en Geotecnia

¿Se puede hallar la tensión admisible del terreno a partir del ensayo de placa de carga?

Es muy habitual pensar que en obra civil se hace más y mejor geotecnia que en edificación, lo cual no siempre es cierto. Como ocurre en todas partes, se abusa mucho de las prisas de última hora.

Pongámonos en situación, estructura de hormigón, con cargas muy concentradas, y algo denominado “estudio geotécnico” (sic) que, con un par de catas de apenas 0,90 m de profundidad recomienda 400 kN/m².

A punto de hormigonar, un desconfiado Director de Obra no lo ve claro y propone hacer dos placas de carga sobre la solera y ver si aquello es viable o no.

[Si, ya lo sé, el ensayo es “carga con placa”, pero todo el mundo lo llama “placa de carga”]


El ensayo de placa de carga es lento y necesita un camión como contrapeso, (mejor tenerlo en cuenta, que en algunos sitios no cabe) pero es fácil de hacer y proporciona datos reales, sin ensayos posteriores ni correlaciones intermedias, y eso siempre es bueno.

¿Se puede hallar la tensión admisible del terreno a partir del ensayo de placa de carga?

Si, pero no directamente.

El asiento elástico de un cimiento circular rígido depende de los parámetros elásticos del terreno (E y v) y de la tensión aplicada. Con la placa de carga se tiene el problema contrario, se conocen la tensión aplicada y el asiento producido, y las incógnitas son E y v.

Al tratarse de un ensayo tensión-deformación a escala reducida (menor que la cimentación definitiva) sobre el mismo suelo, proporcionará los parámetros de comportamiento del terreno real, pero con las limitaciones del modelo reducido.

A partir de esos parámetros se podrá hallar la tensión admisible, siempre y cuando se tengan en cuenta ciertos condicionantes.

1º) ¿Qué valor de v es correcto tomar?

Depende del terreno, aunque 0,25 es un buen punto de partida.

2º) ¿Qué módulo de deformación E obtenemos?, ¿edométrico, sin drenaje, uniaxial, real?

En principio, el real, aunque dependiendo del suelo, podría ser sin drenaje.

3º) ¿Qué espesor de terreno se ensaya?

Unas tres veces el diámetro, no más.

4º) El asiento elástico ¿qué porcentaje representa respecto del total?

Depende del terreno, hay que estudiarlo para cada caso, pero por suerte existe bibliografía sobre el tema.

5º) ¿Qué norma tomar, la antigua UNE 7391-75, la NLT 357-98 o la moderna UNE 103808-06?

Pues como se suele decir, “para gustos, colores”, pero con una estructura que transmite cargas estáticas, prefiero la UNE 7391-75, con una carga más pausada.

6º) ¿Cómo podemos saber si el ensayo es fiable?

Estudiando cómo varía el módulo de elasticidad E durante el proceso de carga. Si el terreno se comporta de modo elástico, el valor de E debe mantenerse más o menos constante durante la carga, verificando también que el terreno mantiene sus propiedades en profundidad (la escasa profundidad que cubre este ensayo, claro).

7º) ¿Qué pasa con el terreno por debajo, el que no se ha ensayado?

Dependerá del tamaño real de la cimentación, la distribución de tensiones en profundidad se puede calcular sin problemas, así que sólo hace falta estudiar, para las dimensiones reales, qué porcentaje de la tensión se concentra en el espesor que hemos ensayado y comprobar hasta qué punto son válidos los resultados.

8º) ¿Qué se hace con el módulo de balasto?

En este caso, nada, era una cimentación rígida, el módulo de balasto no intervenía en los cálculos estructurales, ya trataré el tema más adelante.

geotecnia, ensayo de placa de carga

Como se puede ver, en el primer escalón de carga, el inicial, el terreno se reajustó y cedió un poco pero luego se estabilizó, obteniéndose en ambas placas módulos muy constantes, pero también muy distintos, del orden de cuatro veces.

Calculados de nuevo los asientos diferenciales con estos dos valores de E, no se pudo mantener la recomendación de 400 kN/m², tuvo que bajarse a 230 kN/m², como ya he dicho, eran cargas muy concentradas.

9º) ¿Cuánto ha costado recalcularlo todo de nuevo y el consiguiente retraso?

Mucho más de lo que hubiera costado hacer un buen informe geotécnico desde el principio… eso si, como lo han vendido bien y le han echado la culpa al terreno, todavía lo cobrarán por algún otro lado, que la contrata siempre gana, incluso cuando pierde.

10º) ¿Por qué el ensayo no llega a 400 kN/m², que era la tensión recomendada?

Ni idea, yo también me lo pregunto.

y 11º) ¿Se ha exigido alguna explicación a los redactores del estudio inicial?

Para variar, no.


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Comentario

  1. Pues si, conozco el ensayo, es más, tengo guardado por ahí un artículo de vuestra empresa sobre el tema, el del boletín de ALACAM de 2006.

    Me parece un buen ensayo, si los métodos de construcción van evolucionando, los métodos de comprobación no pueden quedarse atrás, ni mucho menos retrasar la obra. El ensayo dinámico es rápido, permite estudiar más puntos en el mismo tiempo y delimitar zonas problemáticas casi en "tiempo real", sin esperas… por desgracia, el espesor analizado no es muy grande, queda muy limitado a firmes y terraplenes.

    En este caso, al tratarse de edificación, interesaba más una placa estática, la más grande, desgraciadamente, cuando intervine ya estaban las placas hechas, y aunque se había solicitado expresamente el ensayo UNE 7391, hicieron el NLT, como suele ocurrir cuando el cliente no tiene muy claro lo que quiere, le tomaron el pelo, por segunda vez.

    Un saludo.