Este documento describe el ensayo de penetración estándar (SPT), el cual se utiliza para determinar la compacidad y capacidad de soporte de suelos. El SPT involucra contar el número de golpes necesarios para hundir un toma-muestras de 30 cm en el suelo. Los valores obtenidos se usan para calcular la resistencia a la penetración, presión admisible y grado de compacidad. El documento también presenta un ejemplo de cómo realizar estos cálculos.

1. ENSAYO SPT
Standard Penetration Test
ASTM D 1586
ÍNDICE

2. OBJETIVO
Determinar la Compacidad y la Capacidad de Soporte
del suelo.

3. PRINCIPIO DEL ENSAYO
El ensayo S.P.T. (Standard Penetration Test) consiste
básicamente en contar el número de golpes (N) que se
necesitan para introducir dentro un estrato de suelo,
un toma-muestras (cuchara partida) de 30 cm. de
largo, a diferentes profundidades (generalmente con
variación de metro en metro). El toma-muestras es
golpeado bajo energía constante, con una maza en
caída libre de 140 lb. (33.5 Kg.) y una altura de caída
de 30 plg. (76,2 cm.).
Este ensayo se realiza en depósitos de suelo arenoso y
de arcilla blanda; no es recomendable llevarlo acabo en
depósitos de grava, roca o arcilla consolidada, debido a
los daños que podría sufrir el equipo de perforación al
introducirlo dentro de dichos estratos.

4. EQUIPO
 Pesa de 140 lb. con una altura de caída de 30 plg.
 Barras y brazos de perforación
 Muestrador o tubo partido con las siguientes
dimensiones:
 Largo: 50 cm.
 Diámetro exterior: 51 mm.
 Diámetro interior: 35 mm.
 Peso total: 70 N. (16 lb.).
 Trípode de carga
 Flexómetro
 Parafina sellante
 Fundas de plástico
 Tarjetas de identificación

5. Toma-muestras
(Tubo partido)
Trípode de carga

6. TÉCNICA DEL ENSAYO
De forma general el ensayo se ejecuta de la
siguiente manera:
 En primer lugar se realiza un sondeo hasta la
profundidad establecida, y a continuación se lleva al
fondo de dicha perforación una cuchara normalizada
que se hinca 15 cm. en la capa a reconocer, a fin de
eliminar la zona superficial parcialmente alterada.
 Se hace entonces una señal sobre el varillaje y se
cuenta el número de golpes (N) necesarios para
hincar de nuevo la cuchara, la profundidad de un pie
(30 cm.). Como se mencionó anteriormente, la
masa que se utiliza para la hinca pesa 140 lb. y su
altura de caída es 30 plg., lo que corresponde a un
trabajo de 0.5 KJ por golpe, aproximadamente.

7.  Entonces el parámetro medido será: N = N1 + N2,
en donde N1 corresponde a el número de golpes
necesarios para hundir el toma-muestras 15 cm. y
N2 es en número de golpes que se necesita para
hundir los 15 cm. restantes del toma-muestras.
 Finalmente se abre la cuchara partida y se toma la
muestra de su interior, para realizar los ensayos
correspondientes (Contenido de Humedad,
Granulometría, Límites de Consistencia, Peso
Específico).
 Este ensayo se debe realizar máximo hasta los 50
golpes, ya que, después de este límite, introducir el
equipo de perforación dentro del estrato puede
causar daños al mismo. Cuando tenemos este caso,
se dice que existe RECHAZO (roca o suelo muy
bueno).

8. CÁLCULOS
 El valor de N (número de golpes necesarios para
hincar un toma-muestras de 30 cm. de longitud en
un estrato de suelo, una profundidad que
generalmente varía de metro en metro) se
determina, como se mencionó anteriormente,
sumando los valores de N1 + N2, entonces:
N = N1 + N2
Donde:
N1: numero de golpes necesarios para hincar el
toma-muestras15 cm.
N2 : numero de golpes necesarios para hincar el
toma-muestras otros 15 cm.

9.  A partir del N del Ensayo S.P.T. se pueden
determinar la Resistencia a la Penetración y la
Presión Admisible.
 Resistencia a la Penetración
Rp N * 4
 Carga Admisible
N
adm
10

10.  Otro parámetro que se puede determinar a partir
del N obtenido y de la clasificación posterior del
suelo, es el Grado de Compacidad en caso de suelos
arenosos y la Consistencia en caso de suelos
arcillosos, esto mediante tablas que relacionan los
mencionados valores:
Resistencia a
COMPACIDAD Grado de la Penetración φ
(Suelo Granular) Compacidad N (S.P.T.) Estática
Muy suelta < 0,2 <4 < 20 < 30
Suelta 0,2 - 0,4 4 – 10 20 - 40 30 - 35
Compacta 0,4 - 0,6 10 - 30 40 - 120 35 - 40
Densa 0,6 - 0,8 30 – 50 120 - 200 40 - 45
Muy Densa > 0,8 > 50 > 200 > 45

11. qu (Kg./cm2)
CONSISTENCIA N Resistencia a la E
(Suelos Cohesivos) (S.P.T.) Compresión Simple (Kg./cm2)
Muy blanda <2 < 0,25 3
Blanda 2a4 0,25 a 0,50 30
Mediana 4a8 0,50 a 1,00 45 a 90
Compacta 8 a 15 1,00 a 2,00 90 a 200
Muy compacta 15 a 30 2,00 a 4,00 200
Dura > 30 >4 200

12. EJEMPLO

13. Con los siguientes datos obtenidos de un ensayo
S.P.T., determinar: El número de golpes N, la
resistencia a la penetración, la presión admisible del
suelo y el grado de compacidad.
N (Valor
Z Obtenido en el N Tipo de
Campo) Símbolo
(m) (S.P.T) Suelo
6’ 12’ 18’
1 6 17 22 39 SP-SM
2 4 12 20 32 SP-SM
3 6 15 20 35 SP-SM
4 10 18 25 43 SP-SM
5 10 18 26 44 SP-SM
6 10 19 27 46 SP-SM
7 7 15 27 42 SP-SM
8 8 15 28 43 SP-SM

14. Para obtener los valores buscados en el problema, sigo
el siguiente procedimiento:
 Con los valores de N obtenidos del S.P.T. obtengo
un diagrama graficando dichos valores y uniendo los
puntos que estos generan con líneas.
 En el diagrama, podemos observar que existen dos
partes diferentes bien definidas. A partir de esta
consideración digo que existen 2 estratos, cada uno
con diferente Grado de Compacidad. El N promedio
para cada estrato es precisamente el promedio de
los diferentes valores de N obtenidos para cada
profundidad.
 Seguidamente determino el Grado de Compacidad
de cada estrato mediante la tabla que corresponde a
la relación existente entre este parámetro y el N del
S.P.T.:

15. Resistencia a
COMPACIDAD la
φ
(Suelo Grado de Penetración
Granular) Compacidad N (S.P.T.) Estática
Muy suelta < 0,2 <4 < 20 < 30
Suelta 0,2 - 0,4 4 – 10 20 - 40 30 - 35
Compacta 0,4 - 0,6 10 - 30 40 - 120 35 - 40
Densa 0,6 - 0,8 30 – 50 120 - 200 40 - 45
Muy Densa > 0,8 > 50 > 200 > 45
Para nuestro primer valor, N=35, tenemos un Gc=0,65;
igualmente para N=44, Gc=0,74.

16.  La resistencia a la Penetración se puede calcular
como se mencionó anteriormente, con la siguiente
expresión:
Rp N * 4
Para el primer valor de N que corresponde a 39,
Rp=156 Kg./cm2. De la misma forma calculo los
valores de Rp para cada N.
 Finalmente obtenemos la Presión Admisible, que se
puede calcular mediante la expresión anteriormente
mencionada:
N
adm
10
Para N=39, la presión admisible σadm=3,9 Kg./cm2,
calculándose los demás valores de σadm de manera
similar.

17. Z N N promedio Grado de Rp σ adm Tipo de
(m) (S.P.T.) 10 20 30 40 50 Estrato Compacidad (Kg./cm2) (Kg./cm2) Suelo Símbolo
1 39 156 3,9 SP-SM
Estrato 1
35 0,65 128 SP-SM
2 32 3,2
3 35 140 3,5 SP-SM
4 43 172 4,3 SP-SM
5 44 176 4,4 SP-SM
Estrato 2
6 46 44 0,74 184 4,6 SP-SM
7 42 168 4,2 SP-SM
8 43 172 4,3 SP-SM

18. FORMATOS DE
LABORATORIO