Correlaciones geotécnicas (7): ensayo presiométrico

8: Correlaciones de los parámetros del suelo a partir de los resultados de ensayos “in situ”

8.4. Correlaciones a partir del ensayo presiométrico.

En próximos puntos se describirá en detalle el método y fundamento del ensayo presiométrico. En síntesis, se trata de un procedimiento de medida de la deformación y de la resistencia del terreno sometido a un esfuerzo radial en el interior de un sondeo, mediante la introducción de un elemento cilíndrico al que se le aplica una presión interna con el fin de incrementar su volumen. La medida de la presión ejercida por la sonda contra el terreno, y de la deformación del mismo, permite una estimación de la compresibilidad, determinándose el módulo presiométrico. Bien llevando la presión hasta la rotura del suelo, o bien mediante una interpolación de la curva de tensión / deformación, puede estimarse la presión de rotura (presión límite del ensayo) que puede relacionarse con los parámetros resistentes del terreno (ángulo de rozamiento interno en suelo puramente granular, o resistencia al corte no drenado en suelo puramente cohesivo.)

Esquema del ensayo presiométrico (original de M. Devicenzi.)

En la siguiente figura se representan de forma esquemática las relaciones que se pueden establecer entre los valores obtenidos en los ensayos presiométricos y los parámetros geotécnicos característicos del terreno:

donde:

–      E_pr: módulo presiométrico

–      G: módulo de corte

–      E_m: módulo edométrico

–      E: módulo de Young

–      p_l: presión límite

–      c_u: cohesión sin drenaje o resistencia al corte no drenado

–      φ: ángulo de rozamiento interno

Módulo edométrico

La correlación entre el módulo edométrico y el módulo presiométrico, según Menard y Rousseau (1962), puede expresarse como sigue:

 Em = α Epr

donde α = 1 para suelos muy compactos, mientras que en suelos normalmente consolidados, el valor de α viene dado por la siguiente tabla:

Resistencia al corte no drenado:

Partiendo de la base de que el ensayo presiométrico tiende a sobreestimar netamente los valores de la cohesión y subestimar los del ángulo de rozamiento interno, existen correlaciones empíricas que relacionan la presión limite (P_l) con la cohesión sin drenaje (c_u), considerando el valor de la tensión de confinamiento (σ_HS), entre las que se cita la propuesta por Amar y Jézéquel (1972):

Módulo de Young:

Para un medio elástico e isótropo, el módulo de deformación E (módulo de Young) se deriva del módulo de corte (G) y del coeficiente de Poisson (v) según la siguiente expresión:

E = 2G (1+v)

Ángulo de rozamiento interno:

Ménard (1975, 1976) ha propuesto la relación entre la presión límite y el ángulo de rozamiento interno del suelo, recomendando su aplicación sólo para el cálculo de empujes de muros y no para el cálculo de estabilidad de una cimentación:

Pl – σ_HS = 2.5 · 2 ^{(Φ – 24) / 4}