Una verdad ineludible hasta el momento, es que todo lo que hemos llegado a construir y seguimos construyendo, debe apoyarse en el suelo. Siendo este, parte fundamental del sostén de cualquier estructura superficial: si el suelo cede por no ser capaz de soportar el peso, la estructura que está apoyada sobre él cederá de la misma forma. Afortunadamente hay formas de mejorar las características de resistencia de los suelos, así como la sujeción de las estructuras al mismo, pero debemos conocer muy bien el suelo donde nos apoyamos.
En la construcción actual, el suelo sigue siendo un elemento que se escapa del control del proyectista, del promotor, del ingeniero o del constructor; no se construye sobre el suelo que deseamos, se construye sobre el suelo que nos encontremos. Por el contrario, el proyectista, el promotor, el ingeniero o el constructor, sí que deben moldearse a las características del suelo para asegurarse que la misma cumpla con los parámetros mínimos de estabilidad y seguridad.
Esto nos indica lo importante que es el conocimiento profundo de las características del suelo sobre el cual se construirá, y por lo tanto, se habla de la capacidad del terreno. Toda la información necesaria para conocer la capacidad del terreno viene recogida en un informe geotécnico, fruto de un previo estudio de la mecánica de los suelos.
Estudios de mecánica de los suelos
Este tipo de estudios geotécnicos, más allá, de ser de obligatoria ejecución para obras civiles en casi todo el mundo, son una herramienta para identificar las diferentes características de un suelo que determinan su capacidad portante. Aún así los estudios que se realizan en cada obra pueden ser diferentes, y la cantidad y el tipo de muestras que se tomen y ensayos que se realicen, dependerá de las necesidades de cada estructura.
Podemos dividir los tipos de muestras y ensayos en 3 categorías:
- In-situ: Son aquellas que se realizan de manera directa sobre el terreno objeto del estudio. Se caracterizan por ser estudios rápidos, económicos y veloces, sacrificando un poco su precisión.
- En laboratorio: Consisten en muestras que son extraídas del terreno, y transportadas a laboratorios para su estudio. Son pruebas más costosas y complejas, pero que brindan mayor precisión y certeza.
- Auscultación: Son estudios de monitoreo en fase posterior a la construcción, y permiten hacer seguimiento al estado del terreno, para prevenir un cambio brusco de las capacidades del suelo.
Estos estudios brindan una cantidad muy variada de información mediante distintos tipos de pruebas, pero para conocer la capacidad de portante del terreno a tener en cuenta para el diseño de las cimentaciones de un futuro edificio, el dato más relevante es la Tensión Admisible.
Tensión Admisible
Este dato es tan importante, porque precisamente es el que cuantifica la capacidad portante o resistencia del terreno, o lo que es lo mismo, cuánta carga es capaz de soportar encima sin hundirse. Representa la tensión (Fuerza por unidad de superficie) que puede soportar el terreno a determinada profundidad, y su unidad de medida es normalmente kilogramos por centímetro cuadrado ( Kg/cm2).
Los valores de tensión admisible que se suelen encontrar en los suelos oscilan entre los 0,5 y 3 Kg/cm2 . Una tensión admisible baja indica un suelo problemático para la estabilidad de los cimientos, y por el contrario un valor cercano a los 3, o superior, indica un muy buen terreno para construir. Factores muy relevantes sobre el coste o la viabilidad de cualquier obra.
Aún así conocer solo el valor de la tensión admisible de un terreno puede no bastar según el caso; es por este motivo, que es un dato que suele venir acompañado por dos complementos que tienen la finalidad de dar más contexto a la información obtenida, y por lo tanto brindar un conocimiento más profundo sobre el suelo y su composición. Estos dos complementos son: El Coeficiente de Balasto y el Nivel del Firme.
Coeficiente de Balasto
Para entender el coeficiente de balasto, debemos conocer que la tensión admisible de un terreno, viene definida como el punto en el que “asiento” (deformación) de dicho terreno no supera a una pulgada, o 2.54 centímetros. El coeficiente de balasto mide la rigidez del terreno a través de la relación que hay entre la tensión admisible y el asiento que sufre dicho terreno.
Nivel del Firme
Se conoce como “Firme” al estrato donde se encuentra la tensión admisible necesaria para poder soportar las cargas correspondientes a la construcción, es decir, la profundidad donde podemos encontrar un estrato apto para sostener el edificio. No es lo mismo conseguir un estrato firme a 1 metro de profundidad que a 7 metros, esta diferencia afecta sensiblemente a la hora de escoger un tipo de cimentación u otra.
Importancia del conocimiento de los suelos
Partiendo del hecho de que un estudio geotécnico, visto desde un punto de vista meramente económico, representa una porción insignificante de los coste de la obra; resulta incomprensible poner en riesgo la integridad de la estructura y la seguridad de sus usuarios, por no hacer, o hacer a medias un estudio a profundidad que permita conocer verdaderamente las propiedades mecánicas del suelo donde vamos a construir.
Por otro lado, el desconocimiento a nivel de cálculo y diseño estructural es contrarrestado con coeficientes de seguridad más elevados, y por lo tanto, un sobredimensionamiento de los elementos estructurales, en este caso los cimientos. Lo que implica que un estudio geotécnico correctamente ejecutado sobre el terreno, brindará la información necesaria para diseñar una estructura ajustada a las necesidades de dicho terreno; ahorrando recursos económicos y materiales consumidos en una estructura sobredimensionada.
Así como la tensión admisible, otras características del suelo pueden afectar de forma considerable varios aspectos del diseño y la ejecución de una obra, lo que nos demuestra la importancia de la intervención de profesionales especializados en geotecnia y cimentaciones.
