UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE LOS ANDES
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
“Año de la Unidad, Paz y el Desarrollo”
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA LOS ANDES
FILIAL CUSCO
ESCUELA PROFECIONAL: INGENIERIA CIVIL
CURSO:
INGENIERÍA DE FUNDACIONES
TEMA DE TRABAJO:
CONO HOLANDES DE PENETRACION
DOCENTE:
Ing. GERMAN MENDOZA MORALES
INTEGRANTE:
 YODY RONALD LAROTA MAMANI
CUSCO – 2023
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INDICE
1. INTRODUCCION
2. ANTECEDENTES
3. OBJETIVOS
4. ANALISIS
5. RESULTADOS
6. OBSERVACIONES
7. RECOMENDACINES
8. CONCLUCIONES
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CONO DE PENETRACION HOLANDES
1. INTRODUCCION
 El ensayo de Penetración Estática CPT (Cone Penetration Test) es un método de
exploración del subsuelo que permite la adquisición continua de la resistencia
de los diferentes estratos que componen el perfil del suelo, mediante la
penetración o hinca de una punta cónica a una velocidad constante. Por medio
de este ensayo se mide el esfuerzo necesario para la penetración (Qc) y el
rozamiento lateral local Fs. Actualmente, lo más común en proyectos de
ingeniería, es el empleo de conos eléctricos, cuya configuración y modo de
operación está estandarizado por la norma ASTM D-5778-12. El objetivo de este
documento es proveer conceptos básicos teóricos de los ensayos CPT y CPTU,
tales como aplicación, ejecución e interpretación de los resultados, que puedan
servir de consulta al interesado.
 El ensayo de CPT-u consiste en introducir en el suelo una pieza de forma cónica
a una velocidad constante de 2cm por segundo. El proceso de hincado es
realizado con el auxilio de un penetrómetro hidráulico y varillas metálicas
estandarizadas. A medida que el cono va siendo hincado, a cada centímetro
efectúa tres lecturas por medio de sensores: Resistencia de punta (qc)
Resistencia al atrito lateral (fs) Presiones Neutras (u) Las informaciones son
transmitidas en tiempo real a la superficie, y son procesadas en una
computadora. Las sobrepresiones neutras son leídas a través de un elemento
poroso situado en la base del cono, saturado con el auxilio de una bomba de
vacío y aceite de silicona. Eventualmente, durante el ensayo pueden también ser
realizados ensayos de disipación de la presión neutra.
2. ANTECEDENTES:
 Se utiliza para investigaciones en suelos de baja cohesión en los países europeos
y con menos frecuencia en el Reino Unido y Norteamérica. El encamisado del
cono, fue desarrollado por el Laboratorio Gubernamental de Mecánica de
Suelos Holandés y tiene un encamisado que se va estrechando al colocarse
encima del cono y se conecta a tubos deslizantes que se extienden hasta el
encamisado al colocarse al nivel del suelo.
 Los cambios en las condiciones del subsuelo pueden advertir por las diferentes
resistencias que oponen los estratos a ser atravesado por un
“PENETROMETRO”. Cuando los antiguos hincaban una estaca en el fango
blando de un pantano para localizar una veta firme de arena, practicaban esta
técnica, aunque los equipos son más elaborados él fundamente sigue siendo el
mismo.
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
La mayoría de los penetrómetros modernos consisten en una punta cónica a una
barra de pequeño diámetro que sirve para hincarla la penetración del cono
fuerza al suelo hacía los lados produciendo una compleja falla por un esfuerzo
cortante, que se parece a la penetración de la punta de un pilota de cimentación
 Este ensayo es una medida directa de la resistencia al esfuerzo cortante del suelo
en el lugar aplicando varios parámetros.
 Existen técnicas para realizar la prueba de penetración: en este informe se
detallará la prueba de penetración de cono estática(CTP/CPTu)
 En la estática la punta es forzada necesaria para producir el movimiento.
 La práctica estática es muy sensible a pequeñas diferencias a la consistencia del
suelo y no es probable que la operación del ensayo cambie seriamente la
estructura de las arenas sueltas o de las arcillas susceptibles.
3. OBJETIVOS
3.1.1. OBJETIVO GENERAL:
 Determinar la resistencia de un determinado suelo con la utilización del cono
Holandés.
 Conocer la importancia del ensayo de piezocono (cptu) su descripción,
aplicabilidad, ventajas y desventajas de dicho ensayo.
 Conocer y aprender a calcular los parámetros geotécnicos del suelo y sus
correlaciones
 Ver los diferentes tipos de cono de penetración estática (CPT/CPTu).
 Determina el perfil estratigráfico del terreno.
 Evalúa los parámetros geotécnicos de los mantos.
 Calcula la capacidad portante del terreno y asentamientos.
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4. ANALISIS
 Cono Holandés (1932); Los primeros ensayos con un penetrómetro de cono
fueron realizados con un tubo de gas de 35 mm de diámetro exterior y con un
varillaje de acero interior de 15 mm. El penetrómetro poseía una punta de cono
con 10 cm2 de área y un ángulo de 60°. Esto se adjuntó a las varillas de empuje
interno de acero.
 En 1932 Barenst diseño el primer CTP
 Se usaba para descubrir donde estaba la arena
 En el Perú desde 1984: En el Perú, el primer Cono Holandés Mecánico
fue importado y usado en el estudio de suelos del aeropuerto del Cuzco,
y años después para la determinación de los parámetros geotécnicos en
una presa de relaves (TECPROSA, 1993).
 NTP 339.148-200
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 Penetrómetro hincado por presión (1935) Laboratorio de Mecánica de Suelos
Delf (Delf Soil Mechanics Laboratory) diseñó la primera máquina para el
empuje (hinca) del penetrómetro de cono. Esta máquina era operada
manualmente y podía ejercer una fuerza de 10 toneladas. En la figura 3 y 4 se
puede apreciar esta primera máquina.
 El primer CPT con Impulsor manual de 10 ton
 Otras variantes con anclajes para incrementar la fuerza de empuje
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 Cono con medición de presión de poros (1974):Se introdujeron los primeros
penetrómetro de cono, los cuales pueden medir también la presión de poros.
Estos son los primeros piezoconos. Los primeros diseños tuvieron una variedad
de formas y de ubicaciones del filtro para medir la presión de poros que a través
de la práctica se ha ido estandarizando para que la posición del filtro
recomendadas esté justo después de la punta del cono. Con la introducción de
mediciones de presiones de poros se descubrió la necesidad de corregir la
resistencia del cono por punta debido a las presiones de poros, esto
especialmente en arcillas blandas (Robertson y Cabal 2010).
 EQUIPO DE PIEZOCONO El equipo consta de los siguientes componentes:
Cono: la punta del cono es de 60º y 10 cm2 de área en la base, el fuste donde se
mide la fricción es de 150 cm2 de área. El cono tiene un diámetro exterior de
35,7 mm y entre la punta y el fuste donde se mide la fricción tiene un sensor que
mide las presiones intersticiales que se inducen a causa de la penetración de la
punta también es posible realizar ensayos de disipación para conocer las
presiones de agua en el suelo y la conductividad hidráulica (ASTM-D5778-07).
El cono utilizado permite medir la resistencia por punta qc y la resistencia por
fricción fs por medio de sensores de presión que transmiten la información a la
superficie a de manera inalámbrica.
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 Varillaje: son los distintos tipos de varillaje que sirven para la hinca del
piezocono. Éstos pueden ser de dos tipos, el primero se usa para hincar el
piezocono y el segundo se usa para encamisar la excavación en mayores
profundidades y evitar así que la fricción generada a lo largo de todo el varillaje
dificulte la penetración. En la figura se puede observar una fotografía de los dos
tipos de varillaje.
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 Sistema de hinca piezocono: el mecanismo de hinca del piezocono en el terreno
a través del varillaje es un sistema hidráulico montado encima de un vehículo
que posee un sistema de anclajes al terreno, con el fin de dar una reacción
suficiente que permita la hinca dentro del terreno. En la figura se puede observar
el vehículo que cuenta con un sistema hidráulico, no se permite una desviación
vertical muy alta ya que desviaciones grandes pueden resultar en una rotura del
sistema de varillaje que daría como resultado una pérdida del cono. Para esto
el penetrometro de cono cuenta con un sensor que indica de cuánto es la
inclinación.
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 Equipo de toma de datos: se encuentra en superficie, conectado a un computador
o a un sistema de adquisición de datos que mide, en tiempo real, los parámetros
del ensayo: qc, fs, u. En la figura se puede apreciar el sistema de adquisición de
datos del equipo.
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 Procedimiento de ensayo
 El primer paso que se realiza en un ensayo es anclar el vehículo al
terreno para que este pueda dar la reacción necesaria a la fuerza que se
genera al hincar el cono.
 Antes de empezar con la realización de la hinca es necesario preparar
el cono, de tal manera que se coloque grasa dentro del cono y la punta
para que tome las medidas de la presión de poros inducida de manera
correcta, en la punta del cono se debe saturar con grasa para que la
presión de poros realice un empuje en esta y de esta manera la grasa
lleva la información al sensor encargado de medir la presión de poros
inducida.
 A continuación, si se empieza con la hinca del piezocono a una velocidad
de 2 cm/s como lo indica la norma, el sistema de adquisición de datos
toma en tiempo real las medidas de qc, fs, u. Durante el proceso de hinca
constantemente se verifica que no ocurra inclinación en la punta ni a lo
largo del varillaje ya que se podría perder el cono donde se rompa a
causa de la inclinación, para esto el piezocono cuenta con un inclino
metro.

Interpretación del ensayo de piezocono
 Cálculos iniciales La resistencia del cono, 𝒒𝒄 la resistencia última
medida a la penetración. La resistencia a la penetración desarrollada
en el cono es igual a la fuerza vertical aplicada al cono dividida por el
área de la base del cono. En la ecuación (1) se muestra cómo se calcula.
𝑞𝑐 = 𝑄𝑐 /𝐴𝑐
(1)
En donde:
𝑞𝑐= la resistencia del cono (MPa, ton/ft2, kgf/cm2, o unidades de
esfuerzo adecuadas).
𝑄𝑐= fuerza aplicada sobre el cono (kN, ton, kgf). 𝐴
𝑐= área de la base del cono, 10 cm2.
 La resistencia total del cono corregida, 𝒒𝒕 : para calcular la resistencia
total del cono corregida, es necesario tener mediciones de presiones de
poros inducidas por la penetración medida en la posición 𝑢2 ( figura
20), la cual se ubica inmediatamente después de la punta del cono. Esta
corrección se hace debido a las presiones de poros que actúan en los
lados opuestos de la punta y el anillo de unión entre ésta y el resto del
cono (Campanella, Robertson y Gillespie 1986). En la ecuación (2) se
muestra como se calcula.
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𝑞𝑡 = 𝑞𝑐 + 𝑢2(1 + 𝑎2)
𝑞𝑡 = 𝑞𝑐 + 𝑢2(1 + 𝑎2)
(2)
En donde:
𝑞𝑡= la resistencia total del cono corregida (MPa, ton/ft2 , kgf/cm2 , o
unidades de esfuerzo adecuadas).
𝑢2= presiones de poros generadas inmediatamente después de la punta
del cono (tsf, kgf/cm2 , o unidades de presión adecuadas).
𝑎2= cociente del área neta. Constante según la calibración del
equipo.0.68
 La resistencia por fricción corregida 𝒇𝒕 : esta corrección se realiza
también debido a las presiones en la posición.
𝑓𝑡 = 𝑓𝑠 + 𝑏𝑛(𝑢2)
En donde:
𝑓𝑡= la resistencia por fricción corregida (MPa, ton/ft2 , kgf/cm2 , o
unidades de esfuerzo adecuadas).
𝑏𝑛= Constante según la calibración del equipo.0.0005
 Resistencia a la fricción en el fuste, 𝒇𝒔 : el componente de la resistencia
por fricción en el fuste del cono es igual a la fuerza de corte aplicada en
el fuste del cono dividido por el área de esa superficie. En la ecuación
(3) se puede observar cómo se calcula.
= 𝐴𝑠
𝑄𝑠/ 𝐴𝑠
𝑓𝑠 =𝑓𝑠𝑄𝑠
(3)
En donde:
𝑓𝑠= resistencia a la fricción en el fuste (kPa, ton/ft2 , kgf/cm2 , o
unidades de esfuerzo adecuadas).
𝑄𝑠= fuerza en el fuste de fricción (kN, ton, kgf, o unidades de fuerza
adecuadas).
𝐴𝑠= área del fuste. Constante del equipo
 Relación de fricción, 𝑹𝒇 la relación de resistencia a la fricción del
fuste𝑓𝑠 ,dividido la resistencia del cono, 𝑞𝑐 , medido en el medio del
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fuste de fricción y la punta del cono cuando estos se encuentran a la
misma profundidad, expresado en porcentaje. En la ecuación (4) se
muestra esta relación.
𝑅𝑓 = (( 𝑓𝑠/
𝑅𝑓
𝑓𝑠/𝑞𝑐
𝑞𝑐) )∗ ∗100
100
(4)
En donde:
𝑅𝑓= Relación de fricción, %
𝑓𝑠= resistencia a la fricción en el fuste (kPa, ton/ft2 , kgf/cm2 , o
unidades de esfuerzo adecuadas).
𝑞𝑐= la resistencia del cono (MPa, ton/ft2 , kgf/cm2 , o unidades de
esfuerzo adecuadas).
Para la determinación de la relación de fricción se requiere la obtención
de una resistencia del cono y una resistencia a la fricción en el fuste del
mismo punto de la masa del suelo. La punta del cono se toma como
referencia de profundidad. Una lectura anterior de la resistencia del
cono en la punta en profundidad en el punto medio del fuste de fricción
se utiliza para los cálculos. Para el piezocono de 10 cm2, el
desplazamiento estándar es de 100 mm.
 PERFIL ESTRATIGRÁFICO DEL SUELO
Una de las aplicaciones del ensayo de CPTU es dar un tipo de suelo según su
comportamiento y así obtener un perfil de todo el suelo. Esto basado en las mediciones
que realiza en terreno. Sin embargo no se puede esperar que el piezocono dé
predicciones exactas del tipo de suelo sobre la base de características físicas como
distribución de tamaños de grano, pero sí una guía para la caracterización mecánica
(resistencia, rigidez) del suelo (Lunne, Robertson y Powell 1997). La caracterización del
suelo mediante este ensayo se conoce como “Soil Behaviour type” (SBT).
El uso más común para el ensayo de CPT son los gráficos de (Robertson, Campanella y
Gillespie 1986), esto es con “Soil Behaviour type (SBT)”, que de forma grafica da una
interpretación del tipo de suelo presente. Esta tabla utiliza los parámetros básicos de la
CPT la resistencia del cono qt, y la relación de fricción, Rf. El cuadro es de carácter
mundial y puede proporcionar predicciones razonables del tipo de suelo el
comportamiento de los sondeos CPT hasta cerca 20m de profundidad. En la figura se
puede apreciar estos gráficos.
 .APLICACIONES
Desde el punto de vista geotécnico:
- Determinación del perfil estratigráfico del terreno .
- Evaluación de los parámetros geotécnicos de las capas
atravesadas .
- Determinación de la capacidad portante del terreno y asientos
frente a solicitaciones externas.
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5. VENTAJAS Y DESVENTAJA
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
6. OBSERVACIONES
 Se observa que este ensayo no es apto en un suelo compuesto por grava
 Se observa que se necesita de un alto inversión de capital
7. RECOMENDACIONES
 Se recomienda que se haga un previo sondaje del suelo para determinar si se
puede hacer el ensayo CPT/CPTU.
 Se recomienda contar con el personal adecuado para evitar perdidas
económicas.
8. CONCLUCIONES
Es un ensayo con alto porcentaje de exactitud en los resultados del laboratorio, debido
a su aplicación en el sitio. Y además podemos determinar la clasificación del perfil
estratigráfico del suelo según sus características mecánicas de comportamiento en el
sitio, resistencia, relación de poros y rigidez
9. ANEXOS
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https://docplayer.es/9113933-Universidad-nacional-de-ingenieria.html
https://www.youtube.com/watch?v=Cx8pffHyxCM&t=3768s
https://ciencia.lasalle.edu.co/cgi/viewcontent.cgi?article=1561&context=ing_civil
scribd.vdownloaders.com_informe-piezocono-cptu.pdf
file:///C:/Users/VILCASYSTEMS/Downloads/CPT-Guide-7th-Final-SMALL.pdf
file:///C:/Users/VILCASYSTEMS/Downloads/04%20(1).pdf
https://www.youtube.com/watch?v=HIsS8_lHq6M&t=51s