Enginyeria del Terreny: Control d'Aigües, Impermeabilització i Millora de Sòls

Control d'Aigua Subterrània

Pous de Baixa Capacitat

S'utilitzen per a buidatges de més de 5 metres, en excavacions amb algun tipus de diafragma i en sòls de baixa a moderada permeabilitat. Necessiten pous de captació en profunditat i l'ús d'equips de bombeig d'escassa potència. No calen bentonites. Aplicació típica en aparcaments i soterranis.

Pous d'Alta Capacitat

S'utilitzen per a descensos inferiors a 5 metres, amb diafragmes i en sòls d'alta permeabilitat. No s'utilitzen llots. El diàmetre de perforació és de 500 mm, 600 mm o més. Optimitzen el cost quan la profunditat és igual o superior a 40 metres.

Well Point

Adequat per a terrenys granulars, especialment en sorres de gra mitjà. Avantatges: necessita un mínim gradient hidràulic gravífic. Desavantatges: la cota d'aspiració és d'aproximadament 4 metres, depenent de les condicions de l'entorn de treball.

Sump Pumping

És el mètode més senzill, amb poc descens, muntatge i cost mínim. S'aplica en terrenys de poca estabilitat, on la cota de muntatge és limitada. Aplicació en el control d'aigües subterrànies de fonaments.

Congelació de Sòls

Consisteix en la construcció d'una part provisional que impedeix l'esllavissament del terreny. Transforma l'aigua intersticial en gel, la qual cosa augmenta la resistència del terreny, l'impermeabilitza i facilita l'excavació. Aplicable en sòls saturats d'aigua. S'utilitzen substàncies refrigerants com salmorres, anhídrid carbònic o nitrogen líquid.

Impermeabilitzacions Sota Rasant

Tipus d'Humitats

• Per capil·laritat (deguda a la humitat del sòl o superficial).
• Sota el nivell freàtic.
• Per filtració (aigua de pluja).
• Per condensació (degudes a l'aigua continguda en forma de vapor).

Efectes de la Humitat

• Corrosió de l'armadura.
• Transmissió de vapor a través del mur.
• Pèrdua de capacitat aïllant.
• Ambient insalubre (fongs).
• Deteriorament de conduccions.

Factors de Degradació Directa

• Naturalesa de la zona.
• Compostos químics de la zona.
• Presència d'aigua.
• Diferències de temperatura.
• Tipus d'obra.
• Valor de la unitat de càrrega del sistema.
• Fenòmens sísmics.

Requisits Sistemes d'Impermeabilització

• Resistència química a l'aigua del terreny.
• Resistència al punxonament.
• Resistència a l'esquinçament.
• Resistència a la difusió de vapor d'aigua.
• Resistència a les arrels.
• Durabilitat.

Aplicació en Estructures

Murs de Soterrani

Impermeabilitzar la superfície del mur en contacte amb el terreny.

Solera en Contacte amb el Terreny

Impermeabilitzar la superfície de la solera en contacte amb el terreny.

Millores de Terreny

Dificultats Comunes

• Sòls tous o d'estrats prims i superficials.
• Sòls tous amb càrregues mitjanes o baixes.
• Càrregues superficials.
• Obres lineals o superficials per disminuir assentaments diferencials.

Compactació

Procés que inclou:

• Tria del terreny de prèstec adequat.
• Abocar les terres en capes de pocs centímetres (aproximadament 25 cm).
• Modificar la humitat de les terres col·locades.
• Compactació amb la humitat modificada (Assaig Proctor).

Maquinària: compactadora de rodets, de pneumàtics, de potes de cabra, màquines vibratòries.

Compactació Dinàmica

Es realitza mitjançant l'acció d'esforços dinàmics produïts per la caiguda lliure d'un pes des d'una certa alçada sobre la superfície del terreny.

Pre-càrrega

Consisteix a sobrecarregar un terreny de forma superficial mitjançant l'aportació de terres.

Columnes de Grava per Vibro-Substitució

El terreny és substituït per columnes de grava. Apte per a sòls mixtos. Sistema adequat per a càrregues mitjanes i lleugeres.

Vibro-Compactació

No se substitueix el terreny. Apte per a sòls sense cohesió. Sistema adequat per a càrregues grans i dinàmiques. S'utilitzen vibradors de baixa freqüència per reduir la permeabilitat dels sòls granulars.

Jet Grouting

Procés: Amb un xorro de jet d'aigua o suspensió de ciment d'alta pressió amb una velocitat de sortida igual o superior a 100 m/s, el sòl que envolta la perforació és erosionat. Aquest és reordenat i barrejat amb la suspensió de ciment. La barreja sòl-ciment és expulsada a l'espai anular entre la barra del jet grouting i la perforació.

Avantatges:

• Aplicable a gairebé tots els tipus de sòl.
• Possibilitat d'execució in situ.
• Tractament d'estrats específics.
• Només components inerts.
• Sense vibracions.
• Pot ser executat en espais de treball limitats.
• Mètode més segur i ràpid.

Sistemes:

• Bàsic (Monofluid): Utilitza el fluid senzill per tallar el sòl. Sistema per a tractaments de millora general, impermeabilització i bulbs d'ancoratge.
• Doble Fluid: Més efectiu que el monofluid per a sòls cohesius. Recomanat per a recalços.
• Triple Fluid: Per a tractaments de millora general i impermeabilització.

Aplicacions: Recalços, restauració de fonaments, reforç de fonaments, fonaments profunds, disminució d'empentes, reforç de pilons, segellat de juntes.

Injeccions

Tipus d'injeccions:

• De consolidació (per millorar les capacitats portants del terreny o per reduir la deformabilitat).
• De compensació.
• De compactació.
• D'impermeabilització.