GEOLOGÍA Y GEOTECNIA

Geotecnia ambiental: manejo de suelos contaminados y su relación con las cimentaciones

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Ing. Juan Carlos Rosas
Coordinador de Geotecnia

La geotecnia ambiental abarca la interacción entre el suelo, el agua y la contaminación, así como la repercusión que tiene en los proyectos de cimentación. Ante los suelos contaminados, el diseño y la ejecución de las cimentaciones necesitan de estudios determinados para así garantizar la seguridad estructural y la protección del medio ambiente.

Hoy, en Integra Cimentaciones, queremos explicar cómo un laboratorio químico de suelos aporta datos fundamentales y cómo se pueden integrar medidas de remediación en proyectos de cimentación.

¿Qué son los suelos contaminados?

Estos se caracterizan por presentar concentraciones de sustancias tóxicas (como metales pesados, hidrocarburos o pesticidas) por las actividades mineras, industriales o derrames accidentales.

Estos contaminantes pueden provocar una alteración de las propiedades mecánicas del suelo (capacidad portante y la cohesión), generación de corrosión en elementos metálicos de las cimentaciones y percolar hacia aguas subterráneas y fuentes de abastecimiento.

La evaluación de suelos contaminados es, por lo tanto, un paso indispensable antes de realizar cualquier trabajo de cimentación.

Laboratorio químico de los suelos: su rol y pruebas que son clave

Un laboratorio químico de suelos lleva a cabo análisis que cuantifican los contaminantes y evalúan las propiedades que tiene el medio.

Entre las pruebas más relevantes que podemos mencionar tenemos las siguientes:

  • Determinación de pH y conductividad eléctrica (CE).
  • Titulación para cloruros y sulfatos.
  • Espectrometría de absorción atómica para los metales pesados.
  • Cromatografía de gases para hidrocarburos.
  • Ensayos de materia orgánica y contenido de carbonatos.

Gracias a estos exámenes se puede clasificar el grado de agresividad química del suelo y el potencial impacto que tiene en el concreto y el acero de las cimentaciones.

¿Cuál es el impacto de la contaminación en las cimentaciones?

La presencia de contaminantes puede ocasionar lo siguiente:

  • Minimizar la capacidad portante por alteración de cohesión y fricción interna que tiene el suelo.
  • Acelerar la corrosión de armaduras de acero, la cual compromete la durabilidad.
  • Ocasionar reacciones expansivas, como la reacción álcali-agregado (RAA), cuando el pH del agua subterránea es muy elevado.

Si quieres mitigar estos riesgos, considera que el diseño geotécnico añade los resultados del laboratorio en la selección de los concretos especiales: cementos resistentes a sulfatos, aditivos impermeabilizantes, etc.

También los añade en la implementación de barreras químicas (membranas geomembranas, lechadas de sellado, entre otras) y en el ajuste de la profundidad y tipo de cimentación (pilotes frente a zapatas superficiales).

Remediación de los suelos contaminados

Hay diversas técnicas de remediación que buscan minimizar o eliminar los contaminantes antes de ejecutar la cimentación:

  1. Remediación in situ

  • Biorremediación: uso de microorganismos para que se degraden los hidrocarburos.
  • Fitorremediación: con plantas que absorben metales pesados.
  • Oxidación química: inyección de peróxido de hidrógeno para oxidar tóxicos.

 

  1. Remediación ex situ

  • Excavación y tratamiento del suelo en planta.
  • Lavado de los suelos con ayuda de soluciones químicas.
  • Estabilización/solidificación con cal o cementos especiales.

Elegir la técnica adecuada depende de los resultados del laboratorio químico de suelos, de la extensión que tiene la contaminación y el tipo de cimentación proyectada.

Integración con el diseño de las cimentaciones

Ya remediado o estabilizado el terreno, el proyecto de cimentación sigue los siguientes pasos:

  • Re-evaluación geotécnica con nuevas muestras de suelo y actualizaciones de parámetros mecánicos.
  • Modelado numérico donde se agrega la variación de propiedades tras la remediación.
  • Revisión normativa para poder cumplir con la legislación ambiental y de construcción vigente.

Con este enfoque es posible garantizar que la cimentación se apoye en un terreno seguro, minimizando los riesgos de fallas estructurales y afectaciones ambientales.

Monitoreo y control ambiental

Después de llevar a cabo la cimentación, es mejor implementar un sistema de monitoreo ambiental con piezómetros para poder controlar el nivel freático y el pH del agua subterránea; también muertes de gas y mapeo de vapores en suelos con hidrocarburos.

También es útil la instrumentación estructural para medir los asentamientos y los desplazamientos.

Recuerda que el monitoreo continuo permite detectar a tiempo nuevos problemas, para actuar después de manera preventiva.

Como podemos ver, el manejo de suelos contaminados y su relación con las cimentaciones exige un enfoque integral donde se combine:

  • Análisis de laboratorio químico de suelos para lograr caracterizar los contaminantes.
  • Técnicas de remediación in situ o ex situ, dependiendo de la situación.
  • Diseño geotécnico adaptado con concretos especiales y ciertas barreras.
  • Estrategias de monitoreo permanente.

Si se integran estos elementos, los proyectos de cimentación logran la resiliencia, la durabilidad y el cumplimiento ambiental.

En Integra Cimentaciones, con nuestra experiencia en geotécnica y laboratorios acreditados, te otorgamos estudios y soluciones completas para proyectos en nuestro país. Obtén evaluaciones rigurosas, remediaciones efectivas y diseños de cimentación que protegen el entorno y la estructura.

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