Inicio » Entradas etiquetadas como «saneo»
Archivos de la etiqueta: saneo
Saneo bajo terraplén
En esta entrada os dejo algunas ideas sobre los posibles saneos de suelos blandos para mejorar el apoyo de los terraplenes de las obras lineales (carreteras, ferrocarril..)
- Verificar la compacidad de los materiales superficiales mediante la realización de penetrómetros (tipo DPSH). Conviene profundizar hasta que se alcance un golpeo NDPSH 20 (aunque este criterio pueda ser adaptado en casos concretos).
Si el relleno es muy largo (centenares de metros) puede efectuarse un penetro cada 50 m.
- Si el espesor a sanear es reducido (por ejemplo, inferior a 2 m) puede resultar conveniente sanear la totalidad de dicho espesor ya que el volumen resultante posiblemente no resulte excesivo . En rellenos de mayor altura, la gran anchura del apoyo del terraplén puede ser aconsejable reconsiderar el espesor del saneo. En este sentido, hay que hacer mención de que el Pliego de Carreteras (PG-3) contempla incluso la posibilidad de no retirar la tierra vegetal en los casos de rellenos de gran altura (h > 10 m) en zonas encharcadas.
- El orden de magnitud de los saneos que se suelen ejecutar bajo la zona general de un relleno no suele superar los 2,0 m. Si el espesor de suelos flojos (NDPSH < 6-7) es del orden de 4-5 m, ello implicaría dejar sin sustituir un espesor de 2-3 m, lo que implicaría una contribución al asiento total de unos pocos centímetros. Parte de este asiento se produciría incluso durante la construcción.
- En los casos en los que los espesores de suelos flojos son mayores (a partir de 6-7 m, por ejemplo), resulta evidente que la magnitud de los asientos será relativamente grande y no puede corregirse mediante saneos hasta profundidades desproporcionadas. En estos casos, además, es muy probable la presencia de materiales arcillosos saturados bajo el nivel freático, lo que implica procesos de consolidación y un ritmo más lento en los asientos.
En estas situaciones es necesario recurrir a actuaciones para acelerar los asientos (precarga, drenes hincados, columnas de grava) o reducirlos (columnas de grava, columnas de mortero, …).
- La práctica más usual consiste en realizar cajeado de espesor uniforme en toda la anchura del apoyo del relleno. En algunos casos en los que existen problemas de disponibilidad de materiales se llega a establecer un determinado espesor de saneo bajo la zona central (bajo la plataforma, más un cierto ancho delimitado con una línea de inclinación 1H:2V desde bordes de la plataforma, por ejemplo) y se va disminuyendo lateralmente el espesor de saneo hasta un mínimo (correspondiente a la eliminación de la tierra vegetal) bajo el pie de los taludes.
-
En la mayor parte de los casos, el ahorro de material que se obtiene con esta disposición no compensa los inconvenientes constructivos que implica.
Apoyo de terraplenes
En esta entrada quiero compartir algunas recomendaciones sobre cómo realizar el apoyo de terraplenes apoyados sobre suelos blandos.
En España, la práctica habitual para definir (en fase de Proyecto) la profundidad de los saneos recomendables es utilizar los resultados de golpeos en los ensayos de penetración dinámica: NSPT = 10 (ensayos SPT) ó NB =10 (ensayo Borros, con altura de caída 50 cm) ó NDPSH = 7-8 (en el ensayo superpesado, con altura de caída 75 cm).
Es evidente que la influencia en todo esto es diferente en función de la altura del relleno. El espesor de material que resulta afectado directamente por las tensiones producidas por el paso de los vehículos es del orden de 2,00 (firme + capas de explanada + 1,00 m de material en fondo de desmonte o coronación de relleno). Dicho espesor debe tener buenas características, resultar poco deformable, etc.
Por ello, si la rasante discurre a una cota próxima a la del terreno natural, resulta más importante que el fondo del cajeado esté debidamente compactado para garantizar una correcta puesta en obra del conjunto de los citados 2,00 m.
En caso contrario, si el relleno tiene una altura de varios metros, el hecho de que pueda quedar con insuficiente compacidad la capa superficial del apoyo y las primeras 2 tongadas es un problema con escasa incidencia práctica.
En el caso de que no sea posible reducir la humedad (debido a las condiciones climatológicas), hay veces que, tras escarificar, se procede a extender cal viva (un 2%, unos 8-10 kp/m2 suponiendo que se remueven unos 25 cm), mezclándose in situ y recompactando. Esto permite mejorar la situación cuando el exceso de humedad es de 2-4 puntos por encima de la óptima.
Si el terreno está encharcado o es muy flojo, se puede proceder a una densificación / rigidización mediante el “clavado” de piedra limpia de machaqueo (de tamaño inferior a 20 cm, preferiblemente de unos 10 cm) mediante sucesivas pasadas de rodillo. Se extiende una capa de reducido espesor y se procede a clavar la piedra con el paso del rodillo. Si el terreno es tan fangoso, que las piedras quedan completamente englobadas en el terreno, se puede extender una segunda capa y proceder del mismo modo. En el caso de que también se produzca el “clavado” total de esta segunda capa, será necesario disponer un geotextil en el apoyo para poder extender la primera tongada.
Recomendaciones constructivas en zapatas
A continuación se indican algunas recomendaciones para el proyecto y la construcción de las cimentaciones superficiales.
- Conviene que el material del fondo de las excavaciones de las zapatas quede expuesto el menor tiempo posible.
- Debe efectuarse un seguimiento de la excavación para confirmar que las condiciones del terreno a la cota de cimentación se corresponden con lo previsto a partir de las investigaciones realizadas. En caso contrario, se realizarían las adaptaciones necesarias.
- Debe lograrse un apoyo homogéneo. Es especialmente importante prestar atención a las zonas de esquina por si las condiciones fuesen algo más desfavorables en algún punto.
- Si en una zona localizada al nivel de apoyo se observa que la roca presenta un grado de meteorización mayor, se procedería a sobreexcavar y rellenar con hormigón en masa hasta garantizar unas condiciones homogéneas.
- En aquellas zonas en las que al nivel de apoyo puedan aparecer alternando rocas sanas y rocas alteradas, se procederá a efectuar un saneo de los niveles alterados, al menos, hasta un metro de profundidad y se rellenará esta sobreexcavación con hormigón en masa.
- Donde la excavación pueda dejar un cierto espesor de material suelto se debe proceder a la limpieza del mismo.
- En caso de existir agua se deberá deprimir el nivel mediante bombeo para poder garantizar una correcta limpieza del fondo.
- Las cimentaciones se disponen a media ladera, por lo que se deberá garantizar un resguardo mínimo del orden de la mitad del ancho de la zapata. Debe también garantizarse que, al menos, 2 m de ese resguardo corresponda un material de calidad similar a la del nivel de apoyo.
- En aquellas zonas en las que el resguardo pueda resultar escaso o donde localmente las condiciones de apoyo resulten algo más desfavorables, se podrían disponer pasadores (perforaciones en las que se introduce un redondo y se rellena de lechada) como alternativa a la sobreexcavación y relleno con hormigón en masa.
Acondicionamiento del apoyo de una zapata
En la mayoría de los Proyectos, aunque se indica una cota de apoyo de las cimentaciones superficiales, se suele incluir la recomendación de inspeccionar el fondo de las excavaciones. En esta entrada se incluyen algunas recomendaciones que suelen ser habituales para conseguir que el apoyo de la cimentación sea el adecuado.
Como se puede ver en la fotografía adjunta, en ocasiones existe agua en el fondo de la excavación (afluencia por las paredes de la excavación, agua de lluvia…)
En estos casos es necesario evacuar el agua y limpiar el fondo de la excavación antes de verter el hormigón de limpieza. Para ello se puede realizar en una esquina un pocete, como mínimo a 1 m por debajo del nivel previsto para el fondo de la excavación. Y se debe poner en funcionamiento la bomba para lograr evacuar el agua antes de proceder a la limpieza (que deberán realizarse en seco).
En ocasiones parte del área de apoyo de la zapata está constituida por material de pero calidad, alterado… En estos casos se recomienda proceder a realizar una sobreexcavación de esa zona para posteriormente ser rellenada con hormigón ciclópeo. A continuación se muestra un esquema de una situación real y la manera de resolverla.
Rellenos para apoyo de losas
En ocasiones para mejorar la cimentación de una losa es necesario realizar una sustitución del terreno para mejorar las propiedades del cimiento y para homogeneizar el mismo. Por ejemplo, el apoyo de una losa. A continuación se indican algunas recomendaciones sobre cómo realizar esta sustitución.
En caso de existir un nivel freático, se recomienda que el saneo no profundice por debajo del mismo ya que sería complicado posteriormente poder compactar adecuadamente el terreno bajo el agua.
Una vez efectuado el saneo previsto, se debería asegurar que el fondo presenta una compacidad adecuada para poder compactar bien el terreno superior. Para ello se puede colocar una primera capa de rechazo de cantera (tamaños máximos de 20-25 cm y sin finos (sin tamaños inferiores a 20 mm). De esta manera se densificaría el fondo y se aumentaría su compacidad.
Si no se dispusiera de este material al menos se debería recompactar el fondo de la excavación de saneo (un mínimo de 4 pasadas dobles con un rodillo pesado (>10 t). Además, sería conveniente que la primera tongada tuviera un espesor menor.
El material de relleno será colocado y compactado en sucesivas tongadas de no más de 30 cm de altura hasta alcanzar la cota final prevista. Se optimizará el contenido de humedad y se alcanzarán densidades secas iguales o superiores al 97% de la correspondiente al ensayo Proctor Modificado
¿Qué material se emplea para el relleno?
El material debería cumplir las especificaciones de suelo seleccionado (tamaño máximo de 80 mm y un porcentaje de finos inferior al 25%). Si el porcentaje de finos fuera menor (del orden del 15%) se facilitaría la labor de compactación. No interesaría porcentajes de finos inferiores al 5% ya que al tener poca “cohesión” el material podría presentar dificultades de compactación.
