Una guía rápida sobre los estudios geotécnicos
Hoy venimos a hablar de los estudios geoténicos, un tema muy recurrente en la vida de un arquitecto: los estudios geotécnicos. Para ello contamos con la compañia de Juan Pablo Guzmán Franco, geólogo colegiado que ha desarrollado su actividad profesional en el campo de la geología-geotecnia. Se especializa en los “Estudios Previos del Terreno” y su datos de contacto los podrás encontrar aquí.
Los estudio geoténicos: ¿Qué son? ¿Para qué sirven? y ¿Cúando son obligatorios?
¿Qué es un estudio geotécnico (EG)?
El estudio geotécnico es el compendio de información cuantificada en cuanto a las características del terreno en relación con el tipo de edificio previsto y el entorno donde se ubica, que es necesaria para proceder al análisis y dimensionado de los cimientos de éste u otras obras.
CTE. Documento Básico DB SE-C (Seguridad estructural. Cimientos). Apartado 3.1: Generalidades.
“El estudio geotécnico se realiza previamente al proyecto de un edificio y tiene por objeto determinar la naturaleza y propiedades del terreno, necesarios para definir el tipo y condiciones de cimentación”.
Rodríguez Ortiz y otros, 1984.
Una de las cuestiones básicas en los reconocimientos geotécnicos para cimentaciones es obtener la información geológica y geotécnica del terreno necesaria para calcular la capacidad portante, asientos y demás factores determinantes del comportamiento mecánico del suelo o macizo o rocoso. Del resultado de estos reconocimientos dependen no solo la seguridad de la estructura, sino la idoneidad técnico-económica de la solución de cimentación adoptada. A lo largo de los Capítulos 1 y 6 se ha insistido sobre la necesidad e importancia de los estudios geotécnicos. En la cimentación de edificios esta necesidad es. además de obligatoria, altamente rentable, pues se evitan costes imprevistos y retrasos, que pueden repercutir en la viabilidad del proyecto.
Libro: “Ingeniería Geológica” de Luis I. González de Vallejo. En el Capítulo 8, Apartado 8.6 (Reconocimientos geotécnicos).
El estudio de cualquier cimentación exige un conocimiento previo de las características del terreno de apoyo. Ese conocimiento se adquiere por medio de una serie de actividades que suelen denominarse reconocimientos geológico-geotécnicos», y que son objeto de consideración en esta parte de la Guía.
Los reconocimientos geotécnicos se realizan normalmente en distintas fases, a medida que avanza el proceso de proyecto. Los documentos con contenido geotécnico que han de elaborarse, en los Proyectos de la Dirección General de Carreteras’, son los siguientes:
Estudio informativo y/o previo.
Anteproyecto.
Proyecto de construcción.
El grado de detalle que se requiere depende del objetivo que se pretende. Puede tratarse de un reconocimiento somero, para estudiar de forma preliminar las cimentaciones correspondientes a varios trazados alternativos, o puede tratarse de estudios detallados para definir el proyecto de construcción. También pueden darse situaciones en las que se trate de estudiar un problema específico (corrección de una situación patológica detectada durante la construcción o la explotación, por ejemplo).
Guía de cimentaciones en obras de carretera. Capítulo 3: Reconocimiento del terreno. Apartado 3.1: Alcance de la investigación y sus fases.
¿Para qué sirve un estudio geotécnico (EG)?
La necesidad de estudiar geológicamente el terreno como base de partida para los proyectos de grandes obras es indiscutible en la actualidad, y constituye una práctica obligatoria. Esta necesidad se extiende a otras obras de menor volumen, pero de gran repercusión social, como la edificación, en donde los estudios geotécnicos son igualmente obligatorios.
Por otro lado, la presencia de problemas geotécnicos implica la adopción de soluciones en general más costosas, como por ejemplo cimentar a mayor profundidad por insuficiencia de capacidad portante del terreno en cotas superficiales, e incluso la modificación del proyecto o el cambio de emplazamiento, según el alcance de los citados problemas. Por e.1 contrario, unas condiciones geotécnicas favorables proporcionan no sólo una mayor seguridad a las obras, sino un desarrollo de las mismas sin imprevistos, lo que influye significativamente en los costes y plazos de la obra.
En términos generales las condiciones que debe reunir un emplazamiento para que sea geológica y geotécnicamente favorable son las siguientes.
– Ausencia de procesos geológicos activos que representen riesgos inaceptables al proyecto.
– Adecuada capacidad portante del terreno para la cimentación de estructuras.
– Suficiente resistencia de los materiales para mantener su estabilidad en excavaciones superficiales o subterráneas.
– Disponibilidad de materiales para la construcción de obras de tierra.
– Estanqueidad de las formaciones geológicas para almacenar agua o residuos sólidos o líquidos.
– Facilidad de extracción de materiales para su excavación.
Establecida Ja relación entre los factores geológicos y los problemas geotécnicos, y las diferencias entre condiciones geotécnicas favorables y desfavorables. resulta evidente que en todo estudio geotécnico es necesario partir del conocimiento geológico, interpretando la geología desde la ingeniería geológica. para determinar y predecir el comportamiento del terreno.
Libro: “Ingeniería Geológica” de Luis I. González de Vallejo. En el Capítulo 1.
Características principales que deben conocerse de un terreno para cimentar correctamente un edificio.
Todas las construcciones se apoyan en el suelo y éste es una parte vital de las mismas. El resto de la construcción no permanecerá en pie en buenas condiciones si el suelo en que se asienta no es capaz de soportar el peso de la propia construcción con garantías. Sin embargo, siendo una parte tan vital de la construcción, el suelo es lo único que no fabricamos y disponemos artificialmente en la construcción: el suelo es el que exista en el lugar elegido para construir y sus propiedades son las que tenga y no las que deseemos. Por tanto, es ineludible conocer qué propiedades tiene el suelo en que construimos para garantizar que lo construido no colapsará por su falta de capacidad, y, por lo tanto, es necesario solicitar un informe geotécnico del mismo.
Cuando hablamos de capacidad del suelo nos referimos básicamente a tres datos principales:
1.- La tensión admisible.
Es la capacidad portante o resistencia del terreno. Es decir, cuánta carga es capaz de soportar encima sin hundirse. Este parámetro se Indica, por lo general, como la tensión -fuerza por unidad de superficie que soporta a una determinada profundidad. En Kg/cm2, la tensión admisible puede oscilar entre 0,5 y 3, siendo la primera muy baja y la segunda bastante alta. Si resiste más de 3 es un terreno extraordinario, y menos de 0,5 comienza a presentar problemas, dependiendo también de la carga del edificio.
Es importante el adjetivo de admisible, porque otro parámetro ligado a éste es la rigidez del terreno, o sea, cuánto se deforma al someterlo al peso de la edificación o, lo que es lo mismo, cuánto se deforma bajo una determinada tensión. Entonces, habrá una tensión máxima que resista el terreno, que se denomina tensión de rotura. Esta tensión supone el hundimiento de la cimentación dentro del terreno, por lo que no podemos considerarla como válida para cimentar.
2.- El coeficiente de balasto.
Debemos limitar cuánto se deforma el terreno bajo presión, para que el edificio permanezca en pie sin deformaciones excesivas. La tensión máxima que puede soportar el terreno sin deformaciones excesivas es lo que hemos llamado tensión admisible. Es siempre menor que la tensión de rotura. la tensión admisible se calcula para que el asiento -así se llama la deformación del terreno bajo
presión- no supere una pulgada (1 «=2’54 cm). y la tensión de rotura es del orden de tres veces la tensión admisible que podemos aprovechar. La relación que hay entre la tensión que soporta el terreno y el asiento que sufre es el coeficiente de balasto. Este coeficiente mide la rigidez del terreno al ser sometido a tensión.
3.- El nivel del firme.
Es a qué profundidad está el estrato en que la tensión admisible antes mencionada es suficiente.
Entendemos por firme precisamente el estrato que presenta una tensión admisible suficiente para soportar el edificio sin ser susceptible de variar sus condiciones a lo largo del tiempo.
No será igual un terreno en que el firme sea muy superficial (un metro) que muy profundo (siete metros). Parcialmente, en cuál sea este nivel reside la elección de un tipo de cimentación o de otra.
Antes de construir es necesario saber cuáles son sus propiedades a distintas profundidades y en distintos puntos o zonas, como único modo de prever la cimentación necesaria. Por eso es por lo que realizar un estudio geotécnico es imprescindible. El estudio vale para saber cómo se comportará el terreno en el que se asentará el edificio. Así se puede dimensionar y ejecutar su cimentación del modo más económico y conveniente posible.
Los fallos por cimentación de un edificio son los que realmente pueden causar la ruina total. Por otro lado, el coste relativo de un informe geotécnico es mínimo dentro de la inversión total de una obra. Como orientación, en un edificio de viviendas, el estudio del suelo puede costar un 0’03% de la inversión total. Pues, ¿Merece la pena arriesgar la solidez y permanencia en buenas condiciones por evitar el pequeño coste del estudio geotécnico?
A la hora de construir un edificio, una casa, un cortijo o cualquier otra estructura, es conveniente saber en qué condiciones se encuentra el terreno sobre el cual se desea construir. Esto es de suma importancia ya que, de esta manera, podemos. hacer un cálculo exacto acerca del tamaño y diseño de la edificación a construir.
Por otro lado, se trata de un tema de seguridad, dado que los suelos son irregulares y pueden darse fenómenos naturales como fuertes lluvias, desplazamientos de t tierra, derrumbes entre otros. Es por esto que es fundamental realizar un análisis previo donde se puedan estudiar a profundidad las condiciones del terreno, y además descartar que en el futuro pueda ocurrir algún incidente en esa área. Además, el hecho de mudarnos a un sitio en el que tengamos la certeza de que se realizaron los estudios geotécnicos necesarios, siempre es un gran alivio para nosotros.
El estado geotécnico se efectúa antes de realizar el proyecto de construcción ya que su objetivo principal es detectar irregularidades en el terreno y estudiar las propiedades del mismo. Otra de las razones por las. cuales es importante realizar este análisis previo, es. para saber cuáles son los materiales y las condiciones adecuadas para la obra. Entre los aspectos más destacados a estudiar se encuentra el tipo de suelo a diferentes niveles, la profundidad, la dureza. entre otros.
El tipo de cimentación que se va a utilizar en la construcción está determinada por este sondeo geotécnico previo. Por oreo lado, hacer este estudio no sólo nos. ayudará a conocer mejor el contexto del terreno. sino que también permite hallar soluciones a eventuales problemas que pueda desarrollar la edificación una vez que está construida.
El proceso de control es distinto en cada empresa. Digamos que cada una de ellas realiza el análisis de la forma en la que crean conveniente, siempre buscando obtener la mayor precisión posible y también brindarte la mejor seguridad. Aunque cada compañía tenga cierto nivel de autonomía en cuento a cómo realizar el estudio, existe entidades encargadas de controlar las investigaciones ya realizadas y velar por el correcto cumplimiento de los estándares requeridos para realizar este trabajo.
Cabe destacar que, si no fuese por este tipo de estudios, sería sumamente impredecible realizar construcciones. Sin este análisis, básicamente se levantarían edificios y viviendas a ciegas, y existiría la constante incertidumbre de no saber si en un momento dado el terreno va a ceder. Sin mencionar que además es ilegal hacer construcciones en tierras que no son aptas para este fin.
En definitiva, si lo estás pensando en construir una casa o un edificio, el primer ítem en tu lista de tareas es contratar con verdaderos profesionales que te ayuden a hacer un análisis adecuado de las condiciones del terreno. No arriesgues a invertir tu capital sin antes asegurarte de que el área cumple con las condiciones mínimas para realizar una estructura sólida sin riesgos a futuro. Esto es importante porque así puedes evitarte posibles problemas con el suelo o con la edificación.
¿Cáundo es obligatorio un estudio geoténico (EG)?
Disposiciones generales: Objeto
- El Código Técnico de la Edificación, en adelante CTE. es el marco normativo por el que se regulan las exigencias básicas de calidad que deben cumplir los edificios, incluidas sus instalaciones. Para satisfacer los requisitos básicos de seguridad y habitabilidad, en desarrollo de lo previsto en la disposición adicional segunda de la Ley 38/1999, de 5 de noviembre, de Ordenación de la Edificación, en adelante LOE.
- El CTE establece dichas exigencias básicas para cada uno de los requisitos básicos de seguridad estructural». «seguridad en caso de incendio», ·segundad de utilización», «higiene, salud y protección del medio ambiente». «protección contra el ruido» y «ahorro de energía y aislamiento térmico». Establecidos en el artículo 3 de la LOE, y proporciona procedimientos que permiten acreditar su cumplimiento con suficientes garantías técnicas.
CTE (Código Técnico de la Edificación). Parte I. Capítulo 1. Artículo 1.
Ámbito de aplicación
- El CTE será de aplicación, en los términos establecidos en la LOE y con las limitaciones que en el mismo se determinan. a las edificaciones públicas y privadas cuyos proyectos precisen disponer de la correspondiente licencia a autorización legalmente exigible.
- El CTE se aplicará a las obras de edificación de nueva construcción. excepto a aquellas construcciones de sencillez técnica y de escasa entidad constructiva, que no tengan carácter residencial o público, ya sea de forma eventual o permanente, que se desarrollen en una sola planta y no afecten a la segundad de las personas.
- Igualmente, el CTE se aplicará a las obras de ampliación. modificación, reforma o rehabilitación que se realicen en edificios existentes. siempre y cuando dichas obras sean compatibles con la naturaleza de la intervención y, en su caso, con el grado de protección que puedan tener los edificios afectados.
CTE (Código Técnico de la Edificación). Parte I. Capítulo 1. Artículo 2.
La posible incompatibilidad de aplicación deberá justificarse en el proyecto y, en su caso, compensarse con medidas alternativas que sean técnica y económicamente viables.
1 Generalidades
1.1 Ámbito de aplicación
El ámbito de aplicación de este D8-C es el de la segundad estructural, capacidad portante y aptitud al servicio, de los elementos de cimentación y, en su caso, de contención de todo tipo de edificios, en relación con el terreno, independientemente de lo que afecta al elemento propiamente dicho, que se regula en los Documentos Básicos relativos a la segundad estructural de los diferentes materiales o la instrucción EHE.
Documento Básico DB SE-C (Seguridad estructural. Cimientos). Apartado 1.1: Ámbito de Aplicación.
Para salir de dudas, lo mejor es que consultemos la legislación. Siempre que sean de aplicación la LOE y. por tanto, el CTE. Se ha de realizar un estudio geotécnico. Esta es la normativa que se aplica a los estudios técnicos y su obligatoriedad:
La Ley de Ordenación de la Edificación (LOE). También llamada ley 38/1999, es vigente desde el año 2000. Establece las obligaciones esenciales que deben cumplir las personas que forman parte del proceso de construcción para asegurar la calidad del lugar donde se ha de construir y proteger los Intereses de los individuos.
El código técnico de la edificación (CTE) o Real Decreto 314/2006 amplía la Ley de Ordenación de la Edificación estableciendo las exigencias que deben cumplir los edificios en relación con los requisitos básicos de seguridad y habitabilidad establecidos en la LOE.
Además, si hemos de levantar una construcción de hormigón. también hay que tener en cuenta:
La instrucción de hormigón estructural (EHE), que es el Real Decreto 1247/2008. Regula el proyecto, la ejecución y el control de las estructuras de hormigón ramo en obras de edificación como de ingeniería civil. Así. permite que tengan la segundad necesaria.
Construcciones que no necesitan un estudio geotécnico
SI la construcción cumple las siguientes condiciones (ha de cumplir las 5), no estará regulada por la LOE y el CTE y, por tanto, no es necesario este estudio:
Si la edificación es técnicamente sencilla. nene escasa entidad constructiva. Solo tiene una sola planta. No tiene carácter residencial o público. No puede afectar a la seguridad de las personas.
Es muy difícil que una construcción cumpla estas 5 condiciones; por eso es prácticamente obligatorio contar con un estudio geotécnico.
Blog de Structuralia: Comentarios en el blog sobre la obligatoriedad de realizar un Estudio Geotécnico (EG).
¿Qué es un estudio geotécnico?
Para construir una edificación es fundamental conocer el terreno donde se edifica. Para ello es necesario realizar un estudio geotécnico del terreno. En él se hacen perforaciones, pruebas de sondeo, calicatas para tener una muestra de las capas del terreno, y conocer su naturaleza, homogeneidad, compactación. dureza. etc., pues con esa información tan valiosa dependerán decisiones del proyecto y de la cimentación de la obra.
De los datos que arroje el análisis del terreno. normalmente hecho por empresas especialistas, se recomendará un tipo de cimentación u otra, dado que para algunos terrenos dependiendo de su dureza o compactación, será recomendable realizarlo con zapatas arriostradas, una losa armada o realizada con micropilotes.
¿Es obligatorio realizar un estudio geotécnico en una vivienda?
Sí, desde la entrada en vigor del Código Técnico. Para todas las viviendas de uso residencial, edificaciones públicas o industriales es obligatorio realizar un estudio geotécnico previo a la construcción de los mismos.
No obstante. desde siempre, antes de la entrada en vigor del CTE, antes del año 2000, el proyectista se responsabilizaba de dónde había edificado, por lo que en el caso de no tener un estudio geotécnico. y se basaba en otros datos. asumía él el riesgo que suponía equivocarse. puesto que el proyectista es responsable de conocer el terreno donde edifica y adecuar la cimentación a sus características técnicas.
¿Qué pasa si no hay estudio geotécnico?
Que una edificación no tenga estudio geotécnico es muy arriesgado, y si surgen patologías, como asientos diferenciales, muy posiblemente sea debido al desconocimiento del terreno y la indebida elección de la estructura y cimentación del inmueble.
Blog de DPCON, S.L. (Empresa dedicada a la realización de Informes Técnicos y Dictámenes Periciales enfocados a una reclamación judicial)
Otras cuestiones funamentales
Así mismo, habría que tratar un par de temas relacionados con ellas que, en algunas ocasiones, forman parte de la misma problemática:
- Muchos responsables de proyectos, no sé si por desconocimiento, desinterés, urgencia, etc., ven los Estudios Geotécnicos (EG) como un “documento” que tiene un coste, pero que no aporta gran cosa, excepto pasar el trámite legal. Si acaso, la única validez que le otorgan es descargarles de una parte de la responsabilidad en el caso de que surjan problemas.
- Si el responsable de un proyecto considera que el Estudio Geotécnico (EG) es de fundamental importancia, debería de dotarlo del tiempo necesario para una correcta y detallada ejecución, siempre bajo su control. En este sentido, lo ideal sería comenzar recopilando la información general de la zona, lo que ofrezco en los Estudios Previos del Terreno (EPT). Una vez enfocada la posible problemática de cada proyecto, el siguiente paso sería contratar el número y tipo de reconocimientos que mejor se adapten a ella (según el criterio del responsable del proyecto o dejándose asesorar por algún experto en la materia). Si finalmente aún quedara algún aspecto sobre el que pudiera existir alguna incertidumbre, se podrán añadir nuevas investigaciones de detalle para solucionarlas y aclararlas. Esta metodología, que es la que se utiliza normalmente en Ingeniería Civil (ver párrafo de la “Guía de cimentaciones en obras de carreteras”), creo que es la manera más acertada y quizás la que al final resulte más económica, de abordar toda esta problemática.
Juan Pablo Guzmán Franco
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