Inyeccion de mortero

IX Congreso Nacional De Estudiantes De Ingeniera Civil UNI-FIC

INYECCION DE MORTERO EN LOS CAISSON'S DEL PUENTE BOLOGNESI - PIURA* Cesar Octavio Adamo Nizama Garca * Augusto Alexander Zegarra Ramrez UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA I) INTRODUCCION El Puente Bolognesi se halla ubicado dentro de la ciudad de Piura, especficamente al final de la Av. Bolognesi y sobre el ro Piura. El estribo derecho se ubica en el sector Piura, mientras que el estribo izquierdo se encuentra en el distrito de Castilla. Este puente, ha entrado en su etapa de reconstruccin, proyectndose en forma de arco. Dicha reconstruccin consta de 2 etapas claramente definidas: I) Etapa de Cimentacin. Fig.01 Planta del puente Bolognesi II) Etapa de la Superestructura.

PLANO DE UBICACION

DISTRITO DE PIURA

TALARA SULLANA

AYABACA

CHULUCANAS

DISTRITO DE CASTILLA

I

R

MALE CON

PAITA

CALLE LIBERTAD

PIURA

HUANCABAMBA

AVENIDA BOLOGNESI

O

PLAZUELA RAMON CASTILLA

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P

VIGADE ARRIOSTRE

7

8

9

C

10

11

12

VIGADE ARRIOSTRE 13 14 15 A E UA RQ I P 16 13 14 15 16 17 17 17 18 18 19 VIGADECIERRE Cota.31.75 CT.30.50 M QE U O UG A PO U N

DISTRITO CASTILLA

ARCO 5 4 y 2 3 5 4 3 2 1 O VC 20.50 1 2 3 x 28.05 4 5

6

PENDOLAS

DISTRITO PIURA

6

7

8

9

10

11

12

I

Cota.31.75 CT.30.50

1

6 N.A.M.30.37

7

8

9 TIRANTE

10

.

13 14 PROYECCIONVIGATRANSVERSAL

11

12

15

16

UBICACION DEL PROYECTO

TC A AN

U

MINISTERIO DE TRANSPORTES, COMUNICACIONES, VIVIENDA Y CONSTRUCCION - MTC150.000m

DIRECCION GENERAL DE CAMINOS - DGC

CONSORCIO SONDOTECNICA - SERCONSULTOBRA: CONSTRUCCION DE LA SUPERESTRUCTURA DEL "PTE. BOLOGNESI"

R

UBICACION DEL "PUENTE BOLOGNESI"CONTRATO DE OBRA N 010-2001-MTC/15.02.PRT-PERT CONTRATO DE SUPERVISION N 09-2001-MTC/15.02.PRT-PERT

La etapa de cimentacin, presento un diseo de la estructura del caisson no acorde con las caractersticas del suelo, ya que su construccin por anillos (proceso de hincado) no era muy recomendable debido a la inestabilidad del suelo y a la presencia de la napa freatica alta, esto se por lo que en la etapa de licitacin se consulto el cambio de diseo del caisson el cual fue aprobado. Posteriormente a esto se presentaron problemas de: * Capacidad de carga del suelo (No se llegaba al valor admisible) * Profundizacin del caisson por riesgos de socavacin(cota de socavacin mayor que la cota del caisson) * Excentricidades(desviaciones presentadas durante el hincado del caisson)

A

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Para esto se dispuso la construccin de extensiones de los caisson de forma de cono truncado, dicha construccin se realizo con vaciados tipo dovelas. La finalidad fue superar la cota de socavacin la cual era inferior hasta antes de esta operacin, corregir las excentricidades y llegar a la cota de socavacin. Posteriormente se procedi a la ejecucin de inyecciones de relleno del espacio anular formado durante la construccin de los 04 caisson que soportaran la estructura del Puente Bolognesi, esto se produjo debido a la inestabilidad del suelo provocada por los movimientos de tierras, falta de carga admisible del suelo y recuperar el contacto suelo-caisson. En un primer momento se inyecto una mezcla de agua - cemento (lechada), pero dado los malos resultados de esta primera inyeccin, se opt por inyectar una mezcla de mortero, para poder lograr una estabilidad en el terreno; luego de algunas pruebas se obtuvieron resultados satisfactorios. La etapa de la superestructura se encuentra actualmente en ejecucin; esta etapa consiste en el ensamblaje de estructuras metlicas, para dicha operacin se esta utilizando un falso puente de pilotes y tablero metlico, el cual ser retirado al final de dicho ensamblaje. II) OBJETIVOS El objetivo general de las inyecciones fue rellenar los espacios vacos a fin de darle mayor seguridad a la estructura construida, buscndose con ello minimizar los posibles efectos ante un eventual movimiento ssmico. Objetivos especficos: Dar a conocer la tcnica utilizada en este tipo de trabajos. Recuperar el contacto suelo-caisson, mediante estas inyecciones Recuperar la capacidad de carga admisible del suelo hasta hacerla similar a la carga ms desfavorable(sismo)

III) HIPOTESIS DEL PROBLEMA Dosificar e inyectar algn tipo de mezcla (mortero) en el espacio anular de los caisson's para mejorar las condiciones mecnicas del medio a inyectar, incrementando la resistencia y disminucin de la deformabilidad, proporcionndole una mayor estabilidad, adems, de consolidar el contacto suelo-caisson vital para el aumento de la capacidad de carga del suelo. Fig.02.Caisson en fase de preparacin para inyeccin

IV) MATERIALES Y EQUIPOS Un equipo de laboratorio para el diseo de mezcla * Probetas * Cono de marshall * Balanza de lodos * Agitadores - Acelerantes de fragua. * Sika 2 * Sika 3 * Z gurit * Z fragua 5

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-

* Termmetros - Cemento Portland tipo 5 -Pacasmayo * Balanzas de alta precisin - Bentonita Calcrea * Licuadoras o mezcladoras de 500 r.p.m. - Arena de grano fino (densidad:1.44kg/lt) * Cronometro Obturadores o Packers 01 mezclador Coloidal de alta turbulencia 1500 r.p.m., Craelius modelo CEMAG 400E, capacidad de 100 lt. 01 agitador de mezcla Hanny modelo HCM300(300 lt). 01 estabilizador de presin 01 Registrador Electrnicos de Parmetros de inyeccin (Caudal, Presin y Volumen) y Sistema de Computo adicionado Para control de inyeccin en tiempo real (Software " Genidad "). 01 Bomba de Inyeccin elctrica Craelius Modelo ZBE 100, Caudal de 100 lt/min. y Presin mxima de 50 Bar. 01 Perforadora Neumtica manual modelo Atlas copco BBC-16. 01 Compresora Ingersold Rand 125. 01 Grupo Electrgeno de 38 KW.

V) METODOLOGIA Como primer paso a seguir, se tuvo que definir la mezcla que sera utilizada en las inyecciones posteriores para esto se realizaron una serie de ensayos los cuales nos permitan evaluar los parmetros ms importantes para la eleccin de la mezcla idnea. Los ensayos de caracterizacin de las mezclas para inyeccin se han dividido en dos categoras: Ensayos relacionados con la reologa de las mezclas Ensayos no relacionados directamente con la reologa de las mezclas

Ensayos relacionados con la reologa de las mezclas Estos ensayos fueron realizados con la mezcla en estado fluido e inmediatamente posterior a su preparacin. Para la preparacin de las mezclas en laboratorio, los productos utilizados como el agua, cemento, aditivos acelerantes y bentoniticas, fueron agitados en mezcladoras, que poseen una velocidad mnima de 500 r.p.m., siendo necesario ejecutar el batido por un periodo de dos minutos. Factor de sedimentacin: Proceso por el cual los granos de una suspensin se concentran por efecto de la gravedad hacia el fondo de un recipiente que la contiene. El ensayo es ejecutado en una probeta de 1000 ml y el factor de sedimentacin se halla dado por la relacin h/H, en porcentaje, donde H es la altura inicial de la suspensin y h es la altura del agua libre existente en la probeta despus de 120 minutos de reposo. Este ensayo suministra importantes informaciones sobre la estabilidad de las mezclas. La falta de estabilidad de una mezcla implica una separacin de los constituyentes de la suspensin. Lo que, en una inyeccin de baja presin, posibilita la formacin de una zona de alta compacidad de los granos(que funciona como filtro) resultando el fenmeno denominado "secado". La norma internacional indica que el valor mximo del factor de sedimentacin para lechada debe ser de hasta 5% y para mortero de hasta 7%. Tiempo de fluidez " Marshall": Es el tiempo en segundos, necesario para que una cantidad definida de fluido pase por un embudo estndar (cono de marshall) . El ensayo es realizado colocndose 1500 ml en el embudo y anotndose el tiempo necesario para que logre pasar un cuarto de galn (946 ml) hacia un recipiente de medida. La fluidez medida con embudos suministra resultados que representan una interaccin de las caractersticas de viscosidad y cohesin de un fluido y muchas veces son suficientes para la caracterizacin practica de mezclas de inyeccin en laboratorio y en el campo. Cohesin: Para obtener solamente valores de cohesin se emplea una lamina de acero de 100 mm * 100mm * 1.5 - 3.0 mm de espesor. La superficie de esta lamina es de forma spera (rayado transversalmente). Dicha lamina es pesada antes y despus de sumergida en la mezcla preparada. El resultado de la cohesin se obtiene de la diferencia de pesos,

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dividido entre el rea de las caras de la lamina. Los resultados de esta prueba, comparados con los obtenidos por el viscosimetro de cilndricos coaxiales, resultan bastantes coherentes(D.U. Deere y G.Lombardi, 1985 y 1993)

Ensayos no relacionados directamente con la reologa de las mezclas Son ensayos que se ejecutan luego de un tiempo relativamente largo desde la preparacin de las mezclas, y por lo tanto se presentan en estado pastoso o slido, con excepcin de la determinacin de la densidad, que es ejecutado con la mezcla en estado fluido. Tiempo de fragua: Se determin haciendo uso de aguja de vicat. Se considera como inicio de fragua el momento en el cual la aguja estndar adaptada al aparato, bajando en la mezcla en cada libre desde el tope de la lechada dentro del recipiente patrn, se estaciona a 1 mm del fondo del recipiente. Este tiempo de fragua es contado luego de la preparacin de la mezcla. La vida til de la mezcla, es decir, el tiempo en el cual la viscosidad plstica y la cohesin permanecen prcticamente constantes y por tanto con las caractersticas reolgicas en el rango adecuado al sitio a ser inyectado. Generalmente para este caso es suficientemente largo para permitir la ejecucin de inyecciones sin ningn apuro(Ejemplo: dos horas para mezclas con las dosificaciones ensayadas). Densidad : Se determin haciendo uso de la balanza de lodos. Se procede a llenar en un vaso con la mezcla a ensayar, dicho vaso se es colgado en el extremo ms corto de sus brazos. El equilibrio suministrado por el caballete montado en el brazo ms largo indica directamente en la escala la densidad del fluido. Este ensayo es de fcil determinacin y muy til para controlar en el campo la calidad y dosificacin de las mezclas en uso, por comparacin con los resultado obtenidos en el laboratorio. La densidad, la cohesin y la viscosidad plstica son parmetros necesarios para los clculos de flujo viscoso en las tuberas, fracturas y vacos(G. Lombardi 1985) Resistencia a la compresin: Se prepararon muestras cilndricas con dimetro de 5 cm y una altura de 10 cm, dichas muestras son sumergidas en agua (curado) y ensayados a los 7, 14, 28 das. A los 28 das se debi alcanzar un valor entre los 50 100 Kg/cm2. Las mezclas con relacin agua : cemento muy altas ( por ejemplo: 4:1 o 3:1 en peso) presentan bajos valores de resistencia a la compresin simple, principalmente cuando es adicionada bentonita a la mezcla buscando mejorar el factor de sedimentacin.

Dosificacin de diseos realizados En esta etapa, se utilizo la dosificacin 0.7:1 agua-cemento relacin en peso, sin ningn tipo de aditivo ni agregado para conocer el comportamiento inicial de las suspensiones, a partir del cual fue adicionndose la bentonita. Posteriormente la mezcla ha sido ensayada con diversos aditivos y sin aditivos, para as tener un punto de referencia con relacin al comportamiento reolgico de las lechadas. Despus se ensayo con morteros con una dosificacin de cemento-arena-agua de 1:1:1, adicionndoles aditivos. Para mejorar la sedimentacin de los morteros fue adicionada bentonitia de AGREGADOS CALCAREOS, con la que se consigui mejorar la estabilidad de las mezclas, mejoramiento en lo que respecta a la sedimentacin. La proporcin de bentonita ensayada fue de 1 a 2% en estado seco, cantidad mnima para evitar incrementar la fluidez.

Interpretacin de resultados Los resultados interpretados son bsicamente para las lechadas y morteros empleando el aditivo acelerante sika 2 y estabilizador de mezcla(para mejorar sedimentacin) solo en los morteros BENTONITA. El cuadro siguiente, para mezclas de lechada empleando acelerante de fragua sika 2, fluidez vs % de sedimentacin muestran relacin tpica, observndose una variacin de la fluidez con el incremento en porcentaje del

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aditivo acelerante, as mismo se aprecia que el limite de uso de aditivo es de 1 a 2% en peso, con mayor porcentaje de aditivo se produce retardo en el fraguado(casos con 3% - 5% de sika 2) Tabla.N01 Valores de Fluidez Marsh y % de sedimentacin de mezclas(lechadas) M ezclla N M ezc a N M --32 M 32 M --33 M 33 M --1 M1 M --2 M2 M --3 M3 * * * A A 0..7 07 0..7 07 0..7 07 0..7 07 0..7 07 DOSIIFIICA CIION DOS F CA C ON :: C :: A d C Ad :: 1 :: 1% 1 1% :: 1 :: 1..5% 1 1 5% :: 1 :: 2% 1 2% :: 1 :: 3% 1 3% :: 1 :: 5% 1 5% A DIITIIVO A D T VO SIIKA 2 S KA 2 SIIKA 2 S KA 2 SIIKA 2 S KA 2 SIIKA 2 S KA 2 SIIKA 2 S KA 2 SED SED % % 9% 9% 6% 6% 2% 2% 5% 5% 2% 2% FLUIIDEZ FLU DEZ Seg Seg 30..44 30 44 30..93 30 93 32..28 32 28 30..89 30 89 33..44 33 44

Para las lechadas en mencin, las m ezclas con sika 2 son las que presentan un mejor tiempo de fragua finalmezcla 0.7:1 con 2% de sika 2- 7:45hrs. Con el aditivo sika 3 se obtuvieron tiempo de fragua menores, pero factores de sedimentacin elevados, motivo por el cual se descarta el uso de este aditivo. Con los aditivos de fabricacin Z las mezclas dan elevados tiempos de fragua y bajos porcentajes de sedimentacin, se descarta el empleo de Z aditivos ya que en las mezclas de mortero se observo un mejor funcionamiento de sika 2.

Tabla.N02 Valores de fluidez, densidad, cohesin, etc. de mezclas(morteros) ensayadas

Mezclla N M e z c a N M--3 2 M 32 M--3 3 M 33 M--3 4 M 34 M--3 5 M 35 M--3 6 M 36 M--3 7 M 37 M--4 1 M 41 M--4 2 M 42

DOSIIFIICACIIN DOS F CAC N A :: C :: Arr :: Ad A C A Ad 1 :: 1 1 1 1 :: 1 1 1 1 :: 1 1 1 1 :: 1 1 1 1 :: 1 1 1 1 :: 1 1 1 1 :: 1 1 1 1 :: 1 1 1 :: 1 1 :: 1 1 :: 1 1 :: 1 1 :: 1 1 :: 1 1 :: 1 1 :: 1 1 :: 1 % 1% :: 1 ..5 % 1 5% :: 2 % 2% :: 2 % 2% :: 1 ..5 % 1 5% :: 1 % 1% :: 2 % 2% :: 2 % 2%

SEDII.. SED % % 9% 9% 1 0 ..5 % 10 5% 6% 6% 5 ..5 % 5 5% 8 ..5 % 8 5% 10% 10% 3% 3% 2% 2%

FLUIIDEZ FLU DEZ seg seg 3 0 ..4 4 30 44 3 0 ..9 3 30 93 3 1 ..0 9 31 09 3 1 ..4 2 31 42 3 1 ..5 2 31 52 3 1 ..5 4 31 54 3 3 ..8 1 33 81 3 7 ..2 4 37 24

DENSIIDAD DE NS DAD P e((grr//cm 2 )) P e g cm 2 1 ..8 3 1 83 1 ..7 4 1 74 1 ..8 6 1 86 1 ..8 2 1 82 1 ..8 2 1 82 2 ..7 8 2 78 1 ..8 5 1 85 1 ..8 4 1 84

COHESIION COHES ON C((grr//cm 2 )) C g cm 2 0 ..0 9 1 0 091 0 ..0 9 7 0 097 0 ..1 0 6 0 106 0 ..0 9 3 0 093 0 ..0 9 5 0 095 0 ..0 9 0 09 0 ..1 4 4 0 144 0 ..1 4 5 0 145

FRAGUA FRAGUA FIINAL F NAL 0 6 ::0 0 06 00 0 6 ::3 5 06 35 0 6 ::4 0 06 40 0 6 ::3 0 06 30 0 6 ::2 2 06 22 0 6 ::3 8 06 38 0 9 ::0 1 09 01 0 8 ::5 0 08 50

OBSERVACIIONES OBSERVAC ONES Mo rrtterro siin ben tt.. Mo e o s n ben Mo rrtterro siin ben tt.. Mo e o s n ben Mo rrtterro siin ben tt.. Mo e o s n ben Ben tt..seca 1 %--8 grr Ben seca 1 % 8 g Ben tt..seca 1 %--8 grr Ben seca 1 % 8 g Ben tt..seca 1 %--8 grr Ben seca 1 % 8 g Ben tt..seca 1 ..5 %--1 2 grr Ben seca 1 5 % 1 2 g Ben tt..seca 2 %--1 6 grr Ben seca 2 % 1 6 g

*

* *

Los morteros sin adicin de bentonita y con 1-1.5% de sika 2 presentan altos factores de sedimentacin a excepcin del que contiene 2% de aditivo acelerante con el cual se obtiene 6% de sedimentacin logrndose una fluidez aceptable y mayor cohesin. Para el caso de los morteros con adicin de bentonita seca se obtuvo con la muestra M-35 el mejor diseo con moderado a bajo factor de sedimentacin 5.5% y tiempo de fragua final de 6.5hrs. Los morteros con bentonita hidratada preparados muestran una mejora en el factor de sedimentacin, hasta 23%, pero en forma perjudicial aumenta el tiempo de fragua final hasta 9-10hrs, lo que descarta su empleo.

Por los resultados obtenidos se defini el empleo de siguiente mezcla: Mortero con bentonita con la siguiente dosificacin: 1:1:1:+2% sika 2 + 1% bentonita seca. Propiedades: 5.5% de factor de sedimentacin, 6.30hrs de fragua final, 31.42 seg de fluidez, cohesin 0.093 gr/cm2 y densidad de 1.78 gr/cm3. Dosificacin por bolsa de cemento: Cemento: 42.5 Kg. Sika2: 0.644 Lt. Agua : 42.5 Lt. Bentonita:0.425 Kg Arena: 42.5 Kg.

El volumen de mezcla por bolsa de cemento es igual 86.35lts, los cuales fueron preparados en mix de 2 bolsas.

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Proceso constructivo Una vez definido el tipo de mezcla a emplear en las inyecciones, se definieron los pasos a seguir: 1. Limpieza y perforacin de los agujeros a inyectar. 2. Distribucin y colocacin de los obturadores o packers. 3. Inyeccin en cada uno de los agujeros por niveles 4. Verificacin de los resultados de las inyecciones. 5. Adicionales

1.

Limpieza y Perforacin de los Agujeros

La perforacin de los agujeros se realizo haciendo uso de un martillo de pie tipo Jackleg empleando una broca de 1.5" (38 mm) y sistema de barrido de agua y aire. Para la limpieza se utilizo agua con un caudal menor a 10 lt/min, por un periodo de 1minuto, dicha operacin se realizo en agujeros anteriormente perforados en los cuales ya se haba inyectado lechada en un proceso anterior el cual no tuvo los resultados deseados. Estos trabajos permitiran el paso de la mezcla a inyectar y as poder lograr llenar los vacos circundantes del caisson. En ciertas ocasiones, en el momento de las perforaciones se tenan que cambiar de lugar debido al contacto con el fierro de la estructura. Los trabajos se realizaron en tres niveles por caisson, es decir, la distribucin era de 9 agujeros por nivel, haciendo un total de 27 agujeros por caisson. Estos agujeros eran clasificados en primarios y secundarios, siendo su diferenciacin el orden intercalado de inyeccin, ya que primero se inyectaban los primeros 5 del nivel inferior vistos en forma desarrollada, luego se inyectaban los cuatro restantes de ese mismo nivel, salvo que hubiera alguna comunicacin con algn otro agujero. Fig.03. Desarrollo del Caisson N01UBIICACIIONES DE ORIIFIICIIOS PARA IINYECCIIONES DE UB CAC ONES DE OR F C OS PARA NYECC ONES DE M ORTERO M ORTERON # OR IIIF IIIC IIIO N # OR F C O N # OR F C O

CAIISSON N#1 CA SSON N#1

1 1 N N II V V E E L L D D

2 2

3 3

4 4

5 5

6 6

7 7

8 8

9 9

1 1

2c 2c C C 3b 3b B B

5c 5c

8c 8c

6b 6b

9b 9b

1a 1a A A

4a 4a

7a 7a

2. Distribucin y Colocacin de los Obturadores Se utilizaron obturadores mecnicos en cada agujero los cuales tenan incorporados vlvulas esfricas para control de caudal y presin. Al inicio de la inyeccin todas las vlvulas permanecieron abiertas, para permitir observar las salida del material licuado o mezcla de mortero durante la inyeccin. La distribucin se realizaba en todo un nivel, en el cual se colocaban los 9 obturadores a distancias iguales, luego de que se inyectaba todo el nivel se proceda a retirar los obturadores.

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3. Inyeccin en cada uno de los agujeros Antes de proceder a la inyeccin propiamente dicha, se procede a la calibracin del equipo; esta calibracin consiste en hacer correr el programa para poder establecer el caudal de inyeccin. El caudal establecido se encontraba dentro del rango de 20 - 25 lt/seg, adems de obtener lecturas de presin iguales en el manmetro instalado en las mangueras y de la lectura del software utilizado, siendo una condicin necesaria ya que si no se cumplia, no se proceda a inyectar. Luego de haber calibrado el caudalmetro con el caudal ideal de trabajo se procede a la instalacin de las mangueras con el obturador o packer, dicha manguera esta provista por un manmetro para que el operador que se encuentre dentro del caisson este atento a la presin de rechazo; esta presin de rechazo era de 5 bares. Una vez instalado todo el equipo, se procede a preparar la mezcla de diseo, dicha mezcla luego de permanecer unos 2 minutos dentro de la mezcladora, pasa directamente a un agitador, para evitar la sedimentacin y mantener la mezcla en buenas condiciones. Seguidamente la mezcla fluye a travs de las mangueras llegando al obturador e ingresando al agujero. El caudal es controlado a travs del caudalimetro mediante unas vlvulas, este mecanismo adems cuenta con un sistema de retorno, es decir, la mezcla que no logra ingresar al agujero retorna al agitador evitando perdidas de la mezcla. Todo este proceso es registrado mediante el software, es decir la maquina va registrando el caudal de ingreso, el volumen de la mezcla que va ingresando con su respectiva presin de ingreso. Para el control de la inyeccin se tomaba la lectura de la presin cada 2 minutos, todos estos datos se registraban adems en reportes diarios tomando nota adems de la hora de inicio y de final de cada una de las inyecciones. El consumo de cemento era de 6 bolsas en una primera inyeccin, si con dicha cantidad no se lograba la presin de rechazo (5 bares) se proceda a paralizar la inyeccin por un periodo no menor de 3 horas, seguidamente se proceda a inyectar el agujero siguiente segn la secuencia de las inyecciones. Generalmente cuando se estaba inyectando algn agujero, la mezcla empezaba a fluir por los agujeros aledaos, esto quiere decir que exista comunicacin entre ellos. En este caso se proceda a paralizar la inyeccin, y la vlvula del packer colocado en el agujero por donde a fluido mezcla se procede a cerrar, y en el caso que exista comunicacin con un nivel diferente al inyectado deber colocarse el obturador con la vlvula cerrada. Las secuencias de las inyecciones de los agujeros primarios y secundarios era modificada a causa de las comunicaciones existentes, debido a que si se dejaba para despus la mezcla iba a fraguar y por lo tanto no permitira el paso real de volumen, impidiendo el objetivo real de la inyeccin. Luego de haber realizado la inyeccin en un determinado nivel y de los agujeros comunicados y de no haber alcanzado la presin de rechazo, se procede a la segunda inyeccin o la "reinyeccin". Se inyecta 6 bolsas como mximo, en el caso de no lograr la presin de rechazo se continuara con el resto de agujeros por "reinyectar" segn la secuencia, pero, en caso de lograr la presin de rechazo, tambin se deber contar con un caudal de 2 lt/min en el lapso de 3 min. Adems cabe resaltar que si la presin sube bruscamente en funcin del tiempo, el caudal de inyeccin deber ser reducido a 10 lt/min. Por razones de seguridad del personal. Una vez conseguida la presin de rechazo en el agujero, la vlvula del packer deber permanecer cerrada por un lapso de 2 horas, despus del cual se proceder al retiro del packer. Todo este proceso se realiza en cada uno de los agujeros de cada caisson. Luego de cada inyeccin se procesan los datos obtenidos en la inyeccin (volumen, presin, caudal, tiempo) arrojando los resultados de cada uno de las inyecciones en grficas distribuidas en: presin Vs volumen, Penetrabilidad Vs volumen, Caudal Vs tiempo, Presin Vs tiempo. El procesamiento de la informacin consiste esencialmente en el empleo de sensores electrnicos de presin y electromagnticos de caudal; los cuales permiten captar la informacin durante el proceso de inyectado. Las seales digitalizadas son enviadas mediante cables coaxiales hacia el computador, el empleo del software especifico permite la conversin de los datos. Esto permite un control adecuado del proceso de inyeccin mediante el cual se determinara el momento preciso en que se debe detener la inyeccin, mediante la visualizacin de las curvas obtenidas, durante el proceso se pueden tambin reconocer procesos de hidrofracturamiento y sellado progresivo de las fracturas y/o relleno. Cabe resaltar que en ocasiones las mangueras se obstruan, es por ello que el equipo requera de una minuciosa limpieza. Por lo general se realizaban cada 2 das al igual que el proceso de calibracin para evitar algn problema durante las inyecciones.

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4.

Verificacin de los resultados de las Inyecciones

Para esta etapa, primero se defini el lugar donde se realizaran las perforaciones de los agujeros. Se ejecutaran tres perforaciones en cada anillo, estos anillos se encontraron entre una distancia equidistante entre tres niveles ubicados en los anillos ya inyectados. La ubicacin de cada perforacin estuvo en funcin de la menor absorcin que presentaron los agujeros de los niveles adyacentes. Para verificar la eficiencia de las inyecciones se tomo como factor de referencia el 10% de absorcin de los agujeros adyacentes. En el caso que los agujeros de las verificaciones tomasen mas del 10% se proceder a realizar mas perforaciones para poder lograr un adecuado mejoramiento del terreno en la zona de verificacin.

5.

Adicionales

En los caisson 3 y 4, despus de concluida las inyecciones de verificacin fue necesario ejecutar mas agujeros de reforzamiento, los adicionales realmente ejecutado son : 14 agujeros en el caisson 3 y 15 agujeros en el caisson 4, la cantidad de agujeros incremento en los niveles inferior e intermedio de ambos caisson.

Fig.04 Secciones transversales de los caisson

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Interpretacin de los resultados Tabla.N03 CAISSON 1Co tta Co a 2 2 ..3 22 3 1 7 ..7 8 17 78 1 5 ..0 3 15 03 Agujjerro 1 Agu e o 1 Niiv ell Bo ll N ve Bo D D C C B B 1 7 ..1 8 17 18 6 ..0 6 6 06 1 2 ..0 5 12 05 2 2 Bo ll Bo 1 2 ..1 0 12 10 1 2 ..0 4 12 04 9 ..5 8 9 58 3 3 Bo ll Bo 1 0 ..0 9 10 09 7 ..4 0 7 40 1 7 ..5 9 17 59 4 4 Bo ll Bo 6 ..1 5 6 15 6 ..0 7 6 07 1 2 ..5 9 12 59 5 5 Bo ll Bo 8 ..6 4 8 64 6 ..0 1 6 01 6 ..0 9 6 09 6 6 Bo ll Bo 6 ..2 4 6 24 7 ..1 3 7 13 1 3 ..6 0 13 60 7 7 Bo ll Bo 1 3 ..1 5 13 15 6 ..3 5 6 35 6 ..2 1 6 21 8 8 Bo ll Bo 7 ..2 4 7 24 6 ..0 9 6 09 6 ..0 2 6 02 9 9 Bo ll Bo 6 ..0 2 6 02 1 2 ..0 5 12 05 6 ..0 9 6 09 T OT AL T OT AL Bo ll Bo 8 6 ..8 1 86 81 VOLUMEN VOLUMEN DE DE 6 9 ..2 0 MEZCLA 6 9 2 0 MEZCLA 8 9 ..8 2 IINYECT AD 89 82 NYECT AD A A 2 4 5 ..8 3 2 1 2 2 7 ..9 1 245 83 21227 91

En resumen en este caisson se han observado dos comunicaciones del nivel intermedio C al nivel superior D, una comunicacin en el nivel intermedio en sentido horario y finalmente se observo comunicacin en el nivel superior entre los agujeros 1D con 2D en sentido horario. De los 27 agujeros inyectados el 63% requiri de 2 fases de inyeccin, 33% necesito de 3 fases de inyeccin y un 4% de 4 fases de inyeccin. Tabla.N04 CAISSON2Co tta Co a 2 1 ..8 7 21 87 1 7 ..3 5 17 35 1 4 ..4 5 14 45 Agujjerro 1 Agu e o 1 Niiv ell Bo ll N ve Bo D D C C B B 0 ..2 3 0 23 1 0 ..2 0 10 20 1 0 ..1 0 10 10 2 2 Bo ll Bo 5 ..2 1 5 21 1 0 ..0 8 10 08 5 ..2 0 5 20 3 3 Bo ll Bo 1 5 ..2 8 15 28 5 ..1 5 5 15 5 ..0 8 5 08 4 4 Bo ll Bo 5 ..0 7 5 07 5 ..2 0 5 20 5 ..4 5 5 45 5 5 Bo ll Bo 6 ..3 0 6 30 4 ..6 7 4 67 1 0 ..3 5 10 35 6 6 Bo ll Bo 1 7 ..8 1 17 81 5 ..1 7 5 17 1 0 ..0 9 10 09 7 7 Bo ll Bo 0 ..5 0 0 50 5 ..0 7 5 07 1 0 ..3 5 10 35 8 8 Bo ll Bo 3 ..3 3 3 33 1 1 ..0 4 11 04 1 1 ..5 4 11 54 9 9 Bo ll Bo 5 ..6 3 5 63 5 ..0 5 5 05 1 0 ..1 4 10 14 T OT AL T OT AL Bo ll Bo 5 9 ..3 6 59 36 VOLUMEN VOLUMEN DE DE 6 1 ..6 3 MEZCLA 6 1 6 3 MEZCLA 7 8 ..3 0 IINYECT AD 78 30 NYECT AD A A 1 9 9 ..2 9 1 7 2 0 9 ..0 9 199 29 17209 09

En resumen fueron observadas 2 comunicaciones del nivel inferior al nivel intermedio, 3 comunicaciones del nivel inferior al superior y una comunicacin en el mismo nivel. Del total de 27 agujeros, el 7% requiri de 1 sola fase inyeccin, 52% de 2 fases, 33% de tres fases y solo un 7% de 4 fases de inyeccin. Tabla.N05 CAISSON 3Co tta Co a 2 2 ..3 22 3 2 0 ..1 20 1 2 2 ..3 22 3 Agujjerro 1 Agu e o 1 Niiv ell Bo ll N ve Bo D D C C B B 6 ..0 3 6 03 8 ..5 4 8 54 0 ..2 0 0 20 2 2 Bo ll Bo 1 3 ..6 5 13 65 1 2 ..0 6 12 06 0 ..2 3 0 23 3 3 Bo ll Bo 0 ..0 6 0 06 3 ..1 9 3 19 3 ..7 2 3 72 4 4 Bo ll Bo 0 ..2 1 0 21 0 ..2 4 0 24 0 ..4 6 0 46 5 5 Bo ll Bo 6 ..4 7 6 47 6 ..0 4 6 04 0 ..8 9 0 89 6 6 Bo ll Bo 0 ..3 1 0 31 6 ..9 7 6 97 3 ..9 9 3 99 7 7 Bo ll Bo 0 ..2 1 0 21 1 1 ..9 9 11 99 6 ..4 6 6 46 8 8 Bo ll Bo 0 ..3 4 0 34 6 ..8 1 6 81 1 ..5 0 1 50 9 9 Bo ll Bo 0 ..8 4 0 84 0 ..1 5 0 15 0 ..9 4 0 94 T OT AL T OT AL Bo ll Bo 2 8 ..1 2 28 12 VOLUMEN VOLUMEN DE DE 5 5 ..9 9 MEZCLA 5 5 9 9 MEZCLA 1 8 ..3 9 IINYECT AD 18 39 NYECT AD A A 1 0 2 ..5 0 8 8 5 1 ..0 8 102 50 8851 08

Para alcanzar la presin de rechazo en el 52% de los agujeros se necesito realizar 1 fase de inyeccin, en el 37% 2 fases y 3 fases en el 11% del total de agujeros inyectados. Tabla.N06 CAISSON 4Co tta Co a 2 2 ..4 5 22 45 1 9 ..9 5 19 95 1 7 ..4 7 17 47 Agujjerro 1 Agu e o 1 Niiv ell Bo ll N ve Bo D D C C B B 1 6 ..5 9 16 59 1 0 ..2 3 10 23 9 ..7 3 9 73 2 2 Bo ll Bo 0 ..3 2 0 32 0 ..2 3 0 23 0 ..1 0 0 10 3 3 Bo ll Bo 1 5 ..1 8 15 18 0 ..1 6 0 16 1 5 ..2 2 15 22 4 4 Bo ll Bo 3 ..3 5 3 35 0 ..2 0 0 20 0 ..1 4 0 14 5 5 Bo ll Bo 2 ..8 1 2 81 0 ..6 7 0 67 1 0 ..2 0 10 20 6 6 Bo ll Bo 0 ..5 3 0 53 1 ..1 0 1 10 1 ..7 2 1 72 7 7 Bo ll Bo 6 ..5 9 6 59 1 ..1 7 1 17 6 ..8 7 6 87 8 8 Bo ll Bo 0 ..2 4 0 24 0 ..3 9 0 39 0 ..2 2 0 22 9 9 Bo ll Bo 0 ..3 1 0 31 8 ..6 1 8 61 1 0 ..2 9 10 29 T OT AL T OT AL Bo ll Bo 4 5 ..9 2 45 92 VOLUMEN VOLUMEN DE DE 2 2 ..7 6 MEZCLA 2 2 7 6 MEZCLA 5 4 ..4 9 IINYECT AD 54 49 NYECT AD A A 1 2 3 ..1 7 1 0 6 3 5 ..9 8 123 17 10635 98

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Del total, 4 agujeros del nivel inferior se comunicaron con 5 agujeros del nivel superior y 4 agujeros del nivel superior se comunicaron con agujeros del mismo nivel. Asimismo para alcanzar la presin de rechazo, del total de agujeros; el 67% requiri de 1 fase de inyeccin, 22% de 2 fases de inyeccin y 11% de 3 fases.

VI) CONCLUSIONES . La mezcla de mortero elegida, posee caractersticas ms acordes con el tipo de trabajo: mezcla con adecuada fluidez, buena densidad, bajo tiempo de fragua inicial-final y alto factor de cohesin; lo que le otorga buenas propiedades que no permite su dilucin ante aguas freaticas. Tabla.N07 Volumen inyectadoE T AP AS E T AP AS CAIISSON 1 CA SSON 1 CAIISSON 2 CA SSON 2 CAIISSON 3 CA SSON 3 P rro grram ada P o g am ada Verriiffiicacii n Ve cac n P rro grram ada P o g am ada Verriiffiicacii n Ve cac n P rro grram ada P o g am ada Verriiffiicacii n Ve cac n Adiiciio n all Ad c o n a P rro grram ada P o g am ada Verriiffiicacii n Ve cac n Adiiciio n all Ad c o n a T OT AL E S T OT AL E S Ullttiim a U ma 2 1 2 2 7 ..9 1 21227 91 1 5 8 ..8 9 158 89 1 7 2 0 9 ..0 9 17209 09 6 5 ..6 3 65 63 8 8 5 1 ..0 8 8851 08 7 7 3 ..7 1 773 71 1 3 4 3 ..5 4 1343 54 1 0 6 3 5 ..9 8 10635 98 8 7 7 ..3 4 877 34 3 3 2 1 ..1 3321 1 6 4 4 6 4 ..2 7 64464 27 An tterriio rr An e o 8 4 0 8 ..8 6 8408 86 5 8 1 9 ..5 2 5819 52 9 0 1 2 ..9 9012 9 T OT AL E S T OT AL E S 2 9 7 9 5 ..6 6 29795 66 2 3 0 9 4 ..2 4 23094 24 1 9 9 8 1 ..2 3 19981 23

CAIISSON 4 CA SSON 4

5 8 1 9 ..5 2 5819 52

2 0 6 5 3 ..9 4 20653 94

2 9 0 6 0 ..8 29060 8

9 3 5 2 5 ..0 7 93525 07

El volumen inyectado en la segunda campaa es mayor, teniendo en consideracin que parte del volumen lo constituye la arena incorporada a la mezcla, cabe resaltar que el empleo de mortero fue tcnica y econmicamente lo mas adecuado. Los volmenes inyectados en total(ambas fases) indican que fue tericamente rellenado un espesor terico: 0.31 m en el caisson 1, entre cotas 22.30 - 12.68 0.25 m en el caisson 2, entre cotas 21.87 - 12.37 0.27 m en el caisson 3, entre cotas 22.30 - 14.79 0.28 m en el caisson 4, entre cotas 22.45 - 14.94 Este anlisis es terico en consideracin que las mezclas inyectadas en la fase inicial poseen caractersticas distintas a las realizadas en la fase final lo que las hace fcilmente diluibles por su prolongado tiempo de fragua y por su elevada fluidez.

VII) BIBLIOGRAFIA

Ing. Manuel Delgado Vargas - INGENIERA DE CIMENTACIONES Fundamentos e Introduccin al Anlisis Geotecnico. Peck. Hanson. Thornburn - INGENIERA DE CIMENTACIN. Sociedad Mexicana de Mecnica de suelos - CIMIENTOS PROFUNDOS COLADOS EN SITIO. Josep Boules - MANUAL DE LABORATORIO DE SUELOS EN ING. CIVIL.

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Inyeccion de mortero