Correlaciones geotécnicas (5) y ensayos “in situ”: el SPT y el módulo de deformación

Tema 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. Módulo de deformación (E)

Obtención de los parámetros de deformabilidad en suelos granulares

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.

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

Beguemann (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:

SPT - módulo de deformación - índice de plasticidad - Stroud

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

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6 Respuestas a Correlaciones geotécnicas (5) y ensayos “in situ”: el SPT y el módulo de deformación

  1. JorgeC dijo:

    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

    • frankie dijo:

      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

  2. Angel Araya dijo:

    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.

  3. Edgar Langebeck dijo:

    Para mis cálculos , muchas veces he utilizado valores parametrizados por lo confiables y prácticos , es una muy buena ayuda los felicito

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