Ingeniería Geotécnica: Identificación y Manejo de Suelos Problemáticos en Colombia para Pavimentos

Suelos Problemáticos Comunes en Colombia: Identificación y Manejo para Proyectos de Ingeniería

Como se puede observar en el mapa de distribución de suelos, en Colombia existen diversidad de tipos de suelos con características físicas y mecánicas muy variables. Dentro de esta gama, se han identificado algunos suelos de difícil manejo, principalmente por sus características de deformabilidad, baja resistencia, expansividad y sensitividad, lo cual ocasiona problemas serios tanto en el proceso constructivo como en el comportamiento posterior de la estructura del pavimento.

Los suelos problemáticos más comunes detectados en Colombia son:

• Suelos arcillosos blandos y compresibles
• Suelos orgánicos
• Suelos volcánicos
• Suelos expansivos

Tipos de Suelos Problemáticos y sus Características

Suelos Arcillosos Blandos y Compresibles

Estos depósitos son comunes en zonas de alta precipitación, con deficiencias en el drenaje natural. Se caracterizan por sus altos contenidos de agua y bajas resistencias in situ, lo cual dificulta los procesos constructivos debido a que no garantizan el mínimo apoyo, ni para el equipo ni para las estructuras.

Suelos Orgánicos (Tipo Turba)

Compuestos principalmente de tejidos vegetales en estados variables de descomposición, presentan una textura fibrosa o amorfa, usualmente de color café oscuro a negro, olor orgánico y elevadas relaciones de vacíos. Por su deficiente estructura, son altamente consolidables y, en general, su comportamiento mecánico es el más crítico dentro de este grupo de suelos problemáticos.

Suelos Volcánicos

Se encuentran en diversos sitios de la región andina. Provienen de productos de eyección volcánica y tienen algunas particularidades que los diferencian de otros suelos, como la susceptibilidad al remoldeo y altos contenidos de humedad.

Suelos Expansivos

Son aquellos suelos que muestran un cambio volumétrico significativo cuando experimentan variaciones de humedad. Estos suelos generan problemas en estructuras como los pavimentos, lo que amerita su precisa identificación y tratamiento.

Por lo anterior, es importante establecer procedimientos estandarizados para identificarlos, evaluarlos y tratarlos en forma adecuada, con el fin de minimizar sus efectos perjudiciales en la infraestructura de pavimentos.

Identificación y Manejo de Suelos Arcillosos Blandos y Compresibles, y Suelos Orgánicos

En Colombia, por las condiciones climáticas de zona tropical con elevadas humedades, altos porcentajes de saturación en el aire y niveles freáticos superficiales ocasionados por las características de drenaje natural, son frecuentes los depósitos de arcillas blandas altamente compresibles y de suelos orgánicos de características deficientes.

Si durante el proceso de exploración y muestreo se detectan posibles depósitos de estos suelos, se recomienda definir con mayor exactitud la extensión y la compresibilidad del depósito. Para lograr el nivel de detalle requerido, se sugiere aumentar la frecuencia de los sondeos, al menos al doble de la especificada para una exploración geotécnica normal en el diseño de pavimentos. Además, se debe muestrear con tubo Shelby para una evaluación precisa de la consistencia y compresibilidad del suelo, utilizando ensayos de laboratorio como:

• Resistencia a la compresión simple
• Límites de consistencia del suelo
• Humedad natural
• Cálculo del índice de liquidez

Algunos valores que sirven para identificar este tipo de suelos se presentan en la siguiente tabla:

Tabla 4.1: Identificación de Suelos Blandos

El Índice de Liquidez (IL) se define con la siguiente relación:

IL = (Wn - Lp) / (Ll - Lp)

Donde:

• Wn: Humedad natural
• Ll: Límite líquido
• Lp: Límite plástico