Columnas bimódulo (CBM), la inclusión rígida con cabeza flexible de Menard.
A inicios de los 2000, Menard desarrolló un nuevo procedimiento de reforzamiento de suelos que combinaba los principios de las columnas de módulo controlado (CMC) o inclusiones rígidas, con las columnas de grava flexibles (CB). Desde entonces, esta solución, llamada columnas bimódulo (CBM), ha sido evaluada y ampliamente utilizada.
Presentación
¿Qué es una columna bimódulo y por qué utilizarla?
Las columnas bimódulo CBM son elementos cilíndricos verticales híbridos que se instalan en la parte inferior de una inclusión rígida de CMC y que son rematados en la parte superior por una columna de grava de materiales granulares compactados.
Como cualquier solución de reforzamiento del suelo, las columnas bimódulo se utilizan para mejorar la capacidad de carga en suelos con una capacidad de soporte deficiente y para reducir las deformaciones (asentamientos) bajo las cargas de la obra. Por lo tanto, pretenden emplear soluciones de cimentación superficial (zapatas aisladas o continuas, losas tradicionales o losas estructurales en terraplenes) en terrenos que tradicionalmente requerirían cimentaciones profundas.
La cabeza constituida por una columna de grava permite una mejor concentración de las tensiones de la estructura en las inclusiones y, por lo tanto, una optimización de la capa de distribución de cargas entre el suelo natural y el suelo reforzado
También es una alternativa eficaz a la construcción de una capa de repartición bajo las zapatas en la parte superior de las inclusiones rígidas CMC, en caso de justificación sísmica.
Implementación
La instalación de las columnas bimódulo CBM combina las metodologías de instalación de las inclusiones rígidas CMC y de las columnas de grava CB.
La parte superior de las columnas bimódulo está construida según la metodología de las columnas de grava. Se baja un vibrador en el concreto aún fresco de la CMC hasta la profundidad deseada (generalmente entre 1 y 3 m), y durante la extracción se incorpora la grava compactada, la cual es colocada en el suelo mediante penetraciones sucesivas del vibrador.
La parte inferior de las columnas bimódulo se instala siguiendo el procedimiento de columnas de módulo controlado CMC, luego de perforar hasta las capas competentes utilizando una barrena de desplazamiento, se incorpora un mortero o concreto a través del eje central de la herramienta. La barrena se eleva continuamente de manera simultánea a la inyección del material de relleno.
El corte final de la columna así construida muestra una zona de transición en la interfaz entre la parte CMC en mortero o concreto y la cabeza seca en balasto.
Ventajas
• Al aprovechar al máximo los suelos superficiales, las columnas bimódulo permiten minimizar el espesor de las capas de repartición granulares o capas de cobertura por debajo de losas estructurales y losas.
• Las CBM permiten resolver problemas complejos de nivelación (descabeces profundos y/o a niveles muy variables), al permitir el movimiento de tierras directo en la cabeza granular.
• La ejecución de CBM permite prescindir de las capas granulares aislantes bajo la zapata, tanto en condiciones estáticas como en condiciones sísmicas cuando estos pueden ser eventualmente requeridos para las zapatas sobre inclusiones rígidas.
• Permiten garantizar capacidades de carga altas, según la naturaleza del suelo in situ.
• Para proyectos situados en suelos contaminados, la técnica de las CBM permite evitar la evacuación de escombros de perforación y, por lo tanto, reducir costos de disposición de los mismos gracias a su sistema de barrena de desplazamiento.
