Mejoramiento de suelo

Cuando se quiere construir una edificación es necesario comenzar por las fundaciones, ya que son las estructuras que transmiten las cargas desde el techo pasando por las vigas y columnas hasta el suelo. Pero que pasa cuando el suelo que nos toca es muy pobre, es decir que el suelo de nuestro terreno no resiste mucha carga a una determinada profundidad ya sea a 1 metro de excavación o un poco más ya que es ahí donde generalmente se sitúan las zapatas aisladas o continuas que se utilizan como la manera más económica para cimentar las estructuras. En este caso si cometemos el error de cimentar de todas formas a esa profundidad sin tener en cuenta la incapacidad del suelo para soportar esas cargas la estructura experimentará un hundimiento conocido como asentamiento que si es uniforme es decir en toda la zona de construcción, no causará daños estructurales pero sí arquitectónicos ya que tendremos un desnivel en la entrada, las puertas puede que dejen de funcionar bien y tendremos humedad propia del terreno que subió de posición en las paredes laterales debido a que se está hundiendo la estructura. Ahora bien si el hundimiento (asentamiento) es diferencial, es decir que no se da de manera uniforme, si no que más bien se hunde una zona específica de la estructura y las demás permanecen en el nivel original se producen las fisuras y grietas que se extienden de forma vertical en las paredes y que si se extienden en los elementos estructurales como vigas y columnas puede ser un indicio de peligro de colapso ya que esos elementos no pueden estar sujetos a grietas que comprometan la continuidad del elemento y por ende su capacidad para transferir las cargas muertas y vivas hacia las fundaciones. Es por eso por lo que se hacen pruebas de resistencia a los suelos que nos ayudan a tener un entendimiento más claro de lo que podemos construir encima y de qué tipo de cimentación es la mejor de acuerdo con nuestro presupuesto. Ahora si entramos al tema del artículo que es el mejoramiento de suelo, cuando necesito construir a bajo costo se descarta la opción de usar pilotes ya que son cimentaciones que nos permiten llegar a un suelo más profundo y por ende más fuerte generalmente pero que son cimentaciones muy costosas, por lo tanto, es bueno considerar la opción de mejorar las propiedades de nuestro suelo con materiales como los geosintéticos que pueden reforzar y mejorar mucho la capacidad de soporte. Hay gran variedad de geosintéticos con muchas funciones interesantes y si se tienen los datos de laboratorios de suelos junto con un ingeniero civil idóneo que interprete esa información se puede elaborar un diseño de cimentación superficial (zapatas) que soporte las cargas adecuadamente sin problemas en la estructura. Otra forma de mejorar el suelo es agregar una capa de material granular, es decir grava o arena ya que ese material no absorbe el agua, sino que la deja pasar rápidamente por lo tanto no sufre un cambio de volumen y conserva su resistencia tanto en época seca como lluviosa. Es recomendable separar el terreno natural de la grava con un geotextil no tejido para que no se mezclen. Otra forma de mejoramiento es la compactación del terreno, para esto es necesario realizar pruebas de laboratorio como el Proctor Estándar o el Proctor Modificado, normalmente el modificado es un requisito en pistas de aviación ya que las cargas a las que son sometidas estas pistas son mayores a las de una carretera convencional. La compactación requiere de la prueba Proctor ya que el suelo no puede humedecerse demasiado ni sobre compactarse ya que su resistencia se verá reducida de las dos formas por lo tanto debemos llegar a un contenido de humedad y una cantidad de pasadas con la compactadora que nos dé la densidad óptima para tener un suelo fuerte de resistencia superior a la original. Otro método es el mezclar el suelo con cal o cemento, que son materiales que absorben el exceso de agua en el suelo lo que le brinda mayor rigidez y por consiguiente lo hace más apto para soportar las cargas de un pavimento o una edificación, aquí es importante conocer la dosificación de cal o cemento y la distribución de dicho material para que todo el suelo se fortalezca uniformemente. Existen otras técnicas para lograr un asentamiento rápido como los drenes verticales que consisten en secciones tubulares que se insertan dentro de un terraplén construido encima de nuestro terreno, la función de dicho terraplén es la de generar carga que funcioné como presión para ayudar a liberar el agua que se encuentra originalmente mediante los drenajes verticales (wickdrains), esta técnica puede ayudarnos a acelerar la consolidación (nombre que recibe el asentamiento en suelos débiles cuando se humedecen como lo son las arcillas y limos) para que esta se de en meses en lugar de años, sin embargo tiene la desventaja del costo. También se pueden usar otras formas de drenajes verticales como lo son las columnas de grava que a la vez que aumentan la capacidad portante disminuyen el nivel freático y contribuyen a mejorar las propiedades de resistencia y conductividad hidráulica de nuestro suelo.