Áridos

E l sub-balasto es un árido que formaparte de la estructura total de asientode las líneas férreas, y su especial re-

levancia en las vías de alta velocidad es debidaa su capacidad para absorber las tensionesprocedentes del balasto y diferirlas de formahomogénea a la plataforma de apoyo.

El interés en su estudio debe considerarseprioritario, si tenemos en cuenta que las eleva-das sobrecargas dinámicas generadas por tre-nes con velocidades próximas a los 350 km/h,son la causa de importantes desgastes de ele-mentos de la vía y del balasto que la soporta.

La mejora en las rocas que van a ser sub-balasto, debe estar tanto desde el lado de laspropiedades geológicas y geomecánicas delos materiales, como de su dimensionamiento,para poder alargar los períodos de vida de lasuperestructura de asiento al mejorar su capa-

cidad portante y disminuir los costes de man-tenimiento.

Modelos constructivos de vías Actualmente existen dos modelos constructi-vos de vías para alta velocidad: las vías en pla-ca, aceptadas y desarrolladas por Japón y porAlemania en los últimos tiempos, y las vías enbalasto, de las cuales, España, Francia e Italiason las máximas representantes. Pero ambos

sistemas tienen en común que basan granparte de su efectividad en la interposición deuna capa de áridos entre la infraestructura y lasuperestructura, que absorbe las cargas de lostrenes y mejora la rigidez del conjunto. Estacapa de áridos es el sub-balasto para el siste-ma de vía en balasto y el nivel de amortigua-ción de mortero de cemento-betún asfáltico enla solución en placa..

La vía en placa (Fig. 1) consta esencial-mente de una superestructura de placas pre-fabricadas de hormigón, que mediante sujecio-nes del tipo grapa fijan los carriles. Estas, seapoyan sobre una solera de hormigón median-te una almohadilla intermedia de un mortero decemento-betún asfáltico. Esta almohadilla tie-ne la función de absorber las variaciones decargas ligadas al tráfico de los trenes, y mitigarlas vibraciones, es decir, conferir la elasticidad

La normativa que regula el sub-balasto a través del Pliego de Prescripciones Técnicas PF-7 de ADIF, expone una serie

de propiedades que debe cumplir y que entran en clara controversia, no existiendo actualmente una solución adecuada

y definida. En este artículo se comentan algunas de especial relevancia y se plantean unas líneas de actuación para su

investigación y solución. Especialmente, propiedades como la resistencia y la permeabilidad, difícilmente compatibles

en los requisitos marcados, generan dudas sobre la compactación del sub-balasto y los métodos para su comprobación.

También la granulometría exigida, se cuestiona al condicionar parámetros geomecánicos tan fundamentales como puede

ser la rigidez vertical de la vía.

Análisis de las propiedades del sub-balasto:contradicciones y procesos que

afectan a su función

Palabras clave: ALTA VELOCIDAD, CARGADINÁMICA, COMPACTACIÓN, PERMEABILIDAD,

RESISTENCIA, SUB-BALASTO.

� Carlos PANADERO, GeólogoJosé L. SANZ CONTRERAS. Dr. Ing. de MinasU.P. MADRID – AEPA Castilla La Mancha

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� [Figura 1].- Detalle de la elaboración de las Placas de Hormigón. En las secciones enplanta y corte se aprecia cómo las placas se unen mediante un cilindro rodeado demortero de cemento-betún (CA) que también se coloca en la base de las mismas paracontrolar la rigidez del sistema y la transmisión de cargas a la plataforma.

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Áridos

(rigidez) necesaria al conjunto para reducir eldesgaste de los elementos de la vía y mejorarla rodadura para lograr un mayor confort en eltransporte.

Este modelo se fundamenta en crear unaestructura muy rígida que se coloca en lasuperestructura, que no debe tener asientossuperiores a 30 mm en la plataforma, limitandopara ello la altura de los terraplenes y condicio-nando la pendiente de la traza, que en gene-ral, va a requerir un predominio de largos túne-les y viaductos.

La vía en balasto (Fig. 2) se proyecta sobreplataformas de tierras, tanto en desmontecomo en terraplenes, en las que apoya lasuperestructura constituida por la capa deasiento (formada por el sub-balasto-balasto)que a su vez da soporte a los elementos de vía(traviesas y vías). En este modelo, la respuestade la vía la proporciona el sistema balasto-pla-taforma siendo el sub-balasto un elementodestacado al asumir la responsabilidad de ab-sorber las cargas de la vía y repartir las defor-maciones de manera homogénea sobre la pla-taforma. Por tanto, actúa de forma similar a lacapa de mortero-betún asfáltico de la vía enplaca. En este modelo, en general, la altura delos terraplenes puede llegar a ser considerable,disminuye el número de viaductos y se reducesensiblemente la longitud de los túneles.

Principales propiedadesLos materiales granulares (áridos) que confor-man el sub-balasto vienen siendo objeto de uninterés creciente desde que diversos autores(Prud´Home, 1970; Eisenmann, 1974, LópezPita. 1976) vieron las ventajas de incluir un ni-vel intermedio de transición entre infraestructu-ra y superestructura (Fig. 3) que influía positi-vamente en la mejora y optimización de las lí-neas en balasto, por su capacidad para absor-ber las cargas transmitidas desde la vía, repar-tiendo las deformaciones sobre la plataformade manera uniforme. También, se obtenía unmejor drenaje de las aguas procedentes de lacapa de balasto y se evitaban procesos capi-lares desde la plataforma hacia el balasto.

El sub-balasto está constituido por un ári-do del tipo grava arenosa bien graduado, conun pequeño porcentaje de finos. La proceden-cia de este árido es de cantera, desmontes opréstamos de materiales rocosos, que sontratados mediante machaqueo, cribado y cla-sificación (Fig. 4). También puede proceder dela reutilización de materiales de naturaleza ro-cosa de obras civiles. Esta definición se reco-ge en el Pliego de Prescripciones TécnicasGenerales de Materiales Ferroviarios (PF) en elapartado dedicado al Sub-balasto.

El correcto conocimiento de las propieda-des de estos áridos permite establecer unadistribución adecuada de los tamaños y pre-

decir, en la medida de lo posible, su compor-tamiento futuro. Las propiedades más impor-tantes de los áridos para sub-balasto estánregladas por normas UNE de ensayo de labo-ratorio, recogidas en el mencionado PliegoPF-7. Fundamentalmente tres de estas pro-piedades están íntimamente relacionadas:

• Granulometría. € Permeabilidad• Resistencia al desgaste-fragmentación

Dada su posición en la estructura total, alser materiales granulares de transición entre elbalasto y la capa de forma de la plataforma, elsub-balasto debe tener propiedades comunes

con ambos y otras muy específicas que lo ha-cen especial por la misión a cumplir. .

Así, por ejemplo, el sub-balasto debe ho-mogeneizar y minorar las tensiones que le lle-gan del balasto para que la plataforma se veapoco afectada, por tanto, debe tener un mó-dulo de deformación elástico y un coeficientede balasto muy altos.

Se le exigen unas condiciones de perme-abilidad que faciliten el drenaje de los lixiviadosdel balasto hacia canaletas laterales que losalejen de la plataforma, y también, debe impe-dir la generación de sobrepresiones intersticia-les que se pueden dar si el contenido de finos

� [Figura 2].- Corte típico de una vía en Balasto. Se aprecian las partes que constituyen lacapa de asiento: balasto-sub-balasto y capa de forma (perteneciente ya a la Plataforma). Lacolocación de estos materiales se realiza según una pendiente a dos aguas que coincide conel eje de la plataforma y que no debe se inferior al 3 %.

� [Figura 3].-Influencia del Sub-balasto en lahomogeneizaciónde tensionessobre laplataforma,actuando comouna losa decimentación.Eisenmann, 1974.

� [Figura 4].- Aspecto del sub-balasto en una zona de acopio. Su granulometría y definiciónbajo la Gráfica de Casagrande coincide con el de una grava arenosa bien graduada. Recogidade muestras para los análisis preceptivos en laboratorio.

PLATAFORMA

SUB-BALASTO

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Áridos

es demasiado alto. Estas sobrepresiones, po-drían aumentar por las cargas intermitentes,producidas por el paso de los trenes, ocasio-nando la rotura de las partículas del sub-ba-lasto, con la consiguiente deformación no ad-misible del resto de los elementos de asiento:balasto y capa de forma.

Granulometría del sub-balasto:influencia en la permeabilidadA los materiales granulares que van a consti-tuir el sub-balasto se les pide que sean unmaterial con una granulometría dentro de unhuso especifico, para conseguir una estructu-ra lo más compacta posible, que permita al-canzar una densidad seca elevada y por tan-to, poco deformable. Las partículas seránmuy resistentes, con una forma principalmen-te angulosa para crear una estructura de en-caje y así conseguir un nivel con buena esta-bilidad dimensional.

Además las partículas deben ser no evolu-tivas, es decir permanecer inalterables ante elpaso del tiempo, resistiendo las variacionesmedioambientales e indeformables ante ten-siones inducidas por cargas puntuales y car-gas dinámicas, proporcionales a la velocidad,que aparecen al paso de los trenes y física-mente comparables al efecto de martilleo.

El 100 % de las partículas de tamaño gra-va (que quedan retenidas en el tamiz 4) de-ben ser de machaqueo sin sobrepasar los 40mm el tamaño máximo; debe contener másdel 30 % de arena, y finos hasta un 9 %, loscuales, es indispensable que no sean plásti-cos por lo que su equivalente de arena serámayor de 45 (para la fracción que pasa por eltamiz 2), Fig. 5.

El empleo de árido triturado requiere la adi-ción de arena natural, en la proporción conve-niente marcada por el huso granulométrico,para:

• Obtener una menor heterogeneidad de lamezcla.

• Facilitar su puesta en obra haciéndolamanejable.

• Aumentar la densidad.• Evitar la formación de bolsadas, o segre-

gación de tamaños, que se produciríansi se utilizaran conjuntamente arenas ygravas.

Además se exige unas limitaciones a loscoeficientes de uniformidad y de curvatura quebuscan reducir el índice de huecos del conjun-to. Con estas restricciones a la granulometríase consigue en teoría un material compactableen tongadas de 20-25 cm y relativamente im-permeable a las aguas que le lleguen proce-dentes del balasto y suficientemente permea-ble a las aguas ascensionales por capilaridadde la plataforma.

Directamente relacionada con la granulo-metría va a estar, pues, la permeabilidad. Estapropiedad no es una cualidad, sino más bienun defecto, ya que permite que el agua pase,con más o menos facilidad, al interior de laroca o del suelo dependiendo de los huecosque tengan éstos. Un material granular comoel sub-balasto con partículas de tamaños de-terminados va a tener también unos huecosentre partículas que facilitarán la circulación delagua. El coeficiente de permeabilidad k, es elparámetro que mide la facilidad de circulacióndel agua.

La permeabilidad dependerá por tanto de: • La granulometría, es decir, de la distribu-

ción de tamaños de las partículas, siendok menor, cuanto más pequeñas sean laspartículas.

• La densidad, habida cuenta que, parauna misma granulometría, cuanto mayorsea la densidad, menor será el volumende huecos, y menor será también k.

• La forma y orientación de las partículas.

Para el sub-balasto, con la granulometríaexigida, se le pide que tenga un valor k de 10-6 m/s = 10-4 cm/s.

Recursos geológicos como fuentepara obtener un sub-balastoresistenteEl sub-balasto debe estar integrado por áridosmuy resistentes. La resistencia debe hacerfrente a mecanismos y procesos tan variadoscomo: la rotura a compresión simple, el des-gaste por fricción e impacto, a los efectos de latemperatura (heladicidad) y la composición delas aguas, al medio ambiente en sus diversasinfluencias, etc.

Estas condiciones de partida permiten mar-car una orientación geológica hacia determina-das rocas que cumplen en gran medida estasnecesidades y que la petrología, como ramade la geología, ha estudiado y catalogado,identificando composiciones y porcentajes deminerales que integran cada tipo de roca, es-

tableciendo ambientes de génesis que las sitú-an en yacimientos muy concretos y analizandosu naturaleza a través de sus propiedades fisi-co-químicas que les confieren entre otras cua-lidades, su resistencia ante esfuerzos de distin-tas magnitudes.

Hay que recordar que en los procesos tec-tónicos están implicados presiones y tempera-turas muy superiores a los de cualquier activi-dad humana, por lo que determinados am-bientes geológicos han dado lugar a la forma-ción de agregados minerales (rocas) muy resis-tentes a determinados parámetros. Partiendode este conocimiento previo de los ambientesgeológicos más idóneos, es fácil buscar aque-llos sitios o lugares de los cuales extraer las ro-cas más apropiadas.

Respecto a la naturaleza petrológica de lasrocas que pueden ser sub-balasto, hay quedecir, que las rocas más apreciadas para suutilización son las silíceas, de grano fino y ten-dencia a ser granulares. Se encuentran en to-dos los grandes grupos de rocas: de origenmetamórfico (anfibolita, algunos tipos de milo-nitas, cuarcita y corneana), igneo (basalto, tra-quita, granitos con mucho cuarzo y grano finoy peridotita) y filonianas (ofitas), Fig. 6.

Estas rocas, se caracterizan por su alta re-sistencia y baja alterabilidad cuantificadas en elPliego del ADIF por los ensayos de: Los Ánge-les (D.L.A) y Microdeval, que aunque no sonpropiamente ensayos de esos parámetros, siproporcionan unos índices relacionados con elcomportamiento del material. En la homologa-ción o validación de canteras, el dato que seutiliza predominantemente es el D.L.A.

En España, ADIF controla los puntos deproducción de áridos para balasto y sub-ba-lasto estableciendo un Distintivo de Calidadque otorga a las canteras que superan un pro-cedimiento que engloba tanto la calidad geo-técnica de la masa canterable, los frentes deexplotación y la planta de tratamiento. El certi-ficado del Distintivo de Calidad ADIF tiene unavigencia de cinco años, por lo que se debe ac-tualizar con carácter quinquenal (ver Fig. 6).

� [Figura 5].- Husogranulométricodel sub-balastosegúnespecificacionesmarcadas en laOrden FOM/1269/2006.

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Análisis de las propiedades contradictorias del sub-balasto y procesos que interfieren en la efectividad de su funciónLas propiedades a cumplir, se encuentran re-guladas mediante ensayos normalizados quecontrolan desde su yacimiento geológico, has-ta su puesta en obra, y debe hacerse dentrode unos intervalos de valores en los cualessurgen las controversias.

Al sub-balasto se le exige alta resistencia,alta rigidez, capacidad portante y que sea su-ficientemente impermeable, todo ello a partirde un material con una granulometría y natura-leza muy concretas, y obtenido mediante pro-ceso de compactación, que será el procesoclave del resultado final.

- Resistencia y permeabilidad delsubbalasto

La puesta en obra del sub-balasto significaque se parte de un material que ha cumplidocon lo especificado en el Pliego PF-7. Consi-derando un material con un huso granulomé-trico adecuado, de tipo grava arenosa,se debe compactar hasta como mínimodel 100 % del valor de densidad seca yhumedad óptimos dados por el ensayoPróctor Modificado realizado sobremuestra representativa del material autilizar, que será el ensayo de referenciapara este proceso.

La compactación del sub-balasto esun proceso de estabilización mecánicaque implica un mejoramiento del nivelde actuación, sin modificación químicade sus compuestos. Se consigue la re-ducción del índice de poros con lo cualse incrementa el peso específico seco.A diferencia de la consolidación, que esun proceso natural a escala geológica,que consigue la completa expulsión delagua y el aire ocluido en el suelo, lacompactación del sub-balasto que

contiene finos, aunque no supere el 9 %, nologra la saturación y menos aún la expulsióndel agua de los poros.

La Fig. 7 superpone las gráficas de los dostipos de ensayo Próctor: estándar (P.E) y mo-dificado (P.M). Cada uno es una sucesión devalores de densidad seca obtenidos para unamisma energía de compactación variando elcontenido de humedad del suelo. Para cadadensidad seca máxima existe una humedadóptima. Rebasar esta humedad supone queparte de la energía de compactación se va ha-cia el agua y dispersa la resistencia, especial-mente al corte, del sub-balasto. El P.M implicauna energía mayor y revela cómo se puedenconseguir densidades secas mayores paramenores contenidos de humedad: es decir, esuna forma más efectiva de pasar de un suelodisgregado, a un suelo con una estructuramás compacta y por tanto resistente, algo si-milar al proceso diagenético de transformaciónde un suelo en una roca..

Dicha gráfica también revela y justifica có-mo un suelo con humedad baja debe ser

compactado con energías altas similares a ladel P.M aunque suponga un mayor coste eco-nómico pues se consigue mejorar las propie-dades mecánicas del sub-balasto: resistenciaa la compresión y al corte, permeabilidad y fle-xibilidad. Estas propiedades son las que se re-quieren a los áridos para ser sub-balasto.

No obstante, la resistencia y la permeabili-dad son dos propiedades que discurren porpendientes diferentes cuando se compacta alos valores del P.M.

En la Fig. 8 se refleja cómo la humedad óp-tima para la que se consigue un peso especí-fico seco óptimo es menor que la que se de-bería tener para que la compactación consigauna estructura menos permeable. La permea-bilidad más baja se consigue cuando compac-tamos con humedades 2-3% superiores a laóptima lo cual se suele traducir en mejoras del

orden de 100 cm/s en k (permeabili-dad). Por el contrario, actuar de estamanera penaliza la densidad seca, dan-do un nivel menos compacto, donde elagua retenida puede generar sobrepre-siones e inducir efectos perniciosos so-bre el sub-balasto.

Esta controversia se magnifica sicomparamos las curvas de resistenciacon la del ensayo Próctor: la mayor re-sistencia para una energía de compac-tación aplicada, se obtiene para un va-lor de humedad 2-3% inferior a la ópti-ma para dicha energía. Además, la re-sistencia disminuye bruscamente cuan-do se compacta con humedades su-periores a la óptima (Fig. 9).

Este fenómeno demuestra que, deforma natural no es posible conseguirun sub-balasto muy resistente y sufi-� [Figura 7].- Gráfica de ensayo Proctor: estándar (P.E) y

modificado (P.M).

� [Figura 8].- Gráfica de humedad.

� [Figura 6].- Canteras con Distintivo de Calidad ADIF para suministro de balasto y sub-balasto.Rocas empleadas para balasto y sub-balasto.

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cientemente impermeable puesto que el au-mento de resistencia sitúa al sub-balasto envalores porcentuales de humedad, en torno al6 % inferiores a los requeridos para disminuirsignificativamente la permeabilidad del mate-rial.

El límite que marca el PF-7 para el índice kdel sub-balasto es de 10-6 m/s = 10-4 cm/s, tí-pico de arenas limpias y/o mezcla de gravas yarenas como es el caso. Caracteriza una per-meabilidad media y un buen drenaje de lasaguas que le lleguen.

Según la expresión de Hazen empleadapara estimar la permeabilidad en materialesgranulares la relación entre granulometría ypermeabilidad viene dada por:

k (cm/s) ≈ 100 (D10 )2

(D10 hace referencia al tamaño de tamiz que deja

pasar el 10% de la muestra).

Esta expresión está bastante sancionadapor la práctica y demuestra que para el husogranulométrico prescrito para el sub-balasto seobtienen valores teóricos de permeabilidad su-periores a 10-4 cm/s, incluso aunque se consi-dere que los elementos gruesos (mayores de 5mm) no influyan en la permeabilidad. Para con-seguir la permeabilidad establecida en Pliego,sería necesario que la curva granulométrica delsub-balasto esté desplazada hacia el límite su-perior del huso en la zona de finos.

Por otra parte, un mayor contenido en finospuede suponer la génesis de subpresiones in-tersticiales y una disminución significativa de laresistencia al corte del sub-balasto, penalizan-do su finalidad como capa disipadora de losesfuerzos transmitidos por el balasto.

Esta contrariedad entre dos característicasfundamentales que se le exige al sub-balastoimplica que debe considerarse tomar algúntipo de medida, especialmente en el sentidode la permeabilidad, ya que, está claro que laresistencia es la propiedad principal que debeprevalecer (Figs. 10-11). En este sentido paí-ses como Japón e Italia han estudiado las ven-tajas que presenta utilizar capas bituminosasde 5-12 cm de espesor separando el balastodel sub-balasto. En España, se viene reco-mendando realizar riegos bituminosos de estacapa para conseguir compatibilizar resistenciacon permeabilidad (Arcones Torrejón, 2009).

También puede considerarse, la posibilidadde dar cierta estabilización al sub-balasto me-diante una mezcla con cemento y polímerosque actúan sin llegar a ser un ligante ni un re-activo que modifique las propiedades quími-cas, con buenos resultados en subbases em-pleadas en carreteras y pistas aeroportuariasen Francia y Sudamérica.

- Compactación del sub-balastoen obra

La correcta compactación de la capa de sub-balasto es fundamental para que ésta tenga laresistencia a compresión y cortante necesariapara soportar las fuertes cargas puntuales,

además de adquirir la impermeabilidad sufi-ciente para evitar las filtraciones hacia la plata-forma. No obstante, no es lo mismo la com-pactación a escala de laboratorio que la quese realiza en obra, cuyo objetivo debe ser con-seguir los valores proporcionados por el P.M.La principal diferencia radica en la energía decompactación suministrada en obra, que nopuede ser cuantificada como se hace en labo-ratorio con la energía dinámica del P.M, entreotras cosas, porque la energía que se aplicaen campo es estática, por vibración y poramasado, o una combinación de estas y de-penderá además de (Fig. 12):

• Tipo, peso y número de pasadas delequipo de compactación.

• Tipo de suelo.• Espesor de la capa.

Sobre el material extendido en tongadas,nunca inferiores a 15 cm, se deben realizar en-sayos de Placa de Carga según norma UNEestipulada en Pliego ADIF: un primer ciclo decarga (Ev1), una descarga y un segundo ciclode carga (Ev2), utilizando una placa de 300mm de diámetro (Fig. 13). Siguiendo este pro-cedimiento se debe cumplir que:

Ev2 ≥ 120 Mpa // Ev2/Ev1 ≤ 2,2

� [Figura 9].- Comparación de curvas deresistencia y de ensayo Próctor.

� [Figura 11].- Colocación de Geotextil de alto módulo de elasticidad sobre el que se vierte elsub-balasto para su posterior compactación. A parte de impermeabilizar el contacto delsub-balasto con la plataforma, facilitando el drenaje hacia las canaletas exteriores, estematerial tiene alta resistencia al punzonamiento por lo que mejora el comportamiento delsub-balasto ante posibles asientos de la capa de formator.

� [Figura 10].-Capa de“carbonilla”interpuestaentre laplataforma y elbalasto. Deesta manerase conseguíaen las antiguaslíneasconvencionalesevitar lasfiltraciones a laplataforma.

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Los estudios con los que se cuenta actual-mente, basados en comprobaciones y ensa-yos en campo son bastante limitados, restrin-gidos a tramos concretos de determinadas lí-neas y no generalizados a toda la infraestruc-tura de AVE, pero ponen de manifiesto seriosproblemas para conseguir que se cumpla estacondición, especialmente el segundo término.Trabajos realizados por el CEDEX, utilizandodiversos métodos de comprobación de lacompactación, revelan que el método reco-mendado en Pliego tiene mucha dispersión yno discrimina adecuadamente las zonas, in-cluso se dan situaciones, en las que los tra-mos con menos pasadas del compactadortienen módulos más altos que otros en losque se han dado hasta 7 pasadas.

Este ensayo parece estar muy condiciona-do por el tiempo transcurrido entre la com-pactación y la medida. Posibles explicacionesa los errores inducidos se pueden deber a va-rios motivos:

• Al contenido de humedad de la capa enel momento de realizar el ensayo. Aun-que el Pliego no es muy estricto con lahumedad si es cierto, como hemos se-ñalado anteriormente, que valores del or-den a 3 % por encima de la óptima pue-den hacer disminuir bruscamente la re-sistencia del material. Las medidas reali-zadas varios días después pueden regis-

trar módulos más altos por la simple pér-dida de humedad. Fig. 14.

• Otro factor que afecta a estos ensayos deplaca de carga (estática-dinámica) son lascondiciones del material de apoyo delsub-balasto; el coeficiente de balasto de lasubbase, y por tanto su módulo de defor-mación, puede variar ampliamente depen-diendo de la calidad de la capa de formasobre la que apoya. Los valores anómalosen capas de sub-balasto sometidas a va-rias pasadas de compactador pueden ser

reflejo de un mal acabado de la capa deforma. El módulo medido en una placa decarga no es exactamente el de la capa desub-balasto: una placa de 300 mm ensa-yará hasta 0,9 m de profundidad por de-bajo de su superficie por lo que el valor deE que se obtiene está claramente influen-ciado por las condiciones del material quehay debajo del sub-balasto, si este tieneun espesor normal de 30-40 cm.

• Una granulometría poco adecuada puedehacer que el material no sea debidamentecompactable.

En definitiva, el método de comprobaciónde la compactación debería ser evaluado másprofundamente a fin de no crear incertidum-bres en el acabado final de la capa de sub-balasto. La información con la que se cuenta,indica que los ensayos de placa de carga tan-to estático como dinámico entran en esta ca-tegoría de incertidumbre. También hay queconsiderar la mayor operatividad del sistemapuesto que hará potenciar métodos que ten-gan altos rendimientos y evalúen la capacidadportante de secciones lineales y no puntosdispersos (Fig. 15).

� [Figura 12].- Equipo de compactación normal utilizado para acabado de capas de asiento:capa de forma y sub-balasto.

� [Figura 13].- Ensayo de Placa Estática (izquierda) y Dinámica (derecha) del sub-balasto.Actualmente ambos ensayos son correlacionables permitiendo el segundo mayoroperatividad al no necesitar de un peso de grandes dimensiones (camión) para aplicar lacarga, aparte de ser más rápido de ejecución.

� [Figura 14].- Control de la compactación delsub-balasto mediante medidas nuclearesde la densidad seca y humedad.

� [Figura 15].- Los ensayos de penetración dinámica tipo DPSH pueden ser un buen ensayo paraverificar el estado de compactación del material donde apoya el sub-balasto. Debido a la altaenergía de este ensayo se puede obtener un perfil de golpeo de bastantes metros, en la vertical,de la plataforma. Cuanto mayor sea la compactación de la plataforma menos bajará esteensayo. Puede permitir evaluar la magnitud de los asientos postconstructivos en obras nuevas.

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Conclusiones y propuesta de líneas de investigaciónA diferencia de otro tipo de construcciones,las vías ferroviarias, y especialmente las deAlta Velocidad, no permiten prácticamente de-formaciones en el plano vertical porque losenormes esfuerzos en el punto de contactoentre rueda y carril, hacen que pequeñas de-formaciones-deflexiones produzcan unos es-fuerzos dinámicos tan elevados que afectan ala geometría de la vía y al desgaste de los ma-teriales granulares, disparando en consecuen-cia, los costes de mantenimiento. Estas so-brecargas dinámicas se incrementan con lavelocidad por lo que supondrán un serio pro-blema si se quiere acercar cada vez más a lavelocidad límite de 350 km/h previstos paraeste sistema de vía.

El sub-balasto debe estar constituido poráridos procedentes de materiales rocososmuy competentes, no evolutivos, para lo cualla petrología indica los mejores ambientes ge-ológicos donde situar los centros de extrac-ción y preparación.

La mejora del sub-balasto puede incidir ac-tivamente en el coste de mantenimiento de laconstrucción de líneas de Alta Velocidad. Paraello será necesario hacer una revisión deaquellas propiedades, especificadas en elPliego ADIF, que son de difícil cumplimientopor entrar en clara contradicción.

Las controversias que aparecen deben so-meterse a un criterio técnico más riguroso queprime las propiedades más importantes ybusque alternativas para mejorar aquellas quequedan penalizadas; esto puede obligar a re-alizar mejoras del sub-balasto mediante esta-bilizaciones con la adicción de ciertos produc-tos, dando lugar a una mezcla que cumpla losobjetivos prescritos en Pliego ADIF. No debedescartarse el considerar la interposición deniveles de naturaleza asfáltica (bitúmenes), lacolocación de geotextiles, etc.

El control riguroso de la compactación delos materiales es fundamental para conseguirestructuras muy resistentes y poco deforma-bles, con altos módulos de deformación y co-eficientes de balasto. El resultado de la com-pactación, el cumplimiento de los valoresPróctor estipulados para el huso granulométri-co del material utilizado en la construcción dela plataforma, y posteriormente en las capasde asiento, debe controlarse con métodosque garanticen rapidez y que puedan ensayarsecciones longitudinales de la traza, y no zo-nas muy puntuales y con medios lentos.

Con la experiencia que se tiene actualmen-te de los problemas que afectan a líneas simi-lares en países donde llevan en funcionamien-to bastantes años líneas de velocidades altas,antes que en España, y la propia que se tienede la primera línea Madrid-Sevilla, se podría

establecer un protocolo de estudio de anoma-lías y patologías, con el cual determinar el tipode daño y la posible o posibles causas, parade esta forma investigar y proponer alternati-vas de solución.

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