«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.

«Para los animales, el universo entero estaba dividido ordenadamente en:
(a) cosas con las que aparearse, (b) comida, (c) cosas de las que huir y (d) rocas.»
Terry Pratchett. Ritos Iguales (1987)

Clasificar es una forma de conocimiento. Ordenamos, dividimos y etiquetamos las cosas para reducirlas a otros casos conocidos, para ponerles nombre, para quedarnos tranquilos.

Clasificamos las cosas para reducir su incertidumbre, y para ello utilizamos criterios de todo tipo, los hay subjetivos (me gusta, no me gusta), estrictos (tres lados, triángulo; cuatro lados, cuadrilátero), y a veces, también un poco difusos (¿a partir de qué tono de marrón claro se pasa al beige?).

En geotecnia, como en cualquier otra disciplina, tenemos clasificaciones para casi todo (dureza, excavabilidad, resistencia, etc.), y hoy me voy a centrar en la clasificación más habitual, la clasificación unificada de suelos o USCS (Unified Soil Classification System).

En este caso, la incertidumbre, lo que queremos etiquetar, es el comportamiento ingenieril del suelo (de hecho, la norma ASTM D2487 lo llama Classification of Soils for Engineering Purposes), y los criterios a emplear son la granulometría y la plasticidad.

Evidentemente, el comportamiento mecánico del suelo depende de más cosas (humedad, cargas, su velocidad de aplicación, condiciones de contorno, etc.), pero conocer el tipo de suelo es el primer paso (o debería serlo).

Bien, pues dependiendo de su granulometría y plasticidad, como ya he dicho, la clasificación de suelos USCS «etiqueta» el suelo de acuerdo al siguiente esquema (pulsa para verlo mejor):

Y hoy traigo al blog una hoja de cálculo que hace todo este «arbol de decisiones» de forma «casi» automática (antes tendrás que habilitar las macros).

Y alguien dirá que esto es trivial y que ya hay muchas hojas de cálculo así en la red.

Y yo diré que tan trivial no es, porque servidor se ha encontrado suelos mal clasificados en obras, digamos, importantes (de esas de millones de euros).

Y en cuanto a lo de que sea una más, pues… vale, si, quizá lo sea, pero creo que puedo aportar un par de cosas interesantes:

1) El cálculo se hace llamando a una función. Nada de celdas ocultas llenas de fórmulas y cálculos intermedios, sólo una función:

USCS(Grava;Arena;Finos;Cu;Cc;LP;LL)

Donde, obviamente:

• Grava es el porcentaje de grava
• Arena es el porcentaje de arena
• Finos es el porcentaje de finos (limos + arcillas)
• Cu es el coeficiente de uniformidad
• Cc es el coeficiente de curvatura
• LP es el límite plástico
• LL es el límite líquido
  (si el suelo no es plástico se puede tomar LP=LL=0)

Es decir, que si tenemos un suelo con, digamos:

• Un 12% de grava, un 23% de arenas y un 65% de finos
• Un coeficiente de uniformidad de 2 y un coeficiente de curvatura de 5
• Un límite plástico de 22 y un límite líquido de 45.

Sólo tenemos que escribir:

USCS(12;23;65;2;5;22;45) y obtendremos “ CL – Arcilla fina arenosa”

Piensa en las ventajas que tiene poder hacerlo así. Puedes ordenar los datos como quieras y olvidarte de cálculos intermedios.

2) Si se conoce la granulometría, la hoja incluye también dos funciones de interpolación para calcular de forma automática los porcentajes de grava, arena y finos y los diámetros D₁₀, D₃₀, D₆₀, calculando también los coeficientes de uniformidad Cu y curvatura Cc.

y 3) TODO el código Visual Basic está disponible para que lo mires, estudies y reutilices. Anímate a programar tus propias funciones en VBA, ganarás tiempo, tu hoja será más limpia y reducirás tus niveles de… colesterol (iba a poner mala leche, pero colesterol suena más educado).

Y ahora, como siempre, voy a soltar un rollo de los míos explicando un montón de cosas, el que quiera la hoja que vaya directamente al final.

VIDA Y MILAGROS

Lo cierto es que esta hoja de cálculo tiene ya unos años. En origen –allá por los 90-, fue una pequeña rutina en la calculadora, escrita en un par de tardes, para comprobar si los ejercicios de geotecnia estaban bien hechos.

Unos años después, ya trabajando como freelance, encargaba los ensayos a un laboratorio que, como decía Sabina del gazpacho de su primera mujer, “el punto del ensayo, joder, si lo tenían”. La verdad es que los hacían realmente bien, eran lentos, concienzudos y precisos…

.… y para compensar, no sabían interpretar los resultados. Daba igual lo que dijera la norma, ellos clasificaban el suelo “a ojo”.

Y necesitaban gafas.

Con la mejor de las intenciones (esto es, cubrirme el culo), cogí aquel código, lo “migré” del BASIC de la calculadora (una Casio FX-850P) al Visual Basic de Excel, le añadí las rutinas de interpolación (la calculadora lo hacía de modo automático), y les regalé la hoja de cálculo con una sincera sonrisa (no es broma, practiqué y todo).

Y ni puto caso, claro.

Tendría que haber practicado más.

Y quizá afeitarme.

Poco después, la empresa cerró. Traumatizado (supongo), mi disco duró falló. Del todo. Kaput. El día antes de hacer las copias de seguridad, as usual. Adiós, hoja de cálculo.

Durante mucho tiempo utilicé otra, sacada no sé de dónde, que nunca terminó de convencerme. Había que estar atento porque fallaba en algunas zonas, pero tenía un código tan enrevesado que nunca me animé a corregirla.

Y hace un par de años, revisando unos disquetes de 3½… ¡¡ Hello again !!

La hoja es prácticamente la misma, sólo he hecho un cambio para poder modificar los tamaños límite arena-grava y arena-finos. Bueno, y he añadido algunos comentarios al código.

SOBRE EL CÓDIGO VISUAL BASIC

El código es muy simple (Keep It Simple, Stupid), básicamente es un montón de condicionales if-then encadenados, siguiendo el esquema de la norma ASTM D2487. La idea es que sea lo bastante limpio como para poder echarle un vistazo y modificar lo que haga falta sin tener que perder un día entero estudiando qué narices hace cada línea.

Además, así es más “portable”, si alguien quiere utilizarlo con otro programa que no sea Excel, creo que me lo agradecerá.

LAS FUNCIONES DE INTERPOLACIÓN

La curva granulométrica es una función monótona, así que he usado una interpolación lineal básica. Si el punto que buscamos está entre dos puntos conocidos se interpola entre ellos (zona 2). Si está fuera de rango, se extrapola tomando los dos puntos anteriores o posteriores (zonas 1 y 3). En el código hay comentarios explicando cada caso.

Detalle importante a tener en cuenta: El método se diseñó para interpolar «a mano» sobre la curva, pero la curva tiene el eje x en escala logarítmica, por lo que no se puede hacer una interpolación lineal directa entre parejas de puntos (x,y).

¿No me crees? Haz la prueba y verás que el punto interpolado no cae sobre la curva. Recuerda que al cambiar de un sistema lineal (x,y) a uno semilogarítmico (log x, y), la curva cambia de forma.

Es decir, que hay que sustituir x por log(x) y operar un poco, obteniendo una función de interpolación distinta para cada eje.

¿Me la estoy cogiendo con papel de fumar, como se dice normalmente? Por supuesto, pero si automatizas algo, hazlo bien.

CÁLCULO DEL PORCENTAJE DE GRAVA, ARENA Y FINOS

Buscamos porcentajes (y), así que interpolaremos en el eje y, aunque primero hay que saber qué criterio de tamaños (eje x) estamos usando:

Por ejemplo, tomando el criterio del ASTM:

• Los finos serán el porcentaje (y) que pasa por el tamiz/tamaño x=0,075

Finos = interp_y(0,075;rango tamaños;rango porcentajes)

• La grava será el material retenido (100-pasa) en el tamaño x=4,75

Grava = 100 – interp_y(4,75;rango tamaños;rango porcentajes)

• Y la arena será la diferencia entre gravas y finos, o también lo que pasa por el tamaño x=4,75 (arena + finos) menos el contenido en finos:

Arena = interp_y(4,75;rango tamaños;rango porcentajes) – Finos

CÁLCULO DE LOS TAMAÑOS D₁₀, D₃₀, D₆₀

En este caso conocemos los porcentajes (y=10, 30, 60) y queremos interpolar los tamaños correspondientes en el eje x:

D₁₀=Interp_x(10;rango de tamaños;rango de porcentajes)

D₃₀=Interp_x(30;rango de tamaños;rango de porcentajes)

D₆₀=Interp_x(60;rango de tamaños;rango de porcentajes)

Una vez conocidos estos datos, la función ya calcula los coeficientes de uniformidad Cu y curvatura Cc.

En el primer ejemplo de la hoja, tomado del Fundamentos de ingeniería de cimentaciones, de Braja Das, se muestra una curva de sólo cuatro puntos en la que los valores D₁₀ y D₃₀ están extrapolados.

NO SE ADMITEN PUNTOS POR ENCIMA DE LA LÍNEA U, PERO SE PUEDE CAMBIAR

Se dice que Casagrande nunca justificó el origen de la línea U, se limitó a ponerla y decir que se usara como “comprobación” de resultados. Como ya sabemos, esta línea delimita una “cota superior”, totalmente empírica, por encima de la cual no hay suelos naturales (de hecho, lo más próximo a esta línea es la montmorillonita).

A principios de los 80, la ASTM (American Society for Testing and Materials) decidió recortar la gráfica un poco más, “extendiendo” verticalmente la línea en LL=16, ya que casi nunca se encuentran suelos naturales con un límite líquido menor de 16.

En mi experiencia, me he encontrado puntos por encima de la línea U en tres casos:

• Suelos inventados: Lo he dicho alguna vez, para inventar resultados hay que saber mecánica de suelos
• Suelos “alterados”: En este caso fue por otro material artificial que cayó en la muestra, “contaminándola”
• Errores al hacer el ensayo, que desaparecieron al repetirlo

Es decir, que sí funcionó como comprobación de que pasaba algo raro.

Si el punto cae por encima de la línea U la función da error. Si, por alguna razón, quieres eliminar esta condición, sólo tienes que anular la línea correspondiente. Está comentado en el código.

LA LÍNEA U NO ES LA LÍNEA IP=LL

Como ya se ha dicho, la línea U delimita suelos que podrían existir pero no se encuentran en la naturaleza, acotando un poco más los suelos arcillosos, mientras que la línea a 45º delimita suelos en los que el IP> LL, es decir, suelos que no pueden existir en la naturaleza (seguro que hay algún material artificial que lo cumple, pero suelos naturales no).

Por desgracia, es habitual ver gráficas que confunden ambas líneas, incluso en textos universitarios, así que… bueno, podría decirse que la línea U sigue siendo una forma de comprobar algo

LOS SUELOS ORGÁNICOS NO ESTÁN INCLUIDOS

En ingeniería geotécnica los suelos orgánicos son peligrosos, así que decidí no incluirlos en la hoja. Si hay contenido orgánico vale la pena mirarlo con calma.

¿POR QUÉ NECESITO CONOCER LA PLASTICIDAD SI TENGO MATERIAL GRANULAR?

He sido director de dos laboratorios de geotecnia, y rara era la semana que no escuchaba esta pregunta.

Como ya he dicho al principio, cada clasificación responde a una incertidumbre distinta, y en este caso la incertidumbre es ingenieril. El comportamiento mecánico del suelo se basa en la interacción entre partículas, entre las que tenemos fuerzas de gravedad, capilares, efectivas y, en el caso de las partículas más finas, de Van der Waals.

Bien, pues dependiendo del coeficiente de uniformidad Cu y del índice de vacíos, un contenido de finos del 5% ya rellena los huecos entre partículas y empieza a influir en el comportamiento del suelo…

.… y por eso la clasificación lo tiene en cuenta, porque es necesario conocer la plasticidad, aunque sea un suelo granular. No, no es ninguna conspiración de los laboratorios para que hagas más ensayos, de verdad.

Y si haces los ensayos y resulta que el suelo no es plástico pues, oye, eso que has ganado, pero hay que hacerlos.

Como he dicho, si el suelo no es plástico se puede tomar un valor nulo para los límites de plasticidad. Si el contenido en finos es mayor del 5% la función no dará error, simplemente considerará que la fracción fina corresponde a un limo poco plástico.

¿PUEDO USAR ESTE CÓDIGO PARA LO QUE YO QUIERA?

A ver… esto son cuatro líneas en BASIC llenas de if-then, aquí no hay ningún “secreto industrial” que proteger.

¿Quieres usarlo? Hazlo, para eso lo he publicado.

¿Quieres modificarlo? Hazlo, para eso he comentado el código.

¿Quieres nombrarme? Pues… hazlo, si quieres.

¿Quieres ganar dinero con esto? Pues, mira, eso ya no me parece bien pero, una vez publicado, ya no está en mis manos, así que lo dejo a tu voluntad.

¿CÓMO PUEDO SABER SI EL RESULTADO ES CORRECTO?

El código está revisado hasta la saciedad, pero siempre puede haber algún error. He añadido diez ejemplos tomados de tres textos y los resultado coinciden (bueno, más o menos, algunos textos lo han resuelto de forma aproximada).

En cualquier caso, si encuentras algún error te agradecería que me lo dijeras para poder corregirlo, por favor.

Y eso es todo, espero que a alguien le pueda resultar útil, ya sea para clasificar suelos o para coger ideas sobre Visual Basic.

Clasificación unificada de suelos USCS
mediante Visual Basic para Excel
Archivo xlsm comprimido (zip, 146 KB)

Psst, recuerda, las macros tienen que estar habilitadas para poder usar la función.

#geotecnia #cimentaciones #pilotes #ingeniería_civil #geotechnics #foundations #piles #civil_engineering

Una publicación compartida de Enrique Montalar (@emontalar) el 30 de Jul de 2017 a la(s) 12:46 PDT

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.

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.

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 Volcánicos» (70 MB)

Prisión de Saratov, 1813. El ingeniero Jean Victor Poncelet, capturado en la retirada de Moscú, dedica el «tiempo libre» al estudio de la geometría proyectiva. En 1840 publica su método gráfico para resolver los empujes de Coulomb, simplificando el problema, 67 años después.

Viena, 1871. George Rebhann, Decano de la facultad de Ingeniería Civil, modifica el método de Poncelet. Han pasado 98 años desde su publicación y los tiempos han cambiado. El siglo XVIII exigía muros defensivos, el siglo XIX exige muros de ferrocarril. El método de Rebhann-Poncelet permanecerá en los planes de estudio de Ingeniería Civil hasta bien entrado el siglo XX.

Valencia, 2016. El autor del blog, de nuevo en España (¡¡ vacaciones !!) pasa la tarde del domingo jugando con el GeoGebra. Es la primera vez que usa el programa y utiliza muchas más construcciones auxiliares de las necesarias (lo que ocurre cuando uno se empeña en no leer el manual de instrucciones). Le da igual, asombrado de sus posibilidades, decide calcular algo, ¿Cullmann?, ¿Cremona?,¿polígonos funiculares…? no, muros.

El resto… es esto. Con ustedes, el método gráfico de Rebhann-Poncelet para el empuje activo de Coulomb en material granular… e interactivo.

Si, he dicho interactivo, haz la prueba, mueve los deslizadores:

Las instrucciones de uso son bastante claras (creo):

• Zoom con la rueda del ratón. Botón derecho para desplazar la figura. El icono superior derecho () reinicia el esquema.
• El perfil del terreno se puede modificar moviendo los puntos C y D
• Los ángulos de rozamiento del terreno (φ) y del contacto muro-terreno (δ) se pueden cambiar moviendo los respectivos deslizadores
• El ángulo ω es fijo, con un valor de 15º
• El punto M debe estar comprendido entre los puntos C y D
• Si el terreno no presenta ningún quiebro, el punto C debe coincidir con el vértice B (método de Poncelet).

El empuje activo es el área del triángulo LMN (sombreado en verde) multiplicado por el peso específico del terreno. El plano de rotura, de ángulo α, es la línea AM (en rojo).

La demostración es laboriosa, pero no complicada. Si alguien tiene interés la puede encontrar en el tomo 2 del recomendable «Mecánica de suelos» de Juárez Badillo y Rico Rodríguez», que incluye también la demostración del método original de Poncelet. El libro está disponible parcialmente en Google Books.

Nota: Me temo que el applet de GeoGebra sólo funcionará en página web, así que los aprox. 2500 suscriptores por RSS y correo electrónico tendréis que entrar al blog para verlo, lo siento.

He aquí el culpable del problema

El viaducto, que no es precisamente pequeño (3 carriles por sentido y 90.000 vehículos diarios) fue cerrado al tráfico tras verificar una llamada al 911 que advertía que «el puente parecía estar separándose» (puedes oír la llamada aquí).

La inspección comprobó que, efectivamente, las pilas de las secciones 11 a 14 estaban inclinadas (hasta un 4%), con un asentamiento vertical máximo relativo de 46 cm entre calzadas, por lo que el tramo quedó cerrado al tráfico el 2 de junio.

El viaducto, construido en 1974, tiene una longitud total de 1.463 metros, formado por 38 vanos de 35 metros apoyados en pilas columna de 18 metros de altura. La cimentación de las pilas está resuelta por zapatas arriostradas de 1,70 m de canto sobre pilotes metálicos (perfil en H) hasta el nivel de roca, a algo más de 30 metros de profundidad.

Como se puede comprobar, la alerta estaba justificada.

Lo primero que llamó la atención de los inspectores fue un enorme acopio de rellenos (aprox. 45.000 toneladas) próximo a la cimentación de la zona afectada, alrededor del cual se podían apreciar asientos y grietas, un acopio que no estaba ahí en la última revisión bianual de la FHWA, de octubre de 2012, pero que si aparecía en fotografías aéreas de 2013.

Por experiencias previas, primero se sospechó de una corrosión de los pilotes metálicos pero una vez realizadas las catas se pudo comprobar que los pilotes, pese a haber pandeado, se conservaban en buen estado, no así las zapatas, con fisuras horizontales y diagonales.

El hecho de que las dos zapatas de cada sección estuvieran dañadas del mismo modo parecía confirmar la causa, un desplazamiento del terreno debido a la extrusión lateral del suelo blando bajo la carga creada por el acopio de tierras.

Según el informe oficial, hubo una «perfect storm of factors«, una perfecta mala combinación de factores «si y sólo si» que hicieron posible el fallo:

• El terreno: Suelos orgánicos muy blandos y muy compresibles en un espesor medio de 30 metros, algo más bajo la pila más afectada.
• La cimentación: Pilotes metálicos (perfil en H, no se indican dimensiones) de más de 40 metros de longitud, hasta el nivel de roca, que no pudieron soportar la carga lateral y pandearon.
• La carga: Un acopio de tierras de aproximadamente 45,000 toneladas que produjo la extrusión lateral del terreno.

La autopista se cortó al tráfico el 2 de junio. Los rellenos se retiraron entre esa misma noche y el 10 de junio. Puesto que el tiempo era el factor crítico (repetimos, 90.000 vehículos diarios) y el arreglo no podía esperar, el 4 de junio se decidió acudir de urgencia a obras cercanas y «tomar prestado» el equipo necesario, lo que permitió ahorrar entre 10 y 12 semanas.

Como se puede ver en los esquemas (tomados de www.delawareonline.com), el arreglo consistió en una nueva cimentación en las secciones 12 y 13 y un recalce en las 11 y 14 (pulsa en los esquemas para verlos mejor).

Para ello se perforaron 4 pilotes de 1,20 m de diámetro hasta 50 metros de profundidad a ambos lados de la cimentación existente, uniendo las cabezas con una viga de coronación. En las secciones 12 y 13 se colocó un apeo metálico temporal y se sustituyeron las pilas originales por otras tres, mientras que en las secciones 11 y 14 se «solidarizó» la cimentación existente con las nuevas vigas.

Detalle de las nuevas vigas

Tras las preceptivas pruebas de carga, la calzada sur fue abierta al tráfico el 31 de julio y la calzada norte el 23 de agosto. Los trabajos terminaron totalmente en abril de 2015. El coste de la operación ascendió a 40 millones de dólares y por lo que se ve, un montón de gente visitó la obra, incluso el presidente Obama.

La incidencia quedó añadida al protocolo de inspecciones de la FHWA y poco después se localizó un caso similar, así que al menos ha servido para algo… algo más que ser un ejemplo real de extrusión lateral, quiero decir.

Más información:

– How Could a Pile of Dirt Cause a Major Interstate Bridge To Tilt?

– Toda la información, fotos y vídeos en delawareonline.com

Bueno, al menos la piscina está bien hecha y ha subido sin partirse, aunque es una lástima que no la dejaran llena.

Visto en geoprac.net

Según informa GeoPrac.net, esta nueva versión implementa ya el método Load and Resistance Factor Design (LRFD), algo que están haciendo poco a poco todas las publicaciones técnicas del FHWA, y ha cambiado los ejemplos hechos con el programa SNAILZ (de CalTrans) por el Soil Nail Analysis Program (SNAP) desarrollado por la propia FHWA (hay incluso una versión de pago más completa, SNAIL PLUS).

El nuevo archivo tiene 425 páginas, ocupa 17 MB, y se puede descargar pulsando el icono inferior, así de fácil.

FHWA GEC 007 – Soil Nail Walls Reference Manual (February 2015)

Y como ya dije en su día, allá por 2009, la traducción de «soil nailing» por «suelo claveteado» me sigue pareciendo un tanto extraña, sigo pensando que «suelo cosido» refleja mejor su estado, tras todo el proceso.

Para muchos esta operación se reduce a hacer una simple media aritmética pero no, nunca es así de fácil, y aunque lo fuera, antes se debe analizar bien la muestra y comprobar la existencia de valores anómalos u outliers que puedan alterar o falsear la información (resultados correctos pero inesperados, agrupaciones de datos, errores de medición, valores inventados, milagros… otro día hablamos de eso).

Lo primero, antes de cualquier análisis estadístico, debería ser representar los datos gráficamente y ver qué forma tienen (si, estoy pensando en el Cuarteto de Anscombe).

Hecho esto, lo más habitual es hacer un análisis estadístico, normalmente estadística descriptiva unidimensional (personalmente me decanto por los diagramas Box-Whisker) o algún tratamiento geoestadístico, si disponemos de la información necesaria, pero hay muchos otros métodos, entre ellos el Lag Plot.

Y esa es la idea del artículo que enlazo hoy, con una introducción al uso del Lag Plot para detectar posibles datos anómalos, en este caso en el campo de la mecánica de rocas (resistencia a compresión simple), pero sin olvidar nunca el sentido común porque, como bien dicen los autores:

«es extremadamente importante remarcar que su aplicación siempre debe realizarse primando el criterio geológico-geotécnico sobre el criterio matemático, que simplemente es utilizado como una herramienta auxiliar al conocimiento de los datos tratados y nunca como criterio único.»

Clasificación de muestras y detección de outliers en la caracterización geotécnica del terreno. Juan Luis Hita María, Rodrigo Martínez Zarco y Juan Herrera Herbert. Departamento de Geotecnia y Obras Subterráneas. Aecom España. Universidad Politécnica de Madrid