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Ensayo de Penetracion Ligera y Penetrometro de Bolsillo
Ensayo de Penetracion Ligera y Penetrometro de Bolsillo
Ensayo de Penetracion Ligera y Penetrometro de Bolsillo
(D.P.L)
NORMAS: (DIN-4094; NTP 339.159; ASTM D 3441)
INTRODUCCION:
El terreno suele presentar una mayor deformabilidad y una menor resistencia
que el resto de materiales que intervienen en la construcción de una edificación o
cualquier tipo de estructura, por lo que deben proyectarse elementos de apoyo
que sirvan como nexos entre la construcción y el terreno que va a sustentarla.
OBJETIVO GENERAL:
Este método describe el procedimiento generalmente conocido como
ensayo de penetración ligera, consiste en introducir al suelo una varilla de acero,
en una punta se encuentra un cono metálico de penetración con 60° de punta,
mediante la aplicación de golpes de un martillo de 10kg que se deja caer desde
una altura de 0.50m. Como medida de la resistencia a la penetración se registra el
numero N, ha sido correlacionado con algunas propiedades relativas al suelo,
particularmente con sus parámetros de resistencia al corte, capacidad portante,
densidad relativa, etc.
OBJETIVO ESPECIFICO
El objetivo específico de este ensayo se efectúa colocando un espécimen
del suelo sometido a una carga normal para aplicarse el esfuerzo cortante para
determinar los valores de cohesión y el ángulo de fricción interna.
Normalmente este ensayo se efectuar varias pruebas diferentes para obtener los
cálculos del suelo en que se va trabajar y realizar nuestro proceso constructivo
como ingenieros civiles
DEFINICION
Este ensayo impone sobre un suelo condiciones idealizadas, o sea indica la
ocurrencia de una falla a través de un plano de localización predeterminado en la
dirección horizontal. Sobre este plano actúan dos fuerzas, una normal por una
carga vertical aplicada y un esfuerzo cortante debido a la acción de una carga
horizontal. Para realizar respectivos ensayos siempre debemos tener en cuenta si
el suelo es cohesivo y los respectivos cálculos se realizan a las 24 horas de haber
saturado la muestra.
ENSAYO DE PENETRACION DINAMICA LIGERA DPL
Placa base: Placa metálica que permite dar soporte a las componentes del
equipo. Esto permite que los componentes se encuentren de manera
vertical, cumpliendo lo especificado en la normativa vigente. La placa base
permite la extracción de las barras de traspaso de carga luego de finalizado
el sondaje.
Barra guía: Pieza unida al yunque que permite dar la altura de caída
requerida por el martillo y a su vez guía en su caída libre hacia el yunque.
El PDC es introducido en el suelo por un martillo deslizante de 8Kg que cae desde
una altura de 575mm.
Para realizar las lecturas posee una regla de medición sujeta al instrumento por
dos soportes, un soporte superior unido al yunque que sirve de referencia para las
lecturas y un soporte inferior fijo a la regla y unido a la barra de penetración.
FORMAS DE EVALUACION DE LOS RESULTADOS DEL
ENSAYO PDC.
Cada capa homogénea de suelo da lugar a una recta cuya pendiente recibe el
nombre de índice de penetración o número PDC, indicando una medida de su
resistencia
DIAGRAMA ESTRUCTURAL:
MODELO MATEMATICO:
DONDE:
R = Resistencia a la Penetración.
e = Coeficiente de Restitución.
A W 1∗h∗(W 1+ e2∗W 2)
R= R=
D (W 1+W 2)
DONDE:
R = Resistencia a la Penetración.
D = Profundidad de Penetración.
e = Coeficiente de Restitución.
1. Una vez ubicado el lugar de ensayo, se ubica el equipo PDC verticalmente sobre
un nivel de terreno donde no se encuentre directamente con piedras que
obstaculicen el ensayo.
4. El proceso de golpe con el martillo es levantarlo hasta la parte superior del eje de
recorrido y dejarlo caer libremente.
DATOS OBTENIDOS:
Numero Profundidad Penetración
de Golpes (cm) Diferencia Acumulada (mm)
0 91 9 90
2 88 3 120
3 83 5 170
4 76 7 240
6 70 6 300
8 66 4 340
9 61 5 390
10 58 3 420
11 55 3 450
12 53 2 470
13 51 2 490
14 49 2 510
15 47 2 530
16 45 2 550
17 43 2 570
18 41 2 590
19 39 2 610
20 37 2 630
21 35 2 650
22 32 3 680
23 31 1 690
24 30 1 700
25 26 4 740
26 22 4 780
27 19 3 810
28 15 4 850
29 9 6 910
30 7 2 930
RESUTADOS:
CURVA DPL
1000
900
800
700
Penetracion (mm)
600
500
400
300
200
100
0
0 5 10 15 20 25 30 35
Numero de Golpes
W 1∗h∗(W 1+ e2∗W 2)
R=
D∗(W 1+W 2)
8∗575∗(8+ 0.552∗6.6)
R=
930∗(8+6.6)
45983.9
R=
13578
R=3.39 kg .
La Resistencia está en función, de la Fuerza / Área, entonces hallamos el Área
del Cono del D.P.L.
2
π (D)
A=
4
π (20 mm .)2
A=
4
2
A=314.159 mm
−4 2
A=3.1416 x 10 m
m
3.39 kg . x 9.81
s2
R=
3.1416 x 10−4 m2
N
R=105856.57
m2
kg .
R=1.08
cm2
1. CALCULO DE LA PRESION GEOSTATICA
(Suelos no cohesivos)
Prof (m)
T °=
10
(Suelos no cohesivos)
1 1
N 1= × ×N
T° 2
(
N 2= 0.77 ×log ( 200T °))× N
N 3=( 4 × N /1+(2× T ° ) ) × N
N 4=( N +15/2 )
DONDE:
N= NUMERO DE COLPES
T°= PRESION GEOSTATICA
Nᶺ =( N 1+ N 2+ N 3+ N 4 ) /4 Suelos no cohesivos
Donde:
DR = Densidad Relativa.
a1 y a2 = Coeficientes adimensionales. (Cuadro siguiente)
N10 = Número de golpes del DPL para 10 cm de penetración.
∅=25+(0.15)( DR)
(Suelos cohesivos)
(Suelos cohesivos)
qu
qad=
3
7. CALCULO DE qu (KG/CM2)
(Suelos cohesivos)
qu=qad∗3
(Suelos no cohesivos)
qu=Nᶺ /8
ESPECIFICACIONES TECNICAS
Ángulo o cono 0°
Rango de superficie de cono 0.3165 cm²
Fuerza máxima 500 @ 0.3165 cm² kPa
Profundidad máx. de medición 1 cm
Parámetros medidos
Intervalo de medición 0...500 kPa
material del producto acero inoxidable, hierro, PVC, otro
material
Precisión de lectura 3%
Tipo de registro manual
Tamaño (L*W*H) 18 x 4 x 3 cm
Peso 0.32 kg