“¿Cuánto resiste el suelo?” es la pregunta que casi todos hacen al recibir un estudio. La respuesta suele resumirse en una cifra de capacidad portante. Pero esa cifra solo tiene sentido junto con la cimentación, la profundidad y las condiciones para las que fue calculada.
Capacidad última y capacidad admisible
La capacidad de carga última es el esfuerzo que llevaría al sistema suelo-cimentación a la falla. La NEC-SE-GC exige que se sustente con métodos de teoría plástica o de equilibrio límite, considerando los mecanismos posibles: falla general, falla local y punzonamiento.
La capacidad admisible es la que se usa para diseñar. Según la NEC-SE-GC, el informe debe reportarla a la profundidad de desplante recomendada, y corresponde al menor de dos valores:
- La capacidad última neta dividida para un factor de seguridad.
- El esfuerzo que produce un asentamiento no mayor al máximo tolerable por la estructura.
En otras palabras: no basta con que el suelo no falle; también debe deformarse dentro de lo que la estructura tolera.
Factores de seguridad que fija la norma
La Tabla 6 de la NEC-SE-GC establece factores de seguridad indirectos mínimos (FSIM) para la capacidad portante de cimientos superficiales y de punta de cimentaciones profundas:
| Condición de carga | FSIM |
|---|---|
| Carga muerta + carga viva normal | 3,0 |
| Carga muerta + carga viva máxima | 2,5 |
| Carga muerta + carga viva normal + sismo de diseño pseudoestático | 1,5 |
La norma pide además demostrar que esos factores implican factores de seguridad por corte iguales o superiores a los mínimos de su Tabla 4.
Los asentamientos
La NEC-SE-GC define el asentamiento total como la suma de tres componentes:
- Inmediato, que puede estimarse con teoría elástica y parámetros de ensayos en muestras inalteradas o de campo, o mediante correlaciones con SPT o CPT.
- Por consolidación, primaria y secundaria, propio de suelos finos saturados; requiere ensayos de consolidación en muestras inalteradas.
- Inducido por sismo.
También importa el asentamiento diferencial entre apoyos, que es el que suele agrietar muros y losas. El informe debe incluirlo entre sus recomendaciones de diseño.
Por qué una cifra aislada puede engañar
Una misma capa de suelo puede tener capacidades admisibles distintas según:
- El ancho y la forma de la cimentación: una zapata aislada y una losa no movilizan el mismo volumen de suelo.
- La profundidad de desplante y la excavación realizada; la norma considera el esfuerzo geoestático removido.
- El nivel del agua subterránea.
- Los estratos más profundos: una zapata ancha “siente” capas que una angosta no alcanza.
Por eso no conviene trasladar la cifra del estudio de un vecino ni aplicar a una losa el valor calculado para zapatas.
La exploración debe llegar a donde trabaja la cimentación
La Tabla 3 de la NEC-SE-GC relaciona la profundidad de los sondeos con el tipo de cimentación: por ejemplo, 2,5 veces el ancho de la zapata más grande, 1,5 veces el ancho de una losa corrida, o la longitud del pilote más largo más 4 veces su diámetro. Además, se debe llegar hasta donde el incremento de esfuerzo causado por la obra sea el 10 % del esfuerzo en el contacto con la cimentación. Si cambias el tipo de cimentación después del estudio, consulta si la exploración sigue siendo suficiente.
Superficial o profunda
El estudio debe recomendar el tipo de cimentación y su profundidad de desplante. Cuando las capas superficiales no tienen la resistencia o la rigidez necesarias, puede requerirse una cimentación profunda. En pilotes y pilas, la NEC-SE-GC prevé ensayos de carga (ASTM D1143) y de integridad, y permite reducir los factores de seguridad solo si se ejecuta un número mínimo de pruebas de carga.
Qué revisar en tu informe
- ¿Para qué tipo y dimensiones de cimentación se calculó la capacidad admisible?
- ¿A qué profundidad de desplante corresponde?
- ¿Se reportan asentamientos totales y diferenciales?
- ¿Se indica el nivel de agua y su efecto?
- ¿Se justifica el método de cálculo y el factor de seguridad?
Si alguna respuesta falta, pídela antes de diseñar. Nuestra guía cómo leer un informe geotécnico amplía esta lista, y en estudio de suelos para edificaciones y naves explicamos cómo se dimensiona la exploración. En ICC abordamos la evaluación de cimentaciones dentro de la investigación geotécnica, con los ensayos de laboratorio que cada caso requiere.
Fuentes consultadas
- NEC-SE-GC (2015), secciones 3.5.3 (Tabla 3), 4.2, 6.2 (Tabla 6), 6.3 y 7.2. PDF del MIT.
- ASTM D1143/D1143M, ensayo de pilotes bajo carga axial estática de compresión, citado por la NEC-SE-GC.
Cada terreno tiene su propia respuesta.
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Contenido informativo general; no sustituye un estudio específico. El alcance y la interpretación deben definirse con el profesional responsable de cada proyecto. Volver al blog
