Estabilidad de taludes en diques. Un ensayo a escala real en Holanda

Las cargas en coronación y la estabilidad de taludes no se llevan bien. Todos sabemos que no se deben colocar cargas en la coronación de un talud o al borde de una excavación… y todos sabemos que se colocan. A veces se trata del propio terreno excavado (“es que llevarlo más lejos es muy incómodo”) y otras de material acopiado (“es que tenerlo cerca es más cómodo”), pero la cuestión es que se hace.

Si hay un país preocupado por la estabilidad de taludes es Holanda. No tiene montañas, cierto, la máxima altura es de 321 msnm, pero tiene diques, muchísimos, y los diques tienen taludes, uno a cada lado.

La denominación oficial de Holanda es Países Bajos, y el nombre no se queda corto, son tan bajos que la viabilidad del 50% del territorio depende de su sistema de diques. La última vez que fallaron, en 1953, hubo más de 1.800 muertos y 70.000 evacuados, dando origen al ambicioso Plan Delta.

Visto lo anterior no resulta extraño que:

La Universidad Técnica de Delft sea muy buena en geotecnia de suelos blandos
Existan «fórmulas holandesas» para muchos ensayos de penetración
Hayan creado un programa de elementos finitos para geotecnia, como el PLAXIS
Tengan un campo de pruebas a escala real para estudiar y controlar la estabilidad de los diques, llamado IJkdijk (de ijken=calibrar y dijk=dique)

Estabilidad de taludes. Vista aérea del dique a escala real de IJkdijk

Pulsa sobre la imagen para ver mejor el dique antes de la rotura (Fuente: Siemens)

Como se suele decir, “en casa del herrero, cuchillo de palo”, ni siquiera los holandeses se libran de tener una torre inclinada por un fallo de cimentación, como es la torre inclinada Oude Kerk, en Delft, pero hoy quiero tratar el tema de los diques, porque, ¿qué se hace con un dique de pruebas? pues probarlo, evidentemente, ¿y cómo se prueba? pues creando una situación lo más parecida posible al caso real… y llevándolo al límite, en este caso, mediante cargas en coronación del talud, contenedores llenos de agua, más exactamente.

El dique de la figura tiene (o tenía) 100 m de longitud, 30 m de anchura, 6 m de altura, núcleo de arena y espaldones de arcilla (1:1,5 y 1:2,5). El esquema del ensayo es muy simple, colocaron sensores por todas partes (inclinómetros, células, cámaras, GPS, LIDAR, infarrojos, etc), luego «jugaron» con los niveles piezométricos hasta alcanzar la situación más parecida a la realidad… y después llenaron de agua los contenedores de la parte superior.

La rotura se produjo el sábado 27 de septiembre de 2008, a las 16:02, hora local, y durante 42 horas grabaron más de 1 TB de información.

Estabilidad de taludes. Detalle del dique de IJkdijk, tras la rotura del talud

Pulsa sobre la imagen para ver mejor el dique después de la rotura (Fuente: Siemens)

Por cierto, el campo de pruebas está tan pegado a la frontera que si el dique hubiera caído un poco más lejos habrían tenido un conflicto internacional con Alemania (es broma… hay casi 50 metros de distancia, por lo menos).

La idea de esta entrada vino al ver el vídeo en The Landslide Blog.

Las cimentaciones también fallan a tracción

– ¿Lo ves?, mismamente un taburete. Tres patas, estructura isostática, sú-per es-ta-ble.

– Lo que tú digas, pero yo sigo pensando que deberíamos estudiar la condición de arrancamiento.

¿Necesitan informe geotécnico las naves industriales? Si

y por imperativo legal, además

Existe una creencia generalizada según la cual, las naves industriales no son edificación, ergo, no están afectadas por la Ley de Ordenación de la Edificación, ergo, no necesitan informe geotécnico.

A este razonamiento sólo le faltaría el quod erat demonstrandum si no fuera por un pequeño detalle, que los razonamientos inductivos, pese a su aparente lógica, dependen de la veracidad de las premisas y aquí falla la primera, eso de la “creencia generalizada”, porque una nave industrial sí es edificación, y además por imperativo legal.

Como se trata de una cuestión recurrente y circulan muchas versiones, voy a intentar explicarlo con detalle (si, hoy os toca leer):

Salvo excepciones (que las hay), las naves industriales no suelen ser muy complicadas. Normalmente se trata de estructuras ligeras, que transmiten cargas relativamente bajas a cimentación, toleran bien los asientos diferenciales y no tienen muchos problemas geotécnicos. Justamente por eso, porque no suelen tener problemas, hasta hace unos años sólo se hacían informes geotécnicos para naves industriales cuando había razones expresas para ello: zonas de marjal, rellenos compresibles o colapsables, muelles de carga, puentes grúa muy pesados, máquinas vibratorias, etc. (y no, no exagero, yo me he encontrado con naves industriales pilotadas).

Esta era, más o menos, la forma de actuar hasta 1999, año en el que entra en vigor la Ley de Ordenación de la Edificación [pdf, 72 KB] y, con ella, su ambicioso Artículo 2, que establece que TODO es edificación -naves industriales incluidas-, y que TODO necesita informe geotécnico. De repente, de un día para otro, y salvo justificación expresa, todas las naves industriales necesitan informe geotécnico, no sólo las problemáticas o complicadas, no, todas (¿quieres que la gente odie algo?, hazlo obligatorio, nunca falla).

La situación se mantiene así hasta 2007, momento en el que entra en vigor, por fin, el Código Técnico de la Edificación y se descubre que determinado artículo, el 2.7, “interpretado” de forma conveniente, permite “alterar” las clasificaciones de edificación establecidas por la LOE, liberando (otra vez) a las naves industriales de la tiranía del informe geotécnico, entre otras muchas cosas…

Esta “interpretación” funciona durante algunos años, básicamente porque las clasificaciones establecidas por la LOE no son muy concluyentes, pero existe un pequeño matiz legal que complica el asunto, que una norma de rango inferior no puede modificar una de rango superior, es decir, que el CTE puede desarrollar la LOE, pero no modificarla. Con la iglesia hemos dado, Sancho.

Se dicen muchas cosas sobre las leyes, que hasta que no entran en vigor no se puede saber si están bien redactadas o no, que las redactan personas que luego no las tienen que aplicar, que “hecha la ley, hecha la trampa”, etc., pero una cosa es cierta, la justicia es lenta, porque hasta mayo de 2010 no se resolvió este asunto, ¿cómo?, por la vía rápida, anulando el Artículo 2.7 del CTE.

El BOE con la anulación [pdf, 156 KB] es muy conciso, se limita a decir que queda anulado el artículo y ya está. La sentencia completa está aquí, en un texto farragoso pero de interesantes conclusiones, ya que el artículo anulado permitía también otras interpretaciones de la LOE sobre las titulaciones necesarias para proyectar determinadas estructuras, el polémico tema de las competencias, una vez más.

La sentencia tiene detalles curiosos, como esta frase, no exenta de cierta ironía:

No se trata de atajar ocultas intenciones de los redactores del Código Técnico de la Edificación tendentes a favorecer a una profesión en detrimento de otras, sino del empleo de una correcta técnica normativa que evite confusión y con ello una conflictividad desbordante.

Por supuesto que la finalidad de las normas es la guía esencial para su interpretación, pero, para conocer con certidumbre cuál es aquélla, los preceptos deben ser claros y, cuando se trata del reglamento ejecutivo de una ley, han de ajustarse a las expresiones y palabras de ésta con respeto por las clasificaciones que contenga, de las que no puede apartarse sin expresa delegación de la propia ley.

Resumiendo. Hoy por hoy, y de acuerdo a la normativa vigente (LOE y CTE), TODAS las naves industriales están obligadas a realizar un informe geotécnico. Evidentemente, tratándose de una cuestión técnica, si el autor del proyecto justifica que no es necesario hacerlo, puede ahorrárselo… pero sólo si esa justificación es válida técnicamente, decir «esto aguanta sin problemas» no es una justificación, es una completa estupidez.

Para saber más:

Las Recomendaciones Geotécnicas para Obras Marítimas y Portuarias (ROM 0.5-05)

Mencionadas ya alguna que otra vez, toca hablar de las ROM 0.5-05 o Recomendaciones Geotécnicas para Obras Marítimas y Portuarias.

Editadas por Puertos del Estado, organismo público dependiente del Ministerio de Fomento de España, las Recomendaciones para Obras Marítimas son una especie de «Guía de Infraestructuras Portuarias» a lo largo de todas sus fases, desde diseño y proyecto (geotecnia, estructuras, acciones, climatología, oleaje, etc) hasta gestión y explotación, pasando por construcción y mantenimiento, y hay que reconocer que si la idea inicial del Programa ROM era superar al «Shore Protection Manual» americano, lo han conseguido.

De todas las publicadas, una de las más completas e interesantes es la relativa a temas geotécnicos, la 0.5-05, Recomendaciones Geotécnicas para Obras Marítimas y Portuarias, que cuenta ya con dos ediciones, de 1994 y de 2005, respecto de esta última edición dice la propia página de Puertos del Estado:

Una vez actualizada, esta nueva Recomendación mantiene esencialmente la finalidad última de su precedente, que no es otra que conjugar aspectos metodológicos, normativos y tecnológicos con objeto de disponer una verdadera Guía, moderna, completa y exhaustiva, para Ayuda técnica en todo lo referido a los aspectos que inciden, afectan o condicionan a las infraestructuras portuarias desde el punto de vista geotécnico.

La edición de 2005 se puede descargar en formato pdf de forma gratuita en castellano y en inglés, lo que nos permite ahorrarnos los 50 € que cuesta. Está disponible en cinco archivos independientes más una fe de erratas.

Puesto que no se han corregido las erratas, mi contribución al blog es una versión «ensamblada» en un único archivo pdf de 546 páginas con las erratas incluidas al final (para no estropear la numeración) y resaltadas en el texto en color amarillo, algunas son meras cuestiones tipográficas pero, bueno, no dejan de ser erratas.

Espero que le sea útil a alguien, es un texto muy completo y muy recomendable.

ROM 0.5-05 + Fe de Erratas en un único archivo con los errores resaltados [pdf – 13,25 MB]

En cualquier caso, si lo quieres en papel porque lo vas a manejar mucho, porque te gusta tener los libros encuadernados, porque quieres regalarlo o, simplemente, porque no te gusta consultar documentos por pantalla, puedes comprarlo en el siguiente enlace:

Patología de edificación en Manila

A lo largo de la vida útil de una edificación es más que probable que, cierto día, alguien decida excavar junto a su cimentación. Pueden ser desde simples zanjas o canalizaciones hasta profundos edificios medianeros… pero sea lo que sea y cómo sea, es algo que se debe tener en cuenta SIEMPRE.

Por desgracia, aunque las hipótesis estructurales incluyen este tipo de situaciones en los coeficientes de seguridad parciales (es decir, no tener en cuenta un efecto favorable que no sea permanente), en geotecnia no es tan habitual hacerlo.

Fecha: 24 de julio de 2004
Lugar: Barrio de Divisoria, en el distrito de Tondo, Manila, Filipinas,

Si una excavación junto a la cimentación crea grietas, fisuras y pequeños movimientos en un edificio de sólo cinco años de antigüedad, es evidente que algo está fallando, o la cimentación del edificio no era la más adecuada o algo no se tuvo en cuenta al hacer los cálculos, la cuestión es que algo falla, y eso siempre es peligroso.

Por eso, cuando unos días después el guardia de seguridad del banco de la planta baja avisó, sobre las 13:00 horas, de que estaba escuchando «golpes bajo el suelo», ya todos sabían lo que debían hacer. Los propios empleados sacaron el dinero, se evacuaron los pisos residenciales superiores, se cortó el suministro de agua, luz y gas y se acordonó la zona.

A las 16:30, las nueve plantas del edificio se desplomaron, como se puede ver.

Por suerte, no hubo heridos de importancia.

En este segundo vídeo se aprecia bastante mejor el vuelco, hacia la parte de atrás, y el daño producido en el edificio de enfrente. También se pueden ver las obras que estaban realizando en las proximidades.