Este documento describe el ensayo de penetración estándar SPT, incluyendo el equipo necesario, el procedimiento, factores de corrección y cómo se pueden correlacionar los resultados con propiedades de los suelos como la densidad y resistencia. Explica que el SPT mide la resistencia a la penetración de un muestreador impulsado por un martillo, y que los resultados se corrigen por factores como la energía del martillo. También correlaciona valores N obtenidos del SPT con propiedades de suelos granulares y cohesivos como

1. Fundaciones 2009-2
Aspectos generales sobre el ensayo de penetración estándar SPT
Cristian Soriano
csoriano@javeriana.edu.co
Abstract: in the present work are presented some general topics related with the Standard Penetration Test
SPT. In first place is presented the general description of the test, the necessary instruments and it standard
dimensions according to the ASTM 1586-84 and the INVIAS E-111norm. Then is exposed the procedure and
some recommendations for the development of the test, the correction factors of the obtained results, by
energy and dept and the correlations between the design N and some soil properties such as the density and
consistency.
Key words: Soils, density, correlations, SPT.
1. Introducción
El ensayo de penetración estándar SPT es
ampliamente utilizado en exploración geotécnica,
ya que existen diversas correlaciones con el
número de golpes del ensayo N, y algunas
propiedades del suelo que son de gran importancia
en el diseño de fundaciones. Este método es
aplicable a prácticamente todos los tipos de
suelos, en suelos friccionantes la prueba permite
conocer la compacidad de los mismos y en suelos
plásticos la prueba permite adquirir una idea, si
bien tosca, de la resistencia a la compresión
simple. Además el método permite obtener
muestras alteradas representativas del sitio de
estudioi
.
Algunos aspectos adicionales sobre la
aplicabilidad del ensayo, plantean que los
resultados del número de golpes se pueden asociar
con propiedades de arenas gruesas y finas, de
gravas finas con varios contenidos de humedad y
para suelos cohesivos saturados o parcialmente
saturados ii
. Cuando el suelo es cohesivo y el
contenido de humedad es bajo, el ensayo puede
arrojar resultados no representativos del
comportamiento del suelo.
2. Descripción del ensayo
2.1 Equipo necesarioiii
Un equipo de perforación que permita avanzar
hasta la profundidad deseada para la ejecución del
ensayo y la obtención de la muestra, para tal fin se
pueden emplear brocas o puntas cola de pescado,
cincel, estrella, etc, con diámetros menores de 162
mm y mayores de 56 mm, con equipos de
perforación o de percusión y lavado. Para evitar
una alteración mayor del suelo subyacente, no se
permiten brocas de descarga de fondo y brocas de
descarga lateral. Se pueden emplear barrenas de
de espiral continua de vástago vacio con o sin
dispositivo de broca siempre y cuando éstas
tengan los diámetros mencionados anteriormente.
El equipo para el muestreo y la ejecución del
ensayo consiste en:
 tubos de acero: que permiten conectar al
muestreador de tubo partido con el
cabezote y la guía sobre los que cae el
martillo.

2.  muestreador de tubo partido posee las
dimensiones que se muestran a
continuación:
Figura 1. Dimensiones del muestreador ASTM 1586-84
A= (25a 50) mm
B= (0.457 a 0.762) m
C= 34.93 mm
D= 38.1 mm
E= 2.54 mm
F= 50.8 mm
G= 16° a 23°
 Martillo y equipo de hincado: se utiliza
una maza de 140 lb (63.5 lb) que cae
desde una altura de 30’’ (762 mm) sobre
la cabeza de golpeo. Debe llevar una guía
que permita la caída libre del martillo.
Figura 2. Equipo de perforación
 Sistema de caída del martillo: se emplea
un malacate o tambor, un sistema de
cuerdas y poleas que permitan levantar al
martillo.
2.2 Ejecución del ensayo
En primer lugar se ejecuta la perforación, la cual
se realiza en intervalos, generalmente se avanza
cada 1.5 m o menos en suelos no tan homogéneos.
El agujero de la perforación que se obtenga debe
ser limpio y estable para poder insertar el
muestreador y así garantizar que el ensayo se esta
realizando sobre suelos relativamente inalterados.
Se pueden emplear los siguientes métodos de
perforación: método de perforación de orificio
abierto, método de empleo de broca de espiral
continua con vástago vacio, método de
perforación con lavado, método de empleo de
broca de espiral continua con vástago sólido.
Una vez ejecutada la perforación se debe conectar
la tubería de acero con el muestreador de cuchara
partida y se deja caer el muestreador suavemente
hasta la profundidad del ensayo, luego se monta el
cabezote en la parte superior de la tubería y el
martillo. Una vez montado el equipo se marca la
tubería en tres incrementos de 6’’ (0.15m), de tal
forma que se pueda observar el avance del
muestreador a medida que cae el martillo. Se
cuenta el número de golpes para cada avance de
0.15 m y para una altura de caída del martillo de
30’’ (0.76 m).

3. Hay que tener en cuenta que existen unas
condiciones de rechazo del ensayo que son las
siguientes:
1. Que de hayan alcanzado 50 golpes en
alguno de los incrementos de 6’’.
2. Cuando se hayan acumulado 100 golpes.
3. Cuando no se observa avance del
muestreador después de aplicar 10
golpes.
Figura 3. Montaje del malacate y cuerdas.
Luego se registra el número de golpes que se
requieren para cada incremento de 6 ‘’, se
considera que las primeras 6’’ de avance son para
una penetración de asentamiento. El número de
golpes N acumulado para los siguientes dos
incrementos se conoce como la ‘’resistencia a la
penetración normal’’.
Sobre la caída del martillo, se puede mencionar
que se puede utilizar un sistema semiautomático o
automático que lo levante a la altura especificada,
igualmente se puede emplear un malacate con
cable, como se muestra en la figura 3.
Finalmente, cuando se saca el muestreador a la
superficie, es necesario anotar la longitud de la
muestra obtenida, una descripción de la misma en
cuanto al color, composición, estratificación y
condición.
Una observación adicional es sobre el número de
vueltas del cable en el malacate, en el sentido de
que se debe cumplir con lo que se encuentra en las
normas, ya que una inadecuada operación puede
alterar el resultado en términos de la corrección
que se debe hacer por energía.
3. Correcciones del ensayo
Los resultados del ensayo deben corregirse de
acuerdo con consideraciones que tienen en cuenta
la energíaiv
.
Para determinar el factor de corrección por
energía se ha establecido la relación de energía a
la barra que es el rendimiento del impacto sobre la
cabeza de golpeo y que se define de la siguiente
manera:
(Relación de referencia)
Donde:
Ei es la energía real entregada a la cabeza de
golpeo y E’ es la energía desarrollada en caída
libre teórica.
Esta relación define el número de golpes para una
energía del 60% que se conoce como N60.
Para suelos granulares es necesario aplicar un
segundo factor de corrección que esta dado por la
presión efectiva de sobrecarga:
Donde p es la presión efectiva de sobrecarga en
t/m2
. El anterior factor de corrección tiene en
cuanta entonces el incremento de la profundidad
del ensayo, ya que a mayores profundidades se
obtienen valores de N mayores.
Por lo tanto en N de diseño, que en este caso es el
N60 se define de la siguiente forma:
Donde:
Em es la energía del martillo, Ef es la energía de
caída libre teórica, Cn es el factor de corrección
por profundidad, N el número de golpes de campo

4. y Em/Ef es la relación de energía que puede variar
dependiendo de lo equipos con los que se cuentev
.
Tabla 1. Relaciones de energía para otros países.
Existen otros factores de corrección que dependen
del diámetro de la perforación, de la longitud de la
varilla de muestreo y del tipo de muestreados, que
se resumen a continuación:
Tabla2. Otros factores de corrección
4. Aplicación de los resultados del ensayo
Los parámetros más importantes en geotecnia son
los siguientes:
Tabla3. Parámetros importantes en geotecnia
De los cuales el ensayo permite obtener algunos
mediante correlaciones experimentales.
De acuerdo con algunos autores, el método tiene
la siguiente aplicabilidad en la obtención de
parámetros:
Para suelos granulares las correlaciones han
permitido relacionar el resultado del ensayo con el
angulo de fricción del material y con la densidad
relativa, para arenas se ha determinado lo
siguiente:
Tabla 4. Correlacion del N del SPT con la densidad de la
arena. Terzaghi y Peck 1948.

5. Figura 4. Correlacion entre el N del SPT, la densidad
relativa y el angulo de fricción para arenas en otras
condiciones de humedad.
El anterior grafico relaciona en N del SPT con las
densidades relativas para arenas en distintas
condiciones de humedad y el ángulo de fricción.
Para suelos cohesivos el resultado del N se puede
relacionar con la consistencia y con la resistencia
a la compresión simple (aunque hay que tener en
cuenta que este parámetro se obtiene
preferiblemente del ensayo de corte directo):
Tabla 5. Correlación entre en N del SPT, la consistencia y
la resistencia a la compresión para arcillas.
Referencias
i
Juarez Badillo-Rico Rodriguez
‘’Mecánica de suelos’’ Tomo 1. Exploración y
muestreo de suelos. Noriega Editores
ii
ACSE
‘’Soil sampling’’ Penetration resistance test and
sampling with a split barrel sampler.
iii
Invias
‘’Norma E-111, Ensayo de penetración normal’’
iv
López Menardy
‘’DETERMINACION IN SITU DE PROPIEDADES
INGENIERILES DE LOS SUELOS Y SU RELACION
CON EL ENSAYO NORMAL DE PENETRACION’’
Universidad Tecnológica nacional. Argentina