Documentación técnica

Metodología de
cálculo SPT

Descripción transparente de los modelos matemáticos y las correlaciones utilizados por Borebase para procesar datos del ensayo de penetración estándar (SPT).

Parámetros de entrada

El análisis SPT parte del valor N (recuento de golpes) y de las condiciones del emplazamiento.

Variables medidas

Recuento de golpes SPT N (N2 + N3)
Profundidad bajo la superficie del terreno (m)
Relación de energía de la maza (%)

Correcciones SPT

Los valores N brutos del SPT se corrigen por factores del equipo y del procedimiento para obtener valores N60 normalizados.

Corrección de energía

Normaliza el valor N medido a una eficiencia energética de la maza del 60 %.

Corrección por diámetro del sondeo (CB)	CB
65-115 mm	1.00
150 mm	1.05
200 mm	1.15

Corrección por longitud del varillaje (CR)	CR
< 3 m	0.75
3 ≤ L < 4 m	0.80
4 ≤ L < 6 m	0.85
6 ≤ L < 10 m	0.95
≥ 10 m	1.00

Cálculo de N60 corregido

Combina todos los factores de corrección para obtener el recuento de golpes normalizado.

N_{60} = N \cdot \frac{ER}{60} \cdot C_B \cdot C_S \cdot C_R

Cálculos de tensiones

Las tensiones verticales se calculan considerando el efecto del agua subterránea para la corrección por sobrecarga.

Tensión vertical total

\sigma_v = \gamma_{dry} \cdot h_{dry} + \gamma_{sat} \cdot h_{sat}

Presión intersticial

u = \gamma_w \cdot (z - GWT)

Tensión vertical efectiva

\sigma'_v = \sigma_v - u

Corrección por sobrecarga (N1)

Normaliza los valores SPT por el efecto de la presión de confinamiento según Liao & Whitman (1986).

N_1 = N_{60} \cdot C_N

C_N = \left(\frac{100}{\sigma'_v}\right)^{n}

Consejo

El factor n varía según el tipo de suelo. CN suele limitarse a 2.0 para evitar una corrección excesiva a poca profundidad.

Ángulo de fricción

El ángulo de fricción interno (φ') se estima mediante tres correlaciones empíricas. Todos los métodos utilizan el valor N1 corregido por sobrecarga.

Jamiolkowski et al.

\phi' = 20.6 + 11 \cdot \arcsin\left(\frac{N_1}{54}\right)

Válido para N1 ≤ 54

Hatanaka & Uchida (1996)

\phi' = \sqrt{20 \cdot N_1} + 20

Válido para 3.5 ≤ N1 ≤ 30

Wolff (1989) / Peck et al. (1974)

\phi' = 27.1 + 0.3 \cdot N_1 - 0.00054 \cdot N_1^2

Válido para N1 < 50

Consejo

Borebase calcula los tres métodos simultáneamente para que los ingenieros apliquen su criterio según las condiciones del suelo y la experiencia local.

Densidad relativa

La densidad relativa (Dr) indica la compacidad de los suelos granulares. Borebase calcula dos correlaciones de uso habitual para compararlas.

Kulhawy & Mayne (1990)

Correlación directa con el valor N1 corregido por sobrecarga.

D_r = \sqrt{\frac{N_1}{60}} \times 100 \quad (\%)

Skempton (1986)

Correlación dependiente de la tensión que incorpora la tensión vertical efectiva.

D_r = \sqrt{\frac{N_1}{27 + 0.28 \cdot \sigma'_v}} \times 100 \quad (\%)

Consejo

Enfoque más riguroso que considera los efectos de la presión de confinamiento.

Parámetros de ingeniería

A partir de los valores SPT corregidos se obtienen parámetros geotécnicos adicionales.

Equivalencia CPT

Estima la resistencia de punta CPT equivalente a partir de datos SPT.

q_c = N_1 \cdot \frac{c_{factor}}{10} \quad (MPa)

Módulo de elasticidad

Proporciona un intervalo de valores del módulo de elasticidad según el tipo de suelo.

E_{min} = N_1 \cdot \frac{E_{s,min}}{1000} \quad (MPa)

E_{max} = N_1 \cdot \frac{E_{s,max}}{1000} \quad (MPa)

Capacidad portante

Capacidad portante última para el diseño preliminar de cimentaciones.

q_{a,ult} = N_1 \cdot q_{factor} \quad (kPa)

Información

Solo se calcula para suelos granulares.

Parámetros por tipo de suelo

Borebase utiliza factores específicos del tipo de suelo en diversas correlaciones.

Tipo de suelo	n	c	Es min	Es max	qa_ult
Grava	0.5	6.0	1200	2000	600
Arena gruesa	0.5	5.0	800	1500	450
Arena media	0.5	4.5	600	1200	350
Arena fina	0.5	4.0	500	1000	300
Arena limosa	0.5	3.5	400	800	250
Limo	0.6	2.5	250	500	150
Arcilla arenosa	0.7	2.0	200	400	-
Arcilla limosa	0.8	1.5	150	300	-
Arcilla	1.0	1.0	100	200	-

¿Listo para analizar tus datos SPT?

Volver a los tutoriales