CIMENTADOR ENFURECIDO #2

Seguridad y Economía.

Un nuevo post de #cimentadorenfurecido, en el que pretendo poner en valor la importancia de invertir en un adecuado estudio geotécnico, sin meternos en el follón de que se debería cumplir con el CTE y tal. Ah pero, ¿Qué no se cumple? Pues no siempre, os lo puedo asegurar.

Lo he planteado de la siguiente manera: realizo un análisis en tres supuestos de cálculo de muro pantalla para comprobar cómo influye la obtención de parámetros resistentes del terreno. Partiendo de uso datos básicos del terreno y acabando por un estudio más completo.

Se realizan tres análisis:

1.- Obtención de parámetros por correlación con SPT

2.- Además de lo anterior se realizan algunos ensayos de compresión simple

3.- Lo anterior y además se realizan ensayos de corte directo

Nos centramos en el ámbito de la edificación. Supongamos un solar cuadrado con unas dimensiones de 20x20m que está rodeado de calles, sin medianeras Se pretende ejecutar un edificio con dos sótanos, una excavación de 7,5m aproximadamente.

El modelo geológico es el siguiente: un primer tramo de 4m de limos y arcillas, el siguiente estrato de 3,0m de gravas y arenas, bastante limpias sin matriz de finos, y por debajo un nivel de arcillas y margas hasta el infinito y más allá (o por lo menos para nosotros). El nivel freático se sitúa un 1,0m por encima de la cota de excavación, cota aproximada de -6,50m.

Nuestro modelo geotécnico dependerá de la investigación y de la caracterización que se realice en el estudio geotécnico. Y como hemos dicho anteriormente haremos 3 modelos en función de tres campañas de investigación distintas: desde el propiedad-arquitectura-ingeniería roñoso que no se gasta un duro, pasando por el propiedad-arquitectura-ingeniería normalito que se gasta, pero le jode un huevo y acabaremos con el propiedad-arquitecto-ingeniería que de esto saben, ya han tenido problemas alguna vez o han sido capaces de verle la idoneidad de un buen estudio geotécnico y gastarse los euros no les importa tanto.

Nota: hablo de promotor-arquitectura-ingeniería como algo conjunto, ya que entiendo que debe ser un equipo, donde unos proponen y los otros disponen, con alta responsabilidad en el proceso constructivo todos ellos.

–Supuesto 1:

En este caso el promotor es más listo que los “ratones coloraos”, sabe más que nadie, lleva mil años haciendo esto y lo del estudio geotécnico es un gasto innecesario. El despacho de arquitectura trabaja mucho con él y oye, pues ni tan mal. El estudio geotécnico es lo más barato, suelen tener al empresa de confianza. Pensamos que los sondeos son de allí (yo creo que la gente es buena) y le hacen unos ensayos in situ SPTs, unas granulometrías, analizamos el agua para el tema agresividad y algún penetro si eso.

Los ensayos SPT son los siguientes:

Nivel I de limos y arcillas: N=7

Nivel II de Gravas y Arenas: N=20

Nivel III de arcillas y margas: N=Rechazo

Como no tienen más ensayos, en el que elabora el estudio geotécnico tiene que tirar de correlaciones, gráficos y bibliografía. EL CTE nos aporta alguno que otro.

Nivel I de limos, un nivel con consistencia media, nos indica que para el cálculo de elementos de contención se utilicen los siguientes parámetros geotécnicos de cohesión y ángulo de rozamiento interno: c´= 0,5 t/m2 y un φ´=25°

Nivel II de gravas y arenas: nivel de compacidad media, φ=33° y una c=0 t/m2 

Nivel III de arcillas y margas, nivel duro con c´=2 t/m2 y un φ´=25°

OJO CUIDADO Nota: hay algo peor que un estudio geotécnico conservador, y es un estudio geotécnico optimista y poco conservador. Esto puede llegar a poner en peligro la seguridad de la obra, ya que si le añades un equipo calculista poco experimentado en geotecnia puede ser un coctel de la leche.

Celebración en una empresa de geotecnia un viernes cualquiera después de una semana llena de ganancias. Ironía ON

-Supuesto 2:  

El despacho de arquitectura y la ingeniería aconsejan un gasto mayor en geotecnia al promotor, pero no mucho. Total, que le encargan algunas roturas a compresión simple en los niveles cohesivos y se quedan más tranquilos.

Partimos de los datos del SPT anteriores, pero además nos encontramos con un par de valores de rotura a compresión simple para cada nivel cohesivo:

Nivel I de Limos: 1,29 kg/cm2 y 4,41 kg/cm2, valor medio de 2,85 kg/cm2.

Nivel III de arcillas y margas: 4,59 kg/cm2-6,73 kg/cm2, valor medio de 5,66 kg/cm2.

Con todo esto, no indican los parámetros para el cálculo de pantallas:

Nivel I de limos: c´= 1,0 t/m2 y un φ´=25°

Nivel II de gravas y arenas: φ=33° y una c=0 t/m2 

Nivel III de arcillas y margas: c´=3 t/m2 y un φ´=25°

–Supuesto 3:

Ya me daba yo con un canto en los dientes con gente como ésta. De los que piden consejo antes de encargar el geotécnico y además hacen caso. Te llaman y te preguntan que necesitas para calcular unos muros pantalla y tal. Aquí nos encontramos con ensayos de corte directo y todo. Ensayos en condiciones CD, consolidados y drenados:

Nivel I de limos: c´=0,78 kg/cm2 y φ´=17°, c´=0,79 kg/cm2 y φ´=18°

Nivel III de arcillas y margas: c´=1,04 kg/cm2 y φ´=19°, c=´1,10 kg/cm2 y φ´=20°

Con esta información, junto a la anterior, no indican los parámetros para el cálculo de pantallas:

Nivel I de limos: c´= 3,0 t/m2 y un φ´=17°

Nivel II de gravas y arenas: φ=33° y una c=0 t/m2 

Nivel III de arcillas y margas: c´=5 t/m2 y un φ´=19°

¿Y cómo influye todo esto en nuestro cálculo?

Como calculista debo utilizar los parámetros que me aporte es el estudio geotécnico. Siempre tengo dos opciones: Opción A) me los creo y calculo con ellos, opción B) No me los creo. En este caso si me parecen unos valores muy optimistas no pasa nada, trabajo con unos valores más bajos pero estoy dentro de lo que recomiendan y nadie me dirá nada. Pero si los parámetros que me aportan, a mi juicio, no son los recomendables, ya que son muy conservadores tengo un problema, ya que el resto de agentes involucrados me dirán que soy un valiente….Normalmente se soluciona con reuniones, discusiones y si todo va bien, ampliaciones del estudio geotécnico con más sondeos y ensayos que me acabarán dando la razón. ¿Me puedo equivocar? Pues claro, pero por lo menos lo he intentado.

¿Y qué os quiero contar con todo esto?

Pues con una pequeña inversión en un mejor y más completo estudio geotécnico, de unos 600 euros (aprox) en el caso que nos ocupa, pasando del supuesto 1 al supuesto 3, puedo tener un ahorro de 6.000 euros solamente en acero para armar ese muro pantalla. Y solo os comento en armadura, en acero corrugado, suponiendo que la pantalla la tenga que llevar en todos los casos a la misma profundidad por temas de cargas a cimentación. De otra manera, tendría ahorro en profundidad de pantalla y por lo tanto en m3 de hormigón.

Y no es solo el lado económico, no debemos dejar de pensar en la seguridad. Con un mejor estudio geotécnico , con más cantidad de ensayos tendré mayor cantidad de datos y algo más de fiabilidad en esto tan heterogéneo que es el terreno.

Esto ya lo premia de alguna manera el Eurocódigo EC-7 ,que te permite ir a coeficientes de seguridad menores cuantos más ensayos se hayan realizado en el estudio geotécnico.

Pues esto era toda la rabiada de hoy. Me gustaría leer vuestras opiniones.

Si te gusta comparte, gracias.