La capacidad de carga-soporte última de una cimentación, así como la capacidad
de carga admisible basada en consideraciones de asentamiento tolerable, se
determinan efectivamente con la prueba de carga en campo. A ésta se le llama prueba
d carga de placa (ASTM, 1982; designación de la prueba: D-1194-72).
Las placas
usadas para pruebas de campo son usualmente de acero y de 25 mm (1 pulgada) de
espesor y de 150 mm a 762 mm (6 pulg a 30 pulg) de diámetro. Ocasionalmente se
usan también placas cuadradas de 305 mm X 305 mm (12 pulg X 12 pulg).
Para realizar una prueba de placa de carga, se excava un agujero con un diámetro mínimo 4B (B diámetro de la placa de prueba) a una profundidad de Df (Df = profundidad de desplante de la cimentación propuesta). La placa se coloca en el centro del agujero. La carga se aplica a la placa por pasos, aproximadamente de un cuarto a un quinto de la carga última estimada, por medio de un gato. Un diagrama esquemático del arreglo de la prueba se muestra en la figura 4.3la. Durante cada etapa de aplicación de la carga, el asentamiento de la placa se mide con extensómetros. Por lo menos una hora debe transcurrir entre cada etapa de aplicación de la carga. La prueba debe conducirse hasta la falla, o por lo menos hasta que la placa se haya asentado 25 mm (1 pulg). La figura 4.32 muestra la naturaleza de la curva carga-asentamiento obtenida de tales pruebas, de la cual se determina la carga última por área unitaria.
Para pruebas en arcilla,
La ecuación (4.6 1) implica que la capacidad de carga última en arcilla es virtualmente independiente del tamaño de la placa.
Para pruebas en suelos arenosos,
Figura 4.31 Prueba de la placa de carga (a) arreglo de la prueba (b) naturaleza de la curva carga-asentamiento.
FIGURA 4.32 Comparación de los resultados de pruebas de
campo con la Ec. (4.64) (según D’Appolonia y otros, 1970)
La relación anterior se basa en el trabajo de Terzaghi y Peck (1967). La figura 4.32 muestra una comparación de varios resultados de pruebas de campo a gran escala con la ecuación (4.64). En base a la comparación, puede decirse que la fórmula da aproximaciones bastante buenas.
Housel (1929) propuso un procedimiento diferente para determinar la capacidad de carga-soporte de cimentaciones superficiales en base a consideraciones de asentamientos:
1. Se requiere encontrar las dimensiones de una cimentación que soporte una carga Q0 con un asentamiento admisible Se(adm).
2. Realizar dos pruebas de placa de carga con placas de
diámetros B1 y B2.
3. De las curvas carga-asentamiento obtenidas en el paso 2,
determine las cargas totales sobre las placas (Q1 y Q2) que corresponden al
asentamiento Se(adrn). Para la placa no. 1, la carga total se expresa como
Similarmente, para la placa no. 2
Los valores de m y n se determinan resolviendo las
ecuaciones (4.65) y (4.66).
4. Para la cimentación por diseñarse,
Como Q0 m y n son
conocidas, la ecuación (4.67) se resuelve para determinar el ancho de la cimentación.
