Ensayo SPT – Enrique Montalar / geotecnia, ingeniería y opinión Sat, 29 Jun 2019 15:24:22 +0000 es hourly 1 https://wordpress.org/?v=7.1 Nuevas guías sobre los Eurocódigos del Ministerio de Fomento /guias-eurocodigos-ministerio-de-fomento/ Fri, 28 Jun 2019 08:21:43 +0000 /?p=5126 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.

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Geotechnical Engineering Circular No. 12 del FHWA sobre Pilotes Hincados /geotechnical-engineering-circular-12-fhwa-pilotes-hincados/ Mon, 29 May 2017 09:54:43 +0000 /?p=5065 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.

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Santamarta & Hernández: «Ingeniería Geológica en Terrenos Volcánicos» /santamarta-hernandez-ingenieria-geologica-terrenos-volcanicos/ Thu, 23 Jun 2016 08:38:30 +0000 /?p=5037 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)

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Guía de Buenas Prácticas para la Ejecución de Obras Marítimas /guia-de-buenas-practicas-para-la-ejecucion-de-obras-maritimas/ /guia-de-buenas-practicas-para-la-ejecucion-de-obras-maritimas/#comments Mon, 16 Jul 2012 23:20:37 +0000 /?p=2441 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?).

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Hvorslev, la estructura del suelo y el tipo de tomamuestras, cuando el tamaño importa /hvorslev-estructura-del-suelo-tipo-de-tomamuestras/ /hvorslev-estructura-del-suelo-tipo-de-tomamuestras/#comments Thu, 05 Jul 2012 01:22:49 +0000 /?p=2351 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.

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Manual EPRI de Correlaciones Geotécnicas, un manual para contenerlas a (casi) todas /manual-de-correlaciones-geotecnicas/ /manual-de-correlaciones-geotecnicas/#comments Tue, 24 Apr 2012 23:45:25 +0000 /?p=1805 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.

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Muros de tierra armada a escala reducida. GeoWall 2012 /muros-de-tierra-armada-escala-reducida-geowall-2012/ /muros-de-tierra-armada-escala-reducida-geowall-2012/#comments Tue, 27 Mar 2012 22:31:53 +0000 /?p=1687 En casi todas las disciplinas (y el casi va por las matemáticas) se hacen modelos y ensayos a escala reducida. A nivel académico, lo más habitual son las estructuras con papel, aunque también se hacen puentes con espaguetis (y muy resistentes, además), así que… ¿por qué no hacer un modelo reducido de un muro de tierra armada con papel?

Muro de tierra armada, GeoWall 2012

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.


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Manual de caracterización geotécnica FHWA NHI-01-031 /manual-caracterizacion-geotecnica-fhwa-nhi-01-031/ /manual-caracterizacion-geotecnica-fhwa-nhi-01-031/#comments Tue, 21 Feb 2012 11:49:01 +0000 /?p=1373 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.


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Corregir o no corregir el SPT, la eterna cuestión /corregir-o-no-corregir-el-spt-la-eterna/ /corregir-o-no-corregir-el-spt-la-eterna/#comments Tue, 13 Dec 2011 23:59:00 +0000 /2011/12/corregir-o-no-corregir-el-spt-la-eterna-cuestion.html Entre las correcciones del SPT figura la de la energía real transmitida al terreno pero, ¿cómo se debe hacer esa medida de la energía real del ensayo SPT…?

Empecemos por el principio. El archiconocido ensayo SPT tiene tres tipos de energía:

  • Una energía potencial, derivada del potencial de fuerzas existente (valga la redundancia), en este caso la fuerza de la gravedad sobre la masa (m·g·h)
  • Una energía cinética, derivada de la velocidad, que de una forma intuitiva podría entenderse como la fuerza que habría que aplicar para detener esa masa en movimiento (½·m·v²)
  • Una energía que nos estropea todos los cálculos, derivada de la realidad, porque las vacas esféricas no existen, pero el rozamiento sí, y la fricción también, y no están solos, les acompañan el cansancio del operador, el desgaste de la máquina, el estado de la cabeza, la prisa por terminar que ya se va haciendo tarde, etc.

Según el Principio de Conservación de la Energía, si no hay más energías aplicadas (energías que produzcan trabajo) que la causante del campo potencial, la suma de la energía potencial y la energía cinética debería ser constante, es decir, que la energía potencial al principio y la cinética al final deberían ser exactamente iguales.

Es más, puesto que el campo de fuerzas de gravedad tiene rotacional nulo, es conservativo y verifica el teorema de la divergencia, daría igual el recorrido seguido por la masa durante su descenso, la suma energía potencial + energía cinética debería ser constante durante todo el proceso.

Como ya podéis imaginar, en la realidad ambas energías no coinciden ni de lejos (y, entre nosotros, si ya es difícil que un SPT se haga bien cayendo por un eje vertical no quiero pensar cómo saldría con un eje inclinado o helicoidal).

El ensayo SPT lleva 100 años en el mercado (así era en 1954), gracias a él tenemos correlaciones y fórmulas para calcular casi cualquier cosa, hay programas informáticos que presumen de tener incorporadas más de 300 correlaciones distintas, el problema radica en la parte “conceptual” del asunto, porque en estos últimos 100 años el terreno no ha cambiado mucho, pero la tecnología si lo ha hecho, y no mucho, muchísimo. La luna ha sido hollada, Marte ha sido explorado y en la tierra seguimos usando las mismas correlaciones, pues mire usted que bien.

La literatura especializada lo tiene claro. A base de repetir y comparar resultados ha llegado a un laxo acuerdo, el golpeo del SPT debería normalizarse con respecto a la energía transmitida (del orden del 60%) y corregirse de acuerdo a una serie de factores (nivel freático, sobrecarga, longitud de las barras, tipo de tomamuestras, diámetro de la perforación, etc). El factor más importante sería la energía real pero, ¿cómo la medimos? y, lo más importante, ¿por qué deberíamos corregir el resultado?

No es una pregunta estúpida. Durante estos últimos años, si mencionabas la corrección del SPT oías cosas como “si el cliente quiere el estudio geotécnico más barato que se gaste la diferencia echando hormigón, ni hablar de corregir el resultado”, incluso los Organismos de Control Técnico y las Compañías de Seguros ponían pegas a la corrección del SPT, alegando estar “del lado de la seguridad”, sin embargo, la corrección figura en la norma UNE-EN ISO 22476-3 “Ensayo de penetración estándar” desde julio de 2005, incluso llega a decir que en las actas de ensayo debe aparecer el valor corregido.

¿Por qué sigue sin corregirse, entonces?

Pues porque la norma no establece un método, se limita a recomendar uno en un anexo “informativo”, y cuando la normativa usa términos como “debería de”, “se procurará” o “sería recomendable” al final no se hace nada, es un hecho (ya lo dijo alguien, si realmente fuera importante, sería obligatorio).

En fin, valgan las casi 600 palabras anteriores como preámbulo a este interesante artículo de Albert Ventayol (GeoVentayol) y Carlos Fernández (CFT & Asociados), publicado en el número 208 de Ingeopres, sobre la medida de la energía real del SPT. Mientras muchos siguen negando lo evidencia, unos pocos se esfuerzan en seguir haciendo las cosas bien y, lo más importante, en publicarlo, lo cual es de agradecer.

 

Atención a los resultados, porque en terrenos granulares las eficiencias son crecientes en los primeros 10 metros de profundidad, con valores de hasta el 80%.

Faltaría todavía una corrección más… comprobar que realmente se ha hecho el ensayo, pero ya habrá tiempo para hablar de eso. Os dejo con dos vídeos muy cortos, un ensayo SPT manual y otro automatizado, ¿de verdad os parece que “transmiten” la misma energía y son igual de fiables?:

 
 
 
 
 
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Geotecnia y Google Books Ngram Viewer /geotecnia-y-google-books-ngram-viewer/ Wed, 22 Dec 2010 11:15:00 +0000 /2010/12/geotecnia-y-google-books-ngram-viewer.html Durante los últimos 500 años se han editado unos 129 millones de libros. A día de hoy, Google ya ha digitalizado, extraído y reconocido el texto de algo menos del 12%, unos 15 millones, pero no sólo ha añadido este texto a sus resultados de búsqueda, desde hace unos días también permite consultarlo cronológicamente.

El experimento se llama Books Ngram Viewer y es una herramienta increíblemente útil para ver la evolución de determinadas palabras o cadenas de texto a lo largo del tiempo (algo así como Google Trends, pero al revés).

El indexado es bueno pero no infalible, la información está sesgada (todavía no lo han escaneado todo), distingue entre mayúsculas y minúsculas -es “case sensitive”- y debe fijarse bien el intervalo temporal, so pena de mezclar la clasificación geomecánica RMR con la poesía de Rainer Maria Rilke pero, aún así, se trata de una idea realmente interesante.

En algunos blogs, como Amazings, han hecho ya una búsqueda de pseudociencias. Este blog, como no podía ser de otra manera, se ha dedicado a buscar palabras más “geotécnicas”. En todas las búsquedas he utilizado el suavizado –smoothing- que viene por defecto, es una especie de media móvil, pero como también adjunto el enlace a la búsqueda, el que quiera puede cambiarlo a su gusto.

A ver, busquemos “mecánica de suelos”, “mecánica de rocas” y “geotecnia” entre 1930 y 2008: (enlace)

Interesantes esos declives en 1970 y 2000, veamos qué ocurre con “soil mechanics”, “rock mechanics” y “geotechnics”: (enlace)

Caramba, también hay un pequeño descenso, es algo posterior, de 1980, pero no ha dejado de bajar desde entonces.

Comprobemos las diferencias entre mayúsculas y minúsculas con “mecánica de suelos”, “Mecánica de suelos” y “MECÁNICA DE SUELOS”: (enlace)

Vaya, si que existe diferencia, esperemos que en el futuro añadan más opciones y los resultados no dependan de las mayúsculas.

¿Se mantiene la tendencia con los límites de Atterberg?, veamos qué ocurre con “índice de plasticidad”, “límite líquido” y “límite plástico”: (enlace)

Y en inglés, con “liquid limit”, “plastic limit”, “plasticity index”: (enlace)

En la literatura anglosajona han estudiado la plasticidad de los suelos cohesivos durante más tiempo, por lo que se ve.

¿Cómo se comporta el tándem “arcilla expansiva” – “arcillas expansivas”?: (enlace)

¿Y las clasificaciones geomecánicas a partir de 1980? (enlace en inglés)

Otra búsqueda interesante puede ser el “Standard Penetration Test” o SPT, que también muestra una tendencia descendente, anterior y mucho más acusada en los libros en español (primera gráfica): (español) (inglés)

 

Veamos también el “Rock Quality Designation” o RQD desde 1960 (enlace):

¿Qué hay de la estabilidad de taludes? (enlace)

En plan mitómano, probemos con nombres propios, Terzaghi, Peck, Atterberg y Casagrande (enlace):

Para finalizar, una curiosidad, si la frecuencia de la palabra “cimentación” aumenta con el tiempo… ¿por qué disminuyen “geotecnia” y “mecánica de suelos”?: (enlace)

De todas las gráficas, la primera es la más curiosa. Books Ngram Viewer únicamente busca en libros editados, no indexa las revistas especializadas, por lo que es asumible que el descenso de resultados a partir del año 2000 esté causado por Internet pero… ¿qué ocurrió en los 70?

Teniendo en cuenta que es la época en la que se publican, entre otros libros, el «Geotecnia y Cimientos» de Jiménez Salas, el «Mecánica de Suelos» de Juárez y Rico y «La Ingeniería de Suelos en las Vías Terrestres» de Rico y Del Castillo, es muy probable que fueran las mismas editoriales las que decidieran esperar unos años amortizando la inversión antes de volver a publicar, pero ¿qué ocurre entonces a partir de 1980 con los libros en inglés…?

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