Ensayo SPT

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Nuevas guías sobre los Eurocódigos del Ministerio de Fomento

En mayo de 2010, hablando de la tercera edición de la Guía de Cimentaciones en Obras de Carreteras, escribí por aquí:

«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:

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.

Geotechnical Engineering Circular No. 12 del FHWA sobre Pilotes Hincados

Design and Construction of Driven Pile Foundations

Entre las muchas peculiaridades de trabajar en Bosnia-Herzegovina (si, aquí estoy, supervisando un túnel) destaca el pragmatismo utilizado a la hora de justificar los cálculos.

Legalmente, son de aplicación los Eurocódigos, y lo cierto es que la normativa local es bastante buena, pero a la hora de la verdad justifican las cosas con un montón de documentos distintos, casi siempre norteamericanos.

Se podría pensar que es debido a la influencia yanqui tras la guerra, pero la explicación es mucho más simple: los manuales USA van al grano e incluyen hasta precios, mientras que los Eurocódigos dan tantas vueltas que, al final, más que una fórmula, lo que quieres es pegarle dos collejas al maquetador que decidió meter las tablas en los anejos (ojo, esto no es incitación a la violencia, pero el Club de la Lucha empezó por menos, yo aviso).

Bien, pues se ha publicado una nueva Geotechnical Engineering Circular. Es la número 12, trata sobre «Design and Construction of Driven Pile Foundations«, o sea, Diseño y Construcción de Cimentaciones con Pilotes Hincados y esta vez se han explayado a fondo, quizá demasiado, porque han metido tanta información que casi peligra ese carácter práctico que hace estos documentos tan populares.

La nueva GEC consta de tres volúmenes, con un total de casi 1500 páginas. El primero cubre los temas básicos: caracterización del material, elección del tipo de cimentación y cálculo de estados límite LRFD; mientras que el segundo se encarga del equipo, los ensayos de carga y la monitorización. El tercero está dedicado a «Comprehensive Examples«.

Lo bueno, que lo incluye casi todo. Lo malo, las dichosas unidades imperiales 🙂

Geotechnical Engineering Circular 12
Design and Construction of Driven Pile Foundations
Volume I (52.8 MB)
Volume II (62.8 MB)
Comprehensive Design Examples (49.1 MB)

 

Os recuerdo que existen otras dos Geotechnical Engineering Circular para pilotes: la 8, para pilotes de barrena continua (Continuous Flight Auger o CFA); y la 10, para pilotes perforados o drilled shafts.

Santamarta & Hernández: «Ingeniería Geológica en Terrenos Volcánicos»

Métodos, Técnicas y Experiencias en las Islas Canarias

He de hacer uso del buscador para recordar cuando nombré por última vez los terrenos volcánicos. Hay dos apariciones. La primera es de hace mucho tiempo, en una entrada eliminada (el lunes que viene lo explico) en la que señalaba la escasa atención que les prestaba la normativa geotécnica estatal. La última aparición es de septiembre de 2013, en un libro de Juan Carlos Santamarta.

Bien, pues hay novedades al respecto, y casi de los mismos autores, además, porque son Juan Carlos Santamarta y Luis Enrique Hernández los que, como coordinadores, encabezan este archivo de 434 páginas que se colapsó el día que se anunció en twitter. Y no exagero, el primer autor me tuvo que enviar un enlace por correo porque me quedé sin copia.

Santamarta & Hernández: "Ingeniería Geológica en Terrenos Volcánicos"

Mucha gente ha participado en su redacción (24 autores, para ser exactos), lo que hace que sus 15 capítulos abarquen un montón de temas distintos.

Por aquello de la deformación profesional, como ingeniero prefiero los capítulos más geotécnicos, como los de clasificaciones geomecánicas (3), problemas geotécnicos en obras de captación de aguas (7), la restauración de la bóveda del auditorio de Los Jameos del agua (10), el de metodología de diseño de muros de gravedad con anclajes pasivos (12) o los dedicados a estabilización y saneamiento (14 y 15), aunque debo reconocer que el que más me ha gustado ha sido el dedicado a las infraestructuras marítimas (8).

Puedes descargar el libro pulsando en el icono inferior, esta vez sin problemas gracias a la nueva sección de Descargas de la Sociedad Española de Mecánica de Rocas.

Santamarta & Hernández: Ingeniería Geológica en Terrenos VolcánicosSantamarta & Hernández: «Ingeniería Geológica en Terrenos Volcánicos» (70 MB)

Guía de Buenas Prácticas para la Ejecución de Obras Marítimas

Editada por Puertos del Estado en julio de 2008, la Guía de Buenas Prácticas para la Ejecución de Obras Marítimas es el complemento perfecto para las Recomendaciones de Obras Marítimas (más conocidas como ROM).

Las recomendaciones estaban enfocadas en las fases de diseño y proyecto, con teorías, hipótesis, fórmulas y cálculos. La guía se preocupa de las siguientes fases, las de construcción, ejecución y organización de las obras, teniendo en cuenta dragados, rellenos, escolleras, obras de abrigo, muelles, pilotes, cajones e incluso un ejemplo de planificación (no abundan los ejemplos en este tipo de documentos, que digamos).

Guía de Buenas Prácticas para la Ejecución de Obras Marítimas

La versión en papel (ahora mismo agotada) tiene un precio de 40 € pero la versión digital se puede descargar de forma gratuita desde la página web de Puertos del Estado en 17 archivos pdf.

Como no me gusta manejar archivos sueltos los he unido en un único documento, en total tiene 327 páginas y ocupa algo menos de 24 MB.

Descarga la Guía de Buenas Prácticas para la Ejecución de Obras Marítimas en pdfGuía de Buenas Prácticas para la Ejecución de Obras Marítimas (pdf – 24 MB)

 

Recuerdo al visitante ocasional que puede descargar las “Recomendaciones Geotécnicas para Obras Marítimas y Portuarias (ROM 0.5-05)” en una versión “consolidada” con las erratas resaltadas, y que también tiene en este mismo blog un artículo sobre las previsibles modificaciones de la próxima versión (¿ROM 0.5-15?).

Hvorslev, la estructura del suelo y el tipo de tomamuestras, cuando el tamaño importa

En esto de la geotecnia (caramba, ya empiezo los posts como Frankie) el nombre de Hvorslev suele ir unido a las arcillas remoldeadas o a los ensayos de permeabilidad, pero entre las arcillas y los piezómetros, concretamente entre los años 35 y 50 del pasado siglo, Mikael Juul Hvorslev se dedicó también a estudiar cuánto se alteraban las muestras durante su extracción dependiendo del tomamuestras utilizado.

El estudio no era un capricho, primero porque Hvorslev había hecho su tesis sobre la resistencia a esfuerzo cortante de muestras cohesivas alteradas, bajo la dirección de Karl Terzaghi, y segundo, porque a falta de métodos más sofisticados, los tomamuestras estaban muy de moda por aquellos años (ahora también, por motivos no tan justificados). Resumiendo, que había muchos modelos distintos pugnando por quedarse el mercado del “aporreo” al suelo y era importante decidir cuál era el menos malo.

Tras varios escritos, informes, memorandos y estudios, todos a cargo de Hvorslev, el resultado final editado por la American Society of Civil Engineers en 1949 fue el “Subsurface Exploration and Sampling of Soils for Civil Engineering Purposes”, un extenso libro de más de 500 páginas citado en muchas bibliografías pero que poca gente ha llegado a consultar, básicamente porque no se hicieron muchas copias (ahora mismo hay dos ejemplares a la venta en Amazon, a 750 $ y 868 £).

Lo más interesante, en mi opinión, se encuentra en el capítulo 4, “Sampling methods and requirements” (si, he tenido el libro en mis manos). Por ejemplo, en esta imagen, que muestra dos secciones transversales con un tomamuestras de 50 mm de diámetro en dos terrenos distintos, arcillas a la izquierda y arenas a la derecha.

 Alteración de la muestra en función del terreno y el tipo de tomamuestras

Como se puede comprobar, en el material cohesivo se puede hablar de una zona central “inalterada”, pero en el granular es difícil que un ensayo pueda llegar a adivinar la estructura original del terreno, vista la muestra.

¿De qué depende la alteración de la muestra?

Pues teniendo en cuenta la forma en la que “clavamos” el tomamuestras en el terreno, los resultados han mostrado que la alteración depende en su mayor parte del diámetro del tomamuestras y su grosor.

Y es justamente por eso que TODAS las normativas y recomendaciones técnicas, TODAS, entre ellas la tabla 3.6 del Código Técnico de la Edificación (figura inferior), insisten en que las muestras inalteradas se deben extraer con tomamuestras de diámetros mayores de 70 mm y espesores menores de 5 mm, porque diámetros menores y grosores mayores alteran tanto la estructura original del suelo que el ensayo es cualquier cosa menos representativo.

Especificaciones de los tomamuestras según el Código Técnico de la Edificación

Ah, por cierto, el ensayo SPT tiene un diámetro interior de 35 mm y un grosor de 8 mm, o sea, que el SPT no vale para muestras inalteradas… si, ya lo sé, hay quien insiste en que eso son exageraciones e incluso llega a afirmar que un testigo parafinado del SPT se puede ensayar como si fuera una muestra inalterada, pero no es correcto, y punto.

 

¿Por qué se ha seguido usando el SPT si se sabía que no era correcto?

Porque, pese a las evidentes ventajas de los tomamuestras de mayor diámetro, el SPT llevaba ya muchos años en uso (el modelo actual es de los años 20 pero se remonta a 1902) y era muy difícil renunciar a tanta información, por poco precisa que fuera. Para terminar de arreglarlo, por esas mismas fechas Terzaghi publicó sus famosas correlaciones del SPT con la tensión admisible y el ángulo de rozamiento interno en arenas, convirtiéndolo en un estándar de facto para todos los terrenos, pese a insistir en que las correlaciones sólo eran válidas para arenas.