En épocas anteriores, los diferentes tipos de estructuras se construían basándose en ciertas suposiciones sobre las condiciones del terreno y los propios constructores decidían el tipo de cimentación o excavación de cualquier obra de infraestructura. No tardaron mucho en darse cuenta de los notorios problemas que se presentaron: hundimientos excesivos, desplome de edificios, falla del terreno de apoyo, deslizamientos de taludes, colapso de elementos de contención, por mencionar algunos. Por ello, los ingenieros e investigadores de todo el mundo se vieron impulsados a crear un enfoque más científico que estudiara el terreno donde se proyecte una obra de infraestructura, dándole origen a la ingeniería geotécnica.
Exploración y muestreo
En la realización de obras de infraestructura, el proyectista requiere obtener un conocimiento del comportamiento que va tener el terreno al aplicar ciertas cargas que transmite una súper-estructura, con el objeto de garantizar la seguridad de la misma. Para lograr esto es necesario analizar las propiedades y características del terreno de apoyo donde se pretende construir.
Debido a la complejidad que se presenta en el suelo y las rocas, se han ideado métodos de exploración y muestreo para la identificación de los distintos materiales que se encuentran, asimismo, pruebas laboratorio que permiten obtener, de forma aproximada, valores de las propiedades índice y mecánicas del material que son fundamentales para el diseño de cimentaciones, excavaciones, sistemas de contención de tierras, terracerías, entre otros.
De una manera general, se ha encontrado que los suelos, y en menor grado las rocas, pueden clasificarse en grupos dentro de los cuales, las propiedades mecánicas sean algo parecidas. La correcta clasificación de los materiales del subsuelo es un paso importante para cualquier trabajo de ingeniería geotécnica, porque proporciona los primeros datos sobre las cosas que puedan anticiparse durante y después de la construcción.
Cimentaciones
Toda construcción de ingeniería que al apoyarse en la tierra debe ser soportada por algún tipo de elemento de interconexión denominado cimentación. La cimentación es la parte de un sistema de ingeniería que transmite al suelo o a la roca de apoyo las cargas de la superestructura. Los cimientos también pueden soportar otro tipo de elementos, como maquinaria, equipos industriales (tuberías, torres, tanques), señalamientos, entre otros.
Por estas razones, es mejor describir una cimentación como la parte del sistema de ingeniería que sirve de interfaz entre los componentes que soportan la carga y el suelo. A partir de esta definición, es evidente que los cimientos son la parte más importante de dicho sistema. En general, la ingeniería de cimentaciones es el arte de proponer, elegir, proyectar y construir los elementos que transmiten las cargas de una estructura al terreno de apoyo (suelo o roca).
Excavaciones
Las cimentaciones comúnmente se desplantan debajo de la superficie del terreno, por lo tanto, no pueden construirse hasta que se ha excavado el suelo o roca que está arriba del nivel de desplante de la cimentación.
Es una necesidad en cualquier construcción nueva proporcionar protección a las estructuras vecinas (si las hay) cuando se excava a cualquier profundidad considerable. Sin un soporte lateral adecuado, la nueva excavación provocará casi con toda seguridad una pérdida de capacidad de carga, asentamientos o movimientos laterales alrededor de la excavación. Por lo tanto, el diseño debe hacerse por un ingeniero geotecnista que especifique el procedimiento de excavación adecuado para un eficiente procedimiento constructivo de la estructura.
En conclusión, en toda obra de infraestructura es imprescindible que el ingeniero geotecnista esté presente para la teoría, práctica y experiencia se fusionan en esta rama de la ingeniería civil para dar solución a elementos de