Propuesta de diseño de rellenos fluidos para optimización de trabajos de excavación y relleno de zanjas en las redes de saneamiento de Lima

Abstract

En la ciudad de Lima, la antigüedad de las redes de saneamiento y el crecimiento poblacional originan constantes cambios, reparaciones y ampliaciones de las instalaciones existentes de agua potable y alcantarillado que, a su vez presentan múltiples problemas basados en el proceso constructivo convencional de excavación y relleno de zanjas.

Esta investigación propone el uso de relleno fluido como una alternativa innovadora y sostenible a fin de disminuir los problemas generados por el relleno granular convencional en excavaciones y aprovechar las múltiples ventajas que ofrece este material. Por un lado, es económico para volúmenes de rellenos de zanja medianos a grandes, considerando ahorros en mano de obra (se realiza con un número reducido de trabajadores), en equipos (al ser un material autocompactante y autonivelante no requiere del alquiler o la compra de los equipos de compactación) y en tiempo (el vaciado se realiza bombeando directamente la mezcla, desde las máquinas mezcladoras a la excavación); demostrado en el análisis técnico-económico. Por otro lado, garantiza la seguridad en obra, al autocompactarse y autonivelarse rellena áreas poco accesibles sin problema alguno por lo que no se requiere de personas dentro de la excavación al momento del vaciado.

Para esta investigación, apoyándonos en los parámetros y especificaciones técnicas del material se establecieron dosificaciones para diez mezclas de relleno fluido y; a través de un ranking considerando las propiedades más importantes del material se escogieron 02 mezclas óptimas como alternativa de solución para la optimización de trabajos de excavación y relleno de zanjas.

Lima, in recent years presents several problems due to the conventional construction process of excavation and filling of trenches, due to the constant changes or repairs of the sanitation networks, this is associated both with the age of the networks and population growth.

At present, innovative and sustainable alternatives are needed to reduce the problems caused by conventional granular filling in excavations.

This research proposes the use of fluid filling due to the multiple advantages offered by this material. On the one hand, it is economical for medium to large trench fill volumes, labor savings (done with a small number of workers), in equipment (does not require the rental or purchase of compaction equipment) and in time (emptying is done by directly pumping the mixture, from the mixing machines to the excavation). On the other hand, being self-compacting and self-leveling significantly modified the width of the trenches, reducing excavation and filling volumes, which, in turn, incur money savings. Also, this material guarantees safety on site; since, no people are required inside the excavation. Similarly, fill in poorly accessible areas without any problem.

Dosages were established for ten fluid filling mixtures, of which the two best were chosen based on the most important properties of the fluid filling and will be used as an alternative solution for the optimization of excavation and trench filling works. This was verified through a technical-economic analysis.