Identificar tipos de suelo a partir de un CPT: la clasificación de Robertson

Un ensayo CPT no mide tipos de suelo — mide resistencias. Aun así, todo asesor geotécnico dibuja mentalmente de inmediato un perfil del suelo: turba, arcilla, arena. Es posible porque la combinación de resistencia por punta y fricción da un patrón reconocible para cada tipo de suelo. El método más conocido para formalizarlo es la clasificación de Robertson.

¿Qué mide en realidad un ensayo CPT?

En un ensayo de penetración estática (CPT) se hinca un cono en el terreno a velocidad constante. Se registran, como mínimo, dos magnitudes:

• la resistencia por punta qc (MPa): la presión sobre la punta del cono;
• la fricción lateral fs (MPa): la resistencia al corte a lo largo del manguito de fricción justo por encima de la punta.

De esas dos se obtiene la razón de fricción Rf = fs / qc × 100%. Ese número es la clave del tipo de suelo: la arena da una qc alta con poca fricción (Rf ≈ 0,5–1%), la arcilla una qc baja con relativamente mucha fricción (Rf ≈ 3–5%) y la turba una qc muy baja con mucha fricción (Rf > 5%).

La clasificación de Robertson (SBT)

Robertson lo plasmó en el conocido gráfico Soil Behaviour Type (SBT): qc representada frente a Rf, dividido en zonas que representan cada una un tipo de comportamiento del suelo. La variante no normalizada (Robertson 2010) usa el índice SBT Isbt y distingue, entre otras:

• Zona 2 – turba y material orgánico;
• Zona 3 – arcilla a arcilla limosa;
• Zona 4 – mezclas limosas: limo arcilloso a arcilla limosa;
• Zona 5 – mezclas arenosas: arena limosa a limo arenoso;
• Zona 6 – arena limpia a arena limosa;
• Zona 7 – arena gravosa a arena densa.

Importante tenerlo presente: el método clasifica el comportamiento del suelo, no la granulometría. Una arcilla muy sobreconsolidada puede «comportarse» como limo. Para un dictamen de cimentación, ese comportamiento suele ser precisamente lo que quieres saber.

¿Y si no hay datos de fricción?

Los ensayos más antiguos — sobre todo los escaneos digitalizados — contienen a menudo solo la resistencia por punta. Entonces no se puede aplicar Robertson. Sí dan una indicación las reglas empíricas para los suelos neerlandeses:

• qc < 0,5 MPa: turba o material orgánico;
• qc 0,5 – 1,5 MPa: arcilla;
• qc 1,5 – 5 MPa: arcilla limosa o arena arcillosa;
• qc 5 – 15 MPa: arena suelta a medianamente densa;
• qc > 15 MPa: arena densa.

Atención: sin la razón de fricción no se puede distinguir con fiabilidad entre arcilla firme, limo y arena suelta. Usa un perfil basado solo en qc como primera indicación, no como perfil del suelo definitivo.

Obtén tú mismo un perfil del suelo de tu ensayo

El CPT Converter hace esta clasificación automáticamente. Carga un archivo GEF y, junto a los gráficos de qc y Rf, obtendrás un perfil del suelo según Robertson (o, sin datos de fricción, según las reglas empíricas de qc), con leyenda incluida. Un escaneo digitalizado también recibe la misma vista tras la digitalización, en la pestaña Gráfico y perfil de suelo.

Del perfil del suelo al cálculo

El perfil del suelo determina qué capas son portantes y dónde aparece fricción negativa. En combinación con la resistencia por punta, constituye la base de la capacidad portante de pilotes según la NEN 9997-1, el anexo nacional neerlandés del Eurocódigo 7. Por qué qc es tan determinante en ese cálculo lo explicamos en el artículo sobre la resistencia por punta y el cálculo de pilotes.