Estudio geotécnico: prospecciones, ensayos, capas del firme y muros de contención

Estudio geotécnico: definición y objetivos

Estudio geotécnico: conjunto de prospecciones y ensayos que debe proporcionar las siguientes características:

• Naturaleza del terreno
• Distintos niveles y capas
• Características resistentes de las capas
• La posición de los niveles freáticos
• Informe del tipo de cimentación aconsejada

Tipos de reconocimientos

• Calicatas: excavación con pala (p. ej., ≈ 4 m).
• Sondeos mecánicos: perforaciones (p. ej., ≈ 3 m).
• Pruebas de penetración: pueden ser dinámicas (por ejemplo SPT, indicadas en suelos blandos y medios) o estáticas (penetrómetro holandés, aplicable en arcillas y suelos blandos).

Capas del firme

• Pavimento: capa más superficial que soporta las cargas puntuales del tráfico y las transmite hacia capas inferiores.
• Base: capa de apoyo directa del pavimento.
• Subbase: es el cimiento del firme.
• Explanada: terreno sobre el que se apoya el firme.

Ensayos de campo y laboratorio

• CBR: ensayo de penetración a velocidad constante (California Bearing Ratio).
• Proctor: ensayo de comparación de densidades o de compactación; se determina la humedad óptima (habitualmente entre 8% y 12%).
• Proctor modificado: ensayo con mayor energía de compactación; más riguroso que el estándar.
• Proctor estándar: a los terrenos se les exige, por norma, un 95% Proctor estándar, que equivale aproximadamente a un 90% Proctor modificado.
• Ensayo índice IG: para evaluar la calidad de un suelo como material para terraplenes, subrasantes, subbases y bases de carreteras.

Estudio de costes

El estudio de costes debe incluir:

• Coste de construcción inicial
• Coste de conservación
• Coste de reparaciones necesarias
• Coste de reconstrucción al final de la vida de servicio

Tipos de firmes

• Flexibles: se deterioran bajo la carga del tráfico pero tienden a recuperar su posición inicial (ej.: capas bituminosas sobre base granular).
• Rígidos: no se deforman por las cargas del tráfico (hormigón en masa, armado y pretensado).
• Semirígidos o semiflexibles: combinan características de ambos; ejemplos: macadam sándwich, macadam consolidado con cemento, hormigón blindado con cemento, adoquinados.

Suelos macadam

Los suelos macadam son de tipo granular y no llevan adición de hidrocarburos. Consisten en un pavimento granular compuesto por un árido grueso (≈ 4,8 cm) cuyos huecos se rellenan con un árido fino.

Suelos con sales higroscópicas

Los suelos con sales higroscópicas son aquellos que, ante los cambios de humedad, pueden provocar alteraciones en la capacidad portante; el tráfico puede verse afectado en su circulación sobre ellos.

Muros de contención

En una urbanización, una estructura de contención se considera habitualmente como una losa en voladizo. Tipos principales:

1. Muro de gravedad: de hormigón en masa; contrarresta el empuje con su propio peso. Altura máxima habitual: ≈ 3 m.
2. Muro ménsula: de hormigón armado con cimiento diferenciado. Altura máxima habitual: ≈ 10 m; pueden aparecer sin "puntera".
3. Muro con contrafuertes: variante del muro de ménsula con contrafuertes; el contrafuerte proporciona mayor inercia. (Ejemplo citado: 3 m con contrafuertes).

Nota: Los valores de alturas y dimensiones referidos son orientativos y deberán confirmarse mediante el proyecto geotécnico y estructural específico para cada obra.