Esta técnica de mejora de suelos se emplea para generar pantallas impermeabilizantes verticales mediante el uso de hidrofresas. Consiste en excavar el terreno en paneles verticales mediante una cabeza cortadora (hidrofresa) suspendida de un brazo grúa articulado. Esta cabeza presenta dos elementos cortantes giratorios provistos de dientes de corte que giran en direcciones opuestas para expulsar el material excavado.

La cabeza también posee un inyector, en la parte central de las dos ruedas cortantes, por el cual se inyecta una mezcla de bentonita-cemento. Esta mezcla, gracias al movimiento giratorio de los dientes y de unas paletas giratorias, se amalgama con los detritos formando un nuevo material. Tras el fraguado del cemento se obtiene una pantalla impermeable. La ventaja del método es que se usa el propio material del terreno, no generando apenas residuos. 

En pantallas poco profundas, de menos de 20 m, se ejecuta en una fase, que consiste en inyectar la bentonita-cemento según se tritura el terreno. Se usa con tiempos cortos de perforación para que no fragüe el cemento. En mayores profundidades se usan dos fases; en la primera se excava hasta la cota deseada y luego durante el ascenso se inyecta la mezcla.

Para ejecutar muros continuos, se divide la construcción en paneles primarios y secundarios, que se solapan con los anteriores con juntas frescas si los paneles primarios no han fraguado, o bien con solapes duros si ya han endurecido.

Las inyecciones a los suelos (Jet-Grouting e Inyecciones de compensación)

Las inyecciones genéricamente consisten en un conjunto de operaciones necesarias para rellenar huecos o fisuras no accesibles en el terreno. Su objeto fundamental es mejorar las características mecánicas del suelo (incremento de resistencia, disminución de la deformabilidad, etc.) así como la disminución de la permeabilidad.

OBJETIVOS DE LAS INYECCIONES

1. Consolidación y estanqueidad en suelos y rocas (de gran utilidad en zonas cársicas)

2. Creación de pantallas para la impermeabilización de las cortinas de las presas de tierra.

3. Posibilidad de utilizar lechadas de gran penetrabilidad con soporte de cemento, para calzar y reforzar las cimentaciones de las edificaciones.

4. Rellenar cavidades, cavernas, (de gran utilidad en zonas cársicas) mediante lechadas especiales que permiten también sellar fisuras, mejorar la impermeabilidad, fijar la cal libre, así como aumentar la resistencia a cortante de los suelos.

5. Inyecciones especiales para lograr la estanqueidad térmica y para protección contra la contaminación química o radiactiva.

La técnica del Jet-Grouting consiste en lograr la desagregación del suelo (o roca poco compacta), mezclándolo, y parcialmente sustituyéndolo, por un agente (normalmente cemento). La desagregación se consigue mediante un fluido con alta energía, que puede incluir el propio agente cementante. Tiene múltiples aplicaciones (mejora del terreno, impermeabilización, túneles, etc.), siendo el fluido de perforación también variable (cemento, bentonita, mezclas químicas)

Las Inyecciones de compensación: Son un tipo especial de inyección de sustancias aglomerantes a los suelos, que se emplean generalmente para prevenir asentamientos y deformaciones provocadas por las presiones que ejercen los cimientos de las edificaciones, las presiones activas de los suelos que sostienen los muros de contención, mediante la inyección de materiales que generan presiones y pequeños movimientos controlados que contrarrestan los asentamientos y las deformaciones.

Son muy utilizadas durante la construcción de túneles en zonas urbanas y en zonas especialmente sensibles, en el refuerzo de muros de contención, etc.

SISTEMA DE PANTALLAS

Las pantallas insertadas en los suelos pueden tener dos propósitos diferentes:

  • Impermeables o de impermeabilización.

  • Drenantes

Algunos de los materiales más usados en estas pantallas impermeables son: hormigones hidráulicos de consistencia plástica, paneles de polietileno expandido de alta densidad (PEAD), mezcla de bentonita con cemento.

Las pantallas drenantes consisten en, una vez ejecutadas previamente las excavaciones, el empleo de materiales filtrantes como las gravas y las arenas, de manera tal de permitir el paso del agua pero de forma controlada. Esta técnica se emplea en:

  • Estabilización de laderas y suelos inestables.

  • Captación de agua.

  • Para rebajamiento o disminución del nivel freático

  • Pantallas atirantadas

El sistema de pantallas atirantadas (soil nail walls) es una técnica de refuerzo del suelo en taludes y excavaciones. Es una estructura de retención en la cual se instalan barras perforadas en el suelo a un espaciamiento relativamente pequeño. Las barras generalmente no son tensadas y están conectadas a través de una placa a un revestimiento de hormigón proyectado o vaciado en sitio.

Las técnicas de mejoramiento de suelo son usadas a nivel mundial, pues posibilitan lograr convertir un suelo de propiedades mecánicas no idóneas, para ser usados como material base de un vial u otra obra de cimentación, en un excelente material; con alta resistencia al corte, se logra disminuir su deformación o acelerar esta en un período de tiempo corto.

En obras situadas en zonas donde los suelos no sean los especificados por proyectos, estas técnicas permiten evitar la excavación de los mismos y así disminuir los volúmenes de movimientos de tierra y por consiguiente el costo de la obra.

Siempre se deberá valorar el costo de la técnica a emplear, la disponibilidad de los equipos y materiales necesarios, en Cimentaciones y Perforaciones B&V, optimizamos recursos y tiempos para que su obra sea un éxito.