En la entrada y salida de una tuneladora pueden aplicarse técnicas de mejora del terreno para estabilizar el frente, controlar el agua, reducir pérdidas de material y garantizar una transición segura entre el pozo y el terreno natural. Las más habituales son inyecciones, jet grouting, congelación artificial, rebajamiento del nivel freático, tratamientos de impermeabilización, pantallas, tapones de fondo, precorte o sustitución localizada del terreno.
En proyectos de hinca de tubería, microtúnel en aplicaciones terrestres y subterráneas o pozos verticales para hinca y microtúnel, estas medidas se estudian especialmente cuando hay nivel freático alto, terrenos blandos, suelos permeables, rellenos, riesgo de sifonamiento, baja cobertura, servicios próximos o necesidad de garantizar estanqueidad en el arranque y recepción.
Por qué la entrada y salida son puntos críticos
La entrada desde el pozo de ataque y la salida al pozo de recepción son fases sensibles porque la tuneladora atraviesa una zona de transición entre una estructura excavada —el pozo— y el terreno natural. En ese momento pueden aparecer entradas de agua, pérdida de finos, inestabilidad del frente, deformaciones, asientos o problemas de estanqueidad alrededor del paso de la tuneladora.
El riesgo aumenta cuando existe:
- Nivel freático alto.
- Terrenos granulares o permeables.
- Rellenos heterogéneos.
- Arcillas blandas o suelos de baja resistencia.
- Presiones de agua elevadas.
- Baja cobertura sobre la clave.
- Infraestructuras o servicios próximos.
- Pozos profundos o con fondo sometido a subpresión.
- Conexiones con emisarios, captaciones, cauces o zonas costeras.
En estos casos, la elección de tuneladora y el tratamiento del terreno deben analizarse conjuntamente.
Técnicas habituales de mejora del terreno
| Técnica | Para qué se utiliza | Cuándo puede ser adecuada |
|---|---|---|
| Inyecciones de consolidación | Mejorar resistencia y reducir permeabilidad | Suelos fisurados, rellenos, arenas o zonas de transición |
| Jet grouting | Crear bloques tratados o columnas de suelo-cemento | Entradas/salidas con agua, baja resistencia o necesidad de estanqueidad |
| Congelación artificial | Estabilizar temporalmente terreno saturado | Suelos con agua y geometrías complejas donde otras técnicas no son suficientes |
| Rebajamiento del nivel freático | Reducir presión de agua y facilitar excavación | Terrenos permeables con bombeo viable y controlado |
| Tapón de fondo | Evitar levantamiento hidráulico o sifonamiento | Pozos profundos con subpresión o entrada de agua por fondo |
| Pantallas o recintos impermeables | Confinar el pozo y controlar filtraciones | Pozos urbanos, zonas con agua o servicios cercanos |
| Sustitución localizada | Retirar terreno problemático y reemplazarlo | Zonas superficiales con rellenos, blandos u obstáculos |
| Tratamientos de sellado | Mejorar estanqueidad alrededor del paso | Arranque, recepción, juntas de pozo y conexiones |
Cómo se decide qué técnica aplicar
La técnica adecuada depende de la geotecnia, el nivel freático, la profundidad, el diámetro, la presión de agua, la permeabilidad, la ubicación de pozos, el espacio disponible y los condicionantes de seguridad.
Para definirla se analizan:
- Perfil geotécnico en entrada y salida.
- Nivel freático y presión de agua.
- Permeabilidad y riesgo de arrastre de finos.
- Diámetro de la tuneladora.
- Profundidad del pozo y cobertura.
- Distancia a servicios, edificios o infraestructuras.
- Método de excavación: escudo abierto, tuneladora EPB o hidroescudo para terrenos con agua.
- Tolerancias de asentamiento.
- Accesibilidad para ejecutar el tratamiento.
- Plazo, permisos y control ambiental.
No siempre es necesario tratar el terreno. En terrenos competentes y con baja presencia de agua, puede bastar con un diseño adecuado del pozo, junta de entrada/salida y procedimiento de arranque. En cambio, en suelos saturados, permeables o poco resistentes, el tratamiento puede ser decisivo para la seguridad de la obra.
Qué riesgos reducen estos tratamientos
Las mejoras del terreno en entrada y salida ayudan a reducir:
- Entrada repentina de agua al pozo.
- Arrastre de finos o pérdida de terreno.
- Inestabilidad del frente durante el arranque.
- Asentamientos en superficie.
- Sifonamiento o levantamiento de fondo.
- Filtraciones alrededor de la tuneladora.
- Desviaciones iniciales de alineación.
- Incidencias en la recepción del escudo.
- Daños en servicios o estructuras próximas.
- Paradas y sobrecostes durante el inicio o final del tramo.
Controles durante la ejecución
Durante los tratamientos y el arranque o recepción de la tuneladora se controlan parámetros como presión de agua, caudales de bombeo, asentamientos, deformaciones del pozo, calidad del tratamiento, resistencia alcanzada, permeabilidad residual, alineación de salida, estanqueidad de juntas, presión de frente, volumen excavado e incidencias.
En obras con cruces de infraestructuras, zonas urbanas o presencia de servicios críticos, estos controles pueden complementarse con auscultación topográfica y umbrales de alerta.
Checklist mínimo para estudiar mejoras del terreno: geotecnia en entrada y salida, nivel freático, permeabilidad, presión de agua, diámetro, profundidad de pozos, cobertura, servicios afectados, riesgo de sifonamiento, estabilidad del frente, método de excavación, accesos para tratamiento, requisitos de estanqueidad, auscultación y plan de contingencia.
Solicite una revisión técnica de mejoras del terreno para entrada y salida de tuneladora antes de ejecutar pozos, arranque o recepción del microtúnel.
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