Zanja inducida en terraplén: Recomendaciones adicionales y conclusiones

En un primer post veíamos la teoría sobre el funcionamiento de las cargas exteriores y su reducción en el caso de la zanja inducida en terraplén.

En el segundo post hemos visto una aplicación práctica real del sistema completo y sus fases de ejecución.

En este tercero recalcaremos algunos aspectos que tienen especial interés en el diseño efectivo de este tipo de instalación en zanja inducida en terraplén.

Recomendaciones adicionales en las instalaciones

Como ya vimos en el post anterior, la zanja inducida en terraplén debe limitarse a aquella zona en la que la altura de relleno sobre la clave del tubo tenga alrededor de 10 m; de esta forma evitaremos acercar el hueco sobre la clave hasta los extremos del terraplén.

También nos colocamos por debajo del plano de igual asentamiento, evitando las deformaciones en la calzada por alteraciones diferenciales del relleno.

Debido a esto recomendamos que la tubería a colocar sea la de clase máxima disponible, siendo al menos de clase 135, la cual se encuentra en todos los diámetros.

Para diámetros superiores a 1200 mm se colocará sobre una cama de hormigón, generándonos un apoyo rígido estable y dispuesto al menos a 120º.

Sin embargo, para evitar problemas de tubería dentro del terraplén, si se trata de obras de drenaje transversal, se calcularán para una altura de energía a la entrada, a caudal máximo, inferior a la altura del conducto, es decir Hw/D<1.

De esta forma evitamos la formación de un gradiente que pueda provocar el arrastre y pérdida de finos y la tubería en el contacto del material compresible con el terraplén, aunque hayamos protegido con geotextil.

Para evitar un flujo sobre la clave de la tubería que pueda alcanzar la zona de relleno flojo, el dimensionamiento de la obra de paso, en caso de ser una obra de drenaje transversal, se hará de modo que la altura de agua a la entrada Hw sea inferior a la altura del conducto, para caudal de diseño.

Si existen posibilidades de embalsamiento de agua a uno de los lados por no tener franca la salida, debe desestimarse esta solución que ya ha provocado algún problema y optar por el refuerzo mediante recubrimiento exterior de hormigón, de las dimensiones adecuadas o bien otro tipo de estructura (triarticulada, abovedada,…).

Ahora bien en la literatura técnica se considera material compresible a: suelo orgánico suelto, paja suelta (no en balas, lógicamente) y virutas de madera (no apisonadas). Sin embargo, la tierra vegetal, sin más definición, puede resultar inadecuada, es decir menos compresible de lo necesario para conseguir unos asentamientos como los de cálculo; sobre todo porque la tierra vegetal que separamos contiene además de suelos orgánicos parte del terreno que está en contacto. Debemos asegurarnos de que el material que empleemos sea realmente muy deformable.

Conclusiones generales

La instalación en zanja inducida en terraplén es una solución muy ingenieril en la que podemos exprimir y aprovechar todos los conceptos teóricos de reducción de cargas del terreno.

Esto nos permite emplear una tubería o en general en cualquier obra enterrada de menor clase resistente. Además a través de estudios experimentales se ha comprobado que existe tal reducción de cargas, aunque haya atravesado una época de incertidumbre o más bien de susceptibilidad frente a este tipo de instalaciones.

No obstante, no debemos olvidar que la ejecución de la instalación en zanja inducida es compleja y requiere de atenciones especiales; también de una modificación en el terraplenado, parando y partiendo el tajo y una selección del material de relleno a emplear.

Un plan B que ofrece la literatura técnica para situaciones en las que debemos colocar una tubería con una carga de tierras muy elevada, sería la utilización de otras instalaciones reforzadas como las indicadas en la UNE 127.916.

Enlaces de interés

Este artículo muestra la puesta en marcha de la teoría vista: Ejecución de una zanja inducida en terraplén: La práctica: Casillas, V. (Sin Año). Instalación de conducciones en zanja inducida en terraplén. Recuperado de https://cidta.usal.es/cursos/tuberias/PDFs/Unidad%204/U4C1/T08.12.pdf

Autor: Víctor Flórez Casillas, docente del Máster en Diseño, Construcción y Explotación de Obras Hidráulicas de EADIC.