LA IMPORTANCIA DE REALIZAR ENSAYOS GEOTÉCNICOS EN PROYECTOS INGENIERILES

Escrito por: Ingeniera Ana Monge

La geotecnia es una rama de la Ingeniería Civil que se encarga de determinar las propiedades mecánicas e hidráulicas de los suelos y los macizos rocosos, mediante la ejecución de ensayos de laboratorio y campo.

Estas propiedades se determinan pues es necesario contar con ellas ya que son el insumo para poder hacer diseños de cimientos que son la base de toda estructura civil. Además, estas propiedades también se necesitan para poder hacer algunos análisis de estabilidad de taludes y en caso de ser necesario diseñar su sostenimiento, o bien cuando se requiere estudiar la capacidad de un suelo o macizo rocoso de permitir el fluido de agua u otros líquidos a través de ellos.

Todas estas propiedades son muy importantes para un ingeniero pues para poder hacer diseños de cualquier tipo de obra, el ingeniero todos los eventos naturales los traduce a fuerzas para hacer análisis mecánicos de los efectos que estos podrían tener sobre alguna estructura y por ende se debe diseñar para que los puedan soportar.

Estas propiedades se obtienen mediante los llamados estudios de suelo o estudios geotécnicos, donde se realizan distintos ensayos de laboratorio y de campo.

Los estudios de suelo son de suma importancia pues mediante ellos además de determinar las propiedades mecánicas del sitio, se puede establecer la viabilidad técnica de realizar una obra o proyecto determinado. 

El Código de Cimentaciones de Costa Rica (elaborado por el comité correspondiente de la Asociación Costarricense de Geotecnia), incluye cuatro tipos de estudios que se deben de realizar según la complejidad del proyecto, que son importantes previamente y durante la ejecución de un producto.

En primer lugar, establece un estudio preliminar, donde se hace al menos una inspección geotécnica para detectar problemas de viabilidad evidentes, como por ejemplo el potencial deslizamiento de una masa de suelo, si existe la presencia de arcillas expansivas, entre otros que puedan eventualmente generar un problema grande al momento de la construcción o de la habitabilidad de la estructura. Con este estudio se da la aprobación técnica preliminar de la viabilidad de realizar el proyecto planificado.

Posteriormente, se deben hacer los estudios de diseño y construcción, que, basándose en las consideraciones del estudio preliminar, se realiza una investigación detallada del sitio de la obra. Esto es lo que se conoce como “estudios de suelos”.

En este estudio es donde se realizan los ensayos de campo, tales como perforaciones que pueden ser con equipos SPT, CPT, entre otros que lo que permiten es determinar la capacidad soportante del medio y traducirla a un número, que posteriormente es el que se utilizará para hacer los cálculos de las cimentaciones de la obra. Si el proyecto lo amerita, se deben hacer otros ensayos de campo como pruebas de infiltración para determinar la tasa de absorción que puede tener un terreno, lo cual es útil por ejemplo para cuando en una casa se debe instalar un tanque séptico.

 

También se realizan ensayo de laboratorio, tales como humedad natural del sitio, densidad del material, clasificación de suelos mediante granulometrías y ensayos de límites de Atterberg para determinar si son arcillas, limos o arenas las que se encuentran en el terreno, todas importantes para que el ingeniero geotecnista sepa sobre lo que debe trabajar. Otra vez, si el proyecto lo amerita, se pueden hacer otros ensayos de laboratorio como ensayos de corte directo, para determinar las propiedades de resistencia al corte del suelo, las cuales se utilizan para hacer análisis de capacidad soportante a más detalle o bien para analizar la estabilidad de taludes y diseñar sus obras de retención. 

Si se concibe en el estudio preliminar y se confirma en el estudio de diseño y construcción, que el medio se trata de un suelo blando y poco denso que puede generar problemas de asentamientos considerables, también se pueden hacer ensayos de consolidación y determinar la propiedad de deformabilidad del suelo. Mediante los resultados de este ensayo, se puede determinar si el suelo es muy deformable y si va a requerir de algún tratamiento especial que mejore sus características.

Posterior a los estudios de diseño y construcción, se encuentran los estudios de comprobación, que se realizan durante la ejecución de los movimientos de tierra o cuando se están realizando las excavaciones para las cimentaciones diseñadas y que si lo considera el ingeniero geotecnista, se pueden realizar ensayos también de campo o de laboratorio (básicamente los mismos que se pueden realizar en el estudio de diseño y construcción) esto con el fin de confirmar las propiedades del medio o bien si al momento de la excavación se encuentra un material no detectado en el estudio anterior que amerite de su estudio.

Por último, se encuentran los estudios de seguimiento, que se realizan con el fin de verificar si el comportamiento del medio con la estructura colocada en sitio es adecuado y si no tomar las medidas correctivas de manera oportuna y no cuanto surja un problema.

En definitiva, es de suma importancia contar con estos estudios de suelos, sobre todo con el de diseño y construcción que es donde se determinan las propiedades del medio, ya que con el conocimiento de estas se puede hacer un apropiado diseño de las obras para el proyecto planificado, garantizando la seguridad de la estructura para salvaguardar las vidas humanas que harán uso de estas.

Es por ello por lo que es importante invertir en ellos y verlos como una inversión en la seguridad humada y no como un gasto innecesario, como en algunas ocasiones se concibe.