Fundación de patios de materiales a través de columnas encamisadas con geotextil y refuerzo geosintético horizontal en suelos de baja capacidad de soporte: Experiencia de caso
Abstract
En el área litoral del estado de Rio de Janeiro-Brasil, la empresa ThyssenKrupp-CSA encomendó la construcción de una nueva planta de acero, iniciativa desarrollada entre los años 2006 y 2010. El proyecto incluía un patio de materiales compuesto por las pilas de disposición y las respectivas pistas para la operación de las máquinas de apilamiento y recuperación. El subsuelo del área de implantación consistía en depósitos de suelos blandos saturados de baja capacidad portante con espesores de hasta 20 metros. Dada la complejidad geotécnica del proyecto sumada a las exigentes condiciones de operación de la planta, se proyectaron una serie de soluciones geotécnicas para garantizar la estabilidad y la condición de servicio de los patios y de las pistas. La solución optimizada tanto técnica como económicamente consistió en la colocación de refuerzos geosintéticos de alta rigidez en la base de la zona de acopio de carbón y coque combinados al uso de drenes verticales. Para la región central (área de operación de las maquinas recuperadoras) fue concebido un sistema de fundación mediante columnas granulares encamisadas con geotextil trabajando en conjunto con una plataforma portante conformada por geosintéticos de refuerzo de alta tenacidad. Este artículo describe los elementos principales del sistema de fundación utilizado en el proyecto y las principales variables de diseño involucradas. Son presentados brevemente algunos resultados del programa de instrumentación que ratificaron la aplicabilidad de las soluciones y la factibilidad de la metodología de diseño y técnicas constructivas utilizadas.
Conclusion
Las primeras investigaciones y campañas de monitoreo confirmaron bajos valores de deformación en las pistas de operación y pequeños desplazamientos horizontales en el suelo blando provocados por el peso de las pilas de disposición de materiales. Bajo las pistas de operación, las mediciones de los inclinómetros evidenciaron un mayor efecto de reducción de dichas deformaciones horizontales gracias al uso del refuerzo basal de alta rigidez combinado a la instalación de columnas granulares encamisadas como sistema de fundación (Ver Fig. 10).
Los asentamientos producidos por la ejecución de la plataforma granular se estabilizaron en 3 meses, con valores de hasta 20 cm. La primera operación de un stacker/reclaimer (una pasada), con carga de hasta 350 kN/m por carril, causó un asentamiento de apenas 2 cm. Luego de un período de una semana en el que la maquina permaneció estacionada en un mismo lugar con una carga total de 750 toneladas, se observó un asentamiento menor que 3 cm.
La planta de acero ya está encuentra en operación hace más de 4 años (a la fecha de esta publicación), durante los cuales las medidas de desempeño obtenidas del programa de instrumentación de campo se han mostrado bastante satisfactorias, comprobando de manera general, que las soluciones, materiales, conceptos y metodologías de diseños adoptadas se mostraron altamente efectivas y adecuadas para las condiciones y desafíos impuestos por el proyecto.