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 Metodos de compactacion profunda del suelo.
La utilización de rodillos compactadores es particularmente adecuada para
materiales de relleno que se colocan en capas de espesor controlado. La
compactación con rodillos comunes es solo efectiva para no mas de 10 pulgadas
(25 centimetros9. Si la capa que se va a compactar es más gruesa, su parte
inferior no se compactará muy bien y eventualmente en el uso que se le al suelo,
habría una disminución de volumen que se transmite a
deformaciones permanentes en la superficie. Sin
embargo, en las capas de suelo natural la influencia sde este tipo de equipos se
restringe sólo a unos pocos metros por debajo de la superficie (D’ Appolonia
etal, 1969). Por consiguiente, cuando se requiere aumentar la densidad de
depósitos naturales profundos de suelos granulares sueltos o de arcillas
blandas, los rodillos compactadores superficiales no son eficaces aunque sean
los más pesados. En estos casos, deben utilizarse otras técnicas.
a) Vibroflotación: En esta técnica se utiliza una sonda de gran tamaño o
vibroflot, que está constituido por un tubo cilíndrico por el que se inyectan
abonos de agua en su partes superior e inferior y está dotada de pesas que giran
excéntricamente para provocar un movimiento vibratorio en el plano horizontal.
La sonda tiene unos 400 milímetros de diámetro, 2 metros de largo y una masa de
alrededor de 2 toneladas.
La sonda vibratoria se suspende de una grúa y se introduce por vibración en el
suelo hasta alcanzar la profundidad requerida. En ese momento se disminuye la
presión de inyección y se envía ekl agua por los chorros superiores para
mantener un espacio vacío entre el suelo y la sonda; ese espacio se rellena con
arena o grava de río que se alimenta desde la superficie, la sonda se lleva a
manera progresiva en estapas de aproximadamente 300 milímetros y se compacta el
relleno de cada capa hasta llegar a la superficie, como se muestra en la figura
Nº 3.2. la dimensión de la zona compactada que se forma alrededor de la sonda
dependen del tipo de vibroflotador utilizado, pero a menudo tiene un radio que
oscila entre 2 y 3 metros. La vibroflotación es particularmente eficaz en arenas
sueltas o en rellenos granulares, pero puede funcionar de manera satisfactoria
en suelos que contienen menos del 25% de limo o menos de 5% de arcilla.
b) Vibroreemplazo: Esta técnica utiliza un vibrador o sonda de gran
tamaño similar al vibroflot, pero sin dispositivos para inyectar chorros de agua
arriba y abajo. El vibrador se suspende de una grúa y se introduce en el suelo
luego de desplazarlo gradualmente debido al efecto de su propio peso y del
movimiento vibratorio horizontal. Cuando llega a la profundidad requerida, se
retira el vibrador y se llena el agujero con un apequeña cantidad de agregados
con tamaño inferior a 75 mílimetros. Luego se introduce nuevamebnte el vibrador
para compactar el agregado o desplazarlo hacia el suelo circundante. Este
proceso se repite hasta que el agregado compactado forma una columna de grava
hasta el nivel superior del terreno. Cuando se le aplica carga, la columna
resiste por la movilización de la resistencia pasiva del suelo circundante.
Esta técnica es particularmente adecuada en limos y arcillas blandas, y mejora
la capacidad del terreno para soportar cargas ligeras de cimentación. Sin
embargo, las columnas de grava no pueden soportar cargas concentradas
importantes sin que exista la posibilidad de que se produzcan asentamientos
excesivos (Hughes y Withers, 1974). En una de las publicaciones de la
Institution of Civil Engineers (1976) se encuentran numerosos artículos de grava
construidos mediante las técnicas de vibroreemplazo y vobroflotación.
c) Consolidación dinámica: Esta técnica consiste en dejar caer martillos muy
pesados sobre una superficie de suelos granulares sueltos o de suelos adhesivos
blandos con el fin de aumentar su densidad. Para levantar el martillo que
usualmente tienen una masa que varía entre las 6 y 10 toneladas, utiliza una
grúa o un trípode que lo deja caer desde una altura de 30 metros o más. Es
razonable esperar que un martillo con una masa de 40 toneladas y una altura de
caída de 30 metros, produzca un aumento significativo de la densidad hasta una
profundidad de 15 a 20 metros (Leonard d et al, 1980). El impacto producido por
la caída del martillo forma un cráter en la superficie del terreno y envía
violentas ondas de choque que viajan a través del suelo y provocan la
licuosucción de suelos granulares, la cual es seguida por una densificación. En
suelos cohesivos el impacto genera una presión intersticial muy alta que es
seguida por una consolidación. La presencia de fisuras contribuye a la rápida
disipación de la presión intersticial y, por tanto, ayudan a la rápida
consolidación.
En el sitio de compactación se procede siguiendo una malla con un espaciamiento
típico que oscila entre 5 y 15 metros, usualmente se deja caer un martillo en
cada punto de la malla entre tres y diez veces. Este proceso se repite en todos
los puntos de la malla y los cráteres resultantes se llenan con arena
compactada. Si después de un pasada se comprueba que la compactación es
insuficiente, se repite el proceso las veces que sea necesario, cada vez
reduciendo el espaciamiento de la malla. La masa óptima, la altura de caída, el
número de golpes y el espaciamiento de malla apropiada para una aplicación
específica se seleccionaron a partir de ensayos de campo.
Colaborado por: Matías Nolasco, México. [ Equipo
arquitectura y construcción de
ARQHYS.com ].
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