Fisuras longitudinales en el firme, hundimientos de arcenes, cunetas deformadas, asientos diferenciales o pérdida recurrente de geometría de una vía ferroviaria pueden ser manifestaciones superficiales de un problema situado varios metros por debajo.
Las carreteras, autovías y líneas ferroviarias, tanto convencionales como de mercancías, se apoyan frecuentemente sobre importantes volúmenes de terraplén cuyo comportamiento puede evolucionar durante la vida útil de la infraestructura.
Rellenos heterogéneos o insuficientemente compactados, circulación de agua, lavado y migración de finos, deficiencias de drenaje o variaciones de humedad pueden provocar una progresiva pérdida de prestaciones del terreno.
El resultado es la aparición de zonas descomprimidas, pérdida de capacidad portante e incluso huecos internos que pueden terminar manifestándose en superficie.
Las inyecciones de resinas expansivas permiten abordar el problema desde otra perspectiva: acceder al terreno desde la superficie mediante perforaciones de pequeño diámetro y actuar directamente sobre los niveles que presentan características mecánicas insuficientes, sin necesidad de realizar excavaciones generalizadas.
Una intervención mediante resinas no debería plantearse simplemente como una determinada cantidad de producto por metro cuadrado.
El primer paso es construir un modelo geotécnico de la zona afectada.
La investigación puede combinar inspección visual, información histórica, levantamientos topográficos, auscultación, sondeos y ensayos de penetración.
Los ensayos de penetración dinámica resultan particularmente interesantes para este tipo de actuaciones, ya que permiten obtener perfiles de resistencia con la profundidad e identificar niveles con menor compacidad.
A partir de la investigación debe determinarse el volumen de terreno que requiere tratamiento:
longitud afectada × anchura afectada × profundidad de tratamiento
Sobre este modelo tridimensional se establece posteriormente la disposición de las perforaciones, su separación, los diferentes niveles de inyección y los criterios de control.
El tratamiento se realiza introduciendo una resina expansiva bicomponente mediante tubos de pequeño diámetro instalados hasta las profundidades previamente definidas.
La reacción de expansión genera una acción mecánica sobre el terreno circundante.
La resina tiende inicialmente a ocupar huecos, discontinuidades y zonas de menor resistencia. Posteriormente, su expansión genera una acción de compactación y confinamiento sobre el terreno.
El objetivo es mejorar el comportamiento conjunto terreno–resina, aumentando la resistencia del volumen tratado y reduciendo su deformabilidad.
Por este motivo, la inyección debe realizarse de forma progresiva y controlada.
Parámetros como la presión, la cantidad de material introducido, las admisiones y la respuesta superficial permiten adaptar la ejecución a las condiciones que realmente se encuentran durante los trabajos.
Una ventaja importante de este tipo de intervención es la posibilidad de verificar los resultados mediante ensayos comparativos.
Los ensayos de penetración realizados antes del tratamiento permiten establecer una situación inicial. Repitiéndolos después de la intervención es posible cuantificar el incremento de resistencia conseguido.
También puede realizarse seguimiento topográfico o mediantesistemas láser de alta precisión durante la ejecución, incluso en el caso de trabajos ferroviarios utilizar sistemas de medición para el seguimiento de la vía a través de inclinómetros triaxiales.
Este control resulta especialmente importante cuando se trabaja bajo una infraestructura ferroviaria, donde cualquier movimiento debe mantenerse dentro de las tolerancias previamente establecidas.
Pero la comprobación no debería terminar al finalizar la inyección. Cuando la patología original está relacionada con asientos progresivos, el seguimiento posterior aporta información especialmente valiosa.
En infraestructuras lineales, la solución técnicamente más potente no siempre es la más adecuada si requiere interrumpir durante largos periodos la explotación.
Una reparación convencional de un terraplén puede implicar demolición del firme, excavación, retirada del material existente, aportación y compactación de nuevos materiales y posterior reconstrucción de las capas superiores.
En una carretera supone ocupaciones de carril, señalización, desvíos y afecciones al usuario.
En una línea ferroviaria puede implicar bloqueos o limitaciones temporales de circulación.
Las inyecciones permiten reducir considerablemente estas operaciones porque el acceso al terreno se realiza mediante perforaciones de reducido diámetro.
En carreteras y autovías, los trabajos pueden organizarse mediante ocupaciones parciales de carril, actuaciones desde el arcén o trabajos nocturnos.
En ferrocarril pueden diseñarse intervenciones desde los márgenes de la plataforma o mediante perforaciones verticales e inclinadas, adaptando la producción a las ventanas de mantenimiento disponibles.
Esto adquiere especial relevancia en líneas ferroviarias convencionales y de mercancías, donde la disponibilidad de la infraestructura puede ser un factor tan importante como el propio coste directo de la reparación.
El diseño de cualquier intervención debe integrarse dentro de los criterios geotécnicos y constructivos establecidos para cada infraestructura.
En carreteras, el Pliego de Prescripciones Técnicas Generales para Obras de Carreteras y Puentes (PG-3), de la Dirección General de Carreteras, constituye una referencia fundamental. Su articulado contempla las condiciones relativas a explanaciones, terraplenes, drenajes, cimentaciones y diferentes técnicas de tratamiento del terreno.
En el ámbito ferroviario, Adif dispone de normativa técnica específica para plataforma, geología, geotecnia y estudio de materiales, incluyendo criterios relacionados con las obras de tierra y los materiales constituyentes de los terraplenes.
Estas referencias ponen de manifiesto una cuestión esencial: una intervención mediante inyecciones debe entenderse como una actuación geotécnica sobre un elemento integrante de la infraestructura, y no simplemente como la aplicación de un producto.
Por ello, el tratamiento debe diseñarse a partir de las características del terreno, la geometría del terraplén, las cargas existentes, el agua y los requisitos de explotación.
