Historia de la Geotecnia - Terzaghi y la Mecnica de Suelos

Retrato de Karl von Terzaghi

Dando continuidad a la serie de escritos que permiten profundizar el conocimiento del desarrollo de la Mecnica de Suelos, a continuacin se presenta un importante documento preparado por el profesor peruano de ingeniera civil, Jorge E. Alva Hurtado, Ph D, y publicado en mayo de 1996, que describe algunos interesantes detalles de la vida y obra de Karl Terzaghi.

Introduccin

Los profesionales en la construccin han sido conscientes desde hace muchos siglos que lascondiciones del terreno deban ser consideradas para que sus edificaciones no se asienten,inclinen o colapsen. La construccin antigua se realizaba en base a la experiencia deellos. Sin embargo no fue sino hasta 1776, cuando Charles Augustin de Coulomb introdujo sus teoras depresin de tierras, que se aplicaron los mtodos analticos. En 1871, Otto Mohr present unateora de falla para materiales idealmente plsticos, que en combinacin con el trabajo deCoulomb, produjo la expresin muy conocida de resistencia cortante de suelos,

= c + tg.

Crculo de Mohr-Coulomb

Recientemente, con el trabajo realizado por Terzaghi, la Mecnica de Suelos fue reconocidacomo una disciplina principal de la Ingeniera Civil.

Este trmino y el de GeologaAplicada a la Ingeniera, fueron introducidos en su libro pionero Erdbaumechanick aufBodenphysikalischer Grundlage publicado en 1925. El reconocimiento internacional deesta disciplina se logr con la Primera Conferencia Internacional de Mecnica de Suelos eIngeniera de Cimentaciones, llevada a cabo en la Universidad de Harvard en junio de1936. Esta conferencia, presidida por Terzaghi, fue organizada por el Profesor Casagrande.

Terzaghi (#46) en la 1a Conferencia IMSIF en 1936

Un hito principal en la Mecnica de Suelos fue la publicacin en 1943 del libroTheoretical Soil Mechanics de Terzaghi, el que hasta ahora permanece como unaimportante referencia. Este libro fue seguido por Soil Mechanics in Engineering Practicede K. Terzaghi y R.B. Peck en 1948 y por trabajos posteriores de otros investigadores.

La Mecnica de Rocas fue una disciplina desarrollada y practicada durante muchosaos por ingenieros y gelogos en la industria petrolera y minera. Esta no fue reconocidacomo parte de la Ingeniera Civil sino hasta 1960, en el Primer Congreso de la SociedadInternacional de Mecnica de Rocas en Lisboa.

El trmino Ingeniera Geotcnica fuelanzado con la revista Geotechnique en 1948 por la Institucin de Ingenieros Civiles deGran Bretaa, siendo utilizado el trmino desde entonces en Europa y Sudamrica. LaSociedad Americana de Ingenieros Civiles (ASCE) adopt el trmino de IngenieraGeotcnica en 1974 para una de sus Divisiones y su revista correspondiente de publicacinmensual. En la actualidad este ltimo trmino incluye la mecnica de suelos, ingeniera decimentaciones y mecnica de rocas, e implica una fuerte relacin con la geologa aplicada ala ingeniera.

El amplio espectro de las numerosas contribuciones de Karl Terzaghi a la mecnicade suelos, hoy denominada ingeniera geotcnica, es asombroso.

Muchas de dichascontribuciones permanecen como la base de muchos elementos de este arte - ciencia.Algunas de las contribuciones ms importantes son:

Principio de los esfuerzos efectivosy la teora de la consolidacin que datan de 1920, Concepto de mdulo de reaccin desubrasante en 1955. Desarroll criterios de diseo para el soporte de tneles enroca en base a una evaluacin emprica de la calidad de la roca en 1946 Primeros investigadores en reconocer el significado de la inestabilidad del fondo marino en1956. El nmero total de publicaciones del Profesor Terzaghi supera los 280, lo quedemuestra el amplio rango de sus intereses y contribuciones a la mecnica de suelos.

En esta ocasin presentar un resumen de la biografa de Terzaghi, la cual ha sidopublicada por su ms cercano colaborador, el Profesor Arthur Casagrande, tanto en el libroAniversario (1960) como en su artculo de la revista Geotechnique (1964) despus de lamuerte de Terzaghi.

Seguidamente describir brevemente las principales contribucionesde Terzaghi a la Ingeniera Civil, tal como han sido narradas por sus colaboradores yamigos en las distintas publicaciones revisadas.

Finalmente presentar el mensaje de KarlTerzaghi respecto a los requerimientos para la prctica de la mecnica de suelos aplicada ylo que debe ser un consultor en ingeniera geotcnica.

Vida y Logros de Terzaghi

Austria

Karl Terzaghi naci el 2 de octubre de 1883, en Praga, entonces provincia bohemiade Austria, donde su padre, Anton von Terzaghi, estaba temporalmente asignado comooficial del ejrcito. Se esperaba que Karl siguiera la carrera militar de sus antecesores, perocambi sus planes cuando descubri, a los 14 aos, que un pequeo defecto de visin leimpedira alistarse en el ejrcito austriaco.

Joven Terzaghi

Estudi, en cambio, ingeniera mecnica en laUniversidad Tcnica de Graz, gradundose en 1904. Como estudiante se dedic ms aasistir a cursos de geologa, astronoma y filosofa, que a los propios de su carrera.Habaya comenzado la bsqueda de algo que satisficiera su intensa curiosidad y su deseo deexplorar ms all de los lmites del conocimiento de su poca. Con todo, sus aos deestudiante fueron un perodo borrascoso.

Terzaghi a los 23 aos (1907)

Sin estrella que lo guiara ni mano firme quesostuviera el timn, estuvo al borde del naufragio. Es verdad que hubo miembros de laFacultad que reconocieron en la suya una mente bien dotada y potencialmente creadora,siendo uno de ellos Ferdinand Wittenbauer, Profesor de Mecnica, que tambin era poeta ydramaturgo. Se dice que l defendi a Terzaghi cuando la Facultad quera expulsarlo porexcesiva "libertad acadmica".

Portada del libro de F. Wittenbauer publicado en 1931

En dicha ocasin el Profesor Wittenbauer record a suscolegas que los tres estudiantes que hasta entonces haban sido expulsados de laUniversidad Tcnica de Graz haban llegado a ser hombres eminentes - uno de ellos, NicolaTesla.

Edificio principal de la Universidad Tecnolgica de Graz en Austria

Despus de graduarse, Terzaghi sirvi un ao en el ejrcito, durante el cual, en suabundante tiempo libre, tradujo al alemn la obra "Outline of Field Geology", de A. Geikie.Esa fue su primera publicacin, de una lista de ms de 280 publicaciones. En el VolumenAniversario de Terzaghi se incluye una bibliografa completa hasta 1960.

Portadadel libro de Archibald Geikie

Desde estudiante ya se haba dado cuenta que no le agradaba la ingenieramecnica. Por lo tanto, pasado su ao de servicio militar, regres a su "alma mater" paraotro ao de estudio, concentrndose sobre todo en geologa. A continuacin trabaj tresaos con una firma austraca de ingeniera y construcciones civiles, aprendiendo en ella, enuna serie de proyectos, el lado prctico de la profesin. En aquel entonces aceptgustosamente la oportunidad de encargarse de un levantamiento hidrogrfico y geolgicopara un proyecto hidroelctrico en las montaas Karst de Croacia, disfrutando con losextensos trabajos de campo. Al final de los dos aos que dur el trabajo escribi un muycompleto artculo sobre la morfologa y las aguas subterrneas en la regin de Karst, sededel proyecto, artculo que an hoy se considera como actualizado sobre la geologa delfenmeno krstico.

Paisaje Karst en Croacia

Durante la preparacin del artculo, un amigo le habl de las dificultades que habansurgido en la cimentacin de un edificio grande en San Petersburgo. Terzaghi se ofrecipara encargarse del proyecto, siendo aceptado su ofrecimiento y logrando controlar lapeligrosa situacin.

Durante este trabajo se le puso claramente de manifiesto el estadoaltamente insatisfactorio del arte de la ingeniera de cimentaciones. Consider este asuntocomo un reto a su imaginacin, por lo que decidi sacrificar sus ahorros y su tiempo paracompilar y correlacionar todos los conocimientos disponibles sobre cimentaciones, con laesperanza que ese trabajo permitiera un ataque racional para predecir el comportamientode los suelos en obras de tierra y cimentaciones.

Permaneci todava por un lapso corto enRusia, en una atmsfera muy atractiva en lo profesional, social y financiero; estimulado porlos problemas que observ en Rusia, prepar algunas valiosas contribuciones al diseo deconcreto armado, las cuales public luego en varios artculos y en un pequeo libro del quefue coautor con T. Pschl, usando parte del material de su tesis doctoral que present a laUniversidad Tcnica de Graz, recibiendo all, en 1912, el grado de Doctor en CienciasTcnicas. Pocas semanas despus estaba ya camino a los Estados Unidos.

Terzaghi tena la impresin que el mayor avance en obras de tierra se haba hechoen los Estados Unidos y que el U.S. Reclamation Service era en sto uno de losprecursores. En consecuencia, visit en Washington a F.H. Newell, que era el Director delServicio en esa poca, y le pidi informacin de donde se haban presentado problemasdifciles en ingeniera de obras de tierra.

Reparacin de la presa de Avalon (1905) de U.S. Reclamation Service

Permaneci en Washington lo suficiente paraestudiar la geologa de estos sitios, publicada por el U.S. Geological Survey, y procedidespus a visitar los sitios, uno tras otro. Para completar sus escasos fondos aceptabatrabajo de cualquier clase: ingeniero, supervisor de perforacin y hasta perforista. De estamanera lleg a conocer las arcillas blandas aluviales del delta del Mississippi, los suelos delas regiones semiridas del suroeste y oeste, y las arcillas de Oregon y Washington, que soncausa de inestabilidad de taludes; observando tambin con inters los nuevosprocedimientos de construccin de obras de tierra. Hacia el fin de 1913 regres a Austria,desanimado por haber fracasado en su objetivo, y mientras estaba estudiando la pequeacantidad de material til que haba obtenido, estall la primera guerra mundial.

Despus de participar brevemente en la lucha del frente Servio, pidi traslado a lafuerza area austraca que se estaba organizando entonces, permaneciendo en ella dos aoscomo comandante de la estacin de ensayos aeronuticos de Aspern, cerca de Viena, dondeestuvo asociado a Theodor von Karman y Richard von Mises. El tro se encontr de nuevoen los Estados Unidos muchos aos despus.En esa poca, el Profesor Philip Forchheimer, que haba sido maestro de Terzaghien la Universidad Tcnica de Graz, estaba ayudando al gobierno turco a reorganizar laenseanza de la ingeniera en Turqua. Necesitando un hombre competente y enrgico, ysin ni siquiera consultar a Terzaghi, pidi que lo nombraran Profesor de Ingeniera deCimentaciones en la Escuela Imperial de Ingeniera de Constantinopla (despus Estambul).

Imperial Engineering School of Constantinople

Mapa de Turqua

As comenz, a la edad de 33 aos, su estada de diez aos en Turqua durante la cual larama de mecnica de suelos fue concebida y fundada.En su tiempo libre comenz unacompilacin sistemtica de toda la literatura inglesa, alemana y francesa sobre ingeniera decimentaciones y obras de tierra para el perodo de 1860-1917, utilizando principalmente lasbibliotecas de Viena durante sus visitas a esa ciudad.

Biblioteca Nacional de Viena

Como consecuencia de este trabajo ydel que haba llevado a cabo en los Estados Unidos, concluy que era desesperanzador elintento de condensar los conocimientos empricos en un sistema apropiado, donde secareca de medios para describir claramente y medir cuantitativamente las propiedadesestructurales de la vasta gama de los suelos. Como esos medios no existan, era un intentointil tratar de encontrar relaciones entre las condiciones del subsuelo y el comportamientode las estructuras.

Una vez que afirm en su mente tal conclusin, no perdi ms tiempotratando de encontrar la clave mediante el estudio de conocimientos empricos, sino quecomenz a experimentar sistemticamente con suelos, empezando por arenas.

Con cajas detabaco y piezas diversas, usando instrumentos de medicin prestados, construy aparatoscon los que rpidamente obtuvo resultados significativos de ensayos de presin de tierras.

Lugar de nacimiento de la Mecnica de Suelos

Campus Actual de la Universidad Tcnica de Estambul

Al terminar la guerra, la Escuela Imperial despidi a los profesores de las nacionesderrotadas y Terzaghi acept una ctedra en el American Robert College de Estambul, hoyUniversidad de Bogazici, que haba visitado antes en varias ocasiones. A pesar de susabrumadoras obligaciones de docencia (principalmente materias de termodinmica y deingeniera mecnica), comenz inmediatamente a formar un laboratorio de suelos,utilizando materiales que rescataba del basurero del instituto.

Careciendo de fondos paraun extensmetro de precisin, invent uno, basado en el espaciamiento de los anillos deNewton que se forman cuando se comprime agua entre dos planchas de vidrio. La arcilla laobtena de las riberas del Bsforo. Noche tras noche trabaj con su equipo primitivo,descubriendo as la mecnica de la consolidacin de la arcilla y otros principiosimportantes que forman la base de la moderna mecnica de suelos.

En 1923 public laecuacin diferencial fundamental para el proceso de consolidacin, para la que tambinestableci su analoga matemtica con la transferencia del calor. A pesar de que esteartculo recibi poca atencin en esa poca, represent un hito alcanzado en el puntomedio de su vida. Segn sus propias palabras: "Los resultados de mis esfuerzos excedieronmis esperanzas". A partir de entonces,vioclaro el rumbo de su futura misin, la cualejerci con notable constancia hasta su muerte, cuarenta aos despus.

Equipos de Laboratorio de Terzaghi en Constantinopla

En 1924 present su teora de "consolidacin de arcillas" (para la cual tambinusaba el nombre de "teora de esfuerzos hidrodinmicos"), en el Primer CongresoInternacional de Mecnica Aplicada, en Delft, Holanda.La audiencia lo acogientusiastamente y despus de la sesin, Forchheimer estrech la mano a Terzaghi y le dijo:"Hoy ha nacido usted al mundo cientfico". El ao siguiente apareci su primer libro, unclsico de la mecnica de suelos, titulado "Erdbaumechanik auf bodenphysikalischerGrundlage".

Edicin autografiada por Karl Terzaghi

La publicacin de ese libro (en 1925) marca el comienzo de la Mecnica deSuelos. El libro llam la atencin de John R. Freeman, de Rhode Island, conocidoespecialista en hidrulica que se ocupaba entonces de divulgar en Estados Unidos losadelantos de los laboratorios hidrulicos europeos; Freeman sugiri al Profesor Charles M.Spofford, por esa poca jefe del departamento de ingeniera civil del Instituto Tecnolgicode Massachusetts, que invitara a Terzaghi como conferencista. Puesto que en esemomento los grandes y continuos asentamientos de los nuevos edificios del M.I.T. eranmotivo de preocupacin, la subsiguiente invitacin no fue toda motivada por el deseo defomentar la enseanza de esta nueva materia.

Edificio delCampus de M.I.T.que sufra asentamiento

Terzaghi lleg a M.I.T en el otoo de 1925, para iniciar su segunda estada en losEstados Unidos, que deba terminar en el otoo de 1929. Este perodo fue el de ms rpidoascenso de su carrera y de importancia vital en la aceptacin de la mecnica de suelos porel gremio de ingenieros.

En su pequea oficina de M.I.T. comenz inmediatamente apreparar el equipo para ensayos de suelos y fue all en mayo de 1926 que construy unaparato de consolidacin en miniatura. En este perodo conoce al Dr. Arthur Casagrande,un compatriota suyo y se inicia una estrecha relacin de amistad y de trabajo profesional.

Casagrande en 1978

En el verano de 1926 Casagrande trabaj como ayudante de Terzaghi en Washington ydesde diciembre como asistente de investigacin en M.I.T.A medida que aumentaba su reputacin como consultor, se busc su consejo enmuchos pases y l, para familiarizarse con los suelos tropicales, busc trabajos en AmricaCentral. Su curso de dos semestres de mecnica de suelos en M.I.T. atrajo muchosestudiantes y dio una norma para su enseanza, que fue gradualmente aceptada por otrasuniversidades.

A pesar de lo valioso que le fue este perodo en M.I.T. para su desarrolloprofesional, Terzaghi no pens entonces en establecerse en los Estados Unidospermanentemente. Cuando se le ofreci una ctedra de ingeniera civil en la UniversidadTcnica en Viena, le entusiasm la perspectiva de regresar a su patria, adems que dichoofrecimiento implicaba un reconocimiento eminente de sus realizaciones y de su estaturaprofesional. Terzaghi sugiri a su asistente Casagrande que tomara un permiso por seismeses y lo acompaara a Viena, para organizar un laboratorio de suelos y adiestrar a susnuevos ayudantes.

Terzaghi comenz a ensear en Viena en 1930 y pronto sus cursos y susinvestigaciones empezaron a atraer estudiantes e ingenieros de muchos pases, llegando sudepartamento a ser un centro renombrado de mecnica de suelos. Sus servicios tenantambin mucha demanda como conferencista y consultor en proyectos importantes en todaEuropa, Norte de Africa y Rusia. Dondequiera que iba despertaba un gran inters entre losingenieros locales por la mecnica de suelos. En 1935 permaneci tres meses comoconferencista en la Universidad Tcnica de Berln.

Laboratorio de Terzaghi en Viena (1935)

Harvard lo invit para participar en el primer semestre de 1936, e inmediatamentedespus actu all como Presidente de la Primera Conferencia Internacional de Mecnica deSuelos e Ingeniera de Cimentaciones, la que tuvo lugar en Pierce Hall. En esa ocasin sefund la Sociedad Internacional, y Terzaghi fue elegido su primer Presidente, puesto queocup hasta la Cuarta Conferencia Internacional de 1957, en Londres.

En la primavera de 1938, despus que Hitler ocup Austria, Terzaghi se establecicon su familia temporalmente en Francia, que le era conveniente para sus actividades deconsultor. El y su esposa consideraron establecerse permanentemente en los EstadosUnidos, informando a Casagrande que estara interesado en una ctedra a medio tiempo quele dejara suficiente libertad para sus otras actividades. Casagrande persuadi al decanoWestergaard de la Universidad de Harvard para que invitara a Terzaghi como conferencistay durante el segundo semestre de 1938-39 ense Geologa Aplicada a la Ingeniera porprimera vez en la Escuela de Postgrado de Ingeniera de Harvard. Durante la primavera de1939 cumpli su promesa de dar una serie de conferencias en el Imperial College deLondres, y ofreci adems la Conferencia James Forrest en la Institucin de IngenierosCiviles, siendo el segundo ingeniero no britnico en recibir tal honor (el primero fueMarconi) desde 1890, ao en que se cre la Conferencia. Sus conferencias en Londresestimularon mucho el crecimiento rpido de la mecnica de suelos en Inglaterra.

En la Universidad de Harvard, Terzaghi encontr un ambiente intelectual muy de suagrado, disfrutando de los contactos con colegas de otras facultades; para mencionar sloalgunos: Harold M. Westergaard, a quien haba conocido en Washington D.C. cuandoambos eran consultores del Bureau of Public Roads; su compatriota Richard von Mises;Lionel Marks, y Percy Bridgman, de Fsica. En el escritorio de su oficina, en el tercer pisode Pierce Hall (que ocup de 1938 a 1960, cuando su estado fsico lo oblig a trabajar en sucasa), escribi ms que en ninguna otra oficina que ocupara en su vida: dos libros, ms decien artculos y numerosos informes de su trabajo de consultora.

La Biblioteca GordonMcKay era su favorita, por tener su entrada vecina a su oficina, disfrutando de loseficientes servicios de sus bibliotecarios y de su habilidad para obtenerle libros de otrasbibliotecas. A pesar de ensear slo un cuarto de tiempo, estableci un segundo curso,"Mecnica de Suelos Aplicada", en el que adopt el mtodo de casos tomados liberalmentede su experiencia de consultor. Mantuvo su costumbre de dar conferencias en otrasuniversidades y sociedades profesionales en muchos de los pases que visitaba comoconsultor, y acept el nombramiento como conferencista e investigador sobre una base mspermanente en la Universidad de Illinois, y ms tarde tambin en M.I.T.

Edificio Pierce Hall en la Universidad de Harvard

En 1946, Harvard le di el ttulo de Profesor de la Prctica de la Ingeniera Civil,retirndose en 1956 con el calificativo de Profesor Emrito; a pesar de ello continudisertando sobre geologa aplicada a la ingeniera por varios aos ms. Sus cursos enHarvard, y sus otras actividades centradas en su oficina de Pierce Hall, contribuyeronpoderosamente a la esplndida reputacin que disfrut Harvard en Ingeniera Civil duranteese perodo.

Sus actividades de consultora se extendieron a muchas partes del mundo,ocupndose slo de asuntos que lucieran prometedores de obtener informacin valiosa. Lalista de los proyectos en que intervino incluye grandes presas de tierra, estabilizacin detaludes, cimentaciones para edificios y puentes, problemas especiales surgidos dedificultades de construccin o accidentes, tneles en tierra y en roca dura, ferrocarrilessubterrneos y problemas de cimentaciones de muelles. En 1954 fue nombrado Presidentede la Junta Consultora para la Presa Alta de Assun, en Egipto, pero renunci a la Junta en1959, cuando la Unin Sovitica se encarg del diseo y de la construccin, cambiando elproyecto que se haba preparado bajo su direccin.

Los logros de Terzaghi fueron producto de muchas y relevantes caractersticaspersonales; a su visin integral, su brillante mente analtica, y la insaciable curiosidadindispensable a un gran fsico, uni dotes y aficin para la observacin paciente ycuidadosa de la naturaleza, indispensables al gelogo competente. A una extraordinariacapacidad de actividad mental, que desafiaba el cansancio en largas horas de trabajo, unidaa un envidiable poder de concentracin y gran habilidad para rechazar asuntos queinterfirieran con su inters principal (pero siempre con gentileza que rara vez producaresentimientos), se debe el enorme volumen de trabajo que produjo en su vida. Suesplndida memoria fue de gran ayuda para compendiar y retener la gran cantidad de datosgeolgicos y de observacin que siempre se acumulan en proyectos grandes de obras detierra y cimentaciones, teniendo adems la capacidad de reconocer rpidamente loselementos esenciales en la masa de datos.

Para su muy desarrollado talento literario, escribir era una actividad fcil yplacentera. Cuando alguien, a la terminacin de una investigacin larga y complicada,compadeci a Terzaghi por tener por delante "la parte ms difcil del trabajo", es decir, lapreparacin del informe, Terzaghi contest: "Pero si sa es la mejor parte!". El cuadro queest indeleblemente impreso en la memoria del Profesor Casagrande, es el de Terzaghisentado en su escritorio, escribiendo por horas, con slo pausas ocasionales para ordenarsus pensamientos y para reponer, por medio de un buen cigarro, la cortina de humo en quehabitualmente se envolva. Tena tambin facilidad para el dibujo, que usabaventajosamente en las muchas figuras que ilustran sus informes y artculos.

Hasta edad avanzada goz de vigor fsico y magnfica salud. Gelogos jvenes,acostumbrados al campo, difcilmente lo podan seguir en las montaas a la edad de 70aos, y hasta los 75 mantuvo un tren de trabajo y de viajes que hubiera agotado a muchoshombres de menor edad. Estaba dotado de una voz clida y resonante, que alcanzaba confacilidad los rincones ms remotos de auditorios grandes. Hasta sus ltimos aos dictconferencias que duraban bastante ms de una hora, sin hacer uso de notas, y tanto susdisertaciones como su conversacin estaban salpicadas de un humor fresco y a veces deagudezas mordaces. As mantena fascinada a su audiencia, an cuando describa detallestediosos; en cualquier reunin social su personalidad magntica y su brillante verbo lohacan rpidamente el centro de atraccin.

Aliment de joven el deseo de hacerse explorador, deseo que siempre se mantuvolatente. En sus extensos viajes aprovechaba siempre las oportunidades de apartarse de laruta especfica de su trabajo; por ejemplo: excursiones a las selvas de Guatemala y Panam,las ruinas mayas de Yucatn, montaismo en los Montes Garibaldi, en la ColumbiaBritnica. Tales excursiones le proporcionaban material para sus afamadas charlas no profesionales,que ilustraba con sus propias transparencias a colores.

Posea otras cualidades personales que fueron esenciales para su gran xito comoconsultor, particularmente aceptacin de la responsabilidad, autoridad, valor para imponersoluciones nuevas y una notable habilidad para diagnosticar relaciones y causas ocultas.Esta ltima cualidad se basaba no slo en su intuicin y juicio excelentes, sino tambin enun cuidadoso anlisis de cada detalle de informacin. A veces detalles aparentementetriviales le proporcionaban pistas valiosas, que l prosegua con programas bien pensadosde exploracin y observacin adicionales.

En su biografa en el Volumen Aniversario, el Profesor Casagrande (1960) describelas contribuciones ms importantes de Terzaghi hasta sus 75 aos; en sus ltimos cincoaos de vida se ocup especialmente de los siguientes tres grupos de temas, que se reflejanen sus publicaciones ltimas (Casagrande, 1964):

1. El primer grupo contiene una descripcin detallada de problemas de mecnica desuelos y su solucin, en conexin con proyectos de grandes presas de tierra en losque actu como consultor principal. Estos artculos documentan su creencia quelas lagunas existentes, tanto en mecnica de suelos como de rocas, slo pueden sereliminadas en base a observaciones e investigaciones de campo completas ypacientes, antes que por medios tericos y de laboratorio.2. El segundo grupo comprende artculos dedicados a "la mecnica de suelos enaccin". En su amplsima experiencia de mecnica de suelos, Terzaghi tuvooportunidad de observar los muchos tropiezos que acechan al consultor de suelos,siendo el principal el de no drsele la oportunidad para verificar personalmente sushiptesis de diseo con las condiciones expuestas durante la ejecucin del trabajo.Insista que un consultor "...se ver convertido en el primer chivo expiatorio...", ancuando los proyectistas hayan ignorado por completo sus recomendaciones. Otrafuente de dificultades es la dependencia en la teora sin una experiencia prcticaadecuada. Terzaghi adquiri en sus primeros aos de ejercicio aversin a la teoraque no estaba complementada por experiencia prctica. Terzaghi indic que lospeores enemigos de la mecnica de suelos no seran los que negaban la validez desus principios bsicos, porque sos a su tiempo moriran; el peor dao ocurriracuando los tericos puros descubrieran la mecnica de suelos, porque la actividadde esos hombres podra socavar su propio objetivo.3. El tercer grupo se refiere a la mecnica de rocas. A sus visitantes de los ltimosaos expres su temor que la excesiva tendencia a la teora y la poca atencin a larealidad de las observaciones de campo, podan retardar seriamente el avance de lamecnica de rocas.

As, en sus ltimos aos, Terzaghi us su energa y su visin en tratar de proteger alas jvenes generaciones de ingenieros de suelos de las acechanzas que enfrentaban, y deguiarlos sabiamente. En ningn momento trat, como creen algunos, de desanimarlos en eluso de la teora o en sus esfuerzos por desarrollarla, ni tampoco trat de disuadir alingeniero joven de ejercer la mecnica de suelos, como algunos han credo interpretar ensus opiniones. El, que cre la mecnica de suelos, y que retuvo en este campo unapreeminencia indiscutida, trat hasta el fin de su vida de compartir su sabidura conaquellos que quisieran escucharle.

Los eminentes logros de Terzaghi se reflejan en nueve doctorados "honoris causa" yen los muchos galardones y premios de sociedades cientficas y de ingeniera. Fue el nicoingeniero que recibi cuatro veces la medalla Norman, el ms alto honor de la SociedadAmericana de Ingenieros Civiles (ASCE), en 1930, 1943, 1946 y 1955. Fue tambinmiembro honorario de esa sociedad y de otras en muchos pases. En 1960, la ASCEanunci la creacin del Premio Karl Terzaghi, con un fondo inicial de $20,000, contribuidopor miembros de la Sociedad; un recordatorio digno del gran hombre. El apreciprofundamente todos los honores y disfrut con el gran nmero de felicitaciones de todaspartes del mundo en su octogsimo cumpleaos; pero su mayor satisfaccin fue asistir envida a la completa y entusiasta aceptacin universal de la mecnica de suelos.

Terzaghi recibiendo uno de sus 9 doctorados 'honoris causa'

El Profesor Casagrande (1964), acerca de la trayectoria vital de Terzaghi, encuentraque es similar a la de muchos grandes hombres que dejaron su huella en el tiempo,incluyendo a Goethe, que la describi en trmino simblicos en el drama de Fausto. Dejoven, Terzaghi pas por un perodo turbulento e infeliz, atormentado por la interrogacindel significado de la vida; momentos de disipacin se alternaban con remordimiento yabatimiento. Este perodo se refleja patticamente en los ensayos inditos escritos en esapoca y en las notas de su diario. Al trmino de sus estudios se di con entusiasmo a susprimeros trabajos de ingeniero, que combin frecuentemente con investigacionesgeolgicas, pero siempre buscaba incansablemente empresas ms dignas de esfuerzo. Asse encontr un enorme vaco en la Ingeniera Civil, que era un desafo a su imaginacin.

Ruth Terzaghi y sus hijos durante una visita a la Biblioteca Terzaghi en Noruega (1958)

Sus primeros esfuerzos en ese territorio incgnito consistieron en aos de viajes y bsquedaen bibliotecas, que le sirvieron, sin l saberlo, para encontrar la va verdadera, seguidos porseis aos de agotadora labor precursora y de sacrificios, en los que sent los principiosbsicos de la mecnica de suelos. A la mitad de su vida, a los cuarenta aos de edad, vioque haba triunfado; desaparecieron sus frecuentes conflictos internos y la segunda mitadde su vida fructific en una prodigiosa actividad productiva. Gracias a su genio, su energay sus infatigables esfuerzos, la mecnica de suelos es hoy da una parte vital del currculumde ingeniera, y no se emprende ningn proyecto importante de obras de tierra ocimentacin sin hacer uso sustancial de la ciencia creada por Terzaghi.

Karl Terzaghi falleci el 25 de octubre de 1963 en Winchester, Massachusetts, y laingeniera perdi una de sus eminentes y pintorescas personalidades. En el prefacio delVolumen Aniversario de 1960, titulado "From Theory To Practice in Soil Mechanics", los editores L. Bjerrum (Noruega), A.W. Skempton (GranBretaa), R.B. Peck y A. Casagrande (Estados Unidos) dicen: Pocos hombres han ejercidoen sus profesiones durante su vida una influencia comparable a la de Karl Terzaghi en laIngeniera Civil y la Geologa Aplicada a la Ingeniera. Sin embargo, sus trabajos y susescritos son tan diversos, han cubierto tan largo perodo y se originaron en tantos pases,que an sus ms ntimos allegados no tienen todava una idea completa de la amplitud de sucarrera.

Principales Contribuciones de Terzaghi

Una de las principales contribuciones de Terzaghi a la Ingeniera Civil es eldesarrollo del Principio de Esfuerzos Efectivos, que en sus propios trminos dice(Skempton, 1960):

Los esfuerzos en cualquier punto de una seccin de una masa de suelo puedencalcularse de los esfuerzos principales totales 1, 2 y 3 que actan en ese punto. Si losvacos del suelo estn llenos de agua con un esfuerzo u, los esfuerzos totales principalesconsisten de dos partes. Una parte, u, acta en el agua y en el slido en todas direccionescon igual intensidad. Se denomina presin de poros. La diferencia 1' = 1-u; 2' = 2-u; y3' =3-u; representa un exceso sobre la presin de poros y ocurre exclusivamente en lafase slida.

Esta fraccin de los esfuerzos totales principales, ser llamada esfuerzos efectivosprincipales... Un cambio en la presin de poros no produce cambio de volumen yprcticamente no influencia los esfuerzos en la falla... Los materiales porosos (arena, arcillay concreto) reaccionan a un cambio en u como si fueran incompresibles y como si sufriccin fuera igual a cero. Todos los efectos medibles de un cambio de esfuerzo, talescomo compresin, distorsin y un cambio de resistencia cortante son exclusivamentedebidos a cambios en los esfuerzos efectivos 1',2' y 3'.

Por lo tanto, cualquierinvestigacin en la estabilidad de un cuerpo saturado de suelos requiere el conocimiento detanto el esfuerzo total como la presin de poros.

El Principio de Esfuerzos Efectivos es de fundamental importancia en el desarrollode la mecnica de suelos. En 1923, fecha en que Terzaghi utiliz la ecuacin ' = -u , seconsidera el inicio de la Mecnica de Suelos.

Otra contribucin importante de Terzaghi fue su ejemplo de vida, con unentusiasmo incesante para enfrentar nuevos desafos como un INGENIERO de decisionesprcticas para PROBLEMAS DE IMPORTANCIA.

Adems, Terzaghi propuso desarrollarun ciclo de experiencia formado por ajustes sucesivos de prediccin, prescripcin, diseo yfuncionamiento de las obras. Para continuar con el desarrollo de la mecnica de suelos eingeniera de cimentaciones, Terzaghi propuso el mtodo de observacin de casosestudiados donde existiera una buena instrumentacin para evaluar y analizar los resultadosde las mediciones. Estos conceptos fueron desarrollados posteriormente por R.B. Peck(1969) en su Mtodo de Observaciones; A. Casagrande (1964) en su Riesgo Calculado yT.W. Lambe (1972) en su Proyecto Integrado. Estos mtodos fueron presentados endistintas Conferencias en Honor a Rankine y Terzaghi.

Mensaje a los Ingenieros Geotcnicos

Terzaghi (1958) indica que un Consultor es una persona que supuestamente sabems que su cliente sobre una determinada materia.

Cuando un Consultor adquiere unareputacin y descubre que sus servicios estn en demanda, su carrera futura depender delo que desea conseguir en la vida: si desea adquirir prestigio y dinero, deber establecer unaorganizacin de ingeniera y luego convertirse en su esclavo. Sus ingresos aumentarn perotambin sus preocupaciones. Ser un ejecutivo y hombre de negocios, con condiciones paraadquirir lceras en el estmago. Por otro lado, si decide practicar el arte de la ingeniera,desistir de establecer una organizacin y se concentrar en ampliar sus conocimientos enel campo de su eleccin. Para lograr lo anterior deber utilizar por lo menos la mitad de sutiempo en investigacin y evaluacin de sus observaciones de campo. De esta manera sucapacidad econmica ser limitada, pero tendr menos preocupaciones y mayor libertad deaccin. Terzaghi admite que su opcin en la vida fue la segunda.

Terzaghi (1958) concluye que en base a los riesgos involucrados en la falta decontacto entre los departamentos de diseo y construccin en las grandes obras de tierra,las organizaciones serias deben incluir un departamento de mecnica de suelos. Durante eldiseo ese departamento supervisa los sondajes y ejecuta los ensayos de laboratorio.

Durante la construccin verifica los materiales encontrados y supervisa la compactacin,adaptndola a los cambios de materiales. Tambin compara lo encontrado con lo supuesto yrealiza las modificaciones pertinentes.

Si la organizacin de ingeniera contrata un Consultor y sta tiene un departamentode mecnica de suelos que mantiene un buen contacto con el departamento de diseo y laobra, las relaciones entre el Consultor y el Cliente sern sin fricciones y satisfactorias.

ElConsultor podr rendir el mximo servicio con el mnimo de tiempo necesario, puesto queel departamento de mecnica de suelos lo mantendr informado sobre lo asumido en eldiseo y lo encontrado en la construccin.

Por otro lado, en la mayora de organizacionesde ingeniera el diseo y la supervisin de la construccin permanecen divorciados, aunquecon un camuflaje de un pequeo laboratorio de suelos que proporciona solamente datosbsicos para el diseo. Si se invita a un Consultor a participar en la etapa de diseo, stedebe tener cuidado. Deber desistir de participar si es que la asignacin no significa uncontacto activo con el proyecto hasta el final de la construccin y puede inspeccionar lostrabajos cuando considere conveniente. Debe recibir informes detallados semanalmente,preparados por un ingeniero de suelos competente, que permanezca todo el tiempo en laobra.

En segundo lugar el Consultor debe averiguar si la inspeccin de obra funciona, encaso contrario debe renunciar, dejando en claro las razones de su renuncia.

En su artculo Mecnica de Suelos en Accin, K. Terzaghi (1959) indica que: elautor nunca ha fallado en sealar en los prefacios de sus libros en mecnica de suelos, quesus contenidos debern utilizarse solamente como guas para un juicio ingenieril. Ellos nopueden utilizarse satisfactoriamente a menos y hasta que el lector haya adquirido capacidadde juicio, y esta capacidad tan solo puede obtenerse en aos de contacto con lascondiciones de campo.

Terzaghi present las calificaciones necesarias para la aplicacin de la mecnica desuelos de forma satisfactoria:

1. Adecuado conocimiento de fundamentos2. Conocimiento adquirido por experiencia3. Sentido comn4. Apropiada observacin5. Iniciativa6. Imaginacin

El Prof. Casagrande (1959) complement las recomendaciones propuestas porTerzaghi, con el objeto de animar a los ingenieros jvenes a desarrollar una posicincorrecta frente a esta materia.El ingeniero joven que quiere alcanzar un alto nivel de realizacin en su profesin,debe aprender a comprender que su educacin formal, an a nivel de postgrado, no puedeinculcarle juicio ingenieril. Este juicio es una combinacin de aos de experiencia y sentidocomn innato; sin embargo, el proceso puede acelerarse si se busca la oportunidad dedesarrollar experiencia, particularmente trabajando en una variedad de problemas difcilesen mecnica de suelos aplicada, bajo la gua de ingenieros de suelos que hayan adquiridouna madurez de juicio. En este sentido el desarrollo de un ingeniero de suelos tiene un granparecido con el desarrollo profesional de un cirujano. Por supuesto que en cada profesinexisten personas que han alcanzado la cima solas por su propio esfuerzo, pero ste es uncamino ms lento y menos seguro.

La siguiente lista presenta los requisitos que un ingeniero de suelos debe cumplirpara asegurar una aplicacin confiable de la mecnica de suelos a los problemas difciles deobras de tierra y cimentaciones.

Debe tener:

1. Buen conocimiento de la teora (mecnica de suelos +geologa aplicada a la ingeniera)2. Buen juicio (sentido comn + experiencia).3. Conocimiento profundo de propiedades y mtodos deexploracin, muestreo y ensayos de suelos.

Debe hacer:

1. Insistir en exploracin, muestreo y ensayos confiables. Si elproyecto se localiza en reas no conocidas para l, deberevisar la informacin sobre geologa local existente.2. Introducir todas las cantidades en el anlisis en trminos derangos posibles y obtener los resultados en los mismostrminos.3. Insistir en una evaluacincontinuade toda la informacinque est disponible durante la construccin.

Los tres primeros requisitos se aplican a todas las ramas de la ingeniera. Sinembargo, la relativa importancia de los mismos entre s es distinta entre las especialidades.

Un ingeniero de suelos con un excelente comando de la teora, pero sin experiencia einadecuado conocimiento de los suelos en estudio, puede entrar fcilmente en dificultades.

Se presenta a continuacin lo que el ingeniero de suelos debe hacer:

Debe insistir en la ejecucin de programas de exploracin y ensayos confiables. Esdifcil verificar personalmente que todo se haya realizado conforme a lo especificado; sinembargo el ingeniero de suelos no debe olvidar las serias consecuencias que se producirnsi los programas no han sido satisfactorios.

En contraste con otras ramas de la ingeniera, como la de estructuras, el ingenierode suelos debe tratar de evaluar cada cantidad en trminos de rango posible, analizar elcaso utilizando esos rangos para producir resultados en los mismos trminos y no ennmeros nicos. El futuro ingeniero de suelos, desde su formacin, debe ser consciente deesta importante diferencia entre la ingeniera estructural y la ingeniera de suelos, debiendoser entrenado desde el principio en el hbito de apreciar realsticamente los posibles rangosde todas las cantidades que entran en la solucin de un problema particular.

El ltimo requisito enfatiza en la necesidad de mantener una vigilancia constantedurante la construccin para obtener nueva informacin de las condiciones del subsuelo,que permitan una eventual revalidacin y modificacin del diseo. El grado de nfasis eneste requisito depende principalmente de la geologa local. Como fuera indicado porTerzaghi, el ingeniero de suelos tiene grandes obstculos en sus esfuerzos para estar encontacto con la fase de construccin, debido al divorcio que existe entre el diseo y laconstruccin de las obras.

En relacin a la necesidad de ejecutar anlisis matemticos exactos en la mecnicade suelos, Terzaghi indic en el prefacio de uno de sus libros si una prediccin no puedehacerse por mtodos simples, sta definitivamente no puede hacerse. Una manera muyreveladora acerca del juicio ingenieril de un ingeniero de suelos es la manera como usa lasmatemticas en la mecnica de suelos aplicada. Si utiliza clculos refinados que van masall de lo garantizado cuando se considera las variaciones en las condiciones de los suelosdel proyecto y si utiliza constantes nicas con tres decimales en vez de rangos realistas, elingeniero de suelos demuestra que todava no ha desarrollado el juicio ingenieril que esprerequisito para un manejo satisfactorio de problemas difciles en obras de tierra ycimentaciones.

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