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COLEGIO DE INGENIEROS CIVILES DE COSTA RICA CONGRESO CIC-2010 SAN JOSÉ, COSTA RICA. OCTUBRE 2010 AVANCES EN EXPLORACIÓN GEOTÉCNICA IN SITU PARA OPTIMIZACIÓN DE CIMENTACIONES Vargas, Luis A. MYV Soluciones Geotécnicas S.A., Costa Rica, [email protected]

RESUMEN: La toma de decisiones con respecto al sistema de cimentación más apropiado para un proyecto específico se puede mejorar si se basa en un conocimiento apropiado del suelo como material estructural (respuesta esfuerzo – deformación – resistencia). El balance costo – seguridad es fundamental en esta toma de decisiones, siendo el objetivo minimizar costos sin detrimento de la integridad estructural de la cimentación. Es en ese sentido que los avances tecnológicos del siglo XX y XXI han permitido el desarrollo de herramientas de exploración in situ cada vez más eficientes: desde el nacimiento del SPT, se ha pasado por diferentes etapas de desarrollo del cono CPT, el piezocono CPTU, el presurómetro Menard PMT, y el Dilatómetro Marchetti (DMT), hasta nuestros días en que ya se cuenta con el SCPTU (piezocono sísmico) y el SDMT (Dilatómetro Sísmico). Las metodologías más recientes permiten predicciones sumamente precisas de la respuesta carga - desplazamiento de placas aisladas, losas, y pilotes, lo cual facilita el objetivo de seleccionar un sistema seguro al mínimo costo. Para ilustrar esta mejora en la capacidad de predicción, se presenta un caso de estudio. ABSTRACT: The decision-making process regarding the selection of the most suited foundation system for a given project can be improved if it is based upon an accurate knowledge of the soil as structural material (stress – strain – strength behavior). The balance between cost and safety is of the utmost importance in this decision-making process, being the goal to minimize the overall cost without jeopardizing the structural integrity of the foundation. Because of this goal, technological advances that took place between XX and XXI Centuries have allowed the development of in situ geotechnical exploration tools with increasing accuracy: from the invention of the SPT, to different stages in the development of the CPT, the CPTU piezocone, PMT Menard Pressuremeter, and the Marchetti Dilatometer (DMT), up to these days when the SCPTU (seismic piezocone), and the SDMT (Seismic Dilatometer) have been invented. Recent methodologies based upon enhanced in situ testing allow pretty accurate prediction of the load-deformation behavior of spread footings, mats, and piles, which makes even easier to achieve the goal of selecting a safe foundation system at the minimum cost. To illustrate the enhancement of the prediction capabilities, a case study is discussed.

PALABRAS CLAVES: exploración in situ; evolución tecnológica; predicción respuesta de cimentaciones.

I – INTRODUCCIÓN. La caracterización de los materiales a usar en un proyecto es fundamental para la modelación de un sistema estructural. La resistencia y deformabilidad del concreto y del acero son datos básicos de entrada para cualquier software de análisis estructural. No obstante, muchas veces el medio geotécnico (suelo) se presenta como una gran incógnita que empuja al conservadurismo. El presente artículo hace un recuento de la evolución que se ha presentado en los métodos de exploración in situ con el objeto de caracterizar mejor la respuesta estructural de los materiales geotécnicos. El punto principal es que el suelo y su participación en la respuesta estructural, no difiere del concreto y del acero. Es un material deformable que forma parte del sistema, y por ende, igual que el acero y el concreto, requiere de una apropiada caracterización estructural. Un adecuado conocimiento del suelo como material estructural involucra determinar básicamente lo siguiente: a) Resistencia a la falla del elemento. b) Deformabilidad (comportamiento esfuerzo – deformación). c) Estado de esfuerzos (el confinamiento mejora considerablemente las anteriores dos propiedades). De esta manera, será posible definir con precisión los estados límite último (falla por capacidad soportante) y de servicio (asentamientos permisible), lo que permitirá tomar mejores decisiones al momento de establecer el sistema de cimentación más adecuado para un proyecto específico. Por último, se presenta un caso de estudio en Curridabat para un proyecto de centro comercial, en el que una adecuada caracterización esfuerzo-deformación-resistencia, por medio de exploración in situ, permitió el uso de placas convencionales, en vez del sistema de pilotes que estaba originalmente planteado a nivel de diseño. II-EVOLUCIÓN DE LA EXPLORACIÓN GEOTÉCNICA. Tradicionalmente, la caracterización geomecánica se ha limitado a presentar una tabla de variación de capacidad soportante admisible (qa) con la profundidad de desplante. Si no se cuenta con una capacidad apropiada a un nivel de desplante razonable, el Ingeniero Diseñador usualmente se inclina por el uso de sistemas de cimentación profunda como pilotes. Actualmente, en muchos casos todavía se sigue utilizando el sistema SPT (Standard Penetration Test, ASTM D1586) y fórmulas empíricas basadas en las investigaciones de Terzaghi y Peck. El SPT ha sido a través de los años, el ensayo in situ más usado en el campo de la Ingeniería Geotécnica. Complementariamente, el uso de ensayos de laboratorio en muestras inalteradas ha sido un complemento importante con el objeto de conocer las propiedades esfuerzo – deformación – resistencia del suelo como material estructural. El uso de tubos Shelby (principalmente), para la ejecución de ensayos triaxiales y ensayos de consolidación, ha sido muy popular en la profesión de la Ingeniería Geotécnica. Como ilustración de lo anterior, en la figura 1 se observa como hacia los años 40, la evaluación de las propiedades del suelo se basa primordialmente en juicio ingenieril, ensayos de laboratorio y una pequeña parte en ensayos in situ. No obstante, hacia los 90 e inicios del siglo XXI se confía mucho más en los ensayos in situ como herramienta de evaluación. Esto es especialmente causado por la evolución en las herramientas de exploración en campo.

Figura 1.- Evolución en el proceso de evaluación de las Propiedades del Suelo (Lacasse, 1988; modificado por Mayne et al, 2009)

La cronología aproximada de la evolución de las herramientas in situ para la caracterización geotécnica del suelo se presenta seguidamente: 1902: Nacimiento del SPT (Standard Penetration Test). 1932: Nacimiento del primer cono holándes (CPT). Cono mecánico. 1949: Nacimiento del Cono Eléctrico (CPT). 1954: Nacimiento del Presiómetro Menard (PMT). 1974: Nacimiento del Piezocono (CPTU). 1975: Nacimiento del Dilatómetro Marchetti (DMT). 1986: Nacimiento del Piezocono sísmico (SCPTU). 1988: Nacimiento del Dilatómetro Sísmico (SDMT). Seguidamente se presenta una descripción de cada uno de los equipos mencionados anteriormente en la reseña cronológica. III-BREVE DESCRIPCIÓN HISTÓRICA DE LOS EQUIPOS IN SITU. SPT (Standard Penetration Test). 1902. El coronel Charles R. Gow (Gow Construction Co., Boston) inició en 1902 con la ejecución de sondeos exploratorios por medio de muestreadores hincados de 25 mm de diámetro. Hacia finales de 1920, este procedimiento fue estandarizado por Harry Mohr (Raymond Concrete Pile Co.), quién desarrolló un muestreador ligeramente de mayor diámetro e incorporó el registro de número de golpes por pie de penetración, usando un mazo de 140 libras y 30 pulgadas de caída. El muestreador de Gow no era muy popular hasta que Karl Terzaghi lo descubrió. Terzaghi y Casagrande hicieron un gran esfuerzo para que el sistema SPT se adoptará por parte de la ASCE. Las primeras correlaciones del SPT con otras propiedades del suelo fueron desarrolladas en conjunto entre Mohr y Terzaghi, y aparecieron por primera vez publicadas en 1948. El SPT se volvió un estándar en Estados Unidos cuando en 1958 se adoptó oficialmente por ASTM con la norma D1586. En la figura 2 se presenta un esquema de la ejecución típica del ensayo SPT.

Figura 2.- Esquema de la ejecución típica de un ensayo SPT (Maher et al, 2002)

CPT (Cone Penetration Test). 1932. El primer cono holandés fue fabricado en 1932 por el Ing. P. Barentsen del Departamento de Obras Públicas de Holanda. Con este primer cono, se media únicamente la resistencia a la penetración de la punta y se alcanzaron profundidades de 10 a 12 metros. La inserción se llevaba a cabo manualmente. Se produjeron algunas mejoras al primer cono por parte de Delft Soil Mechanics Laboratory y otros ingenieros belgas y holandeses, sin embargo la mejora más significativa fue introducida por Begemann quien mejoró el cono holandés con la incorporación de una camisa móvil (jacket) detrás del cono. Con este nuevo tipo de cono, fue posible medir tanto la resistencia de punta con la fricción en el fuste (fricción local), obteniéndose dos parámetros independientes del terreno cada 20 cm de profundidad. El ensayo con cono mecánico es normado en ASTM D3441. En la figura 3 se presenta la sección de un cono mecánico tipo Begemann.

Figura 3.- Sección esquemática de un cono mecánico tipo Begemann (Fuente: ASTM D3441)

CPT (Electronic Cone Penetration Test). 1949. El primer cono eléctrico fue desarrollado en Berlín durante la Segunda Guerra Mundial. Las señales eran transmitidas a la superficie del terreno a través de cables insertados dentro de barras huecas de penetración. La principal mejora con respecto al cono mecánico fue la posibilidad de obtener datos de manera contínua y directa, así como el uso de de celdas de carga más sensibles que permitían mediciones más precisas. La primera evolución importante del cono eléctrico se dio en DSML (Delft Soil Mechanics Laboratory) entre 1949 y 1957, de manera tal que fuera posible medir tanto la resistencia de punta como la fricción local. El ensayo con cono eléctrico es normado en ASTM D5778. En la figura 4 se presenta la sección de un cono eléctrico típico.

Figura 3.- Sección esquemática de un cono eléctrico típico (Fuente: ASTM D5778)

PMT (Pressuremeter). 1954. Un presurómetro es un sensor cilíndrico que tiene una membrana flexible expandible diseñada para aplicar uan presión uniforme a las paredes de un sondeo existente (hueco cilíndrico). La primera evidencia de trabajo en el diseño de un presurómetro data de 1933. Sin embargo, fue hasta 1954 que Menard, en la Universidad de Illinois, inició el desarrollo del primer presurómetro moderno. El presurómetro Menard se utilizó en Chicago por primera vez en 1957 para obtener propiedades de diseño para la fundación de estructuras. Menard no sólo desarrollo el aparato sino también todo el método de diseño basado en el instrumento. Independiente, en el año 1959, Fukuoka de Japón desarrolló otro tipo de presurómetro denominado presurómetro OYO. Posteriormente, se han dado diversas mejoras a la versión original y se ha creado inclusive el SBPMT (Self-Boring Pressuremeter) para disminuir la perturbación asociada con la pre-perforación de una cavidad cilíndrica. Una de las últimas versiones de presurómetro fue desarrollada por el Prof. Jean-Louis Briaud en conjunto con ROCTEST de Canadá, y se conoce como el Presurómetro TEXAM (Año 1982). El ensayo PMT se encuentra estandarizado con la norma ASTM D4719. En la figura 4 se presenta un esquema típico del equipo Menard.

Figura 4.- Equipo requerido para ejecución de ensayos con el Presurómetro Menard (Cortesía de R. Failzmeger)

CPTU (Piezocone). 1974. A partir de 1974 se empezó a incorporar en el cono eléctrico tradicional la medición de presión de poros generada durante la penetración del cono. El primer piezocono eléctrico fue desarollado en el NGI (Norwegian Geotechnical Institute). Janbu y Senneset (1974), así como

Schmmertmann (1974) presentaron artículos relacionados con el uso de piezoconos. Schmertmann fue el primero en reconocer la importancia de la medición de presión de poros en la interpretación de los datos CPT. Los modelos originales han sufrido modificaciones pero básicamente se trata de un elemento poroso (ver figura 5) que está conectado directamente con una cámara llena de líquido, cuya presión es monitoreada por un sensor de presión. El elemento poroso puede estar ubicado cerca de la punta (u1), detrás del cono (u2) o detrás del fuste de fricción (u3). La ubicación más típica es detrás del cono (u2). En la figura 5 se presenta un piezocono que registra la presión de poros u2. El piezocono se encuentra normado en ASTM D5778.

Figura 5.- Piezocono tipo ENVI Memocone (Cortesía de R. Failzmeger)

DMT (Marchetti Dilatometer). 1975. El DMT fue desarrollado por el Prof. Silvano Marchetti en 1975, y probado en diversos ambientes geotécnicos en Italia hasta preparar en 1980 el primer artículo publicado en la ASCE sobre las experiencias del uso del DMT. Posteriormente, fue introducido a Estados Unidos por el Prof. Schmertmann, y actualmente es usado en más de 50 países alrededor del mundo. El ensayo de dilátometro (DMT, ASTM D6635 y Eurocode 7 – Part2) consiste en empujar una cuchilla plana ubicada al final de una serie de barras. Una vez que se alcanza la profundidad de ensayo, una membrana circular delgada de acero, localizada a un lado de la cuchilla, se empieza a expandir horizontalmente contra el terreno. Esta expansión se efectúa mediante inflado con gas Nitrógeno. La presión que registra el manómetro en superficie se determina para tres momentos específicos del ensayo: p0, p1 y p2. La membrana se desinfla y la cuchilla plana se avanza a la siguiente profundidad de muestreo. En la figura 6 se presenta el equipo principal utilizado para efectuar ensayos DMT.

Figura 6.- Equipo principal utilizado en ensayos con Dilatómetro Marchetti (Cortesía de S. Marchetti y MYV)

SCPTU (Seismic Piezocone). 1986. La versión moderna del cono sísmico fue desarrollada por Campanella y Robertson en la Universidad de British Columbia, en 1986. El cono sísmico consiste en un piezocono típico con un geófono receptor. La ventaja del SCPTU es que combina las mediciones tradicionales típicas del

piezocono (resistencia de punta, fricción local y presión de poros) con mediciones geofísicas (velocidad de onda cortante y velocidad de onda compresional). De esta manera, se tienen mediciones en los dos extremos del espectro de deformación (a bajas deformaciones y a altas deformaciones), de manera simultánea. Esta herramienta es considerada uno de los avances más importantes en la era moderna de la exploración geotécnica in situ, puesto que un mismo sondeo permite recolectar hasta 5 parámetros geotécnicos independientes, de manera simultánea. En la figura 7 se presenta una vista esquemática del SCPTU.

Figura 7.- Esquema típico del Piezocono sísmico (SCPTU) (Maher et al, 2002)

SDMT (Seismic Dilatometer). 1988. El Dilatómetro Sísmico (SDMT) es la combinación de la tradicional paleta Marchetti (ver figura 6) con un módulo sísmico para medir la velocidad de onda cortante. El ensayo es conceptualmente similar al SCPT y fue introducido por primera vez por Hepton (1988) y mejorado por Martin y Mayne (1998) en el Georgia Tech, Atlanta. El sistema SDMT más moderno, distribuido comercialmente, fue desarrollado por Studio Marchetti en Italia a partir del año 2000. En la figura 8 se presenta una vista esquemática del equipo.

Figura 8.- Esquema típico del Dilatómetro sísmico (SDMT) (Marchetti et al, 2008)

IV-RAZONES DE LA EVOLUCIÓN. Del enfoque empírico hacia la medición objetiva La mejor manera de llevar a cabo un análisis de alternativas de cimentación (beneficio versus costo) para un proyecto es disminuir la incertidumbre en la toma de decisiones a través de un conocimiento apropiado de la realidad del entorno geológico –geotécnico. El modelo matemático utilizado en el análisis debe acercarse lo más posible a la realidad del suelo. Debe predecir con una precisión adecuada lo que va a ocurrir en el suelo bajo condición de carga (placa convencional, pilote, etc.).

En tanto la predicción mejore, la decisión que se tome con base en la predicción será más adecuada. ¿Para qué usar pilotes en un caso donde se demuestre que una placa convencional tendrá un desempeño aceptable? Como ejemplo, el presiómetro Menard (PMT) permitió optimizaciones muy relevantes en la cimentación de los rascacielos de Chicago, especialmente hacia los 50tas y 60tas. Esto de la mano de Ingenieros Geotécnicas muy reconocidos como Clyde N. Baker quien ha sido impulsor del uso de exploración in situ para la optimización de cimentaciones. Gracias a su experiencia en Chicago, Baker ha sido un referente de Geotecnia para rascacielos, habiendo participado en proyectos tan emblemáticos como las torres Petronas (Malasia) o la Torre Burj (Dubai). Baker (2006) dice textualmente lo siguiente: “El desarrollo de diseños económicos de cimentación puede involucrar el uso de sistemas mixtos cuyo análisis requiere información más precisa con respecto a la respuesta carga – deformación del terreno. En mi experiencia, el presurómetro Mennard ha sido muy útil para obtener mejores predicciones de la respuesta esfuerzo – deformación del suelo con diferentes sistemas de cimentación. Este ensayo permite evitar la alteración del suelo inherente en el muestreo y ensayos de laboratorio. Es análogo a una prueba de carga en el terreno, y en muy corto de tiempo fue posible correlacionar sus predicciones con el desempeño real de edificios. Las presiones admisibles recomendadas en el basamento de Chicago pasaron de 1436 kPa con tubos Shelby y pruebas de laboratorio (inicios de los 70ts) a 2390 kPa con ensayos de presurómetro (finales de los 80ts)”. El efecto de la alteración inherente en el muestreo de suelos, mencionado por Baker (2006), queda reflejado en la figura 9. Se puede observar como, dependiendo del tipo de muestreador, se obtienen diferentes relaciones esfuerzo – deformación en un ensayo triaxial. La diferencia entre el valor pico del muestreo con bloque (block sampling) y el valor pico del muestreo con tubo Shelby abierto es de hasta 400%.

Figura 9.- Comparación de curvas esfuerzo – deformación típicas para diferentes tipos de muestreador (Fuente: Kempfert y Gebreselassie, 2006)

Como segundo ejemplo están los desarrollos actuales en investigación, especialmente en el Georgia Tech (Atlanta, Georgia), liderados por el Dr. Paul Mayne. El Dilatómetro Sísmico (SDMT) y el Piezocono Sísmico (SCPTU) han permitido establecer metodologías para estudiar la respuesta estructural completa (fuerza-desplazamiento) de placas aisladas y pilotes, con resultados impresionantes al comparar con pruebas de carga. Mayne et al (2009) establece lo siguiente: “En este mundo a paso rápido del año 2009, se tiene un enfoque más eficiente para la meta de caracterización geotécnica en sitio con la utilización de tecnología de empuje directo (direct push) en la que múltiples mediciones se toman durante el avance de los equipos in situ. En ese sentido, ensayos híbridos que combinan las ventajas de los penétrometros de desplazamiento con la geofísica típo downhole, pueden ser muy apreciados. En

particular, el ensayo de piezocono sísmico (SCPTu) y el ensayo de dilatómetro sísmico (SDMTa) ofrecen claras oportunidades en la recolección económica y óptima de datos”. Siendo que la mayor fuente de incertidumbre no se encuentra en los modelos de análisis sino más bien en la determinación de las propiedades mecánicas de los suelos, el uso de ensayos in situ para exploración ha ido ganando un auge considerable en los últimos años. Estos ensayos permiten entender la distribución espacial de las propiedades del suelo (estáticas y/o dinámicas) con precisión y rapidez (información disponible en tiempos mucho menores). Para establecer el efecto beneficioso del uso de exploración geotécnica in situ moderna en el desarrollo de un proyecto, seguidamente se presenta un caso de estudio. V-CASO DE ESTUDIO. En Curridabat, San José, en el año 2007, se inició el anteproyecto de un centro comercial en una geología compuesta primordialmente por Limo Volcánico. Una exploración geotécnica previa con base en SPT determinó perfiles de resistencia N con valores típicos entre 3 y 6, con nivel freático a 2 metros de profundidad (variable). A causa de la baja resistencia SPT, a partir del estudio previo, el proyectista recibió la recomendación de utilizar pilotes como sistema de cimentación para todos los edificios del proyecto, variables en altura desde 2 pisos hasta más de 8 pisos. No obstante, dada la crisis que se presentó en el mercado inmobiliario, el proyecto permaneció detenido por algún tiempo, especialmente por el sobrecosto asociado con la fundación piloteada. Durante ese receso, se planteó la posibilidad de efectuar un segundo estudio con la herramienta denominada SDMT (Dilatómetro Sísmico, ver figura 8) por parte de MYV Soluciones Geotécnicas S.A. Esto con el objeto de precisar las características geotécnicas del terreno, y refinar la toma de decisiones. En esta segunda etapa de exploración se efectuaron 6 sondeos DMT convencionales de 6 metros de profundidad y 4 sondeos SDMT de 15 metros de profundidad. Los sondeos más profundos se ubicaron en las zonas de edificios más altos (8 pisos aproxidamente). Los análisis de capacidad soportante y asentamientos, con base en las metodologías de Mayne y Marchetti respectivamente, arrojaron los siguientes resultados (Ver Tabla 1). Para los edificios altos (sector de sondeos profundos) se recomendaron losas de cimentación (Mat Foundation) para el control de asentamientos. Tabla 1.- Capacidad soportante admisible y asentamientos para placa aislada de referencia de 2 m x 2 m (Nivel de desplante = 1,50 m) SONDEO

qa

Asentamiento

[mm]

[ton/m2]

[mm]

DMT-1

17

5

DMT-2

11

7

DMT-3

14

7

DMT-4

10

6

DMT-5

11

5

DMT-8

13

8

Como se observa de la anterior tabla, las presiones admisibles y asentamientos asociados estaban resultando apropiados para el diseño de cimentaciones convencionales, sin necesidad de pilotaje, y cumpliendo con límites y tolerancias establecidos por el Código de Cimentaciones de Costa Rica (CCCR). La divergencia entre ambos estudios fue sujeto de discusión entre los interesados dado que el proyecto estaba migrando de una condición crítica a una condición favorable para la economía del proyecto.

Con base en criterios desarrollados por Mayne en Georgia Tech, fue posible estimar la razón de preconsolidación (OCR) para todos los sondeos efectuados. Este OCR se encuentra en un rango de 4 a 9 para la zona de 2 metros a 6 metros de profundidad. Dicho rango se encuentra muy lejos de un suelo normalmente consolidado (NC), lo cual explica la baja deformabilidad del terreno y la regular resistencia. El siguiente gráfico presenta el perfil OCR de todos los sondeos efectuados, determinado con base en el criterio de Mayne. Al respecto, los sondeos SDMT6 y SDMT9 son casos especiales ya que presentan sectores aislados, normalmente consolidados (NC), asociados con problemas de deformabilidad. Razón de Preconsolidación (OCR) 100,0

DMT1 DMT2 DMT3 DMT4 10,0

DMT5 SDMT6 SDMT7 DMT8 SDMT9 SDMT10

1,0 0

2

4

6

8

10

12

14

16

Profundidad Z (metros)

Figura 10.- Perfiles de OCR contra profundidad para los diez sondeos DMT – SDMT efectuados.

Al revisar las velocidades de onda cortante (Vs) en los 4 sondeos SDMT se observan los siguientes valores: SDMT6 (241 m/s), SDMT7 (241 m/s), SDMT9 (180 – 210 m/s) y SDMT10 (231 m/s). Los valores indicados entre paréntesis corresponden con la mediana estadística de los datos registrados entre 2 y 6 metros de profundidad, para cada sondeo (los datos de velocidad Vs están espaciados cada 50 cm de profundidad). La velocidad de onda también es correlacionable con el esfuerzo de preconsolidación y un valor típico de 240 m/s en limos indica un suelo moderadamente rígido. De esta manera y con un parámetro independiente, se confirma que las estimaciones de OCR con base en el criterio de Mayne son realistas. Posteriormente, se demostró que la razón de que el depósito se encuentre preconsolidado es la presencia de fluctuaciones considerables en la profundidad del nivel freático, de manera estacional. Se observa la presencia de un estrato impermeable de arcilla, a una profundidad variable entre 4 y 6 metros, la cual funciona como barrera que permite la formación de niveles colgados. Este efecto no pudo ser detectado por el SPT dado que esta prueba, al ser dinámica, destruye los enlaces que favorecen la resistencia y deformabilidad del suelo, dando una falsa impresión de que el suelo es muy pobre cuando en realidad no lo es. El valor moderado de OCR determinado a partir del SDMT fue comprobado por medio de dos ensayos de consolidación en muestra inalterada, efectuados también por MYV. La ejecución e interpretación de las pruebas SDMT tomó aproximadamente 5 días y 2 días más para entrega de resultados dado que al tratarse de números, se pueden procesar rápidamente con macros. La ejecución posterior de los dos ensayos de consolidación tomó aproximadamente 15 días. Este punto refuerza otra ventaja de los ensayos in situ y es la rapidez con que se obtienen grandes volúmenes de información (cinco parámetros cada 20 cm, en toda la profundidad del sondeo). Este fenómeno en los limos arcillosos de origen volcánico, fue demostrado también por Laporte y Ramírez (2005), por medio de muestras inalteradas y ensayos triaxiales, así como ensayos de consolidación. Con respecto al SPT, los autores citan lo siguiente: “El ensayo de penetración

estándar SPT no refleja de manera realista las condiciones de cimentación del sitio …. Una posible explicación por la que el método SPT no es apropiado para este tipo de suelos es el efecto dinámico propio del ensayo, que rompe la acción cementante entre partículas de mayor tamaño”. Laporte y Ramírez determinan con un gráfico de Schmertmann que los valores Nspt podrían reducirse haste en un 50% para este tipo de Limo Volcánico. Más adelante, los autores efectúan un análisis de capacidad soportante para una placa corrida con un nivel de desplante de 1,00 metro, utilizando los datos de ensayos triaxiales. Para el caso de esfuerzos totales, los autores determinan un rango de 9 a 16 ton/m2 que es aproximadamente el mismo rango obtenido por los ensayos DMT (Ver tabla 1, rango de 10 a 17 ton/m2). Con respecto a la deformabilidad de estos limos, en sus conclusiones los autores citan lo siguiente: “Los limos, a pesar de tener una alta relación de vacíos y un elevado índice de compresión no sufren asentamientos considerables. Esto se debe a que la carga de preconsolidación es alta y originada por las fuerzas de succión que existen entre las partículas”. Lo anterior también fue corroborado por MYV por medio de los ensayos DMT y SDMT (Ver figura 10), lo cual valida los resultados de los ensayos in situ. VI-CONCLUSIONES. Los ensayos in situ mejorados son de gran utilidad para predecir la respuesta mecánica del suelo en condiciones de carga o descarga. El nivel de predicción que se logra de esta manera es promisoriamente alto. Lo anterior permite a su vez poder confiar en alternativas de fundación de más bajo costo, dada la mayor precisión de las predicciones (respuesta esfuerzo – deformación). Este punto se reforzó con la exposición de un caso de estudio en el cual se logró cambiar el sistema de cimentación propuesto originalmente, logrando una economía considerable para el proyecto. VII-REFERENCIAS. ASTM D1586-08a (2008). Standard Test Method for Standard Penetration Test (SPT) and Split-Barrel Sampling of Soils. ASTM D3441-05 (2005). Standard Test Method for Mechanical Cone Penetration Tests of Soil. ASTM D4719-00 (2000). Standard Test Method for Prebored Pressuremeter Testing in Soils. ASTM D5778-07 (2007). Standard Test Method for Electronic Friction Cone and Piezocone Penetration Testing of Soils. ASTM D6635-01 (2001). Standard Test Method for Performing the Flat Plate Dilatometer. Baker, C.N. (2006). In Situ testing, Soil-Structure Interaction, and Cost Effective Foundation Design. The Fourteenth Spencer J. Buchanan Lecture. Texas, U.S.A. Briaud, J.L. (1992). The Pressuremeter. Taylor and Francis, London, U.K. Kempfert, H.G. & Gebreselassie, B. (2006). Excavation and Foundation in Soft Soils. Springer. Heidelberg, The Netherlands. Laporte, G. y Ramírez, J.V. (2005). "Caracterización de limos arcillosos de origen volcánico con comportamiento subnormal y aplicaciones a la Ingeniería Geotécnica". Memorias del curso sobre últimos avances en Ingeniería Geotécnica, San José, Costa Rica. Lunne, T., Robertson, P.K., and Powell, J.J.M. (1997). Cone Penetration Testing in Geotechnical Practice. Taylor & Francis, New York. Maher et al. (2002). Evaluation of Geotechnical Design Parameters using the Seismic Piezocone. Report No. FHWA 2001-032. Washington D.C., U.S.A. Marchetti, S. (1980). In Situ Tests by Flat Dilatometer. J. Geotech. Engrg. Div. ASCE, 106(GT3), 299-321 Marchetti et al. (2008). "In Situ Tests by Seismic Dilatometer (SDMT)". ASCE Geot. Special Publication GSP 170 honoring Dr. J. H. Schmertmann. Mayne et al. (2009). "Geomaterial Behavior and Testing". Proceed. of the 17th International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering. Alexandria, Egypt.