Geotecnia Determinación de la resistencia al corte sin drenaje de arcillas preconsolidadas a partir de la presión de fluencia del ensayo presiométrico(*) La resistencia al corte sin drenaje (Su ) de arcillas preconsolidadas es un parámetro determinante en el diseño geotécnico, especialmente en lo relativo a la cimentación mediante pilotes. Cuando este parámetro se trata de determinar mediante ensayos de laboratorio, los resultados obtenidos suelen ser menores de lo que deberían para este tipo de suelos cohesivos duros. De forma habitual, esta resistencia se relaciona con la presión límite, que sólo puede ser determinada para ensayos presiométricos con una curva de muy buena calidad en los que se hayan alcanzado varios escalones de presión por encima de la presión de fluencia. Incluso en esos casos, es necesario resolver ecuaciones trascendentales (no algebraicas) para determinar la Su. Partiendo de la idea de que la presión de fluencia está relacionada con la frontera entre el comportamiento elástico y plástico de los suelos, en el caso de los suelos cohesivos, esta presión puede ser relacionada con la Su, mediante la aplicación del método de interpretación conocido como método de la presión de fluencia. Diversos autores han rechazado esta interpretación concluyendo que podría derivar en una sobreestimación de la resistencia al corte sin drenaje. Sin embargo, tal y como se discute en el presente artículo, este rechazo podría estar basado en hipótesis excesivamente conservadoras y especialmente poco adecuadas para las características de las arcillas preconsolidadas. En resumen, se propone una modificación del método de la presión de fluencia para la interpretación del ensayo presiométrico, cuya aplicación da lugar a resultados muy favorables, con resistencias muy superiores a las obtenidas en los ensayos de laboratorio habituales, pero en consonancia con la naturaleza y la historia tensional de las arcillas preconsolidadas. L a resistencia al corte sin drenaje (Su ) de una arcilla es un concepto relativamen- te complejo. Es un hecho ampliamente aceptado que la resistencia al corte sin drena- je de las arcillas pre-consolidadas debería ser mayor que la habitualmente obtenida como re- sultado en los ensayos de laboratorio. Como ejemplo, se puede afirmar que obtener resultados de Su superiores a los 400 – 500 kPa en ensayos de laboratorio realizados sobre muestras de Tosco (típico sustrato Mioceno arci- lloso de Madrid) es realmente difícil. Sin embar- go, ha sido práctica habitual durante muchos años diseñar pilotes para una carga de trabajo de 4 MPa, con una longitud de empotramiento en Toscos de 4 diámetros (García de la Oli- va,1991). De acuerdo con las expresiones habi- tuales para este tipo de suelos, estas tensiones de trabajo corresponderían a resistencias al cor- te sin drenaje del orden de 1000-1200 kPa. La práctica internacional exige disponer de resultados de labores de investigación geotéc- nica que validen los parámetros considerados en el diseño, lo que, en el caso de la resisten- cia al corte sin drenaje de arcillas pre-consoli- dadas, no es habitual, más allá de los conser- vadores resultados obtenidos en los ensayos de laboratorio anteriormente indicados. (*) Versión en castellano del artículo: Undrained shear strength of over consolidated clays ba- sed on creep pressure results from pressure- meter tests, incluido en la documentación téc- nica de la “Parallel sesión on pressuremeter ISP- 06, 18th International Conference on Soil Mecha- nics and Foundation Engineering”, Paris del 2 al 6 de septiembre de 2013. La resistencia al corte sin drenaje se expre- sa en tensiones totales, si bien, viene determi- nada por la historia de tensiones efectivas del material. Existen numerosas expresiones que relacionan la resistencia al corte sin drenaje de un suelo normalmente consolidado con la ten- sión efectiva vertical, por ejemplo, la propues- ta por Skempton (1970). De modo análogo, y dejando a un lado po- sibles procesos químicos (cementación), la re- sistencia al corte sin drenaje de una arcilla pre- consolidada viene determinada por la presión de pre-consolidación (Terzaghi, Peck & Mesri). Como consecuencia, las resistencias obteni- das como resultado en los ensayos de labora- torio deberían ser muy altas, lo que no ocurre, fundamentalmente, por las dos razones que se exponen a continuación: • Durante la toma de muestras, se produ- ce una intensa alteración de las mis- mas, que resulta especialmente inevita- ble para este tipo de material, lo que anula, casi de forma completa, el efec- to de la pre-consolidación. • Los ensayos de laboratorio habitualmente realizados para determinar la resistencia al corte sin drenaje, tales como el de resisten- cia a compresión simple o el ensayo de compresión triaxial no consolidado y no drenado (TX/UU), podrían ser especial- mente inadecuados en tanto en cuanto dan por supuesta la no alteración de la muestra previa al ensayo. Esta hipótesis es especialmente poco acertada para unos ensayos en los que no se procede a la consolidación de las muestras previamente a su ensayo. (Cabe indicar que los ensayos de compresión triaxial consolidados y no drenados TX/CU, interpretados en tensio- nes totales, pueden ser considerados mu- cho más fiables que los anteriores, puesto que, aunque no evitan la alteración de las muestras, permiten reproducir durante la fase de consolidación, el estado tensional de las muestras en el terreno. Los resulta- dos obtenidos de este modo siguen siendo conservadores, pero son más favorables que los obtenidos en ensayos de compre- sión simple o compresión triaxial TX/UU). En definitiva, se puede afirmar que la re- sistencia al corte sin drenaje de las arcillas pre-consolidadas es, en realidad, muy supe- rior a los valores obtenidos en los ensayos habituales, ensayos que no evitan ni corrigen la alteración que se produce en las muestras durante su extracción y manipulación, siendo esta alteración especialmente intensa para este tipo particular de suelos. El ensayo presiomético y la Su Como norma general, determinar de forma más o menos precisa la presión de contacto, la presión de fluencia y el módulo presiométri- Palabras clave: ARCILLAS PRECONSOLIDADAS, ENSAYO PRESIOMÉTRICO, PRESIÓN DE FLUENCIA, PRESIÓN LÍMITE NETA MENARD, RESISTENCIA AL CORTE SIN DRENAJE. - Mario RETAMOSA BAENA, I.C.C. y P. Dpto. Geotecnia y Obras Subt. AECOM (Madrid). mario.retamosa@aecom.com 229 28