CAPITULO 5

GEOTCNIA

5.1 General

5.1.1 Alcance del Captulo: Este captulo rige el diseo de los elementos geotcnicos que

pueden

estar vinculados a una edificacin. Estos son: cimientos superficiales, cimientos profundos,

estructuras de retn y excavaciones.

5.1.2 Definicin de Ingeniera Geotcnica: La Ingeniera Geotcnica es una componente

especializada de la Ingeniera Civil. Comprende la Mecnica de Suelos, la Mecnica de

Rocas y la

Ingeniera Geolgica. Como tal, rene bajo un solo trmino los principios de estas

disciplinas,

dedicadas al comportamiento de los materiales que forman la corteza terrestre.

5.1.3 Definicin de Profesional Idneo: Los aspectos de diseo tratados en este captulo

deben

ser implementados por un Profesional Idneo. Esto incluye Ingenieros Civiles y otros

Profesionales

vinculados a disciplinas afines, con amplia experiencia o estudios avanzados en el campo

de la

Ingeniera Geotcnica.

5.2 Exploracin de sitios

5.2.1 Objetivo: El objetivo de un programa de exploracin geotcnica, es definir las

condiciones

geolgicas del sitio bajo consideracin. Esto involucra determinar la distribucin de

materiales

geolgicos presentes, las propiedades fsicas de estos materiales y la presencia y

distribucin de

detalles geolgicos en dichos materiales.

5.2.2 Mtodo y Alcance: El mtodo de exploracin utilizado y su alcance, debe ajustarse a

las

necesidades del proyecto. Se deben elegir mtodos que permitan describir confiablemente

los

suelos y rocas encontrados en el sitio y las condiciones del agua subterrnea. Por lo tanto, el

uso de

perforaciones manuales no ser permitido. La exploracin debe anticipar las modalidades

de falla

posibles, de manera que su alcance y los mtodos utilizados, se planifiquen especficamente

para

que identifiquen aquellas caractersticas del sitio que puedan estar involucradas en los

mecanismos

de falla postulados.

5.2.3 Responsabilidad: El alcance de la investigacin la definir el Profesional Idneo

encargado

del proyecto. Solo debe concluir cuando la distribucin y caractersticas de los materiales

presentes

se conocen con suficiente precisin para permitir el diseo confiable de los elementos

geotcnicos

del proyecto.

5.2.4 Alcance Mnimo de la Investigacin: En el caso de que se utilicen solo

perforaciones para

la exploracin de un sitio, el siguiente clculo determina el nmero mnimo de

perforaciones a

realizarse.

N = G (A E+2)

donde:

N: nmero mnimo de perforaciones a realizarse

G: factor de complejidad geolgica (ver Cuadro 5.2.4.1)

A: rea de la estructura en miles de metros cuadrados

E: factor que depende del tipo de estructura (ver Cuadro 5.2.4.2)

Cuadro 5.2.4.1 Factor de Complejidad Geolgica

Condiciones Geolgicas G

Uniformes 0.7

Algo variables 1.0

Muy variables 1.3

NOTA:

El factor G tiene que corresponder a las condiciones

geolgicas encontradas al finalizar el estudio, por lo que

puede ser necesario reevaluar este parmetro durante la

ejecucin de la investigacin del sitio.

Cuadro 5.2.4.2 Factor de Caracterstica de la Estructura

Estructura E

De 1 2 plantas, galeras 1.5

De 3 a 9 plantas 3.0

De 10 a 19 plantas 4.0

De 20 plantas o mas 5.0

5.2.5 Profundidad de la Investigacin: La profundidad de las perforaciones se extender

hasta

penetrar un mnimo de 1.50 m en roca sana competente, excepto en los siguientes casos:

1. Cuando se pueda utilizar zapatas para columnas, paredes, o muros, las perforaciones

podrn

descontinuarse a una profundidad igual a dos veces el ancho menor de la zapata, a partir del

fondo de la misma. Sin embargo, al menos una perforacin deber extenderse hasta una

profundidad igual a cinco veces el ancho menor de la zapata, o hasta la roca (cualquiera que

sea menor).

2. Cuando se requiera usar pilotes de friccin, por encontrarse la roca competente a gran

profundidad, se podrn descontinuar las perforaciones a una profundidad de 120% del largo

estimado de los pilotes.

5.2.6 Propiedades de los Materiales Geolgicos: El diseo de los elementos geotcnicos

de una

edificacin, requiere la cuantificacin de las propiedades fsicas de los materiales geo

5.2.6.1 Descripcin de Suelos: La Figura 5.2.6.1 presenta el sistema de Clasificacin

Unificada de los suelos propuesta por Casagrande (12, 23, 26), que es la herramienta

fundamental para clasificar suelos. Sin embargo, el sistema fue desarrollado principalmente

para suelos de origen sedimentario, en reas de clima templado. Los suelos de origen

residual, que son comunes en reas de clima tropical, no siempre se prestan a una

descripcin

apropiada con este sistema.

En estos casos, a falta de un estndar apropiado, el Profesional Idneo encargado debe

decidir como mejor describir suelos residuales de una manera til y significativa (4, 28,

52).

5.2.6.2 Descripcin de Rocas: La descripcin de rocas y rocas meteorizadas debe consistir

de la litologa (tipo de roca), grado de meteorizacin, estructura geolgica principal

(estratos, fallas, etc.) y estructura geolgica secundaria (fracturas, grietas, espejos de falla o

"slickensides" y otras discontinuidades menores). Las referencias 24 y 66 presentan

descripciones detalladas de estos parmetros. La referencia 1 presenta formas prcticas para

describir macizos de roca. Los anlisis microscpicos de secciones delgadas pueden ser de

gran ayuda a estas descripciones. Los Cuadros 5.2.6.2.1, 5.2.6.2.2 y 5.2.6.2.3 resumen las

descripciones bsicas de la roca y el manto rocoso.

5.2.6.3 Propiedades ndice de los Suelos: Se conocen como propiedades ndice de los

suelos la densidad, porosidad, relacin de vacos, gravedad especifica, contenido de

humedad, limites de Atterberg y algunos otros parmetros descriptivos generales, similares

a

stos. Las referencias 22, 23, 24, 26, 39, 47, 51 y 54 presentan las definiciones de estas

propiedades y describen procedimientos para su determinacin.

5.2.6.4 Propiedades Ingenieriles de Suelos y Rocas: Se conocen como propiedades

ingenieriles de los suelos y rocas, la resistencia, la compresibilidad y la permeabilidad.

Estos parmetros pueden determinarse con pruebas de laboratorio, pruebas de campo

realizadas en-sitio, o mediante estimaciones y clculos basados en experiencias previas. El

Profesional Idneo encargado, deber decidir cual(es) recurso(s) utilizar en cada caso.

Requiere contar con el criterio Profesional para definir la aplicabilidad de cada una de estas

fuentes de informacin. Las referencias 22, 23, 24, 26, 38, 46, 47 y 53 presentan las

definiciones de estas propiedades y describen procedimientos para su determinacin.

5.2.6.5 Pruebas de Laboratorio y Campo Tpico: El Cuadro 5.2.6.5.1 presenta una lista

de

pruebas de laboratorio y campo tpicas en la Ingeniera Geotcnica, con su respectiva

normativa ASTM.

5.2.6.6 Valores Tpicos de Propiedades de Suelos y Rocas: La Cuadro 5.2.6.6.1 presenta

valores tpicos de varias propiedades para diversos tipos de suelos y rocas. Estos valores

pueden servir de gua preliminar hasta que el Profesional Idneo encargado los confirme, o

realice un programa de pruebas de campo y/o laboratorio, que a su discrecin proporcione

los parmetros requeridos.

5.2.6.7 Correlacin con Pruebas de Campo: La prueba de penetracin estndar (SPT),

que

es de uso generalizado en nuestro medio, a menudo proporciona guas para cuantificar

parmetros de resistencia y de rigidez de los suelos investigados. La Figura 5.2.6.7 (a)