El Perú tiene un gran potencial para el desarrollo de técnicas de mejoramiento de suelos debido a la gran diversidad de suelos que hay en el país. En este informe conoceremos la importancia de algunas de las nuevas tecnologías aplicadas para mejorar suelos.
José Sousa, gerente general de Menard Perú, empresa especializada en mejoramiento de suelos, comenta que hasta hace algunos años en el Perú cuando un proyecto se ubicaba en un terreno blando o poco competente, casi automáticamente los ingenieros pensaban en dos opciones: realizar cimentaciones profundas para trasladar las cargas de las estructuras hasta un estrato resistente del suelo, o plantear el corte y reemplazo del suelo malo por un material bueno y bien compacto.
Sin embargo, en la actualidad, existen diversas técnicas de mejoramiento de suelos más eficientes que ofrecen una serie de ventajas en comparación a las soluciones tradicionales. Estas técnicas permiten mejorar las características mecánicas del terreno natural y lo vuelven apto para las edificaciones proyectadas.
“Lo que se busca con las técnicas de mejoramiento de suelos es densificar un suelo o reforzarlo, introduciéndole algún elemento más rígido que el suelo natural, tal como un material granular o de concreto”, indica el vocero de Menard Perú y añade que los objetivos técnicos de estos tratamientos consisten, por lo general, en incrementar la capacidad portante del terreno, lo cual permite la optimización de la zapata o la platea; controlar o reducir los asentamientos del proyecto; y mitigar los riesgos de licuefacción.
Sousa señala, que en el caso particular de Menard, aplica diversas técnicas para el mejoramiento de suelos, tales como columnas de módulo controlado o inclusiones rígidas, drenaje vertical, compactación dinámica y sustitución dinámica. “Otras técnicas que también desarrollamos son columnas de grava, vibrocompactación, jet grouting y soluciones de suelo-cemento o “soil moixing”, añade.
Columnas de módulo controlado. -esta técnica permite mejorar el terreno mediante una red de inclusiones verticales semirígidas. Consiste en reforzar el suelo con inclusiones de mortero o concreto bombeable, que se comporta como un material compuesto poco compresible. Ello permite el uso de cimentación superficial en zonas donde comúnmente se utilizan cimentaciones profundas.
Drenaje vertical. -los drenes verticales son una técnica utilizada con el fin facilitar la evacuación del agua en suelos cohesivos, con lo cual se logrará aumentar considerablemente su velocidad de consolidación. Para asegurar la efectividad del dren vertical, este deberá estar acompañado de la implementación de un terraplén de precarga para alcanzar el grado de consolidación deseado.
Estos drenes verticales prefabricados pueden alcanzar profundidades superiores a los 50 metros y se instalan por hundimiento estático dentro de un tubo metálico, que estará fijado sobre un mástil dentro del cual este se desliza y que a su vez está enganchado al brazo de una excavadora sobre orugas.
Compactación dinámica. – esta técnica permite garantizar altas capacidades de carga bajo zapatas de cimentación, según la naturaleza del suelo in situ. En términos generales, consiste en golpear repetidamente el suelo con una trituradora de alta energía.
Sustitución dinámica. – esta técnica se puede implementar como un tratamiento global para todo el sitio o como un tratamiento localizado debajo de cimentaciones, con el fin de aumentar la capacidad portante del suelo y para reducir los asentamientos totales y diferenciales posteriores a la construcción.
Sousa explica que estas técnicas de mejoramiento de suelos permiten reducir plazos y costos de cualquier proyecto que necesite construirse sobre terrenos poco competentes, al reemplazar las tecnologías de cimentación profunda convencional como son los pilotes y micropilotes. “Además, permiten también reducir el costo de las cimentaciones superficiales de las superestructuras”, añade.
“Cuando se hace una cimentación profunda, no se mejora un suelo. Lo que se hace es atravesar el estrato blando y transmitir las cargas a un estrato duro que se ubica a mayor profundidad, siendo necesario conectar la cimentación profunda, el pilote o micropilote, a la zapata o platea. Esto encarece la cimentación superficial, pues es necesario realizar una conexión con la cimentación profunda”, subraya Sousa.
Por otro lado, agrega que en el sector minero existe mucho interés por encontrar técnicas que permitan alargar la vida útil de las presas de relaves o ayuden a asegurar su estabilidad en casos de recrecimientos. “Para estos casos, tenemos técnicas como el drenaje vertical o la consolidación por vacío que pueden ayudar a ganar volumen en las presas de relaves, así como otras técnicas que permiten aumentar la resistencia del terreno a pie de presa. Ya hemos implementado estas tecnologías principalmente en minas de Canadá y Australia”, refiere.
OTRAS TECNOLOGÍAS APLICADAS
Biotecnología multienzimática
Esta técnica es aplicada para la estabilización y mejora mecánica de los suelos, haciendo posible la reutilización de todos los revestimientos empleados en las vías rurales, carreteras, caminos mineros, entre otros.
Esta tecnología es a base de enzimas de origen proteico que catalizan reacciones bioquímicas derivadas de plantas y animales, que aceleran las reacciones químicas. Se trata de moléculas de proteína de ocurrencia natural que aceleran una reacción química sin sufrir ningún cambio.
Tecnologías Geopier
Estas tecnologías fueron desarrolladas en la década de 1980 como soluciones de cimentación intermedia para el apoyo de cimentaciones directas sobre suelos pobres, compresibles y de muy baja capacidad portante. De acuerdo con Grupo Terratest, en el artículo “Tecnologías Geopier para la mejora de suelos y cimentaciones intermedias” (Revista InGEO, Pres n° 272, pp. 36-41), estas soluciones se utilizan para el incremento de la capacidad portante y/o la cimentación directa en terrenos flojos, cohesivos blandos o terrenos compresibles, arcillas y limos blandos, arenas sueltas, entre otros, que requieren una mejora para reducir o evitar asientos diferenciales.
“Son el resultado de un continuo desarrollo e investigación para ofrecer soluciones de cimentación y control de asientos, aportando aumentos significativos en la capacidad portante permisible del terreno o bien limitando el asiento de las estructuras soportadas de acuerdo con los requisitos del proyecto. Ante un evento sísmico las columnas de agregados de grava tomarán un mayor porcentaje de los esfuerzos de corte, debido a que son considerablemente más rígidos que el suelo que los rodea, y ayudarán a drenar radialmente el exceso de las presiones intersticiales”, resalta.
Existen varias tecnologías Geopier de columnas de agregados de grava compactados, los cuales son los siguientes:
1.- Geopier System, que consiste en la realización de una perforación previa de hasta 5-7 m de profundidad, que luego se rellena y compacta.
2.- X1 System, aplicado a terrenos con compacidad suficiente. En este caso, la perforación oscila entre los 15 y 17 m.
3.- Geopier Impact, ideal para terrenos arenosos saturados o cohesivos, potencialmente colapsables, en los cuales se ejecuta la columna mediante desplazamiento del terreno y compactación de la grava hasta profundidades de 25 m.
4.- Grouted Impact Pier, es una solución similar al anterior pero destinado a ser aplicado en terrenos muy compresibles o deformables. En este caso se considera la aplicación de lechada de cemento que se mezcla con la grava.
5.- Geo-Concrete Columns, aplicado a suelos muy blandos y compresibles, consiste en la construcción de una columna de concreto hasta 25-27 m de profundidad desplazando el terreno. Además, requiere de la colocación de una base o punta de mayor diámetro que el fuste y se compacta el concreto.
