UNIVERSIDAD LAICA “ELOY ALFARO” DE MANABÍ FACULTAD DE INGENIERÍA CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
MECANÍCA DE LOS SUELOS I TEMA: CONSECUENCIAS DE UN MAL ESTUDIO DE SUELO – EJEMPLOS EJEMPLOS
DOCENTE: ING. OLEAS ESCALANTE MARCELO FABIAN
INTEGRANTES: ZAMBRANO VELAZQUES DIEGO RIVERA GOMEZ MARCO POLIT MEJIA TEDDY MIELES VERNAZA EGDA NOVELLE RENDON RENDON ANDRES JEANPIERRE JEANPIERRE ZAMBRANO BRAVO NOBEL
FECHA: 30/10/17
III SEMESTRE – ULEAM ULEAM 2017 MANTA – MANABI MANABI – ECUADOR ECUADOR
1. INTRODUCCIÓN La importancia de los estudios de la Mecánica de Suelos radica en el hecho de que si se sobrepasan los límites de la capacidad resistente del suelo o si, aún sin llegar a ellos, las deformaciones son considerables, se pueden producir esfuerzos secundarios en los miembros estructurales, quizás no tomados en consideración en el diseño, produciendo a su vez deformaciones importantes, fisuras, grietas, alabeo o desplomos que pueden producir, en casos extremos, el colapso de la obra o su inutilización y abandono. En su trabajo práctico el ingeniero civil atiende problemas diversos y complejos planteados por el suelo. Prácticamente todas las estructuras de ingeniería civil como edificios, puentes, carreteras, túneles, muros, torres, canales o presas, deben cimentarse sobre la superficie de la tierra o dentro de ella. Para que una estructura se comporte satisfactoriamente debe estar dotada de una cimentación adecuada. Si la capacidad del suelo se ve minimizada en relación a la aplicación de fuerzas, es probable que el mismo se deforme y que tenga como consecuencia que se generen algunos acontecimientos secundarios no determinados durante la fase del diseño del proyecto. Estas deformaciones secundarias pueden traer como consecuencia la proliferación de grietas, fisuras, y en los casos verdaderamente extremos, hasta el colapso de toda la obra. Siempre hay que observar detenidamente mediante un estudio pertinente tanto las condiciones del suelo como la del cimiento que trabaja como un medio de contacto entre el suelo y la estructura. Una diferencia muy palpable entre dos materiales distintos es la que existe entre la roca y el suelo, a pesar de su definición en la parte natural de la corteza terrestre.
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2. OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL
Reconocer las consecuencias que se producirán por un mal estudio de suelo en cualquier obra civil.
OBJETIVOS ESPECIFICOS
Identificar que obras civiles han sido acto de un mal estudio de suelo.
Utilizar diversos métodos de análisis para identificar los fallos.
Aprender cómo solucionar los errores por un mal estudio de suelo.
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3. MARCO TEORICO El estudio de suelos permite conocer las propiedades físicas y mecánicas del suelo, y su composición estratigráfica, es decir las capas o estratos de diferentes características que lo componen en profundidad, y por cierta ubicación de napas de agua (freáticas), si las hubiere. La falta de un estudio de suelos podría hacer colapsar a un edificio o vivienda. En toda obra de arquitectura o ingeniería moderna, ya sea viviendas o edificios, es necesaria e imprescindible la realización de un estudio de suelos. El Estudio de Mecánica de Suelos, es un documento suscrito por un especialista reconocido y acreditado en mecánica de suelos, a través del cual determina la resistencia del terreno sobre el que se desplantan las edificaciones, mismo que sirve de base para determinar el tipo de cimentación a usar. El Estudio de Suelos o Estudio Geotécnico es parte de la Mecánica de Suelos.
Importancia del Estudio de Suelos. La importancia del estudio de suelos depende del tipo de proyecto que vas a realizar y de la magnitud de este; con los resultados que te arroje el estudio de suelos puedes tomar decisiones del tipo de cimentación a utilizar y hasta que profundidad debes de cimentar; dependiendo del tipo de suelo es la capacidad de soporte del suelo (resistencia del suelo) y eso se puede determinar únicamente con el estudio de suelos. Depende del estudio de suelos, determinaras cuanto vas a gastar o cuanto vas a ahorrar en cimentación; ya que muchos proyectos en los que no se hace estudio de suelos, resulta que cuando están ya construidos se dan cuenta que tienen hundimientos y eso carrea más costos, ya que se debe degastar mucho en reparar o tratar de estabilizar el terreno y todo por “ahorrarse unos centavos”
y no hacer el estudio de suelo.
Cuando se trata de edificios, con el estudio de suelos determinas la capacidad máxima de carga que acepta el terreno y si es suficiente por la sobrecarga del edificio.
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Por otra parte el uso de la tecnología moderna y actualizada ha fijado como primera exigencia en las normas que rigen la construcción en las distintas municipalidades, la realización de estudios de suelos. El argumento de que mi vecino construyó de esta o aquella manera ya no es válido y diría peligroso y antieconómico. La incidencia del estudio de suelos en el costo total de una obra es insignificante por lo que no existen motivos para no realizarlo.
Existen inconvenientes por realizar un mal estudio de suelo, a continuación, varios ejemplos de la misma:
Ejemplo #1. Tal vez muchas personas al querer hacer construir su casa, preguntan: ¿y tengo que
hacer el estudio geotécnico?, si lo que me quiero construir es muy pequeño…. Pregunta habitual…. y la respuesta siempre es S I.
La geotecnia…, para el usuario de a pie, puede resultar distante. Es como que no va con nosotros. Pero no es así, desde la entrada en vigor del Código Técnico de la Edificación (CTE) en 2007, es obligatorio y cito: El CTE se aplicará a las obras de edificación de nueva construcción, excepto a aquellas construcciones de sencillez técnica y de escasa entidad constructiva, que no tengan carácter residencial o público, ya sea de forma eventual o permanente, que se desarrollen en una sola planta y no afecten a la seguridad de las personas. (ESTUDIOS GEOTECNICO , 2017)
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Ósea, prácticamente en la totalidad de las edificaciones. Pero no vamos a hablar de la obligatoriedad sino de la necesidad. Porque cuando compramos una casa miramos la calidad de las ventanas, que la calefacción funcione, la caldera, o si tiene el cuadro eléctrico bien instalado… y, sin embargo, por que no tenemos en cuenta el estado y propiedades del suelo, que a fin de cuentas es un elemento más del proyecto. ¿Si lo más importante para todo son siempre los cimientos, porque en ocasiones no se le da tanto valor a la cimentación de la casa donde viviremos? ¿Para que una cimentación sea la más óptima, no es obvio que deberemos saber dónde apoya? No haciendo una correcta investigación del terreno podremos pecar por exceso y por defecto en el cálculo de las cimentaciones:
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Pecado por exceso: tenemos un suelo estupendo, que admite bastante carga y cimentaciones aisladas, pero en nuestra preocupación de asegurarnos de que la casa no se caerá, sobredimensionamos la cimentación, gastando en hierro y hormigón mucho mas de lo que hubiera sido necesario.
Pecado por defecto: tenemos un terreno que admite poca carga, que está formado por materiales finos que pueden sufrir lavado, o cosas peores que esta. Por mucho que gastemos en hierro y hormigón, esto no nos evitara que si en un futuro ciertos condicionantes externos (el vecino que esta todo el día regando, por ejemplo) o internos (colapsos) se ponen en marcha, nuestra edificación pueda sufrir patologías y de repente veamos que las puertas de nuestra casa o nuestro almacén ya no cierran.
En fin, que, en nuestro afán de abaratar costes, a veces, por no gastar 1000€ en un estudio del terreno, cuando el conjunto de nuestro proyecto nos va a costar 100 veces más (haced la cuenta, estamos hablando de un 1% del coste y a cambio una garantía de saber lo que tenemos debajo), estamos exponiéndonos o a un sobredimensionamiento o a sufrir algún día alguna patología, de la que será difícil definir responsables.
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Quizá hay que replantearse que es necesario y que no lo es. Un estudio geotécnico, en realidad será una medida de ahorro. Estudio geotécnico = coste ajustado en cimentaciones = solución adecuada de cimentación
Ejemplo #2: Derrumbe pasarela, ladera inestable.
Como en otras ocasiones, y dado el poco valor que se le suele dar a un estudio geotécnico bien realizado nos hacemos eco de la noticia publicada en distintos medios del derrumbe de la pasarela de los “Cuestos de la Mota” en Benavente (Zamora).
El proyecto no incluía la obligatoriedad de la realización de un estudio geotécnico (eso es lo que el PSOE denuncia), y claro… ya se s abe qué pasa con las cosas que no son
obligatorias. El caso es que esta pasarela se fue abajo el día 16 de marzo del presente año. El Ayuntamiento había cerrado el acceso días antes porque se habían observado algunos desplazamientos de la tierra y eso hizo que no se produjeran víctimas. (ESTUDIOS GEOTECNICOS, 2013) El caso es que debía ser ampliamente conocido por los habitantes de la localidad que esta ladera era inestable. Y aun así para delante, sin estudio y en consecuencia 8
sin medidas correctoras que hubieran evitado esto. En resumen, casi un millón de euros a la basura por no invertir en un estudio geotécnico que hubiera podido suponer el 0.3-0.5 % de la obra
Ejemplo #3: Tarqui colapsó por su suelo de arena y arcilla.
. Las causas de la catástrofe, a más del terremoto en la ciudad de Manta, son varias. En la parroquia Tarqui, se contabilizo un total de 21 construcciones destruidas, el Arquitecto Jhon López menciona: Al igual que La Ensenadita y Los Esteros, Tarqui era playa. Las construcciones las hicieron encima de arena y arcilla. Justamente este es el suelo menos resistente al momento de sufrir un sismo de grandes magnitudes. En estos lugares la tierra es débil y los terremotos buscan desfogar su energía en las zonas débiles. Eso hizo que la mayor destrucción fuera por allí, fue como si licuaran la tierra. (Lopez, 2016)
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Según un estudio realizado por el equipo técnico del Municipio, el 28,35 % del suelo de Manta es arcilloso. Este se halla principalmente en las parroquias Tarqui, Manta y Los Esteros. Se indica que otro factor del desastre en Tarqui son las construcciones para el comercio y los hoteles, que fueron incrementando aceleradamente. Gustavo Cedeño también es arquitecto y expresa: “Se levantaban estructuras con bases para dos pisos, pero luego le ponían otros más, las columnas no iban a soportar el peso, por eso cayeron”. (Cedeño, 2013) Según un informe de la Secretaría de Gestión de Riesgos, en Manta el 51 % del sector productivo quedó afectado por el terremoto.
Ejemplo #4: Deslizamiento del talud aledaño del puente que afecta los conos y taludes del puente.
Las razones por las cuales se generan este tipo de daño son la erosión de los taludes adyacentes a los estribos, generada por la falta de dispositivos para el adecuado manejo de las aguas de escorrentía provenientes de la carretera en época de invierno, la inestabilidad de los conos y taludes, producto de una mala conformación de su relleno y la afectación de los taludes por el efecto de socavación lateral.
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El estado de este componente permaneció constante en los diferentes periodos de inspección y se encontró que la obra de reparación más recomendada en la construcción de cunetas, para evitar problemas de erosión en los taludes que lo conforman. (SciELO, 2013)
Ejemplo #5: En Zaruma (El Oro) se inició el estudio del suelo en zona afectada por socavones.
Con maquinaria de la Gran Nacional Minera se realizó una de las primeras perforaciones en la Unidad Educativa La Inmaculada, en Zaruma, provincia de El Oro. La perforación fue de aproximadamente 70 metros y permite caracterizar el sustrato rocoso (suelo). Al finalizar la primera excavación, se procedió con la movilización de la maquinaria a otro punto para continuar los trabajos de excavación. Estos procedimientos forman parte del plan emergente planteado por el Instituto Nacional de Investigación Geológico Minero Metalúrgico (Inigemm), entidad adscrita al Ministerio de Minería, para brindar soluciones técnicas al hundimiento ocurrido en la unidad educativa y dar seguridad a la población zarumeña. (confirmado.net, 2017) 11
Como parte de los trabajos de identificación y análisis de las condiciones geológicas y geográficas, se ha logrado visibilizar una cámara de grandes dimensiones, así como también la presencia de labores mineras antiguas y abandonadas que tenían un relleno de tipo arcilloso en el subsuelo. Las investigaciones permiten, adicionalmente, realizar un análisis de estabilidad de taludes de la chimenea de colapso y plantear la metodología técnica para la construcción de tapones de hormigón y continuar los trabajos en superficie y subterránea. Cita
#5:
http://www.confirmado.net/zaruma-se-inicio-estudio-del-suelo-zona-
afectada-socavones/
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4. CONCLUSIONES Si estás pensando comprar un terreno, debes exigir el Estudio de Suelo correspondiente. No se recomienda comprar un terreno sin conocer antes las características del Suelo. Si ya tienes un terreno, es muy recomendable realizar un Estudio de Suelo y saber de que estamos hablando. Hacer un Estudio de Suelo te dará certeza sobre que tipo de fundaciones/cimientos debes usar, te ahorrará costos en este ítem y te dará la tranquilidad de tener una casa segura y bien calculada. Busca empresas serias y profesionales competentes y acreditados para que hagan el Estudio de Suelo. El costo de un Estudio de Suelo es una inversión y no un gasto. Vamos a ahorrar mucho más dinero en las fundaciones de la casa si sabes exactamente las características del suelo.
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5. Bibliografía
Cedeño, A. G. (1 de mayo de 2013). Manta colapso por suelo de arena y arcilla.
confirmado.net. (03 de Marzo de 2017). confirmado.net. Obtenido de http://www.confirmado.net/zaruma-se-inicio-estudio-del-suelo-zona-afectadasocavones/
CTE. (2007). Codido tecnico de la edificacion.
ESTUDIOS GEOTECNICO . (19 de Mayo de 2017). OfiGEO. Obtenido de https://ofigeo.wordpress.com/tag/estudios-geotecnicos-2/
ESTUDIOS GEOTECNICOS. (13 de Marzo de 2013). OfiGEO. Obtenido de https://ofigeo.wordpress.com/category/estudios-geotecnicos/page/2/
Lopez, A. J. (1 de Mayo de 2016). Tarqui colapso por su suelo de arena y arcilla.
SciELO. (2013). Cono y Taludes. Ingenieria de Construccion Vol.28 No.1 , 3762.
https://www.ecured.cu/Mec%C3%A1nica_de_Suelos
https://es.scribd.com/document/96998527/Mecanica-de-Suelos-IngenieriaCivil-UCV
http://blog.about-haus.com/estudio-de-suelo/
https://civilgeeks.com/2015/07/31/es-importante-hacer-un-estudio-de-suelosantes-de-construir-una-infraestructura/ 14
www.arkigrafico.com
www.arqhys.com
http://www.eldiario.ec/noticias-manabi-ecuador/390239-tarqui-colapso-por-susuelo-de-arena-y-arcilla/
https://informe21.com/actualidad/edificio-de-mision-vivienda-colapsa-yordenan-su-desalojo-fotos
http://www.confirmado.net/zaruma-se-inicio-estudio-del-suelo-zona-afectadasocavones/
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