Qué es y para qué sirve un Estudio Geotécnico en Edificación?

Transcripción

1 JORNADAS TÉCNICAS SOBRE EDIFICACIÓN EN TERRENOS CANARIOS PROGRAMA DE FORMACIÓN PERMANENTE DEL ARQUITECTO Colegio de Arquitectos de Canarias Demarcación de Gran Canaria Las Palmas de Gran Canaria, 12 al 14 de diciembre de 2005 Qué es y para qué sirve un Estudio Geotécnico en Edificación? Dr. Alejandro LOMOSCHITZ MORA-FIGUEROA

2 El Estudio Geotécnico para Edificación EL ESTUDIO GEOTÉCNICO PARA EDIFICACIÓN Dr. Alejandro Lomoschitz Mora-Figueroa Catedrático de la EU Politécnica de Las Palmas Director del Servicio de Ingeniería del Terreno ULPGC 1. Qué es un Estudio Geotécnico? 2. Normativa principal sobre Estudios Geotécnicos 3. Cómo solicitar un Estudio Geotécnico? 4. Control y revisión del Estudio Geotécnico 5. La información necesaria de un Estudio Geotécnico Los textos del presente documento son un resumen de la conferencia que llevó por título: Qué es y para qué sirve un Estudio Geotécnico en Edificación?, que estuvo enmarcada dentro de las Jornadas Técnicas sobre Edificación en Terrenos Canarios, organizadas por el Colegio de Arquitectos de Canarias Demarcación de Gran Canaria y que tuvieron lugar en Las Palmas de Gran Canaria, los días 12 al 14 de diciembre de Estas Jornadas vienen a coincidir con dos hechos importantes: primero, han transcurrido cinco años y medio de la entrada en vigor de la LOE (Ley de Ordenación de la Edificación), tiempo suficiente para poder analizar su incidencia real en las actividades edificatorias; y segundo, en próximas fechas se espera la aprobación del Documento Básico SE-C (Seguridad Estructural, Cimentaciones) del CTE (Código Técnico de la Edificación) que establece las exigencias que deben cumplir los edificios en relación con los requisitos básicos relativos a la seguridad estructural y a las cimentaciones. 1. Qué es un Estudio Geotécnico? A partir de una lectura selectiva de la normativa española, así como de la consulta de manuales técnicos y docentes, puede hacerse un elenco de definiciones y términos afines que se refieran al reconocimiento geotécnico del terreno y al proyecto de las estructuras de cimentación. Alcanzaríamos así una amplia visión acerca de las cuestiones relativas al terreno de cimentación, pero sólo tras aproximaciones 1

3 Jornadas Técnicas sobre Edificación en Terrenos Canarios sucesivas llegaríamos a comprender lo que es un Estudio Geotécnico para Edificación en la realidad. En contraste, y como punto de partida, se proponen dos definiciones sencillas: (1) El estudio geotécnico es el conjunto de actividades que permiten obtener la información geológica y geotécnica del terreno, necesaria para la redacción de un proyecto de construcción. (2) El estudio geotécnico se realiza previamente al proyecto de un edificio y tiene por objeto determinar la naturaleza y propiedades del terreno, necesarios para definir el tipo y condiciones de cimentación (Rodríguez Ortiz y otros, 1984).( 1 ) 2. Normativa principal sobre Estudios Geotécnicos Desde las Normas sobre redacción de proyectos y dirección de obras de edificación de 1971, del entonces Ministerio de la Vivienda, existen diversas normativas que hacen referencia, de forma más o menos extensa, al estudio o reconocimiento del terreno y a las características del mismo, y que tienen incidencia en el diseño, proyecto y ejecución de las cimentaciones (ver Anejo 1). No obstante, al ser estos textos ya conocidos, en el momento actual basta centrarse en los tres documentos más recientes, su evolución y entrada en vigor: EHE. Instrucción de Hormigón Estructural (EHE) que entró en vigor en LOE. Ley de Ordenación de la Edificación, que entró en vigor el 6 de mayo de CTE. Código Técnico de la Edificación. Documento Básico SE-C (Seguridad Estructural, Cimentaciones), pendiente de los últimos tramites para su aprobación y próxima entrada en vigor. 3. Cómo solicitar un Estudio Geotécnico? Un Estudio Geotécnico (en adelante, EG) puede ser solicitado por un promotor, por un particular o por un técnico que represente a una administración o a un cliente. El promotor es el primer agente de la edificación según ley, y entre sus obligaciones está facilitar la documentación e información previa necesaria para redactar el proyecto. Por lo tanto, de forma implícita el promotor queda muchas veces encargado 1 Esta definición, extraída del libro Curso Aplicado de Cimentaciones, reeditado por el COAM, se refiere al Estudio Geotécnico para Construcción. Además, existe otro tipo, denominado Estudio de Evaluación Geotécnica, que sirve para determinar las características geotécnicas generales de áreas extensas, y es especialmente recomendable para proyectos de urbanización. 2

4 El Estudio Geotécnico para Edificación de proveer al proyectista de diversa documentación, como puede ser el plano topográfico de la parcela o el informe del EG. El encargado de realizar el EG, y de redactar el correspondiente informe, será una empresa especializada o un profesional colegiado, con las debidas competencias. Hay tres cuestiones importantes que deben tenerse en cuenta, cuando se encarga un EG: (a) Es necesario disponer de una información previa del solar y del proyecto; (b) cada EG tiene un coste (según su extensión, el tiempo y los medios empleados); y (c) también requiere un tiempo de realización. a) Información previa del solar y del proyecto Para planificar la campaña de reconocimientos es necesario disponer de una información previa. Esta podría concretarse en los siguientes puntos: Del solar (situación, dimensiones y morfología, estado actual de la obra). De la edificación de proyecto (nº de alturas y sótanos, tipo de estructura prevista, profundidad de apoyo en el terreno). Del terreno (encuadre geológico general, suelos o rocas aflorantes, problemáticas posibles). De edificios próximos (distancia, nº y profundidad de los sótanos, posibles influencias). En muchos casos, resulta conveniente que el propio proyectista sea el que transmita la información del proyecto al técnico redactor del EG. La razón es simple: el proyectista es el que mejor conoce el proyecto. Pero, además, la campaña de reconocimiento se puede orientar de tal manera que facilite la toma de decisiones sobre las cotas de apoyo y los tipos de cimentación más adecuados. b) Cada Estudio Geotécnico tiene su coste Dicha afirmación podría resultar obvia, pero para muchos no lo es tanto. Podemos partir de un principio: el terreno no sabe de dinero, que se explicará con dos ejemplos: Una edificación aislada y de pocas plantas (por ejemplo, un chalet unifamiliar) puede caer en un terreno problemático, de manera que el reconocimiento geotécnico habrá de ser intenso y, probablemente, el coste de la cimentación resulte elevado respecto al total del P.E.M. Por otro lado, una promoción de 30 viviendas adosadas puede proyectarse en un terreno buenísimo, de forma que el reconocimiento puede ser normal y el coste del EG resulta rentable para el conjunto de la obra. Se trata, sin duda, de dos ejemplos extremos, pero permiten poner de manifiesto varias ideas importantes sobre el coste (mayor o menor) de los EG: 3

5 Jornadas Técnicas sobre Edificación en Terrenos Canarios (1) Normalmente, no se conoce el buen/mal comportamiento (o las buenas o malas propiedades) de un terreno hasta que no se realiza el reconocimiento geotécnico del mismo. (2) La intensidad del reconocimiento viene marcada por la calidad del terreno. En consecuencia, la caracterización geotécnica de un suelo problemático (por ej.: arcilloso, con nivel freático alto, con cuevas o con rellenos) es más costosa que la de un suelo homogéneo y resistente (por ej., un conjunto firme y monótono de estratos horizontales). (3) El EG (con su campaña de reconocimientos y ensayos) debe diseñarse atendiendo a dos cuestiones principales: (a) el tipo de edificio que se prevé construir; y (b) las características del terreno, o de los terrenos, sobre los que apoyará el edificio. (4) El técnico redactor de un EG es ya consciente de que tiene que llegar a un compromiso entre la información que necesita obtener del terreno y los costes de las prospecciones y ensayos. En conclusión, el coste de un EG puede ser muy variable, ya que la amplitud e intensidad de las prospecciones no sólo depende del tamaño de la parcela, o de los m 2 edificables; sino más bien habrá de establecerse según dos conjuntos de variables: a) el tipo estructural, geometría y dimensiones de la edificación; y b) las características geotécnicas y disposición interna de las capas del terreno. c) Cada Estudio Geotécnico tiene un tiempo de realización Un EG no se hace en dos días, ni en una semana, a no ser que consista en una simple comprobación de un terreno ya conocido. Por eso, si se quieren hacer las cosas bien, se deben acometer 4 fases consecutivas, con sus respectivas tareas: 1) Contactar con la empresa o el profesional colegiado que puedan realizar estudios geotécnicos. Suministrar la información básica del solar y del proyecto. Reconocimiento previo del terreno. Emisión del presupuesto. 2) Ejecución de la campaña de prospecciones (calicatas, sondeos mecánicos, etc.). Normalmente requieren el empleo de maquinaria y algunos medios auxiliares (accesos, permisos, agua, etc.). Levantamiento de secciones geológicas del terreno y toma de muestras. 3) Preparación y realización de ensayos de laboratorio. Interpretación de los datos y análisis conjunto de resultados. 4) Redacción y elaboración del informe: memoria, planos, fotografías y figuras. Diseño final y edición. También intervienen, en el tiempo de realización de un EG, el número de prospecciones, su profundidad y el tipo de ensayos que se realicen (en ocasiones, un 4

6 El Estudio Geotécnico para Edificación sólo ensayo necesita 15 días); así como el desplazamiento necesario al lugar de la parcela que es objeto del estudio. Por todo ello, aún sin pretender dar reglas fijas, en condiciones normales la realización completa de un EG para edificación requiere de 15 días a 2 meses, siempre que se hagan las cosas bien. 4. Control y revisión del Estudio Geotécnico El informe del EG (o Informe Geotécnico) es uno de los documentos que el promotor debe aportar a la entidad de control de calidad (ECC u OCT), donde es revisado y se controla su grado de cumplimiento respecto a unos criterios mínimos establecidos. Este control es necesario para suscribir del seguro decenal de daños. Cada empresa de control sigue un procedimiento interno propio, si bien las etapas o fases principales de emisión de informes (D) suelen ser parecidos, pues responden a los requisitos e itinerarios establecidos por las empresas aseguradoras. A modo de ejemplo, en el Anejo 2 se adjunta un cuestionario empleado en la revisión de EG. 5. La información necesaria de un Estudio Geotécnico Dejando un poco al margen los procedimientos propios de las empresas de control de calidad, es importante destacar aquella información que pueda ser de interés a otros agentes de la edificación, como puede ser el proyectista, constructor, director de obra, director de la ejecución de la obra, etc. La cuestión de fondo que se plantea es la siguiente: el Estudio Geotécnico debe realizarse por y para el proyecto, de manera que la información que contenga y sus conclusiones sirvan a la elaboración del proyecto y a su ejecución. En caso contrario, la emisión del informe geotécnico se quedará en un requisito formal, muchas veces falto de sentido y, tal vez por ello, muy reducido en su coste y contenidos. a) Información para la redacción del proyecto Para el proyectista, el terreno (con su topografía, paisaje y características geotécnicas) ha de ser un elemento más en el diseño de la edificación. Además, su estudio aporta una serie de datos necesarios para el cálculo de las estructuras. Por su parte, necesariamente el informe del EG ha de expresar y analizar los datos obtenidos (del proyecto, del terreno y del laboratorio) con el fin de emitir y justificar 5

7 Jornadas Técnicas sobre Edificación en Terrenos Canarios adecuadamente una serie de conclusiones, relativas al comportamiento del terreno como soporte de la edificación. En este sentido, hay una serie de aspectos destacables de un Estudio Geotécnico bien realizado, de los cuales puede beneficiarse el proyectista: - El subsuelo de la parcela aparece radiografiado mediante una serie de perfiles geotécnicos, donde se indican las distintas capas del subsuelo y su disposición espacial. - Cada capa (o cuerpo de terreno) tiene una denominación geológica concreta y, de forma sintética, se encuadra en una clasificación unificada de suelos (USCS). Esta clasificación lleva emparejado un comportamiento geomecánico concreto. - A cada capa (o cuerpo de terreno) se le asignan una serie de propiedades geotécnicas (humedad, peso especifico, índice de plasticidad, número N del SPT, cohesión, ángulo de rozamiento interno, etc.) A partir de ellas se ha calculado la carga admisible de los niveles de apoyo y, en su caso, los asientos previsibles del terreno frente a las cargas del edificio. - Si se dibujan en alzado los niveles de excavación, o de apoyo de los cimientos, sobre los perfiles geotécnicos, se puede obtener una idea de la configuración e influencia del terreno bajo la cimentación y sobre las paredes de la excavación. - Diversas apreciaciones sobre el grado de excavabilidad del terreno, o la estabilidad a corto plazo de los taludes, permiten definir el método de excavación más adecuado (y su coste) y la eventual necesidad de elementos de contención, provisionales o definitivos. - Por último, la presencia de un nivel freático poco profundo en la parcela (y sus variaciones) no pueden coger desprevenido al proyectista. Su conocimiento previo permite incluir en el proyecto sistemas adecuados de impermeabilización o drenaje. Y, en ocasiones, la presencia de agua hace necesario el empleo de procedimientos especiales durante la excavación de los sótanos (bombas de achique, muros pantalla, etc.) b) Información durante la ejecución de la obra Se plantean tres cuestiones de interés: b.1) Qué información geotécnica maneja el Director de la ejecución de la obra? Tal vez la normal separación en el tiempo, entre la elaboración del EG y el comienzo de la obra, sea el principal obstáculo para que la información del terreno, previamente obtenida, llegue con dificultad al Director de la obra. El EG, en el mejor de los casos, viene a ser un documento más de la amplia información que contiene el proyecto de ejecución de un edificio. Por eso, lo normal es que, una vez revisado el proyecto en su conjunto, el director de la obra esté pendiente 6

8 El Estudio Geotécnico para Edificación de multitud de tareas y, principalmente, de que la ejecución se realice de acuerdo a los planos de obra. En otras palabras, la información geotécnica que maneja el director de obra es la del propio proyecto. De manera que si el EG estuvo bien hecho y el proyecto bien redactado, los posibles problemas derivados del terreno ya han sido considerados en las soluciones del propio proyecto, en la memoria y en los planos. En caso contrario, dependiendo de la calidad general del terreno, podrán aparecen problemas derivados de la falta de información, que se tratarán en un apartado posterior. b.2) Es el vaciado de la parcela la mejor forma de comprobar la calidad del terreno? Además de observar el terreno de parcelas próximas, el director de obra tiene a su disposición otra forma directa de reconocer el terreno, a medida que se excava la propia parcela. De hecho, a veces se oyen comentarios en las obras del estilo siguiente: Ahora, cuando excavemos, sabremos cómo es el terreno de verdad! (X) Pero dicho comentario, en principio cargado de sentido común, admite algunas matizaciones, unas positivas y otras negativas. Es innegable que las paredes de la excavación ofrecen una sección real del interior del subsuelo, es decir, son como una calicata de enormes proporciones. A esto se suma la buena práctica de algunos especialistas en geotecnia, que hacen una comprobación de los resultados de su informe geotécnico mediante una visita posterior en el tiempo, con la parcela ya excavada. Pero, probablemente, el mayor peso del comentario arriba señalado con X, proviene de la sensación de seguridad que transmite el hecho de contemplar una pared de terreno que se autosoporta. Las tres matizaciones de signo opuesto más importantes son: Primero, con la afirmación X estamos suponiendo que el terreno es homogéneo y continúa igual por debajo del fondo de la excavación; mientras que por debajo puede haber capas peores y la parte oculta, que desconocemos, es la más importante, pues aguantará el peso de la estructura. Segundo, el EG marca un antes y un después en el proyecto y no debe minusvalorarse si está bien realizado. En otras palabras, el informe geotécnico supone la primera información cualificada acerca del terreno y su comportamiento mecánico y, en general, estima razonablemente las variaciones naturales del mismo. 7

9 Jornadas Técnicas sobre Edificación en Terrenos Canarios Y tercero, se conocen muchos casos de obras en las que se ha tenido mucha prisa por excavar, sin realizar las prospecciones adecuadas, y con posterioridad han aparecido un cúmulo de problemas de difícil y costosa solución. b.3) Problemas derivados de la falta de información En ocasiones, el terreno presenta problemas no advertidos en la fase de proyecto y que vienen a aflorar durante la ejecución. No nos referimos aquí a las normales variaciones del terreno, o a eventuales problemas localizados (alguna fuga de agua, una cueva aislada, etc.) y que suelen atajarse en obra; si no a la aparición en obra de terrenos realmente problemáticos. Estos serían, por ejemplo: una capa de terreno blando, una zona importante de rellenos, arcillas expansivas bajo cimientos, nivel freático elevado y cambiante, zonas de concentración de yesos. Aunque todo reconocimiento geotécnico lleva aparejado un cierto grado de incertidumbre, en la mayoría de los casos la aparición imprevista de terrenos problemáticos se debe a que el EG ha sido escaso. Dejando al margen las posibles responsabilidades civiles, una vez que la obra está en marcha lo que interesa es resolver los problemas. Entonces, en función de la importancia del problema, suelen plantearse dos alternativas. La primera consiste en un modificado para la cimentación que realiza el proyectista (o la constructora) con sus propios medios. La segunda alternativa consiste en solicitar una ayuda externa, ya sea para modificar el proyecto o para ejecutar la cimentación, o las dos cosas. En este segundo caso, los costes añadidos precisan la conformidad de la propiedad y llegar a un acuerdo con la empresa constructora. En cualquiera de los casos, el presupuesto de la obra se ve incrementado notablemente. También se puede plantear una tercera alternativa, y que puede resultar una opción intermedia para el proyectista o el director de obra: encargar un Informe Geotécnico complementario, orientado principalmente a buscar una solución adecuada para la cimentación. 8