El SPT tiene sus orígenes en 1927 en América del Norte, cuando un operador de perforaciones de la empresa Raymond Concrete Pile Company sugirió al ingeniero Karl Terzaghi registrar el número de golpes necesarios para hincar un tomamuestras a una profundidad de un pie en suelos arenosos. Tras recopilar numerosos datos, Terzaghi junto con Peck presentaron los resultados en su obra Mecánica de Suelos en la Ingeniería Práctica, donde destacan al ensayo como una técnica sencilla y útil en campo (Davincenzi & Frank, 2004).
En la actualidad, este ensayo se ejecuta bajo los lineamientos establecidos en la norma ASTM D1586, la cual señala que la calidad de los resultados y su interpretación dependen en gran medida de la experiencia del personal, así como de las condiciones y características del equipo y del sitio donde se realiza la prueba. Asimismo, aclara que aunque una organización cumpla con lo establecido en la designación ASTM D3740, esto no implica necesariamente que los resultados obtenidos sean confiables, ya que no se consideran todos los factores que pueden influir en su precisión.
A pesar de lo anterior, existe una extensa cantidad de literatura donde se correlacionan empiricamente los resultados de la prueba, con las propiedades in situ del terreno (Davincenzi & Frank, 2004). Dicha práctica es ampliamente aceptada en el contexto latinoamericano, sin embargo; esto nos debe de llamar a la siguiente reflexión:
¿Las correlaciones obtenidas por los investigadores son aplicables para los equipos y procedimientos que se ejecutan en nuestros paises?
Para dar respuesta a esta interrogante, analicemos algunos aspectos del ensayo:
1. El SPT se usa porque es fácil y economico.
En América Latina, el Ensayo de Penetración Estándar (SPT) se ha consolidado como el método de exploración geotécnica más común, utilizado casi por defecto en muchos estudios de suelos. Su popularidad se debe, en gran parte, a su bajo costo y relativa facilidad de ejecución. Sin embargo, en la práctica, con frecuencia se ignoran las limitaciones y condiciones específicas establecidas por las normas para su correcta aplicación.
Es habitual encontrar informes técnicos basados en ensayos SPT realizados en suelos con alto contenido de gravas. Este tipo de material puede distorsionar significativamente el número de golpes registrados, ya que el tamaño de las partículas suele ser mayor que el diámetro del muestreador, generando resultados poco representativos. Además, cuando se alcanza un valor de rechazo, muchos laboratorios concluyen de manera automática la presencia de roca o materiales extremadamente densos, sin realizar pruebas adicionales que validen dicha interpretación. Esto genera una alta incertidumbre, especialmente considerando que el SPT es un ensayo puntual, dependiente del método de perforación y la continuidad estratigráfica del subsuelo.
Terzaghi y Peck, mencionan que el metodo más simple para obtener al menos alguna idea sobre el grado de compactacion del suelo in situ es el ensayo normal de penetración y que dada la importancia de la densidad relativa en la arena, el ensayo deberia de considerarse como una parte esencial de las operaciones de sondeo. Además de ello nos proporcionaron la siguiente tabla:
Figura 1: Densidad Relativa vs Golpes. Obtenido de Terzaghi & Peck.
Donde remarcan lo siguiente: "La correspondencia entre el número de golpes y densidad relativa de la tabla 45.1, debe de usarse con cautela y solamente en los casos en que los ensayos de penetración se han realizado de una manera escrupulosa."
A partir de esto, es posible extraer dos ideas fundamentales:
- La supuesta “simplicidad” del SPT es engañosa. Desde sus inicios, se ha indicado que sus resultados deben ser interpretados con cautela, ya que factores como la experiencia del operador, el estado del equipo y las condiciones geológicas locales pueden influir significativamente en su fiabilidad.
Ejecutar el ensayo correctamente exige más que solo golpear un tubo en el suelo.
- El propósito original del SPT ha sido desviado. Aunque fue concebido para estimar el grado de compactación en suelos no cohesivos, hoy se emplea frecuentemente para obtener parámetros de resistencia y rigidez del terreno (como capacidad de carga, ángulo de fricción, cohesión, módulos elásticos, etc.). Esto plantea una pregunta crítica: ¿se ha desvirtuado su uso por razones de economía?
2. Correccion de número de golpes por energía.
Recordemos que la estandarización del ensayo de SPT por energia, consta de corregir los golpes contabilizados en campo para una energia estándar del 60%, lo cual se hace mediante el uso de tablas teóricas como las siguientes:
Figura 2: Correccion por Energia. Obtenido de Das, 2015.
Sin embargo, como puedes observar los valores de la primera tabla varian dependiendo del país, tipo de martinete y liberación del martinete, asi que; ¿Cual es el valor correcto que deberia de tomar?.
La respuesta correcta a la pregunta anterior, es que cada laboratorio en el mundo deberia de tener la obligación ética de lograr determinar en campo la energia real con la que trabaja su equipo y poder emplear la siguiente formula para poder corregir por energia:
Donde Ncampo es el numero de golpes y Ercampo es la energia real medida con la que trabaja el equipo.
3. El SPT es un ensayo del que puedo extrapolar mucha información del suelo, por tanto el empleo de otros ensayos de laboratorio es inncesario.
La mayoria de formulas para estimar empiricamente parámetros del suelo se basan en ensayos realizados sobre arenas; sin embargo, ¿que pasa con los suelos mixtos? y no dejemos de lado los suelos cohesivos, rocas, etc. ¿crees que son fiables los resultados para diseñar tu edificio, tu casa, tu torre de telecomunicación?
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