#18 Estudio de suelo o geotécnico

Con los pies bien puestos en la tierra

Un estudio de suelo, también conocido como “estudio geotécnico” o “mecánica de suelo”, es un conjunto de actividades que nos permiten obtener la información de un determinado terreno.

Es una de las informaciones más importantes para la planificación, diseño y ejecución de un proyecto de construcción, además de ser un requisito legal en muchos países.

Me gusta esta definición realizada por Rodríguez Ortiz y otros en 1984.

“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”

Te invito a pensar en el Suelo de tu casa como una parte más de la casa. Del mismo  modo que lo es la terraza, el techo, los dormitorios, los baños, etc.

Podríamos decir que el suelo es una parte importante de tu casa, y es necesario conocer sus caracteristicas para incorporarlas al diseño de tu nuestra casa.

Pero a pesar de que es una parte importante de tu casa, es algo que no puedes manipular o modificar.

El suelo es el que existe en el lugar y sus propiedades son la que tenga y no las que te gustaría que tuviese.

Formación recomendada.

CURSO m2: Cómo calcular los metros cuadrados de tu casa y conocer los costos de construcción.

Módulo 1: Dos regulaciones y dos conceptos básicos que debes conocer.

  • ¿Qué es el coeficiente de ocupación de suelo y coeficiente de constructibilidad? ¿Que es la superficie construida y la superficie útil?

Módulo 2: Cálculo de la superficie actual donde vives.

  • 2 ejercicios prácticos: el cálculo de las superficies (interiores u exteriores) y un registro de todos lo muebles que tienes o vas a tener en tu casa. 

Módulo 3: Cálculo de la superficie deseada que vas a construir.

  • Defines cuál es la superficie ideal para cada una de las habitaciones de tu futura casa. Accedes al documento “Medidas de referencia por cada habitación".

Módulo 4: Aprende a dibujar tu proyecto y ajustar los metros cuadrados.

  • Empiezas a dibujar en 2 y 3 dimensiones cada habitación de tu casa, escaleras, circulaciones, etc. Al dibujar te das cuenta de cosas que no habías visto antes.

Módulo 5: ¿Cuál será el costo de construir tu casa?

  • Vemos los los costos de construcción, analizaremos 3 tipos de contrato, harás un registro de empresas locales y entrarás en contacto con ellas.

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Distintos tipos de Suelo

Las expertos en estudios de suelos no están de acuerdo en decir que existen suelos malos o suelos bueno. Dirán que hay suelos más aptos que otros para la construcción.

Dirán también que se puede construir en cualquier tipo de suelo.

Pero obviamente construir en un suelo malo (o menos apto) será más difícil y se necesitan sistemas de cimentación más complejos y costosos.

¿Se te ocurriría construir tu casa sobre un humedal, o un lago? El sentido común no dice que no, ¿Verdad?

La ciudad de México está construida sobre lo que era un gran lago, y en los últimos 100 años su hundimiento ha sido de casi 2 metros.

Muchos de sus edificios patrimoniales se hunden cada año y los costos de mantención y cuidado de las estructuras son altísimo.

Entonces, esa idea de que podemos construir en cualquier suelo es factible en teoría. Pero llevarlo a la práctica es algo muy discutible e ineficiente.

No me parece una buena recomendación, tampoco lo más inteligente ni lo más económico.

Vamos a decir entonces (yo lo voy a decir) que hay suelos buenos y suelos malos (aunque se enojen los expertos).

A modo general podemos decir que hay 2 grandes grupos de Suelos:

1. Los suelos granulares (Suelos buenos)

Son suelos compuestos por gravas y arenas.

Este material puede estar compuesto por partículas de piedras pequeñísimas (pero posibles de ver a simple vista) y también se encuentran piedras más grandes y bolones.

Este tipo de suelos es más firme y amplifica menos las ondas sísmicas. También son suelos muy resistentes frente a las cargas que deben soportar.

2. Los suelos finos (Suelos malos)

Este tipo de suelos se componen por las arcillas y limos, que son una partículas pequeñísimas (tipo polvo) que pese a tener buena cohesión, sufren grandes cambios al contacto con el agua.

Por esta razón, su resistencia dependen de la humedad a la que estén expuestas. Por eso no son lo mejores suelos para fundar los cimientos de una edificación.

Una variable muy importante a considerar (y que un estudio de suelo lo indica) es conocer si existen cuerpos de agua subterráneos y a qué profundidad.  

Los cuerpos de aguas subterráneos afectan y alteran el comportamiento de determinados tipos de suelos.

Lo más recomendable es construir sobre un suelo resistente que cumpla todas (o la mayoría) de las condiciones descritas de la siguiente tabla:

¿Para qué sirve un Estudio de Suelo?

Un estudio de suelo tiene una función muy práctica y te permitirá conocer:

  • La características físicas, químicas y mecánicas del suelo donde estás pensando construir tu casa.

  • Su composición  estratigráfica, es decir las capas o estratos de diferentes características que lo componen en profundidad.

  • Ubicación de cuerpos de agua (Napa Freáticas) si las hay.

  • La profundidad a la que deberás de hacer las fundaciones (Nivel de fundación)

  • Planificar el diseño, cálculo y dosificación de las fundaciones de tu casa.

A CONSIDERAR: A menudo, cuando los constructores no conocen las propiedades del suelo, se guían por lo que ha hecho el vecino respecto al tipo de fundaciones. Como consecuencia, se diseñan y construyen (en el mejor de los casos) cimentaciones más grandes de las que realmente se necesitan.

Dependiendo del tipo de suelo, el “ítem cimentaciones” puede llegar a ser un costo muy elevado de un proyecto.

Por tanto es recomendable conocer con exactitud qué tipo de suelo tienes y así hacer un cálculo preciso de las cimentaciones que se necesitarán.

Finalmente decir, que un estudio de suelo y un adecuado cálculo, diseño y construcción de las cimentaciones ayudarán a que tu casa no se desplome!

En los lugares donde son recurrentes los eventos sísmicos se deberá de diseñar y calcular "cimentaciones antisísmicas".

¿Cómo se hace un estudio de suelo?

Un Estudio de Suelo se caracteriza por tener 3 etapas claramente definidas:

  • Trabajo de Terreno.

  • Trabajo de Laboratorio.

  • Redacción del Informe Final.

1. Trabajo en el terreno.

En esta primera etapa es donde se inspecciona y toman las muestras de terreno, las que luego irán al laboratorio.

En esta etapa se utilizar, por lo general, las siguientes técnicas:

1.1. Calicata.

Consiste en realizar excavaciones de una profundidad pequeña o mediana en puntos elegidos del terreno.

La idea de una calicata es tener una visión directa del terreno, que generalmente nunca vemos, para su caracterización y análisis.

Usualmente para hacer una calicata se utiliza una pala o una retroexcavadora.

1.2. Penetrómetro.

Es un tipo de ensayo de penetración en el suelo.

Consisten en la introducción en el terreno de un elemento de penetración, generalmente de forma cónica, unido solidariamente a un varillaje.

La hinca se realiza por golpeo de una maza con un peso definido.

Contando el número de golpes que hay que darle a la varilla para que penetre 20 cm en el terreno, se obtiene lo que denomina la columna de golpeos, que no es más que cuántos golpes hace falta emplear para perforar 20 cm a medida que se desciende de nivel.

Esta técnica solo nos permite saber la resistencia del terreno a distintas profundidades, pero no nos da información acerca de su naturaleza.

1.3. Sondeos.

Eta técnica consisten en perforar el terreno con una sonda cilíndrica que va extrayendo la parte atrapada dentro del cilindro.

A medida que se sacan las muestras se van colocando por orden de profundidad en cajas de muestras.

El objetivo de este ensayo es determinar qué tipo de suelo haya a distintas profundidades y también detectar la presencia de agua (si la hay) y determinar el nivel freático del suelo.

2. Trabajo de laboratorio.

Una vez hecho el trabajo en terrenos, las muestras son llevadas al laboratorio para realizar los ensayo correspondientes.

Algunos tipos de ensayos básicos son:

2.1. Análisis químico

El objetivo de este ensayo es detectar a presencia de componentes químicos en el suelo.

Lo que se busca es la presencia de sulfatos, de cloro y el grado de acidez del suelo analizado, ya que estos elementos van a condicionar  las características de los hormigones a emplear en las cimentaciones.

2.2. Caracterización

Este ensayo busca determinar la granulometría del terreno.

Es decir el porcentaje de distintos tamaños de árido del terreno, la plasticidad, la densidad aparente y real y otras propiedades básicas de la composición del suelo.

2.3. Ensayos Mecánicos

Su objetivo es saber saber cuál es la capacidad resistente y la rigidez del material del suelo. 

Se trata del ensayo de compresión simple, el de corte directo y otros que nos indicarán cuáles son las propiedades mecánicas del suelo.

Suelen hacerse estos ensayos para materiales cohesivos -arcillas- y raramente para Suelos Granulares (Suelos Buenos).

3. Redacción del Informe Final

Este informe es el documento técnico final que tendrás que presentar a las autoridades competentes.

Usualmente está redactado y  firmado por profesionales autorizados como geólogos, ingenieros civiles, etc.

En este informe está toda toda la información recabada, los parámetros mas importantes y un diagnóstico acerca del comportamiento del terreno.

La parte más importante del “Informe Final” son las recomendaciones sobre qué tipo de fundación/cimentación es más conveniente realizar y a que profundidad.

Conclusiones

1. Si estás pensando comprar un terreno, es una buena idea conocer el estudio de suelo correspondiente. No te recomiendo comprar un terreno sin conocer antes las características del Suelo.

2. Si ya tienes un terreno, realizar un estudio de suelo te ayudará a ir tomando “buenas decisiones” sobre diseño de tu casa

3. Hacer un estudio de suelo te dará certeza sobre qué tipo de cimientos diseñar, te ahorrará costos en este ítem y te dará la tranquilidad de tener una casa segura.

4. Busca empresas serias y profesionales competentes y acreditados para que hagan el estudio de suelo.

5. Infórmate en el Departamento de obras del Municipio correspondiente sobre cuáles son los requisitos que debe de cumplir el estudio de suelo que debes realizar.

6. El costo de un Estudio de Suelo es una inversión y no un gasto. Vas a ahorrar mucho más dinero en las fundaciones de la casa si sabes exactamente las características del suelo.