Este glosario técnico de geotecnia general ha sido desarrollado para proporcionar definiciones precisas y actualizadas de los términos más relevantes en el ámbito de la ingeniería geotécnica. Está dirigido a ingenieros civiles, geotécnicos, estudiantes y profesionales afines que requieren una referencia rápida y confiable sobre conceptos fundamentales, ensayos in-situ, clasificación de suelos, parámetros de resistencia, normativas chilenas (NCh) y americanas (ASTM), así como aspectos de hidrogeología e instrumentación. Cada término incluye su definición técnica, aplicaciones prácticas y correlaciones habituales, facilitando la comprensión y el uso correcto en proyectos de ingeniería. Con más de 50 términos organizados en categorías, este glosario es una herramienta útil para la consulta diaria en oficina y terreno.
Ensayos in-situ
- SPT - Standard Penetration Test
- Ensayo de penetración estándar realizado en sondeos. Consiste en hincar un muestreador partido de 51 mm de diámetro mediante un martillo de 63.5 kg cayendo 76 cm. Se registra el número de golpes N para cada 15 cm de penetración, sumando los dos últimos intervalos (N60 si se corrige por eficiencia). Se utiliza para estimar la resistencia del suelo, densidad relativa en arenas, y parámetros de resistencia al corte. Normas: ASTM D1586, NCh 1508. Correlaciones: con ángulo de fricción (Peck, Meyerhof), módulo de elasticidad, capacidad de carga.
- CPT - Cone Penetration Test
- Ensayo de penetración de cono, donde se hinca un cono eléctrico de 60° y 10 cm² de área a velocidad constante (2 cm/s). Mide resistencia por punta (qc) y fricción lateral (fs). Permite clasificar suelos mediante el índice de comportamiento (IC) y estimar parámetros como densidad relativa, ángulo de fricción y módulo de deformación. Normas: ASTM D5778, NCh 1508. Correlaciones: con SPT (qc/N ≈ 0.5-0.6 MPa/golpe).
- DPSH - Dynamic Probing Super Heavy
- Ensayo de penetración dinámica con punta cónica de 90° y área de 20 cm², hincada con martillo de 63.5 kg y caída de 76 cm. Se registra el número de golpes por cada 20 cm de penetración (N20). Similar al SPT pero sin muestreo. Se usa para evaluar perfiles de resistencia en suelos granulares y rocas blandas. Normas: EN ISO 22476-2, NCh 1508. Correlaciones: con SPT (N20 ≈ N60).
- Vs30 - Velocidad de onda de corte promedio en 30 m
- Promedio ponderado de la velocidad de onda de corte (Vs) en los primeros 30 m de profundidad. Se obtiene mediante métodos geofísicos (MASW, ReMi, downhole) o correlaciones con SPT. Se utiliza para clasificar el sitio según NCh433 (zonas sísmicas) y determinar el espectro de respuesta. Valores típicos: suelo tipo A (Vs30 > 1500 m/s), B (760-1500), C (360-760), D (180-360), E (<180).
- Presiómetro (PMT)
- Ensayo in-situ que consiste en expandir una sonda cilíndrica dentro de un sondeo para medir la presión y deformación del suelo. Permite obtener el módulo de deformación (E), la presión límite (PL) y la presión de fluencia (Pf). Se usa para diseño de fundaciones y túneles. Normas: ASTM D4719, NCh 1508.
- Dilatómetro (DMT)
- Ensayo in-situ que inserta una cuchilla plana en el suelo y se expande un diafragma para medir presiones. Proporciona módulo de deformación (ED), índice de material (ID) y presión horizontal (K0). Normas: ASTM D6635. Correlaciones: con SPT y CPT.
- Vane Test (Ensayo de veleta)
- Ensayo in-situ para medir la resistencia al corte no drenada (Su) en suelos cohesivos blandos. Consiste en introducir una veleta cruciforme y rotarla a velocidad constante. Normas: ASTM D2573, NCh 1508.
Mecánica de suelos
- Límites de Atterberg (LL, LP, IP)
- Contenidos de humedad que definen los estados de consistencia de suelos finos. Límite Líquido (LL): humedad donde el suelo pasa de estado plástico a líquido (método Casagrande o penetrómetro). Límite Plástico (LP): humedad donde el suelo se agrieta al ser amasado. Índice de Plasticidad (IP = LL - LP). Normas: ASTM D4318, NCh 1508. Clasificación USCS y AASHTO.
- Granulometría (Análisis por tamices)
- Distribución del tamaño de partículas de un suelo mediante tamices (gruesos) e hidrómetro (finos). Se expresa como curva granulométrica. Parámetros: D10, D30, D60, coeficiente de uniformidad (Cu = D60/D10) y curvatura (Cc = D30²/(D10*D60)). Normas: ASTM D422, NCh 1508.
- Clasificación USCS (Unified Soil Classification System)
- Sistema de clasificación de suelos basado en granulometría y plasticidad. Suelos gruesos: gravas (G) y arenas (S) con subgrupos bien graduados (W), mal graduados (P) o con finos (M, C). Suelos finos: limos (M), arcillas (C) y orgánicos (O) con alta (H) o baja (L) plasticidad. Normas: ASTM D2487, NCh 1508.
- Clasificación AASHTO
- Sistema de clasificación de suelos para carreteras. Clasifica suelos en grupos A-1 a A-7 según granulometría, límites de Atterberg e índice de grupo. Útil para evaluar calidad como subrasante. Normas: AASHTO M145, NCh 1508.
- Criterio de falla de Mohr-Coulomb
- Modelo de resistencia al corte de suelos: τ = c' + σ' tan φ', donde c' es cohesión efectiva, φ' ángulo de fricción efectivo y σ' esfuerzo normal efectivo. Se determina mediante ensayos de corte directo o triaxial. Aplicable a suelos saturados y no saturados.
- Consolidación unidimensional (Terzaghi)
- Proceso de reducción de volumen de un suelo saturado bajo carga, debido a la disipación del exceso de presión de poros. Teoría de Terzaghi: coeficiente de consolidación (Cv), índice de compresión (Cc), índice de expansión (Cs), presión de preconsolidación (σ'p). Normas: ASTM D2435 (edómetro).
- Relación de vacíos (e) y porosidad (n)
- Relación de vacíos (e = Vv/Vs) es el volumen de vacíos sobre volumen de sólidos. Porosidad (n = Vv/Vt) es el volumen de vacíos sobre volumen total. Se usan para describir la compacidad del suelo. Relación: n = e/(1+e).
- Índice de compresión (Cc)
- Pendiente de la curva de compresión virgen en el gráfico e vs log σ'v. Representa la compresibilidad del suelo. Se obtiene del ensayo de consolidación. Correlaciones: Cc = 0.009(LL-10) para arcillas.
- Coeficiente de consolidación (Cv)
- Parámetro que describe la velocidad de consolidación. Se determina del ensayo edométrico mediante el método de Casagrande (log tiempo) o Taylor (√tiempo). Unidades: cm²/s. Influye en el tiempo de asentamiento.
- Permeabilidad (k)
- Capacidad del suelo para transmitir agua. Ley de Darcy: v = k i. Se mide en laboratorio (permeámetro de carga constante o variable) o in-situ (Lefranc, Lugéon). Normas: ASTM D2434, NCh 1508.
- Ensayo de Proctor (Compactación)
- Ensayo de laboratorio que determina la relación entre contenido de humedad y densidad seca de un suelo compactado. Proctor Estándar (ASTM D698) y Modificado (ASTM D1557). Se obtiene la máxima densidad seca (γdmax) y humedad óptima (wopt).
- CBR (California Bearing Ratio)
- Ensayo de resistencia al punzonamiento de suelos compactados, usado en pavimentos. Relación entre la carga necesaria para penetrar 2.54 mm (0.1 pulg) y la carga estándar. Normas: ASTM D1883, NCh 1508.
Fundaciones
- Capacidad de carga admisible (qadm)
- Presión máxima que puede transmitir una fundación al suelo sin exceder la capacidad de carga última (qult) dividida por un factor de seguridad (FS). Incluye asentamientos admisibles. Se calcula con fórmulas de Terzaghi, Meyerhof, Hansen o Vesic.
- Capacidad de carga última (qult)
- Presión que produce la falla por corte del suelo bajo una fundación. Depende de la resistencia al corte (c', φ') y geometría. Fórmula general: qult = c'Nc + γ Df Nq + 0.5 γ B Nγ (factores de capacidad de carga según Terzaghi).
- Asentamiento elástico
- Deformación inmediata del suelo bajo carga, calculada mediante teoría elástica (Boussinesq). Depende del módulo de elasticidad (E) y coeficiente de Poisson (ν). Se estima con métodos como Schmertmann (para arenas) o elástico.
- Asentamiento por consolidación
- Deformación a largo plazo en suelos finos saturados debido a la disipación de presión de poros. Se calcula con la teoría de consolidación de Terzaghi. Depende de Cc, e0, σ'p y espesor del estrato.
- Factor de seguridad (FS)
- Relación entre la capacidad de carga última y la carga de trabajo. Típicamente FS = 3 para cargas estáticas y 2 para sísmicas. Se aplica también en estabilidad de taludes y muros.
- Fundación superficial (zapata, losa)
- Elemento estructural que transmite cargas a poca profundidad. Tipos: zapata aislada, corrida, combinada, losa de fundación. Diseño basado en capacidad de carga y asentamientos.
- Fundación profunda (pilotes, caissons)
- Elementos esbeltos que transmiten cargas a estratos profundos. Pilotes: hincados o excavados (perforados). Capacidad por punta y fricción lateral. Normas: ASTM D4945 (prueba de carga), NCh 1508.
- Prueba de carga en pilotes (PDA, estática)
- Ensayo para verificar capacidad de carga de pilotes. PDA (Pile Driving Analyzer) mide esfuerzos y velocidad durante la hinca. Prueba estática aplica carga gradual hasta el doble de la carga de diseño. Normas: ASTM D1143.
Estabilidad de taludes y muros
- Factor de seguridad de talud
- Relación entre la resistencia al corte disponible y la requerida para mantener el equilibrio. Métodos: Bishop, Janbu, Spencer, Morgenstern-Price. FS > 1.5 para taludes permanentes.
- Empuje de tierras (activo, pasivo, reposo)
- Presión lateral ejercida por el suelo sobre muros de contención. Activo (Ka): cuando el muro se aleja del suelo. Pasivo (Kp): cuando el muro empuja al suelo. Reposo (K0): sin deformación. Teoría de Rankine o Coulomb.
- Muro de contención (gravedad, voladizo, anclado)
- Estructura que retiene el suelo. Muro de gravedad: depende de su peso. Muro en voladizo: utiliza refuerzo de acero. Muro anclado: con anclajes postensados. Diseño incluye estabilidad al volteo, deslizamiento y capacidad de carga.
- Anclaje al suelo (tirantes, bulones)
- Elementos de acero que transmiten carga a un estrato resistente. Anclajes temporales o permanentes. Normas: ASTM F432, NCh 1508. Se usan en muros anclados y estabilización de taludes.
- Suelo reforzado (geotextiles, geomallas)
- Técnica que incorpora refuerzos (geosintéticos) en el suelo para mejorar su resistencia. Usado en muros de suelo reforzado y estabilización de taludes. Normas: ASTM D4595, D6637.
Sismología geotécnica
- NCh433 - Diseño sísmico de edificios
- Norma chilena que establece requisitos sísmicos para edificios. Clasifica el suelo en tipos A a E según Vs30. Define espectros de diseño, coeficiente sísmico y factores de modificación. Última versión: 2009.
- NCh1508 - Geotecnia - Terminología y clasificación
- Norma chilena que unifica la terminología geotécnica y los sistemas de clasificación de suelos (USCS, AASHTO). Referencia obligada en informes geotécnicos.
- Licuefacción de suelos
- Fenómeno en suelos granulares saturados bajo carga sísmica, donde la presión de poros aumenta hasta igualar la presión de confinamiento, perdiendo resistencia. Evaluación mediante SPT, CPT y Vs. Normas: NCh433, Youd et al. (2001).
- Espectro de respuesta sísmica
- Curva que muestra la aceleración máxima de un oscilador de un grado de libertad en función del período. Se obtiene de registros sísmicos o normativa. Usado para diseño sísmico de estructuras.
- Amplificación sísmica
- Incremento de la intensidad del movimiento sísmico debido a las condiciones locales del suelo. Depende del espesor y rigidez de los estratos. Se cuantifica mediante el factor de amplificación (Fa) en NCh433.
- Módulo de corte dinámico (G) y amortiguamiento (D)
- Parámetros que describen el comportamiento cíclico del suelo. Módulo de corte (G) y razón de amortiguamiento (D) varían con la deformación. Se determinan mediante ensayos de columna resonante, triaxial cíclico o corte simple. Normas: ASTM D4015.
Hidrogeología
- Nivel freático (NAF)
- Superficie donde la presión de poros es igual a la atmosférica. Se mide en piezómetros o durante la perforación. Influye en la resistencia, asentamientos y flujo de agua.
- Permeabilidad (k) y transmisividad (T)
- Permeabilidad: capacidad del suelo para transmitir agua (m/s). Transmisividad: T = k * b (b es espesor del acuífero). Se mide con ensayos de bombeo o Lefranc. Normas: ASTM D4043.
- Ensayo de bombeo
- Prueba de campo que extrae agua de un pozo a caudal constante y mide la respuesta del nivel freático en pozos de observación. Permite estimar k, T y coeficiente de almacenamiento (S). Normas: ASTM D4050.
- Coeficiente de almacenamiento (S)
- Volumen de agua liberado por un acuífero por unidad de área y descenso del nivel freático. Adimensional. En acuíferos confinados, S es pequeño (10^-5 a 10^-3); en libres, S ≈ porosidad.
- Red de flujo (flujo subterráneo)
- Representación gráfica de líneas de flujo y equipotenciales en un medio poroso. Se usa para calcular caudales y presiones de poros en problemas de filtración (presas, tablestacas).
- Gradiente hidráulico (i)
- Pérdida de carga por unidad de longitud en la dirección del flujo. i = Δh/L. Ley de Darcy: v = k i. Gradiente crítico (ic) causa licuefacción o sifonamiento.
Instrumentación geotécnica
- Piezómetro (Casagrande, eléctrico, neumático)
- Instrumento para medir la presión de poros en el suelo. Piezómetro Casagrande: tubo ranurado con filtro. Eléctrico: sensor de presión. Neumático: equilibrio de presiones. Normas: ASTM D4750.
- Inclinómetro
- Instrumento que mide desplazamientos laterales en el suelo o estructuras. Consiste en una sonda que recorre una tubería ranurada. Se usa en taludes, muros y excavaciones. Normas: ASTM D6230.
- Asentómetro (placa de asentamiento, extensómetro)
- Dispositivo para medir asentamientos verticales. Placa de asentamiento: placa metálica conectada a una varilla. Extensómetro: mide deformaciones en profundidad (magnético, vibrante). Normas: ASTM D4403.
- Celdas de carga (load cells)
- Transductores que miden fuerza o tensión en anclajes, pilotes o soportes. Pueden ser eléctricas (strain gage) o hidráulicas. Normas: ASTM E74.
- Monitorización de vibraciones (sismógrafos)
- Equipos que registran ondas sísmicas generadas por voladuras, hinca de pilotes o tráfico. Miden velocidad de partícula (PPV) y frecuencia. Normas: OSMRE, DIN 4150.