Construcción de Terraplén en la Carretera Dutra en Brasil

De Huesker, de Brasil – El programa brasileño de concesiones de carreteras tuvo su inicio en Brasil en la década de 1990, como alternativa para las escasas financiaciones que se tenían para el mantenimiento y expansión de la red de carreteras nacionales. Uno de los más grandes desafíos de este programa es la carretera “Presidente Dutra” la cual conecta, en sus 402 km, las dos regiones metropolitanas más importantes del país: Río de Janeiro y São Paulo.

La principal carretera del país, Dutra fue construida hace más de 50 años con sólo una calzada y dos carriles de tránsito. Su trazado antiguo mostraba las marcas del tiempo incluso después de los trabajos de duplicación ejecutados por el poder público en 1968. Para recuperar, operar y administrar la carretera se estableció un cronograma de obras y servicios. Se reformaron los pavimentos, dispositivos de drenaje, señalización y cercas en los rangos de dominio, puentes, viaductos y puentes peatonales. Nuevas vías marginales fueron abiertas, además se implementaron barreras rígidas de concreto en el carril central y nueva señalización. Dentro de este cronograma de mejoras, la concesionaria Nova Dutra, realizó en el 2008 la readecuación del nudo vial tipo trébol del km 157, que da acceso a la ciudad de Jacareí, en el Valle del Paraíba.

El proyecto fue elaborado por la empresa Canhedo & Beppu Ingenieros Asociados, y contó con la asesoría geotécnica de Vecttor Engenharia. El nuevo trazado de la rama 100 requirió la construcción de un terraplén a media pendiente, el cual tenía una altura que variaba entre 4 y 7 metros. Dicho terraplén se encontraba sobre una capa de suelo blando que contaba con un espesor que variaba entre 6 y 8 metros. Adicionalmente, existían factores limitantes para la implementación del terraplén tales como la existencia de una corriente aguas abajo y la proximidad que se tenía con el límite del rango de dominio. Se estudiaron tres alternativas para la construcción del relleno:

  • Los drenajes verticales para la aceleración del proceso de consolidación y las bermas estabilizadoras no resultaron ser viables, dado que para la estabilización del terraplén la construcción de esta solución tendría que tener dimensiones que invadirían la franja de preservación del arroyo existente.
  • El uso de geomallas como refuerzo en la base del terraplén también era una alternativa inviable, ya que para garantizar la longitud de anclaje de la geomalla sería necesario la ejecución de una excavación cerca de un terraplén existente, que se encontraba en un rango fuera del dominio de la vía.
  • La tercera alternativa estudiada e implementada fue la construcción de un terraplén sobre pilotes, con cabezales y geomallas Fortrac, de Huesker. Se ejecutó una malla cuadrada de 2 por 2 metros y pilotes prefabricados con un diámetro de 33 cm y 42 cm, los cuales contaban con una longitud media de 17 metros y una capacidad de carga de 40 a 48 toneladas.

Sobre los pilotes se colocaron cabezales con dimensiones de 1,10 por 1,10 metros en la base, y una altura de 0,30 metros con bisel en los bordes, para evitar esquinas salientes, resultando en una dimensión de 0,80 por 0,80 metros en el borde.

Con el objetivo de distribuir las tensiones verticales en los pilotes y soportar la carga del terraplén en las regiones donde no se encuentran los cabezales, en lugar de utilizar la solución tradicional de una losa de concreto armado, se utilizaron geomallas de 400/100, 300/100 y 200/100 fabricadas por Huesker, con resistencia nominal a la tracción de 400kN/m, 300 kN/m y 200 kN/m, respectivamente, en su dirección principal y de 100 kN/m en la dirección transversal.

La geomalla de Huesker posee un alto módulo de rigidez y baja susceptibilidad a la fluencia, características fundamentales con las que debe contar el elemento de refuerzo en este tipo de obra, dado que los niveles de deformación permitidos son muy bajos. La instalación de estos geosintéticos ocurrió sin ningún tipo de dificultad o imprevisto y fue hecha a medida que las áreas eran liberadas, después del hincado de los pilotes y la colocación de los cabezales.

La adopción de la moderna solución de un terraplén fundado sobre pilotes con geomallas fue decisiva en lo que se refiere al tiempo de ejecución y calidad de la obra. La ejecución de la obra estuvo a cargo de la empresa Ellenco Construcciones y se concluyó en junio de 2008. El suministro y asistencia técnica para la instalación de la geomalla fueron realizados por Huesker a través de su representante en São Paulo, la Fixsolo.