Manual EPRI de Correlaciones Geotécnicas, un manual para contenerlas a (casi) todas

No descubro nada nuevo si digo que, en general, se abusa de las correlaciones geotécnicas. Ya sea en mecánica de suelos o en mecánica de rocas, al final siempre se encuentra una correlación que nos proporcione el dato que estamos buscando, bien directamente, bien mediante piruetas que harían palidecer de envidia al mismísimo Barón Rojo.

A veces la situación llega a extremos absurdos, como que técnicos que en su disciplina exigen complicados métodos de cálculo, seis decimales y tolerancias imposibles, sean capaces de «despachar» el estudio geotécnico a base de encadenar una correlación tras otra hasta encontrar una relación entre el tamaño del solar y la tensión admisible del terreno… no es broma, hay edificios oficiales calculados así (– ¿Por qué edificios oficiales? – me preguntas, clavando tu pupila en mi pupila. – Ya te lo contaré otro día… y no te acerques tanto, que me pones nervioso –).

Manual EPRI de Correlaciones Geotécnicas

No lo digo yo, lo dice el manual, quitar los puntos y dejar una bonita línea es deshonesto, y tramposo.

Las correlaciones geotécnicas no son buenas ni malas per se, lo son dependiendo del uso que se haga de ellas. Una «estimación» (peligrosa palabra) de las propiedades del terreno, pese a no ser muy exacta por definición, puede ser tremendamente útil en determinadas circunstancias. Por poner sólo algunos ejemplos:

  • Para conocer el intervalo de variación de una propiedad en un determinado material y ver si estamos dentro de los límites (en línea con el Eurocódigo 7).
  • Para tanteos preliminares (eso que llamamos habitualmente «números gordos») en ubicaciones de difícil acceso o materiales en los que el coste de obtención y análisis de las muestras resulte muy elevado.
  • Para contrastar el resultado, si sospechamos que la muestra está alterada o no es representativa del conjunto, como ya comenté en el tema de la resistencia a esfuerzo cortante.
  • … (a rellenar con sentido común) …

Así, a grandes rasgos se podría decir que el uso de datos obtenidos de correlaciones es más o menos correcto dependiendo de:

  • El mayor o menor conocimiento que se tenga de la materia (el famoso efecto «Manolete, si no sabes torear pa’ qué te metes»).
  • La trascendencia y responsabilidad de lo que vayamos a calcular con esos datos (mucho cuidado con lo que se firma, que el papel es muy sufrido).
  • La normativa existente (recuerdo una vez más que, en España, el Código Técnico de la Edificación obliga a hacer un estudio geotécnico con ensayos de campo y laboratorio en función del tipo de terreno encontrado).

Tenía que decirlo, sé que no sirve para nada, que basta con hacer pinchazos, la culpa es del suelo y las cosas se caen porque llueve… pero tenía que decirlo (de la obra pública no digo nada, con las filtraciones de la ministra ya hay bastante).

Manual EPRI de correlaciones geotécnicas

El texto de hoy se titula «Manual on Estimating Soil Properties for Foundation Design«, o sea, «Manual para estimar propiedades del suelo para el diseño de cimentaciones«. Editado por el «Electric Power Research Institute«, sus autores son F. H. Kulhawy y P. W. Mayne (también autor del manual FHWA de caracterización geotécnica). Está enfocado a cimentaciones de instalaciones eléctricas de pequeña entidad. Es de 1990, tiene 308 páginas y cuenta con muchas, muchísimas correlaciones geotécnicas.

 

Manual on Estimating Soil Properties for Foundation Design

Manual on Estimating Soil Properties for Foundation Design (pdf – 9,13 MB)

 

Por supuesto, las correlaciones geotécnicas también son muy útiles para engañar al cliente y no hacer los ensayos requeridos, como intentaba hacer el «experimentado» Director ¿Técnico? de un famoso (y acreditado) laboratorio con el que he tratado esta semana, que quería convencerme de que «para calcular un coeficiente de consolidación lo mejor es hacer SPT«.

Evidentemente, era una excusa para no hacer edómetros. ¿Por qué no sabía hacerlos?, ¿por qué no sabía interpretarlos?, ¿por qué no sabía de qué narices le estaba hablando?, ¿todo a la vez?, a saber.

¿Cuántas veces le habrá salido bien la jugada?, muchas, me temo, dada su inmerecida fama.

La representación de datos: Edward Tufte, Power Point y la campaña de Rusia de 1812

El poder corrompe, PowerPoint corrompe absolutamente
Edward R. Tufte

Ingeniería en la Red está comentando estos últimos días la patética situación del desempleo entre los ingenieros de caminos a raíz de unas, digamos, «peculiares» gráficas del CICCP, al que ha recomendado dos libros sobre presentación de datos que están ya en mi lista de próximas lecturas.

Me he permitido añadir dos libros más, «The Visual Display of Quantitative Information» y «Beautiful Evidence«, ambos de Edward R. Tufte, aunque más que los libros se podría decir que recomiendo toda su obra, tema que voy a desarrollar con más calma.

La ingeniería civil tiene virtudes y defectos: entre las virtudes, saber trabajar con grandes cantidades de información; entre los defectos, no tener ni puñetera idea de cómo comunicar toda esa información. Es un hecho, nos vendemos de pena, nos gusta controlarlo todo y saber cómo, por qué y de dónde salen las cosas hasta el segundo decimal -sobre todo en los precios-, pero a la hora de venderlo o explicarlo, damos vergüenza ajena (evidentemente, es una generalización y siempre hay excepciones, pero ya sabéis a qué me refiero).

La información escrita, sea en pantalla o sobre papel, tiene una gran ventaja sobre la visual o auditiva, porque leemos mucho más rápido que hablamos, lo cual nos permite «absorber y discriminar» la información mucho más rápido. Se dice que una imagen vale más que mil palabras, pero no todo lo que se dice es cierto, depende de la imagen y depende de las mil palabras.

En el caso de las gráficas es casi siempre cierto, una gráfica es casi siempre mucho mejor que mil aburridos números… casi siempre, repito, porque los estilos predefinidos de las hojas de cálculo no sirven para todos los casos y, francamente, muy poca gente se molesta en cambiar los que vienen por defecto, con resultados finales no siempre adecuados (imaginad si son inadecuados que incluso el Presidente del CICCP ha malinterpretado los datos).

Edward R. Tufte es profesor emérito de estadística en la Universidad de Yale. Le han llamado «el Leonardo da Vinci de los datos«, y muchos quizá lo conozcan por ser el «inventor» de las sparklines, esas pequeñas unidades de información gráfica que pueden insertarse en el texto para ampliar los datos, que él define como «a small intense, simple, word-sized graphic with typographic resolution«.

De cara a entender, conocer y saber cómo tratar y representar los datos yo recomendaría «The Visual Display of Quantitative Information«, pero me gusta más «Beautiful Evidence«, más enfocado a explicar cómo han ido cambiando las formas de representar la información gráfica a lo largo del tiempo.

Un ejemplo de información gráfica intercalada en el texto, de Galileo Galilei

Para los adoradores del PowerPoint, el libro tiene un capítulo entero dedicado a explicar por qué no debería usarse en las empresas. En sus propias palabras, PowerPoint «elevates format over content, betraying an attitude of commercialism that turns everything into a sales pitch«, lo cual remata con un tajante «PowerPoint is Evil» (en 2007, con motivo del 20 aniversario del PowerPoint, sus creadores, Robert Gaskins y Dennis Austin, reconocieron estar de acuerdo con las críticas. En su opinión, fue un error incluirlo en el paquete Office).

Por supuesto, el capítulo incluye la prohibición de Louis Gerstner de usar PowerPoint en IBM o la historia del fracaso de la NASA con el Columbia por querer simplificar los datos en las reuniones. Si tenéis más interés, tiene un librito (27 pags.) dedicado integramente al tema, «The Cognitive Style of PowerPoint: Pitching Out Corrupts Within«.

Pulsa para ampliar el mapa y verlo mejor

Y ya que hablamos del tema, no puedo dejar de mencionar un clásico, el «Mapa figurativo de las sucesivas pérdidas de hombres de la Armada Francesa en la campaña de Rusia 1812-1813″ de Charles Joseph MinardInspecteur Général des Ponts et Chaussées (si, una de esas excepciones que citaba antes).

El mapa muestra la evolución del número de tropas durante la invasión napoleónica de Rusia a lo largo de todo el recorrido junto con la temperatura de la vuelta. Partieron 422.000 soldados y regresaron 10.000… años después, Hitler repetiría el mismo error en la Operación Barbarroja. El invierno ruso ha ganado tantas batallas que incluso tiene graduación militar, lo llaman General Invierno

Minard terminó el mapa en 1869, a la edad de 88 años. Según Tufte es el «el mejor gráfico estadístico jamás dibujado«, remarcando también que la palabra «Napoleón» no aparece en el mapa porque Minard se centraba en los datos que quería representar (dicho así suena muy bien, claro, pero Minard era francés, y ya se sabe lo que pasa con los franceses y Napoleón…)

Resumiendo. Lo peor de estos libros, darte cuenta de todo lo que estás haciendo mal. Lo mejor de estos libros, darte cuenta de todo lo que puedes mejorar todavía.

Al hilo de lo que hablaba el otro día sobre los precios de los cursos de formación, los cursos presenciales de Edward R. Tufte duran un día (10:00 – 16:00), cuestan 380$ (200$ para estudiantes) e incluyen sus cuatro libros (~30/40$ cada uno).

Por si alguien está interesado, dejo aquí los enlaces para comprarlos en Amazon. Son enlaces patrocinados, si compras el libro desde el enlace me llevo un porcentaje, si te gusta el blog es una manera de ayudar.



¿Existen problemas estructurales irresolubles?

Me gustan los artículos rigurosos y serios (como a todo el mundo, supongo), pero ni la seriedad ni el rigor son incompatibles con explorar temas nuevos o dejar caer apreciaciones personales a la vista de las conclusiones (no confundir con subjetivos juicios de valor, ojo).

Despido la semana con este artículo recién publicado (ayer) en el último número (Vol 64 No 525) de la revista Informes de la Construcción por Mariano Vázquez y Joaquín Antuña (UPM) con un intrigante título, de esos que hacen que sigas leyendo, aunque sólo sea para ver cómo sigue: “¿Existen problemas estructurales irresolubles? Una cuestión abierta

Copio el resumen:

Galileo es el primer autor occidental que señaló la imposibilidad de que una figura creciera indefinidamente por semejanza, definiendo el concepto de un tamaño insuperable para cualquier estructura mecánica sujeta a la acción de su propio peso. Si tal tamaño insuperable existe para un problema estructural, tal problema sería irresoluble para tamaños mayores. La cuestión no ha sido contestada hasta la fecha, a pesar de múltiples investigaciones según dos líneas contrapuestas: por un lado, la determinación de formas de tensión constante no limitadas a un tamaño concreto; por otro, la determinación de tamaños insuperables para problemas estructurales bien definidos. Aquí se presentan dos hipótesis relacionadas que podrían encauzar la búsqueda de una respuesta definitiva.

 

¿Existen problemas estructurales irresolubles? Una cuestión abierta¿Existen problemas estructurales irresolubles? Una cuestión abierta [pdf – 245 KB]

 

PD: Con ese título, es difícil no acordarse de la Paradoja de la fuerza irresistible.


Manual de caracterización geotécnica FHWA NHI-01-031

Tenía pendiente hablar por aquí de este interesante «manual de caracterización geotécnica», el Manual on Subsurface Investigations: Geotechnical Site Characterization, editado por el National Highway Institute de la Federal Highway Administration de los EE. UU. (código completo FHWA NHI-01-031), carencia que corrijo de forma inmediata.

El manual forma parte de un curso oficial de ingeniería geotécnica y cimentaciones, y cuenta con un índice muy completo: geofísica, ensayos de campo (SPT, CPT, CPTu, vane, dilatómetro, presiómetro), ensayos de laboratorio en rocas (brasileño, corte directo, durabilidad, slake), ensayos de laboratorio en suelos (triaxial, corte directo, compresión simple) y una sección muy completa sobre la interpretación de resultados teniendo en cuenta la influencia del OCR, modelos de estado crítico, etc.

Personalmente, me gustan mucho las figuras y las gráficas de este texto (en color, además). Destacaría dos tipos de gráficas, especialmente: las que muestran cómo varían las propiedades según el tipo de terreno; y las de correlaciones, que incluyen los valores reales junto a las curvas de ajuste, un detalle del que deberían aprender muchos libros.

Resumiendo, un texto muy bueno, que todavía me gustaría más si no tuviera los títulos y las gráficas en un peculiar tipo de letra… si, lo habéis adivinado, ¡¡ Comic Sans !!

Manual on Subsurface Investigations: Geotechnical Site Characterization (pdf – 16 MB)

(Hay un error en la página 10.27, la página correcta está aquí)

Por cierto, el primer autor, Paul W. Mayne, también es de los que opina que habría que jubilar ya el polivalente y correlacionable ensayo SPT

Ensayo SPT, ¿basta con un número para tenerlo todo?

Ensayo SPT, ¿permite obtener cualquier parámetro del suelo?

Recuerdo que en el blog están disponibles las Geotechnical Engineering Circulars del FHWA, incluyendo las dos últimas, sobre pilotes perforados, y sobre muros de tierra armada y suelo reforzado.


Jiménez Salas: «El Método Científico y la Geotecnia»

«El Método Científico y la Geotecnia«, de José Antonio Jiménez Salas, se publicó en el número 104-2 (marzo-abril de 1993) del Boletín Geológico y Minero como resumen de una conferencia impartida en Oaxaca en 1982, titulada «El lugar de la Geotecnia en el Panorama de la Ciencia«, con motivo del 25º Aniversario de la Sociedad Mexicana de Mecánica del Suelo (la actual Sociedad Mexicana de Ingeniería Geotécnica).

El artículo, breve pero intenso, repite temas sobre historia de la geotecnia presentes en textos anteriores, añadiendo algún que otro detalle nuevo, como que el primer laboratorio de geotecnia de Karl Terzaghi en Constantinopla estaba hecho con material de las cocinas, criticando así a los que se quejan por no tener el equipo necesario (no quiero saber lo que diría de los que compran un aparato y luego no saben interpretar sus resultados).

El texto incluye también críticas contra los anticuados sistemas empiristas, enfocados únicamente a resolver puntuales problemas concretos ignorando la comprensión del fenómeno general; y los modernos y complicados sistemas conceptuales, tan exclusivos de las arcillas azules, las arenas limpias y las roturas circulares que, paradójicamente, ante un problema real con un suelo real, obligan a utilizar las soluciones empiristas, entrando así en un bucle sin fin (todavía vigente a dia de hoy, me temo).

 

Llegado este punto, conviene añadir algo. Cuando a uno le interesa la historia de la ciencia, tarde o temprano termina por interesarse por la filosofía o epistemología de la ciencia. Llegado ese momento, todo va a peor, porque cada teoría corrige la anterior verificando algo nuevo, y cuando apenas crees entender a Popper o Kuhn, llegan Lakatos, Feyerabend, Bunge y Merton a marear la perdiz, todos ellos explicando lo anterior a base de complicar lo posterior… vamos, que al final terminas pensando que vivias mucho más tranquilo en la ignorancia.

¿Por qué lo digo?

Porque al principio del artículo dice que es un resumen de una conferencia impartida en 1982, pero si alguien ha leído la conferencia de ingreso de J. A. Jiménez Salas en la Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales que puse por aquí el verano pasado, fechada también en 1982, comprobará que, si, de acuerdo, los dos textos son del mismo año y hablan de las mismas cosas, pero desde el punto de vista epistemológico no coinciden. El discurso de ingreso se adhiere a las tesis de Kuhn y su modelo de paradigma, sin embargo, esta otra conferencia no sigue ningún planteamiento concreto, es más, incluso añade dos citas sobre la conveniencia de no hacerlo:

«Las condiciones externas que se manifiestan por medio de los hechos experimentales no le permiten al científico ser demasiado estricto en la construcción de su mundo conceptual mediante la adhesión a un sistema epistemológico. Por eso tiene que parecer ante el epistemólogo sistemático como un oportunista sin escrupulos…»

– Einstein (1951)

«Un científico que desee maximizar el contenido empírico de los puntos de vista que sustenta y que quiera comprenderlos tan claramente como sea posible, tiene que introducir, según lo dicho, otros puntos de vista; es decir, tiene que adoptar una metodología pluralista […] El conocimiento es un océano, siempre en aumento, de alternativas incompatibles entre si.»

– Feyerabend (1981)

 

Pulsando en el icono inferior puede descargarse el archivo. Una vez descargado y leído (son seis páginas), dejo a consideración de la inteligente audiencia del blog decidir qué pudo causar este cambio de planteamiento.

 

El Método Científico y la Geotecnia, J. A. Jiménez Salas«El Método Científico y la Geotecnia«, J. A. Jiménez Salas [pdf – 471 KB]