Drenes Mecha Def

TRABAJ TRAB AJO O FIN FIN DE GRADO GRADO

Escuela Universitaria Politécnica Grado Grado Ingeniería Civil

Técnicas de Mejora del Terreno “Drenes Mecha”

Autor: D. Almudena Martínez Fernández

Director: D. Javier Senent Aparicio

Murcia, 01 de Abril 2014




TRABAJO FIN DE GRADO

Escuela Universitaria Politécnica Grado Ingeniería Civil

Técnicas de Mejora del Terreno “Drenes Mecha”




HOJA CON EL VISTO BUENO DEL TUTOR

El alumno remitirá a su tutor pdf con el TFG finalizado, una vez revisado, el tutor remitirá correo al alumno dando el Vº Bº al trabajo para que proceda a la encuadernación del mismo. Remitirá esta hoja con el Vº Bº para defensa, que el alumno insertará en este lugar.

(Técnicas de Mejoras del Terreno: Drenes Mechas)

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INDICE: 1.-MEMORIA

1.1.-Objetivo y finalidad del proyecto. 1.2.-Justificación de la necesidad del proyecto. 1.3.-Dimensión ética del proyecto. 2.-CONTENIDO DEL PROYECTO

2.1.- Tratamientos de mejora del Terreno. 2.1.1.- Identificación de los suelos de los suelos a tratar. 2.1.2.- Evaluación del tipo de problema. 2.1.3.- Elección del tipo de Tratamiento. 2.2.- Aspectos Técnicos: Drenes Mechas. 2.2.1.- Materiales: Drenes Mecha y Capa Drenante. 2.2.2.- Maquinaria. 2.2.3.- Precarga con Drenes Verticales. 2.3.- Diseño y Cálculo de la malla. 2.3.1.- Diámetro equivalente. 2.3.2.- Aspectos negativos que aumentan el tiempo de Consolidación 2.4.- Puesta en obra. Fases de Ejecución y controles. 2.5.-Control y seguimiento. 3.- REPORTAJE FOTOGRAFICO 4.- BIBLIOGRAFIA. 1


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1.-MEMORIA:

1.1.-Objetivo y finalidad del proyecto:

Se va a analizar, en este proyecto, una de las formas de acelerar la consolidación de suelos pocos permeables, mediante “drenes mecha”, técnica basada en facilitar el drenaje y la consiguiente eliminación del agua que contiene el suelo. Estas técnicas disminuyen considerablemente el tiempo de consolidación de capas blandas y saturadas aunque también aumenta notablemente el coste de la obra, en cada caso, se deberá hacer un balance “Tiempo-Coste” para encontrar un equilibrio. En cada proyecto deberá estar definido: Área a tratar, tipo de mechas, el número de mechas, disposición de la malla, profundidad de hinca, tiempos de asentamientos, profundidad prevista de asentamiento, precarga, controles y precios.

1.2.-Justificación y necesidad d el proy ecto:

El estudio de las mechas drenantes tiene una justificación y una necesidad que nace cuando se necesita mejorar el drenaje de suelos blandos y pocos permeables. Este tipo de suelo se encuentra en gran parte de la geografía de nuestra península afectando a gran cantidad de obras lineales, ferroviarias, portuarias, cimentaciones estructurales, explanaciones de aeropuertos, … etc. Hace años se trabajaba el cimiento de estos suelos con columnas de arena y tras estudios realizados en Suecia por Walter Kjellman (1905-1955), aparece el primer dren mecha, fabricado con cartón, mas tarde con la llegada de nuevos materiales como los plásticos, pvc,… etc. llegamos a las mechas actuales.

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La llegada del dren mecha hace que mejoras del terreno que antes se realizaban con gran gasto y alteración del suelo (columnas de arena) pasa a poder realizarse de manera más rápida, más económica, con maquinaria más ligera y sin alteración del suelo, con lo que se consigue una gran mejoría tanto en el aspecto económico como en el aspecto medioambiental. Este aspecto medioambiental es de gran importancia en nuestros días, donde tienen gran relevancia a las técnicas más limpias de construcción. Se verán a continuación todos los aspectos de esta técnica. 1.3.-Dimensió n ética del proy ecto:

La dimensión ética en la ingeniería, al igual que en otros campos, conlleva un comportamiento adecuado, correcto y sostenible en todo aquello que realizamos. Éste comportamiento debe aplicarse a cualquier profesión y aunque en algunas profesiones es más evidente su importancia, también en la ingeniería debe ser exaltada, ya que el resultado de nuestro trabajo repercute al final en beneficios para la sociedad. La ingeniería civil transforma el mundo en que vivimos, transforma nuestras ciudades, campos y costas, es evidente por ello que nuestra profesión tiene una gran importancia y conlleva una gran carga social y moral. Por ello el profesional de la ingeniería debe ser consciente de que cada una de sus decisiones en la ejecución de proyectos en cualquier de sus fases debe ser tomada de manera responsable y sostenible y no basarse solo en lo estrictamente económico. Bibliografía: Código ético para Ingenieros (Instituto ABET).

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2.-CONTENIDO DEL PROYECTO:

2.1.-Tratamientos de Mejora del Terreno:

Los casos más frecuentes de necesidad de mejora del terreno en cimentaciones de obras lineales (Carreteras, Vías de Ferrocarril), son los vinculados a la construcción de rellenos sobre suelos blandos. Otro tipo de cimentaciones (puentes, pasos inferiores, muros, etc.) suelen resolverse frecuentemente ,mediante cimentaciones profundas cuando afectan a suelos blandos, si bien en determinados casos pueden ser de aplicación las técnicas que se van a nombrar. Para analizar la necesidad de aplicar un procedimiento para mejorar el terreno en un caso concreto, es preciso identificar claramente el problema a resolver. Si se trata del apoyo de un terraplén sobre suelos blandos, deben calcularse la estabilidad y los asientos que corresponderían a la situación de construcción sin tratamiento. Y si estos cálculos nos dan tiempos de asentamientos inadmisibles tendremos tratar el terreno mejorando su drenaje. En ocasiones, las técnicas de mejora del terreno se utilizan para resolver situaciones patológicas. En tales casos la identificación de la necesidad del tratamiento requerirá la realización de estudios que permitan plantear claramente el problema a resolver y así determinar el tratamiento a ejecutar. 2.1.1.-Identi ficacio n del su elo a tratar:

En cimentaciones de obras de carretera, uno de los problemas más frecuentes a resolver suele ser la escasa capacidad de soporte del terreno (seguridad insuficiente frente a la rotura), o los grandes asientos esperados. A veces se trata de problemas de impermeabilización.

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El estudio de la necesidad de una mejora del terreno debe comenzar identificando claramente los terrenos a tratar. El reconocimiento geotécnica del trazado deberá haber identificado la presencia de suelos blandos y la posible necesidad de un tratamiento del terreno. Una vez identificado el problema, deberá programarse un reconocimiento geotécnico especifico para caracterizar el terreno con mayor detalle. El reconocimiento geotécnico de suelos blandos debe realizarse mediante sondeos donde se identifique el tipo de suelo, profundidad, permeabilidad, resistencia, o cualquier otro aspecto necesario para nuestros cálculos, y con la intensidad descritos en la tabla que adjuntamos ( Tabla 3.6 de la Guía de Cimentaciones en Obras de Carreteras).

Los terrenos a tratar deberán quedar claramente delimitados tanto en profundidad como en su extensión en planta. El número de puntos de reconocimiento, para suelos blandos, se establecerá según la siguiente tabla: Nº de Perfiles Transversales al Eje de la Obra. 1 Perfil por Depósitos de suelos blandos

Nº de Punto s por Perfiles

B<30

ESQUEMA

B>30

cada 50m de longitud o fracción, según eje del

3

2 unid

unid

tratamiento.

TABLA 1: Nº Puntos de Reconocimientos en Situaciones Normales.

(Tabla 3.6 “Guía de Cimentaciones en Obras de Carreteras”)

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Al menos tres de esos “ puntos de reconocimientos” serán explorados mediante sondeos y toma de muestras del terreno. Los otros puntos pueden reconocerse mediante penetrómetros continuos (estáticos preferentemente). En los sondeos se deben tomar muestras suficientes para identificar el terreno (tipos de suelo atravesados, ensayos granulométricos y limites de Atterberg, etc.) y poder levantar perfiles longitudinales y transversales que identifiquen claramente los diferentes tipos de terreno, y las propiedades índice correspondientes. La situación del nivel freático, en los casos de suelos blandos, resulta de especial importancia. Los sondeos de reconocimiento deben equiparse para poder medir el nivel piezométrico correspondiente y su evolución en el tiempo. Una vez conocida la configuración del terreno en la zona de estudio, debe procederse a caracterizar geotécnicamente cada una de las formaciones existentes. Esta caracterización se hará normalmente mediante ensayos «in situ», y/o mediante ensayos de laboratorio efectuados sobre muestras inalteradas. Para ello puede ser conveniente realizar algún sondeo adicional, una vez que se haya definido claramente y se hayan identificado cada uno de los tipos de suelo cuyas características intervienen en el proyecto de mejora. En general, en el caso de suelos blandos, interesa conocer los siguientes aspectos: • Resistencia al corte sin drenaje. • Resistencia al corte en condiciones drenadas. (Ensayo Triaxial) • Deformabilidad y permeabilidad. (Edómetros) • Resulta de especial importancia determinar la densidad seca y la humedad natural de todas las muestras que se ensayen. La caracterización geotécnica de cada una de las formaciones existentes, unida a la identificación realizada previamente, debe permitir la configuración de un «modelo» del terreno, que sirva para el cálculo posterior de cada una de las alternativas del tratamiento posibles.

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2.1.2. Evaluación del Problema.

Para poner de manifiesto la necesidad y adecuación de la mejora en su caso, debe analizarse la solución de construcción de la obra en cuestión en el caso de no tratar el terreno. En el caso de construcción de rellenos (terraplenes) sobre suelos blandos, deben evaluarse, para la hipótesis de no tratar el terreno, al menos los siguientes aspectos: • Seguridad del terraplén frente al deslizamiento. • Asientos esperados durante la construcción. • Asientos postconstructivos y estimación de su evolución temporal. Para otro tipo de problemas, de modo similar, debe evaluarse la seguridad frente a los distintos estados límite últimos correspondientes y los movimientos y/o deformaciones relativas a los distintos estados límite de utilización. Estos cálculos y evaluaciones deberán permitir la determinación de la necesidad en su caso de la mejora. 2.1.3. Elección del Tipo de Tratamiento.

Una vez identificada la necesidad de tratar el terreno para conseguir la mejora de algún aspecto, debe elegirse el procedimiento más adecuado de entre los existentes. Los aspectos que han de considerarse son: • Tipo de problema que se pretende resolver. • Tipo de terreno. • Condiciones de la obra (plazo y precio) Las técnicas de tratamiento del terreno que se utilizan con mayor frecuencia, y su campo de aplicación más adecuado a priori, se resumen en la tabla.: 7

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Terreno

Mejor a de

Técnica o Tratamiento

Resi Granular

Cohesivo

sten cia

Defo rma

Permea

bilid

bilidad

Profundidad efic az del tratamiento

ad

Cualquier suelo Sustitución del terreno

problemático (Suelos blandos, arcillas

Moderada SI

SI

SI

expansivas, suelos

(normalmente menos de 3m)

colapsables.) Compactación

Cualquier terreno no

con rodillo

saturado

Precargas Mechas drenantes Vibración profunda Compactación dinámica

Inyecciones

SI

SI

NO

SI

SI

SI

SI

NO

NO

SI

NO

NO

SI

SI

Si

Vibro

Vibro

SI

SI

NO

flotación

sustitución SI

SI

NO

Algo

Algo

SI

Algo

SI

SI

SI

SI

SI

Cualquier tipo Impregna

No

ción

aplicable

Hidrofracturacion: Cualquier terreno Desplazamiento: Cualquier terreno

Solo con Jet-grouting

Cualquier tipo

SI

SI

columnas secantes

Columnas de

Cualquier tipo de suelo

grava

blando

Columnas de suelo cemento Claveteado o cosido del terreno

Cualquier tipo de suelo blando Suelos de consistencia media o superior

SI

SI

SI

SI

SI

NO

SI

SI

NO

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Pequeña (normalmente a 1m) Hasta varias decenas de metros. Hasta varias decenas de metros Normalmente hasta 15m de profundidad

Hasta más de 100 m

Normalmente menos de 20 m Normalmente menos de 20 m Normalmente menos de 20 m Normalmente menos de 10 m


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TABLA 2: Técnicas de Tratamiento del Terreno más frecuentes.

(Tabla 7.1. “Guía de Cimentaciones en Obras de Carreteras”) Como vemos en la tabla, en los casos de suelos cohesivos a los que mejorar la permeabilidad, se recomienda la técnica de Mechas Drenantes, como tratamiento a efectuar. 2.2. Aspecto s Técnic os : Mechas Drenantes.

El procedimiento de mejora de la permeabilidad del terreno mediante mechas drenantes consiste en eliminar el agua del subsuelo lo antes posible, por medio de la colocación de éstas hasta una profundidad a la que los estudios geotécnicos recomienden para conseguir la eliminación del agua, al mismo tiempo hay que colocar una capa drenante con geotextiles en la base del terraplén, para drenaje de los volúmenes de agua extraídos.

Figura 1: Esquema de funcionamiento de Mechas Drenantes.

El sistema de drenes verticales es un método que se lleva usando desde los años treinta con el fin de acelerar la consolidación de capas de suelo poco permeables, frecuentemente arcillas.

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Este sistema empezó consistiendo en columnas de arena, de 15cm de radio aproximadamente (dren de arena),después en los años treinta se inventara el primer dren, fabricado con cartón, para después sobre los años cincuenta con la llegada de nuevos materiales (plásticos y pvc) empezar a usarse los drenes prefabricados con material fibroso (dren sintético). En la actualidad los drenes que se usan son únicamente los prefabricados ya que resultan mucho más económicos, fáciles y rápidos de instalar que las columnas de arena, además la puesta en obra es mucho más limpia y el suelo no sufre apenas alteraciones. El dren prefabricado frente al inicial dren de arena, nos asegura: Menor coste.





Menor tiempo de ejecución.



Mayor capacidad de descarga de agua.



Instalación más rápida y limpia.



Equipos y maquinaria ligera y sencilla.



Proceso mecanizado, supervisión elemental.



Continuidad del dren asegurado.



Calidad constante y garantizada.

Limpieza del emplazamiento.





Alteración del terreno mínima.



Materiales y Equipos ligeros.



Transporte y acopio de los materiales insignificantes.



Se puede instalar bajo agua y con una orientación no vertical.

Al instalar los drenes, estamos dotando al terreno de vías de salida para el agua artificiales que proporcionan un drenaje fácil y bidireccional. Aparecen trayectorias cortas en dirección horizontal que no existen antes y que aumentan la velocidad de drenaje del agua en ambos sentidos.

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Con esta mejora del suelo junto a la precarga del peso del terraplén conseguimos alcanzar los grados de consolidación deseados en tiempos mucho más reducidos que los que hubiéramos necesitado sin la utilización de las mechas drenantes.

Figura 2: Recorrido de drenaje largo y lento

Figura 3: Recorrido de drenaje corto, aumento de la velocidad. 11


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2.2.1. Material es: DREN MECHA:

Walter Kjellman (1905-1955), un alumno de Terzaghi en Viena, nombrado jefe de Departamento de Geotecnia de la Autoridad de Carreteras de Suecia en 1936, la cual pasaría a ser el Instituto Sueco de Geotecnia en 1944, fue el inventor del primer dren de mecha absorbente, también conocido como mecha de cartón o mecha Kjellman, un dren de 100 mm de ancho hecho con cartón. También desarrollo una cosedora de drenajes para su instalación continua.

Figura 4: Walter Kjellman (1905-1955)

Figura 5: Torre de instalación y cosedora de drenes 12


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El dren de mecha , en la actualidad, está compuesta por un núcleo flexible de polipropileno de alta calidad,

rodeada de un filtro sólido y duradero

(geotextil). Es un elemento longitudinal flexible que se dispone en profundidad en el interior del terreno, mediante hinca, creando una vía preferente de evacuación del agua.

Figura 6: Sección transversal de distintas mechas drenantes.

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A medida que se carga el terraplén sobre la zona tratada con la colocación de mechas, por supresión, el agua entra a través del geotextil dentro de dicha mecha (drenaje horizontal o radial) y por capilaridad sube hasta una capa filtrante situada en la base del terraplén (drenaje vertical), la cual está colocada entra dos capas de geotextil para que la misma no se colmate por contaminación con otros materiales. Los drenes prefabricados están constituidos, como hemos comentado, por un núcleo flexible de polipropileno de alta calidad, adaptado con diferentes formas para favorecer el drenaje del agua y aguantar las deformaciones durante el proceso de asentamiento de la capa. Los canales internos es por donde recorre el fluido la totalidad de la longitud de la mecha. Este núcleo esta rodeado por un filtro sólido y duradero (geotextil) que combina un alto grado de permeabilidad de agua con una excelente barrera de suelo infranqueable. En el mercado existen varias tipos de drenes como pueden ser: Geodrain (Fabricado Suecia), MebraDrain (Fabricado en Holanda), , Alidrain (Fabricado en Canadá), Colbond CX-1000 (Fabricado en Holanda) , Castle Drain board (Fabricado en Japón) , Sol Compact (Fabricado en Francia) , el núcleo toma distintas formas según el fabricante.

Figura 7: Tipos de geodrenes planares.

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Figura 8: Sección - Alma Mecha Cartón

Figura 9: Sección – Alma drenes mecha prefabricadas.

El dren deberá además aguantar los esfuerzos a los que se le someterán en el proceso de hincado y a los esfuerzos de deformación que sufrirá en el asentamiento de la capa. 15


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Principales funciones del geotextil o funda exterior: 

Debe permitir el paso del agua del suelo al dren, pero evitar que penetren partículas del suelo al interior del Dren.



No obstaculizar el flujo del drenaje interno hacia el exterior.



Evitar el cierre de las vías de flujo de drenaje interno bajo la presión lateral del suelo.

Principales funciones del núcleo: 

Proporcionar trayectorias de flujo internos a los largo del drenaje.



Proporcionar estructura de apoyo al geotextil exterior.





Mantener la configuración de drenaje y de la forma del dren. Proporcionar resistencia al alargamiento longitudinal así como al pandeo por los acortamientos de los asientos del terreno.

Adjuntamos fichas técnicas de mechas como ejemplo:

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Figura 10: Tabla de las distintas Mechas que existen en el mercado.

La empresa Cofra, coloca estos cuatro tipos de de Mecha Mebradrain (Fabricación Holandesa).

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Figura 11:Ficha Técnica de la mecha marca SOLPAC C 533

(Fabricación Francesa).

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Figura 12: Ficha Técnica de la mecha marca SOLPAC C 533

(Fabricación Francesa).

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CAPA DRENANTE: Esta capa estará compuesta por materiales drenantes

(grava o similar) cuyas características cumplan lo exigido en el artículo 421 del PG-3. Esta capa recogerá el agua procedente de las mechas y la conducirá por gravedad hacia el exterior de la explanada donde será conducida por drenes o canales horizontales. Se deberá proteger toda la capa con un geotextil (superior a inferiormente) que evitara que esta capa se contamine con materiales procedentes del terraplén de precarga. Este geotextil deberá cumplir las especificaciones del artículo 422 del PG-3.

Figura 13: Esquema del flujo del agua.

Durante los últimos años se está extendiendo la utilización de materiales geocompuestos con función drenante en sustitución de la tradicional capa drenante que suele usarse para la evacuación del agua extraída durante el proceso de consolidación. Estos materiales están formados por un cuerpo resistente con forma de huevera que permite el desalojo del agua, y un geotextil a modo de filtro para evitar la colmatación de los canales. Estos materiales deben ser dimensionados de forma específica para cada obra y nos ahorrara costes. 20


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Fotografía 1: Obra Muelle Prat-Colocación de capa drenante

Fotografía 2:Obra Ave Madrid- Colocación de Geocompuestos

Fotografía 3:Obra Peaje de Miranda de Ebro - Colocación de geocompuestos 21


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2.2.2. Maquinaria:

Para la colocación de la capa drenante se emplearan los equipos habituales de movimiento de tierras. Los equipos para la hinca de drenes son, por lo general, grúas o tractores con martinetes guiados que golpean la cabeza de una lanza de hinca, sujetándose la mecha en su extremo inferior mediante una placa o elemento de arrastre que queda perdido en el terreno. En los casos en los que el terreno sea muy plástico podrá ser necesario utilizar vibradores para la hinca. Cuando el terreno lo permite, la hinca se puede hacer incluso por simple presión. En ocasiones se emplean guías múltiples que permiten mayor rendimiento con una sola grúa.

.

Figura 14: Colección de Maquinaria Grupo Geocisa.

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2.2.3 Precarga con drenes mecha:

Una vez que se ha realizado la totalidad de la zona de mechas y construido la capa drenante, se ejecutara el terraplén que actuara como precarga. En suelos blandos, la carga inicial es la que proporciona el asentamiento más importante, normalmente del orden de unas cinco o diez veces más que cuando se realiza una carga posterior. Es en esta fase inicial cuando actúan las mechas fundamentalmente, eliminando el agua durante la consolidación primaria del suelo, aunque las mechas aceleran la fase primera de consolidación, éstas puede durar varios meses incluso rebasar el año, por tanto será primordial preveer con suficiente antelación las zonas a tratar con respecto a la construcción del proyecto total. Según los estudios de estabilidad del suelo, podremos aplicar la precarga total o en caso desfavorable tendremos que hacer la precarga en distintas fases, dando lugar a un aumento de la consolidación y de la resistencia del suelo gradual y escalonada, pudiendo alargar el tiempo total del tratamiento. El tiempo total del tratamiento podremos adaptarlo a nuestras necesidades aumentando o disminuyendo la distancia entre los ejes de los drenes. El estudio de esta precarga deberá incluir: 

Geometría y valor de la precarga.



Estabilidad de la propia precarga



Evolución de asientos y de presiones intersticiales.



Comportamiento a largo plazo.



Sistema de inspección, control y aceptación.

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2.3.- Diseño y Cálcul o de l as mallas:

La “Guía de Cimentaciones de Carreteras del Ministerio de Fomento” nos proporciona un prediseño inicial, de manera que las mechas atravesaran completamente el terreno blando a consolidar, y quedaran a tresbolillo, con separaciones entre ellas del orden de magnitud que se indica en la siguiente tabla:

TIPO DE SUELO

SEPARACION INICIAL RECOMENDADA (m)

Arcilloso de alta plasticidad

1.00m

Arcillosos de baja plasticidad, o limos

1.50m

Formaciones arcillosas con intercalaciones horizontales de suelos

2.00m

permeables (limos o arenas)

TABLA 3: Separación inicial recomendada para la malla de mechas.

Cuando se conozca con precisión suficiente el coeficiente de consolidación del terreno en sentido horizontal (radial), o cuando mediante pruebas o ensayos “in situ”, experiencias previas u otras causas, se conozca con precisión razonable dicho coeficiente, se podrán realizar cálculos de tiempos de consolidación específicos, que pueden justificar otra disposición del drenaje artificial.

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Cuando sea de interés realizar dichos cálculos, se admite que el grado de consolidación alcanzado se estime mediante la expresión:

Ecu. A : Consolidación total (Carrillo, 1942)

Donde: U = Grado de consolidación total obtenido Uv = Grado de consolidación teórico sin existencia de las mecha drenantes.

Se puede estimar mediante la teoría de la consolidación de Terzaghi-Fröhlich. Ur = Grado de consolidación radial inducido por las mechas drenantes.

Este último término se puede estimar mediante la expresión:

Ecu. B.: Consolidación para el flujo radial (Barron, 1948)

Donde: Ch = Coeficiente de consolidación horizontal, que puede obtenerse a partir de

ensayos de disipación efectuados durante penetraciones estáticas con piezocono. D = Separación efectiva entre drenes. A estos efectos se puede suponer que,

D, es el diámetro del circulo que encierra la misma área que la asignada a cada dren. t = Tiempo de espera necesario para alcanzar la consolidación Ur.

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µ = Coeficiente adimensional dado por la expresión:

Ecu. C: Ecuación adimensional f(D/d) dw = Diámetro equivalente del dren. En la mayoría de los drenes comerciales

se puede suponer dw=10cm, si bien dicha información deberá suministrarla el fabricante. A la vista de la consolidación obtenida para cada tiempo de espera, para unas características dadas de las mechas drenantes, podrá acelerarse en su caso la consolidación, disminuyendo la separación entre drenes, D. Teoría de la consolidación de Terzaghi-Fröhlich: Cálculo de Uv: El tiempo de consolidación de un estrato de suelo impermeable saturado puede estimarse en primera aproximación mediante la teoría de la consolidación unidimensional de Terzaghi-Fröhlich, aplicable a problemas, en suelos sin deformación lateral. Esta teoría supone que el estrato de arcilla esta drenado al menos por una superficie plana. Para aplicar esta teoría es preciso definir el grado de consolidación medio Uv, que mide de forma adimensional y en términos de asiento, el avance del proceso de asentamiento.

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La definición matemática del grado de consolidación medio Uv es la siguiente, de ahora en adelante U:

Ecu. D: Grado de Consolidación en el punto medio del estrato.

Donde: U = Grado de consolidación medio vertical. Sf = Asiento al final de la consolidación. So =Asiento instantáneo. En problemas de consolidación claramente

unidimensional, So=0. S = Asiento cuando el grado de consolidación medio es U.

El tiempo que tarda en alcanzarse el grado de consolidación medio U viene dado por la expresión:

Ecu. E: Tiempo para U en el punto medio del estrato.

Donde: t = Tiempo que tarda en alcanzar el grado de consolidación U. Hc = Distancia máxima de un punto del estrato al plano de drenaje más

próximo. En estratos drenados por una sola cara, Hc coincide con el espesor del estrato. En estratos con varios planos de drenaje intercalados, se deben considerar varios estratos independientes o utilizar como valor de Hc la mitad de la separación máxima entre dos planos de drenaje consecutivos.

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Cv = Coeficiente de consolidación. Es una característica de la arcilla

relacionada con su modulo edométrico, Em , y su permeabilidad k mediante la relación siguiente:

Ecu. F: Coeficiente consolidación vertical

Siendo үw el peso especifico del agua. Tv = Factor adimensional. La función Tv=f(U) puede aproximarse mediante las

expresiones siguientes:

Ecu. G: Fórmulas de Tv en función del Grado de Consolidación.

O bien recogerse de la tabla siguiente:

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TABLA 4: Valores de Tv en función del Grado de Consolidación

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Estas ecuaciones corresponden a la curva teórica de consolidación con la dirección de drenaje vertical:

TABLA 5: Valores de Tv en función del Grado de Consolidación

La primera ecuación corresponde a la primera parte de la curva, que se aproxima más a una parábola, se observa que la velocidad a la que se produce la consolidación es mayor al principio del proceso, reduciéndose con el tiempo.

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Aunque la teória de la consolidación por drenaje vertical (Terzaghi-Fröhlich) se estudie por separado de la consolidación por drenaje horizontal (Barron 1948). , en realidad estas ocurren al mismo tiempo. DRENAJE SOLO VERTICAL:

Figura 15: Esquema drenaje vertical - Ley Therzagui

DRENAJE SOLO RADIAL

Figura 16: Esquema drenaje radial - Ley Barron 31


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COMBINACION DE LOS DOS DRENAJES

Figura 17: Combinación drenaje real – Ley Carrillo, 1942.

En la siguiente grafica se hace un comparativo del grado de consolidación medio en el tiempo de ambos flujos y se representa el flujo radial (Ecu. B) para distintas separaciones de mechas.

Figura 18: Representación Consolidación por drenaje vertical y radial 32


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Siendo n la relación entre la separación entre mechas y el diámetro equivalente de la mecha, concepto que veremos a continuación: n=D/dw En la grafica se observa que la consolidación radial consolida el suelo a mayor velocidad que el flujo vertical, es por tanto la dirección de drenaje mas importante en el proceso de consolidación. Algunos autores incluso recomiendan el cálculo de los asientos solo teniendo en cuenta el drenaje radial , despreciando el drenaje vertical y de esa manera adoptan un cálculo conservador del lado de la seguridad. También se observa cómo influye la separación de drenes de manera directa en el tiempo de consolidación, a menor distancia entre mechas, menos tiempo tarda en alcanzar la consolidación deseada.

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2.3.1.- Diámetro Equivalente:

Para calcular el parámetro D, separación efectiva entre drenes, igualaremos las áreas resultantes de las siguientes figuras geométricas:

Figura 19: Relación según la disposición (Triangular o Cuadrada) entre S

(Separación mechas) y D (zona de influencia mecha) 34


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El primer caso, disposición de la malla en forma cuadrada, el diámetro equivalente se calcula igualando el área cuadrada de lado S con la circunferencia de diámetro D. Π * D2 / 4 = S2 ; entonces D = 1.13 S

En el segundo caso, malla en forma triangular, que suele ser el más utilizado ya que la figura del hexágono se asemeja más al círculo, excepto en casos donde la geometría del terreno se adapte mejor a la otra malla, nos quedara una equivalencia tal que: D2 = (2 V3 / π) * S2 entonces D = 1.05 S

El siguiente esquema describe una disposición de malla en forma triangular, y su disposición en el terreno.

Figura 20: Esquema de malla triangular en sección y planta.

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En la teoría es aceptado que los drenes son de forma circular (recordad que la mayoría de las teorías de esta técnica nacen con los drenes de arena, cuya forma es circular) sin embargo los drenes prefabricados son de forma rectangular, se tendrá que obtener en cada caso el diámetro equivalente, dato que normalmente proporciona el fabricante. Quedando la ecuación del diámetro equivalente del dren: Deq = 2 (b+t)) / π Este dato normalmente viene en la ficha técnica del fabricante.

Esquema ilustrativo del diámetro equivalente de la tira mecha:

Ecu. H: Equivalencia entre Drenes Cilíndricos y en Tira. Hansbo (1979)

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2.3.2.- Aspectos negativo s que aumentan el ti empo de conso lidació n.

Los aspectos negativos que disminuyen el caudal de drenaje de la malla y por tanto retrasan el tiempo teórico de consolidación son tres, todos ellos detectados y estudiados de forma empírica. 1.-Diámetro equivalente: Para el cálculo de este parámetro se iguala el área

del dren rectangular al área de un dren circular, sin tener en cuenta que las líneas de flujo que llegan al círculo son completamente diferentes a las de un dren de sección rectangular. En las bandas de dren el flujo se concentra en las esquinas y por lo tanto al dividir la periferia por un factor π, no se obtiene un diámetro equivalente. M.S.Atkinson, 1980, propone que el valor anterior se afecte por el factor π/4. Quedando la ecuación:

deq = (2(b+a) / π) * π/4 = (b+a) / 2

Gráficamente:

Ecu. I: Equivalencia entre Drenes Cilíndricos y en Tira. M.S.Atkinson, 1980

El factor de separación entre drenes queda definido por la ecuación C: Fn = ln (D/dw) – (3/4)

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2.-Efecto de la alteración del s uelo:

Su magnitud depende del procedimiento de construcción empleado, en general, se distinguen dos técnicas de construcción: a) Las que sustituyen el volumen de suelo excavado (perforación previa) por el volumen del dren. b) Los que desplazan el suelo dentro de la misma masa del suelo (hincado) para generar el espació que ocupará el dren. En el primer caso, el esfuerzo cortante que se produce en las paredes de la perforación tiende a ser poco importante porque la broca de perforación ataca directamente el suelo del fondo de la excavación y no el de las paredes. Para la segunda técnica, el sentido común indica que el suelo es comprimido y desplazado hacia los lados para lograr introducir el dren. Cuando el suelo es comprimido, se generan esfuerzos normales que disminuyen el volumen de los huecos del suelo y por lo tanto su permeabilidad; en la etapa de desplazamiento lateral se reproduce en cierta forma el empuje pasivo de Rankine, en donde los esfuerzos horizontales aumentan mayormente que los esfuerzos verticales y por lo tanto se genera un esfuerzo cortante que produce cambios de forma en la estructura de las paredes del suelo, dismi nuyendo su permeabili dad .

Un efecto adicional es el producido por el efecto de arrastre que produce la fricción de contacto entre el suelo y el equipo de hincado haciendo que estratos de suelos finos sean impregnados sobre lentes de suelos granulares. A este efecto, donde se modifican las características mecánicas del suelo circundante de un dren, se le denomina “ remoldeo” y este factor retarda el flujo del agua hacia el dren y como consecuencia la consolidación.

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La zona remodelada se estudia matemáticamente suponiendo que se extiende a una distancia constante r s>r w medida a partir del centro del dren y que de r w a r s la permeabilidad k s es menor que la permeabilidad k H del suelo sin alterar. Los parámetros s =rs/rw y kH/ks, afectan las ecuaciones solución para drenaje radial, quedando la presión de poro en función de r y del tiempo (Barron, 1948; Richart,1959). Pero la zona remodelada de ancho y permeabilidad uniformes representa poco más que una pretensión matemática. De hecho se debe esperar que la reducción de permeabilidad sea máxima cerca del dren y disminuya con la distancia a partir de él; además la determinación de s y de kH/ks, mediante mediciones de campo o de laboratorio representa muchos problemas. En la práctica, el valor del factor debe depender del método de colocación, el tipo de suelo, la probabilidad de que las partículas finas emigren de la zona alterada al dren, el tipo de dren escogido. El factor de remoldeo queda definido:

Fs = (Kh/Ks – 1) ln (s)

Ecu. J: Factor de remoldeo en función del radio y de la permeabilidad

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3.- Resistencia del Dren:

El dren no solo debe recoger el agua que viene del suelo en consolidación sino también conducirla a la superficie. Para que el agua fluya hacia arriba en el dren, debe haber una carga diferencial del fondo a la parte superior; es decir, la carga h debe ser máxima en el fondo y cero en la parte superior. Por otro lado, γw*h actúa como contrapresión del exceso de presión de poro u que saca el agua del suelo, y así retarda la consolidación. Si la relación γw*h /u es pequeña, (por ejemplo, del orden de 0.02), su efecto es insignificante, pero si es mayor (por ejemplo, 0.2 o más), cabe suponer que será lento el proceso de consolidación. La relación de presión del agua en el fondo del dren al exceso de presión promedio del agua en los poros del suelo a la misma elevación se llama resistencia relativa del dren (RDR). Su valor depende de las características

geométricas del dren (longitud y radio de influencia), de la capacidad de descarga del dren y del proceso de consolidación (el que a su vez depende de las propiedades mecánicas del estrato de suelo en análisis y de la magnitud de la carga colocada en superficie. La ecuación matemática para calcular el factor de reducción producido por la resistencia viene dado: Fr = π z ( L – z) * (kh / qw) Ecu. K: Factor de resistencia relativa del Dren (RDR)

Esta ecuación varia si la capa tiene dos direcciones de drenaje o solo una, lo vemos en los siguientes gráficos:

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Si la capa drena en dos direcciones L = Hd :

Figura 21: Esquema del factor resistencia con dos direcciones de drenaje.

Si la capa drena en una dirección L = 2Hd:

Figura 22: Esquema del factor resistencia con una dirección de drenaje.

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Al sumar estos tres factores:

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F (n) = Fn +Fs + Fr

Se obtiene con esta ecuación la suma de las alteraciones que sustituyendo cada termino nos queda:

Ecu. L: Suma de los tres factores de disminución del drenaje.

Donde: Kh = Permeabilidad horizontal del suelo. Ks = Permeabilidad de la zona remodelada. S = rs / rw Z = Profundidad de la superficie superior del estrato compresible L = Longitud del dren. qw = Capacidad de descarga del dren, para un gradiente hidráulico igual a 1.

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Figura 22a: Esquema de los diámetros equivalentes según las zonas con

distinta permeabilidad. En la grafica se ve la diferencia entre lo que matemáticamente hacemos y lo que pasa realmente en el suelo. Para el cálculo de todas estas alteraciones, se deberá conocer muy bien la forma de ejecución del dren, el diseño de éste respecto a la resistencia al drenaje, si hay errores en la ejecución in situ, si toda la capa es homogénea… con lo que todos estos ajustes se quedan en manos de la experiencia para cada tipo de dren y de puesta en obra de las empresas. Siendo siempre un estudio continuo de campo.

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2.4.- Puesta en Obr a. Plataforma de Trabajo:

Para la ejecución de los drenes mechas, primero se deberá preparar el terreno para formar la plataforma de trabajo donde se colocaran los drenes y posteriormente servirá como superficie donde se garantizara la evacuación del agua que sale de estos drenes. Previo desbroce de la capa de tierra vegetal y arbolado, se ejecutara la plataforma que, normalmente, está constituida por una capa de material granular drenante, de espesor no menor a 0.5m Esta capa además aportara al terreno de una primera precarga. Puede ser necesario la colocación de un geotextil entre el terreno natural y la capa drenante, para asegurar la estabilidad de esta ultima o para garantizar sus propiedades drenantes durante el tiempo necesario. No obstante esto dificulta la posterior ejecución de los drenes. Una vez hincados los drenes, se colocara sobre esta capa drenante una lamina de geotextil

para evitar la contaminación por el material de relleno del

terraplén. Esta capa drenante debe contar con un sistema de desagüe amplio y de fácil evacuación, a ser posible por gravedad, dándole pendiente hacia el exterior. Sobre esta plataforma de trabajo se distribuye la red de puntos donde deben ir alojados los drenes. Es necesario disponer de un frente de trabajo importante, ya que con los equipos modernos se consiguen rendimientos muy elevados.

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Replanteo d e drenes:

Los drenes prefabricados se introducen en el terreno con equipos especiales, accionados por medios hidráulicos o vibratorios. Las profundidades más corrientes de consolidación de suelos cohesivos con precarga y acelerada con drenes suele ser de hasta 20 metros. Aunque se han llegado a alcanzar 30 metros. El dren se aloja dentro de un perfil metálico, o mandril, para evitar su contacto con el terreno durante la hinca. Normalmente se utiliza un mandril de sección romboidal ,la penetración del dren protegido del perfil metálico nos proporciona una mejor relación entre la alteración mínima posible del terreno durante la hinca, además le proporciona la rigidez necesaria para garantizar la continuidad en toda su profundidad:

Figura 23: Sección transversal del equipo de hinca del Dren, donde se aprecia

como el mandril metálico rodea completamente al dren.

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Figura 24: Esquema de colocación del rollo de dren.

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El extremo inferior del mandril se cierra con una chapa metálica o de plástico que evita la penetración del terreno en el mandril durante su hinca y sirve como anclaje del dren en el terreno durante la extracción del mandril. Sobre la plataforma de trabajo se distribuye la red de puntos donde deberán hincarse los drenes. Se adoptara un sistema lógico de designación de los drenes mecha que permita identificarlos en los planos y en la obra. La identificación en la obra se realizara mediante marcas o señales permanentes, de forma que se correspondan con el eje de su respectivo dren. Con frecuencia y para mejorare el ritmo de la hinca de drenes, se utiliza como referencia de replanteo, la propia placa o elemento de punta perdido que posteriormente se va a emplear en la hinca del dren. Hinca de los drenes:

El proceso de hinca es rápido y sencillo y consiste básicamente en las siguientes operaciones: 

Emplazamiento de la máquina de hinca en cada punto.



Comprobación de existencia de mecha en la bobina o colocación de una nueva.



Fijación del elemento perdido de hinca en el pie del dren.



Hinca del dren por golpeo, vibración o simple empuje, hasta la profundidad especificada o hasta rechazo.



Izado del dispositivo de hinca y corte de la mecha, a unos 15 cm sobre la plataforma drenante de trabajo.

La profundidad alcanzada deberá coincidir sensiblemente con la prevista. En caso contrario, es decir, cuando esta profundidad resulte inalcanzable por obtenerse antes el rechazo, provocara un estudio de la zona y la sustitución por una nueva mecha.

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Para el control del proceso se confeccionará un parte de hinca de drenes en el que, al menos, figurarán para cada dren los siguientes datos: 

Su situación o posición en la obra.



Su número de identificación y longitud prevista.



Características del sistema de hinca.



Longitud real hincada en el terreno.



Anomalías detectadas, en su caso.

En algunos casos nos encontraremos con una primera capa de gran consistencia donde la hinca del dren no es posible. En estos casos antes de hincar la mecha será necesario realizar pre-agujeros para permitir la ejecución posterior de los drenes a través de los agujeros abiertos.

Fotografía 4: Maquinaria para realizar pre-agujeros antes de la hinca del dren. 48


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Capa dr enante y precarga:

Al terminar la hinca de los drenes, se coloca una lamina de geotextil para evitar la contaminación por el material de relleno del terraplén. Esta capa drenante debe contar con un sistema de desagüe amplio y de fácil evacuación, a ser posible por gravedad, dándole pendiente hacia el exterior. A continuación se colocara el material a usar como relleno para el terraplén que actuara como precarga. Dependiendo de la resistencia al corte del estrato, esta fase puede que se ejecute escalonadamente o de una sola vez. En los casos que el suelo no tenga la resistencia necesaria, tendremos que tener bien definidos las fases de carga y asentamiento, de manera que al ir consiguiendo los asentamientos previstos en cada fase y por consiguiente la consolidación y resistencia, volveremos a colocar una nueva carga para continuar el proceso de consolidación hasta culminar con la precarga definitiva. 2.5.-Control y seguimiento:

Según la “Guía técnica de cimentaciones”, la relación de aspectos que se deben controlar durante la ejecución de los tratamientos del terreno será: EJECUCIÓN DE LAS MECHAS: 

Longitud hincada y espaciamientos.



Longitud externa de las mechas.



Espesor de la capa drenante.



Granulometría de la capa drenante.

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EJECUCION DE LA CAPA DE PRECARGA: 

Extensión en planta y altura de la precarga.



Densidad aparente de los materiales de precarga.



Fecha de colocación y retirada de las precargas.



Asientos de la superficie del terreno (placas de asiento)



Presiones intersticiales del terreno.



Posibles agrietamientos u otros síntomas de inestabilidad en la superficie externa de las precargas.

Además de las placas de cargas para la medición de asientos, existen también las líneas continuas de asiento. Las líneas continuas de asientos, permiten obtener de forma rápida la curva tiempo-asiento a partir de la cual podemos decidir el comienzo de la siguiente fase constructiva. La gran diferencia con las placas de cargas es que en vez de puntos aislados, utilizan líneas continuas, obteniendo perfiles continuos de deformaciones. Las líneas continuas de control de asientos proporcionan mayor información que las placas ya que nos permiten la deformada en una sección y por lo tanto las curvas de tiempo-asentamiento en un mayor número de puntos. Esto nos proporciona un control más exacto de la evolución de los asientos. Este sistema permite no solo conocer la evolución de los asientos, además podremos saber el “material extra” colocado en la construcción de los terraplenas.

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Adjuntamos esquemas:

Figura 25: Esquema de colocación de una Líneas continuas de asiento.

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3.- REPORTAJE FOTOGRAFICO:

Fotografía 5: Acopio de rollos de mecha tipo Solpac C533, Obra del Tranvía,

Tramo San Fernando-Chiclana.

Fotografía 6: Comprobación de medida exterior de mecha drenante, Obra del

Tranvía, Tramo San Fernando-Chiclana.

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Fotografía 7: Hinca de mechas en forma triangular sobre capa de Grava, Obra

del Tranvía, Tramo San Fernando-Chiclana.

Fotografía 8: Extendido de capa de terraplén sobre geotextil, Obra del Tranvía,

Tramo San Fernando-Chiclana.

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Fotografía 9: Trabajos sobre terrenos saturados con nivel freático en la

superficie. Se observa poste metálico para las lecturas de asentamiento de la placa. Obra del Tranvía, Tramo San Fernando-Chiclana.

Fotografía 10: Detalle de composición a tres bolillos. Obra del Tranvía, Tramo

San Fernando-Chiclana

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Distintos equipos para la hinca:

Fotogr afía 11: Equipo de galibo reducido.

Fotografía 12: Equipo de 12 metros de instalación de dren.

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Fotografía 15: Equipo de Hincado bajo agua.

Fotografía 16: Equipo de hinca con vibración .

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4.-BIBLIOGRAFIA:

Guía de cimentaciones en Obras de Carreteras. Ministerio de



Fomento.2009 

Código Ético para Ingenieros (Instituto Abet)



Geotecnia y Cimientos I: Propiedades de los suelos y de las rocas. José A. Jiménez Salas



Geotecnia y Cimientos II: Mecánica Teórica del suelo. José A. Jiménez Salas



Geotecnia y Cimientos III: Cimentaciones, excavaciones y aplicaciones de la Geotecnia. José A. Jiménez Salas



Análisis de factores para un diseño y una construcción racionales de terraplenes de prueba. (Un caso práctico). Escuela de Ingeniería UNAM.



Fichas técnicas de las empresas Geosisa, Terratest, Solpac.



Manual de prefabricados, Vol. I, Empresa Americana Vulcanhammer.



Revista de Obras Publicas: Los drenes prefabricados para la aceleración de la consolidación de suelos arcillosos.



Revista de Obras Publicas Nº3354: Los tratamientos de las marismas en las variantes del puerto de Santa María.

LISTADO DE TABLAS UTILIZADAS:



TABLA 1: Nº Puntos de Reconocimientos en Situaciones Normales.

Fuente: Tabla 3.6 “Guía de Cimentaciones en Obras de Carreteras” 

TABLA 2: Técnicas de Tratamiento del Terreno más frecuentes.

Fuente: Tabla 7.1. “Guía de Cimentaciones en Obras de Carreteras” 

TABLA 3: Separación inicial recomendada para la malla de mechas.

Fuente: Tabla 7.1. “Guía de Cimentaciones en Obras de Carreteras” 

TABLA 4 y 5: Valores de Tv en función del Grado de Consolidación

Fuente: Tabla 7.1. “Guía de Cimentaciones en Obras de Carreteras”

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LISTADO DE FIGURAS UTILIZADAS:



Figura 1: Esquema de funcionamiento de Mechas Drenantes.

Fuente : Pagina Web Empresa Terratest 

Figura 2: Recorrido de drenaje largo y lento. Fuente: Ficha técnica

Terratest 

Figura 3:

Recorrido de drenaje corto, aumento de la velocidad.

Fuente: Ficha técnica Terratest. 

Figura 4: Walter Kjellman (1905-1955). Fuente: Revista del Instituto Sueco de Geotecnia (Mayo 2004): Contribuciones Suecas a la Ingeniería Geotécnica.



Figura 5: Torre de instalación y cosedora de drenes. Fuente: Revista del Instituto Sueco de Geotecnia ( Mayo 2004): Contribuciones Suecas a la Ingeniería Geotécnica.



Figura 6: Sección transversal de distintas mechas drenantes. Fuente:

Ficha técnica de Mebradrain. Empresa Geotechnics BV. 

Figura 7: Tipos de geodrenes planares. Fuente: Revista de Obras

Publicas: Los drenes prefabricados para la aceleración de la consolidación de suelos arcillosos. 

Figura 8: Sección - Alma Mecha Cartón. Fuente: Revista del Instituto Sueco de Geotecnia (Mayo 2004): Contribuciones Suecas a la Ingeniería Geotécnica.



Figura 9:

Sección – Alma drenes mecha prefabricadas. Fuente:

Revista de Obras Publicas: Los drenes prefabricados para la aceleración de la consolidación de suelos arcillosos. 

Figura 10: Tabla de las distintas Mechas que existen en el mercado.

La empresa Cofra, coloca estos cuatro tipos de de Mecha Mebradrain (Fabricación Holandesa). Fuente: Pagina web Empresa Cofra. 

Figura 11 y 12: Ficha Técnica de la mecha marca SOLPAC C 533

(Fabricación Francesa). Fuente: Empresa Wavin. 

Figura 13: Esquema del flujo del agua. Fuente: Pagina Web Empresa

Wavin.

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

Figura 14: Colección de Maquinaria Grupo Geocisa. Fuente:

Prefabricated

Vertical

Drains.

Vol.

I.(U.S.

Department

of

Transportation) 

Figura 15: Esquema drenaje vertical - Ley Therzagui. Fuente:

Prefabricated Vertical Drains. Vol. I. .(U.S. Department of Transportation) 

Figura 16: Esquema drenaje radial - Ley Barron. Fuente:


Figura 17: Combinación drenaje real – Ley Carrillo, 1942. Fuente:


Figura 18: Representación Consolidación por drenaje vertical y

radial. Fuente : Prefabricated Vertical Drains. Vol. I. .(U.S. Department of Transportation) 

Figura 19: Relación según la disposición (Triangular o Cuadrada)

entre S (Separación mechas) y D (zona de influencia mecha). Fuente: Prefabricated Vertical Drains. Vol. I. .(U.S. Department of Transportation). 

Figura 20: Esquema de malla triangular en sección y planta. Fuente:

Geotecnia

y

Cimientos

III:

Cimentaciones,

excavaciones

y

aplicaciones de la Geotecnia. José A. Jiménez Salas 

Figura 21: Esquema del Cálculo del Diámetro Equivalente. Fuente:

Revista de Obras Publicas: Los drenes prefabricados para la aceleración de la consolidación de suelos arcillosos. 

Figura 21: Esquema del factor resistencia con dos direcciones de

drenaje. 

Fuente: Prefabricated Vertical Drains. Vol. I. .(U.S. Department of Transportation).



Figura 22: Esquema del factor resistencia con una dirección de

drenaje. Fuente: Prefabricated Vertical Drains. Vol. I. .(U.S. Department of Transportation). 61




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Figura 22a: Esquema de los diámetros equivalentes según las zonas

con distinta permeabilidad. Fuente: Prefabricated Vertical Drains. Vol. I. .(U.S. Department of Transportation). 

Figura 23: Sección transversal del equipo de hinca del Dren. Fuente:

Prefabricated Vertical Drains. Vol. I. .(U.S. Department of Transportation). 

Figura 24: Esquema de colocación del rollo de dren. Fuente:

Prefabricated Vertical Drains. Vol. I. .(U.S. Department of Transportation). 

Figura 25: Esquema de colocación de una Líneas continuas de

asiento. Fuente: Artículo publicado en la revista de la Asociación Española de la Carretera (2002)

LISTADO DE FÓRMULAS:



Ecu. A : Consolidación total. Fuente: “Guía de Cimentaciones en

Obras de Carreteras. Autor: Carrillo,N. (1942). Simple Two and Three Dimensional Cases in the Theory of Consolidations of Soils. 

Ecu. B.: Consolidación para el flujo radial. Fuente: “Guía de

Cimentaciones en Obras de Carreteras. Autor : Barron, R.A. (1948) . Consolidation of Fine Grained Soils by Drain Wells. 

Ecu. D: Grado de Consolidación en el punto medio del estrato.

Fuente: “Guía de Cimentaciones en Obras de Carreteras. Autor: Teoría de la consolidación Unidimensional de Terzaghi-Fröhlich (1943). 

Ecu. H: Equivalencia entre Drenes Cilíndricos y en Tira. Fuente:

Revista de Obras Publicas: Los drenes prefabricados para la aceleración de la consolidación de suelos arcillosos. Autor: Hansbo S, 1982. “Vertcal drains”, Thomas Telford LTD., London. 

Ecu. I: Equivalencia entre Drenes Cilíndricos y en Tira. Fuente:

Prefabricated Vertical Drains. Vol. I. .(U.S. Department of Transportation). Autor: Van del Elzen, L.W.A. and Atki nson, M.S., 62

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1980, “Acelerated Consolidation of Compressible low Permeability

Subsils by Means of Colbond Drains, Arnheim, Colbond b.v. 

Ecu. J: Factor de remoldeo en función del radio y de la

permeabilidad. Fuente: Prefabricated Vertical Drains. Vol. I. .(U.S. Department of Transportation). Autor : Barron, R.A. (1948) . Consolidation of Fine Grained Soils by Drain Wells. 

Ecu. K: Factor de resistencia relativa del Dren (RDR). . Fuente:

Prefabricated Vertical Drains. Vol. I. .(U.S. Department of Transportation). Autor : Barron, R.A. (1948). Consolidation of Fine Grained Soils by Drain Wells. 

Ecu. L: Suma de los tres factores de disminución del drenaje. Fuente:

Prefabricated Vertical Drains. Vol. I. .(U.S. Department of Transportation). Autor : Barron, R.A. (1948). Consolidation of Fine Grained Soils by Drain Wells.

LISTADO DE FOTOGRAFIAS:



Fotografía 1:

Obra Muelle Prat-Colocación de capa drenante.

Fuente: Empresa Geocisa. 

Fotografía 2: Obra Ave Madrid- Colocación de Geocompuestos.

Fuente: Empresa Geocisa. 

Fotografía 3: Obra Peaje de Miranda de Ebro - Colocación de

geocompuestos. Fuente: Empresa Geocisa. 

Fotografía 4: Maquinaria para realizar pre-agujeros antes de la hinca

del dren. 

Fuente: Empresa Geocisa.



Fotografía 5: Acopio de rollos de mecha tipo Solpac C533, Obra del

Tranvía,

Tramo

San

Fernando-Chiclana.

Fuente:

Empresa

constructora. 

Fotografía 6: Comprobación de medida exterior de mecha drenante,

Obra del Tranvía, Tramo San Fernando-Chiclana. Fuente: Empresa constructora. 63

Drenes Mecha Def

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