Geotecnia: mecánica de suelos, cimentaciones y estabilidad de taludes
Geotecnia cubre clasificación de suelos, resistencia al corte, capacidad de carga, asentamientos y estabilidad de taludes. El examen pide interpretar ensayos (granulometría, límites, Proctor, triaxial, corte directo) y aplicarlos a un problema de cimentación o de talud.
Suelos
- Granulometría y límites de Atterberg: IP = LL − LP; con ellos se asigna el grupo SUCS (CL, CH, SM, GP, etc.).
- Compactación: Proctor estándar y modificado; la humedad óptima produce el peso volumétrico seco máximo.
- Consolidación: asentamiento por disipación de presión de poro; interesan cv, OCR y el tiempo de consolidación.
Resistencia y cimentaciones
- Mohr-Coulomb: τ = c' + σ'·tan φ'. Trabajar con esfuerzos efectivos y presión de poro u.
- Capacidad de carga (Terzaghi): qu = c·Nc + q·Nq + 0.5·γ·B·Nγ para zapata corrida; qadm = qu/FS, con FS típico de 3.
- En suelos blandos, el asentamiento diferencial suele gobernar antes que la falla por corte.
- Empuje de tierras: Rankine con Ka = tan²(45° − φ/2) para empuje activo.
Ejemplo: talud infinito
c' = 10 kPa, φ' = 25°, γ = 18 kN/m³, H = 4 m, β = 20°. FS = c'/(γ·H·senβ·cosβ) + tanφ'/tanβ = 10/(18×4×0.342×0.940) + 0.466/0.364 = 0.43 + 1.28 = 1.71. Como 1.71 > 1.5, el talud es estable en la condición drenada analizada; con nivel freático superficial el término cohesivo caería y el FS bajaría.
Errores que cuestan puntos
- Usar γ total en un análisis que exige esfuerzos efectivos, o ignorar el nivel freático.
- Aplicar coeficientes de zapata cuadrada a una zapata corrida.
- Confundir el FS calculado con el FS normativo exigido.
- No revisar asentamiento, licuación ni erosión interna.