La inyección de compactación es una técnica de mejora de suelo que tiene como fin, tanto aumentar la capacidad portante del terreno, como conseguir un aumento de la densidad relativa del mismo. Este efecto se consigue inyectando un mortero de baja movilidad que produce el desplazamiento lateral del terreno.

Inyección de compactación

Usos frecuentes

Apropiado para rellenos de escombros o suelos mal compactados, suelos sueltos o colapsables y suelos licuables
Habitualmente se emplea para tratamientos debajo de estructuras existentes porque las columnas no precisan una conexión estructural a las cimentaciones
Reducir el potencial de licuación
Disminución o corrección de asientos
Aumentar la capacidad portante

Proceso

Esta técnica se basa en la inyección en el terreno de un mortero de baja movilidad, provisto de una gran fricción interna de forma que la inyección queda concentrada en el punto de aplicación, sin penetrar dentro de los poros del suelo. El material inyectado provoca el desplazamiento lateral en el entorno del punto de aplicación, provocando de esta forma una densificación y estabilización del suelo que rodea a la zona tratada. Adicionalmente se reduce considerablemente el porcentaje de huecos en la misma al provocarse una reorganización de las partículas del terreno.

El fraguado de la inyección confiere resistencia y dureza al terreno tratado. La tensión vertical de la capa de terreno tratada tiene que garantizar que el mortero de baja movilidad desplace el terreno horizontalmente, sin producir un levantamiento en la superficie.

La técnica de inyección de compactación fue empleada por primera vez en los años 50 en Estados Unidos. Es una técnica de mejora del terreno, que pese a basarse en  un concepto relativamente sencillo, abarca complejidades que dependen de la mecánica de suelos, las propiedades reológicas del mortero, así como las dificultades propias de los procesos de perforación e inyección. Se requiere de un control por parte de especialistas capaces de manejar estos factores y que determinan el éxito final de la ejecución de esta técnica.

Es a  partir de los años 90 cuando Keller empieza a emplear las inyecciones de compactación en Europa, tras la buena experiencia obtenida en Estados Unidos, desarrollando y mejorando la técnica, basándose en multitud de diseños empíricos. Hoy en día es una técnica que se ha extendido a varios tipos de proyectos, con la característica común de solventar problemas relacionados con estructuras en servicio y sensibles a posibles asientos.

Los parámetros de diseño que debe cumplir las inyecciones de compactación son:

  • Índice de inclusión/volumen de inyección: entre 5 y 15 %
  • Inyección en retirada
  • Secuencia de inyección de taladros: buscando el mayor confinamiento posible de terreno
  • Separación de taladros: 1 a 3,5 m
  • Etapas o fases de inyección: 0,20 – 0,50 m
  • Presión de inyección: entre 5 y 30 bares
  • Velocidad de inyección: entre 10 y 90 l/min
  • Mortero de baja movilidad: Cono Abrams entre 3 y 8 cm

El mortero a inyectar debe presentar una dosificación tal que garantice su bombeabilidad con poca agua de amasado, presentando además una gran fricción interna, para mantenerlo como una masa homogénea en expansión. La resistencia característica a compresión simple a los 28 días suele ser superior a 5 Mpa.

Dependiendo de las propiedades en cada punto de terreno, la  inyección se puede realizar siguiendo diferentes criterios:

  • Por volumen: una vez alcanzado el volumen de mortero máximo establecido en proyecto para cada fase
  • Por presión: en caso de alcanzar la presión máxima establecida en el proyecto, independientemente del volumen inyectado en la fase
  • Por movimientos en superficie: en caso de detectarse movimientos en superficie o en las estructuras próximas superiores a los límites previamente establecidos
  • Por reflujo por la boca del taladro: en caso de que el mortero salga por la boca del taladro. Este suele ser el criterio de corte que marca el final de los escalones próximos a la plataforma de trabajo

Ventajas

Amplia gama de suelos tratables
Instalación y ejecución rápidas, desde dentro y fuera de la estructura
Posibilidad de trabajar en espacios reducidos (gálibo < 3,0 m)
Aplicación en emplazamientos de difícil acceso
Método no destructivo y adaptable a sistemas de cimentación existentes
Método limpio, no hay resurgencia
No se necesita conexión estructural con la cimentación existente
Se pueden tratar profundidades no alcanzables con otras técnicas
Alternativa económica frente a la excavación y sustitución del terreno o al pilotaje

Garantía de calidad

Keller Cimentaciones ofrece soluciones integrales que combinan la inyección de compactación con la monitorización en tiempo real de las estructuras afectadas, y cuenta con una variedad de equipos que se adaptan a cualquier limitación de acceso.

  • Se debe realizar un control sistemático del mortero mediante el ensayo de Cono de Abrams
  • Control de parámetros de ejecución
  • Control de movimientos en la plataforma de trabajo o en la estructura/cimentación