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• Alira Williams

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ESTUDIOS GEOTECNICOS PARA AREAS URBANAS 1.- GENERALIDADES 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. Las características del terreno 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. El reconocimiento del terreno, que se fijará en el estudio geotécnico, 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. Para la realización del estudio deben recabarse todos los datos en relación con las peculiaridades y problemas del emplazamiento, inestabilidad, deslizamientos, obstáculos enterrados, configuración constructiva y de cimentación de las construcciones limítrofes, la información disponible sobre el agua freática y pluviometría, antecedentes de planimetría del desarrollo urbano. 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. Mapa geológico ciudad de La Paz Regionalmente toda área urbana dispone de mapas geológico elaborados en el marco de microzonificación. Donde se presentan las unidades litológicas mayores, los diferentes tipos de depósitos de vertiente y aluviales y las principales fallas geológicas que afectan el territorio. Se debe consultar, además de los mapas, las respectivas memorias que los acompañan y que permitirán ubicar el proyecto en el contexto del modelo geológico y geotécnico regional, que debe utilizarse como base para el planeamiento detallado de los estudios locales. De igual manera el profesional debe consultar e incorporar en sus análisis los estudios de mayor detalle que puedan existir y que estén disponibles en los distintos entes territoriales o entidades con jurisdicción en la región. 2.- NOCIONES PRELIMINARES 2.1.- DEFINICIONES a) Investigación geotécnica Conjunto de actividades que comprenden el reconocimiento de campo, la investigación del subsuelo, los análisis y recomendaciones de ingeniería necesarios para el diseño y construcción de las obras en contacto con el suelo, de tal forma que se garantice un comportamiento adecuado de la edificación, protegiendo ante todo la integridad de las personas ante cualquier fenómeno externo, además de proteger vías, instalaciones de servicios públicos, predios y construcciones vecinas. b)

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Investigación del Subsuelo.- Comprende el estudio y el conocimiento del origen geológico, la exploración del subsuelo (mediante trabajos de calicatas, perforación, sondeo y otros) y los ensayos y pruebas de campo y laboratorio necesarios para identificar y clasificar los diferentes suelos y rocas y cuantificar las características físico-mecánicas e hidráulicas del subsuelo. Análisis y Recomendaciones.- Consiste en la interpretación técnica conducente a la caracterización del subsuelo y la evaluación de posibles mecanismos de falla y de deformación para suministrar los parámetros y las recomendaciones necesarias para el diseño y la construcción de los sistemas de cimentación y contención y de otras obras en el terreno influenciadas por factores geotécnicos. Estudio geotécnico preliminar.- Conjunto de actividades necesarias para aproximarse a las características geotécnicas de un terreno, con el fin de establecer las condiciones que limitan su aprovechamiento, los problemas potenciales que puedan presentarse, los criterios geotécnicos y parámetros generales para la elaboración de un proyecto. El estudio debe presentar en forma general el entorno geológico y geomorfológico, características del subsuelo y recomendaciones geotécnicas para la elaboración del proyecto incluyendo la zonificación del área, amenazas de origen geológico, criterios generales de cimentación y obras de adecuación del terreno. Este estudio no es de presentación obligatoria, pero es recomendable para proyectos especiales o de magnitud considerable, en los que pueda orientar el proceso de planeamiento. Su realización no puede reemplazar, bajo ninguna circunstancia, al estudio geotécnico definitivo. Estudio geotécnico definitivo.- Trabajo realizado para un proyecto específico, en el cual el ingeniero geotecnista debe precisar todo lo relativo a las condiciones físico-mecánicas del subsuelo y las recomendaciones particulares para el diseño y construcción de todas las obras relacionadas. Su presentación es obligatoria ya que en este se definen el tipo de suelo, el diseño y las recomendaciones de la cimentación y del proceso constructivo Investigaciones.- Incluyen estudio geológico, geomorfológico, topográfico, hidrológico, hidráulico, hidrogeológico y geotécnico. Abarcan levantamientos locales, toma de datos, ensayos de campo y de laboratorio, así como el uso de instrumentos adecuados para establecer el modelo geológico y geotécnico.

Procedimientos preliminares.- Son de carácter obligatorio y buscan el conocimiento de las características del sitio, la consulta de mapas levantamientos disponibles, la verificación de restricciones legales y ambientales, la elaboración de un informe de visita, la evaluación de la necesidad de implementación de medidas de emergencia y la programación de investigaciones geológicas y geotécnicas. 2.2.- OBLIGATORIEDAD DE LOS ESTUDIOS GEOTÉCNICOS Los estudios geotécnicos definitivos son obligatorios para todas las edificaciones urbanas y suburbanas.

En la fase preliminar se debe elaborar un pre-diseño, con la finalidad de evaluar los presupuestos y presentar alternativas constructivas. En este caso, es obligatoria la definición de todos los elementos evaluados y utilizados en la concepción del anteproyecto, siendo recomendable la ejecución de un número mínimo de sondeos de reconocimiento y el levantamiento topográfico. En sitios con inestabilidad, se deben estudiar los procesos inductores de esta y todas las demás posibilidades de desestabilización; se deben incluir recomendaciones para posibles acciones de emergencia. 3.- ESTUDIO DE SUELOS PARA EDIFICACIONES Para la realización de proyectos de edificaciones, es imprescindible realizar un estudio de suelos siguiendo una metodología con definiciones y sistemas de evaluación de sus respectivas propiedades. La clasificación del suelo es de suma importancia para la creación del modelo geotécnico y el “diseño de cimentaciones” en un terreno en específico, debido a que se requiere conocer el tipo de suelo, en el lugar a realizar la futura edificación de índole civil, ya que se debe realizar un estudio sobre las capacidades de carga y asentamientos generados sobre los estratos de suelo, de tal forma que éstos posean las propiedades necesarias para el soporte de la estructura. Existen varios métodos de estudio y clasificación de suelos, en el presente trabajo haremos mención el sistema SUCS. 3.1.-CLASIFICACIÓN DE UN SUELO SEGÚN EL SISTEMA UNIFICADO DE CLASIFICACIÓN DE SUELOS (SUCS) El método del Sistema Unificado de Clasificación de Suelos, requiere obtener la información pertinente sobre algunas las características esenciales del suelo a estudiar. Esta información se obtiene a partir de dos pruebas de laboratorio normadas por la ASTM (Association for Testing Materials) International (organismo de normalización de los EE.UU), las pruebas necesarias para obtener los datos para poder clasificar el suelo son el contenido de humedad, el análisis granulométrico y los límites líquido y plástico y el índice de plasticidad. Los cuales permiten obtener la distribución de tamaños de partícula del suelo y los contenidos de humedad de frontera entre diferentes estados de consistencia. Es importante garantizar que las muestras obtenidas del campo sean representativas para poder realizar conclusiones y poder ligarlas a la totalidad del suelo del cual se obtuvieron dichas muestras. Debido a esto, s e r e c o m i e n d a u t i l i z a r tanto el método del Separador Mecánico (aparato para vibrar mallas) y el método del Cuarteo (dividir muestra de suelo en 4 partes), especificado en la norma ASTM C 702 – 68. Mallas para análisis granulométrico Este sistema SUCS clasifica los suelos en dos amplias categorías: suelos de grano grueso que son de naturaleza tipo grava y arenosa con menos del 50% pasando la malla No. 200 y los suelos de grano fino con 50% o más pasando la malla No. 200. Según el profesional especializado Das (2001), para clasificar apropiadamente un suelo utilizando este sistema, deben conocerse: el porcentaje de grava, el porcentaje de arena, el porcentaje de limo y arcilla, los coeficientes de uniformidad y curvatura y el límite líquido e índice de plasticidad. Los primeros cinco datos se obtienen a partir de un análisis granulométrico. El método SUCS presenta diversa nomenclatura; para suelos granulares, las siglas son G (grava), S (arena), W (bien graduada) y P (mal graduada). Para suelos finos la nomenclatura es M (limo), C (arcilla), H (alta compresibilidad) y L (baja compresibilidad). Y para los suelos orgánicos la sigla es Pt (turba). 3.2.- PROCEDIMIENTO PARA CLASIFICAR UN SUELO UTILIZANDO EL SISTEMA DE CLASIFICACIÓN SUCS Previamente descartar que el suelo sea un Pt (turba). 3.2.1.- DETERMINAR EL CONTENIDO DE HUMEDAD (W) EN UNA MUESTRA DE SUELO El contenido de humedad (W) de un suelo se conoce como la relación entre el peso de agua contenida en el mismo y el peso de su fase sólida. Donde W w es el peso de agua contenida en la muestra suelo, W s es el peso de la fase sólida de la muestra de suelo y W T el peso total de la muestra de suelo. El contenido de humedad es u n parámetro muy utilizado p a r a establecer una relación entre el comportamiento del suelo y sus propiedades, como la consistencia y su relación de vacíos por ejemplo. 3.2.2.- DETERMINAR LA DISTRIBUCIÓN DE TAMAÑOS DE PARTÍCULA MEDIANTE UN ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO POR TAMIZADO Ver video granulometría Determinar si el suelo es fino o granular:  Granular....... % pasando # 200 < 50%.  Fino............... % pasando # 200 ≥ 50%. Si el suelo es granular, seguir los siguientes pasos: Determinar si es grava o arena:  Si Ret. #4 > 50% Ret. #200, hay más grava que arena, por lo que es un suelo tipo grava.  Si Ret. #4 ≤ 50% Ret. #200, hay más arena que grava, por lo que es un suelo tipo arena. Determinar si G ó S está limpia, intermedia o sucia:  Limpia, si el % pasa #200 es < 5%. Determinar si es W ó P.  Intermedia, si el % pasa #200 está entre 5 y 12%. Determinar si es W ó P. Determinar si está contaminada con M ó C.  Sucia, si el % pasa #200 es > 12%. Determinar si está contaminada con M ó C. Para determinar si el suelo es W o P se utiliza el Cc y el Cu.  Para las gravas, es W si 𝐶u >4 ,1