Construcción de columnas de grava para aumentar la capacidad portante de suelos blandos

Abstract

En un proyecto de ingeniería es muy común encontrar diversos tipos de suelos, el problema radica cuando nos vemos en la necesidad de cimentar estructuras con solicitaciones de carga de gran peso sobre suelos blandos, la cual, si no se realiza un adecuado mejoramiento de dicho suelo, las estructuras construidas sobre este estarán propensas a fallar por asentamientos. El objetivo del presente informe es de analizar la utilización de las columnas de grava como uno de los métodos de mejora del terreno capaz de aumentar la capacidad portante, así como también acelerar el tiempo de consolidación y disminuir los asentamientos de los suelos blandos. Este mejoramiento consiste en perforaciones verticales que se rellenan en sentido ascendente con grava introducida mediante un vibrador o con ayuda de equipos adicionales. El material es compactado progresivamente a medida que va ascendiendo y actúan como inclusiones con una mayor rigidez, resistencia y permeabilidad que el terreno natural. Se analizan y comparan dos distintos diseños, procesos constructivos y resultados obtenidos para el mejoramiento de suelos blandos con columnas de grava en la construcción de dos puentes vehiculares de 8 metros de altura con rampas de conexión a vías de 4 carriles de tráfico pesado. Los dos diseños analizados son las siguientes: 1) Columnas de grava que permiten el drenaje y rigidizan el suelo y 2) Columnas de grava que sólo rigidizan el suelo, restringiendo el drenaje. Así también se analizan los dos procesos constructivos: 1) Vibro desplazamiento con un vibrador en vía seca con aporte inferior de la grava y 2) Perforación con una pilotera, respectivamente para cada diseño, también se realiza un análisis comparativo de costos y tiempos para cada metodología utilizada. De acuerdo a los resultados obtenidos se concluye que las columnas de grava es una tecnología bastante competente que aumenta la capacidad portante, acelera el tiempo de consolidación y disminuye los asentamientos, sin embargo, entre las metodologías constructivas estudiadas, la más eficiente, económica y con mejores. resultados es la del vibro desplazamiento para la construcción de columnas de grava que rigidizan el suelo y permiten el drenaje.