPO PARA EL ENSAYO CPTU

PUNTA O SONDA CPTU

VARILLAJE DE INCA

SISTEMA DE INCA

SISTEMA DE TOMA DE DATOS

PUNTA O SONDA CPTU

TAMAÑOS

Af = 150 cm2

A0 = 10 cm2

TAMAÑO ESTÁNDAR (ASTM D-5778)

PUNTA O SONDA CPTU

PIEZO-ELEMENTOS

LOS PIEZO-ELEMENTOS SON FILTROS POROSOS QUE PERMITEN PONER EN CONTACTO EL AGUA DEL SUELO CON EL CAPTOR DE PRESIÓN INTERSTICIAL.

ÉSTOS PERMITEN MEDIR TANTO LAS PRESIONES DE POROS GENERADOS DURANTE LA INCA, COMO LA DISIPACIÓN DE LAS MISMAS AL DETENER EL

INCADO DE LA SONDA.

LA MEDICIÓN DE LAS VARIACIONES DE POROS DEPENDE DE LA POSICIÓN DEL FILTRO POROSO:

POSICIÓN TIPO B O U2: SOBRE LA BASE DEL CONO (UBICACIÓN ESTÁNDAR)POSICIÓN C O U3: DETRÁS DE LA CAMISA DE FRICCIÓN, TIENDE A ENTREGAR

RESULTADOS MÁS CONFIABLES, SOBRE TODO EN SUELOS PRECONSOLIDADOS

- RIGIDEZ- ALTA

PERMEABILIDAD Y ELEVADA RELACIÓN ÁREA/ ESPESOR ANULAR

SISTEMA DE HINCA SISTEMA DE TOMA DE DATOS

EL HINCADO ES MEDIANTE UN DISPOSITIVO HIDRÁULICO

ES UN DISPOSITIVO ELÉCTRICO ALOJADO EN EL INTERIOR DE LA SONDA, CUYAS SEÑALES

SON INTERPRETADAS POR UNA COMPUTADORA

EJECUCIÓN DEL ENSAYO

COMENTARIOS GENERALES

ANTES DE REALIZAR LOS ENSAYOS, LOS COMPONENTES DEBEN ESTAR CORRECTAMENTE INSPECCIONADOS, LIMPIOS Y CALIBRADOS.

PASOS A SEGUIR:

A) REALIZAR UN SONDEO PREVIO O SONDEO DE AVANCE HASTA EL NIVEL FREÁTICO.B) INSTALAR EL EQUIPO DE EMPUJE VERTICALMENTEC) SATURAR CORRECTAMENTE EL FILTRO POROSO Y LA PUNTA EN SU CONJUNTOD) VERIFICAR TODAS Y CADA UNA DE LAS CONEXIONES DEL SISTEMAE) INTRODUCCIÓN DE LA PUNTA + VARILLAJE EN EL INTERIOR DEL SONDEO DE AVANCE,

EVITANDO LA AIREACIÓN DEL SISTEMAF) ESPERAR UNOS MINUTOS ANTES DE COMENZAR LA PENETRACIÓN A FIN DE IGUALAR

LO MÁS POSIBLE (±5°C) LA TEMPERATURA DEL SUELO Y LA PUNTAG) VERIFICAR LOS CEROS INICIALES (VOLTAJE A CARGA 0)H) PENETRAR EN EL SUELO A UNA VELOCIDAD CONSTANTE DE 20 (±5) mm/sI) REGISTRAR LOS PARÁMETROS MEDIDOS (qc, fs, u) CON UNA TOLERANCIA EN LA

MEDIDA DE LA PROFUNDIDAD DE 0.1 mJ) AL FINALIZAR EL ENSAYO Y RETIRAR EL VARILLAJE OBTENER NUEVAMENTE EL CERO

INICIAL (UNA VEZ DESENSAMBLADA LA PUNTA) Y DESCARTAR SI NO CUMPLE CON LA PRECISIÓN ADECUADA

EJECUCIÓN DEL ENSAYO

HAY DOS ASPECTOS IMPORTANTES DENTRO DE LA EJECUCIÓN DE ESTE ENSAYO QUE SE VAN A DESARROLLAR DE FORMA MÁS ESPECÍFICA, LA SATURACIÓN DEL FILTRO POROSO Y LA EJECUCIÓN DEL PROPIO ENSAYO DE DISIPACIÓN

SATURACIÓN DEL FILTRO POROSO Y PUNTAPARA ASEGURAR UNA CORRECTA SATURACIÓN DEL PIEZOCONO, ES DESAIREAR EL FILTRO MEDIANTE BOMBA DE VACÍO EN EL LABORATORIO. EN EL CAMPO SE ELIMINAN BURUBUJAS DE AIRE QUE HAY EN CAVIDADES Y CONDUCTOS DEL CONO, MEDIANTE UNA JERINGUILLA. A CONTINUACIÓN SE JUNTAN FILTRO Y CONO DENTRO DE UN RECIPIENTE CON AGUA. Y FINALMENTE SE PROTEGE LA PUNTA CON UN TAPÓN DE CAUCHO HASTA QUE ENTRA EN CONTACTO CON EL AGUA DEL TERRENO

EJECUCIÓN DEL ENSAYO

ENSAYO DE DISIPACIÓNLOS ENSAYOS DE DISIPACIÓN SE PUEDEN REALIZAR A CUALQUIER PROFUNDIDAD DEL ENSAYO DE PENETRACIÓN. CONSISTE EN DETENER EL AVANCE DEL PIEZOCONO Y REGISTRAR COMO SE DISIPA EL EXCESO PRESIÓN DE PORO HASTA ALCANZAR UN CIERTO PORCENTAJE DEL VALOR DEL EQUILIBRIO (PRESIÓN HIDROSTÁTICA A LA PROFUNDIDAD DEL ENSAYO

EJECUCIÓN DEL ENSAYO

RESULTADOS

"RF"

RF

DURANTE LA PENETRACIÓN BAJO EL NIVEL FREÁTICO, LA PRESIÓN INTERSTICIAL ACTÚA EN LA SUPERFICIE DE LA PUNTA Y TAMBIÉN EN LOS EXTREMOS DEL MANGUITO. ESTO HACE QUE LA RESISTENCIA A LA PUNTA (qc) Y EL ROZAMIENTO LATERAL DEL MANGUITO (fs) MEDIDOS NO REPRESENTEN EXACTAMENTE LA RESISTENCIA TOTAL DEL SUELO

EFECTOS DE LA PRESIÓN DE PORO SOBRE LAS ÁREAS

DESIGUALES DE LA PUNTA

2.3.6. Resistencia a la fricción en el manguito total "ft"

ft = fs – (u2Asb – u3Ast)As

2.3.6. Radio de fricción corregido "RF"

RF% = ft / qt · 100%

PERFIL ESTRATIGRÁFICO

CLASIFICACIÓN DE SUELOS

CORRELACIONES

SUELOS GRANULARES

SUELOS COHESIVOS

SUELOS COHESIVOS

HISTORIA TENSIONAL: OCR

COEFICIENTE DE CONSOLIDACIÓN HORIZONTAL, CH

PEMEABILIDAD HORIZONTAL, KH

CORRELACIÓN CON EL ENSAYO SPT

COSTOS

$1000.00

$1528.00

COSTO VS EXACTITUD

CONCLUSIONES

El ensayo se realiza en general en suelos de granulometría más fina que arenas con grava. La presencia de bolos, gravas, suelos cementados o roca conduce al rechazo del ensayo y puede ocasionar daños en los equipos. Los suelos blandos (tanto granulares como cohesivos) constituyen el campo de aplicabilidad óptima de este ensayo.

VENTAJAS SOBRE UN ENSAYO CPT

EJECUCIÓN DEL ENSAYO