Un estudio geotécnico para puentes se trata de la investigación técnica del subsuelo que se orienta a definir las condiciones que afectarán la seguridad y la vida útil de una estructura vial.
Su meta es caracterizar los estratos, nivel freático, la capacidad portante y riesgos geológicos para proponer criterios de cimentación, protección contra socavación y medidas de mitigación sísmica.
Para las estructuras lineales como puentes, este estudio geotécnico para puentes tiene que considerar las trayectorias, estribos, pilas y zonas de aproximación.
Un estudio geotécnico para puentes identifica y cuantifica los riesgos que pueden afectar a la estabilidad:
Que evalúes estos riesgos te permite diseñar cimentaciones profundas, gaviones, enrocados o cajones que aseguren la continuidad estructural.
Un estudio geotécnico para puentes común incluye lo siguiente:
Cada etapa se documenta en un informe técnico que contiene perfiles estratigráficos, curvas de capacidad portante y propuestas de cimentación y protección.
Antes de las perforaciones se lleva a cabo un reconocimiento geomorfológico e hidrológico: análisis de cauces, pendientes, zonas de erosión y registros históricos de avenidas.
Esto es clave para dimensionar las obras de protección contra la socavación y estimar las variaciones del nivel freático que afectan la mampostería y las zapatas.
La investigación de campo tiene que combinar sondeos de muestreo y ensayos in situ que permiten medir la resistencia y la estratigrafía continua.
Un buen estudio geotécnico para puentes coordina las ubicaciones de sondeo con trazas del eje de puente, apoyos y zonas adyacentes.
Los SPT otorgan valores N útiles para las correlaciones empíricas de capacidad portante y densidad relativa, mientras que el CPT entrega perfiles continuos de resistencia a la punta y fricción lateral, precisos para el modelado.
En puentes, la combinación SPT-CPT te permite calibrar los parámetros de diseño y así estimar la necesidad de pilotes o de losas de cimentación.
La geofísica complementa y amplía la cobertura del estudio geotécnico para los puentes. Algunos métodos relevantes:
Determina las velocidades de corte (Vs) y rigidez dinámica del suelo para los análisis sísmicos.
Identifica las frecuencias naturales del lugar y posibles ampliaciones locales.
Mapea heterogeneidades, zonas saturadas o rellenos que pueden afectar la capacidad portante.
Estos métodos geofísicos permiten definir límites laterales y profundos del subsuelo, que no quedan claros simplemente con sondeos puntuales.
El estudio geotécnico para puentes incluye ensayos en laboratorio; granulometría, límites de Atterberg, ensayos triaxiales, consolidación y permeabilidad.
Con estos parámetros se puede calcular la capacidad portante, asentamientos y respuesta ante las cargas dinámicas.
Los límites de Atterberg y la granulometría identifican a los suelos expansivos o compresibles que pudieran necesitar de tratamientos (compactación, sustitución o mejoramiento), antes de construir los estribos o las baterías de pilotes.
El informe concluye con criterios de diseño: cuándo utilizar la cimentación superficial (losas o zapatas) o profunda (pilotes perforados, pilotes hincados, etc.), medidas de protección contra la socavación (enrocados, muros de pantalla, entre otros) y procedimientos para diseñar ante los sismos o si hay riesgo de licuefacción (refuerzo, drenaje vertical, etc.).
Este debe hacerse antes del diseño conceptual. Para proyectos de mayor envergadura o ubicaciones con incertidumbre geológica, se recomienda comenzar el estudio en fases tempranas del proyecto y mantenerlo actualizado durante el desarrollo.
El número de sondeos depende en gran medida de la longitud del puente, la heterogeneidad del terreno y de riesgos identificados.
Como regla, se ubican sondeos en cada apoyo (estribos y pilas) y transectos entre los apoyos; en tramos más largos o variables se aumenta la densidad de los sondeos y se complementan con la geofísica.
En Integra Cimentaciones llevamos a cabo estudios geotécnicos donde combinamos sondeos, técnicas geofísicas, ensayos de laboratorio y modelado para otorgar cimentaciones seguras ante los asentamientos, sismicidad y socavación.
