La inyección en un suelo o a proximidad de una estructura permite sellar y/o consolidar el suelo llenando los huecos con un producto bombeable que posteriormente se endurece (la lechada).

Las lechadas pueden rellenar huecos en el suelo, las grietas de una roca, los vacíos de disolución (esto se conoce como inyección de fisuras, de impregnación y de relleno), así como penetrar con el movimiento del terreno mediante descargas o fracturación (esto se llama inyección de compactación o inyección sólida o inyección por fracturación). La inyección con desplazamiento de suelo puede usarse para limitar las deformaciones de la estructura que pueden provocar las excavaciones (galerías y túneles, grandes excavaciones urbanas, etc.). A esto se le llama inyección de compensación (de asentamientos).

Las inyecciones siempre se realizan desde perforaciones, que a menudo están equipadas con dispositivos que permiten controlar la trayectoria de la lechada en el suelo (tubos plásticos, bolsas obturadoras, tubos con manguitos, etc. )

Usos

Desde el principio, las excavaciones subterráneas han sido el ámbito esencial para la aplicación de inyecciones, tanto para impermeabilización como para consolidación. Las técnicas de inyección utilizadas pueden variar ampliamente, según los objetivos deseados y la naturaleza del terreno.

Diversos tipos de inyección suelen utilizarse en la construcción de túneles, ya que, por ejemplo, permiten reducir la permeabilidad de un frente de labra (tratamiento de avance), tratar los flujos de agua por inyección de fisuras en la roca, reducir los asentamientos provocados por la construcción de un túnel en la superficie (inyección de compensación) o llenar los huecos en los arcos de las dovelas de un túnel.

Las inyecciones también se utilizan ampliamente en obras de mejora de suelos. La inyección sólida permite consolidar suelos granulares al reducir el índice de vacío mediante la inyección de mortero.

Las inyecciones también se emplean profusamente para crear barreras hidráulicas, por ejemplo, para la construcción de losas de hormigón, una cortina de inyección al pie de un muro pantalla o incluso para crear un fondo impermeable que permita limitar la velocidad de bombeo al realizar excavaciones profundas.

También se utilizan frecuentemente para la construcción y el mantenimiento de presas, tanto para consolidar su núcleo o sus pendientes, como para ejecutar pantallas de estanqueidad.

Además, las inyecciones se utilizan para proteger estructuras. Por ejemplo, para asegurar viejos pozos de minas, galerías de antiguas canteras subterráneas, rellenar huecos kársticos o de disolución de yeso. La consolidación de viejos muros de mampostería es otro de sus usos frecuentes.

Por último, las técnicas de inyección son herramientas esenciales para sellar anclajes y micropilotes.

¿Cuáles son las ventajas de esta técnica?

Aplicación

¿Cuáles son los diferentes tipos de inyección y cómo se aplican?

Su campo de aplicación es muy amplio. Por ejemplo, podemos distinguir entre:

• terrenos rocosos donde se puede efectuar una inyección a “orificio abierto”, dado que las paredes de la perforación son estables.
• terreno blando donde la perforación estará equipada con tubo de revestimiento o un «tubo de manguitos» en el que se instalará un obturador de inyección.

El tubo con manguitos es un tubo liso interiormente, perforado cada 30 o 40 centímetros. Estas perforaciones están recubiertas por anillos de caucho llamados «manguitos» que actúan como válvulas. Este tubo está sellado al terreno mediante una lechada de bentonita cemento con baja dosificación (la lechada de recubrimiento) para evitar el ascenso de la lechada de inyección por el espacio anular.

Para la inyección en roca, el método universalmente aceptado es el de «sellado progresivo» en el que se comienza ejecutando perforaciones primarias, bastante espaciadas; luego se procede a efectuar perforaciones intermedias (secundarias e incluso terciarias o más), creando así una malla de perforaciones cada vez más ajustada.

La inyección de lechada en suelos aluviales se realiza mediante un tubo de manguitos. Esta inyección suele llevarse a cabo en dos fases: en la primera, se inyecta una lechada de bentonita cemento destinada a rellenar la granulometría gruesa y, en la segunda, se emplea una lechada más penetrante (lechada líquida o suspensión superfina). El criterio principal es la cantidad de lechada necesaria para rellenar de manera óptima la porosidad del suelo.

La lechada para inyectar puede ser:

• líquida: su poder de penetración está relacionado principalmente con su viscosidad y con la evolución de esta viscosidad a lo largo del tiempo.
• una suspensión: además de la viscosidad, esta lechada también tiene rigidez o cohesión, lo que limitará su radio de acción. El tamaño de los granos de la suspensión también limita el tamaño de los huecos o poros a los que la lechada pueda acceder. La estabilidad de la suspensión es también un importante parámetro para la inyección.
• un mortero: este tipo de lechada tiene una significativa rigidez y se utiliza para rellenar cavidades y huecos o para inyecciones con desplazamiento (inyección sólida o de compensación).

¿Lo sabía?