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Amigos, recibimos esta pregunta con mucha frecuencia en la consultora para la que trabajo.
Desde luego que estamos hablando de la contribución de un relleno controlado, de suficiente espesor como para que importe, en la capacidad de carga de una fundación. También, estamos hablando de una fundación superficial, zapata o losa.
Virtualmente en cualquier plano de construcción que involucre preparación de terreno, aparecerá una leyenda que reza: "Compacte el suelo al (x)% del ensayo Proctor Modificado"; siendo el rango usual para ese cierto grado de compactación 95-100.
Sabido esto, volvemos a la pregunta: ¿Cómo se relaciona el ensayo Proctor con la capacidad de carga de una fundación?
Pues yo digo que se relaciona mucho. Por un lado, el ensayo Proctor es la referencia universal para la compactación de suelos mixtos, es decir, que son granulares y cohesivos a la vez. Ya sabemos que para los limpios granulales se usa la Mesa Vibratoria, mientras que para los puramente cohesivos, el ensayo Mini Harvard.
Fijar un determinado grado de compactación con respecto a la Densidad Máxima Seca o, como se debe decir correctamente, Peso Unitario Máximo Seco, del ensayo Proctor (usualmente Modificado) es una práctica de especificación muy común y ventajosa. Lo que hay que cuidar es relacionar este grado mínimo de compactación con la resistencia deseada del suelo para obtener la capacidad de carga requerida.
Conviene a este punto definir capacidad de carga pues se presta mucho a confusión. Regularmente se confunde la capacidad de carga de un sistema suelo-cimentación con la resistencia del suelo. Entendemos que esto viene de los softwares estructurales que requieren de algún parámetro de resistencia del suelo para el cálculo de la estructura. De modo que, una cosa es la resistencia del suelo y otra es la capacidad de carga del sistema suelo-cimentación.
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La resistencia del suelo es una propiedad que medimos, por ejemplo, en laboratorio con ensayos como: compresión simple, corte simple, corte directo, triaxial, y depende del suelo y de las condiciones del ensayo. Mientras que la capacidad de carga del sistema suelo-cimentación es la carga última que puede soportar un sistema de fundación dentro del suelo, y depende no solo del suelo y las condiciones externas, sino también de la geometría de la fundación. La capacidad de carga es usualmente presentada con su valor admisible, que surge de dividir la capacidad de carga última por el factor de seguridad seleccionado. Generalmente hay dos criterios para establecer la capacidad de carga del sistema suelo-cimentación, a saber: a) el criterio de resistencia, y b) el criterio de asentamiento tolerable. Se decide por el valor más pequeño que resulte entre ambos.
Para la estimación de la capacidad de carga del sistema suelo-cimentación se pueden utilizar desde formulaciones cerradas como las de Terzaghi, Meherhoff, o bien soluciones con el método de elementos finitos. En cualquier caso, la resistencia del suelo compactado en el relleno que sirve de fundación o asiento a la estructura pesará de forma muy importante en el resultado final. Sabiendo esto, es crucial estudiar y establecer la relación entre el grado de compactación y la resistencia del suelo compactado, con el fin de establecer y especificar un grado mínimo de compactación que garantice la resistencia requerida.
A continuación te damos algunos consejos para realizar esto y evitar errores que podrían salir muy costosos:
1. Asegúrate de hacer el diseño del suelo compactado. Para realizarlo necesitas obtener una curva de diseño.
3. Atención con prefijar el rango de grado de compactación mínima; podrías estar perdiendo mucho dinero y tiempo.
4. No te dejes guiar solo por la clasificación del suelo.
6. Estas son tres formas de diseñar un suelo compactado.
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Finalmente, recuerda: no existe ninguna emergencia que justifique no estudiar la relación entre la resistencia y el grado de compactación del suelo en un relleno. No te dejes presionar porque el remedio podría ser peor que la enfermedad.
Confiamos en que esta información será de utilidad,
Nos leemos,
Freddy J. Sánchez-Leal, IC, MI (UNAM)
Consultor geotécnico y de geomateriales para carreteras.
Director de la Academia Geotechtips.
sanchez-leal@geotechtips.com
Twitter: @saintloyal
LinkedIn: ramcodesceo
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