SEMSIG-AETESS ‘Avances en las Técnicas de mejora del terreno y cimentaciones especiales’

SEMSIG-AETESS ‘Avances en las Técnicas de mejora del terreno y cimentaciones especiales’

El pasado 21 de febrero, en el edificio CETA del CEDEX, se ha celebrado la 19ª edición de las Jornadas Técnicas SEMSIGAETESS ‘Avances en las Técnicas de mejora del terreno y cimentaciones especiales’.

En la inauguración han intervenido José Trigueros Rodrigo, director del CEDEX, Fernando Pardo, presidente de SEMSIG, Rafael Casado, presidente de AETESS, así como Álvaro Rodríguez Dapena, director de Planificación y Desarrollo de PUERTOS DEL ESTADO.

SEMSIG-AETESS ‘Avances en las Técnicas de mejora del terreno y cimentaciones especiales’

Todos ellos han manifestado sus condolencias por el fallecimiento del Profesor Carlos Oteo Mazo.

En concreto, Fernando Pardo ha querido destacar que, desde SEMSIG, han creado un premio al mejor artículo publicado en el Boletín de la Revista GEOTECNIA, el cual llevará el nombre del catedrático y se entregará, el próximo 13 de marzo, en la Escuela de Caminos de Madrid. “Una manera de agradecerle y honrar su legado y perpetuar su memoria”, ha indicado.

Por su parte, Rafael Casado, también, ha querido dedicar unas palabras al profesor Carlos Oteo, en las que ha explicado que ha sido miembro del Comité Organizador de estas Jornadas Técnicas SEMSIG-AETESS, en el año 2000, así como ponente en 8 de las 18 que se han llevado a cabo. Igualmente, ha destacado su manera de trabajar, escuchar y de estar disponible ante cualquier dificultad. “Era un auténtico currante”, ha asegurado. “El mejor homenaje que podemos hacer a Carlos es celebrar esta Jornada con la máxima ilusión”, ha afirmado Casado.

Álvaro Rodríguez Dapena ha querido resaltar que “estamos en un punto de madurez en las infraestructuras”, por lo que se necesita un “mantenimiento inteligente y predictivo”; es decir, un mantenimiento que no solo sirva para detectar fallos visibles, sino medir e ir viendo el comportamiento de todos sus elementos, “para, de forma preventiva, ir anticipándonos a posibles problemas”. Del mismo modo, cree que es necesario “inocular, de forma transversal, una corriente de trabajo de innovación, fundamentalmente, en el ámbito de la digitalización”, dotándola de procesos de inteligencia.

La Mesa de Diseño de estas Jornadas Técnicas SEMSIG-AETESS ‘Avances en las Técnicas de mejora del terreno y cimentaciones especiales’ ha comenzado con Enrique Asanza, director de Programa, Laboratorio de Geotecnia (CEDEX), y profesor asociado de Geotecnia (UPM), con su ponencia sobre ‘Métodos predictivos en proyectos de precargas de suelos blandos’. La técnica de la que ha hablado consiste en “someter al suelo a un nivel de tensiones efectivas superior al que tendrá cuando esté en condiciones de servicio”. Así, “los asientos que se produzcan durante la vida útil de la estructura serán suficientemente pequeños”.

Estos son algunos de los aspectos mostrados durante su presentación:

“Cuando a un sueño saturado se le somete a una precarga las tensiones efectivas no se trasladan de modo inmediato, sino que hay un desfase”, ha explicado Asanza, desfase que se denomina “consolidación”. “Si el espesor es muy grande y la permeabilidad es muy baja, nos vemos obligados a hincar mechas, porque los tiempos de consolidación son comprometidos”, ha comentado.

Asanza considera que merece la pena, antes de abordar los problemas, hacer una reflexión sobre cuáles son las fuentes de incertidumbre, como son la compresibilidad del agua, la coexistencia de consolidación secundaria o aquellas sobre el coeficiente de consolidación. Además, el tratamiento se debe plasmar en el proyecto. Considera que “hay que ser generoso a la hora de aplicar las precargas para atenuar los asientos por consolidación secundaria” y que se requieren métodos de predicción en los proyectos de precarga que sean sencillos y que tengan capacidad de anticipación, sino su utilidad podría verse mermada.

Los ‘Avances en el diseño y cálculo de columnas de grava’ han sido explicados por Jorge Castro, profesor titular de Ingeniería del Terreno, de la Universidad de Cantabria. Se ha centrado en las columnas de grava y en cómo esta grava en un suelo arcilloso permiten mejorar cuatro aspectos: la capacidad portante, la estabilidad frente al deslizamiento, el asiento final, la consolidación y el potencial de licuefacción.

Cualquier método de cálculo sería válido, siendo conscientes de las limitaciones y posibilidades de cada uno de ellos y, sobre todo, es necesario tener cuidado en la selección de los parámetros.

En cuanto a grupos de columnas, señala sobre la pequeña influencia de la posición de las columnas, que la longitud crítica suele estar en el orden de dos veces el ancho de la zapata. Igualmente, es conveniente realizar pruebas de carga in situ para comprobar su fiabilidad. Respecto a la consolidación secundaria, Castro destaca que las columnas son menos eficaces en la reducción de los asientos.

El último en esta Mesa de Diseño ha sido Manuel Pita, servicio de Geotecnia de gGRAVITY Engineering, hablando sobre ‘Cimentaciones especiales para el Puente Atirantado Queensferrt Crossing sobre el Estuario del Forth en Edimburgo (Reino Unido)’. Se trata de un puente atirantado de 2.640 m, el segundo puente atirantado más largo del mundo.

En relación a la geología y geotecnia de la zona, contaba con depósitos aluviales flojos y se realizaron 10 sondeos por cimentación en las pilas principales y 5 en las de menor tamaño. Pita ha dividido las cimentaciones en tres grandes grupos:

  • Cimentación con cajones circulares metálicos: prefabricados y que se hincaban hasta llegar a la roca. Son los cajones fondeados más grandes del mundo.
  • Cimentación directa de la Torre Central: primero, se realizó una excavación con voladuras hasta la cota de cimentación y, perimetralmente, una zanja. Esta zanja servía para llegar, con una estructura metálica prefabricada, de 5 metros de ancho, fijada con micropilotes, para el vaciado del recinto y sellado de filtraciones.
  • Cimentaciones tablestacadas de las pilas de acceso: divididas en tres subgrupos, en función de la solución adoptada, en función del material cuaternario.
    • Recinto de tablestacas hincadas en península artificial (Pila S6).
    • Recintos tablestacados prefabricados en tierra (S5, S4 y N1): Dragado hasta la roca con una zanja perimetral hormigonada previamente.
    • Recintos de tablestacas hincadas (s3 Y s2).

Tras la pausa, las Jornadas Técnicas SEMSIG-AETESS ‘Avances en las Técnicas de mejora del terreno y cimentaciones especiales’ han dado paso a su Mesa de Ejecución y Diseño.

José Luis Arcos, de Rodio Kronsa, ha intervenido sobre los ‘Nuevos desarrollos en la aplicación de técnicas de soil mixing’. La técnica de soil mixing es un proceso básico que consiste en desestructurar el terreno al máximo, mediante una herramienta mecánica, y mezclarlo con un conglomerante hidráulico (cemento, cal…).

Arcos ha explicado las 3 técnicas más novedosas y menos conocidas en el mercado español:

  • SPRINGSOL: en el que las aspas de mezclado son retráctiles y permiten el paso. Se ideó para trabajar terraplenes ferroviarios y el uso más extendido es el tratamiento de losas.
  • CSM-Geomix: basado en una herramienta de hidrofresa.
  • Trenchmix: sierra mecánica. Basado en una zanjadora.

‘Avances en la ejecución y control de Jet-grouting y columnas de grava off-shore’ es el título de la ponencia impartida por Enmanuel Carvajal, de Keller Cimentaciones. El jet grouting es una técnica ejecutada con pequeño diámetro que permite la ejecución de muchas obras, la cual consiste en erosionar el terreno con un jet, de forma hidráulica, e inyectar la lechada en el terreno erosionado.

Carvajal ha indicado que los avances realizados permiten una mayor productividad a los sistemas de Jet Grouting y columna de grava. Además, en el caso del Jet Grouting- se han desarrollado equipos que llegan a más de 50 metros de profundidad, con desviaciones muy bajas, de menos del 1%, con columnas, en el caso que ha expuesto durante la jornada, de gran diámetro. Las bombas tienen una gran capacidad de erosión con caudales de inyección, como variable característica, superiores a 600 lts/min, que permiten obtener columnas de mayores diámetros y mayor calidad.

Igualmente, ha presentado el sistema acústico ACI, el cual es no destructivo y permite un ajuste de los parámetros durante la ejecución de cada columna de prueba. Es especialmente útil cuando se trata de probar columnas de grava a grandes profundidades.

Por último, en el caso del desarrollo de columnas de grava, el sistema S-Alpha hidráulico Dive puede sumergirse unos 25 metros en el mar. La alimentación de la grava es continua. Esa inmersión en el mar permite optimizar los recursos y la productividad, ha señalado, podría incrementarse un 35-40%, respecto a los sistemas anteriores.

Por parte del Grupo Terratest, Eduardo Manzano ha explicado las ‘Técnicas Geopier de mejora de suelos’. Se trata de técnicas que nacen en los 80 en Estados Unidos y se comercializan a partir de los 90.

Según Manzano, “las excelentes prestaciones que ofrecen las columnas de agregado apisonado, tanto en elevada resistencia como en reducida deformabilidad, permiten reducir los ratios de sustitución que son necesarios con otras técnicas de ejecución de inclusiones granulares”.

Y, en cuanto a las inclusiones rígidas, las columnas GeoConcrete, con base ensanchada, se aumenta esa resistencia por punta disponible permitiendo, con un fuste reducido y una base más amplia, trasladar esas cargas a los terrenos consistentes a los que se puntea la carga y, de este modo, atajar soluciones con cargas superiores o con restricciones de asiento más duras.

Las ’Columnas bi-módulo. Descripción y ejemplos de aplicación’ han sido expuestas por Eduardo Martínez, de Menard España. Se trata de inclusiones, ejecutadas en el terreno, formadas por una parte inferior rígida, de mortero u hormigón, y una parte superior flexible, formada por grava.

Para su ejecución, primero se realizaría una perforación en el desplazamiento del terreno, rellenándose mediante un mortero u hormigón, hasta una altura mínima de la interfaz de transición. Se realiza la interfaz de transición con, al menos, 50 cm, para garantizar el correcto funcionamiento del sistema, y, finalmente, se termina la columna de grava.

Gustavo Armijo, de Geocisa, ha mostrado las ‘Nuevas aplicaciones de las inyecciones con tubos manguito y del soil mixing en obras de túneles’. Armijo sostiene que los avances en las técnicas posibilitan nuevas aplicaciones. Así, ha resumido los avances en las inyecciones con tubos manguito en la incorporación del registro de parámetros a la perforación para colocar los tubos manguito, el control de la desviación de los taladros, la utilización de plantas de inyección automáticas y con registro de parámetros, así como la incorporación de sistemas de gestión de datos. Para explicar estos avances ha mostrado la intervención de Geocisa en el proyecto CROSSRAIL en Londres.

Por último, la Mesa de Ejecución y Control de las Jornadas Técnicas SEMSIG-AETESS ‘Avances en las Técnicas de mejora del terreno y cimentaciones especiales’ ha finalizado con Javier Rojo, de Site, sobre los ‘Tratamientos singulares con micropilotes e inyecciones. Aplicaciones en obras lineales’. La obra que ha comentado se situaba en la A-8, a la altura de la localidad de Reocín, donde detectaron una serie de patologías en la calzada dirección Santander. En este sentido, se producían de forma frecuente asientos en el firme, llegando a formar un socavón de un metro de profundidad. Por ello, se requirió la presencia del CEDEX.

Tras el estudio geotécnico, se plantearon diferentes alternativas: realizar un tratamiento mediante inyecciones o mediante losa micropilotada. La solución adoptada fue la reparación de losa micropilotada, con micropilotes de diámetro 300.

Sin embargo, debido a las cavidades existentes y las alternancias de relleno arcilloso y oquedades, además del cambio de terreno duro a blando y al revés en la perforación, se realizó una nueva propuesta de micropilotes. En concreto, se propuso equipar el micropilote con una armadura equivalente de menor diámetro, de cara a tener mayor holgura de la perforación y facilitar la introducción de la armadura.

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