La ingeniería geotécnica es una rama de la ingeniería civil que se enfoca en el comportamiento de los suelos y las rocas en relación con la construcción de estructuras. Su objetivo principal es comprender y predecir cómo los suelos y rocas interactúan con las estructuras fundadas sobre o dentro de ellos, y utilizar este conocimiento para diseñar de manera segura y eficiente. La geotecnia abarca una variedad de subdisciplinas, entre las que se incluyen:
- Investigación del sitio: Implica la recolección de datos sobre las condiciones del suelo y la roca en un sitio de construcción mediante perforaciones, pruebas de campo y estudios geofísicos. La investigación del sitio es crucial para identificar los tipos de suelo y sus propiedades mecánicas y para planificar adecuadamente la cimentación y otras estructuras subterráneas.
- Clasificación de suelos y rocas: Se utilizan diferentes sistemas de clasificación para categorizar los suelos y rocas, como el Sistema de Clasificación Unificada de Suelos (USC), que evalúa características como la granulometría, la plasticidad y la consistencia. Esto ayuda a definir cómo los materiales se comportarán bajo carga y en contacto con el agua.
- Propiedades de resistencia y deformación: Estas propiedades se determinan mediante pruebas de laboratorio y campo para evaluar la capacidad de los suelos y rocas para soportar cargas. Incluyen pruebas como el ensayo de penetración estándar (SPT), el ensayo de penetración con cono (CPT), y pruebas de corte directo, entre otras.
- Diseño de cimentaciones: Basándose en las propiedades del suelo, se diseñan diferentes tipos de cimentaciones, como zapatas, pilotes, y losas, para garantizar la estabilidad de la estructura. El diseño geotécnico también aborda aspectos como la capacidad de carga, los asentamientos y la estabilidad frente a fallos de deslizamiento.
- Estabilidad de taludes: Esta disciplina evalúa la seguridad de taludes naturales y artificiales, analizando factores como la resistencia al corte del suelo, la geometría del talud y la presencia de agua. Se utilizan técnicas de modelado numérico y análisis de estabilidad para diseñar medidas de mitigación, como muros de contención y refuerzos con geosintéticos.
- Geotecnia ambiental: Se enfoca en problemas como la contención de contaminantes y la estabilidad de residuos, como vertederos y represas de relaves, considerando cómo los suelos y las rocas interactúan con estos materiales.
La ingeniería geotécnica es esencial para la seguridad y eficiencia de proyectos de infraestructura, ya que aborda directamente los desafíos relacionados con la interacción entre las estructuras y el suelo o roca sobre el que se apoyan.