Uno de los aspectos que más lastra la fase de explotación de una carretera es la aparición de baches y hundimientos en la capa de rodadura. En la mayor parte de los casos, estos indeseables enemigos de la circulación tienen su origen en una mala o deficiente compactación del terraplén sobre el que reposan. Veamos las causas que originan este fenómeno y algunos métodos para su reparación.
En los terraplenes que no se compactan adecuadamente o en los que no se utilizan materiales óptimos se suelen producir asentamientos diferenciales con el paso del tiempo y el tráfico pesado soportado. Este asentamiento se refleja en la rasante de la calzada. En estos casos la solución por parte de los contratos de conservación ha sido la regularización de la rasante mediante extendido de aglomerado. En el caso de firmes de hormigón el problema es más grave, ya que este firme rígido se adapta muy mal a los hundimientos diferenciales y se produce la rotura de las losas de hormigón. El agua entra por las grietas de las losas y el problema se acelera. Se han probado diferentes métodos para la reparación de las losas de hormigón como la reparación parcial con resinas, reposición total de la losa, dividir la losa en dos para facilitar los movimientos, armado de la losa etc. En otros casos se ha sustituido la losa de hormigón por reparación puntual de aglomerado.
Si el problema está muy extendido, puede llegar a ser necesaria la sustitución del firme de hormigón por aglomerado asfáltico. Esta solución se adoptó en la A-2 entre la salida de Alhama de Aragón y el viaducto del rio Monegrillo. En este caso se levantó el terraplén hasta una profundidad de 2 metros. El firme de hormigón se demolió y se machacó in situ utilizándolo como subbase. Encima de esta capa se colocó una zahorra y firme de aglomerado asfáltico. Cabe destacar que esta obra se realizó con tráfico alternativo por una calzada mientras se trabajaba en la otra.
Para minimizar la afección al tráfico es necesario ir a otro tipo de soluciones más rápidas de ejecutar y que permiten mantener tráfico abierto. Las soluciones más habituales consisten en la consolidación del terraplén mediante:
- Vibrocompactación. La vibrocompactación es una técnica de mejora de suelos mediante vibración profunda. Es aplicable en suelos granulares (generalmente con un contenido en finos inferior al 10%). La mejora del terreno se consigue por la reducción de huecos entre partículas gracias a la vibración producida por el vibrador en su proceso de entrar y salir del suelo tratado. Durante el tratamiento, que se ejecuta en forma de malla, se obtiene una compactación del terreno que deriva en una disminución del espesor de la capa tratada, espesor que habrá que aportar y compactar si hay que recuperar la cota de partida.
- Columnas de grava. Consiste en la introducción de columnas de grava en terrenos blandos ayudados, en muchas ocasiones, con tubos metálicos para la consolidación de los mismos. Las columnas de grava, también conocidas como vibrosustitución, son una técnica de mejora de suelos mediante vibración profunda y aporte de gravas al terreno. Se utiliza para mejora de suelos muy blandos a medios (arenas limosas, limos, limos arcillosos, arcillas, rellenos heterogéneos, etc.). Las columnas de grava suelen ejecutarse por vía seca, en la que la perforación mediante vibrado se hace con aire comprimido y la introducción de la grava se hace a través del vibrador, con lo cual se reducen las operaciones de extracción y reintroducción del vibrador, a la vez que se asegura la continuidad de la columna.
- Inyección: de un terreno implica la introducción en el mismo, para reducir su grado de permeabilidad y/o mejorar sus condiciones mecánicas, de una mezcla fluida que posteriormente fragua y endurece. Las inyecciones más frecuentes son las lechadas de cemento con bentonita, arcilla u otros aditivos con las técnicas siguientes:
- Impregnación. La lechada discurre por los poros y fisuras de macizos rocosos rellenando los huecos.
- Compactación o desplazamiento. Una mezcla espesa se fuerza con altas presiones para que desplace el terreno.
- Fracturación hidráulica. La lechada se fuerza con altas presiones y abre y rellena las fisuras desplazando también el terreno.
- Jet-grouting: es un proceso que consiste en la desagregación del suelo (o roca poco compacta), mezclándolo, y parcialmente sustituyéndolo, por un agente cementante (normalmente cemento). La desagregación se consigue mediante un fluido con alta energía, que puede incluir el propio agente cementante.
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