QU ES LA MEJORA DEL SUELO?En la industria de dragado, la mejora del suelo se implementa normalmente: Para evitar el asentamiento excesivo de tierrasrecuperadascuandoseutilizanconfinesdeconstruccin(carreteras,aeropuertos,puentesyotrascimentaciones);

Paramejorarlarigidezdelsueloconelfindeevitarlalicuefacciny losdaossubsiguientesa lasestructurasenregionessensiblesalaactividadssmica;

Paramejorarlaresistenciaalacizalladuradelsueloconelfindeevitarfallasdedesplazamiento;

Paramejorarlacapacidaddesoportedelsuelo;y/o Para inmovilizar o estabilizar los contaminantes ensuelos dragados con el fin de eliminar impactosambientales.

Lastcnicasdemejoradelsuelovaranenfuncinde lascaractersticas del mismo. Unas tcnicas se aplican paraconsolidar subsuelo suelto natural y otras se aplicanespecficamente para la compactacin de suelorecientementerecuperado.

CUL ES LA DIFERENCIA ENTRE COMPACTACIN Y CONSOLIDACIN?Debe diferenciarse entre tcnicas de compactacin paraterreno nuevo y tcnicas de consolidacin para suelosuelto. La compactacin se usa para suelos granularesgruesos(arena)ysepuederealizarconrodilloslisos,HEIC,compactadoresdeimpactodinmicoodeimpactorpido,omediantevibroflotacin.Cuandoel sueloesdemasiadofinoodemasiadolimoso,seutilizanmtodosdesustitucin.Entre ellos se encuentran los columnas de arena y demateriamolidaylamezclaconcementouotrosmaterialesapropiadosquehacenqueelsueloestlistoparautilizarsecaside inmediato.Otras tcnicas seusanexclusivamenteparaacelerarlaconsolidacindesuelossueltos.Entreellasseincluyenlosdrenajesverticales,losdrenajesdearenayunsistemaquerecibedenominacionesdiversastalescomoBeauDrain, IFCO o PTD, as como la consolidacin porvaco.Todos ellos sonmtodos en los que lamejora delsuelotardamstiempoenconseguirse.

POR QU SE USA LA CONSOLIDACIN PARA LA MEJORA DEL SUELO DURANTE LA RECUPERACIN DE TIERRAS?La recuperacin de tierras en las costas es una de lasactividadesmssignificativasdelaindustriadedragado.Enla mayora de los pases, los terrenos costeros ya estndensamente poblados por motivos residenciales y deactividadesderecreo.Porconsiguiente,conelaumentodelapoblacinmundial,elsuelolibrealolargodelascostassehavueltoescaso,provocandolaescaladadelosprecios. La creacin de terreno nuevo suele ser una solucinmenos cara. Normalmente, las tierras elegidas comoposibles sitios de recuperacin son reas costeras pocoprofundasotierrasbajaspantanosas.Elsuelodeestasreassueleestarformadoporcapasgruesasdearcillasblandasode lodos.Los trabajosde recuperacinaumentan lacargaen estas capas blandas, produciendo un asentamientoamplio. La espera para el asentamiento natural de estastierrasesunaopcinqueconllevamuchotiempoyque,porlotanto,escara.Paraacelerarelprocesodeasentamiento,la industria de dragado ha invertido en una ampliainvestigacin tecnolgica sobre la consolidacin de estos suelos blandos. Adems, el estado del suelorecientementerecuperadosuelesersueltoyesnecesariasucompactacin.

CMO SE USA LA MEJORA DEL SUELO PARA REDUCIR IMPACTOS AMBIENTALES?La mejora del suelo tambin se aplica para mejorar lascaractersticas mecnicas del suelo blando contaminadomediante la inmovilizacin de metales pesados y otroscontaminantes del mismo. Se han desarrollado muchastcnicas para consolidar los sedimentos contaminados,comosudeshidratacinparareducirlacantidaddematerial,o la combinacin de los sedimentos con aditivos, como la mezcla con cemento, lo que permite su reciclaje para usarlos como material de construccin y/o recuperacin.

FACTS ABOUT

Actualizacin de informacin de la iAdc - nmero 5 - 2008

Mejora del suelo

CMO AYUDA LA MEJORA DEL SUELO EN REGIONES EXPUESTAS A MOVIMIENTOS SSMICOS?En determinadas regiones del mundo como Japn yCalifornia, lafrecuenciadelaactividadssmicapuedeserunaamenazaparalasconstruccionesmartimas.Estopuedeser un grave problema a la hora de instalar equiposmaradentroyconstruirotrasestructurasmarinascomotneles,muelles,puertos, aeropuertosenelmar, etc.Tambineneste caso, las tecnologas avanzadas han realizado firmesavanceseneldesarrollodecontramedidasparahacerfrentea la amenaza de la inestabilidad ssmica mediante lalimitacindeposibilidadesparalalicuefaccindelsuelo.

QU ES LA LICUEFACCIN DEL SUELO?La licuefaccin se produce en suelos saturados, es decir,suelosenlosqueelespacioentresuspartculasindividualesest totalmente llenodeagua.Elaguaejerceunapresinsobrelaspartculasdelsueloqueinfluyeenelgradoenquedichas partculas se comprimen entre s. En general, lapresin de agua en el suelo es relativamente baja. Sinembargo, cuando tiene lugar un movimiento ssmico, eltemblor puede producir un aumento tal de la presin deagua que hace que las partculas del suelo empiecen adesplazarse y creen una situacin de inestabilidad. Elaumentodelapresindeaguatambinlopuedenprovocaractividades relacionadas con la construccin, como porejemplo las voladuras. La licuefaccin disminuye laresistenciadelsueloyreducesucapacidadparasoportarloscimientos de edificios, puentes y otras estructuras. Estefenmeno puede producirse tanto en suelos sueltosexistentescomoentierrasrecuperadas.

ES SIEMPRE NECESARIA LA MEJORA DEL SUELO?Enelcasodetierrasrecuperadas,laconsolidacindejadaasu curso natural puede durar diez aos o ms. Dada lanecesidad urgente de ocupacin, no es posible esperartantotiempoparapoderconstruir.Dehecho,sielterrenonuevonosepuedeutilizarparalaedificacinenunperododetiemporazonableylaconstruccindelasinstalacionesse retrasa hasta que el asentamiento del terreno sea apropiadoparasoportaredificios,unaeropuertooviviendas,el proyecto puede verse en peligro.Un plazo prolongadopuede tener implicaciones sociales y financieras de vitalimportancia y, por estas razones, la disponibilidad deterrenonuevonormalmenteesnecesarialoantesposible. Las tcnicas demejora del sueloque se utilizan en laactualidadhanacortadosensiblementeeltiemponecesariopara preparar el terreno nuevo y, por lo tanto, han

garantizadolaviabilidadeconmicademuchosproyectos.Lafasedeconsolidacinsehaconvertidoenparteesencialdelamejoradelsueloysehandesarrolladonuevastcnicasparaestabilizarelterrenonuevo.Entreellasseencuentranlosdrenajesverticalesprefabricados(PVD)y losmtodosdemezcladesueloinsituomezclaprofundadecemento.La compactacin por impacto de alta energa (HEIC) seusa para compactar los dos o tres metros superiores deterrenonuevo.

QU SON LOS DRENAJES VERTICALES O DRENAJES WICK?La estabilizacin del suelo mediante drenajes verticalesprefabricados(PVD)odrenajeswickseaplicaenreasconsuelos sueltos, compresibles y saturados de agua, comosuelosarcillososyarcillo-limosos.Estossuelossecaracterizanporunesqueletodematerialmuydbilyungranespacioporoso, normalmente lleno de agua (agua de poros).Cuandounacarga,comoelterraplndeunacarretera,unrellenohidrulicooundique,sesitaensueloscompresiblesblandos, pueden producirse asentamientos significativos.Estos asentamientos pueden crear problemas graves. Unaumentode la cargapuededar lugaraunaumentode lapresin del agua de poros. En suelos impermeables, estaagua se disipa muy lentamente y circula saliendogradualmente de la zona sometida a dicha carga. Elaumentodelapresindeporostambinpuedeprovocarlainestabilidaddelsueloydarlugaradeslizamientos. Unsistemadedrenajevertical,enque losdrenajessecolocan generalmente en una red cuadrada o triangularseparados de 1 a 3metros, permite una eliminacinmsrpidadelexcesodeaguadeporos,conloquesereduceelriesgodefallaplanardedesplazamiento.Laconsolidacinde suelos cohesivos blandosmediante drenajes verticalespuedereducireltiempodeasentamientodeaosameses,lo que garantiza una capacidad de soporte adecuada y laposibilidaddecomenzarrpidamentelaconstruccin.

QU ES LA CONSOLIDACIN POR VACO?Laconsolidacinporvacoesunprocesomedianteelcualla presin de vaco se aplica a un rea que ya tieneinstaladosdrenajesPVDparaaumentarpotencialmentelaeficacia del drenaje. En general, esta tcnica requiere laaplicacindeunasobrecargaadicionalparaextraerelaguadelossuelosdearcillasblandas.Dichasobrecargadebeserigual o superior a la carga de servicio a la que estarsometido el suelo desarrollado. En la consolidacin porvaco,lapresindevacoaplicadacontribuyealasobrecargaadicional y, por lo tanto, se reducen las alturas reales desobrecarga. Otra ventaja importante del vaco es la

naturaleza isotrpica de la presin por vaco y lamejoracorrelacionadadelaestabilidadencondicionesdeprecarga,reducindose considerablemente el riesgo de falla detaludesderivadadelasobrecarga.

QU SON LOS SISTEMAS BEAUDRAIN, IFCO Y PTD?Recientementesehandesarrolladovariossistemasnuevospara la consolidacin forzada consistentes en extraer elagua del suelo mediante una bomba. Las variaciones(distintasaplicaciones)deestatcnicarecibenelnombrede IFCO, PTD y BeauDrain. El concepto BeauDrain-IFCO-PTDcombinamtodosprobadosexistentes,comoeldrenaje vertical (drenajes wick), la carga atmosfrica(consolidacin por vaco) y la posibilidad de aplicar unasobrecarga adicional para acelerar el proceso deconsolidacin de los suelos compresibles blandos. LossistemasIFCOyPTDconsistenenranuraspracticadasenlaarenaaunacortadistanciaentresyaunaprofundidaddeunos7metros,conundrenajeenelfondo.Elexcesodeagua de suelo sale de la tierra adyacente a travs de estedrenaje a un ritmo ms rpido. El sistema BeauDrainfunciona con filas de drenajes wick verticales situadas amuy poca distancia entre s que estn conectadas a undrenaje colector horizontal. Este drenaje est instalado auna profundidad de aproximadamente 1 a 2 metros pordebajo de la parte superior de los estratos compresibles yest conectado a una bomba de vaco que, mediantepresin,eliminaelexcesodeagua.

HAY OTROS MTODOS PARA MEJORAR, REFORZAR O ESTABILIZAR SUELOS?Para reducir el asentamientoymejorar la resistenciaa lacizalladuray larigidez,conloqueseproduceunamejoradel suelo, otros mtodos incluyen columnas de piedra,pilotaje del suelo, diversas tcnicas de mezcla local desuelosomezcladesuelosenunarejilla.Cuandoseusaunareddecolumnas,pilotesocombinacionesdecolumnasinsitu,puedequeseanecesar