Carreteras y Ferrocarriles
Problemas comunes
Es muy normal encontrar problemas geotécnicos en trazados de líneas de ferrocarril y carreteras. En países como España encontramos, en multitud de proyectos, tramos que requieren atención especial a la hora de desarrollar soluciones geotécnicas.
En las siguientes imágenes se pueden observar problemas de estabilidad y asientos:
Además, si a esto le añadimos la poca eficacia de algunassoluciones convencionales como precargas, mechas drenantes, refuerzos o cimentaciones especiales; con el paso del tiempo puede suponer un problema aún mayor.
A continuación se muestran dos imágenes de dos soluciones convencionales.
Terraplenes ferroviarios y carreteros ligeros, una solución eficaz con Arlita
El diseño de terraplenes situados sobre suelos de baja capacidad portante suele ser por lo general muy problemático y necesariamente se ha de recurrir a soluciones complicadas y muy costosas en tiempo y dinero.
La utilización de Arlita® permite solucionar este problema de una forma sencilla y rápida, evitando trabajos previos de estabilización del terreno y reduciendo así el tiempo de ejecución y por lo tanto los costes derivados de la misma (ver obra - El terraplén aligerado sobre túneles para acceso a la nueva Estación de autobueses en el aeropuerto de Madrid)
Aprovechando la considerable reducción del peso de un terraplén ejecutado con Arlita® frente a uno convencional (hasta cinco veces menor), es posible llevar a cabo múltiples intervenciones con las técnicas de compensación de cargas parcial y total. Estas técnicas permiten construir el terraplén sin aumentar, o aumentando muy poco, las cargas muertas ejercidas sobre el suelo de cimentación, manteniendo de esa forma inalterado el estado de tensiones original del terreno de apoyo.
Terraplenes ferroviarios y carreteros ligeros, una solución eficaz con Arlita®
- Terraplenes ligeros sin compensación: se aprovecha el efecto beneficioso inducido por el menor peso específico de Arlita®, que se traduce en una carga muerta inferior sobre el substrato subyacente.
- Terraplenes ligeros compensados (parcial o total): se sustituye parte del suelo de baja capacidad portante por material ligero Arlita® con el fin de ejecutar la infraestructura sin aumentar las tensiones del suelo en estado inicial al compensar totalmente o en parte la sobrecarga debida al nuevo terraplén, siendo de tal manera controlar y minimizar las velocidades de asiento en el tiempo.
Ventajas de la utilización de la arcilla expandida Arlita® en terraplenes ferroviarios y carreteros ligeros
Las principales ventajas de los terraplenes ligeros utilizando arcilla expandida Arlita® son:
- Estos tipos de terraplenes reducen considerablemente la incidencia de los asientos inmediatos y diferidos.
- Rápida y sencilla ejecución de terraplenes, evitando acciones previas sobre terreno, pilotajes con columnas de grava, etc.
- Arlita® es un material natural, inalterable químicamente, ignífugo, y se comporta de la misma manera tanto en seco como saturado de agua.
Soluciones de Arlita® para lograr terraplenes ferroviarios y carreteros ligeros
- Distribución del esfuerzo en función de la profundidad: Los esfuerzos adicionales del suelo decrecen con la profundidad, tal y como se muestra en la siguiente figura, donde también se muestra que se puede lograr una reducción adicional del esfuerzo empleando Arlita®, mejorando la estabilidad de la estructura.
- Esfuerzo cortante a lo largo de la superficie de rotura: La siguiente figura muestra un relleno con y sin material Arlita®. La gráfica muestra también el esfuerzo cortante a lo largo de la superficie. Es claramente comprensible que la reducción de las cargas adicionales conlleve una reducción de los esfuerzos cortantes.
El factor de seguridad frente a la superficie de rotura se define como la capacidad máxima de esfuerzo cortante dividida por el esfuerzo cortante en un punto determinado: Esta fórmula indica que una reducción del esfuerzo cortante en un punto conlleva un incremento en el factor de seguridad y en la estabilidad.
- Construcción de terraplenes en suelos de baja capacidad portante:La siguiente figura muestra un terraplén levantado sobre un suelo de baja capacidad portante. La construcción de este terraplén con Arlita® reduce esfuerzos adicionales (verticales, horizontales y esfuerzos cortantes), lo que supone un incremento en la estabilidad. Un incremento suficiente de la estabilidad hace también innecesario el uso de rellenos compensatorios. Para terraplenes bajos sobre suelos de baja capacidad portante, donde una distribución insuficiente de la carga supone un problema, se puede emplear una plancha ligera que reparta la carga, reduciendo esfuerzos adicionales e incrementando la estabilidad.
- Sustitución del material de relleno en un talud: La siguiente figura muestra la substitución del relleno en talud,logrando una mayor estabilidad del mismo. Mediante la reducción de los esfuerzos en la pendiente es posible incrementar su estabilidad. Esto se puede conseguir reemplazando una parte del material del talud con Arlita®.
