Interpretation of force and acceleration signals during hammer impact in SPT tests.

Juliana Azoia Lukiantchuki, Edmundo Rogerio Esquivel, George de Paula Bernardes

In the proceedings of: GEO2011: 64th Canadian Geotechnical Conference, 14th Pan-American Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, 5th Pan-American Conference on Teaching and Learning of Geotechnical Engineering

Session: In Situ Testing

ABSTRACT: The Standard Penetration Test (SPT) is a test which provides assessment of soil properties and foundation design parameters. The SPT-N value depends not only on the soil properties and the SPT sampler characteristics, but also on the energy delivered to the rod string and SPT sampler during the hammer impact. This amount of energy can be assessed by monitoring normal forces and accelerations acting in the sampler during the hammer blow. The aim of this work is to show the analysis and the interpretation of force and acceleration signals obtained during a hammer impact in SPT tests. For this purpose, a suitable instrumented subassembly was designed, constructed and used in field tests. Tests were performed with the instrumented subassembly placed below the anvil and just above the sampler. The energy transferred to string of rods in SPT tests was evaluated through analyses of acceleration and force signals. close agreement with the Force-Velocity method when the instrumentation was placed above the sampler. PRESENTACIONES TÉCNICAS El ensayo de penetración estándar (SPT) es un tipo de sondeo que permite evaluar las propiedades del suelo y los parámetros para diseño de cimentaciones. El valor de SPT-N no sólo depende de las propiedades del suelo y de las características del tomamuestras o cuchara normal SPT, también depende de la energía entregada al varillaje y a la cuchara durante el impacto del martillo. Esta cantidad de energía puede ser evaluada mediante el seguimiento de las fuerzas normales y aceleraciones que actúan en la cuchara durante el golpe de martillo. El objetivo de este trabajo es mostrar el análisis y la interpretación de los registros de fuerza normal y aceleración en la cuchara, obtenidos durante un impacto de martillo. Los resultados de las pruebas de SPT mostraron la conveniencia de la barra instrumentada para evaluar la cantidad de energía que llega a la cuchara. Las pruebas se realizaron con la barra instrumentada posicionada inmediatamente después de la cabeza de golpeo y justo arriba de la cuchara. La energía transferida a la cadena de barras y a la cuchara se evaluó mediante el análisis de los registros de aceleración y fuerza normal. El principio de Hamilton fue utilizado para evaluar los trabajos necesarios para penetrar la cuchara en el suelo. Este método ha demostrado tener una estrecha concordancia con el método de fuerza-velocidad, cuando la instrumentación se colocó justo arriba de la cuchara.

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Juliana Azoia Lukiantchuki; Edmundo Rogerio Esquivel; George de Paula Bernardes (2011) Interpretation of force and acceleration signals during hammer impact in SPT tests. in GEO2011. Ottawa, Ontario: Canadian Geotechnical Society.

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