ESTUDIO GEOTÉCNICO

Dependiendo del tipo de obra y proyecto que tengamos entre manos necesitaremos un Estudio geotécnico.

Este estudio geotécnico nos aportará información sobre el estado mecánico y la naturaleza del suelo y nos permitirá tomar decisiones al respecto.

¿Qué es un ESTUDIO GEOTÉCNICO?

El estudio geotécnico es un informe elaborado por técnico competente en la materia y especializado en Geotécnia necesario y obligatorio en proyectos de construcción en los que entre en juego el terreno.

Cuando realizamos el proyecto de construcción de nueva construcción de un edificio o una obra civil y con el objeto de conocer las propiedades y la naturaleza del suelo se elabora un estudio geotécnico.

Fundamentalmente un estudio del suelo se realiza para definir el tipo y condiciones de la cimentación.

Evidentemente, la cimentación no será la misma en un suelo arenoso que en un suelo rocoso.

Puede que las condiciones del terreno nos obliguen a adoptar medidas especiales como inyecciones de lechada si el suelo no es nada cohesivo.

Puede ser que nos convenga hincar micro-pilotes para alcanzar una zona de roca sana a cierta profundidad para transmitir ahí las cargas.

Todos estos supuestos dependerán del informe.

Partes o contenido del informe.

El contenido que debe tener el informe del estudio del terreno debe ser el siguiente:

1. Introducción y marco geológico
2. Reconocimientos efectuados
3. Ensayos de laboratorio
4. Naturaleza del terreno y nivel freático
5. Condiciones de la cimentación
6. Planos y fotos
7. Diagramas y datos de ensayos
8. Sección del terreno
9. Columnas litológicas de los sondeos
10. Ensayos de laboratorio

Introducción y marco geológico

En esta parte del estudio, básicamente, nos dedicaremos a dar los datos generales de la obra.

Ejemplo: obra de nueva construcción de edificio de viviendas de “x” plantas con un sótano bajo rasante de vía pública, situado en el barrio “tal” de la ciudad “tal”. La obra la realiza la empresa “tal”, etcétera.

Y también se proporcionará una descripción detallada del entorno geológico, con el tipo de terreno, el estado del mismo, las capas del corte, etc…

Reconocimientos efectuados

En este apartado de la memoria de nuestro informe se deben enumerar, explicar detalladamente y ofrecer los resultados de aquellos ensayos o procesos que se han efectuado sobre el terreno.

Tomaremos como ejemplo los siguientes:

• Sondeos a rotación con extracción de testigo
• Ensayos SPT
• Ensayos de penetración dinámica
• Etc…

Ensayos de laboratorio

Los ensayos que se efectúan en laboratorio a efectos de este tipo de informes tienen como objetivo la identificación de los distintos estratos de terreno natural.

Las muestras de terreno que se toman en la localización de la obra se llevan a laboratorio con el fin de determinar las características del suelo.

Los factores o características a determinar del terreno son:

• Humedad natural
• Densidad seca
• Granulometría
• Límite de Atterberg
• Contenido en sulfatos
• Ensayos de compresión simple
• Ensayos de corte directo
• Contenido de sulfatos en agua
• Presión de hinchamiento
• Clasificación del suelo

Los ensayos se pueden agrupar en varias categorías:

• Ensayos de identificación del terreno
• Ensayos de compresión simple
• Corte directo
• Presión de hinchamiento
• Análisis de sulfatos

Naturaleza del terreno y nivel freático

Gracias a los testigos extraidos y al análisis de los mismo, podremos determinar la naturaleza del terreno.

Por ejemplo, terreno con cobertura vegetal, raíces y de caracter arenoso hasta los dos metros de profundidad y terreno de arcillas limosas hasta los 5 metros, etc…

también, podemos determinar el nivel freático y determinar si no existe presencia de agua o si existe presencia de agua a partir de una profundidad de 7 m, por ejemplo.

Condiciones de la cimentación

Esta parte, en mi opinión, es la más importante del estudio geotécnico.

En este apartado se exponen las condiciones que debe tener la cimentación en base a los datos que hemos obtenido de los ensayos de los testigos.

Por ejemplo, si el análisis de sulfatos da valores demasiado altos recomendaremos para la cimentación un hormigón con resistencia a los sulfatos.

Se valorará la presión admisible en las diferentes profundidades atendiendo a los tipos de terreno (si así fuera), etc…

Planos y fotos

Introduciremos anexos con planos de localización, cortes, fotos de los testigos que se extraigan para los ensayos, numerándolos, identificándolos y marcando a qué profundidades corresponden.

En los planos también en importante indicar las zonas donde se han extraído los testigos.

Diagramas y datos de los ensayos

Cada ensayo que se realice en laboratorio, así como las intervenciones que se realizan sobre el terreno deben aparecer comentadas, explicadas y con los datos y diagramas correspondientes.

Algunos ejemplo reales de diagramas y datos de ensayo que deben aparecer:

Como sabemos, en el análisis granulométrico se toman muestras de terreno y se les hace pasar por tamices normalizados de distintos diámetros, midiendo los gramos de material que pasa, los gramos que quedan retenidos y el porcentaje respecto a la masa total de la muestra.

Aquí tenemos un ejemplo de resultados del ensayo de resistencia a compresión simple. La muestra de terreno se expone a carga y se observa y registra su comportamiento. Se registra en la gráfica la presión que soporta y la deformación de la probeta.

Sección del terreno

Se debe aportar planos de secciones del proyecto, es decir, sección lateral del edificio u obra civil para comprobar como se integra en el terreno, las cotas, etc…

También se debe aportar un croquis de la distribución de los distintos tipos de terreno que nos hemos encontrado.

A continuación, adjuntamos un ejemplo de corte.

En este corte del terreno se pueden apreciar las tres capas diferenciadas que nos encontramos, con sus espesores y su naturaleza.

• Capa superior con patrón de cuadros rojo que representa el terreno de cobertura vegetal que va desde la cota 615.42 m hasta la 612.83 m aproximadamente.
• Una capa de arcillas verdosas que se extiende hasta la cota 600.45 m donde ha llegado el sondeo.
• También podemos apreciar una capa de arcillas marrones

Columnas litológicas de los sondeos

Se aportará un esquema de la composición del terreno en columnas litológicas.

Son unos diagramas a modo de barras de colores donde cada color indica una naturaleza de terreno y además nos informa de la profundidad a la que se encuentra cada suelo.

Ensayos de laboratorio para un estudio geotécnico

Los principales ensayos que se requieren para la elaboración de un estudio geotécnico del terreno son los siguientes:

1. Método de ensayo normalizado de la clasificación de suelo, según norma ASTM-D 2487:00
2. Análisis granulométrico de suelos por tamizado, según norma UNE 103-101:95
3. Determinación de los límites de Atterberg, según normas UNE 103-103:94 y UNE 103-104:93
4. Determinación cuantitativa de sulfatos en suelos, según EHE 2008 y norma UNE 83963:2008
5. Ensayo de rotura a compresión simple, según norma UNE 103-400:93
6. Cálculo de la presión de hinchamiento de un suelo en edómetro, según UNE 103602:96
7. Determinación de los parámetros resistentes al esfuerzo cortante de una muestra de suelo en la caja de corte directo, según UNE 103-401

¿Cuándo es necesario un estudio geotécnico?

Respuesta corta: Siempre que sea de aplicación la LOE y por extensión el Código Técnico de la Edificación se tiene que realizar Estudio Geotécnico.

Siendo tanto la LOE como el CTE de aplicación a todas las obras de nueva construcción pública o privada y a las obras de reforma con afectación de estructura del edificio.

Existen algunas excepciones. Están exentas de presentación de estudio geotécnico las obras que cumplen las siguientes 5 condiciones:

1. Edificación técnicamente sencilla
2. De escasa entidad constructiva
3. De una sola planta
4. Sin carácter residencial o público
5. Que no afecte a la seguridad de las personas.

¿Cuanto se tarda en hacer un estudio geotécnico?

Es un tema complicado de responder ya que dependerá de múltiples factores.

En principio, si solo consideramos el tiempo de elaboración del informe con los datos del laboratorio, estaríamos hablando de unos plazos de 3 a 4 días.

Pero debemos tener en cuenta que, para poder hacer un estudio geotecnico necesitamos que la máquina se desplace a la localización de la obra y sacar los testigos.

En el caso de necesitar únicamente 2 ó 3 testigos, la máquina tardará unas pocas horas, pero si se trata de una obra con una gran extensión y necesitamos muchos testigos puede tardar varios días.

También hay que tener en cuenta el tiempo que tarde el laboratorio en realizar los ensayos y proporcionar los resultados.

Análogamente, si el laboratorio tiene que ensayar una pequeña cantidad de muestras tardará menos que si tiene que ensayar cientos de ellas.

En definitiva, hay que tener en cuenta una cantidad enorme de factores para poder dar una cifra exacta, por lo cual se debe estimar el tiempo de forma individualizada en cada proyecto.

¿Qué se necesita para hacer un estudio geotécnico?

Es una pregunta muy amplia y que engloba aproximadamente todo el post.

A diferencia de otros documentos técnicos, como el Plan de Seguridad y salud o El Plan de Gestión de Residuos en los que sólo necesitamos un técnico especializado para realizarlos, en el Estudio Geotécnico necesitas maquinaria, operarios, un laboratorio, etc… con el fin de recopilar los datos necesarios.

A grandes rasgos, se necesitará una máquina perforadora que nos facilite los testigos necesarios a las profundidades que estimemos oportunas. También necesitaremos un laboratorio con el material, la maquinaria y los técnicos adecuados para los distintos ensayos.

También debemos de contar con uno de los técnicos competentes indicados en el apartado “¿Quién puede firmar el estudio de suelos?” para interpretar los datos obtenidos y, por supuesto, asumir la responsabilidad del informe.

¿Quién puede firmar el estudio de suelos?

El estudio de suelo o estudio geotécnico es un tipo de documento técnico que debe ir firmado por un técnico con competencias para ello.

Las titulaciones habilitantes para realizar este tipo de informes son las siguientes:

• Ingenieros Técnicos de Obras Públicas
• Ing. de Caminos, Canales y Puertos
• Ingenieros Civiles

¿Qué se necesita saber para un estudio de suelos?

Es un tema, el de los estudios geotécnicos, muy amplio. Podríamos hacer una especia de check list con los datos más importantes que debemos conocer para poder elaborar la memoria técnica del estudio geotécnico.

Datos básicos que debemos conocer para la elaboración de un estudio geotécnico:

• Localización y tipo de obra.
• Naturaleza del terreno
• Existencia o no de agua y proporción de la misma
• Existencia y cantidad de sulfatos
• Tensión admisible del terreno
• Columnas litológicas y las naturalezas de los distintos estratos del terreno
• granulometría
• Y a grandes rasgos todos los aspectos que hemos remarcado en el apartado “Partes o contenido del informe”

¿Cuánto cuesta?

Es una pregunta muy difícil de contestar porque depende de muchos factores particulares de cada proyecto y es imposible (o casi) abarcarlos todos en un único post.

a continuación exponemos en una tabla los valores aproximados de un estudio geotécnico dependiendo el tipo de proyecto.

Geotecnica

La Geotecnia es la ciencia parte de la Geología aplicada que estudia exclusivamente la parte superficial de la corteza terrestre en cuanto a su comportamiento para el asiento de estructuras de construcción tanto edificaciones como de obra civil.

Es una ciencia relativamente moderna, nacida a principios del Siglo XX y cuyo padre se considera que es Karl Von Terzaghi.

Karl Von Terzaghi, el padre de la Geotécnia

Karl Von Terzaghi, nacido en Praga en 1883 fue un ingeniero de finales de Siglo XIX y principios del Siglo XX al que se le considera el padre de la mecánica de suelos y de la ingeniería geotécnica.

Dedicó toda su carrera a resolver los problemas relacionados con la ingeniería de suelos y las cimentaciones de edificios y obras públicas.

El momento culmen de su carrera se produjo en 1925 con la publicación de su obra “Erdbaumechanik”, considerada como el inicio y nacimiento de todo lo que sabemos hoy sobre mecánica de suelos.

Trabajó en el Instituto Técnológico de Massachusetts en el primer programa estadounidense sobre mecánica de suelos.

Años más tarde, en la Universidad de Harvard desarrollo un curso sobre Geología aplicada a la Ingeniería.

Es por todas estas labores pioneras en el campo del estudio geotécnico que se considera a Karl Von Terzaghi el padre de la Geotécnia moderna.

Sondeos para ESTUDIOS GEOTÉCNICOS

Para la realización de un estudio geotécnico se hace indispensable la realización de sondeos.

Necesitamos testigos o muestras del terreno a diferentes profundidades para poder extraer los datos que nutrirán nuestro informe.

Básicamente, un sondeo consiste en perforar el terreno con una corona circular de tal manera que en su interior queda atrapada una “columna” de terreno.

Estas columnas de terreno reciben el nombre de testigos, ya que ofrecen testimonio de lo que vamos a encontrar bajo nuestros pies.

Estos testigo se guardan en cajas especiales, donde se identifican y se indica la profundidad de la que han sido extraídos.

Aquí puedes apreciar algunas imágenes del proceso.

¿Qué es el método de sondeo?

Consiste en la obtención de testigos mediante una máquina que normalmente penetra el terreno por roto-percusión.

Estos testigos se trasladan a laboratorio donde se realizan los ensayos que hemos indicado anteriormente.

Tipos de SONDEO

Los tipos de sondeos que se emplean en estudios geotécnicos atienden por lo general a la siguiente clasificación:

• Tipo de avance
  • Percusión
  • Rotación
• Tipo de sondeo
  • Manual
  • Rotopercusión con martillo
    • Martillo en fondo
    • Martillo en cabeza
  • Hinca de tubos

Ejemplo de Estudio Geotécnico real.

Aquí podrás descargar un ESTUDIO GEOTÉCNICO DE UN CASO REAL.

Con este ejemplo podrás despejar todas las dudas que te hayan podido quedar con nuestro post.

Descarga completamente GRATIS el ejemplo de Estudio Geotécnico que te dejamos aquí.

Se han censurado datos personales de los técnicos, localización de obra, pormotora, constructora y similares.

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