Reconocimiento Geotécnico y Estabilización de Suelos: Claves para la Excavación Efectiva

Reconocimiento Geotécnico de Desmontes

Es necesario hacer un reconocimiento previo a la excavación de los desmontes para determinar:

1. Obtener características del suelo y rocas: qué naturaleza, propiedades, meteorización.
2. Determinar espesores de capas en el terreno.
3. Condiciones hidrológicas del terreno (el agua altera todo, se trabaja mejor en seco).

Es importante averiguar la profundidad del nivel freático o la existencia de ríos subterráneos. Hay que tener cuidado con la cota de desmontes, que no esté por debajo del nivel freático y que no haya un mínimo en el trazado en alzado coincidiendo con un desmonte.

Fases de Compactación de Suelos

1. Análisis de materiales.
2. Selección de maquinaria (en función del tipo de suelo que tengamos).
3. Diseño del proceso: necesario un tramo de prueba. Determinar número de pasadas, espesor de tongadas y humedad de compactación (la óptima del Proctor).
4. Control de compactación: densidad (método de la arena y el método nuclear) y humedad (secado en horno, el método del alcohol, el método del picnómetro…).

Estabilización con Aditivos

Los aditivos actúan física o químicamente sobre las propiedades del suelo:

1. Cemento (para suelos granulares).
2. Cal (para suelos plásticos y cohesivos).
3. Escorias y cenizas (incineradoras, centrales térmicas. Dan resultados similares al cemento).
4. Ligantes bituminosos (grava emulsión → la grava ha de estar limpia para ligar bien, en cambio el cemento no lo requiere. El petróleo está muy caro).
5. Cloruros/Sales (parecidos al cemento o a la cal, pero mucho más débiles. En Sudamérica se usan frecuentemente).

Tratamiento de Suelos con Cemento – Coronación

Ejecución de estabilizaciones de suelos:

1. Preparación del suelo/material: superficie (escarcificación y esponjamiento), disgregación, humedad (humectación y desecación).
2. Distribución o extendido: [cisternas abastecen, extendedoras dosifican].
3. Mezclado Suelo/Ligante: en central o plantas móviles [cerca de la obra, camiones llevan a obra]; in situ [más cómoda, barata y sencilla, ahorra transporte de material → Vía Seca es para explanadas, conglomerante en seco; Vía húmeda es para firmes, lechada de cal o cemento, suspensión en agua].
4. Compactación y terminación: nivelado y compactado (espesor de capa = 35 cm).
5. Juntas, curado (riego, para no perder humedad) y protección superficial (lona).

Tipos de Tratamientos con Cal

1. Secado/Descongelación de suelos (1-2% cal viva > % en seco de la capa): CaO + H2O → Ca(OH)2 + Q (cal viva más agua = cal apagada y calor). La cal viva reacciona con el agua para dar cal apagada y desprender calor en una reacción exotérmica. El ión calcio estabiliza la arcilla. La cal viva pesa el doble que la cal apagada, por lo que es más barato trabajar con ella.
2. Mejora/Modificación inmediata (1-3% cal → % en seco de la capa): plasticidad, capacidad portante, trabajabilidad e hinchamiento.
3. Estabilización a largo plazo (cementación a largo plazo → 3-8% cal): Cal + arcilla (funciona a largo plazo). Otorga estabilidad volumétrica, resistencia mecánica, impermeabilidad, capacidad portante y aguante frente a ciclos de hielo/deshielo.
4. Estabilización mixta (cal + cemento): Se aplica cal para corregir la plasticidad (poca) y luego se aplica otro poco de cemento. Es común este tipo de estabilización en suelos poco plásticos o poco húmedos.