Coeficientes de empuje: ¿activo, pasivo o en reposo?

En mecánica de suelos es habitual expresar la tensión horizontal como un porcentaje de la tensión vertical (normalmente más fácil de calcular). Ese porcentaje es lo que se denomina coeficiente de empuje K.

El problema es que el coeficiente de empuje K depende del estado del terreno ya que, como cualquiera puede imaginar (o debería), no «empuja» igual un terreno en reposo (Ko), que un terreno que está cargando contra un muro (Ka), o siendo cargado por el muro (Kp).

Seguramente el lector tiene muy claro el concepto, y todo lo que viene a continuación sobra, pero los empujes son uno de esos temas recurrentes en las reuniones técnicas, y por aquello de las reuniones «multidisciplinares», siempre hay alguien con la geotecnia más que olvidada y toca explicarlo.

Y por extraño que parezca, la mayor complicación no es el empuje en sí, sino el porqué de llamarlo activo o pasivo.

Cada uno tiene su método para entender las cosas, pero la película de miedo que se montó un compañero de carrera para entender la diferencia entre ambos empujes fue tan impactante que, años después, cuando he tenido que explicarlo, he optado por usar su «método», y la verdad es que no funciona mal del todo.

► Como algún comentario ha señalado, muy correctamente, el método no es del todo correcto, los empujes son horizontales y yo menciono todo el rato empujes verticales. Bien, tenéis toda la razón, pero como he dicho, el problema no es el empuje sino el porqué de llamarlo activo o pasivo, y creo (quiero pensar) que eso queda bastante claro con este método◄

Bien, a lo que vamos. El método parte de una situación muy simple, pensar que te están enterrando vivo (si, como suena).

A continuación, Uma Thurman (también conocida como Beatrix Kiddo, La Novia, o Mamba Negra) ilustrando el concepto (peliculón):

¿En qué situación nos encontramos?

  • Al principio, conforme el terreno se acumula sobre la tapa, ejerce un empuje activo sobre la tapa (Ka). El terreno empuja la tapa de forma activa.
  • Una vez cerrada la tapa, el terreno está quieto, en reposo. Se trata, pues, de empuje al reposo (Ko).
  • Cuando Uma quiere abrir la tapa desde dentro*, debe empujar el terreno hacia arriba. El terreno «es empujado», ahora ejerce un papel pasivo (Kp).

(*) No, romper la tapa como ocurre en Kill Bill no vale (perdón por el spoiler), además,
te deshaces los nudillos, no se puede manejar una katana después (sorry, otro spoiler).

Si, la cara que pone la gente cuando se lo cuento es un poema pero, oye, se quedan con la idea y no lo vuelven a olvidar, así que no es tan mal método, ¿no? (la terapia por electroshock funciona de forma similar, pero tiene mala prensa porque muere gente).

Y ya que hablamos de empujes, planteo aquí una duda: la antigua NBE AE-88, «Acciones en la Edificación», tenía un par de páginas con los coeficientes de empujes tabulados, mientras que el nuevo Código Técnico de la Edificación sólo proporciona fórmulas, cambiando además la notación, ¿por qué?

No se me malinterprete, no tengo nada en contra de las fórmulas pero, ¿qué han ganado quitando unas tablas que resultaban más que útiles? No parece muy coherente, sobre todo si tenemos en cuenta que la ROM 0.5-5 «Recomendaciones Geotécnicas para Obras Maritimas y Portuarias» no sólo mantiene los cuadros, sino que además ha añadido gráficas.

Aunque para dudas, el porqué de tanta diferencia entre normativas, siendo que todas están hechas por el mismo equipo…

Mentiras, malditas mentiras y estadísticas

No hay dos personas iguales, y justamente por eso la medicina recurre a la estadística para comprobar si un nuevo tratamiento consigue resultados, se lo dan a un número significativo de personas, descartan resultados (doble ciego y demás) y luego buscan tendencias (lo del Viagra fue una consecuencia no esperada, según cuentan).

Con los suelos pasa algo parecido, existen muchas teorías, muchas, pero sólo son válidas para los casos más extremos, las arcillas saturadas en régimen plástico y las arenas limpias, para el resto, los suelos reales, esos con los que trabajamos cada día, sólo hay meras indicaciones.

En estos casos, representar gráficamente los resultados es un buen método para detectar tendencias de comportamiento y delimitar el rango de validez de los parámetros, el problema es que en geotecnia, los libros están llenos de correlaciones y gráficas, pero pocos se molestan en indicar en qué tipo de suelos se hallaron esas correlaciones.

Las correlaciones del SPT para suelos arenosos, con algunas excepciones (granos muy angulosos, por ejemplo), dan valores similares, aunque el valor del SPT debe corregirse (hablaré de eso otro día).

Pero las correlaciones de suelos arcillosos con el SPT, bueno, con estas hay que tener cuidado, más vale informarse sobre el tipo de suelo de que se trata (granulometría, humedad, límites, Su, etc.) y ver si coincide con el que tenemos:

Recomiendo la lectura de este artículo [pdf] de la Revista de Obras Públicas de agosto de 1971, «Los penetrómetros, las arenas y sus correlaciones», se ha quedado antiguo en algunas cosas, pero sigue teniendo conclusiones muy válidas.

Los Cimientos en el Código Técnico de la Edificación

En febrero de 2007, por mediación de GEOSUPORT, tuve el placer de dar una charla para el Colegio Oficial de Aparejadores y Arquitectos Técnicos de Valencia (CAATV) en el Palacio de Congresos.

El tema de las jornadas era, como no, el Código Técnico de la Edificación, a punto ya de entrar en vigor por aquellas fechas, y a mi me tocó presentar la parte de cimientos, con la que torturé a los asistentes (muchos, por cierto) durante más de una hora.

Dejo aquí la presentación de aquella charla por si a alguien le interesa pegarle un vistazo:

Los cimientos en el código técnico de la edificación

Los Cimientos en el nuevo Código Técnico de la Edificación (pdf – 2,68 MB)

Para los más curiosos, en una de las diapositivas, la de los anclajes al terreno, hay una fotografía de la excavación de El Corte Inglés de la Avenida de Francia, en Valencia, en la que se aprecia un edificio que, posteriormente, ha sufrido «ciertos daños».

Según unos, la culpa es del centro comercial, algo posterior, pero según otros, la culpa es del edificio (mejor dicho, su arquitecto) que no respetó lo que indicaba el informe geotécnico… cosas que pasan.

Un blog de geotecnia, ingeniería y opinión

Hola, este post es el «¡Hola Mundo!» de lo que pretende ser un blog de geotecnia, ingeniería y opinión, digna continuación de una web personal sobre geotecnia que empecé a publicar allá por 1998.

¿Otro blog técnico, pfff…?

Bueno, después de algunos años trabajando en el tema considero que hay un par de cosas que merecen ser escritas, ciertas informaciones que no estaría mal compartir y alguna que otra opinión personal que dejar caer.

Torre-de-Pisa-2GM

Una vista poco habitual de la torre de Pisa, ¿verdad?

Vale, lo de escribir sobre ingeniería lo entiendo pero, ¡¿sobre geotecnia?!

Si, claro, ¿por qué no?, hay muchos temas interesantes, por ejemplo, esos «estipendiosos» anejos geotécnicos de los proyectos de obra civil, técnicamente impecables (con elementos finitos y todo, oiga), que igual valen para un sitio que para otro, claro, porque ni siquiera han hecho ensayos (ya se sabe, «gastar dinero en geotecnia es una tontería, que lo haga la contrata, que para eso cobra«).

O de los informes geotécnicos para edificación, algo que hace diez años no conocía nadie (pese a que son obligatorios desde hace más de 30 años) y que ahora se han convertido en un simple trámite, perdiendo todo su valor técnico.

O de esos experimentados Organismos de Control Técnico (alias OCT), una estupenda idea que al final no ha funcionado como se esperaba y ha degradado la geotecnia a una simple colección de tablas y ábacos, retrocediendo casi 50 años de golpe (lo cual tiene su mérito, todo hay que reconocerlo, no era nada fácil).

O quizá simplemente me limite a contar qué tienen de cierto esas frases que se oyen por ahí, tipo «esas grietas son normales, el edificio siempre asienta, eso es normal» o «los muros se caen porque llueve mucho, eso es normal«… ya, también es normal morirse y seguimos visitando al médico.

En fin, según las estadísticas el 95% de los blogs no dura más de un año, veamos qué ocurre con este.

Valencia, julio de 2009


Julio de 2010: Ha pasado un año… y creo que voy a seguir.

Julio de 2011: Parece que le voy pillando el punto.

Julio de 2012: Tres años ya, qué rápido pasa el tiempo.

Julio de 2013: Por aquí seguimos, escribiendo desde Lima, Perú.

Julio de 2014: ¡¡ Un saludo desde Bosnia-Herzegovina !!

Julio de 2015: Definitivamente, creo que me gusta esto (si, sigo en Bosnia-Herzegovina).