Previsión del comportamiento de cimentaciones superficiales a partir del ensayo scpt en un suelo tropical arenoso de São Carlos-SP, Brasil

Tiago de Jesus Souza, Pablo César Trejo Noreña, Heraldo Luiz Giacheti

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 objective of this paper is present the behavior of shallow foundations on sandy tropical soils based on test results of seismic cone (SCPT). The study area was the experimental research site from the University of São Paulo, São Carlos, Brazil. This area has plate load test performed at different depths as well as SCPT test data. The results indicate that the prediction using the SCPT test after calibrating the model parameters are adequate, because the stress-settlement curves are similar to the curves obtained by plate load test mainly to depths greater than 1.5 meters. The main contribution of this paper is to demonstrate that the SCPT test is applicable to reproduce the behavior of a shallow foundation in a soil with unconventional behavior after calibration of the model parameters. 1 INTRODUCCIÓN En la investigación del subsuelo se busca evaluar las condiciones geológicas y geotécnicas del suelo, así como la posición del nivel freático y la cota de la camada más resistente. Además, es necesario determinar los parámetros de diseño, tanto por método directo cuanto por método indirecto, utilizados en el diseño de cimentación con base en ensayos de campo y laboratorio. El presente trabajo tiene como objetivo mostrar la aplicación del ensayo de cono sísmico (SCPT) para prever el comportamiento de cimentaciones superficiales en un suelo tropical arenoso. Este ensayo permite obtener medidas de resistencia de penetración de la punta del cono y al mismo tiempo la determinación de parámetros de deformabilidad mediante la velocidad de propagación de ondas en el suelo. Por intermedio de estos ensayos es posible adoptar un abordaje más racional en el diseño de cimentaciones con menor grado de empirismo, tanto en la previsión de la capacidad de carga de cimentaciones utilizando qc y el asiento, empleando el módulo de corte máximo (Gmax) determinado en este ensayo. 2 FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA 2.1 Ensayo de Cono Sísmico (SCPT) El ensayo de cono sísmico (SCPT) es realizado similarmente al ensayo de penetración estática (CPT), con respecto al procedimiento de preparación y medidas de qc y fs. Con la instalación de sensores sísmicos (geófonos o acelerómetros) en el interior del cono, es posible determinar la llegada de una onda generada por lo golpe de un martillo en una fuente sísmica situada en la superficie donde se está realizando el ensayo (Vitali, 2011). La determinación de la velocidad de propagación de las ondas puede ser realizada a cada parada de penetración del cono, tanto en el momento de penetración, así como en el momento de retirada de la punta. La realización del ensayo sísmico durante la retirada del cono presenta beneficios, cuando no se conoce previamente el perfil de suelo. Un conjunto de equipo de medición utilizado en el ensayo SCPT tiene un trigger, un martillo y un osciloscopio digital o sistema de adquisición de datos para almacenamiento de las señales. Detalles del equipo, procedimientos para la ejecución del ensayo y la interpretación de los resultados es detallada por Vitali (2011). Con la velocidad de propagación de la onda de corte (Vs) determinada mediante los registros de los ensayos sísmicos, el cálculo del módulo de corte máximo (Gmax) de los suelos para cada profundidad es realizada a través de la siguiente ecuación de la teoría de elasticidad:

RESUMEN: El objetivo de este trabajo es presentar el comportamiento de cimentaciones superficiales apoyadas en suelo tropical arenoso a través de resultados de ensayos de cono sísmico (SCPT). Él área de investigación fue el campo experimental de cimentaciones de la Universidad de São Paulo, São Carlos, Brasil. En esta área hay resultados de prueba de carga de placa realizadas en diferentes profundidades y resultados de ensayos SCPT. Los resultados indican que las previsiones realizadas mediante el ensayo SCPT después de la calibración de los parámetros del modelo empleado son adecuados, pues las curvas tensión-asiento son similares a las curvas obtenidas mediante la prueba de carga de placa principalmente para profundidades mayores de 1,5 metros. La principal contribución del trabajo es demostrar que el ensayo SCPT es aplicable para reproducir el comportamiento de una cimentación superficial en un suelo de comportamiento no convencional después de la calibración de los parámetros del modelo.

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