Mejora del terreno bajo las futuras cimentaciones de cinco naves industriales

Objetivo

En una parcela de Jaén se iban a construir cinco naves industriales de pórticos de acero, cimentadas sobre zapatas aisladas. El terreno natural no soportaba la tensión de cálculo de esas zapatas. Antes de cimentar había que mejorarlo en profundidad y comprobar después, con ensayos, que el tratamiento había funcionado.

Dificultades

• Arcillas blandas y expansivas. Bajo los rellenos aparecen arcillas muy blandas hasta 3–4 m y, por debajo, margas arcillosas de alta plasticidad hasta 6–7,6 m. La expansividad del suelo es alta.
• Agua en el terreno. El nivel freático está a unos 2,5 m, y entre las margas hay lentejones de gravas por los que circula agua: el rastro de un arroyo enterrado que todavía se ve en las ortofotos.
• Dos cargas distintas. Las zapatas de los pórticos concentran la carga; las soleras de las naves la reparten. Cada zona pedía un tratamiento diferente.
• Demostrar el efecto. No bastaba con inyectar: el resultado debía medirse comparando el terreno antes y después.

Solución

Tratamos el terreno con 299 inyecciones de lechada de cemento a presión, por tubos con válvulas cada 50 cm. Cada tubo se perforó, se selló con una lechada de vaina y se inyectó válvula a válvula. El tratamiento se adaptó a cada zona:

1. Bajo las zapatas, 94 tubos de acero N-80 de 60,3 mm hasta 6 m de profundidad, por inyección repetitiva selectiva (IRS): tres pasadas sucesivas por válvula, de 100, 75 y 50 l. El tubo de acero queda dentro como armadura del terreno tratado.
2. Bajo las soleras, 205 tubos de PVC de 63 mm hasta 4 m: 68 por IRS, en dos pasadas, y 137 por inyección global única (IGU), en una sola pasada.

La presión objetivo crecía con la profundidad, de 1,5 kg/cm² cerca de la superficie a unos 2,75 kg/cm² a 5,4 m. Cada tubo tuvo su parte de control, con presiones de apertura y de cierre, caudal y volumen. En total se inyectaron 374.216 l de lechada, frente a los 375.300 l previstos, con relación agua/cemento 1 y bentonita.

Resultado

Los mismos cinco perfiles de tomografía sísmica de refracción se midieron antes y después del tratamiento. En los perfiles investigados, la velocidad media de las ondas P aumentó entre un 58 % y un 148 %, y la de las ondas S entre un 23 % y un 184 %, sobre todo en los primeros 4–5 m. En el perfil más débil, la velocidad mínima de las ondas S pasó de 73 a 192 m/s.

Un laboratorio externo hizo además una prueba de presiones y admisión en 50 válvulas de 25 tubos bajo zapatas y la calificó como APTA.

Estas comprobaciones documentan un efecto favorable del tratamiento en las zonas y profundidades estudiadas. Son medidas de rigidez dinámica del terreno, no una prueba de carga de la cimentación.