Mejora del terreno por inyección de fracturación hidráulica

Mejora del terreno por inyección de fracturación hidráulica

Siendo una técnica de mejora del terreno que data de mediados de los años 70, el desconocimiento y mal uso de la misma no han permitido que esta mejora del terreno por inyección de fracturación hidráulica se desarrolle y cobre el protagonismo que merece.

A lo largo de este y de los siguientes post, se quiere presentar y desentrañar la calidad de un tratamiento del terreno muy útil y eficaz a la hora de mejorar un suelo o una roca a priori muy desfavorable e inestable.

Esta técnica aplica, a través de tubos de acero equipados con manguitos de inyección, una fracturación hidráulica sistemática y controlada del terreno, empleando lechadas estables de cemento para la mejora mecánica de rocas fisuradas y de suelos de toda índole (desde granulares gruesos a arcillosos de alta plasticidad), acompañada por movimientos no superiores a dos o tres milímetros en construcciones o servicios existentes en el entorno de la inyección.

inyección de fracturación hidráulica

El proceso de inyección se efectúa a través de tubos de acero dotados de perforaciones, a intervalos regulares de 0.33 a 0.50 m, cubiertos por manguitos de goma colocados a presión que actúan a modo de válvulas anti-retorno.

Previo al proceso de inyección, se sella el tubo al terreno por medio de una lechada (gaine) que, al fraguar y endurecer, proporciona la obturación longitudinal del tubo de manguitos.

Una vez conseguida la obturación longitudinal, como se muestra en la figura anterior, se procede a la inyección de cada manguito en varias fases, tantas como sea necesario para conseguir la mejora deseada, cuyo control se realiza a través de la medida de la presión de la lechada inyectada.

Para cada fase de inyección, la lechada fractura hidráulicamente el terreno mediante fracturas de tracción, perpendiculares en cada momento a la menor presión normal efectiva existente en el terreno (ver figura siguiente).

Estas fracturas, con empleo de mezcla estable y adecuando el caudal de inyección a la fracturación del terreno (descenso drástico del caudal de inyección tras manifestarse, por caída de presión, la fracturación), constituyen auténticas inclusiones de lechada en el suelo.

 

Al fraguar y endurecer, la lechada va introduciendo progresivamente un esqueleto de inclusiones que rigidizan e incrementan la resistencia del terreno.

Esta vertebracin del terreno se produce a través de tres procesos simultáneos:

  • Consolidación de los dominios de terreno entre lenguas de lechada.
  • Estructuración por inclusiones coalescentes de lechadas de cemento fraguada y endurecida.
  • Bulonado o claveteo del terreno tratado, por medio de los tubos de acero de inyección, que quedan solidarizados al terreno.

De esta manera, el terreno inestable o de poca consistencia, adopta un esqueleto de inclusiones de lechada que cambian por completo los parámetros resistentes del mismo. En los siguientes post se cuantificará esta mejora y se darán las pautas de control necesarias para asegurar el éxito de esta técnica de mejora del terreno.

AUTOR: Antonio Santos Escobar, docente del Máster de Geotecnia y Cimentaciones de EADIC

 

 

 

 

 

 

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