«Tunnelling in Overstressed Rock», por Evert Hoek

Siguiendo con las conferencias “on line” del Eurock 2009, llegamos ahora a los túneles en rocas sometidas a grandes tensiones, una conferencia de Evert Hoek, que se resiste a la jubilación, por lo que se ve, y Paul Marinos, de la National Technical University of Athens, aunque la charla corre a cargo de Evert Hoek, únicamente.

Evert Hoek es un nombre clave de la mecánica de rocas. A mediados de los 70 escribió con John Bray uno de los libros de cabecera de la estabilidad de taludes en roca, el “Rock Slope Engineering”, y unos años después, con Edwin Brown, el “Underground Excavations in Rock”, en el que aparecía ya el famoso criterio de rotura de Hoek-Brown.

Este criterio permitía, con las debidas precauciones, «asimilar» el comportamiento de un macizo rocoso al de un suelo. En principio con el parámetro RMR de Bieniawski y, a partir de 1995, con el Geological Strength Index o GSI, aunque posteriormente, a raíz de los trabajos de Paul Marinos en el metro de Atenas, ha modificado un poco el método.

El criterio de Hoek-Brown representó un cambio positivo, al eliminar parte del empirismo que rodeaba a la mecánica de rocas, pero también negativo, ya que introdujo la “calculitis”, esa preocupante «fe ciega» en los números al margen de la realidad que tantos problemas nos está dando, especialmente cuando el aumento de exactitud se compensa con un menor reconocimiento del terreno, una preocupación que subyace entre líneas en los artículos de Hoek, por cierto.

[Puede que los puristas no esten del todo de acuerdo con esta entrada, pero sólo quiero presentar el vídeo, no discutir quién hizo qué primero. El propio Hoek ha reconocido que hay criterios de rotura para hormigones de los años 30 del siglo XX idénticos al suyo, pero ya habrá tiempo de discutir eso otro día]

La charla dura 27 minutos y tiene versión en pdf [2,24 MB], que la disfrutéis.

Eduardo Alonso: «Las catástrofes y el progreso de la geotecnia»

He puesto ya por aquí dos discursos inaugurales de la Real Academia de Ingeniería, el de Aforismos Estructurales, de Javier Rui-Wamba (1998) y el de Uniones en Estructuras de Madera, de Ramón Argüelles (2010), creo que es hora de enlazar uno sobre geotecnia, el de Eduardo Alonso Pérez de Ágreda sobre Las Catástrofes y el Progreso de la Geotecnia del año 2005, todo un disfrute de lectura si, como a mi, te gustan la geotecnia y la historia a partes iguales.

Alonso, profesor en la ETSICCP de la UPC, disecciona de un modo notable tres paradigmas clásicos de la mecánica de suelos: la ley de resistencia a esfuerzo cortante de Coulomb (s. XVIII), el principio de tensiones efectivas de Terzaghi (~1936) y el modelo de estado crítico (~1968), aprovechando el recorrido histórico para estudiar algunas catástrofes (entendiendo por catástrofe algo no previsto) en las que estos tres paradigmas tienen algo que decir.

Los casos analizados son:

  • 1959 – La rotura de la presa bóveda de Malpasset (Francia)
  • 1963 – El desastre de Vaiont (Italia)
  • 1976 – La rotura de la presa de Teton (USA)
  • 1978 – El deslizamiento de Rissa (Noruega)
  • 1985-88 – La reactivación del deslizamiento de Cortes de Pallás (Valencia)
  • 1998 – La rotura de la presa de Aznalcóllar (Sevilla)
  • y los asientos diferidos de la catedral de México y la Torre de Pisa.

Deslizamiento de Cortes de Pallás, Valencia Vista aérea del deslizamiento de Cortes de Pallás, Valencia (Iberpix)

Las catástrofes y el progreso de la geotecnia. Eduardo AlonsoLas Catástrofes y el Progreso de la Geotecnia. Eduardo Alonso [pdf – 1,48 MB]

 

Como único aspecto negativo hay que decir que la calidad de las imágenes deja bastante que desear, como también le ocurría al discurso de Javier Rui-Wamba, ¿es el precio a pagar por disponer del documento gratis o quizá sólo un simple error a la hora de compilar el pdf?, ni idea, pero si alguien está interesado, también puede comprarlo en papel.


Los «Aforismos Estructurales» de Javier Rui-Wamba

Según el diccionario de la RAE, un aforismo es una “Máxima o sentencia que se propone como pauta en alguna ciencia o arte”. Ahora habría que entrar a discutir si el cálculo de estructuras es ciencia, arte o ambas cosas al mismo tiempo, pero dejaré ese tema para otro día, que luego dicen que me voy mucho por las ramas:

Escrito por uno de los ingenieros estructurales más destacados de los últimos años, Javier Rui-Wamba Martija, como discurso de entrada en la Real Academia de Ingeniería de España en 1998, el título completo de este librito es “Aforismos estructurales que pueden ser de utilidad para comprender determinados comportamientos de los seres humanos y así es, justamente, porque cada uno de los aforismos que componen el texto está explicado, desarrollado y aplicado, tanto a la ingeniería como a las relaciones sociales, lo cual tiene su mérito.

Aforismos Estructurales, por Javier Rui-Wamba

Los ocho aforismos son:

  1. La inestabilidad estructural tiene mucha similitud con la inestabilidad del comportamiento de los seres humanos.
  2. El conocimiento de las reacciones de los apoyos de una estructura es esencial para comprender su comportamiento y evaluar su seguridad.
  3. La fatiga estructural depende, prioritariamente, de la amplitud y frecuencia de las variaciones tensionales.
  4. No es posible conocer el estado tensional de una estructura.
  5. Los ingenieros somos gestores de incertidumbres.
  6. Los materiales y las estructuras que construimos con ellos deben ser resistentes, dúctiles y tenaces. La ductilidad es un puente sobre nuestra ignorancia y la tenacidad estructural expresa su tolerancia al daño.
  7. No se debe calcular una estructura que no se sepa dibujar. No se deben utilizar fórmulas cuyo significado físico se desconoce. No se debe dimensionar con ordenador una estructura que no se sepa calcular manualmente.
  8. Las patologías estructurales son el modo en que nuestras estructuras manifiestan su disgusto por el trato que han recibido en su concepción, proyecto, construcción o utilización.

La Fundación ESTEYCO (de la que Rui-Wamba es fundador y presidente) permite su descarga gratuita en formato pdf. Lamentablemente, algunas figuras no se ven muy bien, pero el interesado sabrá buscarlas por su cuenta, estoy seguro.

Descarga los Aforismos Estructurales de Javier Rui-WambaAforismos Estructurales. Javier Rui-Wamba [pdf – 4,81 MB]

 

Imprescindible también la lectura del prólogo, de Jörg Schlaich, uno de los padres de la teoría de bielas y tirantes (strut and tie), entre otras muchas realizaciones.

Una cosa más, antes de terminar. Javier Rui-Wamba lleva ya un tiempo anunciando una “Teoría unificada de cimientos y estructuras” que promete ser interesante. Hace un tiempo, en un congreso de estructuras, adelantó que tendría 20 capítulos, unas 500 páginas y que se editaría también en inglés… será cuestión de esperar.

«Geotecnia y Cimientos», una visión personal de un clásico

Dos lectores habituales del blog, Sure y Yorch (lectores por decisión propia, lo prometo, ni son familia ni los conozco ni les pago nada) me han solicitado una opinión personal sobre uno de los libros más conocidos de la geotecnia española, el «Geotecnia y Cimientos» de Jiménez Salas et al.

Bien, si la “Guía del autoestopista galáctico” se define como una trilogía en cinco partes, podría decirse que el enciclopédico “Geotecnia y Cimientos” es una trilogía en cuatro partes. Para muchos, es el mejor libro de geotecnia, por encima de cualquier otro, olvidando que no se trata de un libro, sino de cuatro, y es que sus casi 4.000 páginas y 21 cm de grosor otorgan cierta ventaja a la hora de compararlo con cualquier otro texto, inclusive contra los tres completos tomos del «Mecánica de Suelos» de Juárez Badillo & Rico Rodríguez.

Portada del Tomo I del Geotecnia y Cimientos, de J. A. Jiménez Salas

El primer tomo, con Justo Alpañés de coautor, es el más ordenado pero también el más conceptual y difícil. La primera parte del libro estudia el suelo como material (identificación, clasificación, propiedades, etc) y la segunda parte, su comportamiento (deformación, consolidación, rotura a esfuerzo cortante, etc). Es el tomo más complicado de entender y el que más rechazo genera (basta preguntar un poco para comprobarlo) pero, nos guste o no, hay que dominar los conceptos básicos antes de continuar.

El segundo tomo, para el que contaron también con Alcibíades Serrano (Premio Nacional de Ingeniería Civil 2007) es, con diferencia, el más matemático de los tres, con capítulos mucho más completos que algunos libros, como los de Redes de filtración (II-1), Ecuaciones constitutivas (II-2) o Sólido elástico (II-3), éste último únicamente superado por el “Elastic Solutions for Soil and Rock Mechanics” en cuanto a la cantidad de información aportada.

El tercer tomo, en dos gruesos volúmenes de más de mil páginas, añade al título un «Cimentaciones, excavaciones y aplicaciones de la geotecnia». Está enfocado a problemas más concretos, pero sin perder de vista en ningún momento el carácter generalista de la obra. Para este tomo contaron con la ayuda de mucha gente: Cañizo, Escario, Lorente, Muzás, Oteo, Manuel Romana, Soriano, Uriel, etc., actuando Jiménez Salas como coordinador y director.

Portada del Tomo II del Geotecnia y Cimientos, de J. A. Jiménez Salas

Entrando ya en el contenido, podría decirse que el problema del “Geotecnia y Cimientos” es -recurriendo al tópico-, que su mayor virtud es también su mayor defecto. Con la mejor de las intenciones, los autores se empeñaron en que fuera lo más completo, útil y actual posible, pero para ello sacrificaron la coordinación entre capítulos, creando verdaderos quebraderos de cabeza a la hora de buscar algo. Como dice un profesor y amigo “hay cosas que lees una vez en el Jiménez Salas y no vuelves a encontrar nunca…”

Por poner dos ejemplos:

La carga de hundimiento: Se trata de una rotura plástica del suelo, así que aparece explicada en la parte del Sólido plástico (II-4), poco después tiene un capítulo dedicado, Carga de hundimiento en cimentaciones superficiales (II-13) pero luego vuelve a aparecer al tratar las Cimentaciones semiprofundas (III-2) y, por supuesto, la información es distinta en cada una de las partes.

Las cimentaciones mediante pilotes: Las discusiones sobre la forma de trabajar del pilote en función de la profundidad de empotramiento están en el capítulo de Ensayos in situ (II-5) al estudiar la resistencia a la penetración por punta de los penetrómetros, más adelante, en el mismo tomo, hay todo un capítulo dedicado, Carga de hundimiento y asientos de pilotes (II-15), pero en el tercer tomo aparecen más cosas, en la parte de Cimentaciones semiprofundas (III-2) y en otro capítulo dedicado también a Pilotajes (III-3)… cómodo, ¿no?

Y lo mismo ocurre con los taludes, los empujes en muros o las tablestacas y entibaciones, por no mencionar que hay dos capítulos, Casos especiales de cimentación (III-6) y Patologías (III-8), en los que se habla prácticamente de todo otra vez, por lo que siempre es interesante pegarles un vistazo.

Lo dicho, que aún teniendo claro lo que se esté buscando, no está asegurado que se vaya a encontrar, crítica que ya se temían los autores, por lo que se ve, porque en el prólogo del segundo tomo (si, los prólogos también se leen) llegaron a decir, en un planteamiento muy epistemológico:

“Aún a riesgo de que se tache nuestra obra de desordenada, entremezclamos, a lo largo de todos ellos [los tres volúmenes], métodos experimentales, teorías de cálculo y técnicas de aplicación. Creemos que unos y otras son tan sólo puntos de vista diferentes sobre un mismo objeto, y que este examen múltiple es necesario para que cada nueva noción aprendida quede encajada en la exacta perspectiva de su significación real.”

Vale, queda claro.

¿Podríamos ver algún día una edición actualizada y ordenada…?

Uno de los autores me dijo una vez que Editorial Rueda se había quedado con todos los derechos (y que nadie había visto jamás un duro), así que eso no sería un problema, pero actualizarlo… no, no lo creo.

En resumen, “Geotecnia y Cimientos” es un completo libro de consulta, seguramente el mejor, pero muy penalizado por una ordenación caótica que sólo «revela» sus secretos mejor guardados conforme se van pasando las hojas, cuando uno menos se lo espera, como esos supermercados en los que cambian las cosas de sitio para obligarnos a “descubrir” lo que no estábamos buscando. Como digo, es un estupendo libro de consulta pero, en mi opinión, hoy en día hay textos mucho más didácticos con los que aprender (y aprehender) los conceptos más básicos.

Corolario final: Si ves el “Geotecnia y Cimientos” lleno de notas y Post-Its amarillos, es que lo han usado; si se ve limpio e inmaculado, es que no lo han abierto nunca (bueno, eso o que tienen una memoria prodigiosa y saben dónde está cada cosa, claro).


      

 


Acciones del viento en cubiertas ligeras a dos aguas

Método simplificado: Se coge el Código Técnico de la Edificación, se abre por el Documento Básico SE-AE (Seguridad Estructural – Acciones en la Edificación), se mira el Apartado 3.3. Acciones Variables: Viento, se consultan los coeficientes eólico (cp) y de exposición (ce) en el anejo D, se piensa un poco, se hacen unos números y se obtiene la presión (o succión) creada por el viento en cada uno de los elementos.

Y después se reza una oración (a quien sea menester, en eso no entro) para que el cambio climático (si es que existe) no nos traiga un tifón como el Megi, de gira triunfal por Filipinas esta semana, porque si uno de esos asomara el morro por aquí, nos íbamos a enterar muy pronto de la cantidad de cosas que tenemos calculadas «a ojo» con el típico «pues claro que está bien sujeto, si lo sabré yo, así va que vuela«. Y resulta que si, que lo que se dice volar, vuela…

acciones del vientoUna fotografía de la agencia Reuters vista en el Photoblog de la msbnc.com