La forma más económica y sencilla de ensayar el terreno en profundidad consiste en la hinca de un varillaje con una punta metálica de forma conveniente.
El ensayo penetrométrico más difundido en España (y en Europa) es el conocido con el nombre de Borro (NLT 261). Este equipo consiste en un varillaje metálico macizo de 32 mm de diámetro exterior que hinca una puntaza metálica de la forma y dimensiones que se indican en la figura siguiente. La hinca se realiza con una maza de 65 kg (igual peso que la del SPT) que cae libremente desde 50 cm de altura.
Durante la hinca se van contabilizando los números de golpes para hacer avanzar la hinca 20 cm. El resultado se suele representar en forma de diagrama de ese número de golpes «NB» obtenido en cada profundidad (ver diagrama siguiente).
Como quiera que el tamaño de la puntaza es más amplio que el diámetro del varillaje, el rozamiento entre éste y el terreno es pequeño y el resultado del ensayo estaría relacionado con la resistencia del terreno en el entorno de la punta.
La hinca se continúa hasta la profundidad de interés previamente fijada o hasta alcanzar una resistencia elevada. La punta metálica queda perdida en el terreno al recuperar el varillaje.
Para evitar que el varillaje roce con el terreno se le suelen dar, aunque sea manualmente, algunas vueltas. Existen equipos de penetración en los que este giro se hace de una manera regular y donde, además, existe un mecanismo de escape de la maza de golpeo que evita también los posibles rozamientos del cable de izado.
Existe, dentro del equipo Borro, otra puntaza diferente, con forma cónica y de menor tamaño.
Además del equipo Borro existen, aunque se empleen con menos frecuencia, penetrómetros dinámicos como el DIN ligero o el Stump, que se idearon, inicialmente para ser hincados manualmente (sin motor y cabrestante para el izado).
En España están normalizados dos ensayos de penetración dinámica continua:
- DPSH. Norma UNE 103.801.
Ensayo de penetración dinámica superpesado.
- DPH. Norma UNE 103.802.
Ensayo de penetración dinámica pesado.
Entre distintos penetrómetros dinámicos continuos se puede establecer una equivalencia de manera que la energía específica de la hinca sea semejante.
El índice NB del ensayo tipo Borro (con escape automático de la maza de 65 kg cayendo de 50 cm de altura con puntaza cuadrada de 4 x 4 cm y medida del número de golpes para avanzar la hinca 20 cm) suele ser mayor que el N (SPT) a grandes profundidades y menor en los primeros metros. La correlación, sin embargo, es muy dispersa y, de ser necesaria su definición, debe ser analizada en cada formación y a cada profundidad o utilizar correlaciones previamente establecidas o basadas en experiencias locales contrastadas.
Los penetrómetros dinámicos tienen su mejor campo de aplicación en la determinación de la profundidad de suelos blandos o de consistencia media que apoyan sobre formaciones mucho más resistentes donde la hinca se detiene.
El ensayo de penetración es muy útil para detectar cambios de compacidad en el terreno (zonas más blandas de los rellenos, oquedades, defectos de compactación en terraplenes, etc...). Este ensayo es también útil en la estimación de la facilidad de hinca de pilotes.
Es recomendable realizar ensayos de penetración dinámica en las mismas alineaciones que los sondeos de reconocimiento y/o en los mismos perfiles en que se realicen prospecciones geofísicas; sus resultados permiten confirmar la homogeneidad del terreno entre los puntos reconocidos mediante sondeos o detectar posibles heterogeneidades locales que adviertan sobre la necesidad de densificar la malla de sondeos mecánicos.
En cualquier caso y dadas las posibles variaciones en cuanto a detalles de la ejecución, se recomienda que en los diagramas de resultados de estos ensayos figuren explícitamente los datos siguientes:
-Peso de la maza y altura de caída.
-Forma de escape de la maza (manual o automática).
-Forma de la puntaza, en un pequeño dibujo.
La resistencia al avance de las tuberías de entubación de los sondeos colocadas mediante hinca, así como el control del número de golpes necesarios para hincar el tomamuestras, son datos que pueden servir también para estimar la consistencia del terreno. A esos efectos, sería necesario conocer los detalles de esas hincas.
Se recomienda no utilizar los datos de los penetrómetros dinámicos continuos
con el fin de cuantificar cargas de hundimiento o asientos de cualquier tipo de cimentación si no es a través de una experiencia local claramente contrastada por otros métodos.
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