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1. MEJORAMIENTO DE SUELOS PROFUNDOS
EN AREAS DE RECLAMACION DE PUERTOS
M.I. Gustavo Portillo Martinez Revisión 2.0

2. CONTENIDO
• Reclamación en Puertos
• Comportamiento de los suelos
• Técnicas de mejoramiento en
diferentes tipos de suelos
• Drenes Verticales Prefabricados
• Compactación Dinámica Drenada
• Consolidación al VacÍo
• Columnas de grava

3. Cada día se tiene que desarrollar proyectos de infraestructura en suelos con
condiciones naturales o artificiales difíciles, por ejemplo suelos blandos saturados
comprensibles; que por su contexto propio son expuestos a severos asentamientos
con potenciales daños y colapsos de las estructuras que soportan.
Para contrarrestar y mitigar tales efectos la empresa CeTeau, especialista de
tecnología avanzada de mejoramiento de suelo profundo, ofrece diferentes soluciones
geotécnicas.

4. Dependiendo del tipo del suelo, existe una técnica de mejoramiento, en donde sus
expectativas aparte de mitigar los efectos adversos y reducir la permeabilidad,
incrementa la resistencia al corte del suelo, al densificar el suelo incrementando la
capacidad de carga del suelo.

5. RECLAMACIÓN EN PUERTOS
La reclamación es el proceso en el cual se
construye una plataforma por medio de
técnicas de dragado en una superficie
previamente ocupada por el mar.
Las técnicas de reclamación pueden ser
vertido terrestre o arcoíris. El vertido
terrestre es mediante la transportación del
material de producto de dragado por medio
de tuberías a través del agua y tierra.
El método de arcoíris, es mediante es la
eyección del material a través de la salida
de la boquilla de descarga.

6. Por lo general, en la obra de un nuevo muelle se construye un dique marginal para
proporcionar una contención lateral a los patios adyacentes al nuevo muelle.
El dique puede ser construido mediante vertido lateral o por la colocación mediante
grúa y almeja. El propósito del dique es contener por un lado, los rellenos que
conformarán los patios, y por otro lado, disipar la influencia de la erosión inducida
por la acción de las propelas de los buques, mareas y oleaje.

7. COMPORTAMIENTO DE LOS SUELOS
El material idóneo para el relleno de las áreas de reclamación o patios, son suelos
granulares, por su capacidad de ser densificados.
El nuevo estrato granular queda en un estado suelto, por lo cual no se requiere ser un
experto para determinar un estado de falla anticipada del suelo por licuefacción

8. La licuefacción es el proceso en lo cual un suelo granular suelto semi saturado o
saturado, sujeto a una fuerza externa cíclica sin drenaje (sismo), pierde su resistencia
al esfuerzo cortante y se comporta como un líquido viscoso
Ejemplos de licuefacción en puertos: Kobe,
Japón (1996); patio 13 Manzanillo, México
(1995); Port-au-Prince, Haiti (2001).
Suelos potencialmente susceptibles a
licuefacción:
Fracción fina 0.005 mm <15%
Límite Líquido, LL <35%
Contenido de agua natural> 90% L.L.
Índice de Liquidez LL <0.75
Aceleración sísmica Densidad relativa Potencialmente licuables
0.10g Cr<33% 33% < Cr < 54%
0.15g Cr<48% 48% < Cr < 73%
0.20g Cr<60% 60% < Cr < 85%
0.25g Cr<70% 70% < Cr < 92%

9. SUELOS PROBLEMÁTICOS EN ÁREAS DE
RECLAMO Y PATIOS PORTUARIOS:
• Suelos que no cumplen las especificaciones por inadecuadas propiedades
mecánicas
• Suelos blandos: Orgánicos de alta plasticidad (OH), limos de alta plasticidad
(MH) y turbas (Pt)
• Contracciones excesivas
• Arenas sueltas SPT < 30 golpes, Cr < 33%

10. • Ejemplo de material producto de dragado con índices de plasticidad superiores
a 8%, cuyos contenido de humedad (w%), superior al Límite Líquido (L.L.).

11. TÉCNICAS DE MEJORAMIENTO
PARA DIFERENTES TIPOS DE
SUELOS
COMPACTACIÓN:
El estado del suelo es mejorado debido a una
alta densificación:
• Esta es una técnica de mejoramiento a
largo plazo.
• El cambio en la densidad del suelo es
inmediato.
• Es idoneo para suelos granulares, arenas y
limos.

12. DESHIDRATACIÓN:
El estado del suelo es mejorado debido a la
deshidratación del suelo, reducción de vacíos:
• Esta es una técnica de mejoramiento a
largo plazo.
• El cambio en la densidad del suelo es
inmediato.
• Es idoneo para suelos cohesivos

13. REFORZAMIENTO:
El estado del suelo es mejorado debido a la
interacción del suelo y su inclusión:
• Esta técnica de mejoramiento depende de la vida
de la inclusión.
• Esta técnica no provoca un cambio en el estado
del suelo.
• Es ampliamente utilizado en una diversidad de
suelos.

15. METODOS DE MEJORAMIENTO DE SUELO PROFUNDO
Mejoramiento del
suelo
• Compactación
Dinámica
• Sobrecarga
Reforzamiento
del suelo
• Columnas de Grava
• Geosintéticos
Tratamiento del
suelo
• Deshidratación
• Suelo cemento
DSM
• Compactación
superficial
• Cenizas volantes
• Congelamiento
• Fibras
• Grouting
• Vibroflotación

16. OBJETIVOS DE LAS TECNICAS DE
MEJORAMIENTO DE SUELO PROFUNDO
• Incremento de la capacidad de carga
• Aceleración de la consolidación y reducción de la
compresibilidad del suelo
• Reducción de deformaciones plásticas bajo esfuerzo
(incremento del modulo esfuerzo-deformación)

17. En suelos cohesivos blandos saturados o parcialmente, tales como arcilla, limos,
turbas, suelos orgánicos se aplican procedimientos combinados de deshidratación y
compactación de los estratos comprensibles.
Lo anterior se puede realizar mediante método moderno de Drenes Verticales
Prefabricados conocidos como Wick Drains. Este procedimiento, por lo general se
utiliza combinando los efectos de sobrecarga.
DRENES VERTICALES PREFABRICADOS

18. El objetivo de los Wick Drains, es la reducción de la trayectoria del drenaje de tal
manera que disminuya el tiempo del proceso de la consolidación del suelo blando,
además de abatir la presión de poro.

19. El Wick drain CeTeau, es una banda drenante de geocompuesto constituido por dos
elementos, un núcleo de polipropileno extrudido con una configuración para transmitir
el flujo máximo de agua en ambos lados del núcleo. El núcleo está envuelto en un filtro
de geotextil no tejido, sus juntas son soldadas ultrasónicamente en los bordes.

20. Las características de los materiales del CeTeau Wick Drain, garantizan una mayor
permeabilidad que el suelo circundante, a su vez evita que el suelo fino se filtre y
obstruya los canales del núcleo; además de tener propiedades adicionales tales como
la resistencia a la tensión, punzonamiento, deterioro químico o biológico.
El geo compuesto drenante Wick Drain es una solución geotécnica que no causa
contaminación, por lo cual se considera un producto en armonía con el medio
ambiente.

21. Los Wick drains son instalados en forma vertical a través del estrato blando a
deshidratar. El suelo está constituido por tres elementos: solido, agua y aire; el agua es
incomprensible y se filtra a través del geotextil de la banda, es canalizada al exterior
por el núcleo; el suelo y el aire son comprimidos por el efecto combinado de la
deshidratación y la aplicación de la sobrecarga.
La posición vertical del dren le permite que el drenaje del suelo sea en la distancia más
corta, acelerando la consolidación; permitiendo que el esqueleto del suelo quede en
estado compacto, capaz de soportar el peso de una nueva condición de carga

22. TERRAPLÉN TÍPICO SOBRE SUELO BLANDO
El mejoramiento de suelo profundo mediante DVP es aplicado en áreas con suelos
saturados compresibles, tales como turbas, arcillas y arcillas limosas, donde los
asentamientos significativos se pueden presentar.
Terraplén
Estrato
blando o
arcilloso
Estrato firme o arenoso

23. RIESGOS
• Asentamiento central y desplazamiento lateral
• Falla en plano de deslizamiento circular
Terraplén
Estrato
blando o
arcilloso
Estrato firme o arenoso
Terraplén
Estrato
blando o
arcilloso
Estrato firme o arenoso

24. DESCARGA DEL AGUA A TRAVÉS DE LOS
DRENES VERTICALES
Los drenes verticales son instalados verticalmente en suelos blandos con el objetivo
de acortar la trayectoria de recorrido en ascenso, acelerando el proceso de
consolidación.
Terraplén
Estrato
blando o
arcilloso
Estrato firme o arenoso
Dren
CeTeau

25. Tiempo (años)
1 2 3 4 5 6 7
Sin Drenes Verticales
Con Drenes Verticales Prefabricados
Asentamientos(metros)
I I l l l l l

26. DESEMPEÑO DE LOS DRENES
VERTICALES PREFABRICADOS
Reduce la trayectoria de drenaje
Acelera los asentamientos
Incremento de la densidad/asentamiento
Obtención de resistencia
Reducción de Futuros Asentamientos
y
Tiempo Requerido = H
f (u)* c
Donde:
H = trayectoria de drenaje
u = grado de consolidación
c= coeficiente de consolidación
_
_
2

27. PATRONES DE INSTALACIÓN
• Triangular
• Cuadrado

28. SECCIÓN TRANSVERSAL DEL WICK DRAIN
Los Drenes Verticales Prefabricados o Wick Drains
de CeTeau consisten de un núcleo de polipropileno
extrudido en una configuración para transmitir un flujo
máximo de agua en ambos lados del núcleo.
El núcleo está envuelto en un geotextil no tejido,
ultrasónicamente soldado en sus bordes.
Filtro de
geotextil
CT-dren vertical
Flujo de
agua con
finas
partículas
Canaleta
de
descarga

29. DRENES VERTICALES PREFABRICADOS + SOBRECARGA
El proceso consistente en tres fases
secuenciales:
1. Instalación de Drenes Verticales
Prefabricados de acuerdo a la
profundidad de diseño
2. Colocación de la sobrecarga
3. Fases, periodo de espera y retiro
de sobrecarga

30. SECUENCIA DE INSTALACIÓN DEL WICK DRAIN
Limpieza del Sitio
Plataforma de Trabajo
Cama de arena
Berma de
contrapeso
Instalación dren vertical
DVP
Berma de
contrapeso

31. Fases de Precarga
Periodo de espera
Berma de
contrapeso
Retiro de Sobrecarga
Elevación final previo a pavimentación
Asentamiento
Sobrecarga
SECUENCIA DE INSTALACIÓN DEL WICK DRAIN

32. COMPACTACION DINAMICA DRENADA
Drenes Verticales Prefabricados + Compactación dinámica profunda + sobrecarga
El proceso de Compactación
Dinámica profunda drenado,
consistente en cuatro fases
secuenciales:
1. Instalación de Drenes Verticales
Prefabricados de acuerdo a la
profundidad de diseño
2. Colocación de la sobrecarga
3. Fases, periodo de espera y retiro
de sobrecarga
4. Aplicación de las fases de alta
energía y planchado de la
compactación dinámica

33. Tiempo (años)
1 2 3 4 5 6 7
Sin Drenes Verticales
Asentamientos(metros)
Retiro de
sobrecarga

34. CONSOLIDACION AL VACIO
Drenes Verticales Prefabricados + Tuberías de transmisión al vacío
El proceso de Consolidación al Vacío, reduce notablemente el periodo de consolidación
para suelos blandos saturados y muy saturados de grano fino, comparado con el método de
Drenes Verticales Prefabricados con Sobrecarga

35. Instalación de
Drenes individuales
conectados debajo
de la superficie a
las tuberías de
vacío.
El proceso crea una acelerada consolidación isotrópica en la masa del suelo en un
periodo relativamente corto, eliminando la necesidad de largo periodo y unas cargas de
sobrecarga inestables.
Coples T
Conector del dren
El sistema de bombeo de aire/agua crea una presión de vacío
equivalente a 3.5 metros de altura de sobrecarga

36. COLUMNAS DE GRAVA + DRENES VERTICALES
Drenes Verticales Prefabricados + Columnas de Grava
El proceso de Drenes Verticales
Prefabricados más columnas de
grava, se emplean como técnica
nueva con arenas con alto contenido
de finos para mitigar Licuefacción:
1. Instalación de Drenes Verticales
Prefabricados de acuerdo a la
profundidad de diseño
2. Colocación de las columnas de
grava

37. DRENES VERTICALES PREFABRICADOS EN AGUA
Drenes Verticales Prefabricados en suelos blandos
El proceso de Drenes Verticales Prefabricados en
agua es mediante el empleo de una barcaza o
flexifloat, la profundidad depende de la capacidad
de equipo de instalación
Los suelos blandos cohesivos por debajo del fondo
marino también pueden ser deshidratados,
incrementando su densidad y reduciendo un riesgo
de colapso. Un ejemplo reciente de colapso de
plataforma marina de un muelle fue el ocurrido en
Port au Prince en Haití.

38. La instalación de los drenes verticales prefabricados, se realiza mediante un equipo de
instalación montado colocado sobre una retro excavadora. Por lo que se hace necesario,
previa a la instalación de los drenes, conformar una plataforma de trabajo, que tenga el
espesor necesario para disipar los bulbos de presiones de los equipos.

39. STRIP DRAIN
Banda colectora del drenaje de DVP
La plataforma operativa en su estrato superficial deberá cumplir con dos funciones, por un
lado, dar capacidad de soporte; y por otro lado, funcionar como capa drenante lateral. En
cierto proyectos no es posible conseguir la cantidad de material de suelo granular suficiente
para el volumen requerido de la plataforma operativa. CeTeau dispone de Strip Drian, que
conlleva beneficios de desempeño y ahorro en materiales de banco.
Strip drain es un geocompuesto constituido por un
núcleo de canales que permite el flujo del agua
captado de los Wick Drains. En su exterior tiene un
revestimiento de geotextil. Los anchos del Strip
Drain son 100, 200 y 300mm.

40. VENTAJAS DEL STRIP DRAIN
• Gran capacidad de descarga
• Sustituto de estratos de arena superficiales
• Colector flujo del sistema de drenes
verticales prefabricados
• Bajo costo
• Tecnología avanzada de consolidación
con materiales de calidad
• Fácil manejo y transportación
• Fácil instalación
• Fácil Control de Calidad en sitio
• Fácil evaluar desempeño

41. CONTROL DE CALIDAD | REGISTRADOR DE DATOS
Plataformas de Instalación de CeTeau están equipados con un registrador para vigilar y
controlar la instalación de Drenajes Verticales Prefabricados

42. • Tiempo y fecha de instalación
• Fuerza máxima de instalación
• Profundidad de instalación
• Número total de drenes instalados
• Cantidad acumulada de dren instalado
CONTROL DE CALIDAD | REGISTRADOR DE DATOS

43. Reportes automáticos con salida de formatos
gráfico y de tabla.
CONTROL DE CALIDAD | REGISTRADOR DE DATOS

44. Control de Calidad | Registrador de datos

45. MEJORAMIENTO DE SUELO PROFUNDO EN AGUA
Columnas de grava en fondos marinos
La construcción de columnas de grava por debajo del
fondo marino, es mediante vibro flotadores de
alimentación de fondo. Los agregados deberán cumplir
las normatividades nacionales e internacionales tales
como: BS 6349-2 Code of practice for Maritime
structures, USACE Shore Protection Manual Volume 2, y
normatividad SCT con respecto a los materiales.

46. Gracias por su atención

47. Contacto:
http://www.ceteau.com/
CeTeau BV
info@ceteau.com
CeTeau Thailand Ltd.
salesthailand@ceteau.com
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Español:
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