ESTABILIZACION DE SUELOS CON PRE-

CARGA Y CONSOLIDACION

DINÁMICAALVARO ALEXANDER ESTUPIÑAN ROJAS

OSCAR FABIAN PRIETO NARANJO

LAURA CATALINA GIL RODRIGUEZ

MÉTODOS DE MEJORA DEL TERRENO

ESTABILIZACIÓN POR INYECCIÓN

VIBRO-FLOTACIÓN

DENSIFICACIÓN CON PILOTES

ESTABILIZACIÓN CON DRENES VERTICALES

ESTABILIZACIÓN CON PRECARGA

CONGELAMIENTO DE SUELOS

MEDIDAS DE CONTROL DE EROSIÓN

ESTABILIZACIÓN CON GEOTEXTILES

PRE-CARGA

El método de precarga consiste en someter al terreno a una presión aplicada en la superficie antes de colocar la carga estructural, con la finalidad de aumentar la densidad del mismo, disminuir los asientos que pueden originar posteriormente las construcciones y, en consecuencia, aumentar la capacidad portante.

La aplicación de la precarga suele realizarse mediante rellenos de tierra o mediante la colocación de tanques de agua sobre la superficie.

Estos sistemas se suelen utilizar para acelerar la consolidación de terrenos cohesivos blandos, aunque también se aplican para la mejora de rellenos, limos orgánicos e inorgánicos, turbas, etc.

Se requiere un estudio minucioso del terreno que se va a consolidar para poder predecir la magnitud de los asientos y el tiempo de consolidación.

EJECUCIÓN DEL MÉTODO

Para ejecutar este método de compactación, se extiende sobre el terreno que se desea compactar una carga con un peso que tiene un valor de 1 o 2 veces el de las cargas que transmitirá al terreno el edificio que se va a construir. La consolidación puede hacerse por zonas, utilizando las tierras existentes, que son transportadas de uno a otro sitio, o en su caso, trasladando los tanques de agua. A este sistema se le suele denominar “método de la duna móvil”.

CASOS DE APLICACIÓN

El método de precarga puede ser la solución mas viable cuando el terreno tiene una capacidad portante insuficiente y las cargas de las futuras construcciones son ligeras y uniformes.

Estos sistemas se suelen utilizar para acelerar la consolidación de terrenos cohesivos blandos, aunque también se aplican para la mejora de rellenos, limos orgánicos e inorgánicos, turbas, etc. En general tiene como objetivo disminuir la compresibilidad e incrementar la resistencia de los suelos cohesivos.

Consideraciones Generales sobre Precarga.

Asentamiento por Consolidación Primaria.

Grado de Consolidacion

El grado de consolidación se presenta como la relación entre el asentamiento por consolidación primaria de la carga estructural y la carga de pre-carga.

COMPACTACIÓN DINAMICA Este método de mejora del terreno se realiza por la aplicación

repetida de impactos de gran energía producidos por la caída libre de un peso sobre la superficie del terreno en puntos concretos de una malla diseñada en función del tipo de material y del grado de consolidación que se desee. En los puntos interiores de la malla se continua con el proceso de compactación con la aplicación de una energía de impacto menor.

APLICACIONES Y USOS

Con este tratamiento se produce la disminución del volumen de huecos del terreno, el aumento de la densidad y por consiguiente el incremento de la capacidad portante.

La mayor eficacia de este tratamiento se consigue en terrenos granulares de gran permeabilidad aunque también se puede aplicar a terrenos cohesivos saturados y de baja permeabilidad. Se consideran adecuados los siguientes tipos de terreno:

Escolleras .

Bolos (Gravas gruesas).

Gravas.

Zahorras ( áridos no triturados, suelos granulares, o una mezcla de ambos).

Arenas con menos de un 15% de limos arcillosos.

METODOS DE APLICACIÓN.En terrenos cohesivos saturados el tratamiento se aplica por fases, dejando periodos de tiempo entre ellas que permita la disipación de las presiones intersticiales. Tal disipación se produce de forma bastante rápida, como consecuencia de la formación de una red de drenaje provocada por la licuefacción del terreno que además genera un aumento de su permeabilidad.

La técnica fue puesta al día por Menard, que utilizaba pesos de 100 a 300 kN, y fijaba la caída libre entre 15 y 40 m. Ante el tratamiento, el terreno no experimenta una disminución de volumen con los primeros impactos ya que el aumento de la presión intersticial hace que se comporte como un liquido.

EJEMPLO APLICADO EN LA VIDA REAL Terminal marítima Port Elizabeth, Nueva York.

CASOS EN LOS QUE SE USAN

Tanques de almacenamiento

Para acelerar la consolidación de terrenos cohesivos blando

Mejora de rellenos, limos orgánicos e inorgánicos, turbas

Construcciones de edificaciones muy altas

VENTAJAS

 Disminuir la compresibilidad e incrementar la resistencia de los suelos cohesivos blandos.

 Puede ser la solución más viable cuando el terreno tiene una capacidad portante insuficiente y las cargas de las futuras construcciones son ligeras y uniformes.

En cimentaciones de tanques de almacenamiento tiene alguna ventaja sobre los materiales no controlados, como menor costo y tiempo de construcción, ya que se usa la misma estructura de proyecto.

DESVENTAJAS

Requiere mayor área de trabajo y en algunos casos en los que no se usa el material con el que se aplicó, un costo mayor.

 En cimentaciones de tanques de almacenamiento hay mayor riesgo en caso de falla o colapso y la necesidad de re-nivelación en el fondo una vez efectuadas las pruebas hidrostáticas.

Excesivo plazo de ejecución, ya que el tiempo de consolidación puede ser de varios meses (en ocasiones más de un año) y hay que prever la disposición de la carga para conseguir el efecto previsto. Este tiempo se reduce mediante la instalación de drenes, pero esta solución aumenta el costo del tratamiento.

El tratamiento afecta a instalaciones y estructuras próximas, pudiendo originar asientos inadmisibles en sus cimientos

En el caso de pilotes origina esfuerzos laterales y/o rozamiento negativo.

CONCLUSIONES

El uso de cualquier mejora a los suelos implican estudios previos de gran importancia con el fin de conocer cuál método es aplicable y como ejecutarlo en la obra.

No existe un método estandarizado para la realización de las mejoras del suelo tanto en pre-carga como en consolidación dinámica.

Los costos son relativamente altos respecto a demás métodos para mejorar suelos pero sus resultados son excelentes.

BIBLIOGRAFIA

Mejora y consolidación de suelos, Juan Pérez Valcárcel. E.T.S.A de la coruña

Principios de ingeniería de cimentaciones, cuarta edición. Braja M. Das, Universidad de california.

http://www.difusionjuridica.com.bo/bdi/biblioteca/biblioteca/libro100/lib100-7.pdf