1. ANEXO L Estabilidad de taludes
ANEXO M
EXPLORACIÓN DEL SUBSUELO
ENSAYO DE PENETRACIÓN ESTANDAR (SPT)
CORRECCIÓN AL NÚMERO DE GOLPES DEL ENSAYO DE PENETRACIÓN
ESTÁNDAR
La variación de N, que se obtuvo en campo, puede ser corregido a N60 mediante la siguiente
ecuación.
432170 ηηηη=′ NCN N [M.1]
N′70 = Valor de SPT corregido
CN = Ajuste por presión de sobrecarga (ecuación M.1).
η1 = Eficiencia del martillo (ecuación M.2)
η2 = Corrección por profundidad (tabla M.1)
η3 = Corrección por muestreo (tabla M.2)
η4 = Corrección por diámetro de perforación (tabla M.3)
N = Valor de SPT obtenido en campo
1
2
p
p
CN
′
′
= [M.2]
p′1 = Esfuerzo vertical efectivo estándar = 95.76 kPa
p′2 = Esfuerzo vertical efectivo en el lugar de ensayo
70
1
rE
=η [M.3]
Er = Energía del martillo (depende del tipo de martillo y su sistema de golpe).
Tabla M.1. Corrección por profundidad
Longitud η2
>10 m 1,00
6-10 m 0,95
4-6 m 0,95
0-4 m 0,75
Tabla M.2. Corrección por muestreo
Característica η3
Sin liner 1
Con liner: Arena densa, arcilla 0,8

2. Problemas resueltos de mecánica de suelos
Arena suelta 0,9
Tabla M.3. Corrección por diámetro de la perforación
Diámetro de perforación η4
60 – 120 mm 1
150 mm 1,05
200 mm 1,15
Para convertir el número de golpes a otro con diferente energía se tiene la siguiente ecuación:
70
70
N
E
NE ′=′
[M.4]
E = energía del ensayo de penetración estándar
NCN Nc 4321 ηηηη=
[M.5]
Tabla 8.8. Factores iη para la ecuación M.5.
País R-P Automático R-P Automático
EEUU 45 -- 70-80 80-100
Japón 67 78 -- --
Inglaterra -- -- 50 60
China 50 60 -- --
Longitud >10m η2 = 1.00 N es muy alto para L<10 m.
6-10 =0.95
4-6 =0.85
6-4 =0.75
Sin guía η3 = 1.00 Valor base
Con guía:Arena densa, arcilla =0.80 N es muy alto con guía
Arena suelta =0.90
Diámetro del sondeo*: 60-120 mm η4 = 1.00 Valor base; N es muy pequeño cuando
150 mm =1.05 el sondeo es de gran tamaño
200 mm =1.15
* η4 = 1.00 para todos los diámetros cuando se trabaja con taladros de sección hueca.
estandarizado
Corrección por longitud de barras, η2
Corrección por muestreador, η3
Corrección por diámetro del sondeo, η4
Observaciones
R-P = Sistema de cuerdas y poleas
η1=Et/Etb
Etb= Porcentaje de energía transferida
Martillo para η1
Donut Safety
Promedio de Energía transferida, Et

3. ANEXO L Estabilidad de taludes
Tabla 8.9. Relaciones empíricas para NC (Das, 2001).
Fuente NC
Liao y Whitman (1986) '
1
vσ
Skempton (1986) '
1
2
vσ+
Seed et al. (1975)








− '
1
'
log25.11
σ
σv
Donde: ='
1σ 1 US ton/pie2
Peck et al. (1974) 







'
20
log77.0
vσ
Para 25.0'
≥vσ US ton/pie2
.
Nota. '
vσ está en US ton/pie2
.

4. Problemas resueltos de mecánica de suelos
0
0.5
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
1.0 1.5 2.0 2.5
Skempton
(1986)
Whitman (1986)
Liao y
CN
vσ'[ton/pie]2
Figura M.1. Gráficas comparativas de NC vs.
'
vσ (Das, 2001).
Capacidad de apoyo a partir del ensayo SPT
[M.6]
[M.7]






=





4.25
16.192
e
dcora
S
FN
m
kN
q n
B<1.22m











 +
=





4.2528.3
128.3
98.11
2
2
e
dcora
S
F
B
B
N
m
kN
q n
B<1.22m

5. ANEXO L Estabilidad de taludes
12
10
8
6
4
2
0
0
4 8 12 16
5
10
15
20
25
N' =70
B [pie]
a(n)
KSde
2
[klb/pie]
30
(1.22 m)
Figura M.2. Gráfica de ( ) ( )edna SKq / vs. B . Ecuaciones [8.28] y [8.29] (Das, 2001).
Donde:
[M.8]
CORRELACIONES DE SPT
En la tabla M.4 se presenta valores empíricos para φ, Dr y peso unitario de suelos granulares
basados en el SPT, hasta una profundidad de 6 metros y suelos normalmente consolidados.
Tabla M.4. Valores empíricos para φ, Dr, γ, basados en el ensayo SPT
Descripción Muy suelta Suelta Media Densa Muy densa
Densidad relativa Dr
(%)
0 0,15 0,35 0,65 0,85
1
SPT N′70 Fino 1-2 3-6 7-15 16-30 >30
Medio 2-3 4-7 8-20 21-40 >40
Grueso 3-6 5-9 10-25 26-45 >45
φ Fino 26-28 28-30 30-34 33-38
33.133.01 ≤





+=
B
D
F f
d
Se=Asentamiento tolerable, en mm

6. Problemas resueltos de mecánica de suelos
Medio 27-28 30-32 32-36 36-42 <50
Grueso 28-30 30-34 33-40 40-50
γ (kN/m3
) 11-16 14-18 17-20 17-22 20-23
RESISTENCIA AL CORTE NO DRENADO cu
Hara sugiere que:
72,0
29 Fu Nc = [M.9]
NF = Número de penetración estándar en el campo
DENSIDAD RELATIVA Dr
Marcuson y Bieganousky, proporcionaron la relación empírica para obtener la densidad
relativa.
5,02
)50531600222(76,07,11(%) uvFr CND −σ′−++= [M.10]
Donde:
Dr = Densidad relativa
NF = Número de penetración estándar en el campo
σ′v = Esfuerzo efectivo vertical
ÁNGULO DE FRICCION φ
Peck, Hanson y Thornburn, proporcionan la siguiente correlación:
2
00054,03,01,27 NN ′−′+=φ
[M.11]
φ = Ángulo de fricción pico del suelo
N′ = Número de penetración estándar corregido
Schmertmann, da la siguiente correlación:
34,0
1
3,202,12
tan



















σ′
+
=φ −
a
v
F
p
N
[M.12]
NF = Número de penetración estándar en el campo
σ′v = Esfuerzo efectivo vertical

7. ANEXO L Estabilidad de taludes
pa = Presión atmosférica en iguales unidades que σ′v
Recientemente Hatanaka y Ucida dan la siguiente ecuación para hallar el ángulo de fricción:
2020 +′=φ N [M.13]
N′ = Número de penetración estándar corregido
ENSAYO DE LA VELETA DE CORTE
Para obtener la resistencia al corte por medio de la veleta, se tiene la ecuación de Calding:






β+π
=
42
32
dhd
T
cu
[M.14]
Donde:
T = Máximo torque aplicado en la cabeza de la veleta
d = Diámetro de la veleta de corte
h = Altura de la veleta de corte
β = Tipo de movilización del suelo en los extremos de la veleta, esta puede ser:
Triangular β=1/2 Uniformeβ=2/3 Parabólicaβ=3/5
CORRELACIONES DE VELETA DE CORTE
RESISTENCIA AL CORTE NO DRENADO
Bjerrum sostiene la siguiente ecuación de corrección, para considerar los efectos de la
plasticidad en los ensayos:
)()( veletaudiseñou cc ⋅=λ
[M.15]
Donde:
)log(54,07,1 PI−=λ
PI: índice de plasticidad
PRESION DE PRECONSOLIDACION
83,0
)( )(04.7 veletauc cp ⋅=
[M.16]
ENSAYO DEL CONO DE PENETRACION

8. Problemas resueltos de mecánica de suelos
La resistencia del cono qc es el total de la fuerza actuante sobre el cono dividido por su
proyección de área, (10 cm2
).
La fricción del cono fsc es el total de la fuerza de fricción actuante en el fuste dividido por la
superficie de contacto.
Es común expresar la fricción en términos del índice de fricción:
100
c
sc
f
q
f
R = (%) [M.17]
Usualmente las arenas tienen Rf < 1%, arcillas con Rf > 5-6%
CORRELACIONES DE CPT
DENSIDAD RELATIVA
Para arenas normalmente consolidadas








σ
+−=
v
c
r
q
D
´
log6698(%) [M.18]
v´σ = Esfuerzo vertical efectivo
ANGULO DE FRICCION INTERNA
Para arenas normalmente consolidadas:














σ
+=φ −
v
cq
´
log38,01,0tan 1
[M.19]
RESISTENCIA AL CORTE
k
vc
u
N
q
c
σ−
= [M.20]
Donde:
Nk = Factor de capacidad de carga es igual a 15 para conos eléctricos y 20 para conos
mecánicos.
vσ = Esfuerzo total vertical.
PRESION DE PRECONSOLIDACION
( ) 96,0
243.0 cc qp = [M.21]

9. 0 10 20 30 40 50 60
0
50
100
150
200
250
300
25°
30°
35°
40°
45°
'[kN/m]σv
φ = 50°
FN
Presiónverticalefectivaporsobrecarga,2
ANEXO L Estabilidad de taludes
INDICE DE SOBRECONSOLIDACION






σ
σ−
=
v
vcq
OCR
´
37,0
[M.22]
Donde:
vσ = Esfuerzo total vertical.
v´σ = Esfuerzo vertical efectivo.
qc = Resistencia del cono, fuerza actuante sobre el cono dividido por su proyección
de área.
Arena gravosa
a arena
Arena a arena arcillosa
( Sobreconsolidada
o cementada )
o cementada )
( Sobreconsolidada
Grano fino muy rígidoDRENADA
NO DRENADA
Arcilla
Orgánico
Grano fino
Sensitiva
A
rena
Arena
a arena
lim
osa
Arena limosa a lim
o
arenoso
PARCIALMENTE
D
REN
AD
O
Limo arenoso a limo arcilloso
Limo arcilloso a arcilla limosa
Arcilla limosa a arcilla
0 1 2 3 4 5 6 7 8
1
10
100
1000
cResistenciadepuntadecono,q[kg/cm]2
Razón de fricción, R [%]f
Figura M.3. Ábaco de clasificación de suelos a partir de los datos del CPTu.
N60

10. Problemas resueltos de mecánica de suelos
Figura M.4. Correlación entre
'
60 , vN σ y '
φpara suelos granulares, según Schmertmann.
0 10 20 30 40 50 60 70
0
50
100
150
200
250
300
350
400
Esfuerzoverticalefectivo,'[kN/m]σv
2
Resistencia de punta de cono , q [MN/m ]2
c
rD = 40%
20%
60% 80% 90% 100%
Densidad relativa, D %r
Figura M.5. Relación de la densidad relativa con los valores obtenidos en el ensayo CPTu.