PRUEBAS DE LABORATORIO

La importancia de los estudios hidrogeológicos en el diseño de cimentaciones y sótanos

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Ing. Juan Carlos Rosas
Coordinador de Geotecnia

Los estudios hidrogeológicos son fundamentales al momento de planear las cimentaciones y los sótanos, puesto que el comportamiento del agua subterránea condiciona la capacidad portante, la permeabilidad, los riesgos de inundación y de corrosión.

Ignorar el nivel freático o las vías de flujo puede terminar en asentamientos, presiones hidrostáticas inesperadas o fallas en la impermeabilización.

¿Qué cubre un estudio hidrogeológico?

Un estudio hidrogeológico característico integra trabajo de campo, modelado y laboratorio. En campo se llevan a cabo instalaciones de pozos de observación, mediciones de nivel freático y pruebas de bombeo o de recarga para poder cuantificar la permeabilidad y la transmisividad.

Suele complementarse con ensayos no destructivos (geofísica) para lograr mapear los acuíferos y así detectar las discontinuidades.

En el laboratorio se analizan muestras para determinar la conductividad hidráulica, el contenido de materia orgánica y posibles contaminantes que afectan la durabilidad y el comportamiento hidráulico.

Métodos clave

Entre las técnicas más utilizadas podemos mencionar:

  • Pruebas de bombeo y recuperación que te permiten estimar la transmisividad y la conductividad hidráulica de los estratos.
  • Ensayos slug y permeámetros in situ, ideales en suelos granulares y zonas con acceso limitado.
  • Instalación de piezómetros y pozos de observación para el monitoreo continuo del nivel freático.
  • Estudios geofísicos (ERT, georadar, sísmica, etc.) para poder delimitar las capas saturadas y cuerpos de agua subterránea.

Relación con el diseño de cimentaciones y sótanos

El nivel freático se encarga de definir la presión hidrostática contra los muros y la losa del sótano. Que conozcas su variación estacional es esencial para poder dimensionar los muros de contención, sistemas de drenaje y bombas de achique.

La permeabilidad y la transmisividad del terreno establecen la necesidad de cut-off walls, pantallas impermeables o sistemas de inyección para controlar las filtraciones.

En suelos con alto potencial de licuefacción, los estudios hidrogeológicos se integran con análisis sísmicos para decidir entre las cimentaciones superficiales o las profundas, y así diseñar ciertas medidas de mejora del terreno donde se va a construir.

Diseño del drenaje y control de agua

Un diseño hidrogeológico correcto te propone: drenajes perimetrales y drenes franceses para evacuar las presiones, los sistemas de bombeo y pozos de alivio en proyectos con alto nivel freático, además de barreras geomembrana y juntas hidrofóbicas en losa y en muros para así disminuir las infiltraciones.

La selección tiene que basarse en resultados de pruebas de permeabilidad y en la proyección de variaciones del nivel freático a corto y mediano plazo.

Instrumentación y monitoreo

La instrumentación temprana mejora la gestión del riesgo, con ayuda de piezómetros, dataloggers, inclinómetros y celdas de carga, para supervisar el nivel freático, las presiones de poro y los desplazamientos.

El análisis de series de tiempo a partir de estos datos hace fácil identificar las tendencias estacionales, la influencia de bombeos vecinos o los cambios provocados por la construcción.

Por otro lado, el registro de forma continua es un respaldo ante las autoridades y simplifica los ajustes operativos como, por ejemplo, aumentar la capacidad de bombeo durante las lluvias intensas.

Aspectos químicos y corrosión

La composición del agua subterránea influye en la durabilidad que tienen los materiales. Altas concentraciones de cloruros o sulfatos exigen concretos y recubrimientos especiales; los pH extremos o la presencia de sulfuro de hidrógeno obligan a evaluar la protección catódica o los recubrimientos epóxicos.

Un laboratorio químico de suelos y aguas determina estos parámetros y te permite especificar las mezclas de concreto que sean resistentes, así como estrategias de protección para armaduras.

Modelado numérico y predicción

Los modelos de flujo subterráneo integran datos de campo y laboratorio para lograr simular distintos escenarios: aumento del nivel freático por las lluvias intensas, efectos de las obras colindantes o variaciones por extracción de agua.

Estas simulaciones sirven para dimensionar los sistemas de drenaje, predecir los asentamientos y evaluar la eficacia de soluciones de mitigación, antes de llevarlas a cabo en la obra.

Consigue la mejor información con estudios hidrogeológicos

Estos estudios se encargan de transformar la incertidumbre en información completamente útil: estimar la permeabilidad, medir el nivel freático y evaluar la química del agua. Todos son pasos que resguardan la estabilidad y durabilidad de las cimentaciones y sótanos.

Integrar el trabajo de campo, laboratorio y de modelado es la mejor ruta para proyectos mucho más seguros y eficaces.

En Integra Cimentaciones te ofrecemos estudios hidrogeológicos integrales, laboratorios certificados y modelado numérico; nuestra experiencia en México te asegura soluciones de drenaje, impermeabilización y monitoreo, adaptadas a cada uno de tus proyectos.

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