Mejora de suelos en ingeniería especializada en cimentación

Los métodos de mejora de suelos tienen como objetivo aumentar la capacidad de carga del subsuelo y evitar el asentamiento de las futuras estructuras. Además, pueden reducir la licuefacción del suelo (por ejemplo, en caso de terremoto). Los métodos de vibración profunda suelen ser una opción rápida y económica para mejorar las características técnicas del suelo de construcción. Además de la vibrocompactación y el vibroreemplazo, las columnas de hormigón vibrado también se utilizan con este fin.

Vibrocompactación (VC)

Este método se utiliza para la autocompactación de suelos con una densidad aparente insuficiente, por ejemplo, suelos no cohesivos, no alterados naturalmente o arenas y gravas vertidas artificialmente. Mediante las vibraciones del vibrador, las partículas del suelo se llevan a una distribución más compacta. Una vez alcanzada la profundidad final mediante lavado, la retirada gradual del vibrador del silo crea una zona densificada con un diámetro de 2 a 4 m. El volumen de poros reducido se aprecia en la superficie por la formación de un embudo de asentamiento que debe rellenarse.

Vibrocompactación (VC)

Este método se utiliza en suelos con más de un 10 % de partículas cohesivas. Sin embargo, con el VR de «alimentación por el fondo», el vibrador de alimentación inferior guiado por jimelgas se lleva hasta la profundidad final utilizando aire de lavado y fuerza de aglomeración activa. El material de instalación se transporta directamente a la salida de la punta del vibrador mediante una unidad de alimentación y un tubo de carga, y a continuación se desplaza radialmente y se compacta en etapas de apisonado. El patrón de apisonado (cantidad, presión) se define y supervisa individualmente.

Los suelos con más de un 10 % de partículas cohesivas ya no pueden desplazarse y compactarse mediante vibraciones. En este caso, la mejora de suelos se consigue mediante la construcción de columnas de grava portantes. En el caso del VR con «alimentación desde arriba», el vibrador se lleva hasta la profundidad final con ayuda de agua o agua/aire. El material de instalación añadido en la superficie llega a la punta del vibrador a través del hueco anular que se crea. Mediante continuos movimientos de apisonamiento, el material es desplazado radialmente y compactado hasta que se alcanza un factor de paro predefinido (presión hidráulica, volumen de grava).

El método Vipac puede utilizarse para construir columnas de arena y grava de forma relativamente fácil y rentable. El método se basa en la alternancia entre bajar y subir la tubería. El material puede rellenarse con un cargador telescópico incluso durante la vibración.

Vibro Concrete Columns (VCC)

Las columnas de hormigón vibrado se utilizan cuando los suelos de grano fino no pueden formar una unión portante con las columnas de desplazamiento o si las fuerzas de apoyo laterales son demasiado bajas. El suelo circundante no está compactado. Los elementos de soporte rígidos se utilizan para salvar estratos de suelo no portantes. Tras alcanzar un nivel de cimentación portante, el vibrador se retira y la cavidad creada se rellena con hormigón bajo una presión de hormigón constante. Los pilotes VCC se calculan como pilotes no reforzados.

Compactación dinámica de suelos (BDC)

La compactación dinámica de suelos (Bauer Dynamic Compaction, BDC) es especialmente adecuada para aumentar la densidad aparente de suelos no cohesivos, friables y suelos mezclados sueltos con un bajo contenido de áridos finos. Para este método, se deja caer repetidamente un peso pesado sobre el suelo desde una gran altura. La energía cinética emitida en el impacto penetra en los estratos más profundos del suelo y provoca la compactación mediante el reagrupamiento forzado de los áridos. El grado de compactación depende de la masa del peso proyectado, del peso de la caída y de la separación entre los puntos. El método se utiliza generalmente en rellenos, material de demolición, escombros de construcción y estratos de suelo con grandes cavidades (karst).