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INGENIERÍA GEOTÉCNICA – GICO UPC Tema 2. Reconocimiento del terreno

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UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE CATALUÑA

GRADO EN INGENIERÍA DE LA CONSTRUCCIÓN ___________________________________________________

INGENIERÍA GEOTÉCNICA

APUNTES TEMA 2

____________________________________________________

TEMA 2. RECONOCIMIENTO DEL TERRENO 2.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA. OBJETIVOS ................................................... 2

2.1.1 Información puntual e información en extensión .................................................... 2 2.1.2 Obtención de parámetros útiles en el cálculo geotécnico ........................................ 3

2.2 RECONOCIMIENTO PREVIO.......................................................................................... 3

2.2.1 Estudio de los mapas disponibles en la zona ............................................................ 3 2.2.2 Estudios en zonas adyacentes .................................................................................... 4 2.2.3 Observación directa del terreno................................................................................ 4

2.3 MÉTODOS DE RECONOCIMIENTO .............................................................................. 6 2.3.1 Reconocimiento manual ............................................................................................ 6 2.3.2 Sondeos. Extracción de muestras. Perfiles ............................................................... 6 2.4 ENSAYOS IN SITU ............................................................................................................ 15 2.4.1 Ensayos penetrométricos ......................................................................................... 15 2.4.2 Ensayos de carga....................................................................................................... 27 2.4.3 Ensayos geofísicos..................................................................................................... 39 2.5 INFORME GEOTÉCNICO. CONTENIDO Y ESTRUCTURA .................................... 54

TTeemmaa 22.. RReeccoonnoocciimmiieennttoo ddeell tteerrrreennoo


2

22..11 PPllaanntteeaammiieennttoo ddeell pprroobblleemmaa.. OObbjjeettiivvooss

El terreno es un medio natural, en general, heterogéneo y anisótropo, por tanto serán necesarios

estudios previos, sin los cuales sus propiedades no podrán extrapolarse de otros resultados

obtenidos en zonas adyacentes. Así, y aunque existan obras y terrenos similares, cada problema

geotécnico tendrá su propia unicidad. El reconocimiento del terreno se basa en la identificación

y cuantificación de las propiedades ingenieriles del terreno, es decir de las características que le

son necesarias desde un punto de vista geotécnico. Para cada uno de los casos objeto de estudio

se requerirá de una planificación previa y un cierto proceso iterativo entre lo que se desea

conocer y los medios que están disponibles.

En el reconocimiento del terreno es habitual diferenciar cuatro escalas de observación que nos

proporcionarán diferente información, si bien pueden y deben interpretarse conjuntamente:

Nivel geológico. El orden de magnitud es desde unos 100 metros a varios kilómetros.

Nivel geotécnico. El orden de magnitud es de unos 10 metros.

Nivel de laboratorio. El orden de magnitud es de unos 10 cm.

Nivel microscópico. El orden de magnitud es la micra.

Cabe destacar que cada problema geotécnico es único y debe tener un planteamiento

diferenciado y que, a pesar de que los antecedentes de una zona determinada pueden ser útiles,

ello no debe cuestionar la necesidad de un reconocimiento actualizado. Habitualmente en un

proyecto geotécnico se asigna una partida presupuestaria para el reconocimiento dentro de la

correspondiente a la del informe geotécnico. En los presupuestos de obra suele destinarse al

reconocimiento entre un 0,2 y un 0,5% del total del proyecto. Obviamente, deberán estudiarse

los métodos de reconocimiento más adecuados que optimicen al máximo los recursos de que se

dispone.

22..11..11 IInnffoorrmmaacciióónn ppuunnttuuaall ee iinnffoorrmmaacciióónn eenn eexxtteennssiióónn

A la hora de redactar un informe geotécnico se dispondrá, por una parte, de información

obtenida mediante observación o bien mediante ensayos efectuados puntualmente que nos

aportarán el conocimiento de detalles localizados; y por otra, de información que proceda de

observaciones o ensayos efectuados en zonas amplias. De esta manera podremos comparar

resultados de ambas procedencias y obtener valores medios, valorando siempre la


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compatibilidad entre estos. Será habitual que confrontemos resultados de laboratorio con

valores obtenidos mediante ensayos in situ y su consiguiente información extensiva. A partir de

las medidas de la respuesta del terreno in situ frente a ensayos extensivos o incluso frente la

ejecución de la propia obra, las técnicas de identificación permitirán la obtención de parámetros

para el cálculo geotécnico con un buen grado de fiabilidad.

22..11..22 OObbtteenncciióónn ddee ppaarráámmeettrrooss úúttiilleess eenn eell ccáállccuulloo ggeeoottééccnniiccoo

Como ya hemos visto, cada tipo de obra requiere de un método de reconocimiento apropiado

que permita la obtención de unos parámetros de cálculo concretos. Entre los objetivos de

estudio a plantear se pueden destacar:

Estimación a partir de correlaciones, de ensayos in situ.

Observación de la geometría de los estratos, espesor, buzamientos, etc.

Estudio de la deformabilidad, resistencia (corto y largo plazo), permeabilidad global y

comportamiento hidrológico, historia de las tensiones a que ha estado sometido el suelo,

etc.

A partir de estos, y combinando los resultados particulares de cada método de reconocimiento,

habremos de determinar qué parámetros tendrán más interés atendiendo a las características de

cada uno de los terrenos y a la idoneidad del método al caso de estudio. Así, en suelos arenosos

los parámetros más relevantes serán los asociados a la resistencia y deformabilidad en términos

de tensiones efectivas, mientras que en suelos arcillosos lo serán la resistencia al corte sin

drenaje o el coeficiente de consolidación.

22..22 RReeccoonnoocciimmiieennttoo pprreevviioo

22..22..11 EEssttuuddiioo ddee llooss mmaappaass ddiissppoonniibblleess eenn llaa zzoonnaa

Para la recopilación de la información necesaria de la zona a estudiar previa al reconocimiento

en el propio terreno, podemos servirnos de mapas, que normalmente suelen estar disponibles en

distintos organismos públicos y cuyo grado de fiabilidad habrá de contrastarse estableciendo

contacto real con el terreno. Entre los diversos tipos pueden destacarse:

Mapas topográficos. La escala habitual es de 1:50000.

Mapas geológicos. La escala habitual es de 1:50000.


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Mapas hidrogeológicos. Actualmente están disponibles a la escala de 1:100000.

Mapas geotécnicos. En la actualidad todavía es escasa esta fuente de información, aunque

en algunas áreas metropolitanas es posible disponer de ellos en escalas de 1:25000.

22..22..22 EEssttuuddiiooss eenn zzoonnaass aaddyyaacceenntteess

Puede darse el caso de que en las zonas inmediatas al terreno a reconocer existan construcciones

para las que se hayan redactado informes y cuya información pueda sernos de gran utilidad,

aportando datos de interés sobre el terreno, que siempre deberán ser tratados con una prudencia

razonable. Se pueden destacar los siguientes aspectos a tratar en las zonas adyacentes a la del

objeto de estudio:

Posibles problemas con el nivel freático y cambios bruscos en el tiempo.

Posible existencia de rellenos resultantes de antiguos vertederos.

Comprobación de la estabilidad a medio y largo plazo en zonas donde se hayan

practicado excavaciones importantes.

Proteger eficazmente las cimentaciones en cuencas fluviales donde la erosión sea

importante.

22..22..33 OObbsseerrvvaacciióónn ddiirreeccttaa ddeell tteerrrreennoo

Antes de determinar el tipo de reconocimiento a llevar a cabo en base a la información previa

obtenida, será muy conveniente efectuar una visita de exploración al terreno. En este caso, el

criterio y experiencia de la persona que la realice contribuirá a la optimización del coste, así

como a los resultados del reconocimiento en cuestión. Aunque cada caso concreto requerirá de

un trato particularizado a sus características propias, las líneas generales de la exploración

pueden resumirse en los siguientes objetivos:

Topografía general del lugar.

Actividad geomorfológica (desprendimientos, escarpes, cavidades, terrazas, presencia de

depósitos sedimentarios, etc.)

Afloraciones de roca, trincheras, caminos, ríos.

Estratigrafía, puntos de agua y vegetación.

Conducciones eléctricas, de agua y de gas.

Observación de estructuras dañadas en la zona e identificación de sus causas.

Incorporación de la experiencia local recurriendo a los organismos públicos de la zona.

Posibilidad de recoger alguna muestra de terreno.


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En la figura 2.1.1 se muestra un esquema metodológico de las distintas fases que deben seguirse

en el proyecto de una cimentación, aunque puede ser aplicado a otras obras geotécnicas.

Figura 2.1.1 Esquema metodológico en un proyecto de cimentación

Existe una normativa española, en el marco de la edificación, sobre el reconocimiento previo de

la zona a edificar; en el Código Técnico de la Edificación (CTE, 2006) y en la Guía de

cimentaciones en obras de carretera (CEDEX, 2002) se incluyen recomendaciones para un

reconocimiento eficaz del terreno.

22..33 MMééttooddooss ddee rreeccoonnoocciimmiieennttoo

Datos disponibles Exploración previa

Ensayos de campo (in situ)

Informe geotécnico

Normativa Condicionantes

Diseño de la estructura

Auscultación:control de la obra en

construcción y en servicio


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22..33..11 RReeccoonnoocciimmiieennttoo mmaannuuaall

El reconocimiento manual es aquel que realizamos mediante el uso de herramientas tales como

martillos, palas, picos, barrenas, espátulas y otras portátiles similares, sin ayuda de medios

mecánicos. Este tipo de reconocimiento puede ejecutarse mediante las herramientas de

perforación indicadas o bien por acceso directo desde zanjas, pozos, galerías de inspección de

túneles, etc.

Habrá que prestar especial atención a la seguridad cuando se actúe en pozos o calícatas, donde

se podría producir la rotura de las paredes de excavación al relajarse las tensiones horizontales

al excavar, causando desprendimientos peligrosos. Por ello, cuando las paredes de la excavación

puedan resultar inestables, éstas se entibarán, garantizando la seguridad necesaria para este tipo

de actuaciones.

22..33..22 SSoonnddeeooss.. EExxttrraacccciióónn ddee mmuueessttrraass.. PPeerrffiilleess

SSoonnddeeooss

Cuando se deban realizar reconocimientos en profundidad, se requerirá del aporte de energía

mecánica para realizar la perforación. El sondeo será el método más habitual para este tipo de

casos. En el mercado se pueden encontrar diversos equipos que podrán adaptarse a cada uno de

los casos que se puedan presentar, sin embargo, ante casos genéricos se hará uso de equipos

móviles y multiuso. Los partes del sondista aportarán información tal como posibles cambios de

estrato, presencia de agua o colapsos en la punta perforadora; para poderlos interpretar

inmediatamente será conveniente que la persona encargada del reconocimiento esté en contacto

directo con el sondeo. En la figura 2.3.2.1 se muestra un ejemplo típico de parte del sondista.

SSoonnddeeoo ppoorr iinnyyeecccciióónn ddee aagguuaa

Este tipo de sondeo consiste en la extracción del suelo mediante la erosión provocada por la

inyección de agua a presión que se inyecta desde la superficie mediante una bomba. La

profundidad que se puede alcanzar es de unos 20 metros, dependiendo del estado en que se

encuentre el suelo y siendo un tipo de perforación efectiva tan sólo en terrenos relativamente

blandos. Es un método sencillo y barato, pero que presenta el inconveniente de que, al extraerse

el suelo totalmente alterado, no se puede disponer de testigos, por lo que es poco utilizado en la

actualidad. La figura 2.3.2.2 muestra una disposición del conjunto de elementos necesarios para

el funcionamiento del equipo.

SSoonnddeeoo ccoonn bbaarrrreennaa hheelliiccooiiddaall

En este sondeo se introduce una barrena helicoidal en el terreno mediante el giro producido por


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un motor hidráulico sobre ésta, provocando la salida del suelo a la superficie. Se utilizará este

método cuando se deban realizar sondeos poco profundos (inferiores a 20 m). Se trata de un

método sencillo y de bajo coste, cuya eficacia es mayor en suelos blandos, resultando

impracticable en suelos con cierta compacidad y mediante el que se obtienen muestras

totalmente alteradas que sólo serán utilizables para identificación básica. Si se coloca un

pequeño sacamuestras en el extremo inferior de la hélice existe la posibilidad de disponer de un

testigo a una altura controlada. La figura 2.3.2.3 muestra un esquema de la disposición del

equipo.

Figura 2.3.2.1 Ejemplo del parte de un sondeo en arenas del paseo de Colón en Barcelona (sondeo

realizado por la empresa RODIO)

SSoonnddeeoo ppoorr ppeerrffoorraacciióónn rroottaattiivvaa

El sistema de perforación rotativa es un método muy eficaz y que ofrece la posibilidad de

alcanzar grandes profundidades, por lo que es un tipo de sondeo muy utilizado. Consiste en un

equipo autopropulsado, o bien arrastrado, que dispone de una cabeza perforadora, de acero

endurecido, que gira accionada generalmente por un motor hidráulico. Sobre ésta se aplica una

cierta carga vertical que se transmite a través de la barra de perforación. Dicha carga tiene la

función de regular la velocidad de avance en profundidad; en suelos duros la velocidad habrá de

reducirse para evitar un desgaste prematuro debido al sobrecalentamiento de la cabeza; para

evitarlo, también se puede dotar al equipo de un sistema de refrigeración mediante agua a


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presión sobre la cabeza perforadora, que no ha de ser demasiado elevada para evitar alterar el

testigo. La figura 2.3.2.4 muestra la disposición de los elementos del equipo.

Si se realiza este tipo de sondeo en suelos poco cohesivos emplear camisas metálicas que

garanticen el sostenimiento de la pared del sondeo, pudiendo utilizar también lodos bentoníticos

para estabilizarla.

Se trata de un método relativamente caro y a partir del que, si se utiliza una cabeza de corona, se

pueden obtener testigos de suelo que quedan retenidos en su interior. Se dispondrá de cajas

donde colocarlos e indicar la profundidad de su extracción. En la figura 2.3.2.5 se muestran

diferentes cabezas perforadoras empleadas en los sondeos por rotación.

Figura 2.3.2.2 Sondeo por inyección de agua

SSoonnddeeoo ppoorr ppeerrccuussiióónn

En este sondeo la profundización de la puntaza se produce por golpeo dejando caer una masa

sobre la cabeza de una barra. Para soportar el esfuerzo de penetración la pared deberá ser lo

suficientemente resistente. Como en el caso de rotación, el testigo queda en la parte interior de

la puntaza y se extrae cada cierta profundidad. La figura 2.3.2.6 muestra una disposición del

equipo.


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Figura 2.3.2.3 Sondeo con barrena helicoidal

Figura 2.3.2.4 Sondeo por perforación rotativa

Se trata de un método eficaz en suelos poco compactos, pudiéndose producir “rechazo” si el

suelo es excesivamente duro o bajo la presencia de bolos. En caso de suelos no cohesivos,

también se trata de un procedimiento eficaz, aunque en este caso dispondremos una trampilla

accionada desde el exterior mediante aire comprimido que cierre la parte de la cabeza


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perforadora, pudiéndose obtener así testigos de suelo que quedan retenidos al extraer la barra

perforadora. Si se compara la velocidad de avance por percusión con la del sistema de

perforación rotativa, es pequeña, pero se obtienen testigos de mayor calidad.

Figura 2.3.2.5 Cabezas perforadoras para sondeos. De izquierda a derecha: uña excéntrica, uñas

concéntricas y de corona.

Figura 2.3.2.6 Sondeo por percusión


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Este tipo de sondeo es barato, relativamente sencillo y no requiere refrigeración. Por contra, el

golpeo ocasiona mucho ruido y puede crear algunos problemas si el sondeo ha de efectuarse en

lugares habitados. La figura 2.3.2.7 muestra una disposición típica de los testigos en una caja

adecuada para ello y en la figura 2.3.2.8 se muestra el equipo necesario para realizar sondeos

bajo el mar. En concreto se trata de una campaña de sondeos realizados en la ría de Bilbao. El

casco del barco debe permitir el avance del equipo de perforación. En la tabla 2.3.2.1 se muestra

una comparación entre diferentes métodos de avance en el sondeo y su utilización según las

características del terreno.

Figura 2.3.2.7 Disposición típica de los testigos en una caja

Figura 2.3.2.8 Ejemplo de un sondeo en la ría de Bilbao


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Tabla 2.3.2.1 Utilización de distintos métodos de sondeo

Método

empleado Sistema de avance Suelo apropiado Suelo no apropiado

Sondeo

manual

Barrena helicoidal, cuchara,

etc. Blando y cohesivo

Suelo duro y compacto,

con presencia de bolos y

gravas gruesas

Rotación Barrena helicoidal con

motor hidráulico Compacidad media

Suelo duro y cementado,


gravas gruesas

Rotación Tubo simple en seco Arenas, limos y arcillas

de compacidad media

Suelo duro y cementado,


gravas gruesas

Rotación Tubo doble con inyección

de agua

Suelos duros y

cementados. Rocas

Suelo blando con

presencia de bolos y

gravas gruesas

Percusión Puntaza hueca con borde

cortante (interior o exterior)

Arenas y arenas

arcillosas

Suelo con presencia de

bolos y gravas gruesas

EExxttrraacccciióónn ddee mmuueessttrraass

Además de la información obtenida con los sondeos será conveniente la adquisición de muestras

correspondientes a profundidades comprendidas entre 1 y 3 metros, habitualmente, que se

ensayarán y analizarán en laboratorio. Cuanto más inalterada se encuentre la muestra mejor

reflejará tanto su estructura como su estado tensional in situ. Debido a la posibilidad de que en

el terreno existan capas de materiales muy diferentes, será conveniente hacer uso de equipos que

permitan tanto la extracción en suelos de muestras por hincado, como la extracción en rocas

mediante el método de rotación. En la figura 2.3.2.9 se muestran diferentes tipos de tubos

sacamuestras utilizados habitualmente por hincado.

Al introducir el tubo sacamuestras en el terreno éste produce un remoldeo, asociado al espesor

de la pared del tubo, mayor cuanto mayor sea el espesor de la pared. Se puede evaluar el grado

de alteración de una muestra con un coeficiente que se calcula a partir de los diámetros interior

d y exterior D del tubo sacamuestras. Así se obtiene Ca (relación de áreas) como:

1002

22

d

dDCa

La figura 2.3.2.10 muestra la definición de los diámetros considerados. Si Ca 10 se considera


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que la muestra queda inalterada en la extracción. En los tubos sacamuestras habitualmente

utilizados, Ca suele ser inferior a 10.

Figura 2.3.2.9 Diferentes tubos sacamuestras (de izquierda a derecha: de pared delgada, de pared gruesa,

de pistón).

Figura 2.3.2.10 Boca del tubo sacamuestras

Cuando la extracción se realiza de forma manual excavando el suelo alrededor del bloque

escogido para proceder a su tallado se habla de extracción de muestras bloque. Éstas suelen

extraerse en galerías de inspección en túneles, desmontes, catas, etc. En la tabla 2.3.2.2 se

pueden comparar las características y aplicaciones de diferentes sistemas de extracción de

muestras. La figura 2.3.2.11 muestra un aspecto del proceso de tallado de muestras bloque para

su posterior ensayo en el laboratorio.


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Tabla 2.3.2.2 Tipología y utilización de diferentes sistemas de extracción de muestras

Método de

muestreo Sacamuestras

Sistema de

hincado

Calidad de

muestra Suelo apropiado

Manual Bloque Tallada a mano Excelente

Cohesivo de

mediana

consistencia

Manual Cilindro Hincada a mano Buena a excelente

Cohesivo de

mediana a baja

consistencia

Mecánico Abierto con pared

delgada Percusión Regular a buena

Cohesivo de

mediana a baja

consistencia. Arena

sueltas

Mecánico Pistón con pared

delgada Presión Regular a buena

Cohesivo de

mediana a baja

consistencia. Arena

sueltas

Mecánico Pistón con pared

gruesa Presión Regular

Cohesivo de

consistencia baja a

alta.

Mecánico Tubo perforador Rotación Regular a buena Compacto (rocas)

Mecánico Tubo perforador

doble Rotación Regular a buena

Compacto (rocas

blandas)

Figura 2.3.2.11 Tallado de muestras de bloque


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PPeerrffiilleess

Tal como se ha indicado en el tema correspondiente al parte del sondista, éste debe contener

toda la información relevante para un correcto reconocimiento del terreno a estudiar. Entre la

información reflejada en él debe encontrarse el perfil estratigráfico del terreno, descrito en base

a los testigos que se obtienen durante el sondeo y que posteriormente debe ser comprobado en el

laboratorio por una persona con una formación geológica suficiente. La disponibilidad de dichos

perfiles, y su correcta interpretación, será un material básico para la redacción precisa del

informe geotécnico correspondiente. En la figura 2.3.2.1 se ha mostrado un parte típico de

sondista donde aparece, a la izquierda, el perfil estratigráfico del mencionado terreno.

22..44 EEnnssaayyooss iinn ssiittuu

Dentro del conjunto de ensayos que habitualmente se utilizan in situ, se han agrupado los que se

indican como penetrométricos, los denominados genéricamente ensayos de carga y, finalmente,

los indicados como ensayos geofísicos, que se basan en la detección de propiedades geotécnicas

del terreno a partir de propiedades físicas genéricas del mismo.

22..44..11 EEnnssaayyooss ppeenneettrroommééttrriiccooss

Los ensayos penetrométricos se basan en estimar la resistencia a la penetración que ofrece el

suelo a una puntaza normalizada, habitualmente cónica. A partir de esta resistencia y mediante

el uso de correlaciones con base semiempírica, se obtienen parámetros de resistencia del terreno

útiles en el cálculo geotécnico.

Dependiendo de cómo se aplica la energía necesaria para el hincado de la puntaza se tiene:

Hincado estático. Donde se hinca la puntaza mediante la aplicación de presión sobre la

barra, que induce una velocidad de avance en profundidad baja (del orden de 20 mm/s).

El procedimiento se conoce genéricamente como CPT (cone penetration test). Si se

incorpora un elemento sensor de la presión intersticial que se genera en el hincado en la

puntaza entonces se podrá conocer la presión del agua en el suelo que la rodea al ser

penetrado por ésta. En este caso el ensayo recibe el nombre de CPTU.

Hincado dinámico. Donde la puntaza se hinca mediante la energía que aporta una masa

que cae desde determinada altura. Las caídas sucesivas hacen que la puntaza avance en

profundidad.


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Penetrómetro estático

La norma UNE 103804-93 establece que la velocidad de hincado de la puntaza esté

comprendida entre 15 y 25 mm/s. En cuanto a la fuerza vertical necesaria para el avance en

profundidad se suele aplicar mediante un sistema hidráulico con bomba a caudal constante.

Además de esta norma, la ASTM-D3441, la IRTP-CPT y la ISSMFE (Sociedad Internacional de

Mecánica del Suelo e Ingeniería de Cimentaciones) especifican las características y medidas del

equipo. La puntaza es de tipo cónico con ángulo de 60º y una sección en la base del cono de 10

cm2. La figura 2.4.1.1 muestra un equipo CPT junto con la puntaza usada en el ensayo. La

figura 2.4.1.2 muestra un esquema de la puntaza de un penetrómetro estático con medida

eléctrica.

Figura 2.4.1.1 Penetrómetro CPT. Esquema de la puntaza del penetrómetro mecánico según la norma UNE

103804-93 y la ASTM-D3441. Fotografía de un equipo instrumentado construido por A.P.V.D. Berg


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Figura 2.4.1.2 Puntaza del penetrómetro CPT eléctrico (UNE 103804-93, ASTM-D3441)

Así podemos obtener la razón de fricción Rf que es la relación entre la fricción lateral fs y la

resistencia en punta qc obtenidas mediante el equipo, que actualmente se toman mediante el

penetrómetro CPT con medida eléctrica de ambas, que se registran directamente:

100c

sf q

fR

A partir de los resultados del penetrómetro estático, y concretamente de qc, es posible estimar el

valor del módulo estático E mediante la siguiente correlación empírica:

cE q

donde es el índice de Schmertmann, que depende tanto del tipo de suelo como del propio

valor de qc. En la tabla 2.4.1.1 (Schmertmann, 1978) se dan algunos valores para este índice.

En arcillas, el valor de qc también puede correlacionarse empíricamente con la resistencia al

corte sin drenaje cu:

c

cu N

qc

El valor del parámetro empírico Nc oscila entre 10 y 15 para arcillas normalmente consolidadas,

y entre 15 y 20 para arcillas sobreconsolidadas.

En la figura 2.4.1.3 se muestra un gráfico con la disipación de la presión intersticial generada en

el ensayo cuando se detiene el avance. A partir de las curvas u(t) (presión intersticial en función

del tiempo) puede estimarse, a través de la teoría de Terzaghi, el coeficiente de consolidación

Cv. Con ello se puede establecer cualitativamente si se trata de arcillas, limos o arenas.


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Tabla 2.4.1.1 Valores del índice de Schmertmann, 1978

Tipo de suelo qc (MPa)

CL < 0.7 3 - 8

CL 0.7- 2 2 - 5

CL >2 1 – 2.5

ML < 2 3 - 6

ML > 2 1 - 2

OH ; MH < 2 2 - 6

OH ; MH > 2 1 - 2

Turba < 0.7 0.5 - 4

SW < 5 2

SW > 5 1.5

Figura 2.4.1.3 Disipación de la presión intersticial con el tiempo (ensayo realizado por la empresa GEOS

con un equipo SUNDA)

Cabe destacar que el uso del ensayo con penetrómetro estático es adecuado en suelos cohesivos

y blandos, aunque en el caso de arenas finas en estado suelto también se pueden obtener buenos

resultados. Se trata de un tipo de ensayo en el que es muy importante la experiencia de la

persona que lo realiza, y que, en el caso concreto de utilizar el equipo de medida eléctrico con

sensor de la presión intersticial (CPTU) puede no ser muy económico.


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Penetrómetro dinámico continuo

En este ensayo penetrométrico conocido con las siglas DP (Dynamic Probing) se introduce una

puntaza de forma cónica en el terreno hincándola mediante golpeo, dejando caer una masa

desde una altura determinada, habitualmente 30 golpes por minuto. Aunque se trata de un

método sencillo, la interpretación afinada de los resultados es difícil. La figura 2.4.1.4 muestra

un esquema de la puntaza usada en el penetrómetro dinámico.

Figura 2.4.1.4 Puntaza utilizada en el penetrómetro dinámico

La UNE 103802-98 dispone de las normas de referencia para el DPH ((penetrómetro dinámico

pesado) y de la UNE 103801-94 para el DPSH (penetrómetro dinámico superpesado), además

de la norma alemana DIN-4090, de la inglesa BS 1377-90 y de la recomendación IRTP/DP del

ISSMFE (Sociedad Internacional de Mecánica de Suelos e Ingeniería de Cimentaciones). En la

tabla 2.4.1.2 se indican las principales características del procedimiento según las normas UNE,

DIN y IRTP/DP. Las BS difieren ligeramente de las anteriores.

Relacionando la energía necesaria para la penetración de la puntaza en el terreno con la energía

cinética de la masa que cae desde una cierta altura, la resistencia a la penetración de la puntaza

en el terreno puede estimarse mediante la expresión:

eAWw

hwRd

2

donde:


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Rd : resistencia a la penetración

w : peso del elemento de golpeo

W : peso equivalente del varillaje y la puntaza

h : altura de caída

e : penetración por golpe

A : sección del cono

Para el resultado del ensayo tomaremos el número de golpes necesarios para penetrar la puntaza

10 cm. Este número es conocido como N10. Se puede correlacionar empíricamente el valor de

N10 con la resistencia al corte sin drenaje mediante:

10(MPa)uc kN

donde k es una constante que, según el tipo de suelo, puede oscilar entre 0,01 y 0,02.

Tabla 2.4.1.2 Características de diferentes equipos DP

Norma Tipo Masa

(kg)

Altura

(cm)

Área

(cm2)

Ángulo

cono (º)

UNE 103802 DPH 50 50 15 90

UNE 103801 DPSH 63.5 76 20 90

DIN 4090 LR5 10 50 5 90

DIN 4090 LR10 10 50 10 90

DIN 4090 MRSA 30 20 10 90

DIN 4090 MRSB 30 50 10 90

DIN 4090 SRS10 50 50 10 90

DIN 4090 SRS15 50 50 15 90

IRTP/DP DPL 50 50 10 90

IRTP/DP DPM 50 50 10 90

IRTP/DP DPH 50 50 10 90

IRTP/DP DPSH 63.5 75 20 90

Este tipo de ensayo es apropiado en limos y arcillas en general. Es un método sencillo, barato y

cuya puntaza es desechable. En la figura 2.4.1.5 se muestra un ejemplo de resultados obtenidos

con penetrómetro dinámico en la zona de la actual Escuela de Ingenieros de Caminos de

Barcelona. En este caso, el número de golpes corresponde a la penetración de 20 cm. Puede

observarse que hacia los 9 m de profundidad se produce rechazo; ello indica que la resistencia

del suelo es superior a la que puede movilizarse con el penetrómetro dinámico utilizado. En la


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figura 2.4.1.6 se muestra el aspecto de un DP comercial. Puede apreciarse la sencillez del

aparato y su gran movilidad. La sencillez del propio equipo y la rapidez en el proceso de ensayo

y análisis de los resultados lo hace apropiado en reconocimientos donde el coste o el plazo sea

un factor decisivo.

Figura 2.4.1.5 Resultados con penetrómetro dinámico en el solar de la ETSICCPB (ensayo realizado por

la empresa GEOS)


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Figura 2.4.1.6 Penetrómetro dinámico construido por ETI

Penetrómetro dinámico discontinuo

En este ensayo penetrométrico, SPT (Standard Penetration Test), la puntaza normalizada, que se

hinca por golpeo mediante la energía transmitida al caer una masa desde una altura determinada,

está provista de una oquedad central semejante a la de los tomamuestras; en el caso de gravas se

coloca en el extremo de la puntaza una punta cónica semejante a la del CPT. El ensayo se

realiza discontinuamente en el fondo de un sondeo previo cada cierta profundidad (usualmente

del orden de 2 m). La peculiaridad de la puntaza hace que se pueda extraer un pequeño testigo

de suelo que podrá utilizarse en ensayos de identificación, pero no para otros ya que la muestra

obtenida se encuentra muy alterada. La figura 2.4.1.7 muestra un esquema de este ensayo.

La norma UNE 103800-92 describe el procedimiento de ensayo y se corresponde con la ya

citada NTE-CEG-75. La norma ASTM D1586-84 coincide prácticamente con la española. De

otra parte, existe una recomendación IRTP/SPT (ISSMFE) que es aceptada por la práctica

totalidad de los países.

En la figura 2.4.1.8 se muestra un esquema de la puntaza normalizada. La masa del elemento


23

que golpea es de 63.5 kg y su altura de caída es de 760 mm. Los diámetros interior y exterior de

la puntaza son respectivamente 35 y 51 mm. En este caso el resultado del ensayo se indica por

N, que se define como el número de golpes necesarios para hincar la puntaza 30 cm.

Generalmente se procede en tres series de 15 cm, y se desprecia la primera de ellas, debido a la

alteración inducida por el sondeo. La tabla 2.4.1.3, debida a Mitchell y Katti (1981),

proporciona valores del ángulo de fricción, de la resistencia a la penetración en ensayos CPT, y

de N en ensayos SPT, para arenas de diversa compacidad. Según Meyerhoff (1956) la relación

entre qc y N se puede estimar mediante la expresión:

( ) 0.4cq MPa N

que da valores del lado de la seguridad, en relación a los indicados en la tabla 2.4.1.3.

Figura 2.4.1.7 Esquema del ensayo estándar de penetración (SPT)

Tabla 2.4.1.3 Valores de N (SPT), de qc (CPT), densidad relativa y ángulo de fricción interno para arenas

de diversa compacidad (Mitchell y Katti, 1981)

Muy suelta Suelta Media Densa Muy densa

N (SPT) 4 4 - 10 10 - 30 30 - 50 50

qc (CPT) MPa 5 5 - 10 10 - 15 15 - 20 20

Dr (%) 15 15 - 35 35 - 65 65 - 85 85 - 100

d (kN/m3) 14 14 - 16 16 - 18 18 - 20 20

φ’ 30 30 - 32 32 - 35 35 - 38 38


24

Figura 2.4.1.8 Puntaza para el ensayo SPT según UNE 103800-92

La figura 2.4.1.9 muestra los resultados obtenidos en cinco ensayos SPT. De estos cinco

ensayos uno se realizó en una zona de limos con gravas (aproximadamente a unos 6 o 7 m de

profundidad), y los cuatro restantes en una zona con gravas, donde se utilizó la puntaza ciega

adecuada en gravas o arenas gruesas. En la figura se indican también los golpeos necesarios

para hincar un tomamuestras convencional de pared delgada en la operación de extracción de

muestras.

El valor N del SPT puede correlacionarse empíricamente con parámetros geotécnicos de uso

habitual en el cálculo de cimentaciones. La resistencia al corte sin drenaje cu puede ser estimada

a partir de N mediante la expresión:

( )100 200u

Nc MPa

La figura 2.4.1.10 (Schmertmann, 1975) muestra la relación obtenida entre N y la resistencia al

corte sin drenaje para diferentes suelos.

En el caso de arcillas saturadas, N se puede relacionar, aproximadamente, con la resistencia a la

compresión simple, qu, mediante la expresión empírica:

( )50 100u

Nq MPa

Para el caso de arenas, el valor N del SPT también puede relacionarse empíricamente con el

módulo de elasticidad E mediante la expresión siguiente debida a D'Appolonia (1970):

( ) 20 (0.8 1.2)E MPa N


25

Figura 2.4.1.9 Ejemplo de un parte de sondeo donde se recogen los golpeos de ensayos de penetración

con el equipo SPT (ST, en el gráfico) y los golpeos de un tomamuestras convencional (SM, en el gráfico).

Ensayos realizados por la empresa RODIO


26

La figura 2.4.1.11 muestra la variación del módulo elástico con el valor de N para el caso de

arenas con distinta densidad relativa.

Figura 2.4.1.10 Relación entre N y cu para diferentes suelos (Schmertmann, 1975)

Figura 2.4.1.11 Relación entre N y E para arenas (D'Appolonia 1970)


27

El ensayo SPT es aplicable con una buena fiabilidad en arenas finas y limos. En arenas muy

gruesas y gravas no pueden obtenerse testigos, debido a que hay que colocar la puntaza ciega y

en el caso de arcillas muy plásticas es conveniente contrastar los resultados con otros métodos

de ensayo. Se trata de un método sencillo, barato y muy usado en trabajos de reconocimiento

del terreno.

22..44..22 EEnnssaayyooss ddee ccaarrggaa

Los denominadas ensayos de carga consisten en la aplicación controlada de una fuerza o carga

externa y la medida del comportamiento del terreno, independientemente de que en sus

procedimientos y fundamentos físicos sean diferentes unos de otros.

EEnnssaayyoo ddee VVaannee--TTeesstt

Este tipo de ensayo consiste en hacer girar a determinada velocidad dos paletas cruzadas

ortogonalmente que previamente se han hincado en el terreno. El giro induce un esfuerzo y una

deformación en el suelo hasta producir su rotura. Su procedimiento y equipo se describen en la

norma ASTM-D2573. Se usa a nivel superficial en suelos arcillosos blandos. La velocidad de

giro, que influye mucho en el resultado del ensayo es de 0,1º/s. La fig. 2.4.2.1 muestra un

esquema del equipo utilizado.

El par torsor M aplicado al suelo puede relacionarse con la resistencia al corte sin drenaje cu.

Mediante la expresión siguiente se puede estimar cu :

H

DHD

Mcu

31

2

2

donde H y D son la altura y la anchura de las paletas.

Consiste en un método sencillo y de bajo coste, aunque presenta los siguientes inconvenientes:

El suelo se remoldea al hincar las paletas en el suelo, y sus propiedades pueden resultar

alteradas. El espesor de las paletas tiene gran influencia en dicha alteración.

Al no ser homogéneas las tensiones de corte que induce el dispositivo, la interpretación

de los resultados puede dificultarse.

El ensayo se realiza generalmente en condiciones no drenadas (baja permeabilidad de las

arcillas) y no es posible la medida de la presión intersticial generada.

Se obtiene un valor de resistencia al corte sin drenaje sistemáticamente superior a la

medida en el laboratorio mediante un ensayo triaxial.


28

Todo lo anterior deja del lado de la inseguridad.

Figura 2.4.2.1 Dispositivo para el ensayo de Vane-Test (ASTM-D2573)

EEnnssaayyoo ccoonn pprreessiióómmeettrroo ((PPMM))

En este ensayo se introduce en el interior de un sondeo realizado previamente una célula

neumática con pared flexible. Se controla la presión en el interior de la célula mediante un

sistema hidroneumático. La presión horizontal ejercida por el equipo sobre la pared del sondeo

induce en el suelo una deformación radial. Si se aumenta esta presión, la deformación crece


29

hasta llegar a un límite en el que el suelo se comporta plásticamente. La figura 2.4.2.2 muestra

un esquema del equipo utilizado tipo Menard. Las características del aparato y su procedimiento

de ejecución están descritas en la norma ASTM-D4719. Se puede medir la presión intersticial

generada mediante un transductor de presión acoplado a la célula activa y en contacto con el

terreno; el equipo se conoce en este caso como PMU. La figura 2.4.2.3 muestra la línea de

tendencia de un ensayo de PM dentro de un amplio conjunto de ensayos efectuados en el Paseo

de Colón (Barcelona). Los datos obtenibles del gráfico anterior para su posterior utilización, en

la determinación de parámetros geotécnicos, son los siguientes:

Pl: presión para expansión infinita

Pf: presión final del comportamiento pseudoelástico

Po: presión inicial coincidente con la presión horizontal del terreno

V: cambio volumétrico experimentado por el suelo para cada presión

A partir de la curva presión-cambio de volumen puede estimarse la resistencia al corte sin

drenaje y el módulo elástico del terreno.

Según el análisis de Gibson y Anderson (1961), se tiene:

12

ln10u

ul c

EcPP

donde es el coeficiente de Poisson, o, de forma aproximada:

0PP

c lu

donde típicamente el valor de está entre 5.5 y 7.

El módulo de corte G es proporcional a la pendiente, en la zona pseudoelástica, de la curva

presión-cambio de volumen:

d

2d

PG

V

Por otra parte el módulo de corte está relacionado con el módulo E de Young mediante la

expresión:

12

EG

o bien, combinando ambas expresiones, se obtiene:

dV

dPE 1


30

Figura 2.4.2.2 Presiómetro de tipo Menard (Ervin, 1983)

Figura 2.4.2.3 Línea de tendencia en el ensayo presiométrico efectuado en arenas del paseo de Colón

(Barcelona)


31

La expresión permite, a partir de los datos de ensayo, estimar el valor del módulo de elasticidad

longitudinal E. Si se efectúa el ensayo en condiciones drenadas, o bien se mide la presión

intersticial generada (PMU), entonces es posible estimar la presión efectiva horizontal del

terreno. En estas condiciones, si se estima la presión vertical efectiva a que está sometido el

suelo, entonces es posible calcular el coeficiente de empuje al reposo Ko. En el caso de tener que

diseñar estructuras de contención en un terreno determinado, el conocimiento de Ko permite

ajustar mucho mejor las previsiones. De acuerdo con lo anterior, el ensayo será especialmente

recomendable en aquellos casos en que deba conocerse el empuje horizontal del terreno.

El ensayo presiométrico tiene, sin embargo, algunos inconvenientes que conviene destacar:

Po influye mucho en el valor de cu (lado de la inseguridad).

Es difícil obtener valores efectivos, dado el escaso control del drenaje, si bien existe la

posibilidad de medir la presión intersticial generada.

La calidad de la perforación y su buena regularidad son fundamentales para obtener

resultados fiables.

El ensayo PM es muy adecuado en suelos cohesivos de grano fino, y a pesar de las dificultades

es de uso extendido, ya que su coste no es excesivo comparado con la información

proporcionada sobre el terreno, especialmente sobre el empuje horizontal del mismo. La figura

2.4.2.4 muestra una fotografía del equipo utilizado en el ensayo.

Figura 2.4.2.4 Fotografía del equipo utilizado en el ensayo con presiómetro

EEnnssaayyoo ddee ccaarrggaa ccoonn ppllaaccaa


32

Para la realización de este ensayo se aplica una carga sobre una superficie determinada de

terreno y medimos el asiento vertical producido. Esta superficie consiste en una placa circular

rígida de 40 cm de diámetro a través de la que la carga es transmitida al suelo. Para obtener la

carga deseada se utiliza un gato hidráulico. La obtención de la reacción se consigue mediante el

lastre propio del camión de transporte o bien disponiendo de anclajes apropiados. Las

características del equipo y del procedimiento de ensayo se especifican en las normas UNE-

7391 y ASTM-D1194. El procedimiento presenta algunas dificultades en la medida del

desplazamiento vertical por lo que será necesario disponer de un punto fijo de referencia, lo más

alejado posible del conjunto suelo-placa-reacción para que no se vea afectado por los

movimientos durante el ensayo. En la figura 2.4.2.5 se muestra un esquema del dispositivo de

ensayo.

Figura 2.4.2.5 Esquema del ensayo de carga con placa

Mediante este ensayo podemos obtener módulos de elasticidad en suelos de grano grueso como

gravas y escolleras, donde resulta de especial interés. La figura 2.4.2.6 muestra el resultado de

un ensayo efectuado en el solar de la nueva ETSICCP de Barcelona. El suelo era el limo-

arcilloso rojizo, que es habitual en el llano de esta ciudad.

EEnnssaayyoo ddee ccoorrttee iinn ssiittuu

En el ensayo de corte in situ, se aplica una tensión normal y otra tangencial a un bloque de suelo

delimitado previamente, induciendo en el suelo tensiones de corte en el plano prefijado. La

norma UNE 103401-98, asociada al ensayo de corte directo en laboratorio, es aplicable al

presente ensayo. Con la medida de la tensión de rotura se puede interpretar el comportamiento

del suelo frente a tensiones de corte si hacemos uso del modelo apropiado. También se tratará


33

de un ensayo útil cuando se quiera estudiar las zonas de contacto entre materiales distintos o

juntas de roca. La figura 2.4.2.7 muestra un esquema de la disposición del equipo utilizado en la

presa de Canelles (Alonso et al, 1986). En particular este ensayo se aplica en galerías de

reconocimiento de túneles, en excavaciones, etc.

Es un método sencillo conceptualmente, pero presenta el inconveniente de que su preparación el

laboriosa y que la ejecución del ensayo, debido a la escasa disponibilidad de espacio en las

zonas donde se realiza, suele ser difícil; su coste se incrementa por ello. Mediante este método

no se podrá controlar la presión intersticial que se genera.

Figura 2.4.2.6 Ensayo de carga con placa. Ensayo realizado por la empresa GEOS

Figura 2.4.2.7 Esquema de ensayo de corte in situ (Alonso et al., 1986)

EEnnssaayyoo ddee ppeerrmmeeaabbiilliiddaadd


34

En este apartado se agrupan algunos ensayos habituales en la determinación de la permeabilidad

del terreno: se aplica la ley de Darcy, que relaciona el caudal infiltrado con el gradiente

hidráulico disponible, a la geometría correspondiente a cada equipo. Es habitual utilizar, en

similitud con el laboratorio, el método de carga hidráulica constante, sin embargo también

puede diseñarse un equipo que aplique al suelo una condición de carga hidráulica variable.

Existe una gran diversidad de equipos destinados a medir la presión intersticial, conocidos

genéricamente con el nombre de piezómetros; entre ellos se describirá el piezómetro basado en

el sensor de cuerda vibrante, dado que su uso está muy extendido en las medidas realizadas in

situ.

Tanto si se desea medir presiones negativas de agua, por ejemplo en el caso de suelo no

saturado, como positivas, habrá que tener cuidado en asegurar la conexión hidráulica entre el

punto a medir y el elemento de medida. De otro lado, la instrumentación electrónica permite

disponer de equipos muy fiables y robustos, mediante los que puede conocerse la presión

intersticial en cualquier punto del suelo y, también, facilitar la automatización de las medidas.

Piezómetro de cuerda vibrante:

Un tipo de piezómetro muy utilizado es el denominado de cuerda vibrante; la figura 2.4.2.8

muestra un esquema del mismo. El principio de funcionamiento del equipo consiste en

transmitir la presión del agua intersticial del terreno a una membrana flexible solidaria a una

cuerda de acero. La tensión mecánica de la cuerda será proporcional a la presión intersticial

del agua en el terreno. El equipo dispone de un sistema eléctrico capaz de inducir una

vibración en la cuerda, y, asimismo, medir su frecuencia. En estas condiciones el cuadrado

de la frecuencia de vibración es proporcional a la tensión de la cuerda y, por tanto, a la

presión intersticial.

Figura 2.4.2.8 Esquema del piezómetro de cuerda vibrante

Para suelos no saturados, y con el fin de asegurar la continuidad hidráulica del agua


35

intersticial con la membrana flexible, el equipo debe disponer de una piedra porosa de alto

valor de entrada de aire en contacto con el terreno. Dicha piedra porosa debe saturarse antes

de la colocación del piezómetro; la succión no debe exceder el valor de entrada de aire de la

piedra porosa, ya que la presencia de aire en la piedra porosa podría interrumpir la

continuidad hidráulica en el circuito de medida.

Cuando el suelo es poco permeable, como es el caso de las arcillas, hay que tener en cuenta

el tiempo de estabilización, es decir, el tiempo que tardan en igualarse la presión de agua en

el terreno y la presión del agua en el interior del aparato de medida, dado que en ocasiones la

estabilización puede durar varios días.

Dada la fiabilidad y seguridad de las medidas efectuadas con este equipo, su uso se ha

extendido notablemente cuando se trata de medir la presión del agua intersticial en el terreno

de forma fiable; de otro lado, el equipo permite una fácil automatización. La figura 2.4.2.9

muestra el aspecto del piezómetro de cuerda vibrante.

Figura 2.4.2.9 Aspecto del piezómetro de cuerda vibrante de uso habitual

Ensayo Lefranc:

En este ensayo se mide el caudal de agua infiltrado en el terreno desde el interior de un

sondeo realizado previamente; de esta forma, y conociendo el gradiente aplicado, se puede

obtener la permeabilidad global del terreno que rodea el equipo. Una modalidad del ensayo

consiste en mantener constante el nivel piezométrico del agua que se infiltra desde un

depósito situado por encima del nivel freático del terreno. La figura 2.4.2.10 muestra la

disposición del equipo de ensayo utilizado en este caso.

El volumen de agua infiltrada por unidad de tiempo debe medirse cuando se alcanza el

estado de flujo estacionario. La permeabilidad puede estimarse a partir del caudal infiltrado y

los datos de la geometría del dispositivo según la expresión:


36

Figura 2.4.2.10 Ensayo de permeabilidad Lefranc

2

1ln2 D

L

D

L

tHL

VK

donde:

H: altura de la columna de agua por encima del nivel freático

D: diámetro del tubo de infiltración

L: altura de la zona de infiltración

V: volumen de agua infiltrada medido en un tiempo t (cero para t=0)

Tal como se ha indicado, las condiciones de realización de este ensayo permiten estimar el

valor de la permeabilidad global en la zona ensayada.

Ensayo Lugeon:

El ensayo consiste en inyectar agua a presión al terreno midiendo al mismo tiempo el caudal

infiltrado. La presión de inyección debe controlarse con el fin de mantenerla constante

durante el ensayo; debe disponerse de una bomba inyectora con las características apropiadas

para que la presión pueda mantenerse independiente del valor del caudal infiltrado.

Esta modalidad de ensayo se utiliza en suelos poco permeables y en rocas, y, en general, en

aplicaciones donde sea necesario un gradiente mayor que el que se puede conseguir con el

ensayo del tipo Lefranc. En particular, en el caso de macizos rocosos fuertemente

diaclasados, puede servir para evaluar la permeabilidad global del macizo; hay que tener

prudencia en la evaluación de los resultados ya que el flujo de agua por fisuras aisladas

puede falsear los resultados obtenidos.


37

Para la realización del ensayo debe perforarse un sondeo en el terreno hasta una profundidad

apropiada al caso a estudiar. Con el fin de inyectar el agua al terreno, debe obturarse la zona

superior del sondeo para evitar que el agua salga libremente a la superficie. La figura

2.4.2.11 muestra un esquema de la disposición del equipo.

Figura 2.4.2.11 Ensayo de permeabilidad Lugeon

Midiendo el volumen de agua infiltrado V en un tiempo determinado t, y teniendo en cuenta

la presión de inyección P, así como un factor dependiente de la geometría del dispositivo C,

la expresión siguiente permite calcular la permeabilidad:

CPt

VK

Para una altura de infiltración de 1 m y un diámetro del sondeo de 5 cm, la constante C es de

aproximadamente 6 kPa/m2. El fabricante del equipo debe proporcionar el valor de dicha

constante.

Ensayo de bombeo:

Este ensayo es de uso generalizado en el dominio de la hidrología subterránea, sin embargo

en geotecnia es ampliamente utilizado para la determinación de la permeabilidad de una zona

extensa de terreno. En función del problema a resolver y las condiciones de ejecución del

ensayo, los métodos de análisis de los resultados son muy diversos. En este apartado se hará

referencia a un caso particular: la medida de la permeabilidad global del terreno en un

acuífero libre con un flujo estacionario y horizontal.

Para la realización de este ensayo es necesario perforar un sondeo de forma que se alcance

un estrato impermeable; de este modo se asegura la condición de flujo aproximadamente


38

horizontal en el terreno. De otro lado, si se desea estudiar la componente vertical de la

permeabilidad, debe perforarse parcialmente el terreno y no llegar al estrato impermeable

dado que entonces se induce un flujo con dicha componente.

Cabe señalar que en ausencia de bombeo, y cuando se estabiliza el nivel de agua en el pozo

de sondeo, la altura alcanzada por el agua indica la posición inicial del nivel freático.

Durante el ensayo se procede a bombear desde el exterior un caudal constante hasta que el

nivel de agua en el pozo se mantenga estacionario; ello indicará que se han igualado los

caudales bombeado y suministrado por el acuífero.

En la realización del ensayo se suele colocar piezómetros en las inmediaciones del pozo, y a

diferentes distancias de él, con lo que es posible obtener la posición de la superficie freática

durante el bombeo. De otro lado, y con el fin de realizar el ensayo con la máxima eficacia, es

conveniente disponer de una bomba lo más flexible posible en cuanto al caudal a bombear.

La figura 2.4.2.12 muestra un esquema de la disposición del ensayo.

Figura 2.4.2.12 Ensayo de bombeo en un acuífero libre

Para determinar la permeabilidad se mide el caudal constante bombeado Q y la altura de

agua en el pozo h durante el bombeo. En función de la geometría del conjunto, y tomando

como referencia el descenso del nivel freático en el piezómetro (p), o bien en cualquiera de

los instalados, la expresión siguiente permite calcular la permeabilidad:

r

R

hH

QK ln

22

Durante el bombeo el descenso del nivel en cada piezómetro dependerá de su situación y del

valor de la permeabilidad. Una colocación óptima de los piezómetros, basada en la


39

experiencia del operador, permite una determinación fiable de la superficie freática durante

el bombeo, ello se puede conseguir si se dispone de una estimación previa de la

permeabilidad en algunos puntos. Cabe señalar que el análisis de la evolución de los niveles

piezométricos durante el período transitorio puede proporcionar también información para

estimar el valor de la permeabilidad.

La figura 2.4.2.13 muestra el aspecto de un ensayo típico de bombeo realizado in situ. Se

puede apreciar la bomba eléctrica, junto al tambor de la manguera, el medidor de caudal y

los piezómetros.

Figura 2.4.2.13 Aspecto de un ensayo de bombeo in situ

22..44..33 EEnnssaayyooss ggeeooffííssiiccooss

Este grupo de ensayos se encuentra dentro del grupo de procedimientos basados en el uso de

técnicas geofísicas mediante las cuales se obtienen parámetros de interés geotécnico a partir de

cambios en las propiedades físicas de los materiales presentes en el terreno.

EEnnssaayyoo eellééccttrriiccoo

El ensayo eléctrico es un método de reconocimiento del terreno basado en la caracterización del

suelo a través de la medida de su resistividad eléctrica. Efectivamente, debido a la presencia de

agua intersticial, el terreno húmedo tiene cierta conductividad eléctrica. También el tipo de

partículas influye sobre la conductividad. Las partículas de arcilla, por su propia estructura, son

capaces de retener gran cantidad de sales minerales, lo cual afecta significativamente a la

conductividad global.

La resistividad del agua depende del tipo de iones disueltos que pueda contener. De este modo:


40

TDS

kw

donde:

w: resistividad del agua

k: constante que depende del tipo de iones

TDS: cantidad total de sales disueltas

La resistividad del suelo saturado, s, dependerá de la resistencia eléctrica del agua y de un

factor de formación F (factor de Archie), el cual depende fundamentalmente de la porosidad y

de la génesis geológica del suelo:

ws F

La figura 2.4.3.1 muestra la relación entre la porosidad y el factor de formación de Archie

(Whiteley, 1983).

Figura 2.4.3.1 Relación entre el factor de formación F y la porosidad (Whiteley, 1983)

Aplicando un campo eléctrico al terreno, se puede medir la corriente eléctrica que circula a

través de él. En materiales arcillosos pueden darse fenómenos de polarización eléctrica, debido

a que las partículas de arcilla son activas eléctricamente. En este caso puede ser conveniente

utilizar un campo eléctrico alterno de baja frecuencia. Por otra parte, el método de

reconocimiento eléctrico puede ser impracticable en terrenos con escaso contenido de agua, ya

que en este caso la resistividad del suelo alcanza valores fuera del rango medible con los

equipos disponibles en el mercado.


41

Cuanto mayor es el contenido de agua en un suelo, menor es su resistividad, mayor su porosidad

y, consecuentemente, menor su resistencia mecánica. Según Keller (1974), la resistividad del

suelo puede relacionarse con su resistencia mecánica. Los resultados proporcionan relaciones

fundamentalmente cualitativas entre estos parámetros. En la figura 2.4.3.2 se muestra un gráfico

que relaciona estos valores para una roca basáltica en Colorado. El gráfico muestra tan sólo una

correlación entre las medidas, que será diferente para cada tipo de terreno.

Figura 2.4.3.2 Relación entre la resistividad y la resistencia mecánica, (1psi = 6.895 Pa), (Keller, 1974)

El procedimiento de ensayo consiste en aplicar un campo eléctrico al terreno mediante unos

electrodos hincados al mismo, y medir la corriente que circula. La distancia de separación entre

los electrodos dependerá de la sensibilidad del equipo de medida y de la resistividad del terreno.

Existen diferentes configuraciones en cuanto al número de electrodos a utilizar y su disposición

geométrica en el terreno. El dispositivo más utilizado es el Schlumberger, que dispone una

configuración eléctrica mediante un puente de cuatro electrodos. La figura 2.4.3.3 muestra un

esquema de este dispositivo de medida. En las condiciones del dispositivo Schlumberger, la

resistividad se obtiene mediante la expresión:

ki

Vs

2

donde:

s: resistividad del suelo en [.m]

V2: tensión eléctrica medida en [V]

i: corriente eléctrica medida en [A]

k: constante geométrica del dispositivo empleado en [m]


42

Una aplicación típica del método eléctrico es el sondeo eléctrico vertical (SEV), que consiste en

efectuar la medida de resistividades separando progresivamente los electrodos entre sí. Al ir

aumentando la distancia entre los electrodos, el campo eléctrico generado se desplaza hacia

zonas cada vez más profundas. La interpretación de la resistividad aparente medida para las

diferentes separaciones entre electrodos permite obtener la evolución de la resistividad en

profundidad y detectar de este modo diferentes capas en el terreno. Los estratos de poca

potencia y de resistividad semejante a la de los materiales contiguos pueden no ser detectables.

Siempre es conveniente realizar paralelamente algún sondeo mecánico que sirva de referencia

para comparar los resultados obtenidos con el SEV. Con un número suficiente de medidas a

diferentes profundidades y orientaciones es posible definir una distribución tridimensional de

resistividades. En la figura 2.4.3.4 (Ossó, 1994), se muestra el caso de un SEV efectuado en

Girona en el que puede apreciarse la detección de distintos estratos en profundidad. La

existencia de arenas cementadas, intercaladas entre conglomerados de resistividad parecida, no

afecta a la medida y produce el efecto de supresión de estrato. Se aprecia en este caso la utilidad

de disponer de la información que proporciona un sondeo mecánico convencional.

Figura 2.4.3.3 Sistema de medida Schlumberger


43

Figura 2.4.3.4 Resultados de un SEV efectuado en Girona (Ossó, 1994)

Mediante el método eléctrico es posible identificar el tipo de suelo y la distribución de agua en

su interior. La ventaja de esta técnica consiste en que puede aplicarse a grandes áreas de terreno

y de esta forma identificar zonas con diferente contenido de agua, lo cual permite realizar

investigaciones de recursos hídricos subterráneos. Al utilizar el equipo en zonas urbanas, o bien

cercanas a líneas eléctricas de alta tensión, hay que considerar la posibilidad de que aparezcan

corrientes parásitas que puedan alterar el correcto valor de las medidas.

EEnnssaayyooss ssííssmmiiccooss

Mediante los ensayos sísmicos podemos caracterizar, mediante la velocidad de las ondas que los

atraviesan, los diferentes tipos de terreno.

El terreno, como todo sólido, puede transmitir vibraciones mecánicas con una velocidad que

depende de su propia rigidez. Dicha rigidez puede ser caracterizada mediante el módulo de

elasticidad. Si se dispone de un sistema capaz de medir la velocidad de propagación, se podrá

estimar su rigidez. La velocidad de propagación de la vibración en suelos suele estar

comprendida entre 200 y 6000 m/s.

En este ensayo provocamos un impacto mecánico en el terreno que provoca una vibración. Se

coloca un sensor (geófono) a una distancia d que registra la llegada de la vibración. Si el equipo


44

está sincronizado, podrá conocerse el tiempo que tarda la vibración en recorrer la distancia

desde el punto de impacto al sensor, y de este modo se podrá calcular la velocidad de

propagación. En la figura 2.4.3.5 se muestra el fundamento del ensayo sísmico.

Figura 2.4.3.5 Fundamento del método sísmico

Existen dos modos de propagación de las ondas mecánicas en un medio material: longitudinal y

transversal. Se conocen como ondas P aquellas cuyo plano de propagación es longitudinal, e

inducen en el terreno tracciones y compresiones. Las ondas S, cuyo plano de propagación es

transversal, inducen en el terreno tensiones de corte.

Las expresiones siguientes permiten calcular el de corte dinámico Gd, el coeficiente de Poisson

ν y el módulo de elasticidad dinámico Ed, en función de la velocidad de propagación de las

ondas P y S:

2vd sG

2 2

2 2

v 2v

2 v vp s

p s

22v 1d sE

donde:

: coeficiente de Poisson

Gd: módulo de corte dinámico

Ed: módulo de elasticidad dinámico

vp: velocidad de la onda longitudinal

vs: velocidad de la onda transversal.

: densidad natural del suelo


45

En suelos la relación entre tensiones y deformaciones es considerablemente no lineal. La rigidez

a las pequeñas deformaciones (<10-5), propias de los ensayos sísmicos, puede resultar mucho

mayor que la rigidez medida en rangos de deformación propios de los ensayos de compresión

que se realizan en el laboratorio.

La figura 2.4.3.6 muestra una correlación entre el módulo estático del suelo (obtenido en un

ensayo triaxial) y el módulo dinámico obtenido en un ensayo sísmico (Witheley, 1983). La

diferencia entre ambos valores se debe fundamentalmente a que las medidas del módulo estático

se realizan con deformaciones notablemente mayores que las que se producen en los ensayos

dinámicos.

La figura 2.4.3.7 muestra (Imai et al, 1976) la relación entre la velocidad de las ondas

longitudinales y el módulo estático. En este caso el terreno corresponde a una roca metamórfica.

Tal como se indicó, el resultado del ensayo SPT proporciona una medida del módulo de rigidez

del suelo, y por tanto estará también correlacionado con la velocidad de transmisión de las

ondas.

La figura 2.4.3.8 muestra una relación entre la velocidad de las ondas sísmicas y el valor N del

SPT obtenida por Imai et al. (1976) para un subsuelo de Japón.

La generación de ondas P se realiza mediante impactos verticales sobre el terreno. Estos

impactos se transmiten a través de un elemento acoplado al suelo (típicamente un plástico

rígido), provocando en el mismo tracciones y compresiones. La generación de ondas S se realiza

provocando un impacto horizontal de forma que se transmita la energía al suelo por

cizallamiento; generalmente suele ser difícil producir dichas ondas eficazmente.

La figura 2.4.3.9 muestra un esquema de la disposición para cada tipo de onda. Hay que

disponer sensores diferentes para el registro de las ondas P y de las ondas S, ya que, al ser

diferente su forma de propagación, los sensores deberán acoplarse de forma distinta en cada

caso.

Cuando es necesario realizar ensayos en zonas extensas, se debe tener en cuenta que la energía

de onda decrece con el cubo de la distancia, por lo que habrá que disponer de fuentes con

suficiente energía para el impacto. En esto caso se suelen utilizar explosivos, lo cual obliga a

tomar las precauciones pertinentes.


46

Figura 2.4.3.6 Relación entre el módulo estático y el dinámico (Whiteley, 1983)

Figura 2.4.3.7 Relación entre la velocidad de las ondas longitudinales vp y el módulo estático E (Imai et

al, 1976)

Figura 2.4.3.8 Relación entre vs y N del SPT (Imai et al, 1976)


47

Figura 2.4.3.9 Generación y propagación de ondas P y S

Clasificación de los ensayos sísmicos

A continuación se presentan los ensayos sísmicos más empleados:

Ensayos de superficie:

- Ensayo de refracción: adecuado para la medida de módulos de elasticidad y

determinación de la profundidad de los estratos. Muy usado.

- Ensayo de reflexión: adecuado para estudios geológicos. Útil en el estudio de grandes

áreas. Poco usado en geotecnia.

Ensayos de profundidad:

- Ensayo up-hole: un sólo sondeo. Sensor en superficie y carga móvil en profundidad.

Poco usado.

- Ensayo down-hole: un sólo sondeo. Carga en superficie y sensor móvil en sondeo. Poco

usado.

- Ensayo cross-hole: dos sondeos. Carga y sensor móviles en el sondeo. Ensayo cruzado.

Bastante usado.

Ensayo sísmico de refracción

Se fundamenta en la refracción que experimentan las ondas al pasar de un medio de

propagación a otro diferente. Al refractarse una onda, parte de la energía de la misma se

transmite por el borde entre ambos medios.

En el caso de terrenos estratificados, cada estrato será un medio diferente y, por tanto, producirá


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refracción. Para la interpretación del ensayo, la condición que deben reunir los diferentes

estratos es que la rigidez aumente con la profundidad de los mismos. Si la distancia entre el

punto de impacto y el geófono es suficiente, la onda refractada llegará antes al geófono que la

onda directa en superficie; para ello debe cumplirse que la distancia del punto de impacto al

geófono correspondiente, sea como mínimo tres veces la profundidad del estrato. Dado que en

principio las profundidades no serán conocidas, habrá que colocar los geófonos a distancia

suficiente entre ellos. Tal como se ha indicado con anterioridad, a medida que la distancia entre

geófonos aumenta, debe aumentarse la energía de impacto o bien la sensibilidad de los

geófonos. La figura 2.4.3.10 muestra un esquema de la disposición de los geófonos en este

ensayo. Los resultados del ensayo pueden representarse gráficamente y comprobar si la

velocidad se incrementa con la profundidad.

Figura 2.4.3.10 Disposición de geófonos en el ensayo de refracción

La figura 2.4.3.11 muestra un resultado típico, para el caso de las ondas P. Existen equipos

comerciales que calculan automáticamente profundidades y módulos de elasticidad.

El ensayo sísmico de refracción es ampliamente utilizado ya que existen equipos compactos y

ligeros que pueden desplazarse a lugares poco accesibles para la maquinaria requerida en otros

ensayos convencionales. La información que proporciona es de gran interés en el estudio de

zonas extensas de terreno. Para una mayor certidumbre es conveniente contrastar sus resultados

con los de algún sondeo convencional.


49

Figura 2.4.3.11 Equipo de registro junto con el geópono. Tiempos de llegada de las ondas P en función

de la distancia del geófono.

Ensayo de cross-hole

Es un ensayo más complejo que el anterior ya que requiere el uso de dos sondeos previos en la

zona a estudiar. También existe una modalidad a base de tres sondeos; ello permite medir los

tiempos de llegada en dos de los sondeos mejorando de esta forma la precisión en el cálculo de

velocidades. El hecho de efectuar un barrido cruzado a lo largo de ambos sondeos mejora la

fiabilidad de las medidas efectuadas. La figura 2.4.3.12 muestra la disposición del equipo de

ensayo.


50

Figura 2.4.3.12 Ensayo sísmico cross-hole

El ensayo de cross-hole permite estimar directamente el módulo de elasticidad y la profundidad

de los diferentes estratos en configuraciones horizontales. Si se utilizan técnicas numéricas de

inversión, como las usadas en tomografía, pueden caracterizarse geometrías más complejas.

Como en el resto de métodos geofísicos, es conveniente complementar los resultados del ensayo

con información procedente de sondeos mecánicos realizados en la zona. La utilización del

ensayo de cross-hole está extendiéndose considerablemente a pesar de que su coste es elevado.

Ensayo con técnicas de radar

El georadar o radar de subsuelo (Ground Penetration Radar) es una técnica de prospección

geofísica basada en la emisión de impulsos electromagnéticos de muy corta duración (entre 1-10

ms), en una banda de frecuencias entre 100 MHz y 1 GHz.

Los impulsos son dirigidos, a través de una antena, hacia el subsuelo. Al llegar a él se ven

afectados por los cambios de propiedades del medio, en este caso de la permitividad eléctrica

(constante dieléctrica) relativa, r. La onda se refleja en el interior del terreno, y al ser detectada

en superficie proporciona información de los cambios de permitividad, los cuales permiten

identificar propiedades geológicas, hidrogeológicas y geotécnicas del subsuelo.

Debe disponerse de una antena emisora de ondas y de una antena receptora de las ondas

reflejadas; ambas antenas van desplazándose en la superficie del terreno. El geo-radar permite

detectar la potencia de los estratos del terreno, así como la profundidad a que están ubicados. En


51

la figura 2.4.3.13 se muestra la disposición del equipo necesario para este ensayo.

Figura 2.4.3.13 Equipo para ensayo con técnicas de radar (Lorenzo, 1994)

Las antenas de emisión y de recepción pueden desplazarse por el terreno según diferentes

modalidades:

Perfiles de reflexión: modalidad usual en que ambas antenas se desplazan conservando

una distancia fija entre ellas. El registro es similar al de sísmica de reflexión. La fig.

2.4.3.14 muestra un esquema de la operación.

Perfiles de gran ángulo: la técnica consiste en realizar perfiles de reflexión con la

distancia de separación entre antenas creciente. Esta modalidad permite conocer la

velocidad de transmisión de la onda en el subsuelo. Ello es posible ya que al variar la

distancia entre la antena emisora y la receptora se puede disponer de los tiempos de

llegada para cada distancia. La figura 2.4.3.15 permite observar la disposición del equipo

para esta modalidad de georadar.

La profundidad de penetración en el subsuelo es función de la frecuencia del pulso emitido, de

la conductividad eléctrica del terreno (la cual depende, a su vez, del contenido de agua) y de las

sales minerales disueltas. Cuanto mayor es la conductividad del suelo, mayor es la atenuación

que se produce en el suelo y, por tanto, menor la profundidad alcanzada. En la tabla 2.4.3.1

(Lorenzo, 1994) se muestran los valores de la permitividad, r, y conductividad, , eléctricas

para diversos tipos de materiales.


52

Figura 2.4.3.14 Perfiles de reflexión en el ensayo con técnicas de radar (Lorenzo, 1994)

Figura 2.4.3.15 Perfiles de gran ángulo en el ensayo con técnicas de radar (Lorenzo, 1994)

Para conseguir una eficaz detección de un cambio en el subsuelo, deben cumplirse las siguientes

condiciones:

La onda transmitida debe poseer energía suficiente para alcanzar su objetivo y regresar a

la superficie para ser detectada por el receptor.

El contraste entre la impedancia de los diferentes estratos debe ser suficientemente grande

para producir una diferencia en la reflexión detectable.

La potencia del estrato debe ser suficientemente grande en comparación con la

profundidad a que se encuentra.


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Posteriormente a la realización del ensayo, la interpretación de los resultados registrados

necesita de diversas etapas:

Filtrado y corrección de los datos.

Identificación de las reflexiones frente al ruido.

Conversión de los tiempos de reflexión en profundidades equivalentes.

Interpretación de la información de los distintos perfiles.

Tabla 2.4.3.1 Parámetros electromagnéticos aproximados de algunos suelos, rocas y otros materiales

de interés para el rango de frecuencias del georadar (Lorenzo, 1994)

Tipo de material Permitividad relativa

(єr)

Conductividad

σ (S/m)

Aire 1 0

Agua dulce 81 10-4-10-2

Agua salada 81 4

Hielo 3-4 10-6-10-4

Arena seca 2-3 10-4-10-3

Limo seca 2-3 10-4-10-3

Arcilla seca 2-3 10-4-10-3

Arena saturada 20-30 10-3-10-2

Limo saturado 10 10-2-10-1

Arcilla saturada 8-12 10-1-1

Zahorra 4-6 10-3

Granito seco 5-6 10-8

Granito húmedo 7-8 10-3

Arenisca seca 6 10-8-10-6

Arenisca húmeda 8 10-2

Caliza seca 5-7 10-8-10-6

Caliza húmeda 8 10-2

Hormigón 6-9 10-3-10-2

Suelo cemento 16 10-2-10-1

Grava cemento 13 10-2-10-1

Asfalto 3-8 10-4-10-3

Aluminio 1 107

Cobre 1 108


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La figura 2.4.3.16 muestra un esquema de aplicación de la modalidad de ensayo por perfiles de

reflexión con el fin de detectar una zona de terreno anómala.

Figura 2.4.3.16 Utilización de un ensayo con técnicas de radar por perfiles (Lorenzo, 1994)

El ensayo con técnicas de radar permite el estudio de áreas extensas de terreno. Al igual que en

el caso del método de reconocimiento eléctrico y sísmico, es conveniente contrastar los

resultados con algún sondeo convencional.

La utilización del equipo para la realización del ensayo con técnicas de radar es aún restringida,

ya que el coste de dicho equipo es elevado comparado con otros métodos de ensayo más

convencionales.

La figura 2.4.3.17 muestra una fotografía de la antena emisora/receptora que se desplaza en la

superficie de la zona a explorar. De otro lado, la figura 2.4.3.18 muestra un aspecto del equipo

utilizado para el registro de los datos obtenidos con el radar. Se suele disponer de un programa

informático apropiado para el tratamiento de los datos registrados en el terreno que ayude a

interpretar la complejidad de los registros.

22..55 EEssttuuddiioo ggeeoottééccnniiccoo,, ccoonntteenniiddoo yy eessttrruuccttuurraa

Tal como se ha mencionado en apartado 2.2, la legislación vigente en el marco del Código

Técnico de la Edificación (CTE, 2006), exige la disponibilidad de un estudio geotécnico, y del

informe correspondiente, apropiados a la responsabilidad e importancia de la obra que se debe

realizar.


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Figura 2.4.3.17 Fotografía de la antena emisora/receptora en la zona de exploración

Figura 2.4.3.18 Equipo de registro y tratamiento informatizado de los datos

La confección del informe geotécnico presupone, tal como ya se ha indicado en el esquema de

reconocimiento, la realización del mismo. Se reproduce a continuación el texto del apartado 3.1

(página 139, CTE) correspondiente al capítulo dedicado al estudio geotécnico:


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1. El estudio geotécnico es el compendio de información cuantificada en cuanto a las

características del terreno en relación con el tipo de edificio previsto y el entorno donde se

ubica, que es necesaria para proceder al análisis y dimensionado de los cimientos de éste u

otras obras.

2. Las características del terreno de apoyo se determinarán mediante una serie de actividades

que en su conjunto se denomina reconocimiento del terreno y cuyos resultados quedarán

reflejados en el estudio geotécnico.

3. El reconocimiento del terreno, que se fijará en el estudio geotécnico en cuanto a su

intensidad y alcance, dependerá de la información previa del plan de actuación urbanística,

de la extensión del área a reconocer, de la complejidad del terreno y de la importancia de la

edificación prevista. Salvo justificación el reconocimiento no podrá ser inferior al

establecido en este DB.

4. Para la realización del estudio deben recabarse todos los datos en relación con las

peculiaridades y problemas del emplazamiento, inestabilidad, deslizamientos, uso conflictivo

previo tales como hornos, huertas o vertederos, obstáculos enterrados, configuración

constructiva y de cimentación de las construcciones limítrofes, la información disponible

sobre el agua freática y pluviometría, antecedentes planimétricos del desarrollo urbano y,

en su caso, sismicidad del municipio, de acuerdo con la Norma de Construcción

Sismorresistente NCSE vigente.

5. Dado que las conclusiones del estudio geotécnico pueden afectar al proyecto en cuanto a la

concepción estructural del edificio, tipo y cota de los cimientos, se debe acometer en la fase

inicial de proyecto y en cualquier caso antes de que la estructura esté totalmente

dimensionada.

6. La autoría del estudio geotécnico corresponderá al proyectista, a otro técnico competente o,

en su caso, al Director de Obra y contará con el preceptivo visado colegial.

En cuanto a los medios de prospección utilizables, se señala:

La prospección del terreno podrá llevarse a cabo mediante calicatas, sondeos mecánicos,

pruebas continuas de penetración o métodos geofísicos. En el anejo C se describen las

principales técnicas de prospección así como su aplicabilidad, que se llevarán a cabo de

acuerdo con el Real Decreto1627/1997, de 24 de octubre, por el que se establecen

disposiciones mínimas de seguridad y saluden las obras de construcción.

En general, se podrán aplicar las técnicas geofísicas para la caracterización geotécnica y

geológica, con el objeto de complementar datos, mejorar su correlación, acometer el estudio de


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grandes superficies y determinar los cambios laterales de facies, no siendo aconsejable en

cascos urbanos consolidados.

Por lo que refiere al contenido del estudio geotécnico se indica, entre otras recomendaciones:

El estudio geotécnico incluirá los antecedentes y datos recabados, los trabajos de

reconocimiento efectuados, la distribución de unidades geotécnicas, los niveles freáticos, las

características geotécnicas del terreno identificando en las unidades relevantes los valores

característicos de los parámetros obtenidos y los coeficientes sismorresistentes, si fuere

necesario.

El estudio geotécnico contendrá un apartado expreso de conclusiones y, en su caso, a petición

del proyectista o del Director de Obra, de recomendaciones constructivas en relación con la

cimentación e incluirá los anejos necesarios. En el apartado de conclusiones y

recomendaciones se recogerán éstas de tal forma que se puedan adoptar las soluciones más

idóneas para la realización del proyecto para el que se ha hecho el estudio geotécnico.

Asimismo se indicarán los posibles trabajos complementarios a realizar en fases posteriores,

antes o durante la obra, a fin de subsanar las limitaciones que se hayan podido observar.

Finalmente, cabe mencionar que en apartado 3.4 se recomienda la confirmación del estudio

geotécnico antes de la ejecución de la obra:

Una vez iniciada la obra e iniciadas las excavaciones, a la vista del terreno excavado y para la

situación precisa de los elementos de la cimentación, el Director de Obra apreciará la validez y

suficiencia de los datos aportados por el estudio geotécnico, adoptando en casos de

discrepancia las medidas oportunas para la adecuación de la cimentación y del resto de la

estructura a las características geotécnicas del terreno.

Tal como puede deducirse de la lectura de los párrafos anteriores, se considera de suma

importancia el hecho de disponer de un estudio geotécnico apropiado, con el fin de poder

aportar información fiable frente a posibles decisiones que eventualmente fuera necesario tomar

en obra.

ingenierÍa geotÉcnica – gico upc tema 2. reconocimiento ...€¦ · el sistema de perforación...

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