Lo primero que debemos comentar al respecto de este tipo de estructuras en suelo es que no existe una normatividad vigente aplicable en Colombia, donde se especifiquen aspectos mínimos requeridos de diseño que garanticen unos parámetros constructivos estandarizados. Por lo anterior, en cada proyecto, la consecución de este tipo de obras son parte de un análisis local detallado que deberá involucrar como mínimo a los siguientes especialistas: geólogos, hidráulicos y Geotecnistas.
Las siguientes líneas son parte de la experiencia adquirida en diseño y construcción de estas obras, no hacen parte de lineamientos rigurosos y se plasman con el proposito de abrir una ventana técnica sobre los aspectos de diseño y algunos apartes constructivos en ZODMES que deben ser tomados en consideración.
Para el diseño y construcción de ZODMES (ZOnas de Depósitos de Materiales de Excavación Sobrante) se deberia tener en consideración las siguientes recomendaciones generales:
- Revisión cartográfica geológica de detalle en la cual se limiten áreas de inestabilidad antiguas que presentesn coronas de escarpes, proximidad a zonas de fallas tectónicas activas, así mismo deberán ser analizadas las laderas y verificada la estabilidad global, condiciones de reptamientos, delimitanción de zonas inestables y en genral cualquier indicio geologico que pueda suponer un problema en el largo plazo
- Obtener registros de fotografias aereas multitemporales con el proposito de verificar que las zonas de implantación no presenten cicatrices en el terreno que den indicios de antiguos deslizamientos y/o zonas blandas que puedan verse afectados-reactivados con la construcción de la ZODMES.
Una vez delimitada el área es importante que:
- El área de intervención para realizar este tipo de intervenciones deberá encontrarse libre de afloramientos de agua que puedan afectar el sustrato de apoyo por reblandecimiento en el terreno.
- La adecuación del terreno para el apoyo de esas estructuras incluye: Delimitación perimetral, Descapote y limpieza de suelo orgánico (el cual podrá ser empleado posteriormente para la revegetación de las terrazas que sean conformadas)
- Realizar diseño y construcción de filtros franceses los cuales se desarrollan en formato espina de pescado con al menos una columna central y múltiples “espinas” que logren drenar de forma adecuada el terreno de apoyo y permitan tener unas condiciones de apoyo idóneas. La descarga deberá garantizarse mediante una tubería que deberá entregar las aguas captadas en vaguada natural o en caso de que no sea posible en alguna caja colectora que permita un correcto descole sin que esto implique la saturación del terreno de apoyo en la “pata” (pie de apoyo de las terrazas) del relleno que sea conformado. Perimetralmente deberá ser realizado un filtro de captación que evite la infiltración de agua de escorrentía
- De acuerdo con la geoforma del terreno se deberán realizar las correcciones y ajustes necesarios en el terreno de apoyo que se consideren de acuerdo con el volumen y la disposición de terrazas a conformar, sin embargo, en terrenos inclinados resulta necesario y relevante la conformación de plataformas de apoyo que limiten el vertimiento de materiales en zonas de pendiente. Dicho en otras palabras, en terrenos inclinados (Pendientes superiores al 20%) es requisito implementar un terraceo previo a la disposición de material sobrante de excavación.
- Las terrazas se deberán conformar desde la base (pata del relleno) hasta la corona, no se aceptará otra forma de conformación ya que la misma podría generar inestabilidades. De ser requerido por análisis particular una estructura de contención en la “pata” del relleno, la misma deberá ser verificada con mínimo un análisis de estabilidad local (Deslizamiento, Volcamiento y Capacidad portante) así como un análisis de estabilidad global, considerando la altura y geometría total del relleno previsto.
- Las estructuras de confinamiento que generalmente se usan para conformar este tipo de rellenos consisten en estructuras de gravedad como por ejemplo: Muros en Gaviones, Muros en Concreto Ciclópeo, Muros en Roca (Enrocados), Muros en Suelo Reforzado con Geosinteticos (MSR), en cualquier caso, será necesario validar una buena profundidad de desplante con un mejoramiento en el cimiento del muro. No es recomendado que el sistema de drenaje y descarga de subdrenaje pase por debajo del nivel de cimentación de la estructura de contención. Para ello es fundamental la verificación de cotas topográficas en donde la pendiente del filtro se ajuste al requerimiento hidráulico y con base en ello determinar el nivel de desplante de la estructura.
- Si bien no existe un requerimiento normativo para la compactación de estos rellenos que son enteramente heterogéneos, lo recomendable es garantizar un número mínimo de pasadas con vibro compactador que garanticen la reducción en el volumen de vacíos que pueda presentar el suelo a disponer y con ello poder controlar que las deformaciones a ocurrir en en el ZODME serán admisibles.
- La conformación de las terrazas será función dl volumen requerido a ser dispuesto, no obstante, la experiencia a mostrado que como máximo se pueden trabajar alturas de 5m en terrazas conformadas al 2H:1V y bermas intermedias de al menos 3m. Lo anterior es una recomendación que se proyecta para ZODMES de altura de por lo menos 3 terrazas (H > 15m) en ZODMES de menor altura se puede validar la inclinación de la cara de los taludes del relleno, no obstante, estos ajustes requerirán un análisis de estabilidad particular.
- Resulta altamente recomendable realizar la materialización de mojones y puntos de control topográfico para realizar un seguimiento de los mismos y verificar durante construcción posibles movimientos que la estructura pudiese presentar, con el proposito de implementar un plan de acción preventivo y evitar cualquier fallo súbito del relleno. Estos puntos de control topográfico pueden ser implantados en la pata del relleno mediante mojones y en cada una de las bermas que se construyan.
- Todas las bermas deberán contar con una cuneta, se recomienda que las cunetas sean “flexibles” ya que estos rellenos al no tener un control de compactación pueden presentar movimientos que las cunetas en concreto no logran soportar provocando fisuras indeseables desde el punto de vista de manejo hidráulico. Las cunetas flexibles pueden ser construidas mediante sacos de suelo para garantizar la sección hidráulica y geomembrana para impermeabilización de la estructura.
- Se debe garantizar que los puntos de descole de las estructuras hidraulicas (Filtros y Cunetas), se encuentren debidamente asegurados con una descarga en puntos de vaguada natural o estructuras de conducion hidraulica como canales que limiten las posibles afectaciones del flujo sobre el terreno de apoyo del relleno al alejar el punto de entrega de las aguas captadas.
- Se recomienda que una vez se finalicen las terrazas las mismas sean protegidas contra erosión, para ello es altamente recomendable usar “hidrosiembra” o en caso de que no sea posible, emplear la capa vegetal de descapote. Lo anterior asegura una protección contra agua de escorrentía y viento que pueden provocar fenómenos erosivos.
- No se encuentra permitido la disposición de material saturado o de lodos, siendo necesario para su disposición primero un proceso de aireación y secado del material.
- Se limitará el volumen del ZODME de conformidad con la capacidad portante del terreno, en ningún caso la altura máxima del ZODME podrá superar la presión admisible del suelo para evitar hundimiento o fallas de fondo.
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Autor: MSc David Bernal, Director de Desarrollo Corporativo.
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