Mejoramiento de Terrenos

CONTACTO

Mejoramiento de Terrenos

Las técnicas de mejoramiento de suelos consisten en modificar las características de un suelo mediante una acción física (vibraciones, por ejemplo), incluyendo en o mezclando con el suelo existente un material más resistente con el objeto de:

  • aumentar la capacidad de carga y/o la resistencia al corte,
  • disminuir los asentamientos, tanto absolutos cuanto diferenciales, y si corresponde, acelerarlos,
  • disminuir o eliminar el riesgo de licuefacción en caso de sismo o vibraciones importantes.

Los campos de aplicación de las diferentes técnicas dependen fundamentalmente de la naturaleza y de la granulometría de los terrenos que se quieren mejorar.

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Compactación Dinámica

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El método consiste en dejar caer un pisón de varias decenas de toneladas en caída libre desde varias decenas de metros de altura.

El impacto genera diversos trenes de ondas:

– un tren de ondas de compresión P bastante rápido (3.000 m/s), que se desplaza en la fase líquida del suelo y provoca un aumento de la presión intersticial, así como una dislocación de la estructura granular,

– un tren de ondas de corte S menos rápido, que se desplaza en la fase sólida del suelo,

– un tren de ondas, doble, de corte, que se propaga debajo de la superficie del suelo (ondas de Rayleigh). El efecto de las ondas de corte es reordenar los granos en un estado más denso.

Drenes Verticales

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Esta técnica consiste en instalar, en un suelo comprimible y poco permeable, elementos verticales con una malla con un espaciado cercano y regular. Puesto que de este modo se facilita la evacuación del agua, las velocidades de asentamiento de consolidación aumentan de manera considerable.

El método suele utilizarse para la colocación de rellenos sobre suelos blandos. En general, se combina con una precarga equivalente a la carga aportada por la futura construcción, e incluso a una carga superior (sobrecarga).

Vibrocompactación

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Se introduce en el suelo un vibrador según una malla regular. Las vibraciones transmitidas al suelo llevan a este a un estado de licuefacción transitoria, permitiendo así la redisposición de los granos en una configuración más densa.

La vibrocompactación provoca asentamientos del suelo del orden del 4 al 8%, e incluso más a veces. Los efectos sobre el suelo son los siguientes:

– disminución del índice de vacíos,

– aumento de la densidad,

– aumento del coeficiente de empuje activo de las tierras en reposo (K0),

– disminución de la permeabilidad (normalmente en una relación de 2 a 5),

– aumento del ángulo de rozamiento interno de 5 a 10 grados,

– aumento del módulo de deformación en una relación de 2 a 4 aproximadamente.

Columnas de Grava

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Las columnas de grava realizadas mediante vibroflotación permiten reforzar y drenar un suelo limoso o arcilloso. Pueden realizarse tanto en un emplazamiento terrestre como en un entorno marítimo:

Los efectos de las columnas de grava sobre el suelo tratado son los siguientes:

– introducción de elementos drenantes y resistentes según una malla regular,

– aumento del módulo de deformación de conjunto de la masa así tratada,

– aumento del ángulo de rozamiento interno global y, por lo tanto, de la resistencia al corte,

– aumento del coeficiente de empuje activo de las tierras en reposo (K0),

– aumento muy importante de la velocidad de consolidación, produciéndose así lo esencial del asentamiento durante la construcción y/o en las primeras semanas de vida de la obra.

Existen numerosos métodos de cálculo de los refuerzos mediante columnas de grava. La mayoría solo tiene verdadera validez para cargas repartidas en áreas importantes.

Es preferible emplear métodos confirmados por la experiencia.

Vibroflotación

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Las técnicas de vibroflotación emplean vibraciones para mejorar el suelo (vibrocompactación) y/o introducir en él columnas resistentes (columnas de grava).

Los ámbitos de aplicación de los dos tipos de técnicas están directamente relacionados con la granulometría de los terrenos que se quieren mejorar.

Inclusiones Rígidas

El refuerzo mediante inclusiones rígidas asocia una malla de inclusiones verticales descendidas hasta un horizonte resistente con una capa de relleno constituida por suelo frotante la cual reparte uniformemente la carga. La finalidad fundamental del conjunto es asegurar la transferencia de las cargas verticales aplicadas en superficie hasta el horizonte portador de carga sin inducir asentamientos perjudiciales de la capa compresible. Las inclusiones están constituidas por elementos estructurales que poseen a la vez una resistencia propia y una deformabilidad baja frente a la del suelo compresible que atraviesan. Las inclusiones pueden estar coronadas por una loseta o presentar una sección ensanchada en la parte superior. Pueden disponerse mantas horizontales de refuerzo (geosintéticas o entramados metálicos) dentro de la capa de reparticion. Esta capa está constituida por un material granular (grava aluvional o mezcla de gravas no clasificadas) o por un suelo tratado con ligantes hidráulicos. Por consiguiente, las cargas se cimientan sobre fundaciones superficiales, aisladas o corridas, o sobre una solera según la obra; las soleras (y las losas) descansan sobre la capa de forma, actuando igualmente como colchón de repartición.

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