Soil Nailing

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De esta forma, las ventajas que posee esta solución de contención son las siguientes:

- Alta velocidad de ejecución: debido que a medida que se va avanzando en la excavación de la obra se puede ir haciendo simultáneamente la contención por medio de Soil Nailing.

- Versatilidad geométrica: ya que puede adaptarse a una gran cantidad de cortes y pendientes que un talud puede tener, incluso fallas verticales, lo que sumado al uso del hormigón proyectado que se adecúa a cualquier superficie irregular la hacen una excelente solución de contención.

- Perdurabilidad: Dependiendo del cálculo realizado en la obra puede requerirse un método permanente de contención, lo que se soluciona ocupando pernos de anclaje galvanizados, dando una gran estabilidad durante toda la vida útil del proyecto. En caso contrario donde sólo se requiere provisoriamente (al igual que una entibación) se pueden usar pernos no protegidos que se irán degradando conforme pase el tiempo, además se puede decidir no utilizar shotcrete en la realización del Soil Nailing, de esta manera se generará una solución provisoria mientras que con el uso de hormigón proyectado la solución será de carácter permanente.

- Mayor rentabilidad económica: como se dijo en el punto anterior, el Soil Nailing puede ser una solución perdurable en el tiempo, lo que evitará construir en un futuro nuevos métodos de contención (como sucede en el caso de las entibaciones, donde son sólo un método provisorio que requerirá de todas formas un soporte). Además, la rapidez de construcción de este sistema permite evitar o solventar posibles atrasos dentro de la obra, optimizando de esta forma los plazos y así evitar los posibles gastos gravados.

No obstante, también hay que considerar que este método de contención también presenta desventajas que condicionarán fuertemente la implementación del Soil nailing:

- No puede ser aplicado bajo el nivel freático, debido a dos problemas principalmente: la presión de agua ejercida sobre el perno hará que plastifique con mayor rapidez, el agua se acumulará bajo el perno de anclaje, disminuyendo sustancialmente tanto el monolitismo como la cohesión y el anclaje con el mismo suelo.

- No es rentable en suelos muy sueltos y blandos, ya que la falta de uniformidad del terreno afectará los cálculos realizados, los que finalmente harán que los pernos de anclaje tengan que estar más juntos debido a que no se puede asegurar el monolitismo del suelo con éstos, por lo que se produce un aumento de los costos en la obra, por lo que en varios ocasiones será mejor no considerar el soil nailing como método de contención.

3.1.2. Maquinaria y equipo requerido

Una de las ventajas del Soil Nailing es la utilización de maquinaria ligera operada por pocos funcionarios, comparados con toda la cuadrilla que tendría que ser ocupada en el caso de, por ejemplo, entibaciones de contención. En primera instancia se debe remover tierra para habilitar el área de la perforación utilizando principalmente excavadora o retroexcavadora.

Una vez alcanzada la zona deseada para comenzar la etapa de contención se deben realizar las perforaciones en donde se colocará el perno de anclaje, utilizando para ésto maquinaria neumática perforante, la que depende del tipo de suelo presente en la obra, ya que en el caso que éste sea granular o roca se utilizará un equipo neumático perforante o rotopercutor, el que en su punta posee una cabeza que golpea el suelo duro rompiéndolo, además de rotar para fragmentar el material. En caso contrario cuando se tiene un suelo con partículas de menor tamaño se utiliza maquinaria rotante, la que atraviesa el suelo solamente rotando y ejerciendo presión.

Imagen: “Equipo de perforación horizontal”

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Fuente: http://www.interempresas.net/FotosArtProductos/P63202.jpg

A la hora de asegurar el monolitismo de la contención se usan mallas de acero apoyadas en el talud, la que será hormigonada por el método del shotcrete (hormigón proyectado por medio de bombas de presión y pitón) utilizando equipos de shotcrete para vía seca del tipo rotatorio, o equipos de shotcrete para mezcla húmeda, el que constituye la mayor parte del mercado debido a su versatilidad por utilizar boquilla de proyección, por lo que se ocupa mucho en obras mineras subterráneas, obras civiles e infraestructura. De esta forma se une todo el sistema de pernos de anclaje junto al shotcrete y la malla de acero, y así transmitir correctamente las cargas que ejercerá el suelo durante el tiempo al que se requiera este tipo de solución.

Esta boquilla tiene la particularidad de afectar la compactación del hormigón proyectado, el rebote durante la colocación y la consistencia de la mezcla, por lo que dependiendo de la magnitud de la obra se debe elegir la que más se adecue a las necesidades del proyecto. Además, tiene la labor de juntar durante la proyección al hormigón con los químicos y el aire a presión para la expulsión. La importancia de estos aditivos es entregar al hormigón las características necesarias para ser utilizado por medio de la proyección hacia el talud o corte. Los más empleados por vía húmeda son los acelerantes de fraguado, los superplastificantes, la sílice coloidal (entrega mayor adherencia, resistencia y cohesión a la mezcla), los estabilizadores de fraguado, las fibras de acero o polipropileno (mejoran la resistencia a esfuerzos de tracción, corte y flexión) y los reductores de rebote sobre la superficie.

Finalmente, dependiendo si la solución es de pernos de anclaje activos o pasivos, en el primero se le induce una carga que ejerce un esfuerzo a tracción en el tensor mediante el uso de gatas hidráulicas, el que permitirá pretensar los elementos subhorizontales que cruzan el plano de falla llevando de esta forma a los pernos a un estado cercana a la zona plástica de deformación, adquiriendo un comportamiento similar a los anclajes postensados (otro sistema de contención similar al Soil Nailing).

Imagen: Equipo de tensado a tracción

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Fuente: https://www.dsi-peru.com

3.1.3. Condiciones de terreno y tipo de suelo apto

El Soil Nailing no solo se usa en suelos sueltos o poco estables, también se da el caso que se debe usar en suelos rocosos. Porque por ejemplo en roca, pueden haber pequeños planos de falla en donde