Download pptx - El Coste De La Geotecnia De Bajo Coste (R.Gibert)

Ponente:

Roger Oriol Gibert Elias

Geólogo

G.P.O. Ingeniería, S.A.

EL COSTE DE LA GEOTECNIA DE BAJO COSTE

Organizada por: Comissió de Geotècnia del Col.legi de Geòlegs de Catalunya.

JORNADA TÉCNICASEGURIDAD GEOLÓGICA Y

EFICIENCIA EN LA EDIFICACIÓN.19 de Mayo 2011

Foto: GPO

JORNADA TÉCNICASEGURIDAD GEOLÓGICA Y EFICIENCIA EN LA EDIFICACIÓN.

19 de Mayo 2011



Índice

• ¿Que debe cumplir un E.G.?– Legalidad y Calidad – Visado/Supervisado– ¿Optimización de la cimentación?

• ¿Cómo se hace un presupuesto de un E.G.? - Costes de investigación:– Ensayos de penetración vs sondeos (Investigación).– Sondeos helicoidales vs sondeos Testigo Continuo (Muestreo).– Ensayos de laboratorio básicos vs avanzados (Parametrización).– Ensayos insitu básicos vs avanzados (Parametrización).

• Implicaciones en el coste de la cimentación:– Dimensionado de pilotes – CPTU. Ej. Fábrica en el Delta del Llobregat– Dimensionado de micropilotes – Presiómetros. Ej. Edificio en Barcelona – Sagrera.

• Conclusiones:– E.G. ¿Un trámite o un recurso para el proyecto?– E.G. Reducir costes o REDUCIR COSTES


19 de Mayo 2011



• Ley 38/1999 de 5 noviembre de Ordenación de la Edificación: Regula los agentes que intervienen fijando sus obligaciones y responsabilidades.– Capítulo II. Exigencias Técnicas - Código Técnico de la Edificación (RD 314/2006)

Legislación y normativa de Estudios Geotécnicos

• Exigencias GEOTÉCNICAS del CTE (RD 314/2006) – DB SE-C (SE-Cimientos):– Intensidad y tipología de la investigación para el reconocimiento del terreno.– Intensidad y tipología de análisis de laboratorio.– Identificación y caracterización del terreno.– Estados límite de servicio y últimos de las cimentaciones relacionados con el terreno.– Aplicación de la NCSE-02

• Normativa / Acreditación / Declaración Responsable:– Ensayos de Campo y de Laboratorio: Agrupa más de 40 normas UNE que permiten la

obtención de parámetros geotécnicos y las diferentes propiedades del terreno (resistencia, deformabilidad, permeabilidad, agresividad,…).

– Ejecución de trabajos geotécnicos especiales: Normas UNE para la realización de trabajos de estabilización de terrenos y estructuras de contención (elementos, tipo de ejecución, calidad,…).

– Acreditación/Declaración responsable.

VISADO /

SUPER

VISADO


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• Trazabilidad de los trabajos:– De los reconocimientos de investigación.– De los ensayos de laboratorio.– Registros y actas

Calidad (Seguridad) del Estudio Geotécnico

• Buenas prácticas técnicas:– Guías técnicas de referencia (MIFO, ROM, Jiménez Salas,…)– Conformidad de los cálculos.– Conformidad de las recomendaciones

VISADO /

SUPER

VISADO

• Responsabilidad civil:– Seguro de R.C. previo a los reconocimientos.– Seguro de R.C. civil y profesional.


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• Integración con el Proyecto:- Objeto del Estudio Geotécnico – Timing de trabajo.- Ámbito: taludes, agua subterránea, riesgos geológicos,…- Relaciones Interprofesionales Arquitecto – Geólogo.- Diseño de la campaña geotécnica en función de la cimentación

Eficiencia del Estudio GeotécnicoCOM

UNICACIÓN CON EL

CLIENTE

• Utilidad para el Proyecto:- ¿Incluye todo el ámbito del proyecto?- ¿Resuelve todos los parámetros que necesito?- ¿Ofrece la mejor solución de cimentación?


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¿Cómo se hace un presupuesto de un E.G.? Costes de investigación

• Promotor / Arquitecto / Aparejador:– Tipo de edificio.– Situación geográfica/geológica.– Requerimientos.– Ámbito (taludes, rellenos, limitaciones, etc).

• Geólogo:– Estima tipo de cimentación.– Dimensiona campaña de investigación a

medida.– Completa presupuesto.

– Reduce costes del proyecto.

– Reduce costes de la campaña:– Tipo de reconocimientos.– Ensayos (laboratorio/insitu).




Costes de Investigación: ¿Sondeos o DPSH?

- Maquinaria grande; requere espacio.- Suministro de agua.- Rendimiento bajo.

- Maquinaria relativamente pequeña.- Poco espacio necesario.- Rendimiento alto.

Sondeo: Perforación + Muestreo DPSH: Resistencia a la penetración

- EL CTE permite la realización de ensayos de penetración sustituyendo sondeos.

Foto: GPO Foto: GPO


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Costes de Investigación: ¿Sondeos o DPSH?

Sondeo: Perforación + Muestreo DPSH: Resistencia a la penetración

- Registro detallado naturaleza del terreno.- Limitado por el técnico.- Capacidad de muestreo.

- Registro continuo de golpes.- Limitado por el terreno – Rechazo.- Incertidumbres.

Foto: GPOFoto: GPO

Foto: GPO Foto: GPO


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Costes de Investigación: ¿Sondeos o DPSH?Sondeo: Perforación + Muestreo DPSH: Resistencia a la penetración

• Banco Precios ITEC:– J03D0370 (J) - Desplazamiento de la

maquinaria a más de 35 km - 472,77 €/u.– J03D0380 (J) - Traslado y emplazamiento

en el punto de sondeo - 53,71 €/u.– J03D0400 (J) - Sondeo a rotación con

bateria en suelos y rellenos hasta 25 m de profundidad - 51,74 €/m.

– J03D0550 (J) - Cajas porta-testigos plàstico ( 3m ) - 13,89 €/u.

• TOTAL: 1.202,92 € + 730,15 €• Tiempo y costes:– 2 Personas (Oficial 1ª + Ayudante).– Un día de trabajo.– Gasoil + Agua + Dietas + Amortización.

• Banco Precios ITEC:– J03D0630 (J) - Desplazamiento de la

maquinaria a más de 35 km - 235,69 €/u.

– J03D0630 (J) - Emplazamiento de penetración en cada punto - 34,66 €/u.

– J03D0660 (J) – Ensayo de penetración dinámica DPSH UNE 103801/94 - 20,83 €/m.

• TOTAL: 478,65 € + 242,96 €• Tiempo y costes:– 1 Personas (Oficial 1ª o Ayudante).– ¼ día de trabajo.– Gasoil + Amortización.

COSTES: Con el coste de 1 sondeo puedo hacer un mínimo de 3 DPSH.INFORMACIÓN: Incertidumbres en la naturaleza del material.


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Costes de Investigación: ¿Rendimiento o Recuperación?

Sondeo con recuperación de testigoSondeo helicoidal

- EL CTE permite la realización de diferentes tipos de sondeos meánicos; a rotación con extracción de testigo, mediante helicoide y mediante percusión.

Perforación rascando el terreno con una herramienta llamada trialeta asociada a un tubo helicoidal. La presión realizada por el sistema hidraulico de la máquina, junto con la rotación, rompe el terreno en pequeños trozos.La calidad de la muestra no es buena, ya que se extrae completamente roto y mezclado.

Perforación a partir de la rotación y presión de un tubo vacio de hierro que presenta una corona de corte exterior. La corona de corte, corta el material, y este queda retenido en el interior de la tubería.Esto implica que se obtiene un registro continuo de todo el perfil del terreno.

Foto: GPOFoto: CPGEOLOGICS




Costes de Investigación: ¿Rendimiento o Recuperación?Sondeo con recuperación de testigoSondeo helicoidal

- Los sondeos con extracción de testigo podrán utilizarse en cualquier tipo de terreno. Los helicoidales, no. Los sondeos helicoidales SOLO poden utilizarse cuando:- El terreno sea blando y cohesivo.- No existan capas cementadas o de gravas.- No existan capas arenosas bajo freático.- No sea necesario penetrar en rocas.

• Banco Precios ITEC:- J03D0440 (J) – Sondeo helicoidal - 34,71

€/m.• Rendimiento:- Perforación continua - Rendimiento

elevado - 3-4 sondeos de 15-20 m/día.

• Banco Precios ITEC:- J03D0400 (J) - Sondeo a rotación con bateria

en suelos y rellenos hasta 25 m de profundidad - 51,74 €/m.

- J03D0550 (J) - Cajas porta-testigos plàstico (3m) - 13,89 €/u.

• Rendimiento:- Perforación discontinua - Rendimiento lento –

1 sondeo de 15-20 m/día.

RENDIMIENTO: Los sondeos helicoidales presentan un rendimiento una 3 veces superior a los de testigo continuo y son sensiblemente más económicos.INFORMACIÓN: Se debe interpretar los resultados a la realidad ya que no hay testigo.APLICABILIDAD: No es una técnica apta para todos los materiales.


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Costes de Investigación: ¿Correlación o Parametrización?

Correlación:

Parametrización:

EL CTE indica que las determinaciones se podrán obtener mediante ensayos en laboratorio, o si es factible con ensayos in situ, aplicando las oportunas correlaciones si fueran necesarias.

Estimación de parámetros resistentes y deformacionales a partir de correlaciones empíricas. Correlaciones diferentes para materiales cohesivos o para materiales granulares.Requiere determinar la “dureza” del suelo.

Cuantificación de los parámetros resistentes y deformacionales a partir de ensayos de laboratorio. Requiere obtener muestras del propio material donde apoyará el edificio a construir y ensayarlas.


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Costes de Investigación: ¿Correlación o Parametrización?Correlación: Parametrización:

• Banco Precios ITEC:- J03D0720 (J) - Standard Penetration Test

(SPT) UNE103800/92 - 27,78 €/u.

• Rendimiento:- Requiere correcciones en función de la

energía y de la profundidad.

• Banco Precios ITEC:- J03D0700 (J) - Muestra inalterada UNE

7371/75 - 28,88 €/u.- J03D1050 (J) - Ensayo triaxial CU UNE 103-402/98 - 384,47 €/u.

• Rendimiento:- Requiere ensayo en laboratorio.

RANGO DE VALORESESTIMACIÓN PARÁMETROS100% Arcillas o 100% Arenas

VALORES REPRESENTATIVOSPARÁMETROS QUANTIFICADOSMaterial real

¿ SPT ?




Costes de Investigación: ¿Rotura o Control de la rotura?

Rotura - SPT Control de la rotura - Presiómetro:

Año: 1902.Contar el golpeo de un maza de 63,5 kg cayendo de 0,76 cm de altura.Estima la resistencia del terreno y su deformabilidad.

Año: 1955.Prueba directa de carga del terreno inflando una membrana introducida en el sondeo hasta romper el terreno.Cuantifica la resistencia del terreno y su deformabilidad.

Foto: Igeotest Foto: Igeotest


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Rotura - SPT Control de la rotura - Presiómetro:

• Banco Precios ITEC:- J03D0720 (J) - Standard Penetration Test

(SPT) UNE103800/92 - 27,78 €/u.

• ¿Qué obtengo del ensayo?

• Banco Precios ITEC:- J03D0740 (J) – Ensayo presiómetro Menard -

346,60 €/u.

• ¿Qué obtengo del ensayo?

N30: 6-15-17-8¿N60?

Foto: GPO


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Implicaciones en el coste de la cimentación Estudio geotécnico

• Promotor / Arquitecto / Aparejador:– Dimensiona la cimentación en base a las

conclusiones del E.G.– Actua en el ámbito de la obra en base al

E.G.– Cumple el C.T.E.

• Geólogo:– Ejecuta el presupuesto aceptado.– Realiza el E.G. en base a la

investigación presupuestada.

– Ejecuta lo que viene en el E.G.– Mayor F.S.; mayor coste de la obra

– Ejecuta lo que le pagan.– Mayor incertidumbre; mayor F.S.

EJEMPLOS




Costes de Cimentación – Ensayos Insitu I- Nave Industrial Calle A – Zona Franca

• Trabajos geotécnicos realizados:- 2 Sondeos a rotación con testigo contínuo de 25

m.- 1 Ensayo de penetración estática CPTU de 35 m.- 16 SPTS y 8 MI.- Ensayos de laboratorio de identificación,

deformabilidad (edómetros) y resistencia corte (CD).

0 m

-10 m

-20 m

-30 m

-40 m

13

12

16

1614

13

13

Rellenos

Are

nas

Arc

illa

s y

lim

os

• Arenas:- N30 = 13 N60 = 16 φ =

32º• Arcillas:- Cu = 60 kPa• Condiciones de cimentación:- Debido a la presencia de rellenos, la exigencia

de las cargas y la imposibilidad de hacer precargas por espacio se requiere una cimentación profunda.

Foto: GPO

Foto: GPO




Nave Industrial Calle A – Zona Franca

• Ensayo de Penetración Estática:- Medida continua de la resistencia a penetración.- Medida continua de la presión intersticial.- El CTE prevé en el capítulo F.2.2.3 el dimensionado de

pilotes mediante ensayos penetrométricos estáticos.• Banco Precios ITEC:- J03D0620 (J) - Desplazamiento de la maquinaria a más de

35 km - 329,27 €/u.- J03D0630 (J) - Emplazamiento de penetración en cada

punto - 34,66 €/u.- J03D0650 (J) – Ensayo de penetración estática CPTU -

43,04 €/m.

Rellenos

Are

nas

Arc

illa

s y

lim

os

Foto: GPO




Nave Industrial Calle A – Zona Franca

SPTLpilote = 11,5 mQadm= 62 t

CPTULpilote = 11,5 m / 6,5 mQadm= 105 t / 62 t




Nave Industrial Calle A – Zona Franca• Edificio y terreno:- Nave industrial 80 x 40 metros. 3 Plantas.- C-1 / T-2 Minimo 2 sondeos + 1 Ensayo de penetración.- Profundidad de investigación 18 metros.

• Estudio geotécnico 1:- 2 sondeos de 20 metros.- 1 DPSH de 20 metros.- 12 SPTS.• Coste trabajos de campo ITEC: 3.800 €• Condiciones de cimentación:- Pilotes de 11,5 metros en ambiente Qb.- 3E5867K - Pilote barrenado hormigonado

por el tubo central en terreno blando, de diámetro 65 cm con hormigón HA-30/L/20/IIa+Qb - 74,23 €/m.l.

- E3EB3000 - Armadura para pilotes AP500 S de acero – 70 kg/m3– 23,23 €/m.l.

- 1.035 m.l. de pilotes.• Coste pilotes ITEC: 101.000 €.

• Estudio geotécnico realizado:- 2 sondeos de 25 y 30 metros.- 1 CPTU de 35 metros.- 16 SPTS.• Coste trabajos de campo ITEC: 6.000 €• Condiciones de cimentación:- Pilotes de 6,5 metros en ambiente Qb.- 3E5867K - Pilote barrenado hormigonado

por el tubo central en terreno blando, de diámetro 65 cm con hormigón HA-30/L/20/IIa+Qb - 74,23 €/m.l.

- E3EB3000 - Armadura para pilotes AP500 S de acero – 70 kg/m3– 23,23 €/m.l.

- 585 m.l. de pilotes.• Coste pilotes ITEC: 57.000 €.

Ahorro de 44.000 € en la cimentación


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Costes de Cimentación – Ensayos insitu II – Edificio Sagrera

• Trabajos geotécnicos realizados:- 3 Sondeos a rotación con testigo contínuo 25-30

m.- 4 Ensayos Presiométricos.- 16 SPTS y 6 MI.- Ensayos de laboratorio de identificación,

deformabilidad (edómetros) y resistencia corte (CU).

0 m

-10 m

-20 m

Rel

len

os

Arc

illa

s y

lim

os

• Relleno:- N30 = 8 N60 = 11 φ=30º• Arcillas:- N30 = 20 N60 = 21 Cu=0,6

kg/cm2

- Culab = 0.8 kg/cm2

- Qu = 1.6 kg/cm2 (0,16 MPa).- Plím = 45 kg/cm2 (4,50 MPa).• Condiciones de cimentación:- Debido a la presencia de rellenos y la exigencia

de las cargas y espacio se requiere una cimentación profunda mediante micropilotes

35kg/cm2

-15 m

-5 m

53kg/cm2

57kg/cm2

50kg/cm2

Foto: GPO

Foto: GPO





Qu=0,16 MPa Plím=4,50 MPa

rfuste=0,09 MPa

rfuste=0,20 MPa

Foto: GPO




• Edificio y terreno:- Edificio de 10 plantas 40 x 30 metros.- C-2 / T-2: 3 sondeos.- Prof. de investigación 25 metros bajo cota de cimentación situada a 2,5 m de profundidad.

• Estudio geotécnico 1:- 3 sondeos helicoidales 25-30 metros.- 20 SPTs.• Coste trabajos de campo ITEC: 4.000 €• Condiciones de cimentación:- Micropilotes de 18 m (3 m en rellenos +

15 metros en arcillas) / 55 t/micro.- E3D171B3 - Micropilotes sin entubación

de 200 mm de diámetro, armado con tubo de acero de 560 N/mm2, 139,7 mm de diámetro y de 9 mm de espesor e inyección única con lechada de cemento CEM I 42,5 R 143,05 €/m.l.

- 3.100 m.l. de micropilote.• Coste pilotes ITEC: 443.500 €.

• Estudio geotécnico realizado:- 3 sondeos testigo de 25-30 metros.- 4 Presiómetros.- 16 SPTs.• Coste trabajos de campo ITEC: 7.000 €• Condiciones de cimentación:- Micropilotes de 13 m (3 m en rellenos +

10 metros en arcillas) / 76 t/micro.- E3D171B3 - Micropilotes sin entubación

de 200 mm de diámetro, armado con tubo de acero de 560 N/mm2, 139,7 mm de diámetro y de 9 mm de espesor e inyección única con lechada de cemento CEM I 42,5 R 143,05 €/m.l.

- 1.800 m.l. de micropilote.• Coste pilotes ITEC: 257.500 €.

Ahorro de 186.000 € en la cimentación



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Conclusiones - E.G. ¿Un trámite o un recurso para el proyecto?

• El E.G. es un trámite necesario según el CTE.• Es un trámite sencillo y relativamente económico

comparado con el coste de un proyecto de edificación. • El visado colegial garantiza su revisión así como la

corrección formal y legal del E.G. • Seguro R.C.

• El E.G. es la herramienta que determina el tipo de terreno y de cimentación más adecuado.

• No solo debe concernir a la cimentación, sino también a los taludes, obras de contención, aguas subterráneas, riegos geológicos, contaminaciones,...

• Un E.G. óptimo y útil requiere de que el proyectista lo entienda como un recurso, con unos datos técnicos de VALOR.


19 de Mayo 2011



• Las soluciones de cimentación propuestas en un E.G. están directamente relacionadas con la inversión en investigación y en materia gris.

• Los ensayos más sencillos resultan más económicos pero implican un F.S. mayor.

• Un E.G. cuesta del orden del 2% del coste de la cimentación. Ésta, a su vez, significa del orden del 10% del coste de construcción de un edificio:

E.G. 5.000€ Cim. 250.000€ Edificio:2.500.000€

Conclusiones - E.G. ¿reducir costes o REDUCIR COSTES?

• Los sondeos representan el mayor coste de un E.G. (SON OBLIGATORIOS).

• Los ensayos de laboratorio/insitu representan entre un 15 y un 20% del coste de los sondeos.

• Diferentes técnicas geotécnicas pueden resultar en diferencias de Qadm (del dimensionado de la cimentación) del 100%.

• Los edificios son unas estructuras muy caras; invertir en geotecnia reduce SU COSTE así como el RIESGO DE PATOLOGÍAS asociadas a riesgos geológicos.

Ponente:

Roger Oriol Gibert Elias

Geólogo

G.P.O. Ingeniería, S.A.



JORNADA TÉCNICASEGURIDAD GEOLÓGICA Y

EFICIENCIA EN LA EDIFICACIÓN.19 de Mayo 2011

VISADO LEGALIDAD Y CALIDAD

COSTE DE INVESTIG. COSTE DE CIMENTACIÓN

“Las investigaciones insitu siempre se pagan, antes o después” Prof. Vallejo