8: Correlaciones de los parámetros del suelo a partir de los resultados de ensayos “in situ”
8.2. Correlaciones a partir del ensayo de penetración estándar SPT.
8.2.5. SPT – Módulo de deformación (E)
Existen numerosas correlaciones entre el valor de NSPT y otros ensayos “in situ” o de laboratorio que permiten estimar algún parámetro relacionado con la deformabilidad del suelo (en general el módulo de deformación, E); estas correlaciones acostumbran a estar validadas por estudios realizados sobre casos reales, por lo que debe tenerse en consideración su aplicación con criterios de validez restringidos a un entorno local o una formación geológica determinada e los cuales la experiencia permita el necesario contraste.
Obtención de los parámetros de deformabilidad en suelos granulares
Relación entre el Módulo Confinado y el valor de N SPT (Mitchell y Gardner., 1975) citado en:
Estas correlaciones se han establecido tradicionalmente para el caso de suelos granulares, en los cuales resulta inviable la obtención de muestras que permita su ensayo en laboratorio.
Meigh y Nixon (1961), proponen las siguientes correlaciones:
– Para limos y limos arenosos: E (MPa) = 5 N
– Para arenas finas: E (MPa) = 8 N
D’Apolonia et al. (1970), proponen:
– E (Kg/cm2) = 215 + (10.6 NSPT) [arenas normalmente consolidadas]
– E (Kg/cm2) = 540 + (13.5 NSPT) [arenas preconolidadas]
En muchas citas bibliográficas esta expresión se considera conservadora en exceso, siendo probablemente más ajustada a la realidad la propuesta por Denver (1982):
E = 7 · √N
Para gravas puede utilizarse la siguiente correlación establecida por Wrench y Nowatzki (1986):
E (MPa) = 2.22 NSPT0’888
Begemann (1974) plantea las siguientes correlaciones para gravas y arenas:
– Si NSPT> 15: E (Kg/cm2) = 40 + [12 (NSPT -6)]
– Si NSPT< 15: E (Kg/cm2) = 12 (NSPT +6)
Mencionamos por último la propuesta de Bowles (1988) para arenas en general:
E (Kg/cm2) = 10 [ 7.5 + (0.5 NSPT) ]
Correlación de los resultados del ensayo SPT con parámetros de deformabilidad en suelos cohesivos
Tal y como se ha comentado anteriormente, la estimación de parámetros de deformabilidad en suelos arcillosos en base a NSPT sólo es factible sobre la base de una experiencia local bien contrastada y en depósitos geotécnicamente bien caracterizados. En términos generales puede considerarse como aproximación la correlación propuesta por Stroud (1974), que relaciona el índice de plasticidad con el cociente E (kPa) / NSPT:
El rango de la correlación puede aproximarse en las siguientes ecuaciones:
Límite superior: E (kPa) = NSPT (-0.008IP3 + 1.732IP2 – 127.2IP + 3703)
Límite inferior: E (kPa) = NSPT (-0.003IP3 + 0.859IP2 – 72.04IP + 2410)
Danziger et. al. (1998) proponen una relación qc / NSPT a partir de la cual, e indirectamente, puede establecerse el valor del módulo de deformación, asumiendo como aproximación que E = αqc en arcillas por encima de la tensión de preconsolidación (siendo qc la resistencia a la penetración estática, y α un factor de correlación que varía, en función de la naturaleza de la arcilla de 2 a 6 según el estudio y el autor); tomando α = 2 resulta:
qc (bar) / NSPT= 4.5 -> E (bar) = 9 NSPT-> E (MPa) = 0.9 NSPT
PS. si te ha sido útil este post, no olvides visitar a alguno de nuestros anunciantes… este sitio se edita y mantiene de forma altruista, así nos puedes ayudar a costear el alojamiento.
Muy buen artículo, sólo que considero que se debe revisar la expresión de Webbs, ya que los valores obtenidos, no son coherentes con el resto de formulaciones propuestas. A lo mejor es un decimal mal colocado.
Un saludo
Jorge, tienes toda la razón del mundo… ahora ando muy liado para ir a buscar la fuente de la cita, así que mejor elimino la referencia, y cuando lo haya comprobado ya corregiré el post; las ecuaciones de Webb parten de experiencias de valoración de asientos en ensayos de placa de carga, pero no placa convencional, sino la «screw plate» (aquella placa que no tuvo mucho éxito, y que era como un plato pequeño con una vuelta helicoide que se colocaba en el fondo de un sondeo)… puede ser que esta diferencia de método entre el origen de la estimación y las del resto (que en general parten de estudios estadísticos de multitud de casos reales) sea el origen de la discrepancia pero no lo tengo claro… y antes que confundir a nadie, mejor dejar el tema para cuando tenga tiempo para dedicarme.
muchísimas gracias por una lectura tan atenta.
Joan
Tu articulo esta muy completo y bien explicado, te doy las gracias ya que me sirvió mucho para el curso de mecánica de suelos aplicada que estoy realizando. Gracias.
EXCELENTE ARTICULO
gracias Jimmy, un detalle por su parte
Para mis cálculos , muchas veces he utilizado valores parametrizados por lo confiables y prácticos , es una muy buena ayuda los felicito
hola, con los datos obtenidos de la carga de placa ASTM D1194 como puedo obtener la capacidad portante del suelo?
Buenos días
Teniendo en cuenta que la capacidad portante se acostumbra a entender como la tensión a la cual el valor de la tensión de rotura cuenta con un coeficiente de seguridad suficiente, debería realizar un ensayo de placa de carga hasta rotura, cosa que no creo se haya realizado. Si se llega a rotura (hay que establecer un gráfico de asientos donde el punto de rotura sea determinable) sobre ese valor de tensión puede aplicar el coeficiente de seguridad que le indique la normativa que sea de aplicación, y tendría un valor de capacidad portante para un cimiento con unas dimensiones y grado de empotramiento similar al de la placa con la que se ha hecho el ensayo. Por cálculo retrospectivo podría corregir la dimensión del cimiento y el empotramiento. Si el ensayo yo llega a rotura, no puede establecer, entiendo yo, cuál será el coeficiente de seguridad de la cimentación, únicamente podrá establecer un paralelismo entre el asiento de la placa y el asiento del cimiento para una tensión de terminada. La relación de anchos entre placa y cimiento debe ser tenida en cuenta en este caso (ya desde Terzaghi se comenta esto…); suerte.
f.
muy interesante el análisis que presentas de las arenas para determinar su modulo de deformación, quisiera ver si tienes algo para el modulo de rigidez y coeficiente de Poisson de arenas finas, ya que no se como calcular esos parámetros a partir del SPT gracias
Hola, he estado buscando la referencia de la última correlación que presentas (Danziger) pero no lo he logrado, ya que el link que pones ya no sirve. Saludos y gracias.
a ver si me pongo a repasar el blog y lo actualizo, gracias por el aviso
Hola buenas tardes, el link de referencia sigue sin funcionar. Gracias
Saludos
Gracias por avisar Daiana, error corregido, el anterior link había dejado de estar activo; gracias