Estos días en que la noticia es la ola de frío que hay en España me ha parecido interesante escribir algo sobre la congelación del terreno. Se trata de una técnica de mejora del terreno mediante la que se aumenta la resistencia del terreno y disminuye su permeabilidad. Su aplicación práctica es limitada en muchos países del mundo pero es interesante conocer en que consiste y su posible utilidad.
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¿En qué consiste esta técnica? Muy sencillo. Se quiere disminuir la temperatura en el terreno hasta que se sitúe por debajo del valor de congelación del agua. Y luego se debería mantener donde el tiempo que sea necesario para nuestra actuación.
¿Cuál es el fundamento teórico de este tratamiento? El agua intersticial del terreno se convierte en hielo por lo que se convierte en un elemento aglutinante (pegamento) para las partículas que componen el suelo. Este efecto lo podeís comprobar si cogéis un parte de suelo congelado. O más sencillo. Una bolsa de guisantes. ¿Al congelarse nos se unen unos guisante a otros?
¿Cómo se disminuye la temperatura del suelo? Se suele hacer circular un fluido refrigerante a través de una serie de tuberías introducidas en el terreno. Estas tuberías suelen tener dos tubos concéntricos. El exterior está cerrado en el centro mientras que el interior no. El procedimiento es introducir el fluido refrigerante por el tubo interior y que retorne por el hueco entre ambos tubos. Es un sistema similar el empelado en las inyecciones (por ejemplo, de un micropilote).
Existen dos métodos de congelación: el directo y el indirecto. El directo es un proceso abierto en el que el líquido refrigerante es nitrógeno líquido a -196ºC. El nitrógeno líquido se evapora a medida que pasa a través de las tuberías de congelación. Y este gas producido se libera y se dispersa en la atmósfera a una temperatura entre -100ºC y -60ºC. En el método indirecto el proceso es cerrado y requiere de una planta de refrigeración industrial que alimente el circuito. En este caso se introduce salmuera (a -25ºc/-40ªC) que se calienta durante el recorrido por las tuberías por lo que hay que enfriarla de nuevo antes de retornarla al terreno. El primer método es más caro pero en cambio es más rápido.
¿Cuando se puede aplicar? Evidentemente en suelos que estén saturados. Y de baja compacidad (¡¡si no fuera así no habría que mejorarlos!!). O cuando tengamos un problema de permeabiliad excesiva del terreno.
Un ejemplo real puede ser la aplicación en la construcción de un túnel cuando hay que atravesar una zona de poca resistencia. O, por ejemplo, para disminuir la permeabilidad en el entorno de un pozo cuando se está construyendo el mismo
Me gustará añadir que la idea tiene más de un siglo de historia, Fulgence Bienvenüe a principios del siglo XX. La utilizó en los túneles de la línea 4 de metro a su paso por el río Sena debido a que era imposible excavar en el fango.
Dejo un link que lo corrobora:
http://blogs.diariovasco.com/bigbang/2010/01/02/1910_metro_de_paris_fabricando_tuneles_c/
y un vídeo donde se explica desde minuto 30 cómo se construyó:
https://youtu.be/0sdG93XIjWs?t=1802
Muchas gracias por la interesante información facilitada