Top 4 técnicas para mejorar el suelo blando
Este artículo arroja luz sobre las cuatro técnicas principales para mejorar el suelo blando. Las técnicas son: 1. Columnas de piedra 2. Lechada química 3. Geotextiles 4. Asentamiento desigual.
Técnica # 1. Columnas de piedra:
Las columnas de piedra son columnas compactadas de grava o piedra triturada instaladas en suelo blando debajo de la cimentación. Las columnas de piedra proporcionan un soporte vertical para la carga transferida desde la estructura anterior. También proporcionan drenaje del suelo. Estas columnas también proporcionan resistencia al corte horizontal o inclinado como las pilas normales.
Construcción:
Los orificios cilíndricos se hacen mediante sonda vibrante que penetra en el método de chorro con la ayuda de tubos de revestimiento, que descienden por su propio peso. El diámetro de los orificios es de 0, 60 a 1, 00 m. El agujero está lleno de grava o roca triturada.
El relleno se compacta simultáneamente a medida que se rellenan en capas que varían de 0, 4 a 0, 8 m de profundidad y se retira el tubo de revestimiento. La profundidad de la columna depende de la condición del suelo y puede llegar hasta 20.0 m. Las columnas se instalan en una configuración de cuadrículas cuadradas o rectangulares y están espaciadas a intervalos de 1, 50 a 3, 50 m.
La principal preocupación de la columna debajo de la base es su capacidad de apoyo y liquidación. La capacidad de carga de una columna de piedra depende de la resistencia pasiva del suelo blando que puede movilizarse para resistir el abultamiento radial y del ángulo de fricción del material compactado en la columna.
La profundidad mínima requerida de la columna en suelo blando puede estimarse en función de la resistencia al corte a lo largo de los lados y la capacidad de carga final.
Varios métodos de determinación de la capacidad de soporte y comportamiento de asentamiento de carga de la columna de piedra basados en estimaciones empíricas y método analítico indican que la tensión vertical permisible, δ v, en una sola columna se puede expresar mediante:
donde τ es la resistencia al corte sin drenaje del suelo blando y FS es el factor de seguridad, que normalmente se recomienda como 3.
Técnica # 2. Lechada química:
La lechada es un proceso mediante el cual se inyectan materiales similares a los fluidos, ya sea en suspensión o en forma de solución, en el suelo o roca subsuperficial para uno o más propósitos:
yo. Disminuir la permeabilidad,
ii. Aumentar la resistencia al esfuerzo cortante, y
iii. Disminuir la compresibilidad.
El costo de mejorar el suelo mediante lechada es comparativamente alto en comparación con otros métodos, debido a que su aplicación está limitada solo en casos especiales.
Diferentes tipos de lechada:
yo. Lechada de permeación
La lechada llena los poros del suelo. El volumen o la estructura del suelo no se cambia esencialmente.
ii. Lechada de desplazamiento:
La lechada que es una mezcla rígida llena los vacíos y permanece más o menos intacta y ejerce presión sobre el suelo y densidades del medio,
iii. Encapsulamiento o lechada de desplazamiento incontrolado:
La lechada se inyecta a alta presión. El suelo está fracturado hidráulicamente y se producen fisuras. La lechada penetra rápidamente en la zona fracturada y cubre, pero no impregna el trozo individual de suelo.
Tipos de lechada:
yo. Las lechadas de permeación son de dos tipos:
Las lechadas de partículas o de suspensión están hechas de cemento, tierra o arcilla o una mezcla de éstas.
ii. Las lechadas químicas están compuestas de varios materiales en solución.
iii. Las lechadas de desplazamiento o las lechadas de compactación son mezclas de cemento, tierra y / o arcilla y agua con asentamientos bajos y bajos.
Las lechadas de lima son las lechadas de encapsulación más comúnmente utilizadas.
Ventajas de la lechada química:
Las lechadas químicas tienen ciertas ventajas sobre las lechadas de partículas:
yo. la lechada puede penetrar poros más pequeños,
ii. la lechada se puede controlar mejor por un tiempo establecido.
Pero la tecnología de las lechadas químicas es compleja y el costo es alto.
Las clases de lechada química más comunes son:
Silicatos, ligninas, resinas, acrilamidas y uretenos.
Las lechadas que contienen 25 a 30 por ciento de silicatos son aplicaciones típicas de impermeabilización al agua.
El silicato de sodio (Na 2 SiO 4, también llamado "vidrio de agua") está disponible comercialmente como una solución acuosa relativamente económica.
Métodos del equipo de rejuntado:
La elección del método de lechada depende de estos factores:
yo. Función específica de la lechada,
ii. Material de rejuntado que se usaría, y
iii. Caracteristicas del medio.
Los agujeros necesarios para la lechada se perforan generalmente con plataformas rotativas. Los orificios generalmente tienen un diámetro de 40 mm y están espaciados entre 1.3 y 3.5 m de centro a centro. Se inserta una envoltura, a través de la cual se inyecta la lechada.
Tipos de lechada:
a. Lechada inferior: la lechada comienza desde la zona inferior.
segundo. Inyección de tubo de manga sellada: varias inyecciones se realizan al mismo nivel mediante el sistema de doble empacador.
do. La perforación simultánea y la inyección de lechada comienza a medida que avanza la perforación.
Impacto de la inyección química en el medio ambiente:
Antes de decidir sobre la lechada química, se deben realizar estudios intensivos para determinar el impacto probable de los químicos propuestos para ser utilizados en la lechada, especialmente en aguas subterráneas. Se deben diseñar métodos para detectar y estimar el potencial de contaminación de los productos químicos que se inyectarán.
Técnica # 3. Geotextiles:
El geotextil también se llama geosíntesis, geomalla, etc.
El geotextil es el nombre genético de un amplio espectro de productos membranosos sintéticos hechos de materiales como poliéster, polipropileno, polietileno, etc. Están disponibles en forma tejida y no tejida y luego nuevamente en varios tipos de unión como la unión térmica y química. e incluso sin unir.
Usos del geotextil en obras de ingeniería civil:
yo. Separación,
ii. Reforzamiento,
iii. Drenaje,
iv. Control de la erosión, y
v. Formación de membrana impermeable.
Las funciones más importantes en relación con la mejora del suelo son el refuerzo y el drenaje.
Función de refuerzo:
El geotextil con capacidades de tracción innata puede complementar los materiales en tensión. El geotextil moviliza su resistencia a la tracción por deformación de la subbase. No solo aumenta la resistencia de los cojinetes del suelo, sino que el uso de geotextiles para la estabilización del suelo depende en gran medida de la capacidad textil del tejido. Las excelentes propiedades de filtro de los geotextiles, resultantes del método de fabricación, los convierten en materiales muy adecuados para la función de drenaje debajo de la superficie.
Mecanismo de acción del geotextil:
El tejido en el suelo, cuando se deforma debido a las cargas aplicadas, se tensa. Esto, a su vez, reacciona con el medio en contacto, aumentando su confinamiento efectivo y, por lo tanto, su rigidez. La utilidad de las telas aumenta notablemente a medida que disminuye la resistencia de los sub-grados.
El uso de los geotextiles no solo mejora las propiedades mecánicas del suelo, sino también sus funciones hidráulicas.
La mayoría de los procedimientos de diseño se basan en enfoques empíricos. El diseño depende de las variaciones de los parámetros.
En suelos blandos, donde la construcción de cimientos no se considera favorable, el geotextil con las cualidades anteriores puede mejorar la resistencia del suelo debajo de los cimientos.
El geotextil ha crecido a pasos agigantados desde la década de 1990. Ha revolucionado el refuerzo del suelo y la estabilización del suelo.
Se puede usar para aumentar la capacidad de carga de suelos débiles y colchones de base rellenos de tierra.
Geosintéticos naturales:
La fuerza de los textiles de yute y de bonote no es menor que la de los geosintéticos en la etapa instalada.
La resistencia (durabilidad) puede ser aumentada por varios tratamientos. Los geotextiles naturales son degradables muy pronto. Estos materiales se pueden utilizar para requisitos de resistencia a corto plazo. Después de su uso, para el momento, los geotextiles naturales se degradan y el suelo se estabiliza.
En Japón, el geotextil natural se usa con el nombre de Geojute.
Técnica # 4. Asentamiento desigual:
Cuando la liquidación de partes de cimientos del edificio se produce de manera diferente, se denomina liquidación desigual o liquidación diferencial. Esto generalmente es seguido por grietas estructurales en los edificios, si el asentamiento diferencial supera el límite permisible que varía de 0.003 cm / m - 0.007 cm / m.
La liquidación diferencial generalmente ocurre debido a:
a. La naturaleza no uniforme del suelo,
segundo. Distribución desigual de la carga en los estratos del suelo, y
do. Carga excéntrica de la estructura.
