Aplicaciones de ingeniería geotécnica, herramientas esenciales en el desarrollo constructivo del país
El ensayo de penetración estándar mejor conocido como SPT (Standard Penetration Test) es un método empleado en geotecnia para determinar características de los suelos, esencialmente su capacidad de carga a cierta profundidad. Ha sido aplicado por el Instituto de Geología y Geofísica (IGG-CIGEO) de la UNAN-Managua en importantes proyectos nacionales y regionales.
La ejecución del SPT ayuda a establecer parámetros físicos y mecánicos como la densidad relativa, ángulo de fricción, carga o presión admisible, consistencia, resistencia a la compresión y asentamientos en suelos granulares. Se puede practicar en todo tipo de suelos, incluso en roca muy alterada, aunque es en los suelos granulares (gravas y arena) donde obtienen mejores resultados.
Este ensayo se realiza siguiendo indicadores establecidos en la norma internacional ASTM 1586; el procedimiento consiste en contabilizar el número de golpes necesarios para introducir un tomamuestras de acero hueco cada 15cm; para ello, se ubica el punto a perforar; seguidamente, se posiciona el trípode o una perforadora a percusión o rotativa sobre el orificio de prueba y se ensambla el equipo; el tomamuestras debe introducirse 45cm en el terreno, empleando un cable manila resistente se levanta el martinete de 63.5 kg y se deja caer libremente desde una altura de 76,2cm.
La operación debe detenerse si en la suma de dos tramos de 15 centímetros se obtienen más de 50 golpes, extrayendo la muestra que hasta ese punto haya recuperado el tubo partido. Para extraer la muestra, se retira el tubo partido y se desacopla del martinete. El tubo se entrega al técnico de muestreo para que extraiga, embolse y clasifique la muestra. Cuando el técnico recibe el tubo, quita la suciedad, toma fotografías a la muestra y las ordena según la profundidad a la que fue tomada. Este proceso se repite de forma continua en todas las profundidades a investigar, hasta donde la influencia de la estructura es menor al 10%, en función de las características del terreno.
La muestra obtenida es analizada en el laboratorio para identificar la variación de los suelos en profundidad a partir del valor de resistencia a la penetración. También se definen parámetros geotécnicos como la humedad, granulometría y asentamientos en suelos granulares, plasticidad, límites de Atterberg, contenido de sulfatos, entre otros que ayudan a clasificar los suelos desde el punto de vista ingenieril.
El SPT ha sido usado para la realización de estudios e investigaciones en distintas localidades de nuestro país. En el año 2007, se realizaron estudios geotécnicos para la refinería Supremo Sueño de Bolívar; en el 2008, se evaluó peligrosidad y vulnerabilidad en el antiguo estadio de beisbol; en el 2012, se ejecutaron estudios de vulnerabilidad en la mina Santa Pancha y en la zona costera del lago de Managua. Un año después, se estudió el Estadio Nacional Soberanía; en el 2014, se analizaba la infiltración de agua en el Museo Huellas de Acahualinca y en 2015, la inestabilidad de laderas en la cuenca sur de Managua. En el año 2021, se realizó evaluación de riesgo en comunidades afectadas por el paso de los huracanes Eta e Iota en los municipios de Puerto Cabezas y Prinzapolka.
Recientemente, se aplicó este ensayo en la evaluación de cimentaciones en el puesto fronterizo El Guasaule, en el análisis de suelo en terrenos de los hospitales de Masaya y de Diriamba; en el desarrollo de Plan Maestro en Catarina; en las oficinas del Instituto Nicaragüense de Turismo (INTUR) y el Mercado de Artesanías de Jinotepe, así como en las Oficinas del Consejo Nacional de Universidades en San Carlos, Río San Juan, para la instalación de juegos mecánicos en el Puerto Salvador Allende, Managua, y para la construcción de puente peatonal en El Timal-Los Brasiles, Tipitapa.
En los recintos de la UNAN-Managua, el SPT se ha implementado para el estudio de suelo donde se proyectó la construcción de vivero en el CUR-Estelí, sistema de tuberías en el CUR-Chontales, remodelación de finca en el CUR-Matagalpa; en el Recinto Universitario Rubén Darío, se ha ejecutado esta prueba en los proyectos del Anfiteatro, Sala de Lectura de la Biblioteca Central Salomón de la Selva, pabellón para el Centro de Aplicación Infantil (CDI) Arlen Siu, remodelación de Canchas Marlon Zelaya, Arboretum en Mokorón, edificios y auditorios.
Tesistas de Ingeniería Civil y Geológica han contado con el apoyo del IGG-CIGEO para realizar análisis de suelos contaminados, estudio de inestabilidad en el Cráter de Pantasma, caracterización geotécnica de cimentaciones en el Estadio Nacional de Fútbol; análisis de estabilidad de taludes en Diriá y Catarina, de condiciones estáticas y dinámicas de Loma Chico Pelón y Pochocuape. Como parte de la Maestría Centroamericana en Evaluación de Riesgos y Reducción de Desastres, se acudió a este método para la Evaluación de deslizamientos inducidos por sismo en la aldea Estancia de la Virgen de Chimaltenango, Guatemala; de igual forma, se ha aplicado en tesis de los programas de maestría en Estructura, en Obras municipales y en Gestión integral del riesgo de desastres, ofrecidas por la UNAN-Managua.
La combinación de este método con otros estudios geotécnicos facilita el conocimiento a detalle de los suelos y ayuda a dar recomendaciones para garantizar la seguridad en las edificaciones.
