La estabilización de suelos es una técnica utilizada para mejorar las condiciones del suelo y conseguir una mayor capacidad portante alterando las propiedades técnicas del suelo.
Este artículo analiza los métodos de estabilización de suelos utilizados en la industria de la construcción. Es un proceso de mejora de las propiedades técnicas del suelo mediante métodos mecánicos y químicos.
Las mejoras del terreno son necesarias cuando se debe construir una estructura en suelos débiles. Depende del tipo de suelo . Los métodos de mejora son diferentes.
Vamos a ver
¿Qué es la estabilización del suelo?
- La estabilización del suelo es la mejora del subsuelo.
- Primero, la condición del suelo se evalúa visualmente en profundidades menores y mediante un examen de pozos en profundidades más profundas. Si no hay información sobre las condiciones del suelo, es una práctica común realizar una prueba del suelo.
- Con base en los resultados de la investigación del pozo y de las pruebas del suelo, se seleccionan las técnicas apropiadas de estabilización del suelo.
¿Cuáles son los beneficios de la estabilización del suelo?
- La estabilización del suelo mejora la resistencia al corte y a la compresión del suelo.
- Reduce la compresibilidad del suelo y por tanto puede reducir el asentamiento.
- Reducir la permeabilidad del suelo.
- En la mayoría de los casos, se trata de un proceso respetuoso con el medio ambiente.
Propósito de la estabilización del suelo.
- Normalmente, el suelo tiene naturalmente una resistencia considerable al corte y la compresión.
- Sin embargo, existen tipos de suelo que no tienen la resistencia necesaria para soportar las cargas que se presentan.
- Esto puede ocurrir a menor profundidad o a un nivel más profundo.
- Para mejorar las condiciones del suelo, se utilizan métodos de estabilización del suelo.
- La mejora del suelo se puede realizar de forma mecánica o química. Además, existen otros métodos de estabilización de suelos como la estabilización biológica, etc.
Métodos de estabilización del suelo.
Este artículo explica en detalle los dos métodos principales de estabilización del suelo.
- Estabilización mecánica del suelo.
- Estabilización química del suelo.
Ambos métodos se utilizaron dependiendo de la naturaleza del subsuelo y después de determinar el perfil del suelo mediante una investigación de sondeo.
Estabilización química del suelo.
Las técnicas químicas de estabilización del suelo no son comunes en comparación con los métodos mecánicos de estabilización del suelo. Los métodos mecánicos no requieren niveles muy altos de experiencia, mientras que las técnicas químicas de estabilización de suelos requieren tecnologías y conocimientos técnicos sofisticados.
Se produce la estabilización de suelos como limo, turba arcillosa, brezales, suelos orgánicos, etc.
Veamos qué materiales se pueden utilizar con mayor frecuencia para mejorar el suelo.
- cemento
- cal
- Ceniza voladora
- placa de alto horno
- Puzolana
- betún
- polímero
Todos estos materiales se mezclan con el suelo y se mejora la rigidez o resistencia del suelo. El proceso de estabilización con estos materiales se explica en la parte final de este artículo.
Existen esencialmente dos tipos de estabilización química del suelo.
- Mezcla de superficies
- Mezcla profunda
Mezcla de superficies
Este es un método relativamente simple que se puede llevar a cabo desde profundidades menores hasta capas más profundas. El material de estabilización se mezcla mecánicamente con el suelo.
Los suelos con alto contenido orgánico y/u otros limos altamente comprimibles, como la turba, se pueden eliminar antes de mezclar.
Mezcla profunda
Como sugiere el nombre, el método de mezcla profunda generalmente implica profundidades superiores a 1,5 m. Este método se puede utilizar para estabilizar el sólido a mayores profundidades.
Los tipos de suelo débiles como arcilla, turba o suelos orgánicos se mezclan con estabilizadores que se inyectan mecánicamente en el suelo.
Hay dos enfoques principales para el método de mezcla profunda.
- mezcla húmeda
El suelo se mezcla con aglutinantes de barro (cemento, cal, cenizas volantes, etc.).
Este método es especialmente adecuado para suelos con un contenido de humedad inferior al 60%. Cuanto mayor sea el contenido de humedad, menos eficaz será la mezcla.
- Mezclado en seco
La tierra se mezcla con el aglutinante seco.
Este tipo de mezcla es adecuada para suelos con un contenido de humedad superior al 60%. A medida que el aglutinante seco se introduce y se mezcla con la tierra, se mezcla adecuadamente cuando hay humedad presente.
La mezcla profunda estabiliza el suelo a mayores profundidades. Este proceso implica endurecer y fortalecer el suelo a intervalos regulares. La masa de suelo se endurece periódicamente en forma de estacas. Estos pilotes estabilizados soportan las cargas aplicadas.
La construcción de estas columnas de tierra estabilizada depende de los siguientes factores.
-
Diseño de estabilizador
- Tipo de aglutinante utilizado para la estabilización y sus propiedades químicas.
- Relación agua-aglutinante. Influye significativamente en la resistencia del pilote estabilizado.
- Contenido de la carpeta
-
Diseño geométrico
- Longitud o profundidad del pilar a hormigonar como pilar de tierra estabilizada
- Diámetro de la columna
- Distancia entre columnas
- Alineación de columnas (como bloques, columnas firmadas a intervalos regulares, columnas conectadas y dispuestas en filas, alineación regular).
Factores que afectan la resistencia del suelo estabilizado.
Los siguientes factores pueden considerarse cruciales en el desarrollo de la resistencia y rigidez de la tierra estabilizada.
- Sustancia orgánica
- Sulfatos
- sulfuros
- compresión
- Contenido de humedad
- temperatura
- mi efecto seco
Estabilización mecánica del suelo.
Aunque el nombre sugiere estabilización mecánica, no siempre utilizamos medios mecánicos para estabilizar el suelo.
Al estabilizar, simplemente cambiamos la calidad del material. Aplicar presión a las capas del suelo crea una mezcla más ordenada o cohesiva. La compresibilidad aumenta la densidad del suelo.
La aplicación de la carga depende de la magnitud de las cargas ejercidas sobre el suelo durante la fase de uso.
Hay tres métodos principales de estabilización mecánica del suelo.
- compresión
- Precarga
- Sustituto
- Refuerzos de suelo
Analicemos cada uno en detalle.
Compactación del suelo
Este es el método conveniente y comúnmente utilizado en la construcción.
Este método se utiliza principalmente para suelos granulares que no tienen suficientes parámetros técnicos de resistencia.
Se utilizan los siguientes métodos para compactar el suelo:
- vibración
- Efectos
- Arruga
- Presión
La compactación del suelo se mide por el aumento de densidad. Para lograr una mejor compactación, el contenido de humedad del suelo se mantiene en un nivel óptimo.
El método más comúnmente utilizado para medir la compactación del suelo es
- Densidad seca Proctor
- Prueba de cono de arena
- Prueba de globo de goma
- Prueba de densidad central
Existen métodos de compactación especiales, como la compactación dinámica del suelo. Para obtener más información, consulte el artículo Se debía leer Mejoras del suelo .
Precarga
El pretensado es un método utilizado para aplicar una presión similar o mayor al suelo para lograr su asentamiento antes de la fase de uso. Durante la fase de construcción, el peso del suelo se agrega al área a construir hasta que el asentamiento sea estable hasta cierto punto.
Este método se utiliza principalmente para suelos compresibles como turba, suelos con alto contenido orgánico y suelos arcillosos que requieren un procesamiento de consolidación .
Analicemos la precarga como técnica de mejora del suelo.
- Conociendo las cargas a aplicar durante la operación se pueden estimar posibles asentamientos.
- Como el pretensado es un proceso dependiente del tiempo, se debe calcular la carga a aplicar para obtener el asentamiento esperado.
- Podemos aumentar la carga para reducir el tiempo de carga. Esto se puede hacer mediante el Cálculo del procesamiento de consolidación .
- Después de la carga, se controla el hundimiento del suelo. La precarga puede continuar hasta que el hundimiento del terreno alcance su máximo. Además, los valores monitorizados se pueden comparar con los valores calculados para llegar a una conclusión.
Sustituto
En comparación con otros métodos de estabilización del suelo, el reemplazo del suelo se utiliza normalmente a menor profundidad.
Suelos débiles como suelos orgánicos, arcillosos medios y blandos, etc. son sustituidos por suelos con buenas características técnicas. Los sustitutos más utilizados son los siguientes.
- grava
- arena
- polvo de cantera
- grava
Otros métodos de estabilización del suelo.
- Geotextiles
- Productos de desecho reciclados
- Geomateriales: geomallas, geomats
- Clavando al suelo
- muro de contención
El resumen de los métodos de estabilización del suelo se explica en la siguiente figura.
