cimentaciones en rocas… que aguantan más de lo que nos dice según quien

Lo primero fue el principio… y allí no había nada… ni siquiera una mísera presión intersticial negativa… y después… sí, vale, después vino el SPT… pero no me refiero al SPT (hoy tampoco…)

… después hubo un tiempo en el que nadie sabía que existiría un día algo que se llamaría “el criterio de rotura de Hoek – Brown”.

… hubo un tiempo en el que tampoco nadie se imaginaba que llegaría el día en que conoceríamos el método de Serrano y Olalla para determinar las cargas admisibles de cimentaciones en roca basándonos en un criterio de rotura no lineal.

… incluso hubo un tiempo, comprendido entre el big bang y el día que se publicaron el CTE y la guía de cimentaciones para obras de carreteras, en el que apoyábamos en roca sin miedo, sin temor.

y después llegaron todas esas cosas, todas esas normas y todos esos criterios… y pareció que habíamos descubierto que durante todos los años precedentes habíamos sido unos inconscientes por pensar que las rocas aguantan…. ¡¡¡¡mucho!!!!

¿inconscientes? … o puede que no tanto ¿no?

… y es que yo me pregunto, cada vez que de un tiempo a esta parte tengo que justificar una tensión admisible de servicio encima de una margocaliza algo fracturada para un proyecto de carreteras, y cada vez que la supervisión entiende que TODO hay que justificarlo según la guía de cimentaciones dichosa (que es una guía, no una norma), y cada vez que un OCT me dice que recomiendo tensiones que sobrepasan lo que dice el CTE (que en su contenido habla de “métodos de verificación”, no de “métodos que van a misa”), me pregunto, digo… ¿cuantas patologías habíamos conocido en aquellos tiempos debidas a problemas con cimientos en roca? ¿fueron tantas?… entonces, ¿a cuento de qué nos hemos vuelto TAN conservadores?

el mismo CTE proclama que una forma perfectamente admisible de diseñar en geotecnia es lo que llamamos “métodos prescriptivos”… y años ha… ya teníamos métodos prescriptivos bastante sancionados por la práctica… bueno, no los teníamos nosotros… los tenían los ingleses, los franceses o los americanos, y nosotros los fusilábamos en nuestros informes… y quedaba bien referirse al CP-no-sé-qué-número-era…

repasando todo esto (y buscando convencer a un incrédulo supervisor) he recuperado un “manual del ingeniero” que hoy también es del ejército americano (ah… y también está firmado por “the commander”… ualaaaaaaaa): el ínclito Rock Foundations del US Army Corps of Engineers, del año 1994.

por lo que toca a la resistencia del macizo respecto a la cimentación, el manual en cuestión aboga (lo normal en aquellos tiempos) por plantear un criterio de rotura lineal. Y en lo que a la deformación se refiere, plantea la estimación del módulo de deformación a partir del módulo de la roca intacta, corrigiéndolo mediante un factor dependiente de la “calidad” (el RQD, el RMR o la Q, vamos) típica del macizo; a parte también se mencionan los ensayos “in situ” (presiómetros y demás) para una determinación directa… pero eso ya empieza a ser caro… determinado el módulo característico, la deformación se estudia a partir de los criterios elásticos de toda la vida.

 

fácil, ¿eh?

ah… una pequeña joya … hay una formulilla con la estimación de la cohesión pésima del macizo a partir del RMR, qu y fi (!!!)

por lo demás, el resto de capítulos encontramos cuestiones referidas a la mejora del macizo donde se cimienta, cosas relativas a anclajes en roca, curiosidades sobre cimientos en zonas con minas soterradas (como afrontar la incertidumbre), problemas de expansividad (para esto mejor referirnos al manual de CHEN, una joya de la que mejor ocuparse otro día.)

y otra joya perdida, ya al final, son las tablas para estimar lo favorables o desfavorables que son las discontinuidades del macizo respecto a la excavación de un túnel en función de su orientación, cosa que viene citada en multitud de artículos y manuales, pero que cuesta localizar.

 

digo yo… ya puestos… pongamos una traducción del abstract…

El manual proporciona un estándar mínimo que se utilizará para la planificación de un diseño satisfactorio de cimentaciones en roca en condiciones habituales. El capítulo 2 presenta una discusión sobre las consideraciones del diseño y del factor de seguridad. El Capítulo 3 proporciona una orientación sobre las técnicas y procedimientos de investigación “in situ” y procedimientos. El Capítulo 4 ofrece una orientación sobre la caracterización del macizo rocoso y esquemas de clasificación. Los capítulos 5 y 6 proporcionan una orientación sobre las áreas temáticas relacionadas con la deformación del apoyo del cimiento y el agotamiento de la capacidad de la cimentación que la deformación conlleva, respectivamente. Los capítulos 7 y 8 proporcionan una orientación sobre la evaluación de la estabilidad al deslizamiento de las estructuras de gravedad y taludes de excavación en macizos rocosos, respectivamente. El Capítulo 9 proporciona una guía para el diseño de sistemas de anclaje en rocas. El capítulo 10 aporta una orientación sobre la selección correcta de la instrumentación geotécnica. Los capítulos 11 y 12 discuten sobre consideraciones de construcción y temas especiales, respectivamente.

Condiciones inusuales del emplazamiento o de la solicitación del cimiento pueden requerir procedimientos de análisis y diseño más sofisticados, que están fuera del alcance de este manual.

acaba uno concluyendo, cuando compara resultados, que si se confía en los criterios de los miliares americanos de años ha, las rocas aguantan mucho más y mejor de lo que nos dicen nuestros códigos y guías modernos … qué cosas tiene eso de la geotecnia ¿verdad?

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geomallas y geomateriales… para qué sirven y para qué NO sirven

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Hay cosas que tienen una mala fama inmerecida o están rodeadas de prejuicios… cuanto menos en este país (o cuanto menos, para la gente con la que trabajo): las estabilizaciones con cal… el hacer los estudios geotécnicos por fases (no digamos ya el método observacional)… o el gastar en ensayos de laboratorio (eso ya es harina de otro costal).

Sin embargo, hay otras que parecen el remedio a todos los males (no… no me refiero al SPT… que también, pero hoy no…), como por ejemplo, los gesintéticos, las geomallas, los geotextiles… florituras de la técnica (y en ocasión de la semántica) que parecen indicadas para resolver tanto un roto como un descosido. Y no es que yo les tenga nada en contra… nada más lejos de mi intención asemejar tal cosa… pero es que cuando uno ve que se recomienda un geosintético como la solución al mal comportamiento de un relleno antrópico infraconsolidado (dígase un vertedero) que los suyo es que asiente a peso propio… pues es que ya me da que pensar…

Estando ya todo escrito en este mundo, bien valdría la pena referirse hoy a una “technical letter” del Cuerpo de Ingenieros de la Army de los EEUU, que es de libre distribución (estos militares americanos bien podrían distribuir más de estas cosas y menos de otras), y que nos enseña que las geomallas – aplicadas al diseño de firmes – van pero que muy bien para mejorar la resistencia a cortante de una mala explanada… pero no pensemos que poniendo un plástico nos podemos olvidar de la deformación de la subrasante.


En resumen, la cosa vienen a decir lo que sigue (y traduzco directamente del abstract)…

Los ingenieros continuamente se enfrentan con el mantenimiento y desarrollo de la infraestructura (aquí la llamamos explanada) del pavimento con recursos financieros limitados. El diseño del pavimento y las prácticas tradicionales de construcción requieren materiales de alta calidad para el cumplimiento de las normas de construcción (y sobre todo, diría yo, para el cumplimiento de las expectativas que ponemos en los firmes). En muchas zonas del mundo, no están disponibles o son escasos los materiales de calidad (se entiende que nos referimos a materiales tipo suelos o similares). Debido a estas limitaciones, los ingenieros se ven obligados a buscar alternativas de diseño utilizando los materiales (suelos) disponibles (de mala calidad), ayudándose con productos comerciales (digamos “fabricados”) e innovando en el diseño.

Los geosintéticos son una solución de esta categoría: incluyen una gran variedad de productos (habitualmente compuestos poliméricos) y están diseñados para mejorar los proyectos geotécnicos y de transporte. Los geosintéticos realizan, al menos, una de estas cinco funciones: separación, refuerzo, filtración, drenaje y contención. Una categoría de geosintéticos en particular, las geomallas, ha ganado la aceptación cada vez mayor en la construcción de carreteras. Extensos programas de investigación llevados a cabo por el Centro de Investigación y Desarrollo del Ejército de los EE.UU. (ERDC) y las agencias no militares, han permitido mejorar el diseño y orientar la construcción de pavimentos en los que se incluyen geomallas. Este documento describe el uso de geomallas en los sistemas de pavimento flexible, incluyendo gráficos de diseño, especificaciones de productos, y presenta ciertas recomendaciones para la construcción.

La pregunta… ¿para cuando una instrucción 6.1 I.C. de firmes con algo sobre geomallas?.

P.s. llama la atención de la antefirma del documento… «for the commander»… ualaaaaa…

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porqué COEFICIENTE de balasto, y NO módulo de balasto

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esta es una pequeña batalla personal (o una cabezonería, también hay que decirlo) en la que llevo aaaaaaaaaños y años… un día sí y otro también, hay quien, obligado por cierta CYPEdependencia (con todo mi cariño a los amigos de CYPE, a los que tengo en gran estima), me solicita le defina el «módulo de balasto del terreno» para diseñar una losa, una pantalla…

el objeto último es establecer (no lo perdamos de vista) un modelo de interacción estuctura – terreno

y yo dale-que-te-pego con la cantinela de que lo del balasto NO es módulo, que es COEFICIENTE…

y como cualquier cosa que escriba aquí servidor ya la han escrito antes, y de forma más precisa, más elegante y con mejores palabras, dejo aquí constancia de lo que al respecto dice el profesor Jean-Louis Briaud (donante, prolífico y eficientísimo actual presidente de la ISSMGE, que por cierto es tejano, y no francés… o cuanto menos, es profesor de la A&M University de Texas, además de socio de una importante asesoría financiera, que imagino que es de donde le vendrá el pastón que ha puesto en la ISSMGE… no va a ser de la geotecnia, ; )… uy, que pierdo el hilo… ¡¡ya me estoy yendo a los derroteros de siempre!!) lo que dice, digo, el prof. Briaud en una ponencia referida al concepto de «módulo» aplicado a los suelos… su reflexión sobre el coeficiente de balasto está al final, y bien vale una lectura a todo lo que la antecede.

un breve abstract del artículo viene a ser…

…El módulo de un suelo es uno de los parámetros del suelo más difícil de estimar, porque depende de muchos factores. Por lo tanto cuando se dice por ejemplo: «El módulo de este suelo es de 10,000 kPa», inmediatamente debemos preguntarnos: «¿Cuáles son las condiciones asociadas a este número?». El artículo versa sobre algunos de los factores que influyen de forma esencial en la estimación del módulo del suelo (sea cual sea al que nos refiramos). No pretende ser un discurso académico exhaustivo, sino más bien un primer paso para entender el complejo mundo de los módulos del suelo. En una primera parte se define el concepto mecánico y geotécnico del módulo del suelo. En una segunda parte se describen los factores relacionados con el estado del suelo que determinan el módulo. En una tercera parte se discuten los factores relacionados con el proceso de carga y su relación con el módulo. En cuarto lugar se presentan algunas aplicaciones de los módulos del suelo (yo prefiero decirlo en plural, que de modulos hay muchos). Y en las quinta y sexta partes el módulo del suelo se compara con el concepto de rigidez y con el coeficiente de balasto, respectivamente.

 

para acabar, y con la intención de relativizar (nunca mejor dicho) el tema, os dejo una maravillosa tira de Calvin, mi héroe numberguan… porque ¿qué más da llamarle coeficiente o módulo, si total lo que cuenta es meter un número en un imput de una aplicación?… ¿verdad que es lo que estás pensando?

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modelos de elementos finitos y parámetros del terreno obtenidos mediante ensayos «in_situ»… un matrimonio no siempre de conveniencia

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Me llega el siguiente mensaje de la SEMSIG…

Antonio Gens ha recibido el «Outstanding Contributions Award», el máximo galardón que otorga la International Association for Computer Methods and Advances in Geomechanics (IACMAG). El premio fue entregado durante la 13 Conferencia Internacional de IACMAG celebrada en Melbourne (Australia).

La cita del premio dice: «For his seminal and outstanding contributions to the development of Geomechanics particularly in the areas of constitutive modelling of unsaturated soils, bonded soils and other geomaterials, development of formulations and computer codes for multi-physics coupled analyses and application of numerical methods to landmark projects of geotechnical engineering».

Lo leo… y me felicito de que en este país – y especialmente, en esto de la geotecnia -, y aunque no sé como ni con qué ánimos, haya quien sea capaz de sobreponerse al cúmulo de despropóstios (por no decir otra cosa, que hoy me muerdo la lengua) que impera por estos pagos…

Por suerte, el caso de A. Gens no es el único… y no voy a hacer aquí una lista, pero vien bien de vez en cuando recordar que perviven referentes en lo de «hacer las cosas como hay que hacerlas, por el mero hecho de que, así, están bien hechas» (la frase original no es así exactamente, pero la intención es ir parafraseando al Eastwood en Letters from Iwo Jima, … qué gran obra donde las haya…)

bueeeeeno… no nos pongamos transcendentales… a todo esto, y hablando de elementos finitos (tan de moda últimamente) me he animado a colgar esta publicación (descargada de la web del Dpto de Transporte de Florida, que aporta una visión crítica (y siempre necesaria) a nuestra voraz filia numérica, y nos recuerda que la fiabilidad todo análisis geotécnico, por mucho que tus algoritmos sean guapos-de-la-muerte… radica para empezar en los datos de entrada.


resumo a continuación los contenidos del artículo…

F.C. Townsend, J. Brian Anderson, y Rahelison Landy
Departamento de Transporte de Florida, RPWO-14
Diciembre 2001

El propósito de este estudio fue (no olvidemos que tiene diez añitos a fecha de hoy) dar una visión crítica a los métodos de ensayo «in-situ (SPT, CPT, DMT, y PMT) como un medio para la obtención de los parámetros de entrada de modelos constitutivos en cálculo mediante FEMs. La primera parte de la investigación compara los parámetros obtenidos de los ensayos “in situ” con los obtenidos del ensayo triaxial para tres localizaciones: Arroyo de Saunders, vertedero de residuos Archer, y Centro de Recreación SW. Las pruebas triaxiales en estas arenas se utilizaron para desarrollar parámetros de referencia (quizir «inputs»). Estos parámetros se verificaron mediante la simulación de las pruebas triaxiales con dos códigos de elementos finitos (Plaxis y PlasFEM). A partir de estas comparaciones, se extrajeron las siguientes conclusiones:

– existe una excelente relación entre las simulaciones FEM y los resultados del ensayo triaxial en cuanto a curvas de tensión-deformación (guay)

– Los modelos de endurecimiento (Plaxis – Hardening Soil y PlasFEM – Sandler Dimaggio) simularon el comportamiento no lineal mejor que el modelo de Mohr-Coulomb o de Drucker-Prager (a diez años vista, esto se veía venir…)

– En general, se aprecia mala correlación entre los valores del módulo del ensayo triaxial (E50) respecto a los estimados de los ensayos DMT y PMT (en descarga), y simulaciones FEM de PMT. Es necesario aumentar los valores E50 triaxial por Ω = 1.3078e0.0164pl, para la cual R2 = 0.8515 (no está mal, pero tampoco es una virguería de correlación) donde Ω es el módulo triaxial E50 multiplicador y pl es la presión límite del presiómetro tipo PENCEL (presiómetro que por aquí no es que sea muy popular).

La segunda fase de este estudio consistió en predecir las deformaciones de un muro de tablestacas en voladizo (caso de descarga), y las deformaciones de una zapata superficial de 2 m de diámetro (caso de carga). Los métodos de análisis convencionales se compararon con los ensayos «in-situ” utilizando parámetros de entrada derivados de FEM. Las conclusiones fueron:

– Los análisis convencionales (CWALSHT) infravaloran las deformaciones del muro de forma no conservadora, mientras que las desviaciones del muro fueron predichas con precisión mediante el modelo de endurecimiento del suelo (hardening soil) con parámetros de entrada estimados a partir de correlaciones del SPT y de los valores obtenidos de la curva del PMT.

– Es fundamental conocer el historial de tensión de un perfil de suelo, es decir, la OCR o la presión de preconsolidación, para realizar cualquier previsión de asentamiento, ya sea usando métodos de elementos finitos o convencionales (bueno, hacía 50 años ya lo decía Casagrande…)

– De los métodos convencionales para la estimación de los asentamientos (CSANDSET), sólo el SPT (usando los métodos de d’Appolonia, o de Peck – Bazaraa) proporciona estimaciones razonables de los asentamientos observados.

– El método convencional de DMT, que correlaciona los valores de OCR, sobrestima ligeramente los asentamientos medidos.

– Y esta es buena: Ninguno de los ensayos “in situ” (SPT, CPT, DMT, y PMT), proporciona parámetros de entrada satisfactorios, tales que aplicados en modelos FEM (Mohr-Coulomb o de endurecimiento del suelo – hardening soil), predigan con exactitud los asentamientos de cimentaciones superficiales.

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CONSTRUMAT: jornada COLGEOCAT sobre estudios geotécnicos

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El Col·legi de Geòlegs de Catalunya nos propone asistir en Construmat a una sesión de interesantes ponencias (los ponentes bien lo valen), que tratan sobre la necesaria calidad que han de cumplir los estudios geotécnicos si pretendemos que los mismos cumplan con sus dos funciones primordiales:

– asegurar la seguridad estructural y la funcionalidad de la obra en lo que a los aspectos que relacionan la misma con el terreno se refiere.

– aprovechar tanto como se debe los recursos que nos brinda el terreno para reducir en la medida de lo posible los costes de la cimentación (y elementos estructurales afines), con el fin de hacer una edificación más sostenible: ¿porqué diseñar cimientos con tensiones de servicio incomprensiblemente reducidas, si no es por desconocimiento?

Esta sesión está dirigida especialmente a promotores, proyectistas y directores de obra, en tanto que usuarios finales del estudio geotécnico, y clientes cuya exigencia debe ser el primer factor que prime la necesaria calidad del mismo.

Aquí os dejo un link desde el que podéis descargar el programa y el trámite de inscripción.

http://www.geosuport.com/web/pdf/seguridad_geológica.pdf

f.

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GeoVentayol… un blog a no perder de vista

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Albert Ventayol se ha animado también a poner su grano de arena en esto de colgar en lo etéreo del cyberespacio aquellas cosas que a uno le vienen a la cabeza… y conociendo lo bien amueblada de la suya, nos promete un blog que a buen seguro merecerá la pena seguir, tanto si nos interesa esto de la geotecnia, como si somos amantes de los viajes y la fotografía.

podéis seguirlo en la siguiente URL

http://geoventayol.blogspot.com/

ánimo y constancia Albert, y gracias por tu tiempo

f.
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Generador de precios CYPE, para tener un marco de referencia sobre estudios geotécnicos. Comentarios, ideas y sugerencias.

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Es posible que haya quien, ante la necesidad de contratar un estudio geotécnico, y en lugar de pedir tres o veinte ofertas (nota al margen: si Usted es de los que piden las ofertas, por favor, notifique su decisión de contrato a los ofertantes que no hayan sido agraciados… después de dedicar un buen ratillo que se echa en elaborar una oferta como se debe, siempre se agradece saber por dónde mejorarla para la próxima vez)… ¿por donde iba? ah, sí… también hay quien para comparar precios, o para tener una referencia acude a aplicaciones de uso frecuente en la ingeniería y la arquitectura, como el Generador de Precios de CYPE, que para más mérito… ¡¡¡ es graaaatis !!!

en el capítulo dedicado a «control de calidad y ensayos» encontraremos una entrada para dimensionar y valorar nuestro estudio geotécnico.

la idea es buena, como en general lo es todo el generador de precios… claro que a ojos de un maniático todo es mejorable… y después de un repasillo he encontrado algunas cosillas… resumo a continuación el tema, introduciendo al paciente lector (y ahora pienso en el atribulado autopromotor que ha llegado a este recóndito mundo de los estudios geotécnicos) en la azarosa situación de…

¿cómo contratar un puñetero estudio geotécnico y no morir en el intento? (o que a uno no le levanten la camisa… o le vendan gato por liebre… o penetro por sondeo para el caso)

Introducción y antecedentes:

La promulgación de la Ley de Ordenación de la Edificación generalizó en su día la incorporación del estudio geotécnico al proyecto de construcción en el ámbito de la edificación española. Esta incorporación se produjo entonces sin un marco normativo específico que regulara los contenidos mínimos y las necesarias garantías de calidad del estudio del terreno: la geotecnia de este sector productivo adolecía de la falta de una norma básica que regulara su desarrollo. Por este motivo, la eclosión del mercado de los estudios geotécnicos acaecida durante la primera mitad de la pasada década, comportó una enorme disparidad en los estándares de calidad, en los costes de producción, y en los precios de mercado, que en gran medida ha sido difícil de comprender para el usuario (sea promotor, proyectista o director de obra…)

La entrada en vigor del Código Técnico de la Edificación resolvió dicho déficit de normativa técnica, regulándose por primera vez y de forma explícita los aspectos relativos al estudio del terreno en la edificación.

La aplicación del Documento Básico “Seguridad Estructural – Cimientos” no ha solventado, sin embargo, el problema que representa la imposibilidad de comprender, por parte del usuario, en qué se traducen las diferencias económicas que llegan a darse entre diferentes estudios geotécnicos, y qué consecuencias tienen sobre la seguridad final de la obra y, muy especialmente, sobre los costes de la misma.

La difusión de una aplicación informática sencilla, intuitiva y amigable como el Generador de Precios de CYPE puede contribuir a mejorar la comprensión, por parte del usuario final del estudio geotécnico, sobre la relación entre el precio del servicio y los mínimos de calidad que debe cumplir el estudio del terreno para garantizar que satisface los requerimientos de un proyecto de edificación.

Esta propuesta de revisión técnica pretende aportar elementos de mejora al Generador de Precios CYPE en su apartado dedicado al estudio geotécnico, con la finalidad de permitir al usuario una valoración económica personalizada de los trabajos de reconocimiento, de laboratorio y de asistencia técnica, basada en sencillos criterios objetivos y contrastables.

Datos previos de la parcela a estudiar:

Los datos generales que la aplicación considera para el dimensionamiento de un estudio geotécnico son prácticamente coincidentes en su mayoría con los que se asumen para el resto de partidas del proyecto, quedando especificados en la definición preliminar de la construcción.

No obstante, convendría considerar algunos aspectos adicionales, que influyen en gran medida sobre los costes de ejecución de los reconocimientos, siendo éstos los derivados de las condiciones de accesibilidad del solar. Téngase en cuenta que de las mismas depende el tipo de sonda que es más favorable utilizar:

– En caso de solares con acceso llano y sin restricciones de transitabilidad, es factible el uso de sondas dispuestas sobre vehículos aptos para el tránsito rodado (desde camiones a todoterrenos), cuyos costes de perforación y sobre todo de movilización en general son los más favorables, al permitir el porte de los equipos, los medios auxiliares y del personal en un mismo vehículo – sonda.

– En caso de solares con pendientes significativas o con problemas de transitabilidad (firmes blandos por presencia de humedad muy alta en el suelo, por drenaje deficiente de la parcela…) se hace necesario considerar la necesidad de maquinaria también autoportante, pero dotada de elementos motrices especiales (orugas, ruedas especiales…) Los costes de sondeo para estos equipos son superiores, debido a que se requiere un vehículo de transporte independiente para su llegada a la obra, siendo necesaria la presencia de un segundo vehículo de apoyo, destinado a la movilización de equipos auxiliares y del personal de obra.

– Cabe finalmente considerar la necesidad, cada vez más frecuente en zonas urbanas consolidadas, de realizar el estudio geotécnico en emplazamientos ocupados por estructuras antiguas pendientes de derribo, en los cuales es imprescindible contar con maquinaria muy ligera y con gálibos de trabajo reducidos (no superiores a 3 m), para los cuales los costes de perforación son aún superiores a los del caso anterior.

En función de lo expuesto, se recomienda introducir en la aplicación un ítem adicional que permita al usuario distinguir entre:

– Solar sin restricciones de acceso para vehículos de más de 10 Tn.

– Solar con dificultades de transitabilidad (pendientes, firme deficiente) requiriendo sondas propulsadas con orugas o ruedas especiales.

– Parcela pendiente de derribo o en condiciones de gálibo restringido.

Con el fin de trasladar las diferencias de coste que implica el uso de equipos especiales, se recomienda para el primer caso adoptar los precios unitarios base de la aplicación. Para el segundo se recomienda incrementar un 100 % el coste de la movilización de equipos, así como suplementar en un 15 % los costes de las diferentes partidas de perforación y ensayos “in situ”. En el tercer caso se recomienda considerar el coste de movilización especificado para el caso 2, y contemplar un incremento del 30 % respecto al primero para las partidas de perforación y ensayos “in situ”.

Entidad de la edificación y número mínimo de reconocimientos:

El Código Técnico de la Edificación establece de forma estricta el número mínimo de reconocimientos en función de dos parámetros de sencilla estimación:

– La dimensión en planta del edificio, dato deducible de las premisas que la aplicación solicita al usuario sobre la superficie ocupada por el edificio y el número de plantas, de la cual se obtiene el área ocupada por la construcción (“A”).

– La bondad de las prestaciones geotécnicas del emplazamiento, valorada en función de las expectativas de cimentación locales, que puede ser incorporada en la aplicación de forma sencilla.

Se propone sistematizar la previsión sobre las prestaciones geotécnicas del subsuelo en función de la estimación de cimentación habitual en el entorno de la parcela (o la previsible en la parcela en cuestión) consistente en:

a. terreno del grupo T1 – edificios cimentados mediante elementos aislados (zapatas aisladas o continuas) con tensiones de servicio del cimiento moderadas o altas (> 150 kPa).

b. terreno del grupo T2 – edificios cimentados mediante elementos aislados con tensiones de servicio del cimiento bajas (< 150 kPa), o bien apoyados sobre cimientos semiprofundos.

a. terreno de los grupos T2 – T3: edificios cimentados sobre losas continuas o cimientos profundos, o suelos con problemas geotécnicos significativos (expansividad, colapso, rellenos antrópicos muy significativos, zonas con problemas de estabilidad global, suelos de alta deformabilidad…) que requieran de soluciones de cimentación específicas.

Estableciendo el tipo de construcción y el grupo del terreno, se establece la distancia máxima (“dmáx”) entre reconocimientos (a partir de la tabla 3.3 del DB SE-C). Considerando que cada punto de reconocimiento es representativo de un área circular cuyo radio representa la mitad de dicha distancia máxima, se obtiene el número de reconocimientos prescritos (“n”) de la siguiente expresión:

n = A / [ pi (dmáx /2)^2 ]

La partida presupuestaria referida a la movilización, traslado de maquinaria y emplazamientos en puntos de reconocimiento se determinará como sigue:

– Movilización de maquinaria por estudio: 1 unidad.

– Emplazamientos en puntos de reconocimiento: n – 1

La medición de emplazamientos se aplicará exclusivamente a los sondeos mecánicos, no así en caso de ensayos de penetración que puedan substituir a sondeos.

Tipo de materiales a reconocer:

De forma acertada, la aplicación propone al usuario una estimación del tipo de terreno que será objeto del reconocimiento, pues los costes de sondeo varían de forma significativa en función del material tratado.

Sería recomendable, para unificar terminología y adaptarla a la tarificación habitual de los estudios geotécnicos, dividir dicha clasificación como sigue:

– suelos

o arcillas (en general, suelos coherentes)
o arenas (en general, suelos no coherentes)
o rellenos

– gravas y bolos

– roca blanda a media (pizarras, esquistos, margas, areniscas y conglomerados de competencia media, rocas ígneas alteradas…)

– roca dura (granitos, gneises, conglomerados y areniscas de alta competencia…)

De tenerse un conocimiento algo detallado sobre la geología local, sería muy deseable que el usuario pudiera establecer una ponderación sobre las diferentes tipologías de materiales a reconocer, trasladando la misma a las mediciones que la aplicación establece sobre los sondeos.

En caso de no disponer de dicha información, por omisión conviene considerar de forma genérica la perforación en suelos como norma general, e incorporar la perforación en gravas en un rango del 20 % al 30 % para prever el coste de la posible incertidumbre que pueda darse por la presencia de terrenos cuyo precio de perforación sea superior al de los suelos.

Condiciones geotécnicas previsibles en el emplazamiento y la profundidad mínima del reconocimiento:

El DB SE-C considera, con mucho acierto, que conjuntamente con la entidad de la estructura proyectada, el parámetro que define en su planificación a la campaña de reconocimiento es la solución de cimentación que habitualmente se toma en consideración en el entorno local donde se sitúa el proyecto, así como ciertas particularidades referidas a problemas de índole geotécnico que pueden preverse en ocasiones.

En tal sentido, se establecen unos ratios mínimos de reconocimientos en función de las distancias máximas aceptables entre puntos a reconocer, así como de las profundidades mínimas a alcanzar en dichos puntos.

Es posible sistematizar adecuadamente la previsión de campaña escogiendo entre las siguientes variables:

– Según el tipo de cimentación habitual en el entorno de la parcela (o la previsible en la parcela en cuestión) consistente en:

a. elementos aislados (zapatas aisladas o continuas).

b. elementos aislados en cimentación semiprofunda.

c. losas continuas o cimentaciones profundas

– Según el tipo de material sobre el que se cimienta:

1. suelos

2. roca (entendida como un substrato competente, cuya resistencia es con fiabilidad muy superior al rango de solicitación inducido por la cimentación, y en el cual las deformaciones provocadas por el edificio son desestimables.)

Puede establecerse de forma genérica la siguiente profundidad de estudio (P):

P = Ns • 3 m + H

Siendo

Ns: número de plantas sótano previstas (por debajo de la rasante del solar en el momento en que se realiza el reconocimiento).

H: profundidad bajo la cota de explanación, dependiendo de las expectativas de cimentación, proponiéndos:

H = 7 m para el caso “a-1” en edificios de menos de cuatro plantas.

H = 9 m para el caso “a-1” en edificios de cuatro a diez plantas.

H = 10 m para el caso “b-1” en edificios de menos de cuatro plantas.

H = 12 m para el caso “b-1” en edificios de cuatro a diez plantas.

H = 15 m para el caso “c-1”

H = 3.5 m para el caso “a-2” en edificios de menos de cuatro plantas.

H = 5 m para el caso “a-2” en edificios de cuatro a diez plantas.

H = 6.5 m para el caso “b-2” en edificios de menos de cuatro plantas.

H = 8 m para el caso “b-2” en edificios de cuatro a diez plantas.

H = 10 m para el caso “c-2” (no se aplica en losas)

Las profundidades de estudio propuestas difieren de las que aconseja el DB SE-C, al tener presente únicamente una expectativa razonable (y generalista) sobre la profundidad de influencia del cimiento, y tomando en consideración un rango de profundidades de estudio avalado por la experiencia del autor, limitado por tanto a un entorno geográfico concreto.

Substitución de sondeos de reconocimiento por ensayos de penetración:

Por omisión, los reconocimientos prescritos por el DB SE-C son aquellos que posibilitan y garantizan el estudio fehaciente del terreno, la obtención de muestras de calidad adecuada para su ensayo en laboratorio, y el alcance en profundidad que determina el código. Únicamente los sondeos mecánicos perforados con batería, a rotación y con obtención de testigo continuo permiten garantizar la consecución de estos tres objetivos con independencia del tipo de terreno que se pretenda estudiar.

Sistemas de reconocimiento alternativos (en especial los de bajo coste) pueden ser utilizados en cualquier caso teniendo presentes las reservas y los requisitos de garantía que establece el DB SE-C (véase art. C.2.5. y C.2.6.)

Es de especial interés observar como la posibilidad de substituir sondeos mecánicos por ensayos de penetración dinámica continua, ha devenido una praxis de uso común, cuando según lo que debe desprenderse del articulado del DB SE-C, y en especial, de aquellos contenidos que se refieren a las condiciones de aplicabilidad de los resultados de estos ensayos para el dimensionamiento del cimiento se refiere, son sumamente restrictivos.

Es recomendable, pues, que las substituciones de sondeos por ensayos de penetración se planteen como alternativa, en lugar de considerarse “por omisión” como procedimiento de dimensionado de la campaña de reconocimiento, proponiéndose la entrada de las siguientes variables en la aplicación:

Por los datos previos sobre el tipo de terreno ¿se considera como opción más adecuada el uso exclusivo de sondeos de reconocimiento? (en caso de desconocimiento del tipo de terreno, recomendar SI):

SI -> considerar en tal caso la totalidad de los reconocimientos como sondeos mecánicos.

NO -> determinar el porcentaje máximo de substitución de sondeos por ensayos de penetración considerado como adecuado respecto al máximo admitido por el Código Técnico de la Edificación (según tabla 3.4 del DB SE-C):

 25 %
 50 %
 75 %
 100 %

Otros procedimientos de reconocimiento: calicatas

La versión actual de la aplicación admite la entrada de las calicatas como reconocimiento en el dimensionado de la campaña geotécnica. Debe tenerse en cuenta que el DB SE-C de forma explícita únicamente considera las calicatas en el dimensionado de las campañas de reconocimiento para el caso de estructuras de menor entidad y antecedentes geotécnicos muy favorables (lo que se ha dado en llamar un estudio C0-T1), como medio complementario a los reconocimientos limitados a penetraciones dinámicas, puesto que con las mismas no se realiza una testificación fehaciente del material (al no obtenerse muestra) siendo obligado por tanto verificar su naturaleza con un medio alternativo.

Dimensionado de la campaña de ensayos de laboratorio:

A pesar de la falta de un control normativo eficiente en la materia que nos ocupa, la entrada en vigor del Código Técnico de la Edificación ha permitido cierta normalización de los mínimos exigibles a las campañas de reconocimiento. Puede estimarse que si antes de la aplicación del código la mayoría de los estudios geotécnicos aplicados a la edificación incumplía los mínimos que en él se prescriben (que no dejan de ser equivalente a lo que en aquél tiempo se consideraban criterios de buena praxis) hoy día esta proporción puede haberse reducido a una cuarta parte. Cabe reseñar que esta proporción varía ostensiblemente en función de la geografía.

Este efecto beneficioso sobre la fiabilidad y el rigor de las campañas de reconocimiento no se ha trasladado, sin embargo, a la segunda faceta fundamental en la caracterización del terreno: la realización de ensayos, bien sean “in situ” o bien en laboratorio, presentado por norma general el segundo caso una situación aún más deficiente que el primero.

La causa no es otra que la falta de reglamentación efectiva que se deduce del redactado del DB SE-C: mientras que el articulado establece con claridad las distancias y profundidades mínimas de reconocimientos como preceptivas, se plantean unos mínimos de ensayos “orientativos”, y por tanto, de aplicación facultativa.

La sistematización de la campaña de ensayos de laboratorio que aquí se propone tiene como finalidad establecer unos criterios de medición a efectos de valoración de costes de proyecto. En ningún caso debe obviarse la necesidad de adecuar la campaña definitiva a las características geotécnicas del emplazamiento y a los problemas específicos del mismo que deba contemplar el estudio del terreno. Esta premisa debe ser tenida también en consideración en lo referido a la campaña de reconocimientos.

La propuesta que se plantea toma en consideración las siguientes premisas, basadas en lo que generalmente se asume como una praxis generalizada y correcta:

– muestreo y ensayos “in situ”: realización de ensayos SPT o toma de muestras inalteradas con una frecuencia no inferior a 1 cada 2 m, y en una relación respectiva de 3 SPT por cada 2 muestras inalteradas.

o Número total ensayos SPT: siendo n = número de sondeos, y P = profundidad estimada:

 nº SPT = (n • P) / 3

o Número total de muestras inalteradas:

 nº MI = (n • P) / 5

– Ensayos de laboratorio: Se considera un grado de variabilidad medio de la geología local, con espesores medios por unidad geotécnica del orden de 3 m. Para cada unidad geotécnica se consideran los ensayos propuestos por el DB SE-C. Es necesario establecer una primera aproximación en cuanto al tipo de terreno (coherente o granular), proponiéndose un factor de corrección (Ts) según la proporción relativa de ambos tipos, siendo

Ts = suelos coherentes / total (expresado en tanto por uno)

Por defecto y en caso de total desconocimiento de la geología local, puede tomarse Ts = 0.5.

En caso en que los ensayos deban realizarse sobre unidades geotécnicas no coherentes, los mismos quedan englobados en los ensayos “in situ” que se han contemplado en el punto anterior.

o Ensayos de identificación y estado: granulometría, plasticidad, densidad aparente y humedad: 3 por unidad geotécnica, resultando un número total (por cada ensayo de los citados) de:

nº eie = 3 P / 3 = P

o Ensayos de deformabilidad: corresponderán a ensayos de consolidación y de resistencia a compresión simple en suelos arcillosos, o bien a ensayos “in situ” en suelos granulares. 4 por unidad geotécnica, estimando un 50 % en ensayos de consolidación en arcillas y un 50 % en ensayos de resistencia a compresión (valorados en el punto referido a la resistencia), resultando pues:

Ensayos de consolidación: nº ec = 2/3 P • Ts

o Ensayos de resistencia:

 ensayos de compresión simple o resistencia al corte no drenado en suelos arcillosos, ensayos “in situ” en suelos granulares: 4 por unidad geotécnica arcillosa, resultan:

Ensayos de resistencia a compresión simple o resistencia al corte no drenado: nº equ = 4/3 P • Ts

 ensayos de corte directo drenado o triaxial en suelos arcillosos, ensayos “in situ” en suelos granulares: 3 por unidad geotécnica arcillosa, resultan:

Ensayos de corte directo drenado o triaxial: nº ecd-t = P • Ts

o Ensayos químicos sobre suelos:

 3 identificaciones químicas de sulfatos por unidad geotécnica en todo tipo de suelos, resultando:

Ensayos de sulfatos: nº es = P • Ts

 3 identificaciones químicas de acidez por unidad geotécnica susceptible a contenido orgánico, considerando una única unidad, resultando:

Ensayos de acidez Baumann – Gully: nº ebg = 3

o Ensayos químicos sobre aguas:

 1 identificación química según las especificaciones de la EHE por muestra de agua tomada en el 50 % de los sondeos, resultando:

Identificaciones EHE aguas: nº ea = P • Ts

Correcciones propuestas y/o adoptadas del DB SE-C:

– Las mediciones obtenidas son admisibles para superficies edificadas (en planta) de hasta s = 2000 m2; para superficies mayores se aplicará a cada medición un factor de corrección (s/2000)1/2.

– En proyectos de entidad singular (edificaciones C-3 y C-4) la medición por ensayo se incrementará en un 50 %.

Se desestima el ensayo Proctor y el CBR que la aplicación propone por defecto, puesto que su uso está restringido a obras viales, y para cuya realización es necesario el muestreo de un volumen incompatible a las capacidades de los medios usuales en el reconocimiento del terreno para el proyecto de cimientos. En caso necesario, y para el proyecto de obras viales, se recomienda la planificación y valoración de un estudio basado en criterios específicos a las mismas.

Estimación del coste del informe geotécnico:

Se recomienda que en la definición presupuestaria y contractual del estudio geotécnico figuren, cuanto menos, los siguientes ítems:

– Planificación de los trabajos de reconocimiento: visita previa a obra por parte de un técnico.
– Dirección y supervisión de los trabajos de reconocimiento por parte de un técnico.
– Elaboración de informe geotécnico conforme a las especificaciones del DB SE-C, y específicamente en lo referido a conclusiones y recomendaciones necesarias para la realización del proyecto de construcción.
– Comprobación del terreno antes de la ejecución de la cimentación (facultativa, a criterio del Director de la Obra.)

El coste de las labores de asistencia técnica relacionadas con el estudio del terreno acostumbra a ser directamente proporcional al coste de los trabajos de reconocimiento y de laboratorio. Se recomienda tomar como orientativo el siguiente criterio, basado en una relación de proporcionalidad que generalmente se estima adecuada:

€(informe geotécnico) = 0.35 [€(reconocimientos) + €(laboratorio)]

contemplando un valor mínimo de 480 € por informe (y este mínimo es muy, pero muy muy poco para lo que cuesta un estudio correcto, pero ya nos daríamos con un canto en los dientes por establecerlo como parámetro orientativo)

Los costes anteriores no incluyen el visado colegial del informe, caso de que por parte del Cliente, del Proyectista o del Director de la Obra sea solicitado.

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y hasta aquí me llegan las ganas de escribir hoy… otro día me pongo con alguna sugerencia sobre los precios unitarios de generador

y si has llegado hasta el final, ve a la nevera a por una cerveza, que buena falta debe hacerte

; )

frankie
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un nuevo blog sobre geotecnia !!!!

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ando los últimos meses demasiado pesado con mis comentarios sobre las lucidas actuaciones de nuestro amado colegio profesional, de la salvaje competencia del todo a 100, y demás lindezas del tan motivador contexto profesional que nos ha tocado gozar en lo que va de lustro…

afortunadamente, de vez en cuando, encuentra uno motivos para las alegrías, como el que hoy veo: hay quien sigue en la estela de Enrique Montalar y se esfuerza por compartir conocimientos via web.

aquí dejo el enlace del blog que hace poco ha estrenado Juanjo Rosas (a quien hace más de diez años, cuando empezó el negocio de los OCTs, conocí cuando él militaba en una empesa que me quitó un buen cliente que yo ya tenía en el saco, jejeje), que a buen seguro nos enseñará mucho sobre pantallas, pilotes y demás formas de domesticar el terreno cuando hay que ir muy abajo

ánimo, juanjo, con el tema

frankie
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crónicas geotécnicas (829): la expulsión del SPT del paraíso de la geotecnia

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crónicas geotécnicas
crónica 829

lo primero fue el vacío. y en el vacío no había nada, ni tan solo una mísera presión intersticial negativa. y como el índice de poros era infinito, el sumo hacedor (K.T.) se aburría sin nadie que le rindiese culto, así que dijo:

– démosle sentido al universo!

y el verbo se convirtió en ser… y el sumo hacedor creó el SPT.

pero el SPT se sentía solo en medio del vacío, y para darle compañía y algo que penetrar, el sumo hacedor (K.T.) dijo:

– hágase el terreno !!!

y el vacío se pobló de suelos variados, arenas densas, arcillas abigarradas, gravas y bolos como puños… y rocas… y los suelos se dejaron penetrar por el SPT, pero las rocas se mostraban renuentes, y el SPT debía esforzarse a base de machacarse la boca en el fondo de la perforación, y con todo en muchos casos siempre daba rechazo.

y cuando pasadas tres edades el SPT ya había probado a penetrar todo tipo de suelos y rocas, y había mellado incontables bocas, y tenía registro de todo y de más, le dijo al sumo hacedor (K.T.):

– sapientísmimo K.T., tú que me has creado y has creado el terreno, en tu gracia, haz el favor de dar sentido a nuestra existencia.

y el sumo hacedor (K.T.) se sintió complacido, y después de haber desestimado mandar al SPT a sacrificar a su primogénito (Borro) como cualquier sumo hacedor que se precie hubiera hecho, atendiendo el ruego de SPT dijo, con la voz de mil trompetas:

– háganse las correlaciones !!!!

y el SPT se dio cuenta entonces de que todo lo que había penetrado en las tres edades de su existencia (y lo que ya había penetrado Borro, que ya le empezaba a coger la delantera) podía INTERPRETARSE, y de esa INTERPRETACIÓN se deducían cosas tales como la densidad relativa o el ángulo de rozamiento interno.

y el SPT y Borro se sintieron conmovidos.

pero el SPT (y aún más Borro), queriendo más de lo que se le había concedido, empezó a correlacionarse con todo lo que le vino al cabezal de golpeo… y publicó tablas de correlación con la cohesión, con la resistencia al corte no drenada, e incluso con el módulo de elasticidad y el ángulo de dilatancia.

y viendo la obra de su vástago, aún en su infinita bondad, el sumo hacedor (K.T.) cogió un cabreo de cojones, y habló así al SPT:

– has obrado con soberbia, pretendiendo más de lo que tu hacedor te había concedido, así que te marcharás ahora del paraíso de la geotecnia, y morarás con tus descendientes en el Reino de los hombres (algo así como un chiringuito bastante deficiente que había parido un sumo hacedor mucho menos aplicado que K.T.)

– y los hombres te usarán a su libre albedrío, y abusarán de tus correlaciones, y en su ignorancia determinarán las tensiones admisibles directamente de tus resultados.

– y no limpiarán correctamente el fondo de las perforaciones, y tus valores serán incomprensiblemente bajos.

– y nadie recordará que la presión vertical efectiva a la cota de ensayo debe ser parámetro que corrija tus resultados.

– y tu vástago se volverá contra ti, y donde debiera hacerse un sondeo para que tú medrases, solamente se hará un penetro (incluso en roca).

– pero él también recibirá su justo castigo: y sus varillas se doblarán como débiles juncos, y sus nipples se romperán en pedazos como cuencos de barro que caen al suelo, y habrá rechazo antes de llegar a la cota de apoyo de la cimentación, y de lo que hay debajo no se sabrá nada.

– y así, será fruto de vuestra obra que las zapatas crezcan al doble de lo que eran en los tiempos de los padres de los hombres, y que se hagan losas donde antes los muros se sostenían solos sobre el terreno. y de las profundidades de los abismos llegarán los micropilotes.

– y donde antes y sin necesidad de vuestra presencia el suelo aguantaba doscientos kilopascales y no había patología, ahora dirán que el suelo aguanta la mitad. y todo será confusión y miedo al asiento diferencial.

y así, SPT (y Borro) fueron expulsados del paraíso de la geotecnia, y moraron hasta la última hora del día del juicio final en el Reino de los hombres.

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próximo capítulo: de como el Ilustre Gran Catecúmeno (IGC) reunió a los hombres (colegiados) y les advirtió:

– oíd, hijos de K.T. (Erdbaumechanik): el advenimiento de Los GEOTREBALLS (GT) es inminente… haceros dignos de MI merecimiento !!!!

y los hijos de K.T. temblaron… y dijeron «pos no teníamos ya bastante con lo del REA…»
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Una de arcillas expansivas

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Ésta es una entrada de un hilo de soloarquitectura.com, en el que vienen bastantes cosas que reiterativamente se plantean en un foro cuando se habla de cimentar en suelos expansivos..

http://www.soloarquitectura.com/foros/showthread.php?t=37506

El hilo me parece interesante, puesto que trata de forma asequible un tema (la expansividad de los suelos) que muchas veces es resuelto en los proyectos y las obras a base de soluciones que aparentan mucho sentido común, pero que en la realidad tienen bien poca base.
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