La inspección del terreno en la geotecnia

Investigación «in situ»

La parte fundamental de un estudio geotécnico es la investigación «in situ». El objetivo general de la investigación del terreno es conocer y cuantificar las condiciones del mismo que puedan afectar a la viabilidad, diseño y ejecución de una determinada construcción.

Investigación geológico-geotécnica

La primera de las investigaciones a llevar a cabo en el terreno es la inspección geológico-geotécnica del mismo. Debe ser realizada por un técnico cualificado de acreditada experiencia y con suficiente conocimiento de la zona en concreto.

Esta fase preliminar del estudio geotécnico coincide con la primera de las etapas del método científico: observar.

La primera etapa de investigación es la más importante, ya que forma los cimientos de las sucesivas actuaciones de investigación. La inspección sobre el terreno, aunque sea de forma preliminar, es necesaria para plantear una campaña geotécnica seria y adecuada a la zona, independientemente de que se ejecuten con posterioridad prospecciones. Esto significa que para presupuestar un estudio geotécnico antes se ha de visitar la zona y de este modo optimizar su dimensionamiento: tipo, profundidad, y número de actuaciones geotécnicas.

Ante el consabido dilema de posible “despilfarro” o gasto inútil, o ahorro en prospecciones, cabe decir:

• La proactividad y adelantarse a los problemas genera ahorro: Mejor prevenir que lamentar. Arreglar a posteriori es más caro.
• Lo más importante de una construcción son los cimientos. Si éstos no están bien diseñados por falta de estudio serio del terreno, todo lo que se invierta con posterioridad en esa construcción está “hipotecado” por el estudio geotécnico. La hipoteca será barata si se invierte en un buen estudio. Por el contrario, resultará muy cara si, por insuficiencia o por deficiencia de ese estudio, los cimientos cedan y generen agrietamientos y patologías de compleja y cara solución.
• El estudio geotécnico es obligatorio según Ley (Código Técnico de la Edificación).
• Aproximadamente la mitad de los incrementos del coste en las obras públicas se deben a la insuficiente investigación geotécnica, y casi un tercio de las mismas sufren costosos retrasos por esta causa.
• Las investigaciones “in situ” siempre acaban siendo pagadas, o antes o después. Y si se pagan después, suelen resultar mucho más caras.

La investigación geotécnica más eficiente

Las actuaciones geotécnicas son de diverso tipo y precio. En las primeras etapas de una investigación conviene tener claro qué perseguimos y de cuánto presupuesto se cuenta para, en virtud de ese binomio, aplicar la técnica más adecuada que sirva para (optimizar) una posterior fase de investigación.

Independientemente de lo anterior, conviene tener claro cuál es la actuación geotécnica más eficiente, o sea, aquella con la que invirtiendo un mínimo obtenemos ingente cantidad de información muy válida para fases posteriores. En numerosas ocasiones esta información contribuye a ahorrar en prospecciones que pueden eliminarse o disminuir su número en fases posteriores.

Tanto la experiencia propia de más de 28 años en geotecnia, como la bibliografía especializada concluyen que son dos las actuaciones más eficientes:

• La revisión de la información geológico-geotécnica preexistente.
• Los reconocimientos geológicos de campo.

Estas 2 consideraciones están muy unidas al conocimiento de la zona, bien porque existan estudios previos de los que se parta, o bien por la experiencia local en esa área.

En las 2 imágenes siguientes (tomadas de Ingeniería Geológica – González de Vallejo) se muestra un gráfico que relaciona el coste con el beneficio (De Freitas, 1992). A continuación se muestra la tabla de índices de coste-beneficio propuestos por actividad (Fookes, 1997).

Se comprueba que el coste más bajo que genera un muy alto beneficio geotécnico es la revisión de la información. Después del análisis de la información, la actuación más eficiente es la inspección del terreno (o reconocimientos de campo). Esta actividad posee un coste bajo a medio con un beneficio muy alto. Esto sin considerar prospecciones.

El término coste, en opinión del que suscribe este documento, tendría que considerarse inversión, ya que su adecuada puesta en práctica genera beneficios futuros distribuidos en el tiempo, sobre todo por la optimización de fases de investigación geotécnicas posteriores: menor cantidad y, por tanto, conjunto del estudio más barato.

Observar antes de actuar ¿Qué se necesita para el estudio?

Le pediremos tres datos fundamentales para realizar su presupuesto y posterior estudio:

1. Situación / dirección

Permitirá tomar un primer contacto con la zona a estudiar, analizado la información preexistente de la zona, tanto por informes cercanos como por la bibliografía y mapas especializados disponibles del área objeto de estudio (encuadre geológico). Conoceremos sus dimensiones y morfología, así como el estado actual de la obra y de su entorno.

2. Planos de planta, emplazamiento, secciones y profundidad de apoyo en el terreno.

El número y longitud mínima de las prospecciones (según CTE) variará en función de la superficie a construir, número de plantas y profundidad de apoyo en el terreno.

3. Topográfico

Los planos topográficos son especialmente importantes en terrenos como los de nuestra provincia, donde las nuevas construcciones se encuentran generalmente en cerros, lomas y laderas, zonas de alta pendiente, de las sierras cercanas a la línea de costa.

Primera visita

Una vez analizada la información facilitada, se realiza una primera visita. En esta visita se pretende detectar las posibles problemáticas geotécnicas que puedan existir, para adecuar los trabajos a realizar a caracterizarlo adecuadamente y poder dar respuesta y recomendaciones antes cada circunstancia. Así, el objetivo perseguido será, no solo cumplir con lo requerido en la normativa vigente (CTE), sino planificar el estudio orientado a recomendar las actuaciones a llevar cabo para paliar las posibles problemáticas.

Lo más fácil proporciona grandes resultados

Una de las observaciones más importantes que han de llevarse a cabo por parte del geólogo especialista, es la inspección de taludes y/o afloramientos existentes en parcelas o zonas accesibles cercanas a la construcción.

La mayor parte de las provincias andaluzas (especialmente Málaga) posee un accidentado relieve donde, con frecuencia, encontramos bancales o excavaciones con vestigios y evidencias valiosísimas de las formaciones geológicas involucradas en la futura construcción.

Los cortados en taludes permiten visualizar (y medir) de forma directa:

1. La altura del talud.
2. La inclinación del mismo.
3. La presencia o no de humedad o surgencias de agua.
4. Los indicios o evidencias de inestabilidad con la inclinación observada (desplomes, chineos, acumulación a pie de talud, agrietamientos, etc).
5. La composición litológica: presencia de rellenos, espesor de suelo vegetal, gradación de la alteración de la formación geológica infrayacente, variabilidad del terreno en la horizontal y vertical del afloramiento, etc.
6. La estructura / textura de la formación. Si ésta es de carácter rocoso es necesario hacer medidas de la orientación y buzamiento del conjunto de las discontinuidades visibles con brújula específica de geólogo: estratificación, pizarrosidad o foliación, juntas, diaclasas, fallas, etc.
   Esta información es crucial para determinar la estabilidad del macizo rocoso. El conjunto de observaciones y medidas se denomina estación geomecánica. Los datos tomados son tratados en programas informáticos para determinar las orientaciones de talud que pueden ser proclives a poseer mayor inestabilidad (por desprendimientos de cuñas rocosas, roturas planares, etc). De esta manera pueden acometerse medidas preventivas en la futura obra.
7. En el caso de materiales alterados o de taludes en suelos, podremos también tomar muestra (alterada) de distintas partes del frente para su análisis fundamental en laboratorio: ensayos básicos de identificación: granulometría y límites de Atterberg, con los que clasificar el suelo
8. (…)

Con demasiada frecuencia se minusvalora toda esta ingente cantidad de información que solo puede tomarse de un afloramiento o talud.

Puede afirmarse que un buen afloramiento cercano al emplazamiento de una construcción ofrece (si sabe tomarse) un acopio de información similar a la que puede proporcionar otras prospecciones mucho más caras.

Aunque existen ensayos in situ que únicamente se realizan en un sondeo geotécnico, no existe un método eficaz aún inventado en sondeos geotécnicos convencionales para tomar medidas de las orientaciones de las discontinuidades.

Podemos, por tanto, concluir que lo más fácil y barato proporciona datos abundantes y valiosos.

Hemos de comenzar por apurar las posibilidades de la observación directa (inspección geológico-geotécnica) antes de avanzar con las sucesivas fases de investigación en las que las prospecciones (sobre todo sondeos) son más caras y han de optimizarse.

Seguimiento una vez comenzada la obra

Es fundamental, para validar finalmente el modelo geotécnico que aporta el estudio, realizar al menos 1 inspección del terreno en la fase de excavación/cimentación del edificio o estructura.

Esta visita es necesaria para contrastar el terreno observado en fase de obra con el que sirvió de base para fundamentar el informe geotécnico. Las observaciones serán útiles para confirmar los supuestos de partida o, si así resultara procedente, ampliar con prospecciones aquellas zonas en las que apareciera un terreno distinto al esperado.

Se considera crucial que todas las etapas hasta ahora nombradas sean llevadas a cabo por el mismo técnico, el cual debe ser el mayor conocedor del subsuelo de la zona. En las próximas “Reflexiones geotécnicas” tendremos ocasión de compartir más ideas y experiencias.