GEOLOGÍA Y GEOTECNIA

¿Qué es un sondeo de penetración estándar?

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Ing. Juan Carlos Rosas
Coordinador de Geotecnia

El sondeo de penetración estándar, también conocido como SPT (por sus siglas en inglés, Standard Penetration Test), se trata de una técnica fundamental dentro del ámbito de la geotécnica y la ingeniería de suelos.

Es un método in situ, ampliamente usado para lograr evaluar las propiedades del subsuelo y así determinar la capacidad portante que tiene el terreno. Es una técnica crucial en proyectos de cimentación y construcción, puesto que otorga datos esenciales para poder diseñar estructuras eficientes y que sean seguras.

El SPT se ha convertido en uno de los estudios geotécnicos más utilizados, puesto que es simple de usar y sumamente eficaz. Este método consiste en medir la resistencia del suelo a la penetración de un muestreador a través de golpes de un martillo estándar.

La cantidad de golpes que se requieren para que el muestreador avance cierta distancia es un indicador directo de la densidad y la resistencia que tiene el suelo.

Los resultados que se obtienen del sondeo de penetración estándar permiten a los ingenieros conocer parámetros importantes, como la cohesión, la resistencia al corte y la compacidad del terreno.

Es necesario esto para determinar el tipo de cimentación que se tiene que usar y así prever problemas a largo plazo, tales como asentamientos diferenciales, que pueden comprometer la estabilidad de la estructura.

¿Cómo se lleva a cabo un sondeo de penetración estándar?

El procedimiento que sigue el SPT es sencillo, lo que ayuda a su uso en estudios de campo y de suelos. El proceso básico, por regla general, se describe a continuación:

  • Preparación del sitio y perforación: se elige un punto representativo del área de estudio y se lleva a cabo una perforación inicial para exponer la zona de interés. El número de sondeos y la ubicación dependen de la extensión y las características del proyecto.
  • Instalación del muestreador: estos (suelen ser cilindros huecos de acero) se colocan en la perforación. Este muestreador está diseñado para capturar una muestra continua del suelo y se utiliza para poder medir la resistencia de este.
  • Aplicación de golpes: un martillo estándar se deja caer desde una altura definida para golpear el muestreador; aquí se mide el número de golpes necesarios para que el muestreador penetre una distancia establecida, generalmente 30 cm, dividida en tres intervalos de 10 cm cada uno.
  • Registro de los resultados arrojados: el número de golpes que se requieren para cada intervalo se registra y se usa para poder calcular el “N-value” o “valor de penetración estándar”, que indican la resistencia del suelo. Si existe un valor bajo muestra un suelo blando, mientras que un valor alto sugiere un terreno compactado o duro.
  • Interpretación de resultados: los datos que se obtienen del SPT se deben interpretar junto con otros parámetros geotécnicos para establecer la capacidad portante y el comportamiento del suelo bajo cargas. Estos resultados son esenciales para el diseño de cimentaciones y para prever el riesgo de deslizamientos o asentamientos.

¿Cuál es la importancia del SPT en la ingeniería geotécnica?

Esta técnica es fundamental por ciertas razones:

  • Determinación de la capacidad portante

Los valores obtenidos permiten estimar la capacidad de carga del suelo, lo cual es esencial para diseñar cimentaciones que puedan aguantar el peso de la estructura sin que sufra deformaciones excesivas.

  • Evaluación de la densidad del suelo

La densidad del terreno, que afecta de forma directa a su comportamiento ante las cargas, se puede inferir según el número de golpes que se necesitaron para la penetración. Esto ayuda a conocer los suelos compactados o blandos.

  • Guía para el diseño estructural

Los datos obtenidos se utilizan para poder ajustar los parámetros del diseño de cimentaciones, como losas, zapatas o pilotes, para que se pueda optimizar el uso de materiales y reducir los riesgos estructurales.

  • Prevención de problemas futuros

Realizar este ensayo permite identificar posibles condiciones adversas, como la presencia de suelos inestables o expansivos, lo que permite la implementación de medidas correctivas antes de que aparezcan problemas al construir o en la vida útil de la estructura.

El SPT, gracias a esto, ofrece numerosos beneficios, gracias a su velocidad y simplicidad de obtener resultados de campo. Por otro lado, si lo comparamos con otros métodos in situ, el SPT es bastante económico y se puede utilizar en una gran variedad de condiciones de terreno.

Además, es versátil, aplicable en distintos tipos de suelos, permitiendo obtener una visión más amplia de las características del terreno en proyectos rurales y urbanos.

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