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En la construcción de viviendas, los Estudios de Suelos resultan de gran relevancia. Son de vital importancia para garantizar la seguridad y la eficiencia económica en proyectos residenciales.

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En el diseño estructural para obras de arquitectura, las cimentaciones juegan un papel constitutivo esencial. Su función es transferir las cargas al terreno y materializar la compleja interacción suelo-estructura. Esta doble función les confiere especial singularidad, respecto del resto de la estructura. 

La elección adecuada de la cimentación es sumamente importante en cualquier proyecto, independientemente de su escala, y está vinculada a la cantidad de información disponible de partida. 

Los resultados aportados por un Estudio de Suelos ajustado a la necesidad del proyecto, son esenciales para identificar las mejores alternativas de fundaciones. Sin embargo, en la práctica cotidiana es frecuente observar la omisión de estudios geotécnicos en obras de pequeña escala, como viviendas unifamiliares. Esta desinformación conduce a la suposición de datos geotécnicos necesarios en el diseño de cimientos, tales como: presión admisible, coeficiente de balasto, nivel freático, presencia de sales y sulfatos, estratigrafía, cota de fundación, entre otros. Al incurrir en la sobrevaloración o subvaloración de la capacidad de carga del suelo, se afecta la seguridad estructural o la eficiencia económica, según sea el caso.

¿En qué consiste un Estudio de Suelos?

Esta práctica comprende una serie de etapas que van desde la perforación y extracción de muestras in situ utilizando equipos específicos de perforación, hasta la realización de ensayos de campo y laboratorio destinados a determinar las propiedades físicas, químicas y mecánicas del suelo. Estos datos recopilados se integran en un informe geotécnico elaborado por un especialista, el cual proporciona recomendaciones específicas y detalladas para lograr un diseño óptimo de cimentaciones y estructuras adicionales. 

¿Existen normativas de regulación?

Estos estudios están regulados por normas nacionales e internacionales como puede ser el CIRSOC 401 (Reglamento Argentino de Estudios Geotécnicos). Otro aspecto importante son las regulaciones que cada municipio establece al respecto. El Código de edificación de la ciudad de Neuquén menciona: “…los cimientos se asentarán sobre el suelo apto, calculando cuando no se hayan hecho ensayos de resistencia del terreno una tensión admisible de 0,50kg/cm²…”, en tanto el Código de Cipolletti indica: “…cuando se adopten tensiones de terrenos mayores de 0,50kg/cm², los cálculos deberán ser precedidos por ensayos de terrenos que justifiquen la tensión adoptada”. 

En otras palabras, estas regulaciones limitan la capacidad portante del suelo cuando no se cuentan con datos reales del mismo. 

¿Cuáles son los riesgos de no realizar un Estudio de Suelos?

En relación concreta a las fundaciones de una vivienda, no contar con datos precisos nos puede conducir a dos situaciones posibles:

• Subvaloración de la capacidad portante del suelo y, por lo tanto, incurrir en mayores costos de cimientos sobredimensionados.
• Sobrevaloración de la capacidad portante del suelo, es decir, suponer una capacidad mayor a la que el terreno puede admitir.

Este segundo caso es el más crítico, ya que vulnera la seguridad estructural e induce a deformaciones excesivas, o “asentamientos”, como se lo suele denominar en ingeniería. 

Nuestra experiencia en la región nos ha revelado numerosos casos de patologías edilicias debido a asientos diferenciales, que a menudo requieren costosos trabajos de recalce de cimientos como solución. 

¿Qué impacto económico tiene la realización de estos estudios?

Con frecuencia se asume que realizar estos estudios aumenta los costos; paradójicamente, en la gran mayoría de los casos sucede lo contrario.

Para evaluar su conveniencia, es útil realizar un ejercicio numérico. Supongamos una estructura con columnas cada 4 metros, dos niveles de losas (equivalentes a una vivienda de dos plantas) y una carga total de predimensionado de 10 kN/m², lo que resulta en una carga total P de:

• P = 4m x 4m x 2 niveles x 10 kN/m²  
• P = 320 kN (32 toneladas).

Luego, analizamos tres tipos de suelos con presiones admisibles respectivas:

• σa = 50 kN/m² (caso a) = 0,5kg/cm²
• σb = 100 kN/m² (caso b)
• σc = 200 kN/m² (caso c)

Por otra parte, según nuestra experiencia en una gran cantidad de proyectos estructurales en suelos locales, para viviendas de dos plantas observamos que las fundaciones poseen una cuantía promedio de 65 kg/m³ (65 kg de acero por m³ de hormigón).

Si definimos  el uso de bases aisladas podemos predimensionar empleando la relación σ = P/A, donde A es el área de la base, por lo tanto:

• Caso a: Base de 2,60m x 2.60m con una altura de 0,60m. Volumen de hormigón: 2,90 m³ y consumo de acero: 190 kg.
• Caso b: Base de 1,80m x 1,80m con una altura de 0,50m. Volumen de hormigón: 1,30 m³ y consumo de acero: 85 kg.
• Caso c: Base de 1,30m x 1,30m con una altura de 0,40m. Volumen de hormigón: 0,70 m³ y consumo de acero: 46 kg.

Es importante destacar que las alturas de las bases varían según cada caso, en función de las dimensiones en planta, ya que deben cumplir condiciones de rigidez. Por lo tanto, cuanto mayor sea la base en planta, mayor deberá ser su altura.

Estas variaciones representan un aumento del 55% (caso a vs. caso b) y del 75% (caso a vs. caso c). Desde luego que este análisis particular para una base, debe extenderse a todas las bases del proyecto. 

Ahora bien, ya tenemos una estimación de las variaciones en el consumo de hormigón y acero para distintos casos de presiones de suelo. Queda por preguntarnos qué tan significativas son estas variaciones en el total de un proyecto.

Para ello, debemos considerar otros datos que aplican a viviendas:

• Se conoce que la incidencia de la estructura en el costo total de una vivienda varía entre el 12% y el 18%. 
• Nuestros registros indican que la incidencia de los cimientos en el costo total de la estructura de una vivienda varía entre el 32% y el 55%. Con base en estos datos, podemos realizar el siguiente ejemplo numérico a modo de ejercicio:

Datos:

• Superficie edificable: 200m²
• Costo construcción: U$S 1.000/m²
• Incidencia de los cimientos: 50%
• Incidencia de la estructura: 15%
• Materiales-M.O.*: 55-45%.

*M.O.: Mano de Obra.

Por lo tanto el costo de los cimientos (C) del ejemplo, resultaría:

C=200m² x U$S 1.000/m² x 0,50 x 0,15

C=U$S 15.000

El 55% de este valor (U$S 8.250), podría atribuirse al costo de los materiales de las fundaciones. Actualmente, los costos de un estudio de suelos para viviendas unifamiliares en localidades del Alto Valle de Río Negro y Neuquén, oscilan entre el 10% y 15% de este último valor. Por lo tanto, si estos estudios permiten las variaciones tan significativas antes vistas con un ejemplo numérico (del 55% y 75% respectivamente), su aplicación en términos económicos se encuentra plenamente justificada, además de los muchos otros datos geotécnicos que se obtienen del suelo del sitio.

Es importante señalar que los costos e incidencias mencionados son estimativos y proporcionados a título informativo para ayudar a establecer relaciones.

En resumen, los estudios geotécnicos son esenciales para la planificación y ejecución de cualquier proyecto, incluyendo las viviendas unifamiliares. La inversión inicial en estos estudios puede resultar en ahorros significativos y una mayor seguridad estructural a lo largo del tiempo. Por lo tanto, instamos a todos los profesionales involucrados en el diseño y construcción de viviendas a dar prioridad a la realización de estudios geotécnicos adecuados y a abogar por la actualización de las regulaciones municipales en este ámbito.

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