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Ensayos in situ Ensayos in situ Ensayos de resistencia Ensayos de resistencia Ensayo de Penetración Estándar (SPT): Se realiza en el interior de sondeos durante la perforación. Permite obtener un valor N de resistencia a la penetración que puede corr elacionarse con pa rámetros geotécnicos como la dens idad relativa, el ángulo de rozamiento, la carga admisible y los asentamientos en los suelos granulares. Pueden también obtenerse muestras alteradas La frecue ncia usual es de efec tuar un ens ayo cada 2 a 5 metros de profundidad. Procedimiento: Hinca en el terre no de 60 c ms, contan do el númer o de golpes para hincar tramos de 15 cms. Los golpes se reali zan c on una ma sa de 63.5 Kg cayendo libremente desde una alt ura de 7 6 cms sobre un yunque .

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8/13/2019 Prueba Dpl

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Ensayos in situ Ensayos in situ 

Ensayos de resistencia Ensayos de resistencia 

Ensayo de Penetración Estándar (SPT): 

Se realiza en el interior de sondeos durante la perforación. Permiteobtener un valor N de resistencia a la penetración que puedecorrelacionarse con parámetros geotécnicos como la densidadrelativa, el ángulo de rozamiento, la carga admisible y losasentamientos en los suelos granulares. Pueden tambiénobtenerse muestras alteradas 

La frecuencia usual es de efectuar un ensayo cada 2 a 5 metros deprofundidad.

Procedimiento: •Hinca en el terreno de 60 cms, contando el número de golpes parahincar tramos de 15 cms.•Los golpes se realizan con una masa de 63.5 Kg cayendo

libremente desde una altura de 76 cms sobre un yunque.

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Relación con el ángulo derozamiento o fricción, aplicable apartir de 2 metros de profundidad 

Relación con la compacidad 

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Son muy utilizados en estudios geotécnicos para la

cimentación de estructuras, en obras lineales y enedificaciones.

El método consiste en la hinca de una punta metálica,unida a un barillaje, mediante golpeo. El equipo degolpeo se compone de una maza, un yunque y unasguías. El yunque transmite la energía a la punta

mediante varillas acopladas, según el progreso delensayo. La maza cae libremente sobre el yunque 

Ensayos de penetración dinámica Ensayos de penetración dinámica 

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•Se realiza a profundidades inclusive superiores a 25 m.

•Maza de 63.5 Kg •Caída libre de la maza: 0.50 m •Usa puntas cuadradas o cónica •El registro del número de golpes N B se efectúa cada 20 cm •Si se utilizan más de 100 golpes para hincar los 20 cm seconsidera rechazo y se suspende la prueba •Se estima aproximadamente que N=N B , para N B entre 8 y 12 •Para valores mayores, N B resulta ser algo mayor que N •Correciones para suelos arenosos: 

log (N B  )= 0.035N + 0.668 ± 0.044 

N= 25.0 log (N B  ) - 15.16 ± 1.16 

Ensayos de penetración dinámica Ensayos de penetración dinámica 

EnsayoEnsayo Borros Borros 

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Ensayo DPL (Dynamic Probing Light) •Se realiza a profundidades hasta de 8 m.•

Maza de 10 Kg •Caída libre de la maza: 0.50 m •Area de la punta es de 10 cm 2 

•Se cuenta el # de golpes para un avance de la punta de 10 cm (N 10  ) •Se obtiene un registro del golpeo a lo largo de toda la profundidad del ensayo enintervalos de 1o cm.

Ensayo DPM (Dynamic Probing Medium) •Se realiza a profundidades hasta de 20 m.•Maza de 30 Kg 

•Caída libre de la maza: 0.50 m (N 10  ) 

Ensayo DPH (Dynamic Probing Heavy) Se realiza a profundidades hasta de 20-25 m.•Maza de 50 Kg •Caída libre de la maza: 0.50 m (N 10  ) •El registro de golpeo se toma cada 10 cm (N 10  ) 

Ensayo DPSH (Dynamic Probing Super Heavy) Se realiza a profundidades hasta superiores a los 25 m.•Maza de 63.5 Kg •Caída libre de la maza: 0.75 m•El registro de golpeo se toma cada 20 cm (N 20  ) 

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Tambiém llamados ensayos C.P.T (Cone Penetration Test), midenla reacción del suelo ante la penetración continua de una puntacónica mediante dos parámetros: la resistencia de punta (qc) y el

rozamiento lateral (fs). También con un piezocono se puedenmedir presiones intersticiales u.

Estos ensayos se realizan en suelos granulares y en suelos

cohesivos de consistencia blanda. Producen informacióncontinua del terreno, y son muy utilizados para el cálculo decimentaciones.

Se pueden obtener correlaciones con otros parámetros

geotécnicos.•Con el ángulo de fricción para suelos granulares •Con el Módulo de Young para suelos granulares E=2.5 qc (resistencia unitaria por punta) 

Ensayos de penetración estática Ensayos de penetración estática 

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Ensayo de molinete (vane test) 

Este ensayo se realiza habitualmente en el fondode un sondeo en ejecución o una vez finalizado.Se emplea para determinar la resistencia al cortesin drenaje de suelos cohesivos blandos , siendoadecuado para materiales saturados.Procedimiento: 

•Hinca del molinete de 4 palas de acero hasta elfondo del sondeo hasta una profundidad de 5veces H (H es la altura de las palas, normalmentede 50 a 100 mm) 

•Rotación de palas a una velocidad constante de0.1 grados/s (6 grados/minuto) y se mide la

torción para romper el suelo •Se realiza sin drenaje por lo que ττττ = c para φφφφ=0

•Se mide también la resistencia residual •La separación de los puntos de ensayo debenser entre 0.5 y 0.7 m a lo largo de la perforación 

S u  = 2M/( ππππ D 2 (H+D/3)) y St = S u(max)  / S u(residual)  ;donde M es el giro para romper el suelo, H laaltura de las palas; D el diámetro del molinete(S u(max)  resistencia pico al corte sin drenaje yS u(residual) es la resistencia residual del suelo hastaque el valor de T (momento de torción) se

estabiliza.

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Ensayos en matriz rocosa Ensayos en matriz rocosa 

Esclerómetro o martillo de Schmidt 

Permite estimar de forma aproximada la resistencia ala compresión simple mediante una simplecorrelación.

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Ensayo de carga puntual oEnsayo de carga puntual o

Point Point 

LoadLoad

Test Test 

Se utiliza para determinar la resistencia a la compresiónsimple de fragmentos irregulares de roca o de testigoscilíndricos de sondeos a partir del Indice Is.

Is = P/D 2 , donde P es la carga de rotura y D el diámetro dela probeta o altura de la muestra ensayada (distancia entre

puntas  ). La longitud del testigo L debe ser como mínimo1.6 veces D 

σσσσc = f*Is

donde el factor f varías según el diámtero de la muestra.Para un diámetro de 50 mm, f=23 

σσσσc = 23*Is

Para D>50 mm, corregir Is con el ábaco.

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Ensayos en discontinuidades Ensayos en discontinuidades 

Ensayo de resistencia al corte 

Este ensayo consiste en medir la resistencia al corte de un planode discontinuidad in situ . Se realiza en galería o en superficie enbloques de roca de 0.4 x 0.4 m y 1 x 1 m, aunque la medida habital es 0.5 x 0.5 m. La base del bloque será el plano de la discontinuidad

a ensayar.

En la primera fase se aplica una fuerza normal constante. Lasegunda fase se aplica una fuerza tangencial hasta la rotura.

Los resultados se presentan en un gráfico de esfuerzoLos resultados se presentan en un gráfico de esfuerzo - - 

deformacióndeformación ττττττττ --  σσσσσσσσnn..

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Tilt Test 

Permite estimar el ángulo derozamiento de discontinuidadeso el ángulo de rozamientobásico de discontinuidadeslisas, apartir de los que sepueden evaluar el ángulo derozamiento residual y elcoeficiente de rugosidad, JRC,de las juntas.Para el ángulo de rozamiento endiscontinuidades se necesita unbloque que tenga un plano dediscontinuidad sin cohesión,colocándo el bloque en unasuperficie inclinada hasta queeste se delice.

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Ensayos deEnsayos de deformabilidad deformabilidad 

Ensayo piezométrico Este ensayo se realiza en el interior de un sondeo de diámetroconvencional y consiste en aplicar escalonadamente una presión

radial, mediante una sonda dilatable , en el interior del sondeo,midiendo el desplazamiento que se induce en el terrenocircundante.

Con este ensayo se obtiene la curva de presión-deformación. A

partir de esta curva se obtiene la presión de fluencia P F , opresión a la que el material se deja de comportar elásticamente yla presión P L, que es la presión a la que el terreno se cizalla.Por último se obtiene el módulo de deformación presiométrico E P 

= (1 +  ν νν ν ) Mr; donde  ν νν ν es el coeficiente de Poisson, obtenido en ellaboratorio, M es la rigidez del terreno, calculado a partir del tramo elástico de la curva presiométrica y r es el diámtero de laperforación 

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Ensayos deEnsayos de deformabilidad deformabilidad 

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Ensayo de carga 

Este ensayo consiste en aplicar una carga vertical de formaescalonada sobre una placa lisa y rígida de dimensionesvariables (30 x 30 a 100 x 100 cm), con objeto de determinar lasdeformaciones producidas 

Este ensayo se aplica principalmente a suelos granulares y parael estudio de cimentaciones superficiales . Se puede obtener elMódulo de Young E a partir de: 

E = 1.5 (Ps/S)r 

siendo r el radio de la placa, Ps la presión media bajo la placa y Sel asiento de la placa.

En cimentaciones de obras lineales (carreteras y ferrocarriles) asícomo en ciertas cimentaciones superficiales, como las losas, seutiliza el coeficiente de balasto K, donde

K = P/S en la que s representa los desplazamientos verticales (asientos) de los puntos de la superficie bajo una presión P.

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Ensayos en macizos rocosos Ensayos en macizos rocosos 

EnsayoEnsayo dilatométrico dilatométrico 

Se aplica para rocas en una perforación, dondese obtienen curvas de carga-desplazamiento, apartir de las cuales se obtiene el módulo de

deformación dilatométrico. EP = (1 +  ν νν ν ) Mr

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Ensayos de placa de carga Ensayos de placa de carga 

Se realiza en galerías excavadas en roca. Los parámetros que se midenson la carga, los asentamientos y el tiempo, lo que permite obtener elMódulo de Young E. Se emplea para el estudio de cimentaciones en rocaen casos muy concretos, como presas de hormigón.

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Ensayos de placa de carga Ensayos de placa de carga 

Permite estimar el módulo de deformación en macizos rocosos, duros ycontinuos y medir el estado tensional de la roca.

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Ensayos para medida de las tensiones naturales Ensayos para medida de las tensiones naturales 

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Ensayos de permeabilidad Ensayos de permeabilidad 

Ensayos en suelos Ensayos en suelos 

Pueden realizarse en el interior de sondeos o en pozos y en excavaciones .

Ensayo Lefranc: 

Se utiliza para medir K, en suelos permeables, o semipermeables, de tipogranular, situados por debajo del NF, y en rocas muy fracturadas.

El procedimiento consiste en: •Llenar de agua el sondeo y mantener el nivel de agua constante (regimen 

constante  ).•O medir la velocidad de descenso del nivel de agua (regimen variable) •k = Q/ (C    elta  h), donde Q es el caudal admitido (m3/s, Delta  h es laaltura en metros del agua sobre el nivel piezométrico inicial y C es elcoeficiente de forma del sondeo, definido por la expresión: 

C = 4 ππππ/ [ 2/L)log(L/r) - (1/2H)], donde L es la longitud del tramo ensayado(m) r es el radio del sondeo en m y H es la distancia del punto medio de lazona ensayada al nivel freático (m).La longitud del tramo de sondeo a ensayar queda siempre definida entreel final de la tubería de revestimiento del sondeo y el fondo del mismo.

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Ensayo Gilg-Gavard 

Se utiliza para obtener la permeabilidad de suelos de permeabilidad mediaa baja.

Puede realizarse a nivel variable o a nivel constante. El procedimiento essimilar al Lefranc.

Para sondeos geotécnicos: k = Q/( ππππdh)Para pozos: k = Q(600Ah) donde k se mide en cm/s; Q es el caudal admitido (lt/min); d es el diámtero del sondeo (m); h es la altura constante del agua por encima del NF (m) y

A es el coeficiente que depende de la longitud y el diámetro de la tubería.

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Ensayo de Matsuo 

Se realiza en el interior de excavaciones en suelos secos osemisaturados. K se determina a partir de el Q infiltrado en unaexcavación en forma de canaleta.

K = Q/ (B + 2H)  cuando existe un nivel impermeable muy alejado de lasuperficie del terreno.

K = Q/ (B - 2H)  cuando el nivel impermeable se encuentra a escasaprofundidad.

Q es el caudal necesario para mantener el nivel constante en la canaletapor unidad de longitud; B el ancho de la canaleta y H el espesor de lalámina de agua estabilizada desde el fondo de la canaleta hasta la superficie.

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Ensayo de Haefeli 

Se realiza en el interior de una excavación de forma tronco-piramidal conla base cuadrada. Las dimensiones habituales son 1.5 x 1.5 en la superficie del terreno, 0.5 x 0.5 m en su base y 0.5 de profundidad. Lascondiciones deben de ser próximas a un regimen permanente.

K = (Q/b2) * 1/ (27 h/b + αααα

donde q es el caudal en m3/s; b es la altura de la base inferior, h es elnivel de agua sobre la base inferior y αααα es el coeficiente de capilaridad de

3.

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Ensayo Lugeon 

Se realiza en perforaciones y permite calcular la permeabilidad de los macizosrocosos . El ensayo consiste en introducir agua a presión constante (10 kp/cm 2  ) enel sondeo, midiendo las admisiones durante un periodo de 10 minutos.Normalmente se ensayan tramos de 5 m de sondeo, aislando el tramo medianteobturadores (packer test o manguitos). Si es contra fondo, sólo se usa un

obturador.La presión se aplica a escalones sucesivos de carga y descarga de 0,1,2,5 y 10kp/cm2, manteniendo la presión en cada escalón durante 10 minutos.1U.L = 1 lt/m x min = 10 - 5 cm/s 

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Instrumentaci Instrumentaci ó ó n geot n geot é é cnica cnica 

Tiene como finalidad determinar el comportamiento ylas características del terreno para predecir suevolución frente a cargas, movimientos, empujes y

demás acciones, tanto naturales como inducidas porlas obras.

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Medidas de desplazamientos Medidas de desplazamientos 

Desplazamientos entre puntos próximos Desplazamientos entre puntos próximos 

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Equipos con sistema de lectura mecánico 

Equipos con sistema de lectura eléctrico 

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Desplazamiento entre puntos situados en superficie 

• Métodos geodésicos: permite medir movimientos horizontales yverticales 

* Triangulación: medida de ángulos desde dos o más basesfijas 

* Trilateración: medida de distancias desde tres o másbases fijas * Poligonación: medida de ángulos y distancias desde almenos tres bases fijas 

• Nivelación: mide movimientos verticales con precisiones hastade 1 mm en 1 km.

•Colimación: mide movimientos horizontales perpendiculares al

plano de colimación (plano vertical fijo).

Desplazamientos profundos

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Desplazamientos profundos 

• Inclinómetros 

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• Extensómetros 

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• Deformaciones en pozos y

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• Deformaciones en pozos yobturación de sondeos 

• Medidas de presionesintersticiales 

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Medida de presiones: debido a cargas o empujes del terreno o de estructuras

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Medida de presiones: debido a cargas o empujes del terreno o de estructuras 

• Células de presión total: se aplican enterraplenes experimentales para controlde precargas, estructuras de contencióny revestimiento de túneles 

• Células de carga: se instalan en anclajespara medir las tensiones transmitidas alterreno, así como la propia tensión delanc laje 

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