Post on 06-Jul-2015
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents1
POSTGRAU DE PATOLOGIA I ESTUDI
ESTRUCTURAL DE CONSTRUCCIONS
GEOTÈCNIA
SESSIÓ 3:
TRACTAMENTS DE LA
FONAMENTACIÓ I DEL TERRENY
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents2
Contingut de matèries relatives a geotècnia durant el curs
Sessió 1: processos relacionats amb
el comportament del terreny
1. Diferenciar entre la necessitat i la
possibilitat de tractar el fonament o
el terreny
2. Tractaments de la fonamentació:
recalçament: tradicional /
micropilots / jet grouting
3. Tractament del terreny:
injeccions, metxes drenants
Sessió 2: el reconeixement
geotècnic en la rehabilitació
Sessió 3: rehabilitació de
fonamentacions i millora del
terreny
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents3
1. Els objectius del tractament
-Tractament dels fonaments existents:
-Tractament del terreny:
- Resolució de patologies
- Millores per necessàries per canvi d’ús
Fer apte un terreny per construïr
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents4
1. Els objectius del tractament, exemples
- Resolució de patologies:
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents5
1. Els objectius del tractament, exemples
- Millores per necessàries per canvi d’ús
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents6
1. Els objectius del tractament, exemples
- Fer apte un terreny per edificar
WTC port BCN.
Moll d’inflamables port
BCN.
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents7
1. Tractament dels fonaments i del terreny:
particularitats del mètode i enfoc de treball
Fases de desenvolupament habituals:
1. Projecte:
- S’estudia el cas (diagnosi)
- Es defineix el problema
- Es proposa la solució
2. Execució:
- Es torna a estudiar el cas
- El contractista proposa una solució alternativa
- S’executa
No sempre a
càrrec
d’especialistes
especialistes
Qüestió
prèvia....
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents8
2. Tractament del fonament
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents9
2. Tractaments del fonament
Tractaments: dues categories
1. Del fonament en sentit estricte:
- Consolidació
- Inclusions
2. De la relació entre el fonament i el terreny: recalç
- Recalç tradicional
- Recalç amb micropilots
- Recalç amb Jet Grouting
Dues concepcions / dues necessitats
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents10
2-1. Consolidació del
fonament
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents11
2-1. Consolidació del fonament
Objectiu:
- Millora de la integritat estructural: en l’estudi geotècnic de
patologies cal preveure la necessitat d’abordar aquest aspecte
Mètodes:
- Tradicional: rejuntat i reparació manual (poc usual en
fonaments, doncs al no ser una estructura “vista” és molt
dificultós)
- Injecció de conglomerant
- Inclusions
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents12
estructuralment segur?????
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents13
2-1-1. Injecció del fonament
Procediment:
- fase 1: execució de perforacions
- fase 2 injecció de morter de granulometria molt fina o de
beurada
Aplicació: més favorable en fonaments de grans dimensions
Efectes favorables: la injecció pot afectar també al terreny, si bé no
és l’efecte que es pretén
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents14
2-1-1. Injecció del fonament: perforació
maquinària de molt reduïdes dimensions
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents15
2-1-1. Injecció del fonament: equip d’injecció
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents16
2-1-1. Injecció de fonaments / murs, exemple (Venècia)
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents17
2-1-1. Injecció del fonament / murs, exemple (Venècia)
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents18
2-1-2. Inclusions
-Consisteix en un armat passiu dels fonaments amb danys
-Hi ha dos tipus bàsics:
-Els bulons
-Les grapes
-Bulons:
-Aptes per a fonaments de grans dimensions
-Requereixen d’una perforació prèvia significativa
-Dos tipus: barra tradicional i Swellex
-Acostumen a anar aparellats a una injecció
-Grapes: solució de menor entitat
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents19
2-1-2. Inclusions, detalls
bulonsgrapes
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents20
2-1-2. Inclusions, bulons tradicionals
-precisa injecció
-buló passiu NO entra en càrrega immediatament
- a favor: major secció resistent
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents21
2-1-2. Inclusions, bulons swellex
-si la perforació té el diàmetre adequat no precisa injecció
-buló passiu que immediatament entra en càrrega
- en contra: menor secció resistent
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents22
3. Recalç del fonament
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents23
3. Recalç..... Generalitats
Aplicació:
-a fonaments superficials sotmesos a assentaments o sobre els que es
preveu un increment de càrrega
-també en cas de projecte de plantes soterrani sobrevingudes
Procediments:
-Eixamplar la base de la fonamentació es cerca mantenir la tensió
-Aprofundir el pla de fonamentació es cerca un “nivell resistent”
Tipologies:
-Recalçament tradicional o superficial / semiprofund
-Recalçament profund (micropilots)
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents24
3. Recalç: fases d’execució i classes actives i passives
a. Reforç i recolzament provisional, si és necessari
b. Transferència de la càrrega de l’estrucutura al recolzament provisional o
estintolament
c. Construcció de la nova fonamentació
d. Transferència de càrrega a la nova fonamentació
Diferenciar entre un
recalç actiu i un passiu !!!
Tradicional = actiu
Profund = generalment passiu
Pot ser l’operació
més delicada
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents25
3-1. Recalç tradicional
(superficial / semiprofund)
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents26
3-1. Recalç tradicional / eixamplament de la fonamentació
Validesa condicions / aptituds
-El terreny de fonamentació és apte a la cota actual
-Per minorar assentaments quan es manté la càrrega
-Per mantenir la tensió incrementant la càrrega
-En alguns casos permet no haver de descarregar el fonament
No apte quan:
-El terreny de fonamentació no és apte (replens, sòls deficients)
-Patologies degudes a expansivitat (perquè????)
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents27
3-1. Recalç tradicional per eixamplament
-El cas més senzill.
-No representa un
risc significatiu per
l’estructura
-No requereix
estintolament
-El recalç es
comporta com
element passiu i
entra en càrrega
amb l’assentament
quid de la qüestió: unió estructural entre
eixamplament i fonament existent
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents28
3-1. Recalç per eixamplament i millora parcial del terreny
repicat de la base del
fonament
Efecte psicològic???
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents29
3-1. Recalç d’eixamplament per “ponteig” de la fonamentació
amb carrera (murs de càrrega)
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents30
3-1. Recalç per “ponteig” de la fonamentació amb biga passant
(murs o pilars)
amb aquest sistema es pot restituir la posició inicial de
l’estructura (tant pilars com murs)
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents31
3-1. Recalç per “ponteig” de la fonamentació amb petites pantalles per
manca de secció del fonament
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents32
3-1. Recalç per “ponteig” de la fonamentació amb petites pantalles
per manca de secció del fonament
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents33
3-1. Recalç tradicional / aprofundiment de la fonamentació
-Molt complex
en cas de sabates
aïllades !!!
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents34
3-1. Recalç tradicional per batatxes
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents35
3-1. Recalç tradicional per batatxes
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents36
3-2. Recalç profund:
micropilots
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents37
3-2. Recalç profund: micropilots
-Molt popular en els darrers anys (consultors de geotècnia = empreses de sondeigs =
empreses de micros ???!!!)
AVANTATGES
-La unió entre els micropilots i l’estructura acostuma a resoldre’s fàcil i satisfactòriament
-No es posa en risc l’estructura ni calen estintolaments, doncs generalment el
micropilot adopta un paper passiu i entra en càrrega amb ulteriors deformacions de
l’estructura (> del 90 % del recalç profund es fa amb micropilots)
APLICACIONS
-Aplicació principal: recalç transmetre la càrrega de l’estructura a nivells més profunds
pel fregament del micropilot / terreny (atenció: POCA PUNTA).
-Aplicació alternativa: execució de pantalles de micropilots per al sosteniment de buidats
en zones on és impossible accedir amb altres equips d’execució
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents38
3-2. Maquinària micropilotadora:
REDUÏDES
DIMENSIONS
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents39
3-2. Maquinària micropilotadora:
REDUÏDES
DIMENSIONS
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents40
3-2. Recalç profund: micropilots – execució simplificada
-a: perforació amb
aigua o aire comprimit
(extracció de detritus)
-b: col·locació
d’armadura (camisa)
-c: injecció a través de
“manguito) de baix a
dalt per l’exterior de la
camisa i reblert
interior final de la
camisa
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents41
3-2. Recalç profund: micropilots – sistema d’injecció única (IGU)
1. perforació
2. col·locació armadura
3. col·locació del tub
d’injecció
4. injecció
5. micropilot final
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents42
3-2. Recalç profund: micropilots
http://www.youtube.com/watch?v=
oahj3qroyj8&feature=share&list=P
L0102203D4BE8CB34
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents43
3-2. Recalç profund: micropilots – sistema tubofix
(IRS, doble injecció)
a. perforació
b. col·locació armadura amb vàlvules al llarg de la camisa
c. injecció de la camisa a baixa pressió des de baix
d. segona injecció a alta pressió i reblert interior (e)
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents44
3-2. Recalç profund: micropilots – unió amb la sabata
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents45
3-2. unió habitual del micropilot amb l’encep de recalç (omegues)
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents46
3-2. micropilots – aplicació com estructura de contenció
avantatges:
-facilitat d’accès a zones
impossibles per altres sistemes
-economia en obres de menor
entitat
desavantatges
-manca de capacitat resistent
-precissen més estintolaments /
ancoratges -> lent
-preu molt elevat en grans obres
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents47
4. Recalç profund: Jet Grouting
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents48
4. Jet Grouting - generalitats
- definició: consolidació del terreny amb conglomerant a molt alta pressió que conforma
una columna de rigidesa molt contrastada amb el terreny original
¿fonamentació o injecció? pel seu resultat es pot considerar un sistema intermig entre
una fonamentació profunda i una millora del terreny (entre un pilot i una injecció)
suficient com per ser emprar com a recalç
- avantatges:
rendiment molt elevat en comparació amb els pilots
en recalçaments permet una estabilització immediata de moviment del terreny
- inconvenients:
preu molt elevat d’implantació
dificultat en establir criteris de disseny contrastables
projecte real en mans del contractista
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents49
4. Jet Grouting - aplicació
ArenasArcilla
0
50
100
0,002 0.006
Limos
2
Gravas
mm60
INYECCIÓN
DE CEM ENTO
INYECCIÓN
JET GROUTING
DE GEL DE SILICATO
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents50
4. Jet Grouting - execució
es realitza una perforació
que al recuperar
simultàniament injecta en
un pla horitzontal una
beurada de conglomerant
a alta pressió (fins a 500
kg/cm2) que talla el
terreny, y mobilitza la
seva estructura
CHORRO DE LECHADA DE CEMENTO A MēS DE 100 M/SEG
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents51
4. Jet Grouting - execució
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents52
4. Jet Grouting - execució
http://www.youtube.com/watch?fea
ture=player_detailpage&v=i8x2xF
CaR5o
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents53
4. Jet Grouting – sistema tipus 1
JET GROUTING TIPO UNO
LECHADA CEMENTO 300/800bar
Sección de la batería
TIPUS 1
(NOMÉS
BEURADA)
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents54
4. Jet Grouting sistemes tipus 2 (aigua / beurada) i
tipus 3 (aigua / aire / beurada)
JET GROUTING TIPO DOS CON AGUA
LECHADA CEMENTO 0/500bar
AGUA 500 bar
Sección de la batería
no es barreja
aigua i beurada
TIPUS 2
BEURADA +
AIGUA
LECHADA CEMENTO 0/500bar
JET GROUTING TIPO DOS CON AIRE
AIRE 7/12 bar
LECHADA CEMENTO 0/500bar
AIRE 7/12 bar
Sección de la batería
TIPUS 2
BEURADA +
AIRE
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents55
AGUA 500 bar
JET GROUTING TIPO TRES
Sección de la batería
AIRE 7/12 bar
LECHADA CEMENTO 0/500bar
TIPUS 3 BEURADA +
AIRE + AIGUA
4. Jet Grouting sistema tipus 3
(aigua / aire / beurada)
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents56
4. Jet Grouting - resultat
la injecció dona lloc a una
columna de terreny
fortament consolidada
(A), i a una perifèria
d’arrels reticulades (B) a
la qual la millora del
terreny també es
significativa
els diàmetres efectius
poden anar de 1 a 3 m
segons la potència de
l’equip i el terreny
la perforació es pot armar
B A B
Ra
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents57
4. Jet Grouting - resultats
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents58
4. Jet Grouting - ulitizació
es pot optar per
columnes
individuals o
agrupades
segons
convingui a la
solució
perseguida
pantalla de
contenció
recalç
base de fonamentació
consolidada
estabilització de talussos
problemes de filtracions
“paraigües”
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents59
4. Jet Grouting – equips de menor dimensió
L’equip complert per a l’execució del Jet Grouting consta d’una cadena complerta d’alimentació de beurada
d’alta capacitat (els consums són molt importants) i de maquinària de dimensions significatives... no gaire apta
per interiors
sils central bomba
carro perforador
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents60
4. Jet Grouting – central de subministrament / cuba de transport
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents61
4. Jet Grouting – aparellatge de perforació i injecció
monitor (tobera)
CHORRO DE LECHADA DE CEMENTO A MēS DE 100 M/SEG
sistemes de
perforació
(triconus i
trialeta)
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents62
5. Injeccions
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents63
5. Injeccions - generalitats
definició: consolidació del terreny realitzada mitjanaçant addició en
profunditat d’un conglomerant a una pressió inferior a la necessària per
modificar l’estructura del sòl.
També es realitza en roques (per obres de gran entitat... preses, ponts)
NO es tracta d’un recalçament, si no d’un procediment de millorar les
prestacions mecàniques del sòl. També poden ser emprades per
impermeabilitzar.
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents64
5. Injeccions – resultat final
esquelet de la
injecció
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents65
5. Injeccions – resultat final, exemple
esquelet de la
injecció
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents66
http://youtu.be/NW64sttpqHI
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents67
5. Injeccions - aplicació
Aplicació:
-pasivació de moviments de la
cimentació (assentaments o
desplaçaments induïts per
excavacions)
-millora del coeficient de seguretat
en casos extrems
-tractament preventiu davant d’obres
properes a edificis sensibles
-impermeabilització del terreny
-rebliments de cavitats
(karsts, cavernes)
Tipus:
-Injeccions de consolidació o
compactació (passives, paliatives)
-Injeccions de compensació (actives
i preventives)
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents68
5. Injeccions - procediment
Procediment:
a- perforació
b- injecció prèvia de
preconsolidació (si procedeix)
c- injeccions posteriors (una o
vàries) de consolidació
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents69
5. Injeccions - materials
Materials: tenir en consideració la granulometria
-beurades de conglomerant (ocasionalment morters molt fins)
-conglomerants: ciments convencionals, gels de silicat, resines
acríliques, gels mixtes, bentonites.
ArenasArcilla
0
50
100
0,002 0.006
Limos
2
Gravas
mm60
INYECCIÓN
DE CEM ENTO
INYECCIÓN
JET GROUTING
DE GEL DE SILICATO
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents70
5. Injeccions - equips
Avantatges: maquinària petita, costos d’emplaçament reduïts
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents71
5. Injeccions - inconvenients
Inconvenients:
-rendiments mitjans a baixos
-costos difícils de pressupostar
-procediments empírics...- Poca predictibilitat
- Control “a posteriori”
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents72
5. Proposta d’exercici
Escollir i justificar el sistema de tractament del terreny o de la
fonamentació per al següent cas:
-Edifici construït al Prat del Llobregat (sòls = llims i sorres fines, a partir
de –3 m nivell freàtic, a partir de –8 m graves i sorres de compacitat
mitjana)
-Plurifamiliar entre mitgera, 1 planta soterrani, planta baixa + 4
-L’edifici té 3 anys, el problema presentat (assentament) es va iniciar als
2 anys i continua agravant-se
-Solució de fonamentació adoptada en projecte: mur perimetral amb
sabata correguda i pilars centrals amb sabates aïllades, Qad = 2 Kg/cm2
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents73
6. Altres procediments de tractament del terreny
- Columnes de grava
- Vibrocompactació
- Drens de metxa
- Inclusions rígides
- Compactació dinàmica
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents74
6.1. Columnes de Grava
- També conegudes com a “vibrosubstitució”
- Procediment: vibració profunda i aport de graves mitjançant
un estri vibrador acoplat al varillatge d’una perforadora, a
través del qual també s’introdueixen les graves, sense
necessitat de retirar l’estri.
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents75
6.1. Columnes de Grava
- Es pot emprar per a la millora de sòls molt tous a mitjans, amb
granulometries que van des de l’argila fins a les sorres
llimoses, preferentment aplicat a sòls coherents. També s’aplica a reblerts
heterogenis.
- Les profunditats assolides arriben als 20 m. Els diàmetres habituals van de
0.8 m a 1.2 m.
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents76
6.1. Columnes de Grava
-Es diferencia entre el procediment de via humida (tradicional) i via seca
(actual) per la incorporació o no d’aigua o llots. La via humida permet
diàmetres superiors i ajuda a una execució més ràpida, però presenta
problemes en el tractament dels llots sobrants i en la conservació de
l’esplanada.
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents77
http://youtu.be/bh7TieIxrWE
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents78
6.2. Vibrocompactació
-La vibrocompactació és una tècnica de millora de sòls
mitjançant vibració profunda.
- És aplicable en sòls granulars (generalment amb un contingut
en fins inferior al 10 %). S’assoleixen profunditats de fins a 50
m.
- La millora del terreny s’assoleix per la reducció dels buits
entre partícules, gràcies a la vibració produïda pel vibrador en
el seu procés d’entrar i sortir al sòl tractat. Per facilitar la
penetració del vibrador, s’injecta al sòl (des de la punta de
l’estri) aigua a pressió.
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents79
6.2. Vibrocompactació
-No es tracta de crear elements verticals a similars a les
columnes de grava o el jet grouting, si no d’efectuar una
millora general del terreny, o localitzada en una zona, per
tal que aquest pugui suportar una fonamentació superficial.
- Durant el tractament (executat disposant els punts en
forma de malla) s’obté una compactació del terreny que
comporta una reducció del gruix de la capa tractada, per la
qual cosa cal afegir material a cota de coronació per tal de
recuperar la cota d’esplanada inicial
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents80
6.2. Vibrocompactació
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents81
6.2. Vibrocompactació
http://www.youtube.com/watch?v=
IPGAJCdVjUQ&feature=share&lis
t=PL0102203D4BE8CB34
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents82
6.3. Drens metxa (o metxes)
- Els drens són geocompostos que tenen la propietat de crear vies preferents de
sortida d’aigua, aconseguint d’aquesta forma l’acceleració de la consolidació del
sòl. Per a grans superfícies a tractar, en terrenys tous, la solució de millora
combina la inclusió de drens i la precàrrega:
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents83
6.3. Drens metxa
- El material emprat és una metxa drenant de 10 cm d’ample composta per una
làmina flexible tridimensional envoltada d’un teixit – no teixit termosoldat.
- Els drens poden clavar-se al terreny mitjançant empenta estàtica o
dinàmica, amb injecció d’aigua o perforant amb revestiment.
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents84
6.3. Drens metxa (o metxes)
- Es distribueixen en la
zona a carregar en malla
(preferentment triangular)
amb espaiats de 1.5 m a 3
m.
- Les fondàries de
penetració arriben als 60
m.
- La tècnica s’aplica
fonamentalment a sòls
argilosos saturats o quasi-
saturats, sense
consolidació secundària
significativa.
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents85
6.3. Drens metxa (o metxes)
- Pot executar-se a la base del
terraplè de precàrrega una capa
drenant per conduir l’aigua que
pot efluir de les metxes
- Els assentaments per
consolidació que poden durar
anys es poden reduir a terminis
de 8 – 10 setmanes.
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents86
6.4. Inclusions rígides
- Quan les càrregues a suportar
siguin puntuals o elevades, una
alternativa és la utilització
d’inclusions rígides al terreny
com a tècnica de millora.
- Les inclusions són elements de
formigó en massa o armat que
dissipen les càrregues aplicades
únicament per fregament i que
no necessàriament han de
recolzar-se en terrenys
competents.
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents87
6.4. Inclusions rígides
- Es poden emplaçar per
tècniques de vibració
profunda.
- El seu efecte millora les
característiques resistents de
terrenys tous i disminueix la
compressibilitat de terrenys
deformables
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents88
6.4. Inclusions rígides
http://www.youtube.com/watch?v=
Oal-
tjBxiQY&feature=share&list=PL01
02203D4BE8CB34
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents89
6.5. Compactació dinàmica
- La tècnica de compactació
dinàmica consisteix en l’aplicació
de càrregues mitjançant colpeig
en la superfície del
terreny, mitjançant una maça de
gran pes (3 – 10 Tn) que es deixa
caure des d’una alçada mitjançant
una grua mòvil.
- Com a resultat, el material es
densifica, disminuint la
porositat, augmentant la
resistència al tall i disminuint la
compressibilitat.
- Poden assolir-se profunditats
d’influència i millora d’alguns
metres (5 – 7... m).
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents90
6.5. Compactació dinàmica
- El colpeig és repetitiu
(diverses aplicacions en el
mateix punt)
- Els punts d’aplicació es
distribueixen en forma de
malla.
Sistema NRG
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents91
6.5. Compactació dinàmica
- S’aplica a sòls de caire
granular (sorres, graves) i
reblerts (preferentment
inerts, hi ha alguna experiència
en RSU).
MÒDUL 7. ACCIONS DE MILLORA DE L’ESTRUCTURA
Actuacions sobre la fonamentació i el terreny
Postgrau de Patologies i estudis estructurals de construccions existents92
http://youtu.be/LUYbVk-Xu3c
http://youtu.be/j67suAOHJBw