Dispositivo para el ensayo de penetración estática de cono, utilizando en el cono sensores de presión hidráulica

Abstract

En el presente proyecto se fabricó un cono instrumentado haciendo uso de sensores de presión hidráulica, el cual cuenta con un sistema de adquisición de datos y una máquina para hincar el mismo. El cono propuesto, que registra la fuerza en la punta y la fricción en el fuste, corresponde a una alternativa desarrollada en Colombia. Se establecieron dos sitios de Investigación; el primer sitio está en el campus de la Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito, y el segundo, en la localidad de Fontibón. En ambos sitos de Investigación se realizan sondeos por los métodos convencionales, con el objeto de caracterizar geotécnicamente el subsuelo, también, en ambos sitios se realizó el hincado del cono propuesto, registrando la presión en la punta y la fricción en el fuste. Una vez obtenida la información con el cono instrumentado, se determinó el parámetro del cono “Nkt” a partir de la resistencia al corte no drenada, obtenida mediante ensayos de compresión inconfinada, triaxial no consolidado no drenado, veleta de campo; también se obtuvo el parámetro del cono a partir de la relación de fricción “Fr”, y el límite líquido. Se compara la presión en la punta y la fricción en el fuste obtenidas mediante el cono propuesto, y los datos obtenidos mediante un ensayo CPTu convencional realizado por la empresa IGR S.A.S en el campus de la Escuela Colombiana de Ingeniería para el desarrollo de la investigación titulada“Caracterización geomecánica estática y dinámica a partir de exploración directa, indirecta y ensayos de laboratorio en el Sitio de experimentación geotécnica en la Escuela Colombiana de Ingeniería (SEGECI)” que llevaron a cabo los ingenieros Sarmiento & León (2016).

In this project, an instrumented cone was manufactured using hydraulic pressure sensors, which has a data acquisition system and a machine to drive it. The proposed cone, which registers the force in the tip and the friction in the shaft, corresponds to an alternative developed in Colombia. Two research sites were established; the first site is in the campus of the Julio Garavito Colombian School of Engineering, and the second, in the town of Fontibón. In both research sites, boreholes were carried out by conventional methods, in order to characterize the subsoil geotechnically, also, in both sites the proposed cone driving was carried out, recording the pressure at the tip and the friction in the shaft. Once the information was obtained with the instrumented cone, the cone constant "Nkt" was determined from the undrained shear strength, obtained by unconfined compression, unconsolidated undrained triaxial, and field vane tests; the constant “Nkt” was obtained also from the cone friction ratio "Fr", and the liquid limit. The pressure at the tip and the friction in the shaft obtained using the proposed cone are compared with the data obtained through a CPTu test carried out at the ECI campus for the development of the research entitled "Static and dynamic geomechanical characterization from direct and indirect exploration and laboratory tests at the geotechnical experimentation site at the Colombian School of Engineering (SEGECI)" carried out by engineers Sarmiento & León (2016).