La calculadora CPT de correlaciones geotécnicas permite transformar los parámetros directos del cono (qc, fs, u2) en propiedades ingenieriles clave: ángulo de fricción φ, densidad relativa Dr, resistencia no drenada Su y razón de sobreconsolidación OCR. Basada en metodologías de Robertson (1990) y Kulhawy & Mayne, esta herramienta es fundamental en la práctica geotécnica chilena, donde el ensayo CPT se utiliza ampliamente en depósitos aluviales, arenas litorales y suelos marinos. Su aplicación agiliza la caracterización de suelos en proyectos de edificación, minería e infraestructura, reduciendo la incertidumbre en el diseño geotécnico.

¿Cuándo se aplica?

Esta calculadora es especialmente útil en proyectos de edificación en Santiago (depósitos aluviales), minería en el norte (suelos granulares) e infraestructura vial y portuaria a lo largo de Chile. Se aplica en estudios de cimentaciones superficiales y profundas, estabilidad de taludes, diseño de empujes y licuefacción. El CPT es un ensayo in situ rápido y continuo, ideal para perfilar estratigrafía y obtener parámetros en suelos granulares y cohesivos. En Chile, su uso ha crecido en los últimos años, complementando a los sondajes con SPT, especialmente en zonas de alta sismicidad donde se requiere mayor precisión en la evaluación del comportamiento del suelo.

Fórmula principal

φ' = 17.6 + 11.0·log(Q_tn) (Robertson & Campanella, 1983)
Dr = 100·[0.268·ln(Q_tn/σ'_vo) - 0.675] (Kulhawy & Mayne, 1990)
Su = (q_t - σ_vo)/N_kt (Robertson, 1990)
OCR = 0.256·(Q_tn)^0.256 (Mayne, 1991)

Variables:

Q_tn: resistencia de cono normalizada (adimensional)
σ'_vo: esfuerzo vertical efectivo (kPa)
q_t: resistencia de cono corregida por porosidad (kPa)
N_kt: factor de cono empírico (usualmente 10-20)
φ': ángulo de fricción efectivo (°)
Su: resistencia al corte no drenada (kPa)

Ejemplo numérico

Para un estrato de arena limosa a 6 m de profundidad con γ=18 kN/m³, qc=8 MPa y fs=120 kPa, se obtiene Q_tn ≈ 100. Aplicando la correlación de Robertson & Campanella, φ' = 17.6 + 11.0·log(100) = 39.6°. Con Kulhawy & Mayne, Dr = 100·[0.268·ln(100/108) - 0.675] ≈ 52%. Estos valores indican una arena medianamente densa, apta para cimentación superficial con ajustes por sismicidad.

Normativa aplicable

NCh 1508.Of2014 — Estudio de mecánica de suelos
NCh 433.Of2012 — Diseño sísmico de edificios
DS61 MINVU — Reglamento de construcciones de adobe
ASTM D5778-20 — Standard Test Method for CPT

Consideraciones para proyectos en Chile

En Chile, la alta sismicidad exige que las correlaciones CPT consideren efectos de carga cíclica, especialmente en arenas saturadas del centro-sur. Además, los suelos volcánicos (trumaos) y arcillas sensitivas (como las de la cuenca de Santiago) presentan comportamientos no drenados que requieren ajustes en los factores N_kt. Se recomienda calibrar las correlaciones con ensayos de laboratorio locales y verificar con normativa NCh 1508.

Limitaciones del método

Las correlaciones son empíricas y pueden no ser representativas en suOS orgánicos o muy cementados.
No reemplazan ensayos de laboratorio para proyectos críticos; requieren calibración local.
La precisión disminuye en suelos estratificados con contrastes de rigidez abruptos.

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Calculadora CPT: Correlaciones geotécnicas con qc, fs y u2 para suelos chilenos