Mejoramiento de cimentaciones en suelos y rocas aplicando las técnicas de grouting

Abstract

Las técnicas de inyecciones de grouting, se conocen desde el año 1802 en Francia, desde entonces se ha recopilado información y se practica esta técnica mejorando cada vez. Los diseños, procedimientos de inyección, están orientados hacia los objetivos básicos, que son el control de agua subterránea y el tratamiento de los macizos rocosos fracturados y suelos sin cohesión. La aplicación de las técnicas de grouting en rocas; reducen el flujo de agua, refuerzan las rocas y mitigan la formación de sumideros. En suelos; densifica el suelo, reduce el nivel de asentamiento, incrementa la cohesión de los suelos y reduce la permeabilidad. El mejoramiento de la fundación de una presa, aplicando las técnicas de inyecciones. Requiere de investigación geológica, geotécnica, hidrogeológica, y experiencia del constructor; teniendo éstas investigaciones, se puede diseñar las mezclas para las inyecciones y las cortinas, impermeabilizando la zona y consolidándola. Las mezclas de lechada generalmente están compuestas de cemento, aditivos y agua. Estas mezclas son inyectadas en suelos y rocas a diferentes presiones, de acuerdo a la calidad del terreno, en presas de agua generalmente se hacen de 2 a 3 cortinas para un buen sellado y en presas de relave una sóla cortina con profundidades que van de 15 a 20 m. En la presente tesis se encontrará las definiciones y procedimientos para los diseños de grouting en rocas y suelos, para cortinas de inyección en presas, en la cual se detalla los procedimientos de investigaciones y diseños de cortinas, estimación de presiones de inyección, procedimientos de diseño de mezclas, así como el uso de métodos de inyección, cálculo de estimaciones de perforación y cemento, control de calidad y evaluación de las absorciones de las cortinas. En base a estos principios y teniendo en cuenta que en el Perú, ésta tecnología no se ha desarrollado ampliamente, se elaboró las metodologías investigadas de estas técnicas, con el objeto de proporcionar información orientada a estas técnicas y realizar mayores aplicaciones en nuestro país. Estas investigaciones se desarrollaron en diferentes proyectos como son: cortina de impermeabilización en Presa Huayrondo (Cerro Verde), cortina de impermeabilización en Seepage (Cerro Verde), Presa de relaves (Antamina), Presa de relaves Las Gordas, Las Aguilas y Las Hierbas (Cerro Corona). Para las diversas cortinas se elaboran diferentes diseños de mezclas y diseños de cortinas, de acuerdo a las investigaciones geológicas, geotécnicas e hidrogeológicas, aplicando los diferentes tipos de cementos y aditivos.

The grouting injection techniques have been known since the year 1802 in France and since it’s conception, information have been collected that has been applied to improve the techniques. The designs and injection procedures are oriented towards basic objectives, which are groundwater control and treatment of fractured rock masses and cohesion less soils. The application of the rock grouting techniques reduces the flow of water, reinforce rocks and mitigate the formation of sinkholes. In soils, the soil thickens, settlement is reduced and increases the cohesion of the soil and reduces its permeability. Improving the foundation of a dam using injection techniques requires geological, geotechnical and hydrogeological surveys, and experience of the builder. Having these investigations we can design mixes for injections and grout curtains, waterproofing and strengthening the area. Slurry mixtures are usually composed of cement, additives and water. These mixtures are injected into soils and rocks at different pressures, according to the quality of the rocks. On water dams usually 2 to 3 curtains are constructed for a good seal and in tailing dams a single curtain with depths ranging from 15 to 20 m. In this thesis we will find definitions and procedures for the design of grouting in rocks and soils, for grout curtains in dams, which details the procedures for investigation and design of curtains, injection pressure estimation, design procedures of mixtures and the use of injection methods, calculation of estimates of drilling and concrete, quality control and evaluation of the curtain grout takes. Based on these principles and taking into account that in Peru, this technology has not been developed extensively, methodologies are developed for these techniques in order to provide information targeted to these techniques and make further applications in our country. These investigations were carried out in various projects such as: grout curtain of Huayrondo Dam (Cerro Verde), Seepage control grout curtain (Cerro Verde), Tailings Dam (Antamina), Las Gordas, Aguilas y Hierba Tailings Dam (Cerro Corona). For the different curtains different mix and curtains designs are made, according to geological, geotechnical and hydrogeological investigations, applying different types of cements and additives.