Contrastar un motor contra mil informes sin engañarse

Validación · informes reales · fundaciones · clasificación sísmica

La idea parece obvia: tomar los parámetros de informes reales, correr el motor y comparar con lo que el ingeniero firmó. Hecho con 1.054 informes chilenos de fundaciones, enseñó más sobre cómo contrastar que sobre el motor: la mayoría de las discrepancias iniciales eran artefactos del propio método de comparación.

La regla que se escribió arriba de la herramienta

Nunca ajustar un motor para reducir la discrepancia con el corpus. El qadm de un informe lleva dentro el factor de seguridad que eligió ese ingeniero, su asentamiento tolerable y a veces su error: no es verdad de terreno. Ajustar contra el corpus convierte una herramienta de física en un imitador de la práctica promedio, vicios incluidos. El corpus sirve para encontrar casos que mirar, no como función de pérdida.

Lo concluyente: la categoría sísmica

La relación entre Vs30 y categoría de suelo es una tabla: determinista. De 80 informes comparables, 44 coinciden, 34 declaran una categoría más conservadora que la que da su Vs30 (esperable, porque la norma pide además otros criterios) y 2 son menos conservadores, verificados uno por uno contra el texto. En ambos, la clasificación aparece antes que la geofísica en el documento: se clasificó por supuesto y nadie volvió atrás cuando el MASW propio del informe dio ~220 m/s.

Lo refutado: la sospecha del balasto

La primera lectura fue alarmante: «el 69 % de los informes declara un coeficiente de balasto que su propio módulo E no sostiene». Era un artefacto de la comparación. La banda del motor se calculaba para zapatas de 1 a 3 m y se comparaba con el balasto de una zapata de 0,5 m. Comparado al mismo ancho que declara la tabla, la mediana queda en ×1,82 y 12 de 22 casos caen dentro de un factor 2. Y sobre los 331 informes con ks y E, el ks informado calza con el elástico a B = 1 m (mediana ×1,25, 57 % dentro de ±40 %), no con el de la placa de 30 × 30 cm. Los informes además citan la misma fórmula del motor, K = Es / (B·(1 − ν²)) (Vesic, 1961): no hay discrepancia de método.

Lo que sí quedó, chico y verificado: dos informes de plantas fotovoltaicas publican el mismo ks (40 kgf/cm³) para zapatas de 0,5, 1,0 y 1,5 m. El balasto debe decrecer con el ancho: usar el de 0,5 m en una zapata de 1,5 m sobrestima la rigidez unas tres veces. Que el qadm de esa misma tabla sí varíe con el ancho descarta que sea una convención.

Cuando falta un dato, invertir la pregunta

Calcular qadm exige una geometría que el informe a menudo no declara. Pero la tabla trae el trío (q, s, E). Entonces se despeja el ancho B que produciría ese asentamiento con la formulación elástica del propio motor. El problema mal planteado se vuelve bien planteado. En 22 filas, 20 (91 %) implican un ancho plausible, con mediana 1,39 m y coherente con el tipo de obra: pasarela peatonal 0,72 m, muros de contención 1,09 m, puentes losa 1,1–1,9 m, paso inferior 3,89 m, galpones 2,8–4,6 m.

Y cuando la geometría sí está en el PDF, extraerla por patrón (ancho en 394 informes, sello en 280, 45 segundos para 1.024 informes) permite una comparación no circular: el 98 % de los qadm publicados (213 comparables) respeta la capacidad del motor con FS = 3 en su propia geometría. El motor de fundaciones queda contrastado por sus dos lados, capacidad y asentamiento.

Pilotes: cuando un tope manda en el 100 % de los casos

Con los 26 pilotes que traen diámetro, largo, napa y parámetros, el motor daba una mediana ×1,44 por debajo del informe, y en 23 de 24 casos del lado seguro. La causa no estaba en la geotecnia sino en un tope: la resistencia de punta del pilote perforado limitada a 3.000 kPa. Ese tope gobernaba en los 24 casos, y el qp que los informes necesitaban tenía mediana 4.302 kPa: 4302 / 3000 = 1,43, exactamente el sesgo medido.

La fuente (AASHTO LRFD, §10.8.3.5.2c) dice textualmente qp = 1,2·N60 (ksf) si N60 ≤ 50, limitado a 60 ksf (≈ 2.873 kPa), salvo que se justifiquen valores mayores con datos de ensayos de carga. El tope tenía procedencia correcta, pero la norma le pone dos condiciones que el motor aplicaba en silencio: la ecuación se enuncia para N60 ≤ 50, y se puede superar con ensayo de carga. El motor ahora declara ambas. Además se encontró un posible doble conteo: la fórmula de AASHTO ya está deducida para pilote perforado, y el motor le aplicaba encima un factor 0,5 de pilote perforado. Con SPT, el qp quedó en 57,5·N (kPa) con tope de 3.000 kPa; sin SPT se mantiene la rama de Nq·σ′v.

Dos trampas del propio método

El qadm por banda no era atribuible al motor. El qadm de un informe suele estar gobernado por el asentamiento, no por la capacidad, y el 41 % de los informes tenía varios juegos de parámetros sin vínculo al sector (en uno, φ = 21° en una página y φ = 36° en otra). Incluso en el subconjunto inequívoco (66 casos) el sesgo persistía (mediana ×1,89), con una explicación probable en lugar de una causa establecida.
Contar el campo extraído, no la prosa. Un barrido con expresiones regulares sobre el texto «encontró» kh = 0,4 y sugirió un sesgo en los coeficientes sísmicos; eran valores de amax. Y un 1,48 que parecía un kh era un factor de seguridad.

Lo que no se puede auditar con el corpus

Taludes. La geometría de cada perfil analizado en un informe existe solo como imagen (una captura de un programa de estabilidad): el factor de seguridad por perfil está en el texto, pero el talud al que corresponde no. No es un problema de esquema ni de re-extracción. Lo único contrastable sin geometría, kh, salió limpio: el motor usa 0,15–0,25 y el corpus declara 0,10 a 0,30. El instrumento correcto para taludes son los benchmarks publicados.

Qué llevarse a un proyecto propio

Un contraste contra informes es una lista de casos que mirar, no una verdad: nunca ajustar el modelo para acercarse.
Compare a la misma geometría. Una «discrepancia de 69 %» se esfumó al comparar el mismo ancho.
Si falta un dato, despeje el que sí está. Del trío (q, s, E) se recupera el ancho.
Mire primero lo determinista (tablas, clasificaciones): ahí un desacuerdo es un hallazgo, no una opinión.
Cuando un tope manda en todos los casos, no es un borde: es el punto de operación normal. Revise su fuente y sus condiciones.
Cuente el campo extraído, no el texto libre.

Fuentes

AASHTO LRFD Bridge Design Specifications, 9.ª ed. (2020), §10.8.3.5.2c — resistencia de punta de pilotes perforados desde N60.
Vesic, A. S. (1961) — coeficiente de reacción de la subrasante, K = Es / (B·(1 − ν²)).
1.054 informes chilenos de fundaciones superficiales, estructurados con valor, unidad, página y fragmento de respaldo; 1.024 con PDF legible.
Norma NCh 433 — clasificación sísmica del suelo.

Escrito por el equipo de TerzaghAI
Este artículo es material técnico de referencia, no un informe de ingeniería. Cualquier aplicación a un proyecto real debe ser verificada y firmada por un profesional habilitado. ¿Ves un error? kuadrante@kuadrante.cl