«A destacar el planteamiento de los dos apéndices dedicados a los coeficientes de seguridad parciales y la incertidumbre de los datos, similar al de las Recomendaciones Geotécnicas para Obras Marítimas.

Si de verdad queremos, algún día, adoptar los Eurocódigos y estudiar la geotecnia bajo la filosofía de los coeficientes parciales tendremos que tomárnoslo muy en serio, y estos dos apéndices son un buen punto de partida.»

Dije «algún día» y han pasado casi diez años pero, oye, nunca es tarde si la dicha es buena.

Hagamos memoria, en junio de 2016 se aprobó por fin el Anejo Nacional del Eurocódigo 7 (del que también hablé aquí), en marzo de 2019 la Dirección General de Carreteras comunicó oficialmente (Orden Circular 1/2019) que los proyectos de carreteras debían de ajustarse al Eurocódigo 7 y ahora, como cabía esperar, el Ministerio de Fomento ha empezado a actualizar sus publicaciones _{(que llevaban ya tiempo preparadas, por lo que se ve).}

Lo ha hecho con una nueva serie de documentos llamada «Guías Eurocódigos» que, en sus propias palabras, «está planteada como un conjunto abierto de publicaciones que irá creciendo en función de las carencias o inquietudes técnicas que puedan surgir a medida que los Eurocódigos se impongan como código estructural español y se conviertan en textos de uso general.»

Los tres primeros documentos publicados (en descarga gratuita) son:

Guía para el proyecto de cimentaciones en obras de carretera con Eurocódigo 7: Bases del proyecto geotécnico (1ª Ed. Junio 2019).

Archivo pdf (114 páginas – 7,23 8,80 MB)

Guía para el proyecto de cimentaciones en obras de carretera con Eurocódigo 7: Cimentaciones superficiales (1ª Ed. Junio 2019).

Archivo pdf (120 páginas – 9,23 MB)

Guía para el proyecto sísmico de puentes de carretera con Eurocódigo 8 (1ª Ed. Junio 2019).

Archivo pdf (364 páginas – 16,23 12,40 MB)

Estética: Todo perfecto

Tienen una maquetación agradable y una tipografía bastante buena (quizá un pelín fina para mi gusto), en línea con el estilo que mantienen desde las Recomendaciones Geotécnicas para Obras Marítimas. Las ecuaciones y tablas se ven bien, el sistema de búsqueda funciona, los gráficos responden bien al hacer zoom… todo perfecto.

Alcance: Lo que cabía esperar

Son guías, no pretenden sustituir a los Eurocódigos (que siguen siendo de pago) y sólo reproducen parcialmente el contenido de algunas normas UNE por un acuerdo con AENOR (excusatio tralarí tralará). Vamos, que quien quiera consultar las UNE que se mencionan en el Eurocódigo tendrá que seguir pasando por caja… como cabía esperar.

Contenido: Mejorable… por ahora

Durante estos años, los ingenieros geotécnicos que ya trabajamos con los Eurocódigos y sus dichosos Design Approach hemos tenido dos libros de cabecera, que también he nombrado alguna vez, y que las Guías mencionan como referencias básicas:

• «Decoding Eurocode 7» de Bond y Harris, de 2008
• «Designers’ Guide to EN 1997-1. Eurocode 7: Geotechnical Design – General rules«, de 2004

En mi opinión, las dos guías geotécnicas están MUY BIEN, pero… por ahora, estos dos textos siguen siendo más completos (y también más caros, claro).

¿Por qué he escrito «por ahora«?

Pues… porque… la guía para el proyecto sísmico de puentes incluye ejemplos, mientras que las dos guías geotécnicas son bastante escuetas.

Esto no debería sorprendernos, las publicaciones geotécnicas del Ministerio nunca han incluido ejemplos (al menos, que yo recuerde), pero… bueno… es que en 2014, en el VI Congreso de la ACHE, ya se decía en un par de artículos (aquí y aquí) que se estaba desarrollando un “Manual de aplicación del Eurocódigo 7 para el proyecto de cimentaciones de obras de carretera, en el que se explica, mediante una serie de ejemplos cómo aplicar el EC 7-1 en España de forma compatible con el Anejo Nacional español«.

Es decir, que seguramente veamos pronto una guía práctica, de aplicación, o con algún nombre similar (por pedir, estaría bien algo parecido a aquella Guía de Aplicación de la Instrucción de Hormigón Estructural que publicó el Ministerio allá por 2002).

Hasta entonces, si necesitas más de lo que aportan estas guías (y te aclaras con el inglés), te recomiendo los dos textos ya mencionados (que incluyen ejemplos de aplicación, por supuesto).

Si necesitas más ejemplos, puedes echar un vistazo también al «Eurocode 7: Geotechnical Design Worked examples» que publicó la Comisión Europea en 2013 (pdf, 4 MB). Si, también está en inglés, I’m sorry.

Atención al tipo de la pandereta, marcando el ritmo.

Si os interesan los pilotes hincados “a saltos”, GeoJuanjo tiene algunos ejemplos más en su blog.

Traducción: “Pendiente (Giovanni): Reforzar la cimentación de la parte sur antes de invierno de 1272”

El dibujo, titulado «Todos los ingenieros son iguales«, es de Manu Cornet para Bonkers World.

En una época de métodos numéricos y programas informáticos, muchos conocerán a Janbu por sus métodos de estabilidad de taludes en equilibrio límite con superficies de rotura no circulares mediante dovelas o rebanadas, pero trabajó en muchos otros campos, como pilotes, cálculo de asientos y carga de hundimiento.

Empezó a estudiar Arquitectura pero cambió de idea y terminó estudiando Ingeniería Civil. En 1949 se trasladó a la Universidad de Harvard, donde trabajó con Arthur Casagrande y Karl Terzaghi. Leyó su famosa tesis doctoral sobre estabilidad de taludes en 1954 y volvió a Noruega, donde trabajó con Laurits Bjerrum en el recién fundado Norwegian Geotechnical Institute.

Durante los años 70 se especializó en geotecnia offshore aprovechando los estudios para plataformas petrolíferas del Mar del Norte. Fue el encargado de la 25º Rankine Lecture, en 1985, con el título de “Soil models in offshore engineering”, precisamente, y no dejó de trabajar hasta hace dos años.

Por cierto, hablando de Janbu, ¿recuerda alguien aquellas Normas Tecnológicas de la Edificación, alias NTE, que no eran de obligado cumplimiento pero que muchos “veneraban” por su facilidad de uso?

Pues una de aquellas normas se basaba en una fórmula de Janbu… y tenía un errata… cuanto peor era el terreno, mayor resistencia daba la fórmula… y sigue dando, claro, porque el error nunca fue corregido.

Y así, entre tártaros y bárbaros, el Anejo Nacional del Eurocódigo EC-7 sigue sin definirse.

Os explico el asunto. Se supone que los Eurocódigos son comunes para toda la Unión Europea, como su nombre indica, pero lo cierto es que se permite cierto “carácter local” para cada país, el llamado “Anejo Nacional”, encargado de fijar el enfoque de proyecto y los coeficientes parciales de seguridad.

Pues bien, según informa la Sociedad Española de Mecánica del Suelo e Ingeniería Geotécnica (SEMSIG), el Anejo Nacional del Eurocódigo EC-7 está casi finalizado (a falta de un nuevo capítulo de anclajes), y se presentará el próximo mes de enero de 2013 en el CEDEX.

Para que nos vayamos preparando, el CEDEX ha distribuido un artículo sobre las novedades que cabe esperar del documento, presentado hace unos meses en el IX Simposio Nacional de Ingeniería Geotécnica de Sevilla (los más fieles seguidores del blog recordarán que hace unos días mencioné también este tema al anunciar unas jornadas sobre taludes, en Madrid).

  Anejo Nacional Español del Eurocódigo 7 [pdf – 633 KB]

¿Hay mucha diferencia entre el Eurocódigo EC-7 y lo que hacemos ahora?

Estructuralmente, no mucha.

Geotécnicamente, si, bastante. Se pretende que los cálculos geotécnicos se hagan bajo el mismo planteamiento que el cálculo estructural, cosa que funcionará más o menos bien siempre y cuando se tenga en cuenta que el hormigón y el acero se hacen por encargo y el terreno “es el que es”.

Además de eso, se debe tener muy presente también que la idea de un Anejo Nacional nace de adecuar el Eurocódigo a la práctica local… y la práctica geotécnica local española se divide entre la Guía de Cimentaciones en Obras de Carreteras, las Recomendaciones Geotécnicas para Obras Marítimas ROM 0.5-05 y el ninguneado (pero obligatorio) Código Técnico de la Edificación, tres opciones que en algunas cosas difieren totalmente entre si (somos así de originales).

Resumiendo, que un día de estos se aprobarán los Eurocódigos, se publicarán en el BOE, serán de obligado cumplimiento, el resto de normas quedarán anuladas y nos tocará estudiar para ponernos al día… nada nuevo, ¿verdad?

Si queréis saber más del asunto o ir practicando ya con el Eurocódigo EC-7 os remito al completo y recomendable «Decoding Eurocode 7», de Bond y Harris, libro que también figura en la bibliografía del artículo.

Los seguidores del blog saben que prefiero enlazar documentos de libre descarga y que cuando anuncio libros “de pago” es para completar la información del post.

Que yo recuerde, todavía no había recomendado directamente la compra de ningún libro, pero este va a ser el primero (y será el segundo, que son dos tomos) porque se lo merece, sin duda alguna. Se trata del Geomechanics of Failures, de Alexander M. Puzrin, Eduardo E. Alonso y Núria M. Pinyol.

El libro, dividido en tres secciones, estudia ocho problemas con todo lujo de detalles: introducción histórica, teoría, fórmulas, modelos, hipótesis, cálculos, resultados y, lo más importante, comentarios críticos sobre todos los aspectos anteriores.

Estos son los problemas tratados:

• Asientos (Settlements)
  • Interacción entre estructuras próximas: La Catedral Metropolitana de México
  • Los inesperados y excesivos asientos del Aeropuerto Internacional de Kansai (1987~)
  • Un clásico: La Torre de Pisa
• Capacidad de Carga (Bearing Capacity)
  • El silo de Transcona (1913)
  • La licuefacción de los diques del puerto de Barcelona (2001)
• Excavaciones (Excavations)
  • El colapso de la Autopista Nicoll, en Singapur (2004)
  • El hundimiento del Túnel de la Plaza Borrás, en Barcelona (1991)
  • El colapso del frente de los Túneles de la Floresta, en Barcelona (1989)

En resumen, un libro al que dedicarle muchas, muchísimas horas, con un epílogo (pag. 245) que es toda una declaración de intenciones.

Como el libro está (parcialmente) en Google Books, aprovecho para ponerlo aquí y que podáis pegarle un vistazo y juzgar por vosotros mismos:

Si quieres comprar el Geomechanics of Failures puedes hacerlo en este enlace afiliado, a ti te costará lo mismo y yo me llevaré un pequeño porcentaje por haberlo anunciado. Si te gusta el blog es una forma de ayudar a que siga en marcha (aunque si me quieres dar dinero directamente o contratarme también podemos hablar, por mi no hay problema).

En unos días haré una entrada dedicada al segundo tomo (si tienes mucha prisa por verlo y no puedes esperar es el Geomechanics of Failures: Advanced Topics… impaciente)

un muro de tierra armada de papel en un estado límite último

Los primeros modelos reducidos son geotécnicos. Ya desde el colegio aprehendemos los conceptos de límite líquido, límite plástico e índice de plasticidad… la arcilla es plástica y hay un margen de humedad en el que se puede modelar, la arena es granular y no se puede, punto, mecánica de suelos en estado puro. El concepto, la base, el cimiento…

El resultado final de ese primer modelo no es ninguna maravilla, suele ser un cenicero o un adorno con unos dedos marcados que hace babear a los progenitores y abuelos del artista, ignorantes ellos de que lo importante no es el objeto, sino la experiencia, marcada en la memoria, “barro primigenio”.

Lamentablemente, todos esos conocimientos geotécnicos se pierden como lágrimas en la lluvia con la edad y pronto otros juguetes ocupan el lugar de la geotecnia… salvo que participes en competiciones como el GeoChallenge del ASCE.

La prueba consta de tres fases:

• GeoPrediction. Se trata de un problema teórico sobre el comportamiento de un suelo, premiado con el trofeo Círculo de Mohr. Este año era un problema de asientos de consolidación. Si quieres intentarlo, aquí tienes las normas, el enunciado, las columnas, los ensayos de campo (SPT al 60%, CPTu) y los listados de los ensayos de laboratorio (edómetros, mayormente).
• GeoPoster. Es un póster con los resultados de un trabajo, en la línea de lo que hablaba el otro día sobre la presentación de datos técnicos (más info).
• GeoWall. La prueba más interesante. Consiste en hacer un modelo a escala de un muro de tierra armada (mechanically stabilized earth, MSE) con papel, repito, con papel. El muro debe soportar una carga vertical y otra lateral (especificaciones). Al equipo ganador le dan el Trofeo Atterberg, en forma de cuchara de Casagrande (si no sabes quién fue Atterberg ya tardas en pulsar).

El GeoChallenge 2012 se ha celebrado en el GeoCongress 2012 de Oakland, California, los días 25, 26 y 27 de marzo de 2012. Han participado equipos de 17 universidades. El GeoWall lo ha ganado el equipo de Cal Poly Pomona.

A continuación, el vídeo oficial del evento:

Y ahora un vídeo triunfal del making of, hecho por el equipo ganador, en el que se puede ver muy bien cómo funciona un muro de tierra armada y qué parte del terreno participa realmente de la rotura.

Visto en GeoPrac.

RRRIIIINNGG (se supone que esto es la onomatopeya de una llamada telefónica)

– Oye, necesito un estudio geotécnico, aunque no sé que decirte, es un solar tan estrecho que casi no haría falta hacerlo, de verdad, es largo y muy estrecho, casi un pasillo.

(si me hubieran dado un euro cada vez que he oído esa excusa no sería rico, pero tendría un montón de calderilla)

– Entendido, tienes un solar que parece una pista de bolos, no quieres hacer estudio geotécnico y quieres que alguien te lo justifique, ¿es eso?

– Si, pero no hay problema, el terreno es buenísimo, no hace falta calcular nada, todo el pueblo está calculado con dos kilos y medio.

(con esta excusa tampoco sería millonario, pero ya faltaría menos)

– ¿Sabes?, el estudio geotécnico es obligatorio para evitar este tipo de conversaciones, precisamente.

– No, de verdad, te lo juro, no cabe una máquina de sondeos, ya lo he mirado, no entra, te lo juro.

– No jures tanto en vano, que irás al infierno. A ver… ¿y qué sugieres?

(por favor, la placa de carga no, por favor, la placa de carga no, por favor, la placa no)

– Pues me han dicho que una placa de carga podría servir, que en carreteras las usan mucho.

(arghhhhh… siempre igual, me han dicho, he oído, me han contado…)

– Ya, pero las carreteras son una cosa y los cimientos de edificación, otra, y una placa de carga se queda muy corta, para lo que quieres.

– No hay problema, pondré la más grande que haya, de verdad, la más grande.

– Hombre, cuánto más grande, mejor aunque, dime una cosa, sólo por curiosidad, ¿un camión entraría en ese “pasillo” tuyo?

– Un camión, ¿para qué narices quieres tú un camión?

– Yo para nada, pero tu placa de carga “enorme-que-te-cagas” va a necesitar uno.

– ¡¡ De eso nada !!, a mi me han dicho que llegan allí, ponen en el suelo una especie de “plancha” redonda, le dan a una palanca y ya no hacen falta ensayos ni nada más. Ah, y también me dan el módulo de balasto.

(ya estamos con el módulo de balasto… qué manía)

– Vale, lo que tú digas… ¿qué superficie tiene una placa circular?

– Pues… π por el radio al cuadrado o π/4 por el diámetro al cuadrado, ¿no?.

– Correcto, tomando π igual a 3 serían, ¾ del diámetro al cuadrado, y la placa más grande tiene poco más de 0,75 m de diámetro, que también son ¾, así que tendríamos una superficie de (¾)³, unos 0,4 m², haciendo un número gordo.

– Supongo que si, no lo sé, ¿y eso qué importa?

– Pues bastante, porque si queremos cargar esa “plancha” con 250 kN/m², tus “dos-kilos-y-medio-autóctonos”, necesitaremos una carga de 250 kN/m² x 0,4 m²,o sea, 100 kN, para que lo entiendas, 10.000 kilogramos, 10 toneladas.

– ¡¿ 10 toneladas ?!, ¡¡ ni hablar !!, ¿y si cojo la más pequeña?

– Sigues necesitando más de 1.000 kg, y de todos modos, tampoco sirve, así que quítate la idea de la cabeza y mira a ver si entra la máquina.

– Vaaale, voy a medirlo otra vez y ahora te vuelvo a llamar… ¡¡ aguafiestas !!

– Si, claro, ahora la culpa es mía…

Una foto del ensayo de placa de carga con sus relojitos y su canesú

Y aquí una vista general, con el camión actuando de contrapeso

Otro día hablamos de la placa dinámica, por hoy ya vale.

Si, «eso rojo» que hay debajo es un coche, totalmente aplastado.

Según el remitente de la fotografía, el accidente tuvo lugar en las obras del metro de Madrid, conexión Atocha – Chamartín, en mayo de 2005.

Pulsando encima puedes ampliar la imagen.

Si hay un país preocupado por la estabilidad de taludes es Holanda. No tiene montañas, cierto, la máxima altura es de 321 msnm, pero tiene diques, muchísimos, y los diques tienen taludes, uno a cada lado.

La denominación oficial de Holanda es Países Bajos, y el nombre no se queda corto, son tan bajos que la viabilidad del 50% del territorio depende de su sistema de diques. La última vez que fallaron, en 1953, hubo más de 1.800 muertos y 70.000 evacuados, dando origen al ambicioso Plan Delta.

Visto lo anterior no resulta extraño que:

1. La Universidad Técnica de Delft sea muy buena en geotecnia de suelos blandos
2. Existan «fórmulas holandesas» para muchos ensayos de penetración
3. Hayan creado un programa de elementos finitos para geotecnia, como el PLAXIS
4. Tengan un campo de pruebas a escala real para estudiar y controlar la estabilidad de los diques, llamado IJkdijk (de ijken=calibrar y dijk=dique)

Pulsa sobre la imagen para ver mejor el dique antes de la rotura (Fuente: Siemens)

Como se suele decir, “en casa del herrero, cuchillo de palo”, ni siquiera los holandeses se libran de tener una torre inclinada por un fallo de cimentación, como es la torre inclinada Oude Kerk, en Delft, pero hoy quiero tratar el tema de los diques, porque, ¿qué se hace con un dique de pruebas? pues probarlo, evidentemente, ¿y cómo se prueba? pues creando una situación lo más parecida posible al caso real… y llevándolo al límite, en este caso, mediante cargas en coronación del talud, contenedores llenos de agua, más exactamente.

El dique de la figura tiene (o tenía) 100 m de longitud, 30 m de anchura, 6 m de altura, núcleo de arena y espaldones de arcilla (1:1,5 y 1:2,5). El esquema del ensayo es muy simple, colocaron sensores por todas partes (inclinómetros, células, cámaras, GPS, LIDAR, infarrojos, etc), luego «jugaron» con los niveles piezométricos hasta alcanzar la situación más parecida a la realidad… y después llenaron de agua los contenedores de la parte superior.

La rotura se produjo el sábado 27 de septiembre de 2008, a las 16:02, hora local, y durante 42 horas grabaron más de 1 TB de información.

Pulsa sobre la imagen para ver mejor el dique después de la rotura (Fuente: Siemens)

Por cierto, el campo de pruebas está tan pegado a la frontera que si el dique hubiera caído un poco más lejos habrían tenido un conflicto internacional con Alemania (es broma… hay casi 50 metros de distancia, por lo menos).

La idea de esta entrada vino al ver el vídeo en The Landslide Blog.