ASTM D1586-11 (SPT)

ASTM D1586
Método de Prueba estándar
para prueba de penetración estándar (SPT) y
Muestreo de Suelos con Tubo Partido
Por: Lic. Fabián Caballero
Contenidos
o Ámbito de Aplicación
o Significado y Uso
o Equipos
o Procedimientos de Perforación
o Muestreo y Procedimiento de Ensayo
o Hoja de Datos
o Precisión y Tolerancias

ASTM D1586
Ámbito de Aplicación
• Describe procedimiento SPT, para hincar un muestreador de
tubo partido y obtener muestra representativa de suelo para fines
de identificación, y medir la resistencia del suelo a la
penetración del muestreador.
• Los resultados e información de identificación se utilizan para
estimar las condiciones del subsuelo para el diseño de
cimentación.
• Las pruebas de resistencia a la penetración se realiza típicamente
a intervalos de profundidad de 5 pies o cuando se observa un
cambio significativo de los materiales durante la perforación, a
menos que se especifique lo contrario.

ASTM D1586
Ámbito de Aplicación
• Está limitado al uso en suelos y suelos no litificado (Rocas
sedimentaria, arenisca, conglomerado, limotita, lutita, que son
formado a partir de sedimentos) cuyo tamaño máximo de partícula
es de aproximadamente menos de la mitad del diámetro del
tomamuestras.
• Implica el uso de equipos de perforación rotatoria (Guía D5783,
D6151 ). Otros procedimientos de perforación y muestreo (Guía
D6286, D6169) están disponibles y pueden ser más apropiados.
• La prueba por lo general implica el uso de equipo de perforación; Por
lo tanto, se deben tener requisitos de seguridad aplicables (por
ejemplo, las normas de la OSHA, Guía de seguridad de perforación
NDA, manuales de seguridad de perforación, y otros reglamentos
estatales y locales).

ASTM D1586
Significado y Uso
• Este método de ensayo proporciona una muestra de suelo alterado para la
determinación de contenido de humedad, para fines de identificación y
clasificación (Prácticas D2487 y D2488), y para las pruebas de laboratorio
adecuadas para el suelo obtenido a partir de un muestreador que produce
grandes alteraciones, tales como métodos de ensayo D854, D2216 y
D6913. Depósitos de suelos que contienen gravas, adoquines (guijarros),
o cantos rodados suelen dar lugar a la denegación de penetración y
daños en el equipo.
• La calidad de la muestra en general no es adecuada para las pruebas de
laboratorio avanzado para propiedades de ingeniería. El proceso de
hincado del muestreador causa alteraciones del suelo y cambia las
propiedades de ingeniería.

ASTM D1586
Significado y Uso
• Este método de prueba se utiliza ampliamente en una gran
variedad de proyectos de exploración geotécnica. Muchas
correlaciones locales y correlaciones ampliamente
publicados que relacionan número de golpes, o N valor, y
el comportamiento de la ingeniería, movimientos de tierra y
fundaciones están disponibles. Para evaluar el potencial de
licuefacción de arenas durante un evento de terremoto, el
valor de N debe ser normalizado a un nivel estándar de
esfuerzo de sobrecarga (D6066).

ASTM D1586
Equipos
• Equipos de perforación: Cualquier equipo de perforación que
proporciona en el momento de muestreo una perforación de
sondeo adecuado antes de la inserción del muestreador. con
diámetros menores de 6 ½” y mayores de 2 ¼”, con equipos de
perforación o de percusión y lavado, rotatorio para abrir el
orificio, o para el avance del revestimiento de perforación.
(Brocas, cortadoras o puntas cola de pescado; Las brocas ciegas
apisonadoras cónicas; Las barrenas de espiral continua de
vástago vacío; Las barrenas u hoyadoras manuales, de cuchara
sólida, carrera continua).
• Varillas o tubo para muestreo: De acero con uniones para
conectar el muestreador de tubo partido al cabezote y la guía,
sobre los cuales cae la pesa (martillo).

ASTM D1586
Equipos
• Muestreador de tubo partido: de acero, calibre 16, el diámetro interior
puede ser 1 ½” o 1 3/8“.
• Martinete o equipo de hincado.
• Martillo y cabezote: El martillo deberá pesar 140 ± 2 lbf , de masa
metálica sólida y rígida.
• Sistema de caída del martillo: Se puede emplear malacate o tambor,
cable de recorrido, semiautomático, o sistema automático de caída del
martillo,
• Equipo accesorio: etiquetas, recipientes para muestras, hojas para
datos y dispositivos para medir el nivel freático…

ASTM D1586
Procedimiento de Perforación
• La perforación se deberá avanzar por incrementos, de manera que
permita tomar muestras intermitente o continua. Por lo general, los
intervalos son de 5 pies (1,5 m) o menos en estratos homogéneos, con
su respectivo muestreo a cada cambio de estrato. Registre la
profundidad con precisión de 0,1 pie (0.030 m).
• Cualquier procedimiento de perforación que proporciona un hoyo
adecuadamente limpio y estable antes de la inserción de la
tomamuestras. Los procedimientos siguientes se pueden considerar
aceptables:
• Método de perforación de orificio abierto.
• Método de empleo de broca de espirales continua con vástago
vacío.
• Método de perforación con lavado.
• Método de empleo de broca de espirales continua con vástago
sólido.

ASTM D1586
Muestreo y procedimientos de ensayo
• Se conecta el tubo partido tipo A o B a la tubería de
perforación y se baja dentro del hueco, dejándolo caer
suavemente, sin permitir que se introduzca dentro del suelo
que va a ser muestreado.
• Se coloca el martillo en posición y se instala el cabezote en la
parte superior de la tubería de perforación.
• Se deja en reposo el peso muerto del muestreador, tubería y
cabezote, sobre el fondo del hueco, Registre la profundidad
inicial de muestreo a los 0.1 pies más próximos (0.030 m).
Comparar la profundidad inicial de muestreo a la
profundidad de limpieza. Si se hallan recortes excesivos en el
fondo del hueco, se extrae el muestreador y la tubería para
eliminar los recortes.

ASTM D1586
• Se marca el extremo superior de la tubería de perforación en tres
incrementos sucesivos de 0.5 pie (0.15 m) de manera que el avance del
muestreador bajo el impacto del martillo, pueda ser observado fácilmente
para cada incremento de 0.5 pie (0.15m).
• Se hinca el muestreador con golpes del martillo de 140 lbf, se cuenta el
número de golpes aplicados a cada incremento de 0.5 pie (0.15 m), hasta
cuando ocurra una de las siguientes condiciones:
• Que se haya aplicado un total de 50 golpes en cualquiera de los tres
incrementos de 0.5 pie (0.15 m)
• Que se haya aplicado un total de 100 golpes.
• Que no se observe avance del muestreador mediante la aplicación de 10
golpes sucesivos del martillo.
• Que el muestreador avance 1.5 pie (0.45 m) completos, sin alcanzar las
cuentas límites de golpes, descritas anteriormente

ASTM D1586
• Si el muestreador se hunde bajo el peso del martillo, el peso
de las barras, o ambos, se registra la longitud del recorrido
con precisión de 0,1 pie (0.030 m), e hincar el muestreador a
través del resto del intervalo de prueba. Si el muestreador se
hunde el intervalo completo, se detiene la penetración, se
quita el muestreador y la barra de muestreo del hoyo, y se
avanza en el hoyo a través de los materiales muy suaves o
muy flojos a la próxima elevación de muestreo deseada.
Registre el valor N, ya sea como peso de martillo, el peso de
las barras, o ambos.

ASTM D1586
• Se registra el número de golpes requeridos para efectuar cada 0.5 pie
(0.15 m) de penetración o de la fracción correspondiente. Se
considera que los primeros 0.5 pie (0.15 m) son para una penetración
de asentamiento. La suma del número de golpes requeridos para
el segundo y tercer avance de 0.5 pie (0.15 m) de penetración, se
llama la "resistencia a la penetración normal" o “valor N". Si el
muestreador se introduce menos de 1.5 pie (0.45 m), como se permite
en la secciones 7.2.1., 7.2.2. o 7.2.3 de la norma ASTM D1586-11, el
número de golpes para completar cada incremento de 0.5 pie (0.15
m) y para cada incremento parcial deberá anotarse en el registro de la
perforación. Para incrementos parciales, la penetración se deberá
informar con aproximación de 0.1 pie (0.030 m), en adición al
número de golpes. Si el muestreador en el hoyo se hunde bajo el peso
estático de la tubería de perforación o bajo el peso de ésta más el
peso estático del martillo, deberá anotarse esta información en el
registro de la perforación.

ASTM D1586
• La elevación y caída del martillo de 140 lbf, deberán realizarse
utilizando cualquiera de los dos métodos siguientes. La energía
suministrada a la barra de perforación por cualquiera de los
métodos se puede medir de acuerdo a los procedimientos en el
Método de Ensayo D4633.
• A). Empleando para la caída del martillo un sistema
semiautomático o automático que levante los 140 lbf (623 N) del
martillo y los deje caer sin ningún obstáculo en 30 ± 1.0” (0.76 ±
0.030 m). La operación de martillos automáticos será
estrictamente de acuerdo con los manuales de operaciones.

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• B). Empleando un malacate o cilindro de rotación para halar un cable
atado al martillo. La operación deberán cumplir con lo siguiente:
• El cilindro de rotación deberá estar libre de polvo, aceite o grasa
• El malacate se debe operar a una velocidad mínima de rotación de
100 rpm.
• El operador generalmente deberá emplear 1¾ o 2¼ vueltas del
cable, dependiendo de si éste se pone en contacto en la parte
superior (1¾vueltas) o en el fondo (2¼ vueltas) del cilindro de
rotación. Generalmente más de 2¾ vueltas de cable impiden la
caída adecuada del martillo y no se deberán emplear para efectuar
el ensayo. El mecate o soga del malacate debe ser rígida,
relativamente seco, limpio, y debe ser reemplazado cuando se
desgastan excesivamente, graso, blando, o quemados.

ASTM D1586
• Se saca el muestreador a la superficie y se abre. Se registra
el porcentaje de recuperación lo más cercano a 1 % o la
longitud de la muestra recobrada lo más cercano a 0.1 pie
(0.030m). Se describe la muestra de suelo recobrada, en
cuanto a su composición, color, estratificación y condición;
se coloca luego una o más partes representativas de la
muestra en frascos o recipientes sellados para el ensayo de
humedad, sin que se compacte o distorsione cualquier
estratificación aparente.

ASTM D1586
• Se sella cada recipiente para evitar la evaporación de la humedad
del suelo. Se colocan etiquetas a los recipientes con el nombre de
la obra, el número de la perforación, la profundidad, el número de
golpes para cada incremento de 0.5 pie (150 mm) y la descripción
del material. Se protegen las muestras contra cambios extremos de
temperatura. Si hubiere un cambio de suelo dentro del
muestreador, se debe emplear un frasco para cada estrato y se
anota su localización dentro del muestreador. Las muestras deben
ser preservadas y transportadas de conformidad con la Práctica
D4220 utilizando el Grupo B.

ASTM D1586
Hoja de Datos
• Los datos obtenidos en cada hoyo se registrarán de acuerdo
con la Guía de Registro del Subsuelo D5434 como lo exige
el programa de exploración.

ASTM D1586
Hoja de Datos
• La información de la perforación deberá registrarse en el campo
y deberá incluir lo siguiente:
• Nombre y localización de la obra,
• Nombre de personales que hayan realizado el ensayo,
• Tipo y marca del equipo de perforación,
• Condiciones climáticas (meteorológicas),
• Fecha y hora de inicio y de finalización de la perforación,
• Número de la perforación y su localización (estación y
coordenadas, si está disponible y es aplicable),
• Elevación de la superficie, si está disponible,

ASTM D1586
Hoja de Datos
• Método de avance y limpieza de la perforación,
• Método para mantener abierto el hueco de la perforación,
• Profundidad del nivel freático y la profundidad de perforación con
precisión de 0,1 pie (30 mm), la hora y fecha en que la lectura o la
anotación se hizo.
• Ubicación de los cambios de estratos, a los 0.5 pies (150 mm) más
próximos,
• Tamaño del revestimiento, profundidad de la parte revestida de la
perforación lo más próximo a 0.1 pie (30 mm),
• Equipo y método A o B de hincado de muestreador
• Tipo de muestreador, su longitud y diámetro interior, y si se utiliza
cesta retenedora de muestra,
• Tamaño, tipo y longitud de la tubería de muestreo, y
• Observaciones.

ASTM D1586
Hoja de Datos
• Los datos obtenidos para cada muestra deberán anotarse en el
campo y deberán incluir lo siguiente:
• Profundidad y /o número de muestra lo más próximo a 0.1
pie (30 mm).
• Descripción del suelo.
• Cambios de estratos dentro de la muestra.
• Penetración del muestreador y longitudes recobradas lo más
próximo a 0.1 pie (30 mm), y
• Número de golpes para cada 0.5 pie (150 mm), o incremento
parcial.

ASTM D1586
Precisión y Tolerancia
• Precisión: Los datos de prueba en la precisión no se presenta debido a
la naturaleza de este método de ensayo. Esto podría ser no viable o es
muy costosa en este momento tener diez o más agencias participando
en un programa de pruebas in situ o en un sitio determinado.
• El Subcomité 18.02 está buscando datos adicionales de los usuarios de
este método de prueba que podrían ser utilizados para hacer una
declaración limitada en la precisión. El conocimiento actual indica lo
siguiente:
• Variaciones en valores N de 100 por ciento o más han sido
observadas al emplear diferentes aparatos y perforadores, para el
ensayo de penetración en perforaciones adyacentes en la misma
formación de suelo. La opinión actual, basada en la experiencia en
el campo, indica que al usar el mismo aparato y el mismo
perforador, los valores N en el mismo suelo se pueden reproducir
con un coeficiente de variación cercano a 10 por ciento.

ASTM D1586
Precisión y Tolerancia
• El empleo de equipos defectuosos, tales como un cabezote
extremadamente grande o dañado, un malacate oxidado, un
malacate de baja velocidad, un mecate (soga) viejo, aceitoso
o gastado y pobremente lubricado pueden contribuir de
manera significativa a diferencias en los valores N obtenidos
entre distintos operadores y diferentes equipos de
perforación.
• Tolerancia: No hay un valor de referencia aceptado para este
método de prueba, por lo tanto, la tolerancia no se puede
determinar.

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