en Geotecnia

Corregir o no corregir el SPT, la eterna cuestión

Entre las correcciones del SPT figura la de la energía real transmitida al terreno pero, ¿cómo se debe hacer esa medida de la energía real del ensayo SPT…?

Empecemos por el principio. El archiconocido ensayo SPT tiene tres tipos de energía:

  • Una energía potencial, derivada del potencial de fuerzas existente (valga la redundancia), en este caso la fuerza de la gravedad sobre la masa (m·g·h)
  • Una energía cinética, derivada de la velocidad, que de una forma intuitiva podría entenderse como la fuerza que habría que aplicar para detener esa masa en movimiento (½·m·v²)
  • Una energía que nos estropea todos los cálculos, derivada de la realidad, porque las vacas esféricas no existen, pero el rozamiento sí, y la fricción también, y no están solos, les acompañan el cansancio del operador, el desgaste de la máquina, el estado de la cabeza, la prisa por terminar que ya se va haciendo tarde, etc.

Según el Principio de Conservación de la Energía, si no hay más energías aplicadas (energías que produzcan trabajo) que la causante del campo potencial, la suma de la energía potencial y la energía cinética debería ser constante, es decir, que la energía potencial al principio y la cinética al final deberían ser exactamente iguales.

Es más, puesto que el campo de fuerzas de gravedad tiene rotacional nulo, es conservativo y verifica el teorema de la divergencia, daría igual el recorrido seguido por la masa durante su descenso, la suma energía potencial + energía cinética debería ser constante durante todo el proceso.

Como ya podéis imaginar, en la realidad ambas energías no coinciden ni de lejos (y, entre nosotros, si ya es difícil que un SPT se haga bien cayendo por un eje vertical no quiero pensar cómo saldría con un eje inclinado o helicoidal).

El ensayo SPT lleva 100 años en el mercado (así era en 1954), gracias a él tenemos correlaciones y fórmulas para calcular casi cualquier cosa, hay programas informáticos que presumen de tener incorporadas más de 300 correlaciones distintas, el problema radica en la parte “conceptual” del asunto, porque en estos últimos 100 años el terreno no ha cambiado mucho, pero la tecnología si lo ha hecho, y no mucho, muchísimo. La luna ha sido hollada, Marte ha sido explorado y en la tierra seguimos usando las mismas correlaciones, pues mire usted que bien.

La literatura especializada lo tiene claro. A base de repetir y comparar resultados ha llegado a un laxo acuerdo, el golpeo del SPT debería normalizarse con respecto a la energía transmitida (del orden del 60%) y corregirse de acuerdo a una serie de factores (nivel freático, sobrecarga, longitud de las barras, tipo de tomamuestras, diámetro de la perforación, etc). El factor más importante sería la energía real pero, ¿cómo la medimos? y, lo más importante, ¿por qué deberíamos corregir el resultado?

No es una pregunta estúpida. Durante estos últimos años, si mencionabas la corrección del SPT oías cosas como “si el cliente quiere el estudio geotécnico más barato que se gaste la diferencia echando hormigón, ni hablar de corregir el resultado”, incluso los Organismos de Control Técnico y las Compañías de Seguros ponían pegas a la corrección del SPT, alegando estar “del lado de la seguridad”, sin embargo, la corrección figura en la norma UNE-EN ISO 22476-3 “Ensayo de penetración estándar” desde julio de 2005, incluso llega a decir que en las actas de ensayo debe aparecer el valor corregido.

¿Por qué sigue sin corregirse, entonces?

Pues porque la norma no establece un método, se limita a recomendar uno en un anexo “informativo”, y cuando la normativa usa términos como “debería de”, “se procurará” o “sería recomendable” al final no se hace nada, es un hecho (ya lo dijo alguien, si realmente fuera importante, sería obligatorio).

En fin, valgan las casi 600 palabras anteriores como preámbulo a este interesante artículo de Albert Ventayol (GeoVentayol) y Carlos Fernández (CFT & Asociados), publicado en el número 208 de Ingeopres, sobre la medida de la energía real del SPT. Mientras muchos siguen negando lo evidencia, unos pocos se esfuerzan en seguir haciendo las cosas bien y, lo más importante, en publicarlo, lo cual es de agradecer.

 

Atención a los resultados, porque en terrenos granulares las eficiencias son crecientes en los primeros 10 metros de profundidad, con valores de hasta el 80%.

Faltaría todavía una corrección más… comprobar que realmente se ha hecho el ensayo, pero ya habrá tiempo para hablar de eso. Os dejo con dos vídeos muy cortos, un ensayo SPT manual y otro automatizado, ¿de verdad os parece que “transmiten” la misma energía y son igual de fiables?:

 
 
 
 
 

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Comentario

  1. bueno yo es que soy de la opinión de que un spt sin más datos no vale para nada, se que voy contra la humanidad en geotécnia, pero es que a este paso con un spt nos dirán hasta el color del terreno.
    Yo no concebía un spt sin tener cerca un ensayo de penetración dinámica para poder correlacionarlo.
    A parte de eso, si deberiamos corregirlo pero el tema es que muchas veces el que te corregía el informe (OCT) tenia bastante menos idea que el que lo redactaba y si te salias un milimetro del CTE o no entendia porque en un sitio ponía golpeo x y luego ponias y (aunque lo explicases) y te hacian cambiarlo.
    Logicamente esto sobre todo en edificación.

  2. Tal como dice Carlos, gracias por la cita. Creo que el SPT es un ensayo más, útil en colaboración con otras medidas de las propiedades del terreno. Per hay que utilizarlo bien. Con las correcciones pertinentes. Lo contrario es infravalorar la resistencia del suelo, y colaborar en la ineficiencia económica de la obra.

  3. Tengo una duda: En el DB/SE-C, en el articulo 4.3.3 Metodo para la determinación de presión vertical admisible de servicio en suelos granualres. Es una variación del método expuesto en el ROM (como en otros muchos artículos) y a su vez éste, deriva del método de Meyerhof. Pues bien, tanto en Meyerhof como en el ROM el N de calculo a introducir en la formula debe ser el N de campo corregido en base a la sobrecarga de tierras. Ahora en el DB/SE-C no se dice nada al respecto. ¿habrá que introducir en la formula, el de campo o el corregido?¿Quien lo sabe?

  4. Lamentablemente uno se introduce en la búsqueda de respuestas después del error y no antes, especialmente si confía en quien le hará el trabajo, nada más y nada menos, que por ser ingeniero. De cualquier manera, a lo largo de los años he descubierto que es imposible prever toooodos los eventos en contra que surgirán en una obra, porque siempre se las ingenian para incorporar uno nuevo. En un SPT realizado días atrás, me llamaron la atención un par de cuestiones: 1º que la altura de caida de la masa estaba siendo variable, muy variable y 2º que en determinados momentos el que estaba al pie de la barra de penetración decidía que debía “impulsar” (además) la masa con su propio brazo. ¿Hay correcciones para esta energía extra? Por último, en el informe de los ingenieros (2), las últimas hojas contenían un texto del tipo “Yo no fui, nadie me vio y no podrán acusarme”. Dinero mal invertido, si lo hubo. Excelente el Blog.