Modelado físico de la penetración de cono en arena estratificada

Este documento presenta los resultados de pruebas de penetración de cono realizadas en muestras de arena de sílice estratificada y gradación uniforme preparadas dentro de una cámara de calibración diseñada específicamente para el análisis de correlación de imagen digital (DIC). Las pruebas tuvieron como objetivo investigar el efecto de una interfase de capa en la resistencia a la penetración del cono, así como en los campos de desplazamiento y deformación del suelo resultantes de la penetración del cono. Los resultados, que también son de interés en relación con el cálculo de la resistencia de base de pilotes incrustados en capas de soporte, se interpretan en función de los conceptos de distancia de detección y distancia de desarrollo. Los resultados muestran que las distancias de detección y desarrollo se ven afectadas por la densidad del suelo a ambos lados de la interfase de la capa. Con base en los resultados obtenidos en este documento, las distancias de detección y desarrollo están en el orden de 2.2–5.4 diámetros de cono. El perfil de desplazamiento vertical junto al eje del cono penetrante cambia significativamente cerca de la interfase de la capa, lo que implica que el perfil de desplazamiento vertical puede usarse para identificar la presencia de una interfase de capa en una prueba DIC. Los análisis de desplazamiento y deformación incremental dentro de la distancia de detección muestran que, cuando el cono comienza a detectar la capa de arena subyacente, la dirección promedio del desplazamiento del suelo rota hacia la capa subyacente en capas fuertes sobre débiles y se aleja de ella en capas débiles sobre fuertes. También se observa que el tamaño del bulbo de deformación cortante junto a la superficie del cono aumenta al alcanzar una capa fuerte y disminuye al alcanzar una capa débil.