Suelos Colapsables
Los suelos colapsables presentan importantes desafíos geotécnicos y de ingeniería estructural en todo el mundo.
Se pueden encontrar en muchas formas, ya sea de forma natural o formadas a través de actividades humanas.
Sin embargo, un requisito previo esencial es que se desarrolle una estructura metaestable abierta a través de varios mecanismos de unión. Las uniones se pueden generar a través de fuerzas capilares (succiones) y/o a través de materiales cementantes como arcilla o sales. El colapso ocurre cuando las tensiones netas (a través de la carga o la saturación) superan el límite elástico de estos materiales de unión.
Colapso por inundación
El colapso es más comúnmente provocado por la inundación a través de una variedad de fuentes de agua diferentes, aunque el impacto varía con las diferentes fuentes que producen diferentes cantidades de colapso.
Para manipular y mitigar los efectos de los suelos colapsables, es esencial reconocer su existencia, que puede no ser fácil, y recopilar información geológica y geomorfológica vital.
La colapsabilidad debe confirmarse mediante la respuesta directa a las pruebas de humectación/carga utilizando métodos de laboratorio y de campo.
El desafío clave que enfrentan, los suelos colapsables, es la extensión espacial y el grado de humedecimiento que tendrá lugar.
Es necesario tener cuidado para garantizar que se lleven a cabo evaluaciones apropiadas y realistas.
En última instancia, si se trata utilizando una de las posibles técnicas de mejora disponibles, entonces el potencial de colapso puede eliminarse de manera efectiva.
Identificación y Evaluación de Suelos Colapsables
Para proporcionar una solución ingenieríl económica y eficiente, se deben seguir cuatro pasos básicos cuando se trata de suelos colapsables (según Popescu, 1986):
- Identificación: determinar si existe un suelo colapsable;
- Clasificación: si existe un suelo colapsable, ¿qué importancia tiene para la obra?
- Cuantificación: evaluar el grado de colapso que ocurrirá;
- Evaluación: evaluar las opciones de diseño.
Sin embargo, uno de los mayores problemas con los suelos colapsables es que su existencia y el alcance de su potencial de colapso a menudo no se reconocen antes de la construcción.
Por lo tanto, es esencial identificar primero un suelo colapsable y luego estimar su potencial de colapso, particularmente (pero no exclusivamente) en sitios que contienen suelos sensibles al agua.
- Reconocimiento;
- Uso de correlaciones indirectas;
- Pruebas de laboratorio:
- Pruebas de campo.
Los suelos colapsables se encuentran en todo el mundo y se forman a través de varios procesos geomorfológicos y geológicos.
Estos pueden ser naturales (a través de "procesos uviales o eólicos) o hechos por el hombre (a través de una compactación deficiente). Cualesquiera que sean los procesos involucrados, el requisito previo clave es que se desarrolle una estructura metaestable abierta a través de mecanismos de unión generados a través de fuerzas capilares (succiones) y/o a través de materiales de cementación como arcilla o sales.
El colapso ocurre cuando las tensiones netas (a través de la carga o la saturación) exceden el límite elástico del material de unión.
La inundación es, con mucho, la causa más común de colapso y puede desencadenarse a través de una variedad de fuentes de agua diferentes. Diferentes fuentes producen diferentes cantidades de colapso.
Por lo tanto, un conocimiento detallado de las características macroscópicas y microscópicas es vital para diseñar estos materiales de manera efectiva y segura.
La falta de reconocimiento y manejo de suelos colapsables puede tener un impacto significativo en los entornos urbanos y construidos, con efectos catastróficos y pérdida potencial de vidas.
Para realizar una ingeniería efectiva en suelos colapsables, es esencial reconocer su existencia, para lo cual la información geológica y geomorfológica clave es vital.
Sin embargo, la colapsabilidad debe confirmarse mediante la respuesta directa a las pruebas de humectación/carga utilizando métodos de laboratorio y de campo. El desafío clave con los suelos colapsables es predecir la extensión y el grado de humedecimiento que tendrá lugar.
Es necesario tener cuidado para garantizar que se lleven a cabo evaluaciones apropiadas y realistas, seguido de un tratamiento a través de un conjunto de las posibles técnicas de mejora disponibles. En ese caso, el potencial de colapso puede eliminarse de manera efectiva.
Existen cuatro enfoques básicos cuando se trata de soluciones de Ingeniería Geotécnica para suelos colapsables (Popescu, 1992):
- Emplear cimientos muy rígidos (tipo losas macizas) y una superestructura rígida para minimizar los efectos de los asentamientos diferenciales. Esto tiende a ser costoso y no universalmente exitoso.
- Asegurar la flexibilidad suficiente de los cimientos y la superestructura para adaptarse a los movimientos del suelo sin daños. Este enfoque sólo es aplicable, con éxito, a pequeñas edificaciones de menor costo.
- Evitar la capa colapsable mediante el uso de cimientos profundos del tipo pilotes. Que en el caso que nos ocupa no es posible.
- Controlar o alterar las condiciones del suelo a través de una o más de las diversas técnicas de mejora disponibles.