Optimización de Propiedades Geotécnicas: Peso Volumétrico, Permeabilidad, Compresibilidad y Durabilidad del Suelo

Propiedades Fundamentales del Suelo y Estrategias de Mejora Geotécnica

Procedimientos para Incrementar el Peso Volumétrico del Suelo

Algunos de los principales procedimientos para incrementar el peso volumétrico de un suelo son:

• Compactación mediante amasado, vibración o impactos.
• Vibroflotación.
• Precarga.
• Drenaje.
• Adición de agentes que reduzcan la fricción y cohesión entre las partículas.

4.1.3 Permeabilidad del Suelo: Modificación y Problemas Asociados

No es difícil modificar sustancialmente la permeabilidad de formaciones de suelo por métodos tales como la compactación, la inyección, etc. En materiales arcillosos, el uso de defloculantes (por ejemplo, polifosfatos) puede reducir la permeabilidad también significativamente; el uso de floculantes (muchas veces hidróxido de cal o yeso) aumenta correspondientemente el valor de la permeabilidad.

En los suelos, la permeabilidad se plantea, en términos generales, en dos problemas básicos: el relacionado con la disipación de las presiones de poro y el relacionado con el flujo del agua a través del suelo. Tener presiones de poro excesivas puede originar deslizamientos en explanaciones, y el flujo de agua puede originar tubificaciones y arrastres.

Si se compacta un suelo arcilloso con humedades muy bajas o prácticamente en seco, se obtendrá finalmente una alta permeabilidad en el suelo debido a los grumos que no se disgregan, resistiendo al esfuerzo de compactación y permitiendo con ello que se forme una gran cantidad de vacíos intersticiales. Mientras más alta sea la humedad de compactación, se producirán menores permeabilidades en el suelo compactado, ya que este tiene mayores oportunidades de deformarse, eliminándose así grandes vacíos.

4.1.4 Compresibilidad del Suelo y Fenómeno de Consolidación

Los cambios en volumen o compresibilidad tienen una importante influencia en las propiedades de los suelos, pues se modifica la permeabilidad, se alteran las fuerzas existentes entre las partículas tanto en magnitud como en sentido —lo que tiene una importancia decisiva en la modificación de la resistencia del suelo al esfuerzo cortante— y se provocan desplazamientos.

En el caso de arcillas saturadas, si no se permite el drenaje y se aplican esfuerzos, estos serán tomados por el agua. En el momento en que se permita el drenaje, los esfuerzos son transmitidos gradualmente al esqueleto o estructura del suelo; este proceso produce una compresión gradual de dicha estructura, fenómeno conocido como consolidación.

Ahora bien, la compresibilidad de un suelo puede presentar variaciones importantes, dependiendo de algunos factores tales como la relación de la carga aplicada respecto a la que el suelo soportaba anteriormente y el tiempo.

4.1.5 Durabilidad del Suelo en Vías Terrestres y Estabilizaciones

Se involucran en este concepto aquellos factores que se refieren a la resistencia al intemperismo, a la erosión o a la abrasión del tráfico. De esta manera, los problemas de durabilidad en las vías terrestres suelen estar muy asociados a suelos situados relativamente cerca de la superficie de rodamiento. En rigor, estos problemas pueden afectar tanto a los suelos naturales como a los estabilizados, si bien en estos últimos los peores comportamientos suelen ser consecuencia de diseños inadecuados, tales como una mala elección del agente estabilizador o un serio error en su uso, tal como podría ser el caso cuando se ignora la bien conocida susceptibilidad de los suelos arcillosos estabilizados con cemento a la presencia de sulfatos.

Actualmente, una deficiencia importante en los estudios de las estabilizaciones es la carencia de pruebas adecuadas para estudiar la durabilidad. Las pruebas de intemperismo a veces no son adecuadas para el estudio de agregados para pavimentos, por no reproducir en forma eficiente el ataque al que estarán sujetos. En las pruebas con aplicación de efectos cíclicos, no se tiene aún una correlación precisa entre el tránsito y las pruebas en que se somete a los especímenes a efectos de secado y humedecimiento, que son más bien de orden cualitativo que cuantitativo. La durabilidad es, pues, uno de los aspectos más difíciles de cuantificar y la reacción común ha sido la de sobrediseñar, lo cual a veces puede no ser lo más adecuado.