Geotextiles y estabilización de balastos en vías ferreas

 In Geotextiles

Los problemas de contaminación en vías férreas suelen ser más agudos y progresivos que en  otras aplicaciones debido a que las cargas cíclicas que soporta son superiores (su comportamiento dinámico y vibratorio se traduce en mayores impactos) y la estructura abierta del balasto lo hacen más vulnerable a la penetración de contaminantes.

partes de una vía ferreaLa estructura tipo de una vía férrea está formada por la superposición de varias capas de materiales granulares que constituyen el asiento de la misma: plataforma (constituida por material de aportación en el caso de terraplenes o terreno natural en el caso de desmontes, proporcionando la capacidad portante al conjunto), capa anticontaminante (arena de granulometría continua utilizada cuando el cimiento es de baja calidad), capa de cimentación (formada por grava o zahorra de granulometría continua), subbalasto (grava arenosa de granulometría continua y baja permeabilidad) y balasto (constituido por piedra machacada de gran dureza y resistencia al desgaste, con granulometría uniforme y gran volumen de huecos en su interior). La capa anticontaminante, la de cimentación y el subbalasto se suelen denominar sub-base.

Para evitar que una compactación uniforme del balasto provocase flexiones en el centro de la traviesa como consecuencia de las mayores cargas y asientos en los extremos, debido al apoyo de los carriles, el balasto sólo es compactado bajo la zona de apoyo de los carriles. Esto se traduce en una carga no uniforme sobre la plataforma, existiendo mayor concentración bajo los carriles, zona por la que se va produciendo una progresiva deformación

Por otra parte, estas deformaciones producidas en la plataforma son puntos de acumulación del agua de lluvia que penetra a través del balasto, lo que provoca la saturación de dicha plataforma con finos y, consecuentemente, el aumento de la presión intersticial al paso de las cargas dinámicas. Si no existe material drenante para disipar dicha presión, el suelo se plastifica, penetrando el balasto en el suelo blando e introduciéndose los finos de éste en los huecos de aquél (“pumping”), con lo que se posibilita el paso del agua a profundidades del terreno cada vez mayores, acelerando el proceso de degradación de la vía.  Esto ocurre sobre todo en zonas donde el terreno es arcilloso y aluvial.


Los geotextiles se colocan bajo la sub-base con el objetivo de cumplir diversas funciones
:

  • Protección ante las deformaciones y el deterioro de la plataforma al paso de los vehículos de obra y la compactación de las capas superiores.
  • Separación entre capas, impidiendo la subida de finos desde la plataforma a la sub-base.
  • Filtro entre la plataforma y la sub-base para dejar pasar el agua desde la plataforma sin que se produzca el arrastre de los finos (permitiendo así liberar presiones intersticiales de la plataforma al paso de las cargas).
  • Drenaje en el plano del geotextil del agua que se acumula en la parte superior de la plataforma hacia los drenajes longitudinales (aunque esta capacidad es limitada debido al pequeño espesor y a un cierto grado de colmatación adquirido con el tiempo, conservando una función de barrera capilar y regularizadora de humedad).
  • Refuerzo de la capacidad portante de la plataforma.

Hay que mencionar que en algunos casos se incluye, entre el geotextil y el subbalasto, una capa drenante de arena o grava y una geomembrana impermeable, habitualmente bituminosas. Esto se utiliza sobre plataformas plásticas con nivel freático lo suficientemente bajo como para no correr el riesgo de que quede agua retenida bajo la geomembrana.

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