Presentacin de PowerPoint

Inyecciones En SuelosEquipo # 2 Susana Aracely Mendoza RomoAndrea Cant SalazarJos Alberto Garca CrdobaDaniel Alejandro Gaytn Rodrguez.

Vibro Sustitucin de Suelos

VentajasReduce asentamiento de las cimentaciones.Incrementa la capacidad portante, permitiendo reducir las dimensiones de fundaciones superficiales.Mitiga el potencial a la licuefaccinEstabiliza taludesPermite construir sobre rellenos

Vibro sustitucin (Va Hmeda)

Vibro sustitucin (Va Seca)

Inyecciones Jet-Grouting Consiste en lograr la desagregacin del suelo, mezclndolo y sustituyndolo por u agente cementante, la desagregacion se consigue mediante un fluido con alta energa

Ventajas de las InyeccionesPermite sellar fisuras Mejorar la impermeabilidadAumentar la resistencia al esfuerzo cortante de los suelos.

La Estabilizacin por Inyeccin

La Estabilizacin por InyeccinTipos Fundamentales de InyeccinAguaCal Cloruro de Potasio

La Estabilizacin por InyeccinInyeccin de aguaEs una tcnica de pre-inflamiento.

PROCEDIMIENTO.*Se inyecta agua y surfactante (agente activo de la superficie) en la arcilla expansiva para pre-inflar la arcilla. * Cada pase de inyeccin es realizado en centros de 5 pies. Se requieren varios pases para pre-inflar efectivamente un sitio. *El pre-inflamiento se usa para: grandes construcciones y grandes reas de pavimento. *La inyeccin de rea es poco costosa, rpida y fcil de usar.

METODOLOGIADiversas condiciones se combinan para hacer de la inyeccin de agua una tcnica efectiva.

Se agrega agua a la arcilla por medio del proceso de inyeccin.Eventualmente, la arcilla absorber una cantidad de agua que satisfaga la carga de partculas de la arcilla.

La Estabilizacin por InyeccinInyeccin de cal La Inyeccin de Cal es la inyeccin de lechada de cal a altas presiones (50 a 200 psi) resultando en una cobertura del patrn de desecacin de la arcilla con lechada.Adicionalmente, la superficie del relleno. Este material es mezclado con el suelo para formar una plataforma de trabajo despus de la inyeccin.La inyeccin de cal se usa para rellenos de construccin, as como para calles, estacionamientos y carreteras.

PROCEDIMIENTO.*La cal es inyectada para llenar el patrn de desecacin de la arcilla expansiva con lechada y estabilizar la superficie del relleno para facilidad de operacin.

METODOLOGIA*Cuando el hidrxido de calcio est en contacto con la superficie de arcilla en el patrn de desecacin del suelo, este reacciona con el slice y almina en la arcilla para formar hidratos de slice de calcio y alminas de slice de calcio.Estos compuestos cementosos representan nuevas molculas y no son expansivas.

La Estabilizacin por Inyeccin

La Estabilizacin por InyeccinLa Inyeccin de Cloruro de Potasio (CIS)*La Inyeccin de Cloruro de Potasio (CIS) es la mezcla junto con el cloruro de potasio y lignosulfonato de amonaco en una solucin acuosa que es inyectada para limitar enormemente la elevacin futura de un suelo de arcilla expansiva.*A diferencia del pre-inflamiento, la inyeccin de potasio limita la cantidad de agua que absorbe la arcilla. Usualmente, la inyeccin de potasio est limitada para usarse en estructuras existentes, as como en aquellas que son altamente sensibles al movimiento, tales como las residencias.

PROCEDIMIENTO.*Es mezclado con lignosulfonato de amonaco e inyectado en arcillas expansivas para tratar qumicamente la arcilla y reducir dramticamente su afinidad por el agua.*Usualmente es inyectado antes de la construccin de estructuras altamente sensibles, as como a travs de los pisos de estructuras existentes para reducir la elevacin en curso.

METODOLOGIA*El potasio y el amonaco son iones que pueden satisfacer la energa potencial de las partculas de arcilla y no tienen una hidratacin excesiva.

Inyeccin por compensacinLa inyeccin por compensacin se utiliza con el objetivo de inducir movimientos controlados en el terreno, que compensen los producidos por otras causas.Se emplean principalmente en tneles urbanos, recales, (restitucin de asentamientos.

La inyeccin por compensacin en tneles:Se instalan abanicos de tubos manguitos entre la bveda el tnel y los cimientos del edificio en posos provisionales.La inyeccin primaria hasta la aparicin de las primeras elevaciones, consolida la masa del suelo, seguido de una operacin de elevacin predeterminada que refleja el tamao y la forma del asiento esperado debido a la excavacin del tnel.

Inyeccin por compensacin en tunelPre-tratamiento: consolidacin y puesta en carga previa a la excavacin.Concurrente: durante la excavacin, evitando asentamientos antes de que se manifiesten en la superficieObservacional: para asentamientos diferidos y ajuste final.

Procedimiento de inyeccin por compensacion1 Instalacin del tubo manguito e inyeccin de la vaina El tubo manguito se coloca en la perforacin efectuada, rellenando con una mezcla de bentonita-cemento, el espacio anular entre la pared del sondeo y el tubo manguito. 2 Fracturacin del suelo Para permitir la inyeccin de la suspensin Soilfrac se inserta en el obturador doble, que independiza cada uno de los manguitos durante su inyeccin. 3 Inyeccin mltiple Los manguitos pueden inyectarse una o varias veces, de acuerdo con los requisitos tcnicos. El volumen de lechada, la presin mxima de inyeccin y, en el caso de una inyeccin repetitiva, la velocidad de inyeccin, se mantiene de acuerdo con las especificaciones. Los tubos manguitos pueden reutilizarse.

INYECCIONES DE COMPACTACIN.DEFINICINLas inyecciones de compactacin consiste en inyectar lentamente (60 litros por minuto o menos) un mortero seco. El mortero no penetra dentro de los poros del suelo, pero crece como un bulbo, provocando desplazamientos radiales controlados compactando los suelos flojos o sueltos.

La inyeccin convierte al suelo en ms denso. El agua y el aire contenido dentro del mismo son forzados a salir, producindose un reacomodo de las partculas que lo constituyen.

APLICACIONESMejora del terreno en suelos sueltos y/o colapsables.Compensar asientos.Mitigar el potencial de licuacin*, mediante aplicaciones pre o post constructivas.Reparacin de pilotes anmalos.Micropilotes formados por bulbos de mortero compactado como elementos estructurales en recalces (reparacin de cimientos).

*Licuacin: Son todos los fenmenos donde se danexcesivas deformaciones o movimientos como resultado de transitorias o repetidas perturbaciones de suelos saturados poco cohesivos. Por ejemplo, cuando ocurre un terremoto el suelo de estar en estado solido pasa a estado liquido debido al tipo de suelo.

TERRENOS A LOS CUALES LAS INYECCIONES DE COMPACTACION SON APLICABLES.A) Suelos granulares sueltos, saturados o no saturados. Estos suelos son en su mayora arenas y/o gravas con pocos finos (menor al 25%), de tal manera que no produzcan incrementos en la presin intersticial al aplicar el tratamiento. Para garantizar la efectividad del tratamiento los golpes del SPT (Standard Penetration Test) no deben superar los 15-20 golpes.

B) Suelos finos blandos no saturados.Los suelos finos no saturados (limos y arcilla), con un SPT no mayor de 10, pueden ser tratados con inyecciones de compactacin. En cuanto a los suelos finos saturados, para obtener una mejora eficaz en trminos prcticos, la frontera de los suelos saturados tratables con esta tcnica suele estar en los limos algo arcillosos, pues suelos mas impermeables requerirn muchas fases de inyeccin con tiempos de espera importantes entre ellas y/o recurrir a medidas expeditivas de drenaje entre taladros.

C) Suelos colapsables.Suelos de origen elico en zonas ridas tambin han sido tratados exitosamente con inyecciones de compactacin. Al actuar sobre estos terrenos, hay que poner especial cuidado para evitar que se produzcan fugas de agua, que puedan saturar el suelo, causando el colapso de su micro-estructura provocando asientos.

Mechas DrenantesEs comn enfrentar el problema de importantes asentamientos en estructuras o terraplenes de obras viales o industriales que se fundan sobre suelos cohesivos blandos o muy blandos (arcillas y limos saturados).

En dichos casos, el proceso de asentamiento puede durar aos, lo cul naturalmente complica o impide la terminacin completa de las obras asociadas en plazos razonables.

Antiguamente se utilizaban como soluciones a esta problemtica geotcnica bsicamente dos alternativas: el cambio de suelos o los drenes (o pilotes) de arena. Mientras la primera solucin est limitada por la magnitud del volumen a cambiar, la segunda constituye un mtodo costoso y lento en grandes reas. Para resolver todas estas desventajas, ya en la dcada de 1930 se desarroll en Suecia el concepto de las mechas drenantes, con velocidades de instalacin mucho ms altas, lo cul redunda en ahorros de costos y plazos incomparables con las alternativas ya existentes.

Las mechas drenantes son geocompuestos que se instalan en forma vertical por hinca en terrenos cohesivos blandos y que tienen la propiedad de filtrar las partculas de suelo, drenando el agua y consiguiendo de esta manera la aceleracin de la consolidacin (asentamientos) del terreno.

En la prctica las mechas drenantes se les utiliza en situaciones de consolidacin en la que el suelo a tratar es moderada a altamente compresible con un coeficiente de permeabilidad bajo y totalmente saturado en su estado natural. Se utiliza en limos, arcillas, limos y arcillas orgnicas, turba y fangos.

La utilizacin de mechas drenantes acelera el proceso de consolidacin, pasando de plazos en aos, al de unos pocos meses, segn la disposicin y separacin de drenes que se emplee.. Elevada capacidad de evacuacin de agua.2. Permeabilidad alta y conocida de antemano.3. Se logra buena resistencia mecnica en el suelo tratado.4. Mayor limpieza y rapidez o rendimiento en su realizacin.5. Posibilidad de alcanzar grandes profundidades (hasta los 50 m.)

Inyeccin por medio de ceniza suelta en suelos de poca fuerza para mejorar su capacidad de soporteUtilizado principalmente para tratar arcillas reduciendo su contenido de humedad y para fortalecer su resistencia al esfuerzo cortante

Inyeccin de polmeros Con inyeccin de Polmeros podemos resolver problemas de hundimientos y/o colapso en las estructuras, estos problemas se generan por el deterioro de los suelos (oquedades y debilitamiento del suelo) provocado por malas compactaciones y/o por la erosin a causa de lluvias o fugas.

Parmetros que afectan a los suelos, solucionados por medio de inyecciones

Permeabilidad del suelo Factores que influyen en la permeabilidad de un suelo*Relacin de vacios*Estructura y estratificacin del suelo*Temperatura del agua*Existencia de agujeros, fisuras, oquedades

Consolidacin Proceso de disminucin de volumen que tiene lugar en un lapso de tiempo, provocado por un aumento de las cargas sobre el suelo, al presentarse un flujo de agua no establecido en la masa de suelo.

En una prueba de consolidacin se obtienen 2 tipos de graficas:

Curva de Consolidacin

Trminos empleados en el proceso de consolidacin *Cv = Coeficiente de consolidacin (cm2/kg).*av = Coeficiente de compresibilidad (cm2/kg).*mv = Variacin volumtrica (cm2/kg).*T = Factor tiempo (adimensional).*e = Variacin de relacin de vacios (adimensional).*P = Variacin en la presin (kg/cm2).*k = Coeficiente de permeabilidad (cm/seg).* w = Peso Volumtrico del agua (kg/cm3).*t = Tiempo para lograr un cierto grado de consolidacin U% (seg).

Curva de Compresibilidad

Con ayuda de la curva de compresibilidad se puede conocer la presin de pre consolidacin o esfuerzo critico, adems principalmente lo que se busca conocer la magnitud de los asentamientos.

Resistencia al esfuerzo cortante Conocer la resistencia al esfuerzo cortante de un suelo nos es importante para determinar la capacidad de carga del mismo.

La capacidad de carga depende del ngulo de friccin del suelo y de la cohesin del mismo.

Ecuaciones de capacidad de cargaCimiento Corridoqu = cNc + 0.5BN + DfNq

Zapata Cuadradaqu = 1.3cNc + 0.4BN + DfNq

Zapata Circularqu = 1.3cNc + 0.6BN + DfNq