CUADERNOS

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DescriptoresGeotécnicosdel Terreno

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Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos

Ministerio de ViviendaDiciembre 2007

Comisión de Consultoría y Ejercicio Libre

Descriptores Geotécnicos del Terreno

Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos

Comisión de Consultoría y Ejercicio Libre

© Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y PuertosAlmagro, 42. Madrid 28010.

Reservados todos los derechos. Prohibida la reproducción total o parcial de la obra, incluso para uso privado, sin permiso escrito de los editores.

ISBN.: 978-84-380-0377-0Depósito Legal: M-4.354-2008

Maqueta: José Luis Saura

Impreso en España. Printed in Spain.Artes Gráficas Palermo, S.L.

Para la redacción de este Cuaderno se ha contado con la colaboración especial de José Manuel Martínez Santamaría y Claudio Olalla Marañón, Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos

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En el ámbito del Convenio suscrito con el Ministerio de Vivienda se redacta este

cuaderno cuyo fin principal es informar a los ingenieros de caminos en la aplicación del

Código Técnico de la Edificación.

Dada la importancia que en el Código Técnico tienen los aspectos geotécnicos y el

diseño de las cimentaciones en el proyecto de las edificaciones, se ha considerado

conveniente facilitar el conocimiento y la divulgación a través de este cuaderno sobre

los Descriptores Geotécnicos del Terreno y otros dos más, cuyos títulos son: Contenido

Formal del Informe Geotécnico y Aspectos Geotécnicos más relevantes del Código

Técnico, respectivamente.

El presente cuaderno persigue el objetivo de presentar de manera fácil y amena los

conceptos principales que se deben manejar en el dominio de la Ingeniería

Geotécnica para el conocimiento del terreno y su aplicación en la edificación.

El texto contempla, por un lado, los aspectos geológicos e hidrogeológicos y, por otro,

los netamente geotécnicos, analizando, mediante el concepto de descriptores, los

diferentes parámetros y propiedades que deben ser considerados en el estudio

geotécnico de una edificación.

El Colegio, dentro de los objetivos previstos en sus Estatutos, promueve e impulsa la

formación permanente de los ingenieros de caminos a través de este cuaderno,

además de contribuir al progreso de la Ingeniería.

Edelmiro Rúa Álvarez

Presidente del Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos.

Presentación

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1. Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

2. Marco geológico-geotécnico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

3. Generalidades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

4. Descriptores geológicos e hidrogeológicos del terreno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

4.1. Naturaleza y estructura geológica del terreno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

4.2. Condiciones hidrogeológicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

4.2.1. Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

4.2.2. Niveles freáticos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

4.2.3. Permeabilidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

5. Descriptores de las características geotécnicas del terreno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

5.1. Descriptores geotécnicos generales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

5.1.1. Identificación del suelo y de la roca . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

5.1.2. Resistencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

5.1.3. Deformabilidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

5.2. Descriptores geotécnicos particulares . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

5.2.1. Expansividad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

5.2.2. Colapsabilidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

5.2.3. Agresividad al hormigón . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

5.2.4. Karstificación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

5.2.5. Oquedades y singularidades en el terreno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

5.2.6. Rellenos artificiales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

5.2.7. Contenido de materia orgánica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

5.3. Contaminación de suelos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

TABLAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

Índice

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1. Introducción

Se elabora el presente documento dentro delámbito de colaboración existente entre elColegio de Ingenieros de Caminos, Canales yPuertos y la Administración Central del Esta-do, en particular con el Ministerio de Vivien-da, con el objeto de divulgar y complemen-tar los aspectos geotécnicos más relevantesque se encuentran presentes en el vigenteCódigo Técnico de la Edificación (CTE enadelante).

El Colegio de Caminos es consciente deque en el dominio de la edificación, laexperiencia profesional demuestra que,lamentablemente, un porcentaje muyimportante del origen de daños y de des-perfectos en la edificación se encuentraprecisamente en la influencia del terreno.Ello lo es tanto como consecuencia de unescaso conocimiento del mismo como deuna mala estimación de sus propiedadesgeotécnicas. En definitiva y por lo tanto, esconsecuencia de un déficit en el conoci-miento de su comportamiento y frente aesta carencia se pretende paliar, en sucaso, los déficits de formación que pudie-ran existir.

Este Cuaderno está por lo tanto particular-mente dedicado a aquellos profesionales dela ingeniería cuyo campo de actuación no esespecíficamente el dominio de la Geotecnia,pero que necesitan de ella para el buencumplimiento de sus obligaciones y sin nece-sidad de acudir a los especialistas podergarantizar la seguridad de las obras en lasque se ven implicados.

El Real Decreto 314/2006, de 17 de marzoaprobó el Código Técnico de la Edificaciónque desarrolla los requisitos básicos que debencumplir las edificaciones, establecidos por laLey 38/1999, de 5 de noviembre de Ordenaciónde la Edificación, con el fin de establecer lasresponsabilidades de los diferentes agentes queparticipan a lo largo del proceso de la edifica-ción y de cubrir las garantías de los usuarios.

El CTE se compone de dos partes: una pri-mera que contiene las disposiciones generalesy una segunda formada por una serie de textosdenominados “Documentos Básicos”, en losque se establecen los requisitos particulares quedeben contemplarse en los estudios geotécni-cos necesarios para las obras de edificación.

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2. Marco geológico-geotécnico

3. Generalidades

Para un buen ejercicio de la inge-niería geotécnica en general, ypara un buen conocimiento delas propiedades geotécnicas delos materiales en particular, esnecesario partir de la informaciónque proporcionan el marco geo-lógico, general y local, de la zonaobjeto de estudio.

En condiciones normales queno sean particularmente adver-sas, suele bastar con la informa-ción que proporcionan al res-pecto los estudios geológicosanteriores.

De particular interés es eluso de las llamadas hojas geo-lógicas, elaboradas a escala 1:200.000 y sobre todo a escala1: 50.000 por el Instituto Geológi-co y Minero de España (IGME)(véase Foto 1).

Permiten disponer de unavisión general geológica de lazona objeto de estudio. Posibilitanasimismo asignar cada unidad altiempo geológico al que perte-nece, enmarcando y explicandolos rasgos generales (geológicos ygeotécnicos) del emplazamiento.

Las propiedades de los suelos y de lasrocas se cuantifican mediante parámetrosgeotécnicos que se usan en general en losestudios del terreno y en particular en los cál-culos de proyecto. Éstos se establecen a par-tir de los resultados de los ensayos de campoy laboratorio o por análisis retrospectivos delcomportamiento de terrenos similares a losque se considere con obras semejantes en suestructura y cargas.

En los siguientes capítulos, que tratansobre la evaluación de los parámetros geo-técnicos, solamente se hace referencia a losensayos de laboratorio y campo más utiliza-dos. Se pueden utilizar otros ensayos siempreque se haya demostrado su adecuaciónmediante experiencia comparable.

Con objeto de establecer valores segurosde los parámetros geotécnicos, se debenconsiderar los puntos siguientes:

• Los programas de reconocimiento yensayos deben ser de la amplitud sufi-ciente para proporcionar los datos másrepresentativos que se requieran y susposibles variaciones. (Para los reconoci-mientos se deberán seguir las pautas fija-das en el CTE.)

• De forma general, se debe valorar larepresentatividad de los resultados de losensayos de campo y laboratorio disponi-bles.

• Siempre que sea posible, se deben com-probar las correlaciones entre los resulta-dos de más de un tipo de ensayo y suadecuación a las unidades geotécnicasa las que pertenecen, así como su com-paración con casos similares.

• Los parámetros geotécnicos representati-vos de los suelos y de las rocas no sonconstantes, sino que dependen de distin-tos factores como el nivel tensional, elmodo de deformación, etc.

Foto 1. Ejemplo de hojageológica 1:50000 del IGME.

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4. Descriptores geológicos e hidrogeológicos del terreno

4.1. Naturaleza y estructura geológica local del terreno

La estructura geológica local del solar enestudio puede ser obtenida a partir delmarco geológico regional o de reconoci-mientos previos de obras situadas en sus pro-ximidades.

Permite conocer la naturaleza previsiblede los materiales que aparecen en el mismo,posibilitando establecer a priori una investiga-ción y estudio acorde con ellos.

La metodología a seguir, en ocasiones, ydependiendo de la importancia de la estruc-tura a construir, consistirá simplemente en ubi-car la situación del solar dentro del marcogeológico regional, confirmando medianteuna visita al emplazamiento, e incluso con larealización de algunos reconocimientos sen-cillos, si la información se adecua de formacorrecta o no al emplazamiento, debiéndoseen caso negativo establecer las modificacio-nes que se consideren oportunas. En cual-quier caso, debe quedar correctamente defi-nida la geomorfología, así como la secuenciaestratigráfica y la litología del subsuelo delsolar en estudio.

4.2. Condiciones hidrogeológicas

4.2.1. Introducción

De forma general, se debe indicar que la pre-sencia de niveles de agua en los estudiosgeotécnicos de edificación se relaciona, fun-damentalmente, con la determinación de lasituación del nivel freático a efectos de:

• analizar los empujes sobre los elementosde contención;

• acotar las subpresiones que actúan sobrelos elementos de apoyo en el subsuelo;

• evaluar la necesidad de ejecución de posi-bles agotamientos y/o impermeabilizacio-nes;

• considerar el riesgo de modificación delestado tensional en el terreno, por la varia-ción de la situación del nivel de aguadurante la construcción y a largo plazo;

• influencia de tales variaciones, si existen,sobre las edificaciones o instalaciones próxi-mas.

De particular importancia resulta su presen-cia en la seguridad de taludes, desmontes,zanjas, temporales o no, etc. pues suele ser unelemento determinante en su estabilidad oprecariedad. En la Figura 1 adjunta se mues-tran las distintas posibilidades que tiene el aguade afectar al terreno.

4.2.2. Niveles freáticos

El nivel freático se define como el lugar geo-métrico de los puntos de agua que tienen unapresión igual a la atmosférica.

Los cálculos para el estudio de las cimenta-ciones deberán contemplar la hipótesis de queel suelo se encuentra saturado (sí esto es posi-ble, aunque sea de forma temporal), al consi-derarse esta eventualidad como la más desfa-vorable.

Debe estudiarse la posible presencia deniveles freáticos “colgados”, asociados funda-mentalmente a la naturaleza del material (engeneral impermeable) sobre el que se ubican.Son independientes del nivel freático generaldel emplazamiento.

Pueden estar asociados, entre otros moti-vos, con la presencia de acuíferos confinados,

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por la distribución en forma de lentejones dealgunas capas de arena, intercaladas entremateriales impermeables, etcétera.

El nivel freático, general o colgado, se deter-minará para la época de construcción y a largoplazo, ya que las capas acuíferas pueden variartemporalmente de forma acusada, según lascondiciones climáticas.

Se investiga mediante catas, pozos o son-deos. En el caso de estos últimos, el más habi-tual, se utiliza una sonda para detectar la pre-sencia de agua y medir su profundidad respectoa la boca de la perforación. La medida debehacerse suficientemente espaciada en el tiem-po como para garantizar que la incidencia delagua utilizada en la perforación se ha disipado.

Sí la incidencia del agua es determinantepara el comportamiento de la obra o de lasobras cercanas, además de su medición pun-tual, hay que considerar su estabilidad en eltiempo y su oscilación (estacional).

Siempre que se realice un sondeo o unacalicata es conveniente medir el nivel freáti-co.

4.2.3. Permeabilidad

Si puede existir agua en movimiento en régi-men permanente, o circunstancialmente, sedeterminará la permeabilidad del terreno.

Las medidas de permeabilidad hechassobre muestras de laboratorio pueden noser representativas de las condiciones in situ.Por tanto, s iempre que sea pos ib le, sedeben preferir los ensayos in situ que midenlas propiedades de grandes volúmenes deterreno de forma conjunta. Los métodosmás habituales para medir la permeabilidadin situ en sondeos son el ensayo Lefranc, decarga constante o variable, y el ensayoLugeon (en rocas). El CTE hace una men-ción expresa a estos ensayos, indicando sudescripción y condiciones de utilización, enla tabla D.7.

Figura 1. Posibles afecciones del agua al terreno de cimentación.

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5. Descriptores de las características geotécnicas del terreno

A partir de las unidades estratigráficas señala-das en la geología, se deben identificar lasunidades geotécnicas relevantes de cadacaso en estudio, para la determinación desus características geotécnicas, identificandola unidad geotécnica resistente, tal comoestablece el CTE en sus apartados 3.3.1.2 y3.3.1.3.

A continuación se enumeran y describenlos parámetros, características y circunstan-cias que deben ser estudiados para estas uni-dades geotécnicas relevantes y cuya deter-minación debe figurar en los estudios geotéc-nicos.

En zonas de laderas con pendientesimportante se deben contemplar, además,los aspectos que gobiernan la estabilidad delterreno y de la obra, como son la topografía,las acciones externas, la resistencia al cortedel terreno y la presencia de agua.

5.1. Descriptores geotécnicos generales

5.1.1. Identificación del tipo de suelo y roca

La determinación de las propiedades de lossuelos y su clasificación son procesos esencia-

les de la ingeniería de cimentaciones. A efec-tos del CTE, los procedimientos de cálculo aseguir tanto en zapatas como en pilotesestán directamente vinculados con la clasifi-cación previa del terreno como suelo (biengranular, bien cohesivo) o como roca.

A) Suelos: De una manera general se puedeestablecer que los suelos pueden clasificarseen grupos, dentro de los cuales las propieda-des mecánicas son parecidas. La correctaclasificación de los materiales del subsuelo esun paso necesario para cualquier trabajo decimentación. El CTE define como suelo laparte de la corteza terrestre formada pormateriales que pueden ser disgregados enpartículas individuales por la acción delagua.

Los principales términos que se utilizan paradescribir los suelos, atendiendo a sus tamañosson: grava, arena, limo y arcilla. La mayorparte de los suelos naturales se componen deuna mezcla de dos o más de estos elementos,y pueden contener, además, materia orgáni-ca parcial o completamente descompuesta(véanse las Fotos 2, 3 y 4).

A las gravas y arenas se les llama suelosde grano grueso y a los limos y arcillas suelos

Fotos 2, 3 y 4. Aspecto de las arenas, gravas y arenas finas.

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de grano fino. Los materiales de suelo degrano grueso son fragmentos de minerales(cuarzo, caliza, sales de hierro, etc.) o frag-mentos del medio rocoso.

Entre los materiales de grano fino (tama-ños inferiores a 60 micras según CTE), los limosinorgánicos constituyen la porción gruesa ysuele ser el límite de tamaños originados porfragmentación. La arcilla está formada porun agregado en el que predominan, engeneral, minerales de tamaño micrométrico.Se caracteriza por tener circunstancialmenteunas propiedades típicas, como son: plastici-dad, cohesión y la facultad de absorberiones.

La plasticidad de las partículas finas expli-ca su diferente comportamiento frente acontenidos de humedad distintos. Por ello elporcentaje de agua que poseen es determi-nante en la respuesta que este tipo de suelosva a tener tanto frente a solicitaciones exter-nas como frente a las condiciones atmosféri-cas en las que se inscribe (ver Foto 5).

La descripción adecuada de los materia-les debe completarse con la realización deensayos que den resultados cuantitativosrelacionados con las propiedades físicas queinteresan para las cimentaciones. Con ellosse puede establecer la naturaleza de unsuelo, sin descripciones verbales que puedan

dar lugar a interpretaciones erróneas, por lavaguedad de la terminología.

La distribución granulométrica de los sue-los de grano grueso se determina de formageneral mediante un análisis por tamizado.Para determinar la distribución granulométri-ca de un suelo de grano fino, en general,deberá utilizarse el análisis granulométrico porsedimentación.

Para un mismo tipo de suelo, las propieda-des más importantes a determinar son las quedefinen su estado natural (humedad y densi-dad), su resistencia y su deformabilidad.

Además de la densidad y la humedad, lostérminos porosidad, índice de huecos y pesoespecífico relativo se utilizan comúnmentepara completar el conocimiento del estadode la muestra.

El contenido de agua, o humedad de unsuelo, se puede cuantificar en términos abso-lutos (humedad) o relativos (grado de satura-ción, humedad respecto del valor del límiteplástico, de la óptima, etcétera).

La consistencia de los depósitos naturalesde suelos cohesivos (Tabla D.3 del CTE) secalifica cualitativamente como muy blanda,blanda, media, firme, muy firme y dura.Cuantitativamente se expresa en función dela resistencia a la compresión simple (qu)(véase Foto 6).

En los suelos cohesivos, el contenido deagua o humedad define las fronteras entrelos estados de consistencia. Constituyen unapropiedad muy útil en la clasificación de losmateriales cohesivos y en el pronóstico de sucomportamiento. Se determinan por mediode los “límite líquido” y “límite plástico” y sonconocidos como Límites de Atterberg. Laplasticidad de las partículas finas explica sudiferente comportamiento frente a conteni-dos de humedad distintos. Por ello el porcen-

Foto 5. Aspecto de las arcillas.

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taje de agua que poseen es determinante enla respuesta que este tipo de suelos va atener tanto frente a solicitaciones externascomo frente a las condiciones atmosféricasen las que se inscribe.

Existen diversas clasificaciones de suelosentre las cuales una de las más utilizadas es lallamada “Clasificación de Casagrande”, quetiene en cuenta la plasticidad y el tamaño delas partículas.

El CTE clasifica como suelos granularesaquellos que tienen más de un 65% de partí-culas de tamaño mayor de 0.06 mm. Ade-más, recoge una “clasificación matizada”de suelos granulares en función del conteni-do de finos (tabla D.20) y de suelos finos enfunción del contenido de arenas y de gravas(tabla D.21).

B) Medio Rocoso: En cuanto a las rocas, lascaracterísticas principales se refieren al tipode matriz rocosa, densidad, resistencia yestructura.

El CTE define como “roca” al agregadonatural de uno o más minerales que, parasufrir modificaciones sensibles en su estruc-tura en presencia de agua, necesita perio-dos de tiempo superiores a la vida útil deledificio.

El planteamiento de una cimentaciónsobre medios rocosos está regida, en gene-ral, por la presencia de discontinuidadescomo juntas, planos de sedimentación,zonas de meteorización y de alteración,zonas de fractura, fallas, etc., ya que lamayor parte de la matriz rocosa tiene resis-tencias mucho mayores que las exigidas enlas cimentaciones ordinarias.

La asignación del tipo de roca se deberealizar, inicialmente, mediante una identifi-cación visual que puede completarse pormedio de un análisis de mineralogía y petro-grafía y medidas de su porosidad, peso espe-cífico real y aparente y contenido de hume-dad. Los ensayos de alterabilidad reprodu-cen los posibles efectos de alteración quesufren las rocas debido a la meteorización.(Tienen interés en el estudio de las piedrasornamentales que constituyen los monumen-tos, en el pronóstico del comportamiento delos áridos para hormigones y, en su caso,para el análisis del comportamiento a medioy largo plazo de la roca como material deapoyo de la cimentación.)

El estado de la roca matriz y sus caracte-rísticas resistentes se determinan de formageneral mediante el ensayo de compresiónsimple, (qu). Constituye su parámetro funda-mental. También se puede determinar demanera indirecta mediante otro tipo depruebas (carga por punta, esclerómetro,etc.), siempre que se conozcan previamen-

Foto 6. Equipo para determinar la resistencia a compresión simple.

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te las correlaciones oportunas, dependien-do del tipo de roca y teniendo en cuenta lacalidad del ensayo.

El CTE, en la tabla D.9, establece unaclasificación de la roca matriz en función desu resistencia a la compresión simple (qu).

La resistencia a tracción se suele deter-minar, también de manera indirecta, pormedio de la realización del ensayo “brasi-leño”.

En el estudio de los materiales rocososdebe distinguirse claramente entre el com-portamiento de las propiedades geomecá-nicas de la roca matriz (obtenidas mediantelos ensayos anteriormente mencionados) yel del medio rocoso (que incluyen disconti-nuidades estructurales).

Para identificar el medio rocoso se sue-len utilizar los criterios definidos por la Socie-dad Internacional de Mecánicas de Rocas(ISRM, 2007)[1]. Su estudio constituye el nor-malmente denominado como “levanta-miento geomecánico”, o “estación geome-cánica”. Exige, en condiciones óptimas, ladefinición de sus diez parámetros básicos:

1. Número de singularidades y/o familias.2. Rumbo, buzamiento y dirección del

buzamiento.3. Espaciamiento. 4. Tamaño y forma.5. Estado de la pared (resistencia y altera-

bilidad).6. Estado del relleno.7. Apertura.8. Rugosidad.9. Persistencia (continuidad).10.Condiciones hidráulicas.

En las obras de edificación que se veanafectadas por afloramientos rocosos, elaspecto más relevante a considerar estávinculado con las posibilidades de excava-ción que existen, para cuya estimación, quedepende de la maquinaria o métodos quese utilicen, se pueden emplear experienciasprevias, descripciones geomecánicas o índi-ces geofísicos.

Para un estudio geotécnico del terreno,los parámetros más interesantes que es pre-ciso determinar son sus propiedades deidentificación (ya comentadas), de resisten-cia al esfuerzo cortante y de deformabili-dad.

El CTE recoge en la tabla D.18 los ensa-yos de laboratorio considerados como másadecuados para la determinación de laspropiedades de un suelo y en la D.19 deuna roca matriz. Asimismo, en la tabla D.6 serecoge la descripción y condiciones de utili-zación de las pruebas de penetración encampo para la obtención de las propieda-des del terreno, y en la tabla D.7 de losensayos in situ.

5.1.2. Resistencia del terreno

En el estudio geotécnico se debe analizar,entre otros aspectos, la capacidad mecáni-ca del subsuelo, frente a las cargas actuan-tes, para que no se produzca su rotura. Deforma general, esta capacidad mecánicapodrá estimarse por métodos empíricos obien por formulación analítica.

La experiencia local obtenida mediante laobservación del comportamiento idóneo decimentaciones semejantes a la del caso enestudio y sobre terrenos similares puede sersuficiente, en algún caso, para justificar lascaracterísticas de una cimentación. En estesentido, el CTE establece en la tabla D.25 unaserie de valores orientativos de presionesadmisibles en función del tipo de terreno.

[1] International Society of Rock Mechanics (2007) Thecomplete ISRM suggested methods for rock characteriza-tion, testing and monitoring: 1974-2006. Ed. By Ulusay, R.and Hudson J. A: ISBN 978-975-93675-4-1

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Definición

La resistencia del terreno frente al mecanismode hundimiento contempla el análisis de lageneración de superficies de rotura cuandola componente vertical de la tensión mediaentre el cimiento y el terreno supera un valorcrítico denominado carga de hundimiento.De forma general, consiste en el estableci-miento de las condiciones límites de equilibrioentre las fuerzas aplicadas exteriormente y laresistencia movilizada por el terreno paracontrarrestarlas.

El valor de la carga de hundimiento y, ensu caso, la estabilidad frente al deslizamientode las excavaciones depende, además, delos parámetros resistentes del terreno, del tipode carga y del tipo, disposición y geometríade la cimentación o vaciado que se proyecte.

El criterio de rotura más frecuentementeutilizado para la caracterización resistente delos suelos es el lineal, también conocidocomo de Mohr-Coulomb. Éste ha sido el crite-rio seguido en el CTE, en el que se definecomo “resistencia al corte” a la tensión tan-gencial máxima que un suelo puede soportarsin alcanzar la rotura expresada según la rela-ción: τRk = ck + σn tg φk.

Para su definición, el CTE establece, comoes habitual para este tipo de análisis, dossituaciones:

• “Con drenaje”. Corresponde a aquellassituaciones en las que, bien por unas bue-nas condiciones de permeabilidad, bienpor el largo tiempo transcurrido desde laaplicación de la carga, el terreno ha disi-pado los excesos de presión intersticialque hubieran podido generarse duranteel proceso de carga. En estas situaciones,los valores que se deben adoptar son lossiguientes:

ck = c’, cohesión drenada

φk = φ’, ángulo de rozamiento drenadoσn = σ’n, presión normal efectiva

• “Sin drenaje”. Corresponden a aquellassituaciones que, bien por falta de drenaje,bien por el escaso tiempo transcurridodesde la aplicación de la carga, existen enel terreno las mismas presiones intersticialesque se han generado durante el procesode carga. En estas situaciones, los valoresque se deben adoptar son los siguientes:

ck= cu, cohesión sin drenarφk = 0σn = σn, presión normal total

Para la determinación de la cohesión nodrenada, (cu), es habitual adoptar un valorigual a qu/2, siendo qu el valor de la resis-tencia a la compresión simple.

La resistencia de los medios rocosos es engeneral muy superior a la requerida para lascargas de cimentación habituales, por lo queno suele ser necesario un cálculo detallado dela carga de hundimiento, salvo que se trate degrandes cargas, rocas blandas o muy altera-das y fracturadas.

La estabilidad de laderas o taludes enroca para las excavaciones requeridas por laobra, suele estar dominada por las singulari-dades que se encuentren presentes en elinterior del macizo rocoso. En consecuencia,es precisamente la resistencia al corte deestas discontinuidades las que se debe cono-cer o evaluar. Requiere siempre de un análisisprevio geomorfológico y cinemático de losposibles tipos de inestabilidades que se pue-dan producir.

La práctica habitual, para casos sencillos,consiste en realizar una determinación cualita-tiva de la misma en base a la resistencia a lacompresión simple de la matriz rocosa, el valordel índice RQD, el grado de alteración, el esta-do de las discontinuidades, etcétera.

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Investigación y determinación

Existen diversas formas para determinar laresistencia del terreno:

A) A partir de fórmulas teóricas o semiempíri-cas, para lo cual se deben obtener con

precisión suficiente las característicasresistentes del terreno, en general, cohe-sión y ángulo de rozamiento interno. Los ensayos de laboratorio más habitua-les para la obtención de los parámetrosresistentes son los ensayos triaxiales y decorte directo (véanse Fotos 7 y 8). En

Foto 7.Equipo decortedirecto.

Foto 8.Equipo decorteanular.

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suelos cohesivos, la resistencia a cortoplazo se puede obtener a partir deensayos de compresión simple y encampo, en suelos blandos, a partir delensayo de molinete (véase Foto 9).

B) A partir de correlaciones empíricas,basadas, entre otras, en la ejecuciónde los siguientes ensayos de campo:Ensayos presiométricosEnsayos SPT en arenas, realizados ensondeosEnsayos de penetración estáticos (CPT)Ensayos de carga con placaEnsayos de penetración dinámica con-tinua (DPH; DPSH) (véase Foto 10).

C) A partir de la experiencia local, ensituaciones similares, en los casos en losque se disponga de información con-trastada, debiendo en estos casosestablecer una carga de trabajo nosuperior a la avalada por la experien-cia.

Aplicación

Se trata de un descriptor que debe ser siem-pre determinado o justificado medianteinvestigaciones y ensayos específicos entodos los estudios geotécnicos.

5.1.3. Deformabilidad

Las relaciones tensión-deformación de unterreno permiten estimar los movimientos ver-ticales (o asientos) y los movimientos horizon-tales que una estructura determinada puedeexperimentar. La deformación del terreno esla circunstancia que condiciona en granparte de los casos la elección del tipo y eldimensionamiento de la cimentación.

En medios rocosos, dada la pequeñamagnitud de los asientos, no suele ser nece-sario su cálculo, salvo que se encuentre muyalterado o fracturado.

La evaluación de los asientos puede tenerun margen de error importante debido, engeneral, a la complejidad de las leyes decomportamiento reales del terreno y a laheterogeneidad del medio natural. Por estemotivo, con los métodos de cálculo habitual-mente empleados se obtienen unos valoresaproximados.

Se deben distinguir tres tipos de asientos:

I. Asiento instantáneo (Si): es el que se pro-duce instantáneamente con la aplica-ción de la carga. Puede estimarse queel suelo se deforma como un mediocon comportamiento elástico.

II. Asiento de consolidación primaria (Sc):es el asiento que se produce por uncambio gradual de volumen a lo largodel tiempo, según se van disipando pordrenaje las presiones transmitidas alagua intersticial por la carga. Este com-portamiento se aprecia en los sueloscohesivos saturados.

III. Asiento de consolidación secundaria ode fluencia (Ss): es un fenómeno com-plejo que, fundamentalmente, se pro-duce después del asiento por consoli-dación en algunos tipos de suelos. Esconsecuencia de la confluencia devarios fenómenos, como puede ser la

Foto 9. Molinete de campo.

17

fluencia viscosa en los contactos entrelas partículas del suelo, la degradaciónde las partículas, la eliminación de lamateria orgánica, etcétera.

En los suelos naturales no saturados, y enlos suelos granulares o arenas, los asientos sonrápidos y de tipo predominantemente elásti-co. Por el contrario, los suelos cohesivos satu-rados presentan los tres tipos de asientos. Enlos rellenos naturales y antrópicos y en los sue-los con elevada materia orgánica, los asien-tos reológicos pueden ser muy importantes yen consecuencia determinantes.

Definición

Al aplicar un esfuerzo se produce una defor-mación en el terreno, que se obtiene a partir

de la relación tensión-deformación delmismo.

El grado de deformación que se alcanzava a depender de la naturaleza del terreno,del índice de huecos, de la historia deesfuerzos, del tipo de estructura y de laforma en que se aplique la carga.

De forma general, las relaciones ten-sión-deformación de los suelos suelen serexpresiones complejas. Es habitual utilizarexpresiones que se adecuen al problemaparticular en estudio, usando de formabastante común los conceptos y fórmulasde la teoría de la elasticidad. La más utili-zada es la teoría de la elasticidad lineal, encondiciones adicionales de homogenei-dad e isotropía.

Foto 10. Penetrómetro dinámico continuo.

18

Investigación y determinación

El diseño de las cimentaciones requiere iden-tificar los mecanismos generadores de losasientos o de los movimientos en otras direc-ciones.

De forma general, los métodos que habi-tualmente se emplean son los siguientes:

A) Soluciones analíticas aplicando la teoría dela elasticidad: se supone un comporta-miento tensodeformacional del terrenoelástico y lineal, caracterizado por sumódulo de Young, E, y su módulo de Pois-son, ν, más representativos. El módulo deelasticidad, E, en general, no es constantey varía con la profundidad y con el nivelde tensiones aplicado. Se puede obtenerpreferentemente a partir de ensayos in situde placa de carga y de ensayos presio-métricos y dilatométricos. En menor medi-da a partir de ensayos geofísicos y decorrelaciones empíricas con ensayos SPT,DPH, DPSH, CPT, qu, etc. También puedenobtenerse órdenes de magnitud del valordel módulo de elasticidad a partir deensayos de laboratorio (triaxial, compre-sión simple, etc.) (véase Foto 11).

B) Métodos empíricos para suelos granula-res: son correlaciones empíricas que vin-culan el asiento de suelos granularescon los resultados de los ensayos depenetración. Se utilizan fundamental-mente el SPT (Terzaghi y Peck, Meyerhof,Burland, etc.), el CPT (Schmertmann) ylos ensayos presiométricos.

C) Método edométrico: los asientos de con-solidación primaria de los suelos cohesi-vos saturados se pueden determinar apartir de los resultados del ensayo edo-métrico (véase Foto 12). La variación dela deformación con el tiempo se deter-mina de acuerdo a la teoría de Terzag-hi-Fröhlich. Este ensayo es apropiado

para suelos arcillosos blandos. Para arci-llas de mayor consistencia es precisoefectuar ensayos apropiados a este tipode suelos y aplicar las correccionesoportunas.

D) A partir de la experiencia local, en loscasos similares en los que se dispongade información contrastada, usando losdatos de estudios cercanos que se esti-men representativos.

El CTE recoge en el apartado F.1.2 el análi-sis a seguir para la estimación de asientos encimentaciones directas, tanto para suelosgranulares como cohesivos, y en el F.2.6 elanálisis para el caso de los pilotes.

Aplicación

Una vez que se ha comprobado que el terre-no no presenta rotura frente a las cargas de lacimentación (seguridad frente al hundimien-

Foto 11. Equipo triaxial.

19

to), se debe estimar siempre si el grado dedeformación que se producirá al aplicar lascargas es admisible para la estructura proyec-tada. Para realizar este proceso, y en funcióndel mecanismo generador de asientos asocia-do con el terreno, el tipo de estructura y el pro-ceso de carga, se deberán aplicar los pará-metros de deformabilidad obtenidos median-te alguno de los procedimientos descritos,teniendo en cuenta las limitaciones de cadauno de ellos y el tipo de estructura a diseñar.

En ocasiones se trata de un procedimientode cálculo complejo que requiere un conoci-miento preciso del comportamiento de lasedificaciones y de su interacción con el terre-no. Para ello se suele recomendar la partici-pación de distintos especialistas en particularen el cálculo estructural y geotécnico.

5.2. Descriptores geotécnicos particulares

En la respuesta de los terrenos a la interven-ción del hombre existen otros múltiples aspec-tos que pueden ser motivo de problemas yque por lo tanto deben estudiarse con dete-nimiento cuando puedan producirse. Sus par-ticularidades exigen un tratamiento individua-lizado.

5.2.1. Expansividad

Definición

Los problemas constructivos, derivados de laexpansividad de los suelos bajo una cimenta-ción y alrededor de las instalaciones auxilia-res, pueden ser importantes (rotura de sanea-mientos y del drenaje periférico, agrietamien-

Foto 12. Equipos edométricos.

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tos, etc.). Se producen en especial en los edi-ficios de pocas alturas, en los que por un ladolas bajas presiones que se transmiten al terre-no no son capaces de impedir el hincha-miento del suelo y, por otro lado, cuando pormotivos económicos no suelen cimentarse agran profundidad, donde los cambios volu-métricos periódicos (zona o capa activa) yano se producen (en consecuencia se evita elproblema).

Al cambiar el contenido de humedad queposeen las arcillas, la capacidad expansivade un suelo depende de su naturaleza mine-ralógica. Deberá ser arcillosa en proporciónsignificativa, aunque no todos los mineralesarcillosos experimentan cambios de volumensignificativos.

No sólo pueden producirse fenómenos dehinchamiento del suelo sino que también

aquellos que están ligados a la retracción pordesecación (véase Foto 13).

Es una característica de determinadostipos de arcillas. Se manifiesta con cambiosde volumen al modificarse las condicionesde humedad del terreno. Los cambios devolumen pueden afectar de manera muynegativa a las cimentaciones y a las obrasanexas, si estas no han sido diseñadas parasoportar estas deformaciones del terreno oquedar al margen de sus efectos. A efectosdel CTE, los suelos expansivos están conside-rados como terrenos de tipo T-3 (Terrenosdesfavorables).

Investigación y determinación

Los ensayos de expansividad permiten valo-rar cuant i tat ivamente la capacidadexpansiva de un suelo. Sin embargo, los

Foto 13. Efectos de la expansividad.

21

ensayos rigurosos son complejos, por lo quese suele recurrir a ensayos más sencillos y amétodos cualitativos que correlacionanparámetros básicos del suelo con su poten-cial expansivo.

Los métodos de ensayo habitualmente uti-lizados para la identificación y clasificaciónde los suelos expansivos son los siguientes:

• Ensayos directos: Para la determinacióndel cambio de volumen se emplea elaparato edométrico. Se pueden ensayarsituaciones extremas; a) para obtener ladeformación que experimenta el mate-rial bajo niveles tensionales muy bajos(ensayo de hinchamiento libre), o b) lapresión máxima que desarrolla sin cam-bio de volumen (ensayo de presión máxi-ma de hinchamiento).El CTE en la tabla D.18 hace menciónexpresa a los ensayos de expansividaden laboratorio, indicando las normas aseguir para el ensayo de hinchamientonulo en edómetro, para el del hincha-miento libre y para el ensayo Lambe(este último de dudosa utilidad).

• Ensayos indirectos: Consisten en la medi-da de una o más propiedades intrínsecasdel material, complementadas con laexperiencia disponible sobre el cambiopotencial de volumen. Los métodos másfrecuentemente utilizados son: determina-ción de la constitución mineralógica de laarcilla (ensayo de difracción de rayos X) ycorrelaciones locales entre plasticidad,contenidos de humedad, granulometría,etcétera y la expansividad.

Aplicación

El estudio de un emplazamiento para unaedif icación debe evaluar el r iesgo deexpansividad que presenta teniendo encuenta varios factores simultáneos, comoson:

• Potencial expansivo del terreno.• El espesor del estrato o capa activa.• La cota del nivel freático y su oscilación

(magnitud y frecuencia).• El tipo de actuación que se efectúa: edifi-

cación, pavimentación, saneamiento ydrenaje, etc.

5.2.2. Colapsabilidad

Definición

La colapsabil idad es la tendencia quepuede tener un terreno a reducir su volu-men, vinculada, en general, con los cam-bios de humedad. En algunas ocasionespuede estar relacionada con la aplicaciónde cargas sin adición de agua. Los suelossusceptibles de experimentar colapso sonsobre todo los de granulometría tipo limo(que incluyen las arcillas con estructuras flo-culadas y flojas) y granular, en general debajo peso específico. A efectos del CTE, lossuelos colapsables están consideradoscomo terrenos de tipo T-3 (Terrenos desfa-vorables).

Investigación y determinación

En los suelos colapsables se produce un cam-bio de volumen por inmersión. Su determina-ción debe basarse en pruebas de consolida-ción de laboratorio (ensayos edométricos,triaxiales, etc., de colapso). En estos ensayosse reproduce el efecto de una saturaciónsúbita del terreno cuando está sometido auna carga de magnitud prefijada. El CTE enla tabla D.18 hace mención expresa al ensa-yo de inundación en edómetro, indicando lanorma a seguir.

El proceso de extracción de las muestrasen sondeo, en especial para este tipo deensayos, requiere un cuidado especial, aefectos de no alterar su estructura, siendopreferible la ejecución de sondeos en seco,o con poca agua, o bien la investigación

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mediante calicatas y toma de muestras inal-teradas.

Además de los ensayos de laboratorioespecíficos, es necesario realizar una estima-ción profesionalizada del emplazamiento ytener en cuenta varios factores como son:

• Antigüedad del terreno (y consolidación).• Cota del nivel freático y sus oscilaciones.• Tipo de cimentación a construir.

Si la susceptibilidad al colapso estimadapor cambio de humedad es importante, sepueden efectuar ensayos de campo, comoson los de placa de carga, en los que sedeterminan los asientos adicionales queexperimenta el suelo en estado natural cuan-do es inundado.

Aplicación

En suelos naturales poco consolidados, relle-nos y terrenos solubles es necesario estudiarsu colapsabilidad de cara a poder diseñar lasmedidas correctoras en el proyecto decimentación.

5.2.3. Agresividad al hormigón

Definición

La agresividad de un suelo o de las aguasintersticiales presentes en él depende desu composición química, fundamentalmen-te de su contenido en sulfatos solubles, aun-que también hay otros componentes quími-cos que pueden ser agresivos. Los sulfatosson perjudiciales para el hormigón, al gene-rar componentes fuertemente expansivos(etringita) que terminan destruyéndolo. Esun factor que debe tenerse en cuenta a lahora de proyectar las cimentaciones, utili-zando un cemento adecuado (sulforresis-tente), de acuerdo con la concentraciónde sulfatos y con la normativa vigente(EHE).

Investigación y determinación

La determinación de sulfatos en el terreno serealiza mediante ensayos de laboratorio, quepueden ser cualitativos o cuantitativos. Com-plementariamente, es conveniente tomarmuestras de agua de la zona, o de los son-deos realizados, con objeto de analizar sucomposición química.

El CTE para clasificar el terreno en funciónde la agresividad química frente al hormigónindica que debe hacerse en función de la aci-dez Baumann-Gully y del contenido de sulfa-tos. En la tabla D.22 se recoge la clasificación,en función de dichos valores, que incluye laInstrucción de Hormigón Estructural (EHE).

Aplicación

Se debe determinar el contenido de sulfa-tos, cuantitativo o cualitativo, de las zonas delterreno que van a estar en contacto con loselementos de cimentación en todo estudiogeotécnico. Las determinaciones cuantitati-vas serán obligatorias en áreas próximas adominios yesíferos.

5.2.4. Karstificación

Definición

Los yesos y las calizas pueden presentar pro-blemas de disolución. Dan lugar a la forma-ción de oquedades, rellenas o no posterior-mente, más o menos grandes, que puedenhundirse bruscamente, afectando a las edifi-caciones existentes. A efectos del CTE, lossuelos kársticos en yesos, calizas o dolomíasestán considerados como terrenos de tipo T-3(Terrenos desfavorables).

Investigación y determinación

Las zonas potencialmente kársticas se produ-cen en las unidades geológicas susceptiblesde disolución. A su vez suelen estar indicadas

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en los antecedentes geológicos, para lo cualsiempre es conveniente analizar el marcogeológico regional. La investigación geológi-ca general del emplazamiento permite cono-cer la existencia de indicios de oquedadesnaturales, asociadas con el karst, como doli-nas, subsidencias, depresiones, basculamien-tos, etcétera (véase la cueva de Nerja, Mála-ga, en la Foto 14).

Ante la detección de evidencias dezonas con karsts desarrollados, debe planifi-carse una investigación de detalle orienta-da a confirmar la presencia o la incidenciade karstificación en la zona de la cimenta-ción.

Esta investigación de detalle puedehacerse según las circunstancias mediante:

• Geofísica (georadar, tomografía eléctrica,microgravimetría, etc.).

• Sondeos y penetrómetros.• Trazadores (químicos, colorantes, etc.).• Zanjas, calicatas, etcétera.

Debe indicarse que la investigación deestos fenómenos suele ser difícil y compleja,pudiendo requerir, en el caso de edificacio-nes con cargas importantes o en caso deduda, investigaciones puntuales bajo cadaelemento de apoyo.

Aplicación

Los problemas asociados con el karst pue-den aparecer en zonas de yesos, calizas odolomías, donde exista o haya existido, en eltiempo geológico, circulación de agua.

Foto 14. Cueva kárstica deNerja (Málaga).

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5.2.5. Oquedades y singularidades en el terreno

En determinadas zonas pueden existir huecoso antiguas oquedades rellenas, en el apoyode una cimentación, que pueden producir suhundimiento total o parcial. Su origen puedeser debido, fundamentalmente, a actuacio-nes de origen antrópico, como la construc-ción de excavaciones u obras subterráneas,o a efectos del agua. Los suelos de origendetrítico y los suelos cuaternarios son fácil-mente erosionables por la acción del agua,en los que se pueden producir oquedades(véase un ejemplo en la Foto 15).

El primer problema a resolver es detectarsu existencia y dimensiones a efectos de eva-luar su incidencia en la estructura de cimen-tación. Deben examinarse específicamentelos registros históricos (topografía, documen-tos, etc.), y la existencia de oquedades enobras próximas.

Los métodos de investigación son seme-jantes a los indicados para el estudio de lakarstificación.

Una vez confirmada la existencia de cavi-dades, erosiones, tubificaciones, etc., sedebe proceder a evaluar su influencia en laestructura de cimentación, debiéndose, aligual que en los casos de los suelos kársticos,considerarse como terrenos de tipo T-3 (Terre-nos desfavorables).

5.2.6. Rellenos artificiales

El crecimiento de las ciudades se ve afecta-do por anteriores actuaciones del hombre,dando lugar a que las obras de edificaciónpuedan estar fuertemente condicionadaspor la presencia de rellenos de origen artifi-cial.

Por ello, la presencia de rellenos artificialesconstituye, sin lugar a dudas, uno de los pro-

blemas más habituales en patologías decimentaciones de obras de edificación.

En general, no es aconsejable realizarcimentaciones sobre ellos, ya que son muydeformables y heterogéneos.

El verdadero riesgo de los rellenos está enno detectar su presencia. La inspección visualdirecta del subsuelo puede ser un procedi-miento eficaz, pero no siempre lo es pues pue-den estar enmascarados. Los ensayos de iden-tificación tampoco suelen distinguir entre lossuelos en estado natural y los de relleno, yaque la naturaleza de los mismos puede sersimilar. En general, también se detectan porgolpeos muy bajos en los ensayos de penetra-ción, con fuertes contrastes y falsos rechazos.En calicatas y en los testigos de los sondeos, supresencia se observa como consecuencia desu aspecto, compacidad o por la apariciónde elementos extraños, cascotes, ladrillos, plás-ticos, maderas, etcétera.

Siempre que sea posible se deberá proce-der a eliminar los rellenos.

Foto 15. Anomalía geotécnica del terreno.

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En el caso de que, por las necesidades dela edificación, sea necesario realizar rellenoscontrolados se debe asegurar que éstos se lle-van a cabo con materiales con característicasadecuadas al proceso de colocación y com-pactación que permita obtener las propieda-des geotécnicas que sean necesarias. Esteaspecto el CTE lo analiza en el apartado 7.3,indicándose aquellos aspectos que deben serestudiados o analizados.

La compactación de un material implica lamejora de sus propiedades por medios mecá-nicos, con el objetivo de que su estructuraalcance un estado tal que proporcione alterreno una capacidad portante y una estabili-dad prefijadas. Depende de la densidad y dela humedad con la que se coloque, es decirde la energía de compactación que se apli-que y del agua que se encuentre presente.

En laboratorio, el ensayo habitualmente utili-zado para reproducir, al menos teóricamente,unas condiciones de compactación, es elensayo Proctor, normal o modificado. En obrascon movimientos de tierra importantes seaconseja efectuar, con anterioridad a las mis-mas, un terraplén experimental, para definir elproceso de compactación de los diferentesmateriales implicados.

Al evaluar la compactabilidad de un mate-rial de relleno, se deben tener en cuenta lossiguientes aspectos:

• las exigencias estructurales del diseño;• el tipo de suelo o roca (de origen);• la granulometría, forma y resistencia de los

granos;• la heterogeneidad del material;• la influencia de la densidad y del contenido

de humedad;• los equipos de compactación que se van a

utilizar.

Aun quedando fuera del ámbito de la edifi-cación, la norma que suele utilizarse de forma

habitual en España para la comprobación dela adecuación de los suelos es el PG-3 de laD.G. de Carreteras.

5.2.7. Contenido en materia orgánica

Los suelos con elevado contenido de materiaorgánica deben estar proscritos para el apoyode cimientos o para su uso en rellenos.

La presencia de materia orgánica en lossuelos influye negativamente en su comporta-miento geotécnico a medio plazo, por proble-mas de resistencia y sobre todo de deformabili-dad. Ello es debido a la descomposición quesufre la parte orgánica del suelo, con la conse-cuente reducción de volumen, de maneramuy lenta.

Debe conocerse la presencia de estos ele-mentos, y siempre eliminar la cobertera vegetal.

5.3. Contaminación de suelos

La tendencia de la normativa medioambientalcon relación a los suelos contaminados apuntaa establecer la obligación de descontaminar elsuelo antes de poder ejecutar cualquier tipode construcción.

En España estos criterios se han legisladomediante el R.D. 9/2005 de 14 de enero en elque se indican las actividades potencialmentecontaminantes del suelo y los criterios y estánda-res para la declaración de suelos contamina-dos. En este R.D. se recoge la necesidad de queen los terrenos que hayan tenido actividadespotencialmente contaminantes del suelo, sedebe realizar un informe preliminar con el objeti-vo de analizar si se han podido producir dañossignificativos por dicha actividad. En base adicho informe, se pueden recabar informescomplementarios más detallados, en función delos cuales la autoridad competente (Comunida-des Autónomas) puede declarar al suelo comocontaminado. La declaración de un suelocomo contaminado obliga, antes de ningún

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tipo de actuación, a proceder a su recupera-ción ambiental con el criterio de conseguirniveles de riesgo aceptables en función deluso al que se vaya a destinar el suelo.

A efectos geotécnicos se trata de unosparámetros que, en determinadas ocasiones(ataques de tipo químico en los elementos de

cimentación, procesos de descomposición,producción de gases, olores, riesgo de infla-mación, etc.), pueden tener una influencianegativa en el comportamiento de la estructu-ra a cimentar u otro tipo de infraestructura via-ria, por lo que en estos casos debe de ser teni-dos en cuenta en el estudio geotécnico, anali-zándose su incidencia.

Tablas

Clasificación Resistencia a compresión Simple qu (kPa)

Muy blanda 0 – 25Blanda 25 – 50Media 50 – 100Firme 100 – 200

Muy firme 200 – 400Dura > 400

Tabla D.3 del CTE. Consistencia de las arcillas

Tipo de Principio de Tipo Suelo más idóneo Terreno en que espenetrómetro funcionamiento impracticable

Estático Medición de la resistencia CPTE Arcillas y limos muy Rocas, bolos, a la penetración de una CPTU blandos. Arenas finas gravas, suelospunta y un vástago UNE sueltas a densas cementados.mediante presión 103804 sin gravas Arcillas muy

duras. Arenas muy compactas. Suelos muy preconsolidados y/o cementados

Dinámico Medición de la resistencia DPH Arenas sueltas a medias. Rocas, bolos, a la penetración de una UNE Limos arenosos costras,puntaza mediante golpeo 103803 flojos a medios suelos muycon una energía cementados.normalizada BORRO* Conglomerados

DPSH Arenas medias a Rocas, bolos,UNE muy compactas. conglomerados103802 Arcillas

preconsolidadas sobre el N.F. Gravas arcillosas y arenosas

Tabla D.6 del CTE. Utilización de las pruebas de penetración

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Tipo Descripción Utilización para determinar

Ensayo de Nº de golpes N para hincar 30 cm de Compacidad de suelos granulares.penetración estándar un cilindro hueco de dimensiones Densidad relativa. Ángulo de(SPT) normalizadas. Golpeo con maza rozamiento interno en suelosUNE 103800 de 63,5 kg cayendo desde 76 cm granulares

Resistencia de arcillas preconsolidadas por encima del nivel freático

Ensayo de molinete Rotación de unas aspas dispuestas Para determinar resistencia al corte(Vane Test) a 90º e introducidas en el terreno, de arcillas blandas por encima oENV-199-3 midiendo el par necesario para por debajo del nivel freático

hacerlas girar hasta que se produce el corte del suelo

Ensayo presiométrico Dilatación por gas a presión de una Presión límite y deformabilidad de(PMT) célula cilíndrica contra las paredes suelos granulares, arcillas duras,ENV-199-3 de un sondeo midiendo la deformación etc.

volumétrica correspondiente a cada presión hasta llegar eventualmente a la rotura del terreno

Ensayo Lefranc Medida del caudal de agua bombeada Permeabilidad de suelosal terreno a través de un tramo de sondeo de 50 cm

Ensayo Lugeon Medida de caudales bombeados a Permeabilidad de rocasun tramo de sondeo a presiones moderadamente fisuradasescalonadas durante un tiempo de 10 min

Ensayo de carga Medida de los asientos de una placa Relación presión asiento en sueloscon placa (1) rígida cuadrada o circular al ir granulares, para la placaENV-199-3 aplicando cargas crecientes, llegando utilizada (1)

o no a la rotura del terreno

Coeficiente de balasto de cualquier terreno

Capacidad portante sin drenaje de suelos cohesivos

Ensayo de bombeo Medida de la transmisividad y coeficiente Capacidad de agotamiento ode almacenamiento del acuífero en la rebaje del nivel freáticozona de influencia del pozo

(1) El ensayo de carga con placa deberá interpretarse con las lógicas reservas debidas a la diferencia entre las dimensio-

nes de la placa y la de la cimentación proyectada.

Tabla D.7 del CTE. Utilización de los ensayos in situ

EN S

ON

DEO

EN S

UPE

RFIC

IE O

PO

ZOEN

PO

ZO

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Ensayo de resistencia Calificación de la Valoraproximado resistencia a estimado

compresión simple (1) qu (MPa)

Se puede rayar con la uña Especialmente débil < 1

Se rompe con golpes de martillo moderadosSe puede rayar con la navaja Muy baja 1 a 5

Se raya difícilmente con la navaja Baja 5 a 25

No puede rayarse con la navajaSe puede romper con un golpe de martillo Media 25 a 50

Se requieren varios golpes de martillo para romperla Alta 50 a 100

Difícil de romper con el martillo de geólogo Muy alta 100 a 250

Con el martillo de geólogo sólo se pueden producir algunas esquirlas Extremadamente alta > 250

(1) Alternativamente, para obtener una indicación rápida de la resistencia a la compresión simple, se recomienda lautilización del Martillo Schmidt (Esclerómetro de mano).

Tabla D.9 del CTE. Clasificación de la roca matriz

Suelos

Propiedad Ensayos Norma

Identificación Granulometría por tamizado UNE 103101Granulometría por sedimentación UNE 103102Comprobación de la no plasticidad UNE 103104Límite líquido UNE 103103Límite plástico UNE 103104Límite de retracción UNE103108

Estado Humedad natural UNE 103300Peso específico aparente UNE 103301Peso específico de las partículas UNE 103302

Resistencia Compresión simple UNE 103400Corte directo consolidado y drenado (CD) UNE 103401Corte directo sin consolidar y sin drenar (UU) UNE 103401Triaxial en cualquier situación de consolidación y drenaje UNE 103402

Deformabilidad Ensayo edométrico UNE 103405

Colapsabilidad Inundación en edómetro NLT 254

Expansividad Presión de hinchamiento nulo en edómetro UNE 103602Hinchamiento libre en edómetro UNE 103601Ensayo Lambe UNE 103600

Compactación Proctor normal UNE 103500Proctor modificado UNE 103501

Contenido químico Contenido en carbonatos UNE 103200Contenido cualitativo de sulfatos UNE 103202Contenido en materia orgánica UNE 103204

Tabla D.18 del CTE. Ensayos de laboratorio

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Roca matriz

Propiedad Ensayos Norma

Estado Humedad natural ISRM parte 1Porosidad ISRM parte 1Densidad ISRM parte 1Absorción ISRM parte 1

Resistencia Compresión simple UNE 22-950 1ª parteCarga puntual NLT 225/96Brasileño UNE 22-950 2ª parteResistencia al corte en discontinuidades

Durabilidad Desmoronamiento NLT 255/96Ciclos de sequedad-humedad NLT 251/96

Petrografía Lámina delgada

Tabla D.19 del CTE. Ensayos de laboratorio

Tipo de Parámetros (1) Tipo de exposiciónmedio Qa Qb Qcagresivo Ataque débil Ataque medio Ataque fuerte

Agua Valor del pH 6,5-5,5 5,5-4,5 < 4,5CO2 agresivo (mg CO2/l) 15-40 40-100 > 100Ión Amonio (mg NH4+/l) 15-30 30-60 > 60Ión magnesio (mg Mg2+/l) 300-1000 1000-3000 > 3000Ión sulfato (mg SO4

2-/l) 200-600 600-3000 > 3000Residuo seco a 110º C (mg/l) 75-150 50-75 < 50

Suelo Grado de acidez Baumann-Gully > 20Ión Sulfato (mg SO4

2-/Kg de suelo seco) 2000-3000 3000-12000 > 12000

(1) Su determinación se efectuará conforme a lo especificado en el Anejo 5 de la Instrucción de Hormigón Estructural EHE.

Porcentajes de finos < 35%Denominación % de arcilla y limo

Nombre principal Grava o arena 0Nombre secundario Arenosa o con grava 0Con indicios de Limos o arcillas 1-10Algo Limosa o arcillosa 10-20Bastante Limosa o arcillosa 25-35

Los términos arcilla y arcillosa de la Tabla deben emplearse cuando se trata de finos plásticos y los términos limo y limosa,cuando los finos no son plásticos o poco plásticos según el criterio de Casagrande.

Porcentajes de finos > 35%Denominación % de arena y grava

Nombre principal Arcilla o limo < 35Nombre secundario Arenosa/so o con grava 35-65

El término arcilla de la Tabla debe emplearse cuando se trata de finos plásticos y el término limo, cuando los finos no sonplásticos o poco plásticos según el criterio de Casagrande.

Tabla D.20 del CTE. Denominación matizada de suelos granulares

Tabla D.21 del CTE. Denominación matizada de suelos finos

Tabla D.22 del CTE. Clasificación de la agresividad de suelos, rocas y aguas (EHE)

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Terreno Tipos y condiciones Presión admisible Observaciones(MPa)

Rocas igneas y metamórficas sanas (1) 10(Granito, diorita, basalto, gneis)

Rocas metamórficas foliadassanas (1), (2) (Esquistos, pizarras) 3

Rocas sedimentarias sanas (1), (2):Pizarras cementadas, limolitas, Los valores apuntadosareniscas, calizas sin karstificar, 1 a 4 asumen que la conglomerados cimentados cimentación se sitúa sobre

roca no meteorizadaRocas Rocas arcillosas sanas (2), (4)

Rocas diaclasadas de culquiertipo con espaciamiento dediscontinuidades superior 1a 0,30 m, excepto rocas arcillosas

Calizas, areniscas y rocas pizarrosascon pequeño espaciamiento de los [ver (3)]planos de estratificación

Rocas muy diaclasadas o meteorizadas [ver (3)]

Gravas y mezclas de arena y grava,muy densas >0,6

Suelos Gravas y mezclas de grava y arena,granulares medianamente densas a densas 0,2 a 0,6 Para anchos de

(% finos cimentación (B) mayor oinferior Gravas y mezclas de arena y grava, igual a 1 m y nivel freáticoal 35% sueltas <0,2 situado a una profundidad

en peso) mayor al ancho de laArena muy densa >0,3 cimentación (B)

por debajo de éstaArena medianamente densa 0,1 a 0,3

Arena suelta <0,1

Arcillas duras 0,3 a 0,6 Los suelos finos normalmemte consolidados y ligeramente

Suelos Arcillas muy firmes 0,15 a 0,3 sobreconsolidados en los que Finos sean de esperar asientos de

(% de finos Arcillas firmes 0,075 a 0,15 consolidación hbrán de ser superior objeto de un estudioal 35% Arcillas y limos blandos <0,075 especial. Los suelos arcillosos

en peso) potencialmente expansivosRequieren serán objeto de estudio

Arcillas y limos muy blandos estudio especialespecial

Suelos Estudioorgánicos especial

Rellenos Estudioespecial

Tabla D.25 del CTE. Presiones admisibles a efectos orientativos

(1) Los valores indicados serán aplicables para estratificación y/o foliación subhorizontal. Los macizos rocosos condiscontinuidades inclinadas, especialmente en las cercanías de taludes, deberán ser objeto de análisis especial.(2) Se admiten pequeñas discontinuidades con espaciamiento superior a 1 m.(3) Estos casos deben ser investigados “in situ”.(4) Estas rocas son susceptibles de hinchar por efecto de la relajación de tensiones asociada a las excavaciones. Tambiénson susceptibles de reblandecerse por efecto de su exposición al agua.

Publicaciones de esta colección

Cuadernos para la ordenación del ejercicio profesional

1 El Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos2 Relación de Normativa Técnica aplicable a la Ingeniería

de Caminos, Canales y Puertos. 2006.3 La participación de los Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos

en las Asistencias Técnicas de Proyectos y Direcciones de Obra de las Administraciones Públicas. 2007.

4 Empleo Público a nivel nacional para Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos. 2007.

5 Los Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos en el mundo de la edificación. 2007.

6 Los costes en el ejercicio de la consultoría e ingeniería de proyecto. 2007.

7 La Responsabilidad Profesional delos Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos. 2007.

8 Los Seguros de Responsabilidad Profesional para los Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos. 2007.

9 Descriptores Geotécnicos del Terreno. 2007.10 Contenido formal del Informe Geotécnico. 2007.11 Aspectos geotécnicos más relevantes

del Código de la Edificación. 2007

Comisión de Construcción y Financiación de Infraestructuras

1 Recomendaciones referentes a los Pliegos del Régimen de Concesión de Obra Pública. 2006.

2 Tarificación de Infraestructuras de Transporte en la UE: Adecuación del sistema español y su aplicación en la red viaria. 2006.

Comisión de Transportes

EDE 3 Libro Verde del transporte en España. 2003.EDE 8 Libro Verde de los sistemas inteligentes de transporte. 2003.EDE 10 Libro Verde de indicadores de calidad de servicio

de carreteras. 2005.EDE 11 Libro Verde de intermodalidad. 2005.1 Pirineos, la frontera europea. 2005.2 Informe sobre la liberalización del ferrocarril. 2006.3 El peaje urbano: un posible instrumento para la movilidad

sostenible en nuestras ciudades. 2006.EDE 22 Libro Verde de los sistemas inteligentes

de transporte de mercancías. 2007.

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