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• alexistellez

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INDICE 1.- INTRODUCCION 2.- METODOS DE RECONOCIMIENTO DEL SUBSUELO 2.1.-SONDEOS MECÁNICOS A ROTACIÓN 2.1.1.- Componentes de una máquina de sondeos 2.1.2.-Ensayos Tomamuestras 2.2.- ENSAYOS DE PENETRACIÓN 2.2.1.- Penetrómetro dinámico. 2.2.2.- Penetrómetro estático. 2.3.- CALICATAS 2.4.- PLACA DE CARGA PARA CIMENTACIONES 2.5.- VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LOS DISTINTOS RECONOCIMIENTOS 2.5.1.- Sondeos 2.5.2. Calicatas 2.5.3. Penetrómetros 2.5.4. Placa de carga 2.6.- ENSAYOS DE LABORATORIO 2.6.1.- Ensayos de identificación 2.6.2.-Rotura a compresión simple 2.6.3.-Ensayo de corte directo 2.6.4.-Ensayo lambe 2.6.5.-Hinchamiento libre y presión de hinchamiento 2.6.6.-Ensayo de consolidación unidimensional en edómetro 2.6.7. Sulfatos 2.6.8.-Ensayo triaxial

3.- PLANIFICACIÓN DEL ESTUDIO GEOTÉCNICO 3.1.- QUE ES UN ESTUDIO GEOTÉCNICO 3.2.- PLANIFICACIÓN DE ENSAYOS DE CAMPO 3.3.- ESTUDIO GEOTÉCNICO SEGÚN NORMATIVA 4.- METODOLOGÍA 4.1.- RECOPILACIÓN Y ESTUDIO DE LA DOCUMENTACIÓN 4.2.- RECONOCIMIENTO DEL TERRENO 4.3.- PLANTEAMIENTO DE LA CAMPAÑA DE CAMPO 4.4.- TRABAJOS DE LABORATORIO 5.- ESTRUCTURA GENERAL DEL ESTUDIO GEOTÉCNICO 5.1.- ANTECEDENTES 5.2.- INFORMACIÓN UTILIZADA 5.3.- ENCUADRE GEOLÓGICO 5.4.- GEOTECNIA 5.5.- NIVELES FREÁTICOS 5.6.- NIVELES GEOTÉCNICOS 5.7.- CONDICIONES DE CIMENTACIÓN 5.7.1.- Cimentación en roca 5.7.2.- Cimentación en gravas 5.7.3.- Cimentación en arcillas 5.7.4.- Cimentación en arenas 5.7.5.- Cimentación obtención de los valores SPT a partir de Penetrómetros 5.7.6.- Cimentación sobre relleno o material compensado 5.8.- CONCLUSIONES

6. CONTROL DE OBRA 6.1.- VISITA A OBRA: DATOS Y PUNTOS A INSPECCIONAR 6.1.1.- Verificación de condiciones geológicas 6.1.2.- Control de material de apoyo de cimentación 6.1.3.- Control de zapatas 6.1.4.- Control de excavaciones 6.1.5.- Nivel freático 6.1.6.- Condiciones ambientales 6.2.- ENSAYOS COMPLEMENTARIOS

1.- INTRODUCCION Se puede definir la Geotecnia como el conjunto de técnicas, tanto de campo como de laboratorio, que permiten conocer el terreno para utilizarlo adecuadamente como elemento de construcción, bien directamente como material (en caminos, diques, canales, etc.), bien como soporte de una estructura determinada (cimentaciones). Es durante el presente siglo, en concreto a partir del año 1.925 en que el profesor Dr. Karl Von Terzaghi publicó su teoría sobre mecánica de suelos, lo que ha dado lugar a la actual geotecnia. Así fue como nació "La Geotecnia", que se llama con frecuencia "Mecánica del suelo", puede parecer en algunos casos como una rama de la Geología aplicada, mientras que, en realidad es una adaptación de un conjunto de teorías de la mecánica racional; elasticidad, plasticidad, hidráulica, por citar sólo las principales. Pero todas estas teorías no son aplicables más que a medios homogéneos y continuos, mientras que el suelo es, por naturaleza incluso, discontinuo, heterogéneo y anisótropo. Resulta, pues, que sólo se podría utilizar para los suelos que cumpliera estos postulados. Esto no quiere decir que no haga falta teoría, ni matemáticas, sino simplemente que no hay que ver en un razonamiento matemático o en el resultado de un cálculo más que un medio de apreciar el aspecto cualitativo de los fenómenos, y no siempre es razonable ni prudente dar demasiada importancia al rigor de las cifras. Para aplicar los métodos de la Mecánica del Suelo, el proyectista necesita conocer en la forma más perfecta posible, y con los mínimos detalles, el medio sobre el que va a trabajar, y para ello hay que reconocer el suelo. Esta idea de reconocimiento del suelo implica, ante todo, una idea de descripción física de la materia propiamente dicha, con todas las sutilezas que ello comporta; aspecto visual, color, consistencia, estructura, espesor de las capas, inclinación, estratificación, nivel freático, etc. Toda esta información debe ir completada con ensayos de laboratorio identificación y/o resistentes, a efectos del posterior cálculo. 2.- METODOS DE RECONOCIMIENTO DEL SUBSUELO Antes de hablar del diseño de un estudio geotécnico vamos a hablar de los distintos métodos de reconocimiento del subsuelo: Los métodos o sistemas que podemos utilizar en el reconocimiento del suelo podemos dividirlos en dos grandes grupos: los métodos indirectos o geofísicos y los métodos directos. - Los métodos indirectos están basados en la medida de una característica física de los materiales que componen el subsuelo, por medio de aparatos sofisticados dispuestos en la superficie del suelo o a muy poca profundidad. Estos métodos determinan por ejemplo la resistividad eléctrica o la velocidad de propagación de las ondas sísmicas.

- Los métodos directos tratan de recuperar una muestra de terreno para su análisis, o bien miden la resistencia y/o la deformación de los terrenos. Los métodos indirectos son mucho más baratos que los directos; sin embargo nunca se debe cambiar los métodos directos por los indirectos, ya que estos sólo son de complemento. Nos ocuparemos solamente de los métodos directos. Los ensayos más importantes son los siguientes: 2.1.-SONDEOS MECÁNICOS A ROTACIÓN Sondear o perforar es la técnica que se emplea para hacer un agujero en la tierra o en una construcción. Se ve, pues, que por ser muy extenso el campo de aplicación de los sondeos, es muy variada la maquinaria que deberá emplearse en uno u otro caso, así como la técnica a seguir. Hemos creído conveniente clasificar los sondeos según el modo como trabaje la herramienta que empleemos para hacer el agujero. Si la herramienta va haciendo el agujero golpeando contra el fondo de él, diremos que estamos en un sondeo de Percusión. Si lo hace sin golpear, sino girando sobre el fondo, diremos que es un sondeo a rotación. El tipo de agujero que hagamos depende del fin que se persiga, nosotros solamente hablaremos de los sondeos a rotación de pequeño tamaño y poca profundidad que son los empleados en la geotecnia de cimentaciones. En caso de encontrar agua se tomarán muestras para determinar su agresividad potencial, así mismo se dejara instalado en los sondeos o en alguno de ellos tubería piezométrica para posteriores controles de la posición del nivel freático (Cota de aparición del agua en el subsuelo), caso de que lo haya. 2.1.1.- Componentes de una máquina de sondeos La máquina de perforación que está basada en que la energía necesaria para hacer girar la herramienta de corte la suministra un motor. Entonces, de abajo a arriba, el equipo estará compuesto fundamentalmente por: Util cortante + Tubo testigo (batería)+ Varillas + Motor y auxiliares El útil cortante es el encargado de cortar la roca e ir haciendo el agujero. Si queremos recuperar el testigo deberemos emplear una corona sacatestigo hueca. El testigo recuperado se almacena en cajas preparadas a tal efecto para su traslado y posterior ensayo en laboratorio Es evidente que si se recupera el testigo debe de existir un mecanismo para alojarlo – tubo testigo, barra de carga o bateríaEncima del tubo testigo van roscadas las varillas. Las varillas son huecas y tienen una doble misión.

- Transmitir el movimiento de rotación que les da el motor desde fuera del agujero. - Servir para que por su interior pase el agua, lodo o aire comprimido hasta el borde cortante de la corona, al objeto de refrigerarla y expulsar al exterior, por el espacio anular que queda entre el interior del agujero y el exterior de las varillas, todos los fragmentos de roca que ha cortado la corona. La robustez de las varillas debe estar de acuerdo con el diámetro del agujero a realizar. El aumentar, siempre que se pueda, el diámetro de la varilla es siempre una ventaja para realizar el sondeo por: - Mayor robustez. Menor número de averías por varillas rotas. - Menor pérdida de carga al pasar el fluido por su interior. Mayor disponibilidad de la presión que puede dar la bomba. - Mayor velocidad de ascenso de los detritus que corta la corona. Sondeo siempre más limpio, lo que implica menor desgaste de la batería. Por último, y no por ello menos importante, debemos mencionar el motor y auxiliares, es decir La Sonda y La Bomba. La Sonda está compuesta por un motor de combustión, por un grupo y circuito hidráulico, por un plato de mordazas inferior y por la cabeza de perforación que se desplaza a lo largo del castillete o torre de sondeo. La sonda es la encargada de transmitir la fuerza al tren de varillas. La sonda puede girar en dos sentidos y tiene un capacidad de empuje grande. La Bomba es el elemento mecánico encargado de impulsar un fluido hasta la corona de corte, a fin de refrigerar la corona y de expulsar los detritus. El fluido, en los sondeos geotécnicos, suele ser agua pudiendo ser también lodos preparados a tal efecto. Para que la bomba eleve los fragmentos de roca o de suelo cortados hasta la superficie, está debe de disponer de un gran caudal y de elevada presión. 2.1.2.-Ensayos Tomamuestras En la mayoría de los estudios geotécnicos, en los que se realiza un sondeo mecánico a rotación con recuperación de muestra, el material a prospectar es blando o poco compacto. Al realizar el sondeo, se produce una alteración sobre los materiales debido al arranque mecánico de las partículas del material. Para evitar que las muestras recuperadas estén alteradas, y por tanto no podamos conocer o deducir sus características físico-mecánicas primitivas, se ha recurrido a unos útiles, que no alteran las propiedades antes citadas, denominados tomamuestras. Tomamuestras: consiste, esencialmente, en un tubo cerrado por uno de sus extremos, de longitud próxima al metro y de diámetro 8 ó 10 cm. Este se introduce por el sondeo hasta una profundidad en la que se quiere recoger una muestra. El tomamuestras lleva alojado en su interior una camisa

de cinc o de plástico que envuelve a la muestra. Las muestras una vez recuperadas se parafina en sus extremos y se embalan para su transporte al laboratorio. Dependiendo de la forma de introducirlo, bien a presión a bien a percusión, tendremos dos grandes grupos de tomamuestras. - TOMAMUESTRAS INTRODUCIDOS A PRESION Denominados de pared delgada o tomamuestras de tipo I. Las muestras no sufren ningún tipo de variación en su humedad, consistencia, densidad etc. Para introducirlos se necesitan altísimas presiones y por tanto sondas muy pesadas. Las muestras quedan alojadas dentro de los tomamuestras para su transporte al laboratorio. - TOMAMUESTRAS INTRODUCIDOS A PERCUSION Denominados de pared gruesa o tomamuestras de tipo II. Las muestras sufren ligeras variaciones en su humedad, consistencia, densidad etc. Para introducirlos se necesitan mazas de golpeo, que están normalizadas al igual que su altura de caída. Dentro de los Tomamuestras a percusión es de destacar, por su gran utilidad y uso, el denominado Ensayo de penetración estándar (S.P.T.), este ensayo determina la resistencia del suelo a la penetración de un tomamuestras tubular de acero, en el interior de un sondeo, al tiempo que permite obtener una muestra representativa para su identificación, aunque con su estructura alterada. Está indicado para las arenas, su utilización en suelos arcillosos o en gravas es más problemático. Se denomina resistencia a la penetración estándar: al número de golpes (N) necesario para que al golpear con una maza de 63,5 Kg de masa en la cabeza del varillaje desde una altura de 760 mm, se consiga que el tomamuestras penetre 300 mm, después del descenso inicial debido al propio peso del equipo y tras una penetración de asiento de 15 cm. A partir de este ensayo se determina, mediante fórmulas empíricas la capacidad portante del un terreno no cohesivo (arenas). Para caracterizar el terreno se realizarán ensayos in situ y se tomarán muestras inalteradas (siempre que se pueda), de cada estrato atravesado o cadencialmente cada 2 ó 3 metros de intervalo, cuando la naturaleza de los estratos sea arcillosa este intervalo se distanciará y cuando sea arenosa se acortará, estas premisas sobre todo para los ensayos SPT. 2.2.- ENSAYOS DE PENETRACIÓN El penetrómetro es un aparato capaz de introducir un utensilio en el suelo, bien sea por golpeo, o por empuje. En cada caso se mide la resistencia a la penetración a lo largo del recorrido.

2.2.1.- Penetrómetro dinámico. Existen varios modelos de ensayos de penetración dinámica dependiendo de la herramienta que se hinca, del peso de la maza y de la altura de caída de la misma. Un penetrómetro muy utilizado es el llamado "D.P.S.H.", este ensayo consiste en introducir una puntaza de forma cilíndrica, terminada en punta cónica de 90º y de 20 cm² de área, por medio del golpeo de una maza de 63,5 Kg. de peso que cae libremente desde una altura de 75 cm. Otro penetrómetro muy utilizado es el llamado Borros, el cual consiste en introducir una puntaza cuadrada de lado 40 mm. terminada en punta, por medio del golpeo de una maza de 63,5 Kg. De peso que cae libremente desde una altura de 50 cm. De acuerdo con el número de golpes necesario para introducir el cono en el terreno se puede deducir la carga admisible del mismo a distintas profundidades; no existe rozamiento lateral, ya que el varillaje es de menor sección que la puntaza antes descrita. Se ha de tener en cuenta que para un mismo terreno el número de golpes obtenido en un ensayo de penetración DPSH es menor que el que se obtendría en un ensayo Borros, al ser la altura de caída de este último menor. Anotando en un gráfico, en ordenadas, la profundidad a que se realiza el ensayo y en abscisas, el número de golpes necesarios para hacer la penetración estipulada, obtendremos un diagrama que nos da idea de la resistencia dinámica de cada clase de terreno atravesado por la llamada fórmula de hinca de los Holandeses, de la siguiente manera.

2.2.2.- Penetrómetro estático. En este tipo de aparato la característica fundamental es que el cono se introduce en el terreno por empuje, no por golpeo y a una velocidad constante, anotándose las resistencias de avance encontradas y que se leen en un manómetro. La presión que nos indica el manómetro es la debida a la resistencia lateral de las varillas y la de la punta del cono que es de igual sección. Existe una maniobra por la cual el cono se hace móvil, sin que se muevan las varillas, dándonos solo la resistencia en la punta. Este tipo de penetrómetros es poco utilizado en edificación.

2.3.- CALICATAS Las calicatas consisten en una zanja realizada por medio de máquina retroexcavadora hasta una profundidad mínima de 3 metros, salvo en el caso que la compacidad del material encontrado o la presencia de agua no lo permita. Este tipo de reconocimiento es muy útil para observar la disposición de las litologías más superiores, para determinar el espesor de la cobertera vegetal, para la toma de muestras alteradas de materiales representativos y para medir la posición del nivel freático. A la hora de realizar cada calicata debe estar presente un técnico especialista para la supervisión del trabajo. Para cada calicata se realizará una ficha con los principales resultados concernientes a: litología, espesores, muestra de laboratorio, consistencia, color, presencia de nivel freático y otras consideraciones de interés, así mismo se realizarán fotografías en color, tanto de los materiales extraídos como del interior de la calicata. A la hora de realizar las catas, se deberá proceder a retirar la capa de tierra vegetal, a fin de no contaminar los materiales que se van a recuperar. Los materiales recuperados se depositarán a un lado de la cata que se está ejecutando. Cada vez que el material cambie ostensiblemente de composición se depositará aparte. De cada calicata se procederá a una recogida sistemática de muestras alteradas para su posterior ensayo en el laboratorio. Para tomar la muestra se recogerá una porción de la parte media otra porción de la parte superior y otra porción de la parte inferior, de cada uno de los diferentes materiales seleccionados. Las muestras se recogerán en sacos de plástico impermeable. Se debe proceder igualmente a identificar la muestra, por medio de su etiquetado, tanto en el interior de los sacos como en el exterior, con tinta indeleble. El tamaño de la muestra dependerá en todo caso de su granulometría y en todo caso se realizará conforme a las normas vigentes. 2.4.- PLACA DE CARGA PARA CIMENTACIONES Los ensayos de placa de carga permiten determinar las características de deformación, y a veces las de resistencia de un terreno. El único inconveniente, es que solamente se cuantifican los terrenos más próximos a la zona de asiento de la placa (45 cm. superiores). Este ensayo por tanto es útil únicamente cuando se evalúan materiales homogéneos en profundidad. El ensayo consiste en cargar de forma escalonada una placa de forma cuadrada de 30 cm. De lado. Al mismo tiempo se miden los asientos de dicha placa con respecto a un plano de referencia que permanece inmóvil.

Los escalones de carga y el escalón de carga máximo, que depende del tipo de material y de la carga de trabajo de la cimentación, se determinan con anterioridad. El ensayo realizado es de tipo "alternado"; es decir, se realiza un primer ciclo de carga a continuación se produce la descarga gradual y después se realiza un segundo ciclo de carga alcanzando o no la carga de ruptura del suelo. Esta alternativa en la carga no altera en nada el valor final de la tensión de ruptura, pero permite precisar el comportamiento seudo - elástico del suelo. Los resultados se representan bajo la forma de curvas. - Curva Asientos-Presión unitaria, obtenida llevando en abscisas las presiones medias bajo la placa del ensayo, y en ordenadas las deformaciones estabilizadas expresadas en mm. - Curva Asientos-Tiempo, obtenida llevando en abscisas el logaritmo del tiempo, y en ordenadas las deformaciones estabilizadas expresadas en mm. En la fase elástica - etapa lineal - se pueden calcular los módulos de deformación inicial directos (primera carga) y alternados (segunda carga).

La tensión de rotura del material ensayado corresponde, teóricamente, a la abscisa de la asíntota vertical de la curva de carga, cuando esta fase de la curva está netamente contrastada; en nuestro caso esta rama ascendente no se hace asintótica en ningún momento, por lo que la rotura del suelo no se produce. 2.5.- VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LOS DISTINTOS RECONOCIMIENTOS Se van a exponer las ventajas e inconvenientes de los distintos ensayos de campo indicados anteriormente: 2.5.1.- Sondeos Los sondeos son los reconocimientos del terreno mas completos y mejores, al poder recuperar las muestras del terreno a unas profundidades relativamente elevadas y sin alteración.

Los sondeos te permiten obtener una testificación directa del terreno, la capacidad portante del mismo a partir de los ensayos SPT, así como la obtención de muestras continuas a lo largo de todo el sondeo. Estas muestras pueden ser llevadas al laboratorio para su posterior análisis, roturas a compresión, triaxiales, edómetros, corte, etc. que no se podrían realizar de otro modo. El principal inconveniente de los sondeos es su elevado costo, al ser una maquinaria y mano de obra especializada. 2.5.2. Calicatas Este ensayo de campo es rápido y barato, dando una información visual del terreno encontrado, muy útil a la hora de determinar la cota de aparición de un estrato. Sin embargo con las calicatas solo se puede llegar a una profundidad de 4 m. como máximo para máquinas mixtas, que son las normalmente utilizadas. Las calicatas han de hacerse siempre en puntos donde no esté prevista la ubicación de una zapata, puesto que, aunque se esta se tape, el material removido pierde todas sus capacidades portantes. El principal inconveniente de las calicatas es que permiten obtener muestras para su ensayo en laboratorio (granulometría y límites), pero no para determinar la capacidad portante del terreno. Resumiendo este ensayo permite ver la sucesión litológica pero no aporta información de la capacidad portante del terreno. 2.5.3. Penetrómetros Este ensayo es asimismo rápido y relativamente barato, con el obtenemos una idea de la capacidad portante del terreno a partir del número de golpes obtenido. El principal inconveniente es, al contrario que en las catas que no se tiene una testificación del material que está atravesando el penetrómetro. Un caso muy común es que un penetrómetro obtenga golpes altos e incluso rechazo en rellenos antrópicos: sobre cascotes, ladrillos, etc. Si no se dispone de una testificación visual de los materiales, los golpes obtenidos pueden inducir a creer que el material es un material muy bueno, cuando en realidad los golpes los está dando en cascotes. Este ensayo por tanto es muy peligroso si se realiza solo, debe ir acompañado de otro que permita la recuperación del material, bien sea sondeo o calicata. Asimismo en el caso de cimentaciones se recomienda la realización de ensayos tipo Borros a fin de facilitar la correlación con las fórmulas geotécnicas empleadas usualmente.

2.5.4. Placa de carga El ensayo de placa de carga solo es válido cuando se tiene la certeza que el material es homogéneo en profundidad, puesto que la misma solo analiza los 45 primeros centímetros del terreno, no obteniéndose información del terreno existente por debajo. Esto tiene gran importancia puesto que las zapatas afectan al terreno subyacente en una profundidad igual a una vez y media el ancho de la zapata. Por ejemplo, para el caso de una zapata de 1 metro de ancho esta le transmite una afección al terreno hasta una profundidad de 1.50 m. Con la placa de carga solo evaluamos los 45 primeros centímetros, es decir menos de 1/3 de toda la zona afectada. Esto puede provocar errores muy importantes: un caso común en la edificación de naves es echar una zahorra y compactarla a fin de cimentar encima. Si hacemos una placa de carga sólo analizamos el comportamiento de la zahorra (para lo cual si es un ensayo válido) no obteniendo información del terreno existente por debajo, el cual si es relleno antrópico, limos sin consolidar o cualquier otro material sin capacidad portante no se detecta, pudiendo sin embargo provocar afecciones muy importantes a la edificación. 2.6.- ENSAYOS DE LABORATORIO El fin principal de los ensayos de laboratorio en geotecnia, es la determinación de las características físico-resistentes de los materiales que serán afectados por una actuación en la que hay una serie de solicitaciones y esfuerzos. Aún no siendo la finalidad de esta conferencia el describir los ensayos de laboratorio se dan una serie de menciones muy breves de la finalidad de cada uno de los ensayos mas empleados en geotecnia a la hora de realizar un informe geotécnico Los ensayos más importantes son los siguientes: 2.6.1.- Ensayos de identificación Los ensayos básicos para caracterizar un suelo son los llamados ensayos de identificación los cuales son la humedad, granulometría y límites de Atterberg. Estos ensayos son fundamentales a fin de determinar las características de un suelo determinando y su tipo (grava, arena o arcilla) y a partir de ellos se orientará el informe geotécnico aplicando el método adecuado en cada caso.

2.6.2.-Rotura a compresión simple El objeto de este ensayo es determinar la resistencia a compresión simple de una probeta cilíndrica de suelo sometida a una carga axial. El ensayo de compresión simple se realiza sin confinamiento lateral (σ3=0), y sin drenaje, es decir es un ensayo rápido en el que no se deja que el agua de los poros salga al exterior (disipación de presión neutra o intersticial). Es un ensayo fácil de hacer, rápido y barato, además aporta una serie de datos muy importantes, sobre todo cuando se trata de materiales puramente cohesivos (arcillas). 2.6.3.-Ensayo de corte directo Este ensayo consiste esquemáticamente romper una pastilla de suelo por medio de esfuerzos tangenciales. El ensayo de corte directo es un procedimiento utilizado para determinar las componentes del esfuerzo de corte de un suelo, es decir, la cohesión y el ángulo de rozamiento interno. 2.6.4.-Ensayo lambe El objetivo de este ensayo es la identificación rápida (se puede determinar en menos de 2 horas), de suelos que puedan presentar problemas de cambio de volumen, a causa de las variaciones del contenido en humedad. 2.6.5.-Hinchamiento libre y presión de hinchamiento En un suelo parcialmente saturado, el agua está sometida a una presión negativa. Ello hace que si este suelo se pone en contacto con agua libre se produzca un flujo de agua hacia el suelo. Este flujo motiva, la mayor parte de las veces, un hinchamiento. En el ensayo de hinchamiento libre se monta la muestra en el edómetro, se pone a cero el cuadrante de medida y, a continuación, se inunda la célula del edómetro, y se mide el hinchamiento, que se expresa en tanto por ciento del espesor de la muestra, y se designa con el nombre de hinchamiento libre. En el ensayo de presión de hinchamiento se hace todo exactamente igual, pero en lugar de medir el hinchamiento de la muestra, se añaden cargas para no permitirlo. La presión máxima que hay que añadir para que no haya hinchamiento se conoce con el nombre de presión de hinchamiento. Cuanto más seco está un suelo, más grande es la probabilidad de que hinche, al saturarlo, dependerá en todo caso de que la presión externa que se le coloque sea inferior o superior a su presión de hinchamiento. Un índice de plasticidad alto indica un potencial de hinchamiento alto (existen multitud de correlaciones de los límites de Atterberg con los valores de hinchamiento y de presión de hinchamiento).

2.6.6.-Ensayo de consolidación unidimensional en edómetro Los suelos son materiales relativamente blandos que se deforman bajo carga mucho más que los materiales de construcción usuales, como el hormigón o el acero. Si las deformaciones son excesivas la estructura puede sufrir daños graves, por lo que deben mantenerse dichas deformaciones dentro de límites tolerables. La finalidad de este ensayo es determinar los asientos previsibles en los materiales, determinadas a partir de la teoría edométrica. Las muestras que se ensayan, suelen proceder de muestras inalteradas tomadas en sondeos, pudiendo, no obstante, tratarse de muestras remoldeadas. 2.6.7. Sulfatos Este es un ensayo químico que nos determina el contenido en sulfatos de un suelo con vistas a determinar la agresividad del suelo al hormigón 2.6.8.-Ensayo triaxial Es el ensayo que mayor información da, puesto que permite conocer los dos parámetros intrínsecos mas importantes de un suelo: cohesión y ángulo de fricción. Con ellos se define perfectamente la capacidad portante de un suelo. Este ensayo sin embargo no se suele hacer debido a su alto precio y, sobre todo, al tiempo empleado en la realización del mismo que puede provocar retrasos a la hora de emitir un informe. 3.- PLANIFICACIÓN DEL ESTUDIO GEOTÉCNICO 3.1.- QUE ES UN ESTUDIO GEOTÉCNICO Este tipo de estudios se plantean para tener conocimiento de las características geológicas y geotécnicas del subsuelo en todos aquellos aspectos que interesen para el proyecto del Edificio. El fin último es, no obstante, establecer unas recomendaciones concretas y suficientemente fiables sobre las características de resistencia y de deformación del suelo, así como una serie de recomendaciones constructivas. Existen una amplia variedad de tipos de estudios, pero sólo haremos mención de los denominados "Estudios Geotécnicos para Construcción" se dividen en tres categorías o niveles. 1) Nivel reducido: Consiste en la adaptación de una experiencia local positiva, eventualmente completada con un número de reconocimientos de tipo económico (catas y penetrómetros). Es aplicable a edificios de pequeña entidad.

2) Nivel normal: Es el caso más frecuente y comprende prospecciones profundas (sondeos, penetrómetros) el número de ensayos y profundidad depende de la superficie construida, tipo de edificio y variabilidad del terreno, principalmente. 3) Nivel intenso: Es la ampliación del anterior. Se efectúa cuando se sospecha la presencia en el subsuelo de arcillas expansivas, suelos colapsables, fallas o cualquier otra discontinuidad del terreno. 3.2.- PLANIFICACIÓN DE ENSAYOS DE CAMPO Para la planificación del reconocimiento se debe tener información de la superficie de ocupación del Edificio y las características de los mismos, el número de plantas, si tiene o no sótanos y la modulación entre apoyos. La planificación tendrá en cuenta el conocimiento previo del terreno, siendo más rigurosos con zonas de nueva urbanización, que aquellas que se conocen suficientemente por la existencia de edificios. No existen reglas fijas, dependiendo cada campaña del rango del edificio y de la variabilidad del terreno. En principio, salvo en terrenos muy competentes y conocidos, el reconocimiento debería contar al menos con un sondeo mecánico. A título orientativo en edificación y siempre que las dimensiones de la superficie ocupada por los edificios lo permitan, pueden adoptarse, como valores de separación máxima ( expresada en metros) entre puntos de reconocimiento, los que figuran en la siguiente tabla:

Cuando de las reglas anteriores resulte un número elevado de sondeos, con criterio, podrían sustituirse por otras técnicas más sencillas tales como ensayos de penetración dinámica o continua o calicatas en las proporciones adecuadas siguientes:

Terreno % de sustitución Baja variabilidad 70 Media variabilidad 50 En el caso de terrenos problemáticos o de alta variabilidad, en los que sea necesario determinar con precisión cambios bruscos de la concordancia de las capas del subsuelo (antiguas vaguadas rellenada, vertederos en terrenos accidentados, paleocauces, etc.).Para establecer un buen perfil estratigráfico y poderlo correlacionar con otras zonas, podría ser necesario, el efectuar sondeos con separaciones menores de las indicadas. La situación o localización de los puntos de reconocimiento, debe establecerse de forma que resulten esquemas regulares, concentrándose eventualmente en zonas conflictivas. Conviene cubrir el solar en las zonas a edificar de forma equilibrada, procurando que resulten alineaciones de 3 o más sondeos o puntos, para así poder establecer perfiles estratigráficos del terreno. 3.3.- ESTUDIO GEOTÉCNICO SEGÚN NORMATIVA Actualmente se está empleando la NTE, que es una norma de mínimos pero no es de obligado cumplimiento. La presente NTE no es de aplicación en los siguientes casos: - En terrenos que sean susceptibles de deslizamientos o en los que haya precedentes de la existencia de galerías u oquedades subterráneas de origen natural o artificial. - En terrenos en los que el edificio a cimentar sea de tipo industrial. El reconocimiento del terreno comprende en la presente NTE, campaña de reconocimiento e informe geotécnico. Se necesitan una información previa sobre todo del terreno a reconocer (Plano acotado, posición del edificio, redes subterráneas, etc). Del edificio a cimentar (Secciones, morfología, tipo de estructura, tipo de cimentación, etc). Generales de la zona (Existencia de roca o de firmes utilizados para cimentar, niveles freáticos, terrenos expansivos y/o agresivos, etc). De los terrenos colindantes (Estratigrafía y niveles freáticos, expansividad, características mecánicas utilizadas en el cálculo de las cimentaciones más próximas, etc). De las cimentaciones situadas a menos de 50 m. (Número de plantas incluidos sótanos, morfología y tipo de estructura, plano acotado de cimentación, cargas transmitidas por la cimentación, etc). Con todos estos datos, se planifica una campaña de orden creciente, en cuanto al número de reconocimientos y profundidad de los mismos. Existen campañas denominadas de CEG-1, Campaña de categoría I a CEG-4 Campaña de categoría IV. Dependiendo del tipo de estructura (porticadas de acero o de hormigón, prefabricadas, colgadas u otras), de la modulación entre apoyos (mayor o menor de 7 m) y del número de plantas (< de 3, 3 a 10 ó > de 10), se determinan tres tipos de edificios los de tipo M, N ó Q.

Tenemos conocimiento de la Campaña de reconocimiento y el tipo de Edificio a cimentar, entonces pasamos a la aplicación. Lo normal es realizar una campaña de tipo categoría I, que es la menos restrictiva, en ella tienen que concurrir una serie de requisitos, esta campaña es de aplicación cuando se cumplan todos y cada unos de los mencionados requisitos. En definitiva el número de puntos a reconocer "n" (debiendo cumplirse siempre n >= 2), será el siguiente: Para un edificio de tipo M 1 cada 800 m2 Para un edificio de tipo N 1 cada 450 m2 Para un edificio de tipo Q 1 cada 200 m2 La profundidad a alcanzar (p), se determinará con p= f+z, siendo: f Profundidad en m del plano de apoyo de la cimentación prevista z igual a 1,5 B, siendo B el ancho de m de la zapata mayor prevista. Los puntos a prospectar se distribuirán uniformemente en la superficie del terrenos y al menos 70% dentro de la superficie a ocupar por el edificio.

Lo normal en naves agrícolas es un edificio de tipo N, al tener la modulación entre apoyos >7 m. por lo que el número de reconocimientos será de uno cada 450 m2 .

4.- METODOLOGÍA La metodología de los estudios geotécnicos está basada en el desarrollo secuencial de una serie de fases, Se tendrán en cuenta los siguientes principios: 4.1.- RECOPILACIÓN Y ESTUDIO DE LA DOCUMENTACIÓN Se estudiará toda la documentación previa existente, sobre todo mapas geológicos de la serie MAGNA a escala 1: 50.000, mapas geotécnicos hidrogeológicos, de rocas industriales, tesis, tesinas y cualquier tipo de publicación referida a la geología y/o geotecnia de la zona. 4.2.- RECONOCIMIENTO DEL TERRENO Se visitará la zona donde se tiene previsto la ejecución del edificio y se atenderá especialmente a la topografía de la zona, a los desniveles de la parcela, a la presencia en superficie de rastros de galerías, respiraderos de bodegas, zonas hundidas, zonas de echadizos, etc. 4.3.- PLANTEAMIENTO DE LA CAMPAÑA DE CAMPO Las operaciones de ejecución de reconocimientos, toma de muestras y ensayos deberán planificarse y realizarse para conseguir la identificación de los distintos estratos del subsuelo y determinar sus características geotécnicas, es decir sus valores de resistencia y de deformación, principalmente. Las empresas que realicen estos trabajos deberán estar acreditadas en el área de “Ensayos de Laboratorio de toma de muestras inalteradas, ensayos y pruebas “In situ” de suelos”. Estas acreditaciones consisten en revisiones y tarados periódicos de las máquinas y útiles de los laboratorios (prensas, tamices y demás aparatos), y de la revisión y tarado de la maquinaria de campo, es decir sondas y equipos de penetración. El planteamiento de la campaña de reconocimiento en campo, como ya hemos visto, atiende al criterio de diseño ( 4 categorías), y al tipo de Edificio a cimentar. Las técnicas, número y tipo de muestras y ensayos a realizar se determinan en la especificación de construcción correspondiente a cada campaña. En el caso de los sondeos mecánicos a rotación se realizan dentro de la caña del sondeo una serie de pruebas destinadas a recuperar muestras que no hayan sufrido alteraciones importantes, estas pruebas son las Toma de muestras de tipo inalterado (TMI), en sus diferentes modalidades y los ensayos de resistencia “in situ” del tipo SPT. La NTE, marca una serie de requisitos para el empleo de unas técnicas o de otras, en todo caso, debe quedar a criterio del técnico que va a realizar el estudio (basado en el conocimiento de la zona), de las técnicas a emplear.

Como norma general para naves de reducido tamaño sin sótanos, sirve con realizar alguna calicata y alguna penetración de tipo dinámico, como complemento se realizan algunos ensayos de identificación incluido contenido en sales sulfatadas. En todo caso no se deberían realizar únicamente ensayos de penetración o calicatas, puesto que ambos ensayos, como ya se dijo antes se complementan. En naves relativamente grandes con o sin sótanos se suelen realizar penetraciones dinámicas y algunos sondeos, que como hemos visto deben bajar unos metros por debajo de la cota de apoyo de las cimentaciones. Los ensayos de laboratorio son de identificación y de resistencia. También se realizan los correspondientes ensayos del tipo TMI y SPT. 4.4.- TRABAJOS DE LABORATORIO Los trabajos de laboratorio se realizarán por empresas acreditadas. De las muestras obtenidas en las distintas prospecciones (catas y/o sondeos), se realizarán los ensayos pertinentes para la determinación de las propiedades geotécnicas de los tipos de terrenos atravesados. El número de muestras a ensayar se adaptará a la variabilidad del terreno. Los ensayos más usuales, tal como hemos expuesto son los siguientes: - Humedad natural. - Granulometría por tamizado. - Límites de Atterberg. - Rotura a compresión simple. - Corte directo. - Ensayo Triaxial. - Ensayo Edométrico. 5.- ESTRUCTURA GENERAL DEL ESTUDIO GEOTÉCNICO El estudio geotécnico tiene que estar estructurado en una serie de capítulos, el fin último es dar una serie de parámetros resistentes y deformacionales y una serie de recomendaciones, en cuanto a forma de ejecutar las excavaciones, presencia del nivel freático, medidas especiales, etc. 5.1.- ANTECEDENTES Se indicará la finalidad del estudio, de que tipo de obra se trata, su ubicación lo más exactamente posible con una breve descripción de la misma. También se indicará quien es el peticionario, quien es el responsable del estudio y las fechas en las que se comenzó a realizar.

5.2.- INFORMACIÓN UTILIZADA En este capítulo se hace mención a todas aquellas fuentes oficiales o privadas o de otro tipo de las cuales se ha recabado información utilizada en la realización del informe geotécnico. Estas fuentes suelen ser las hojas geológicas (serie MAGNA), Tesinas y tesis y otras publicaciones de carácter oficial. Se debe indicar, si es el caso, los trabajos realizados en zonas próximas. 5.3.- ENCUADRE GEOLÓGICO Una descripción somera pero muy rigurosa de la geología de la zona haciendo hincapié en la geomorfología, la estratigrafía, la litología, la hidrogeología y la tectónica. Si se conoce sería conveniente hacer mención a la Acción sísmica. 5.4.- GEOTECNIA En este apartado, se debe hacer mención de la campaña geotécnica realizada, justificarla y exponer brevemente las técnicas de prospección (sondeos, calicatas, penetraciones, etc). Se expondrán los resultados de las campañas de campo (descripciones litológicas), y se también los resultados de los ensayos in situ si se han realizado (TMI, SPT). Por medio de tablas se expondrán los ensayos de laboratorio, haciendo mención al tipo de materiales reconocidos, y si hubiere lugar a cualquier anomalía detectada a lo largo de los trabajos. 5.5.- NIVELES FREÁTICOS Caso de haberlos, se indicará la cota del agua para una fecha dada. Se hará especial mención a la permeabilidad de los terrenos. Se indicará si serán necesarias a la hora de realizar las obras medidas especiales de entibación y sostenimiento, también se indicará la necesidad de colocar sistemas de drenaje y de bombeo en las edificaciones. También se hará mención a la necesidad del empleo de cementos sulforresistentes, por la presencia de sales sulfatadas en los terrenos y/o en las aguas. 5.6.- NIVELES GEOTÉCNICOS Se tramificará desde la cota del terreno hasta el final de las perforaciones todas las capas encontradas, asignando a cada una un Nivel Geotécnico. Un nivel geotécnico corresponde a una capa que posee unas mismas características geotécnicas (granulometría, compacidad, etc.).

Los niveles geotécnicos no tienen por que coincidir con los estratos geológicos existentes en el subsuelo, puesto que un mismo estrato geológico puede dar lugar a dos o mas niveles geotécnicos. Por ejemplo, el estrato geológico correspondiente a las Areniscas de Salamanca puede dar lugar a dos niveles geotécnicos puesto que existen niveles cementados por sílice, los cuales son rocas duras y otros niveles menos cementados y con presencia de mas matriz arcillosa, los cuales se consideran arcillas sobreconsolidadas. Para cada nivel se dará su espesor, posible variación, litología y sobre todo valores de resistencia y de deformación, también se indicarán sus valores de resistencia in situ. Se indicarán las condiciones de su excavación y con que medios se deberá realizar (ataluzada, por bataches, por muros pantalla, etc), se indicará el empuje de ese material sobre los muros. 5.7.- CONDICIONES DE CIMENTACIÓN Se indicará el NIVEL de cimentación considerado y se indicará la cota de cimentación a poder ser en cotas absolutas, o bien en cotas relativas referidas al solar. Se indicará si son cimentaciones superficiales o profundas. Para las primeras se indicará, la capacidad de carga y asientos estimados así como su ejecución. Si son cimentaciones profundas se indicará el empotramiento, la carga por punta del pilote y la resistencia por fuste, se hará mención del tipo de pilote más recomendado. Vamos a hablar de cimentaciones superficiales, que son las mas frecuentes en naves agrícolas. Dependiendo de los reconocimientos efectuados, así como de los ensayos de laboratorio e in situ se orientará el cálculo de la cimentación a uno de los tres grandes modelos de suelos existentes en geotecnia; roca, gravas, arenas y arcillas. A continuación se expone la metodología a seguir para cada caso. 5.7.1.- Cimentación en roca - Capacidad portante A título orientativo señalemos que los códigos Americanos adoptan: qadm~ 0.2 qu Este criterio es bastante más conservador que el inglés, que llega a 0.5 qu. Siendo qu la resistencia a compresión simple de la roca obtenida de los ensayos de resistencia a compresión simple. Se suele tomar el mínimo de los valores obtenidos. Si no se dispone de valores directos de tensiones de rotura de los terrenos interesados, debido a la imposibilidad de su tallado (caso frecuente en pizarras a causa de su esquistosidad), se utilizan Valores normativos.

En casos de carga sencillos sobre macizos homogéneos y potentes se puede asegurar una presión de trabajo suficiente en torno a los 4.00 kg/cm2. Debe señalarse que el área de las zapatas no debe ser inferior a unas 4 veces el área del pilar o 1 x 1 m, para prever excentricidades, concentración de tensiones, defectos constructivos, etc. Esta carga es válida en el caso de cimentar sobre materiales sanos, con las zapatas empotradas en un espesor no menor de 1.00 a fin de evitar la zona superficial alterada. En el caso que a la cota de cimentación prevista apareciesen materiales fracturados o alterados se deberá bajar la cota de cimentación hasta encontrar materiales sanos. - Asientos La estimación de los asientos de cimentaciones en roca se hace a través de modelos elásticos, isótropos o anisótropos, siendo el problema principal la determinación de los parámetros elásticos. En todo caso los asientos en roca serán mínimos y por tanto admisibles. 5.7.2.- Cimentación en gravas En el caso de cimentación sobre materiales tipo grava no es posible el aplicar los métodos utilizados para el cálculo de capacidad portante y previsión de asientos para arenas ya que estos materiales tienen una granulometría muy gruesa y los ensayos de hinca dan valores claramente mayorados. Salvo en casos especiales en que se puede recurrir a grandes ensayos de carga con placa, lo normal es que no se disponga de ningún parámetro utilizable en las fórmulas usuales, por lo que suelen emplearse estimaciones razonables de las propiedades de deformabilidad, no siendo necesario preocuparse de la rotura del terreno. - Capacidad portante

A título orientativo pueden utilizarse las estimaciones del siguiente cuadro. (Curso Aplicado de Cimentaciones, José María Rodríguez Ortiz, 1982).

- Asientos La cargas admisibles en cada caso aseguran un asiento inferior a 1.5 cm. que es admisible para las estructuras. En todo caso los asientos serán instantáneos y se producirán en las etapas constructivas por lo que serán admisibles. 5.7.3.- Cimentación en arcillas - Carga de hundimiento Se calcula en todas las estructuras el valor de la carga de hundimiento a corto plazo, al no disponerse normalmente de ensayos triaxiales. En todo caso esta suele ser la condición mas desfavorable. El valor de la carga o tensión de hundimiento del terreno en suelos arcillosos para cimentación en faja viene dado por la siguientes expresión:

Los valores de qu serán los obtenidos en los ensayos de resistencia a compresión simple. En algunos casos debido a la intercalación dentro de los materiales arcillosos de corridas de materiales arenosos o areno - limosos o a la mala recuperación de las muestras, no se dispone de ensayos de resistencia a compresión simple, en estos casos los valores de qu se obtienen a partir de los ensayos SPT realizados. Para la obtención de qu en kg/cm2 a partir de los ensayos SPT se utiliza la correlación propuesta por Terzaghi y Peck: qu = N / 7.5 Para carga en zapata rectangular: Ph = Sc . Nc . Su Con Sc coeficiente de forma según las dimensiones de la zapata. Sc= 1+0.2 B/L Siendo B ancho de la zapata y L longitud de la misma. - Carga admisible En cimentaciones de estructuras permanentes se toma un coeficiente de seguridad F=3. qadm= qult/3 Una vez conocida la carga admisible se determina la carga bruta a transmitir al terreno, menor o igual a la carga admisible obtenida. - Asientos Los materiales de origen terciario pueden tener un grado de sobreconsolidación entre 8 y 10 (cociente deducido de la sobrecarga de los terrenos), si se considera el total de la carga de materiales Terciarios eliminados por la erosión (≈ 80 m.) Para materiales de origen cuaternario el grado de consolidación será menor (al no haber tenido peso de materiales encima), con un valor entre 2 y 5. A partir del valor medio del índice de plasticidad y del grado de sobreconsolidación deducido para estos materiales se obtiene el módulo de deformación inicial del terreno. Según Duncan y Buchigani (1.976), se tiene que:

A partir de estos datos obtenemos el valor de Eu El asiento total de las estructuras está regido por el módulo de deformabilidad E a largo plazo. E = α Eu El valor de α se puede deducir de la razón de asientos a corto y a largo plazo en arcillas sobreconsolidadas. Según Jiménez Salas y otros (1.981) el valor medio de α es del orden de 0.6. Una vez obtenido el valor de E los asientos se calculan suponiendo una zapata rígida apoyada en un macizo elástico. Para calcular el asiento se usa el ábaco de Giroud (1971) (Véase Geotécnia y Cimientos II de Jiménez Salas, Serrano y Alpañés).

El valor de Ko se obtiene a partir del ábaco de Giroud:

Para una zapata cuadrada tenemos un valor de Ko = 0.95 5.7.4.- Cimentación en arenas - Carga de hundimiento En las cimentaciones sobre arenas el exceso de presión intersticial que se genera en el suelo de cimentación se disipa con rapidez, de manera que los materiales se encuentran completamente drenados al final de la construcción. No existe entonces diferencia entre la estabilidad a corto plazo y a largo plazo. Según Terzaghi, Meyerhof y otros, la carga última de rotura (qult) de una cimentación superficial sobre arenas se puede expresar de la siguiente manera:

Para calcular las presiones de sobrecarga se estima el peso específico efectivo medio de los materiales hasta las profundidades respectivas, el cual suele estar en torno a 1.80 - 1.90 t/m3. El valor de Nγ se obtiene por medio de la correlación de Peck a partir de los valores de N de los ensayos SPT realizados en estos materiales:

- Carga admisible Para obtener la carga admisible, al igual que para las arcillas, se toma un coeficiente de seguridad F=3. qadm= qult/3 A partir de estos datos se selecciona la carga bruta (q´) a transmitir al terreno, la cual debe ser menor o igual que la carga admisible. Se ha de tener en cuenta que en el caso de arenas dicha carga bruta viene limitada en muchos casos por los asientos, siendo por ello necesario calcularlos para varias cargas, puesto que aunque alguna carga sea admisible por el terreno los asientos que se vayan a producir no sean asimilables por la estructura. - Asientos Según Burland y Burbidge (1.985), el asiento medio S (mm) de una cimentación en materiales no cohesivos o ligeramente cohesivos se puede expresarse como:

5.7.5.- Cimentación obtención de los valores SPT a partir de Penetrómetros En el caso de realización de informes a partir de calicatas y penetrómetros no tenemos valores de resistencia a compresión simple, para el caso de arcillas, ni valores SPT para el caso de arenas, tenemos en cambio valores de ensayos de tipo Borros o DPSH para una penetración de 20 cm. En caso de disponer de ensayos DPSH se deben pasar estos valores primeramente a valores Borros. La correlación es la siguiente: NBORROS=1.5NDPSH Una vez se disponen de los valores Borros, bien a través de esta correlación o bien directamente de los ensayos efectuados se deben pasar los ensayos Borros a SPT con la siguiente correlación: N = NBORROS/1.2 Con los valores de N así obtenidos se entra ya en las fórmulas indicadas en cada caso. 5.7.6.- Cimentación sobre relleno o material compensado Un caso muy frecuente en el caso de naves agrícolas o industriales es la cimentación sobre rellenos o echadizos ya existentes o a construir. La cimentación sobre estos rellenos es muy problemática y siempre que sea posible se deberá cimentar sobre el terreno natural existente por debajo. En caso de no ser posible la cimentación sobre el terreno natural se deben distinguir dos casos: - Cimentación sobre rellenos a construir. A la hora de cimentar sobre un relleno se debe de cuidar mucho la construcción del mismo, puesto que esta es la única forma de asegurar la capacidad portante de los materiales que lo constituyen. Para ello son imprescindibles las siguientes medidas constructivas. 1) Retirada de la totalidad de la tierra vegetal, rellenos antrópicos, suelo blando, etc. hasta una llegar a un nivel compacto 2) Construcción de un relleno estructural por medio de un material granular compactado. Con la colocación de este relleno (homogéneo y controlado en la compactación), se consigue una buena capacidad de carga, y la disminución y homogeneización de asientos. Estos rellenos pueden considerarse de buena calidad para cimentar superficialmente, admitiendo presiones de trabajo del orden de 1.50 kg/cm2 , siempre que se cumplan las siguientes condiciones:

- El relleno se haga con materiales adecuados, preferentemente de tipo arena arcillosa (jabre, arena de miga) o materiales granulares con un contenido en arcilla no excesivo y exentos de elementos degradables o agresivos. - El terreno de apoyo sea firme y de perfil suave, desbrozando y eliminando la capa de tierra vegetal y los terrenos flojos superficiales, así como cualquier tipo de blandón, zona anegada, etc. - La compactación se haga por tongadas delgadas (e< 30 cm), como mínimo 100% del Proctor Normal y con un riguroso control de densidades y humedades de puesta en obra. Con la realización de este relleno el incremento del esfuerzo vertical que llega al terreno “in situ” se disminuye y los asientos son de menor magnitud. 3) Cimentación por medio de zapatas arriostradas a fin de evitar asientos diferenciales en la estructura. Como ya se ha dicho es muy importante el material que va a constituir el relleno, así como el control del mismo. En ningún caso este relleno se deberá realizar con escombro, cascotes, basura, etc. puesto que, como se indicará con posterioridad, ninguna cimentación podrá realizarse sobre rellenos no controlados. - Cimentación sobre materiales compensados Un caso asimismo muy corriente es la compensación de tierras, es decir el desmonte de una parte de la parcela y el terraplenado de la otra parte. La cimentación sobre el terreno in situ no debe ofrecer problemas, sin embargo la cimentación sobre los rellenos si puede presentar problemas, puesto que aunque dicho relleno se realice conforme a las indicaciones dadas en el caso anterior pueden producirse asientos diferenciales a veces importantes. Esto es así puesto que los asientos sobre el terreno natural serán mucho menores que los asientos sobre los rellenos, puesto que estos no han sufrido consolidación produciéndose asientos diferenciales muy importantes entre las zapatas que apoyan en rellenos y aquellas que apoyan en terreno natural Debido a lo dicho se debe ir a cimentar sobre el terreno natural siempre que sea posible. En caso de ser imposible la cimentación sobre el terreno natural debido a los altos desniveles del terreno se deben arriostrar fuertemente las zapatas a fin de aminorar los asientos diferenciales. En cualquier caso los rellenos habrán de hacerse según las indicaciones anteriores.

- Cimentación sobre un relleno ya existente En caso de existir un relleno ya construido del que no se conoce la composición ni el método de construcción no se puede cimentar sobre él NUNCA. La caracterización geotécnica de estos materiales, es decir, el asignarles una serie de valores de carga de hundimiento y de previsión de asientos es imposible de realizar, pues no hay ningún método mecánico, bien sea placas de carga, ensayos de penetración o ensayos S.P.T. que nos den siquiera valores orientativos. Por otra parte, las normas y códigos prohiben o desaconsejan la cimentación sobre rellenos, DIN 1054 o El código Inglés CP2004 "Todo relleno es sospechoso y se desaconseja cimentar en los de naturaleza orgánica". Estos materiales no son aptos para soportar cargas y por tanto ninguna cimentación podrá realizarse sobre él. 5.8.- CONCLUSIONES En este apartado se deben resumir las recomendaciones tanto en materia de cimentación (cota, capacidad portante, asientos) como en métodos de excavación y sostenimiento, en su caso. Asimismo se deberá indicar si será necesario o no la utilización de hormigones sulforresistentes en las cimentaciones a partir de los ensayos de sulfatos realizados. 6. CONTROL DE OBRA Una vez indicado como se debe realizar un estudio geotécnico y los parámetros a tener en cuenta a la hora de realizarlo vamos a exponer el control en obra de un estudio geotécnico previo, así como la necesidad o no de complementar y ampliar el mismo. Habrá de comprobarse la exactitud del estudio geotécnico existente para dicha obra una vez abiertas las excavaciones y vaciado el solar, si este fuese el caso. Asimismo habrá de verificarse que las recomendaciones indicadas en el estudio son cumplidas a la hora de realizarse las obras, en cuanto a la nivel de cimentación, carga admisible, posición del nivel freático, medidas de entibación etc. Para ello habrá de disponerse del estudio geotécnico realizado previamente al comienzo de la obra, del cual habrá de conocerse detalladamente todos y cada uno de los puntos indicados en el mismo, asimismo deberá disponerse de cuanta información geológica y geotécnica hubiese disponible de las inmediaciones de la zona estudiada. Los mapas geológicos E 1:50.000 permiten una primera aproximación regional de las características geológicas de la zona sometida a estudio y contribuyen a desvelar la posible problemática general del sector.

El reconocimiento de campo y la información bibliográfica disponible, permite completar la información geológica necesaria por lo que respecta a geomorfología, litología, estratigrafía y tectónica. Esta información unida a la obtenida a través del informe geotécnico nos debe dar una idea a priori del tipo de material que es esperable nos vayamos a encontrar en la obra, así como las propiedades y problemáticas del mismo. Es esta información la que vamos a contrastar a la hora de realizar la inspección. 6.1.- VISITA A OBRA: DATOS Y PUNTOS A INSPECCIONAR Una vez consultada la información disponible y conocidos a priori los condicionantes geológicos y geotécnicos existentes en esta obra en particular se ha de realizar una visita de inspección a fin de comprobar in situ la exactitud del informe geotécnico existente. 6.1.1.- Verificación de condiciones geológicas Lo primero que se ha de comprobar a la hora de inspeccionar una obra es la sucesión litológica de los materiales del subsuelo, esto generalmente es fácil de determinar puesto que la visita ha de hacerse una vez abiertas las cimentaciones, con lo que se dispone de un corte fresco y sin alterar de los materiales del subsuelo. Se ha de comparar los materiales que aparecen en las excavaciones con aquellos descritos en el informe geotécnico, en cuanto a color, granulometría (arenas o arcillas) y compacidad. - Color: El color muchas veces es un indicador muy claro del material que estamos estudiando, por ejemplo la tierra vegetal, la cual debe retirarse siempre en su totalidad, posee un color oscuro negruzco. - Granulometría: La granulometría exacta de un material es imposible de obtener con el simple tacto, sin embargo, si se puede distinguir el mayor o menor contenido arenoso de un material. Los tamaños en arenas y gravas se reconocen fácilmente por inspección visual. Los tamaños mas pequeños que el límite menor de la arena no pueden verse a simple vista y corresponden a limos y arcillas. Las diferencias entre los distintos tipos de materiales que sean fácilmente reconocibles en el campo se exponen en la siguiente tabla.

- Plasticidad: Este es un parámetro importante en el caso de limos o arcillas. Para distinguir rápidamente y de una manera aproximada la plasticidad de un suelo se frota una muestra seca o ligeramente húmeda con la uña del dedo o con la hoja de una navaja. Una superficie brillante indica una arcilla muy plástica, una superficie mate indica o un limo o una arcilla de baja plasticidad. - Compacidad: La compacidad in situ de un suelo es un parámetro muy importante para determinar si la capacidad portante del terreno es alta. La manera mas gráfica de determinar la compacidad del terreno es ver a la maquinaria a la hora de realizar la excavación, observando la dificultad de la misma a la hora de extraer el material. Asimismo preguntando a los maquinistas que hayan realizado el vaciado del solar se tiene una idea de la compacidad del terreno, aunque las respuestas hayan de tomarse con ciertas reservas. Un aparato que ha probado ser muy útil para clasificar rápidamente los suelos cohesivos es el penetrómetro de bolsillo, el cual evalúa la resistencia al esfuerzo cortante del suelo. Los resultados se obtienen en kg/cm2 de compresión no confinada. Las distintas propiedades descritas nos dan una información aproximada y rápida de las propiedades de los materiales encontrados, sin embargo se ha de tener en cuenta que nunca pueden llegar a sustituir a los ensayos realizados en el laboratorio. En caso de existir serias dudas de que los materiales encontrados no corresponden con los descritos en el informe se deberán llevar muestras a un laboratorio acreditado a fin de comparar sus resultados con los descritos en el informe. La forma de obtención de las muestras, así como los diferentes ensayos se describirán mas adelante.

6.1.2.- Control de material de apoyo de cimentación Una vez efectuada la identificación de los diferentes niveles geotécnicos se ha de comprobar que el terreno que servirá de apoyo a la cimentación proyectada corresponde con aquel descrito en el informe geotécnico y para el cual se dan sus propiedades de capacidad portante y asientos previstos. El que la cimentación apoye precisamente en el nivel para el que se han dado las recomendaciones es capital para la estabilidad de la edificación. Para ello ha de tenerse en cuenta que la geotecnia no puede llegar a ser nunca una ciencia exacta, ya que el terreno presenta múltiples heterogeneidades, siendo los contactos entre unos niveles geotécnicos y otros alabeados, no una línea recta. Un caso muy común es la presencia de rellenos antrópicos en un solar, del cual, a partir de las prospecciones realizadas a la hora de realizar el informe geotécnico se detecta un espesor determinado y a la hora de realizar las excavaciones por debajo de la profundidad indicada en el informe en parte del solar siguen apareciendo rellenos antrópicos. Esto es así debido a que los reconocimientos de campo son puntuales, sacando información en concreto de ese punto y extrapolando el resultado a los terrenos circundantes. El caso de los rellenos antrópicos es muy grave ya que no poseen ninguna capacidad portante, por lo que una zapata apoye en ellos implica un riesgo grave para la estabilidad del edificio. Asimismo la distribución de los rellenos es muy difícil de determinar debido a que son fruto de la actuación humana y, por ello, muchas veces impredecibles: en un punto pueden no existir y a un metro de él puede haber varios metros de espesor (por extracción de áridos, antiguas excavaciones, etc. que han sido posteriormente rellenadas). La distribución de estos rellenos muchas veces solo puede observarse una vez abiertas las obras. Por ello es imprescindible una visita a obra una vez abiertas las zapatas de la edificación para certificar que el terreno sobre el cual van a apoyar es el previsto o no. En caso de no serlo se deberá indicar a la persona competente, así como la necesidad o no de profundizar mas en la excavación hasta llegar hasta este nivel. 6.1.3.- Control de zapatas Una vez se ha determinado que el terreno sobre el que apoya la cimentación es el adecuado, se deben comprobar las dimensiones de las zapatas, a fin de que estas coincidan con las especificadas en el proyecto. Unas zapatas mas pequeñas para las mismas cargas brutas indica que la zapata transmite al terreno mayor carga por unidad de superficie de la prevista e indicada como admisible en el informe geotécnico, lo que puede provocar asientos inadmisibles en las edificaciones.

Las zapatas, por tanto, habrán de medirse y anotar sus dimensiones para compararlas con las del proyecto. Asimismo a la hora de efectuar el hormigonado de las zapatas si el suelo es agresivo (presencia de sulfatos) se deberá poner atención en que el hormigón empleado sea sulforresistente si así lo recomienda el informe geotécnico. 6.1.4.- Control de excavaciones En los informes geotécnicos se indica siempre el tipo de excavación mas adecuado para las características del terreno existente, así como, en caso de ser necesario, los medios especiales de excavación a que se ha de recurrir (pantalla de pilotes, muro pantalla, bataches, etc.) Se deberá comprobar que las condiciones de excavación son las indicadas en el informe geotécnico y en el proyecto, puesto que en caso contrario se pueden provocar desperfectos serios e incluso derrumbes a casas o viales cercanos. Esto es frecuente en medianerías con construcciones antiguas, las cuales no suele poseer sótanos y están cimentadas generalmente muy superficiales. Si el edificio en construcción tiene sótanos al bajar por debajo de los edificios próximos sin llevar las adecuadas medidas de entibación se pueden ocasionar desperfectos importantes en casas próximas, de los que es responsable la empresa constructora que realiza las excavaciones. Otro caso singular es la necesidad de realizar un muro pantalla o pantalla de pilotes para evitar la entrada de agua en la excavación efectuada. En estos casos en el informe geotécnico se indica la profundidad y el nivel geotécnico en que deben ir empotrados estos elementos para que la excavación sea estanca, caso de no cumplirse lo indicado podría entrar el agua en el solar afectando notablemente a la capacidad portante de los materiales, e incluso su sifonamiento, así como a la estructura en general por las subpresiones que pudieran generarse. Por ello se hace imprescindible verificar que en la excavación entre un caudal de agua acorde con lo establecido en el proyecto. 6.1.5.- Nivel freático Otra condición fundamental a controlar en las excavaciones es la posición del nivel freático y su afección a la obra. Se denomina nivel freático al lugar geométrico de los puntos en los que la presión del agua es la atmosférica. Con frecuencia se miden las presiones a partir de la atmosférica, en cuyo caso esta se toma igual a 0. Por debajo del nivel freático el grado de saturación oscila entre el 95 y el 99%, las presiones son positivas, hay movimiento de agua tanto en la vertical como en la horizontal, a esta zona se denomina zona de saturación. Por encima del nivel freático el grado de saturación es mucho

menor, las presiones se toman negativas, no hay apenas movimiento, a esta zona se la denomina zona capilar. En el informe geotécnico se habrán indicado una serie de consideraciones acerca del nivel freático, las cuales habrán de comprobarse a la hora de efectuar el vaciado. Se ha de tener en cuenta que la posición del nivel freático varía notablemente según la época, asciende en invierno y primavera y desciende en verano, es por ello que se ha de tener en cuenta la época en que se realizó el estudio geotécnico y en que se realiza la excavación. Se ha de certificar que las medidas previstas para el achique de agua (bombas) se cumplen a la hora de ejecutar las excavaciones, así como las medidas de estanqueidad previstas. En caso que a la hora de realizar la excavación apareciese un nivel freático que no se hubiese detectado en el estudio se deberá anotar esta particularidad, así como indicar la necesidad o no de prever bombas permanentes en las edificaciones. 6.1.6.- Condiciones ambientales Los condicionantes ambientales influyen muchas veces decisivamente sobre la capacidad portante de los materiales. Un material que seco posee un compacidad alta al ser mojado puede perder toda su tenacidad, o viceversa, al secarse puede agrietarse y desmoronarse. Esto es muy importante para los materiales arcillosos con alta plasticidad, en los que se debe procurar en lo posible no alterar el estado natural de los materiales que constituyen el apoyo de la cimentación. Muchas veces al realizarse una excavación esta se deja abierta por un largo periodo de tiempo hasta la realización del edificio. Con ello el material que antes estaba protegido por los materiales que lo recubrían, pasa a estar sometido a las condiciones atmosféricas que pueden alterar sus propiedades mecánicas. En concreto un caso frecuente es la apertura de la excavación y que la maquinaria de obra circula sobre el material que va a constituir el apoyo de la cimentación, si el tiempo está templado puede no influir sobre al material, pero si se produzcan lluvias mientras esta está abierta se puede convertir el fondo de la excavación en un auténtico barrizal como consecuencia del tráfico. Esto lleva consigo que al estar el material movido pierda todas sus propiedades portantes. En caso que en obra ocurriera lo anteriormente dicho se debe constatar que las zapatas no vayan apoyadas en ningún caso sobre el material alterado, se deberá proceder al saneo del terreno hasta llegar al material sano. En general se deberán cuidar las condiciones de ejecución de las excavaciones de las cimentaciones, encaminadas a preservar las condiciones de humedad existentes, evitando la desecación excesiva o la entrada de agua en las mismas.

En las inspecciones a obra habrán de anotarse, por tanto, las condiciones atmosféricas existentes así como el estado del material de apoyo (seco, húmedo, inundado, etc.). 6.2.- ENSAYOS COMPLEMENTARIOS En caso que una vez abierta la cimentación y comprobados los materiales presentes en el terreno se verificase que el informe geotécnico existente no es correcto o presentase errores en cuanto a cotas de aparición de niveles geotécnicos, compacidad de los materiales, etc. Puede ser necesario la realización de un informe geotécnico complementario para completar y corregir (caso de ser necesario) las conclusiones del estudio geotécnico original. Este informe complementario deberá ser lo menos oneroso posible pero de tal manera que subsane las lagunas del informe original. La necesidad de realizar un nuevo informe geotécnico suele venir motivada por tres causas principales: - No aparición de los materiales a la cota de cimentación prevista. - Menor capacidad portante de los materiales que la prevista en el informe. - Intento del constructor de cimentar en otro nivel al previsto (generalmente a una cota próxima a la superficie).

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Vamos a tratar cada una de las causas anteriores indicando los reconocimientos mas adecuados en cada caso particular: - No aparición de los materiales a la cota de cimentación prevista. Esta hecho es frecuente en el caso de existencia de rellenos antrópicos o en el caso de existencia de una roca granítica recubierta por material tipo jabre, en ambos casos la distribución de materiales suele ser muy irregular variando notablemente la profundidad de aparición del estrato inferior. En el caso de relleno antrópico muchas veces es solamente en obra cuando se detecta en su totalidad el espesor y distribución de los rellenos, por ello a veces a la cota prevista en el estudio geotécnico siguen apareciendo rellenos. En este caso es imprescindible descender mas la cimentación. Lo mismo ocurre en el caso del contacto entre jabre y granito, al ser el jabre una alteración penetrativa del granito esta puede tener un espesor muy importante en zonas fracturadas y en cambio, en otras zonas el granito aflora en superficie. En el caso de calcular la carga de las zapatas para un apoyo en granito y a la cota prevista de cimentación aparece jabre, al igual que en el caso anterior se debe descender hasta encontrar la roca sana.

En ambos casos lo que se quiere detectar es la cota de aparición de un estrato, no la capacidad portante del mismo, la cual ya se conoce por el informe existente, por lo que el reconocimiento recomendado son las calicatas al ser un método rápido y barato que nos aporta la información necesaria en este caso. Por tanto en este caso se deberían hacer varias calicatas en diferentes puntos de la obra hasta llegar al estrato previsto de cimentación y del cual se conocen sus capacidades resistentes a fin determinar sus cotas de aparición. - Menor capacidad portante de los materiales que la prevista en el informe. En ocasiones a la hora de abrir la excavación se ve que el material existente puede tener unas menores capacidades portantes de las previstas, al estar fracturado, alterado, etc. Este es un caso complicado en el que se necesita obtener la capacidad portante del terreno a fin de comprobar que es la indicada en el informe. Para ello los reconocimientos mas adecuados son los sondeos o los penetrómetros. Los sondeos, como ya se ha dicho son los reconocimientos mejores, pero si se necesita una información rápida y barata se pueden hacer penetrómetros siempre que no haya rellenos antrópicos. A partir de los penetrómetros y por medio de relaciones indicadas anteriormente se puede obtener la capacidad portante del terreno, la cual puede compararse con la indicada en el proyecto. - Intento del constructor de cimentar en otro nivel al previsto (generalmente a una cota próxima a la superficie).

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Este es un caso frecuente por parte de los constructores a fin de intentar ahorrar en excavación y hormigón. En este caso se deben realizar sondeos a fin de determinar con total exactitud la capacidad portante del terreno, puesto que se va a ir en contra de un informe geotécnico previo. A la hora de corregir dicho informe se debe tener un número suficiente de ensayos representativos, mayor que los existentes en dicho informe, que nos permita tener una seguridad de los postulados que se vayan a emitir. En ningún caso se puede admitir que con la realización de un único ensayo que “de bien” se cambien los postulados del informe anterior, asimismo la empresa que realiza este estudio debe ser una empresa de experiencia y calidad contrastada. Los sondeos se han de realizar en los puntos conflictivos con ensayos de toma de muestras SPT cada 3 metros e igualmente testigos parafinados cada 3 metros. Estas muestras han de llevarse a un laboratorio acreditado para su posterior ensayo. Con los datos de campo y laboratorio se emitirá un nuevo informe geotécnico por una casa especializada. Redacción de un nuevo informe geotécnico

Con los datos obtenidos en la campaña complementaria se debe redactar un nuevo informe geotécnico, el cual ha de aclarar y solucionar las dificultades que originaron la necesidad de realización del mismo. Dicho informe geotécnico deberá cumplir la normativa vigente y lo indicado en el punto 5 de este trabajo.