SOCHIGE Sociedad Chilena de Geotecnia En esta entrevista, tenemos al destacado ingeniero geotécnico de renombre internacional, Dr. Laurie Wesley. El profesor Wesley tiene una larga carrera tanto en proyectos prácticos como académicos y es conocido por el sistema triaxial “Bishop and Wesley Stress Path Cell”, desarrollado durante su doctorado bajo la tutela del profesor Alan W. Bishop, su expertiz en suelos residuales y su interés por la educación de la ingeniería geotécnica. En la entrevista, el Dr. Wesley habla sobre taludes de suelos residuales, algunos de sus proyectos y nos cuenta su visión sobre la actualidad y futuro de la ingeniería geotécnica.
Entrevista por:
Rafael Iglesias, Ingeniero Civil
Gonzalo Boada, Ingeniero Civil
En muchas partes de Chile es común encontrarse con taludes de suelo residual al costado de carreteras y caminos. En múltiples documentos usted enfatiza sobre la importancia de la inspección visual en el análisis de estabilidad de este tipo de taludes. ¿Cuáles son los indicadores más importantes que se deben observar en terreno para estimar la estabilidad de estos taludes? ¿Qué indicadores visuales pueden advertirnos que el talud es susceptible a un deslizamiento o que presenta algún tipo de daño? ¿Cuál es su evaluación sobre el futuro de los procedimientos analíticos para evaluar la estabilidad de taludes de suelo residual?
Dudo que los procedimientos analíticos tengan, alguna vez, un papel más que secundario en la evaluación de la estabilidad de taludes en suelos residuales, por las siguientes razones:
- Los suelos residuales rara vez son homogéneos, por lo que no es posible determinar confiablemente los parámetros de resistencia al corte.
- Las condiciones de flujo en suelos residuales generalmente cambian con las estaciones y el clima, y solo se puede determinar cuál es la condición más desfavorable. Es posible crear un “peor estado de flujo” usando un programa como SeepW y asumiendo que la llueve un tiempo suficiente como para establecer una condición de filtración estacionaria. Es probable que esto sea excesivamente conservador.
- Una inspección visual cuidadosa es siempre la guía más confiable, y examinar fotografías aéreas y de la geología, si están disponibles, también proporciona información útil.
La siguiente es una interesante observación de Terzaghi:
“Sin embargo, tan pronto como pasamos del acero y el hormigón a la tierra, la omnipotencia de la teoría deja de existir. En primero lugar, la tierra en su estado natural nunca es uniforme. En segundo lugar, sus propiedades son demasiado complicadas para un tratamiento teórico riguroso. Finalmente, incluso una solución matemática aproximada de algunos de los problemas más comunes es extremadamente difícil” (Terzaghi, 1936).
Con respecto a la evidencia de inestabilidad o inestabilidad potencial de la inspección visual, depende de si el talud es una ladera natural o un talud de corte. Si se trata de un talud natural, es la forma de la superficie la que indica si se ha producido o no un deslizamiento en el pasado. Si la pendiente es suave, sin irregularidades inexplicables, es poco probable que haya tenido una inestabilidad en el pasado. Si su superficie es irregular, con montículos o huecos, es probable que sean el resultado de un deslizamiento anterior.
Con los taludes de corte la situación es bastante diferente. Si se está planificando un corte para un proyecto específico, generalmente se da el caso que ya se han realizado cortes en esa área. La inspección de estos taludes es la fuente de información más útil para planificar cortes futuros. La inspección hace dos cosas. En primer lugar, informar sobre la altura y la inclinación de los taludes estables existentes. En segundo lugar, proporciona una imagen de la geología local.
He estado involucrado en la evaluación de estabilidad de taludes de corte para carreteras en Malasia e Indonesia. La única guía útil sobre este tema, en ese momento, fue un excelente articulo escrito por un geólogo británico en 1968 (Bulman, 1968). El documento se basa en inspecciones de una gran cantidad de cortes de carreteras y proporciona pautas para seleccionar ángulos de taludes en variados materiales geológicos. Parece que sigue siendo la mejor guía disponible para los planificadores de caminos en Malasia. Los tipos de suelo de Indonesia son muy diferentes a los de Malasia, y un estudio similar sería muy útil en Indonesia. En otras palabras, los estudios de este tipo son mucho más útiles que el análisis analítico. Lamentablemente, las universidades no fomentan estudios de este tipo, ya que es poco probable que los artículos resultantes sean aceptados por revistas de prestigio.
Como último comentario, si quisiera mejorar mi competencia en la evaluación de la estabilidad de taludes naturales, no estaría tomando un curso de modelamiento constitutivo ni ninguna otra forma de análisis teórico. En su lugar, recurriría a algunos artículos sobre geología, ya que comprender la geología del sitio siempre es valioso, para cualquier proyecto que se esté planificando.
A lo largo de su carrera como ingeniero geotécnico, ¿cuál ha sido el proyecto más desafiante en el que ha trabajado? ¿Podría explicar brevemente las dificultades que tuvo que enfrentar y cómo las resolvió?
En 1982 se me pidió que fuera a Malasia para presentar una propuesta de trabajo de reparación en una gran cantidad de taludes de corte para una carretera principal entre la capital, Kuala Lumpur, y un lugar llamado Karak. La carretera de 4 carriles no era muy antigua y había sido construida con altos estándares geométricos, lo que significó en que se hicieran un gran número de taludes muy altos, algunos de hasta 70 metros.
El material era en su mayoría granito altamente degradado, suelo en la superficie y el habitual perfil de meteorización en profundidad bajo este. Me dieron dos semanas para examinar todos los cortes importantes, que, según recuerdo, superaron los 50, y presentar mi informe. Me proporcionaron un automóvil y un conductor, así como un técnico para sostener un extremo de una cinta más un nivel Abney para medir las inclinaciones de las pendientes. Yo era joven y estaba en forma en esos días, por lo que tenía pocas dificultades para subir o trepar hasta la parte superior de los taludes. La foto de abajo muestra una pendiente de corte típica de unos 70 metros de altura. Este fue un corte doble, así que tome esta foto desde la mitad del talud en el lado opuesto de la carretera.
La foto muestra claramente que el problema principal era la erosión, más que la estabilidad del talud. En este trabajo aprendí que el granito degradado normalmente es altamente erosionable, así que mi problema era que hacer al respecto. Pronto hice algunas observaciones importantes. En particular, parecía que la parte inferior de cada pendiente se comportaba más como una roca que como un suelo. Parece que los diseñadores hicieron esta suposición, ya que los cortes fueron mucho más pronunciados en su base que en la parte superior. Sin embargo, todo el material parecía ser igualmente erosionable. Así que decidí lo siguiente:
- Debería hacerse una evaluación sobre el nivel en el que por debajo el material podría tratarse como roca y por encima como suelo.
- La parte de la roca podría remediarse un poco rellenando los canales de erosión y luego revestirla con hormigón proyectado para evitar una mayor erosión.
- La única forma factible de proteger el suelo era cubrir la cara con vegetación. Para hacer esto, la pendiente necesitaría aplanarse a 1V:2H o posiblemente 1V:1.5H. No estaba lo suficientemente informado en esta área para hacer un juicio firme.
- Se iba a hacer un amplio banco en el límite entre la roca y el suelo, de modo que se pudiera colocar un gran dren permanente.
El diagrama de arriba muestra mi concepto. El contratista para el que preparé mi informe no obtuvo el trabajo, pero el contratista que recibió el trabajo aparentemente hizo lo que mi informe recomendó.
Bullman, J.N. (1968) A survey of road cuttings in Western Malaysia. Proceedings First Southeast Asian Regional Conference on Soil Engineering, Bangkok, 1968
En 2019 publicó el libro “The Bishop Method: The life and achievements of Professor Alan Bishop, soil mechanics pioneer”. ¿Cuál ha sido la recepción por parte de la comunidad? ¿podría decirnos brevemente que podemos aprender leyendo el libro? ¿Como describiría la influencia del profesor Bishop en su carrera?
Con respecto a la primera pregunta no tengo una respuesta categórica, ya que depende de la persona. Algunas personas, incluyéndome a mí, tienen un interés natural en el pasado, mientras que otras no tienen ningún interés en absoluto. He tenido críticas muy positivas del libro, principalmente de gente de mecánica de suelos, pero el año pasado el editor me envió una reseña de un ingeniero estructural que no nos conocía ni a Bishop ni a mí.
Con respecto a la segunda pregunta, aprenderá que Bishop jugó un papel fundamental al determinar cómo medir la resistencia al corte del suelo y cómo aplicar los resultados de las mediciones a situaciones prácticas, especialmente en estabilidad de taludes. En efecto, resolvió las preguntas sobre la resistencia al corte de los suelos cohesivos que Terzaghi había abordado, pero no respondió. Un revisor comentó que la Parte 2 de la biografía de Bishop proporcionaría una buena base para un curso básico de mecánica de suelos.
Con respecto a su tercera pregunta, las conferencias de Bishop para el grado de un año de M.Sc (Eng) en 1964-65 aclararon mi comprensión confusa de las tensiones totales y el análisis tensiones efectivas. Hice mi licenciatura en la década de 1950 cuando Bishop estaba liderando el camino a brindar una clara respuesta a este problema. Los estudiantes se beneficiarían de leer su artículo de 1960 con Bjerrum.
Debo agregar que leer mi libro de texto «Fundamentals of Soil Mechanics for Sedimentary and Residual Soils» será, espero, más útil técnicamente que leer la biografía de Bishop. Creo que sabes que estoy ayudando a mi buen amigo Omar Núñez a producir una edición en español de este libro. Omar está haciendo la traducción, yo solo ayudo con las figuras.
¿En qué está trabajando actualmente, y cómo ha sido este periodo, considerando la situación de Covid?
Creo que la mejor respuesta es que actualmente estoy trabajando en disfrutar de mi jubilación. El 2 de septiembre cumpliré 85 años, y junto a mi esposa celebraremos nuestro aniversario de bodas de diamantes (60 años).
Sin embargo, todavía me piden que haga varios roles de consultoría y, si son interesantes y en mi campo, generalmente no puedo resistirme a asumirlos. Habiendo dicho eso, siempre me recuerdo a mí mismo que hay cosas más importantes en la vida que la ingeniería geotécnica, especialmente a mi edad. La situación de Covid en Nueva Zelanda tuvo un gran efecto durante las 7 semanas de nuestro severo confinamiento en marzo-abril del año pasado. Desde entonces, hemos vivido una vida normal, excepto que no podemos viajar al extranjero y la gente no puede visitar Nueva Zelanda.
Mirando hacia atrás, ¿puede encontrar un momento específico o un punto de inflexión en su carrera que lo llevó a convertirse en ingeniero geotécnico? ¿Algún mensaje o consejo que pueda dar a las nuevas generaciones de ingenieros geotécnicos chilenos?
Poco después de graduarme, fui a Indonesia bajo un programa de voluntariado para trabajar para el gobierno de Indonesia. Me asignaron en su Instituto de Investigaciones de Suelos y Carreteras. El Instituto había sido creado por los holandeses cuando Indonesia era las Indias Orientales Holandesas, y estaba bien dotado con equipos de prueba de laboratorio y de campo, pero cuando fui allí, en 1960, estaba bastante escaso de personal. El resultado fue que desempeñé un papel clave en el instituto durante cuatro años y encontré el trabajo tan interesante que me decidí por la ingeniería geotécnica como carrera. Cuando comencé a trabajar allí, los únicos países que usaban ensayos CPT eran Holanda, Bélgica e Indonesia, así que aprendí muy rápidamente lo útil que era este ensayo. Todos los dispositivos en uso en ese momento eran dispositivos mecánicos. Con respecto al consejo para los ingenieros geotécnicos chilenos, lo incluiré en mi respuesta a la Pregunta 7.
En comparación con otras áreas de la ingeniería civil (como la ingeniería hidráulica, mecánica o estructural), la Ingeniería Geotécnica es una disciplina muy joven. ¿Cuál diría que ha sido el avance o descubrimiento más significativo en ingeniería geotécnica durante los últimos 20 años?
Mi opinión es que los años dorados de la ingeniería geotécnica fueron entre los años 40 y 60, cuando la mecánica del suelo estableció una sólida comprensión de la resistencia al corte de los suelos cohesivos como se describió anteriormente en mis comentarios sobre Bishop. Dudo que aún hayan descubrimientos dramáticos por hacer, excepto posiblemente en el tema de la licuefacción del suelo durante terremotos. Sin embargo, se han realizado avances constantes y muy útiles en los métodos de construcción. Me vienen a la mente la tierra reforzada, el soil nailing, los muros de diafragma y los métodos de pilotaje. Supongo que la llegada de la computadora ha sido beneficiosa para la ingeniería geotécnica, pero tengo serias reservas al respecto.
¿Qué opina de los avances más recientes en ingeniería geotécnica? ¿Crees que podemos estar acercándonos a un punto de inflexión, especialmente en lo que respecta a las nuevas tecnologías como la inteligencia artificial (IA)? ¿Cómo predice o espera que evolucione la ingeniería geotécnica?
Esta es una pregunta bastante amplia y la responderé en términos generales. No creo que estemos en un punto de inflexión, o si lo estamos, bien podría ser un punto de inflexión equivocado. La ingeniería geotécnica ha cambiado mucho desde que comencé mi carrera. En resumen, los ingenieros geotécnicos de hoy tienden a ser lo que yo llamaría «ingenieros de libro «. Resuelven problemas identificando la fórmula o método de análisis apropiado (o qué programa de computadora usar) y poniéndolo en uso. Siempre que hayan seguido un método aprendido o estándar, estarán satisfechos con cualquier respuesta que obtengan. Los “ingenieros de libro” son lo que son porque todo su aprendizaje proviene de conferencias y libros académicos.
Por otro lado, existen lo que llamaré «ingenieros maduros” o “ingenieros de base amplia«, a falta de un término mejor. Los “ingenieros de base amplia” son lo que son porque su conocimiento del comportamiento del suelo proviene de una combinación de aprendizaje formal y experiencia de primera mano. Esta experiencia de primera mano puede consistir en una simple observación visual o en el manejo de muestras de suelo, especialmente tomando muestras de bloques. Los “ingenieros de base amplia” tendrán un «sentido» suficientemente bueno en su tema como conocer bien (al menos aproximadamente) la respuesta antes de hacer uso de fórmulas y métodos teóricos. Que hace que un ingeniero geotécnico “sea de libro” o de «base amplia» es una cuestión interesante. Puede tener alguna conexión con los genes, pero es mucho más probable que sea la cultura de su país de origen.
Históricamente, Nueva Zelanda ha sido una sociedad muy «sin clases» en la que todos son más o menos iguales. Esto significa que la mayoría de las personas están acostumbradas a realizar algún tipo de trabajo manual. Por ejemplo, construí una habitación adicional en mi casa hace muchos años. Cavé la zanja para los cimientos, mezclé y vertí el hormigón y así. Al mismo tiempo, construí un nuevo garaje para mi automóvil. Cuando crecíamos, mis amigos y yo teníamos bicicletas, y regularmente desarmábamos los rodamientos de las ruedas para engrasarlas. Tuvimos cuidado de contar los rodamientos de bolas y asegurarnos de volver a poner el mismo número que sacamos. Estos son solo ejemplos de la cultura cotidiana de Nueva Zelanda, pero lo que significa es que obtuvimos una buena «sensación» de la forma en que funciona el mundo natural a partir de nuestra propia experiencia.
En contraste, especialmente en muchos países asiáticos, hay una fuerte conciencia de clase y la clase alta no está involucrada en labores manuales. El resultado es que obtienen poca comprensión de cómo funciona el mundo físico. Mientras enseñaba en la Universidad de Auckland, me pareció que el único conocimiento o comprensión que algunos estudiantes asiáticos tenían sobre el comportamiento del suelo provenía de libros o notas de clase, y no relacionaban este conocimiento con el mundo físico que los rodeaba. Debemos tener claro una cosa: un desafío principal para los ingenieros geotécnicos es emitir juicios sobre la medida en que los conceptos teóricos se pueden aplicar a las situaciones que están abordando. Realmente se necesitan “ingenieros de base amplia” para tener la capacidad de hacer esto.
Finalmente, algunos comentarios sobre computadoras. Esta es una influencia omnipresente hoy que nunca experimenté durante mi educación y mientras trabajaba como ingeniero geotécnico. Para el análisis de situaciones complejas puede ser una herramienta maravillosa, pero para los problemas geotécnicos de rutina no estoy seguro de que sus aspectos positivos superen a los negativos. La ingeniería geotécnica sólida no se puede hacer frente a la pantalla de una computadora, aunque es fácil pensar que sí. He revisado informes sobre la estabilidad de pendientes naturales que se basan completamente en páginas de impresiones generadas por computadora de análisis de círculos de deslizamiento (con parámetros de resistencia asumidos), pero no mencionan lo que ha revelado una inspección visual del sitio. Las páginas de impresiones de círculos deslizantes multicolores ciertamente impresionan a los clientes que no conocen el tema, pero dejan a los demás fríos. La idea de que el análisis teórico de las pendientes naturales puede reemplazar otros métodos no analíticos, especialmente una inspección visual cuidadosa del sitio, es ridícula. Una vez escuché que una empresa de consultoría estadounidense que prohibió a su nuevo personal usar computadoras durante los primeros años de empleo. Pensé que era una idea muy sólida.
En cuanto al asesoramiento a jóvenes ingenieros geotécnicos, puedo ofrecer lo siguiente. Creo que una comprensión clara del comportamiento básico del suelo es un atributo esencial. Puede que ya tenga esto, pero para agregarlo necesita practicar la observación, que era uno de los atributos dominantes de Terzaghi, pero que hoy se pierde de vista. Debe observar el comportamiento en el campo siempre que surja la oportunidad de hacer esto. No me refiero a oportunidades especiales, solo a las oportunidades con las que te encuentras incidentalmente en la vida diaria. Estos incluyen excavaciones, especialmente profundas, zanjas y taludes cortados junto a carreteras o incluso senderos. Las zanjas son particularmente útiles porque abundan en estos días, para instalar o reparar los servicios. Además, debe aprovechar cada oportunidad para familiarizarse con las pruebas de laboratorio y pasar tiempo en el campo observando las técnicas de perforación, muestreo y ejecución de otras pruebas in situ, especialmente pruebas SPT y CPT. Sin tal exposición, no estará en condiciones de juzgar la confiabilidad de los datos provenientes de pruebas de campo o de laboratorio.
Covid-19 ha cambiado la forma en que se imparten las clases en todo el mundo, desde niños de 5 años hasta estudiantes de doctorado. Algunas de las mejores universidades de Europa han llegado incluso a sustituir los viajes de campo geotécnicos por un formato virtual. ¿Qué pros y contras ve al reemplazar el método de enseñanza presencial por clases en línea? ¿Espera que el método de enseñanza cambie para siempre una vez que termine la crisis de Covid?
Esa es una pregunta interesante y creo que será un paso atrás si la enseñanza sigue estando online. Creo que la educación debería ser una experiencia agradable y de hecho memorable, y no veo cómo esto puede ser posible excepto mediante el contacto cara a cara entre el profesor y el alumno.
El de la foto soy yo (una versión más joven) enseñando a ingenieros y técnicos indonesios cómo hacer los límites de Atterberg. No creo que pueda hacer esto de manera efectiva online.
Papers para descargar
- Bullman, J.N. (1968) A survey of road cuttings in Western Malaysia. Proceedings First Southeast Asian Regional Conference on Soil Engineering, Bangkok, 1968
- Bishop and Bjerrum «The relevance of the triaxial test to the solution of stability problems» ASCE Research Conference on Shear Strength of Cohesive Soils, Boulder, 1960.
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