Relleno granular colocado sobre y junto a la alcantarilla del camino de acarreo durante la construcción en condiciones invernales.
Rollos de geosintéticos y materiales de construcción preparados cerca del cruce remoto de la alcantarilla del camino de acarreo.
Primer plano de la interfaz de la alcantarilla y del relleno granular retenido que forma el terraplén del camino de acarreo.
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En un complejo minero remoto del este de Canadá, un nuevo cruce para un camino de acarreo requirió la construcción de una alcantarilla de 65,6 pies (20 m) de diámetro sobre un río. El cruce fue diseñado para soportar el tránsito de camiones mineros con una capacidad de 400 toneladas, lo que imponía exigencias significativas de cargas estáticas y dinámicas sobre la estructura terminada. La nueva ruta tenía como objetivo mejorar el desplazamiento dentro del complejo minero al reducir en 10 millas (16 km) la distancia de recorrido necesaria.
La construcción de la alcantarilla permaneció incompleta durante varios años debido a que se había desarrollado deformación plástica en la estructura. Antes de que el cruce pudiera completarse y ponerse en servicio para el tránsito minero, el equipo del proyecto necesitaba investigar más a fondo cómo se transferirían las cargas a través del relleno hacia la alcantarilla. Por lo tanto, el enfoque seleccionado debía abordar la preocupación por las cargas y, al mismo tiempo, permitir reanudar la construcción sin modificar sustancialmente la configuración de relleno ya establecida.
El principal desafío de ingeniería era limitar las cargas transferidas a la alcantarilla una vez que la estructura completa estuviera terminada y sometida a las cargas de los camiones mineros, cada uno con hasta 400 toneladas de material. La deformación plástica observada anteriormente generó inquietudes sobre continuar con el enfoque de construcción original sin medidas adicionales sobre la alcantarilla.
Se identificó una losa de concreto reforzado sobre la estructura como una posible alternativa para minimizar las cargas transferidas a la alcantarilla. El método de la losa permitiría al equipo del proyecto mantener el espesor de relleno existente; sin embargo, el proyecto se encontraba en una zona remota donde el concreto es particularmente costoso. Esto generó restricciones adicionales de constructibilidad y costo, y aumentó el valor de una solución que pudiera incorporarse directamente al relleno granular.
Por lo tanto, la alternativa de construcción debía aumentar el desempeño del material sobre la alcantarilla sin requerir modificaciones extensas al diseño original. La facilidad de instalación también era fundamental debido a las condiciones remotas del sitio y a la necesidad de completar finalmente una estructura que se había retrasado durante varios años.
El equipo del proyecto incorporó refuerzo geosintético dentro del relleno granular sobre la alcantarilla. El sistema seleccionado utilizó cuatro capas de MIRAFI® H2Ri instaladas con una separación vertical de 11,8 pulg. (300 mm), utilizando 16 rollos en total para el proyecto.
Las capas de refuerzo se incorporaron para aumentar la rigidez y el efecto de arco del relleno granular. Este enfoque tenía como objetivo reducir las cargas transferidas a través del relleno hacia la alcantarilla subyacente, al mismo tiempo que se mantenía el espesor de relleno establecido. En lugar de introducir un elemento estructural sustancialmente diferente sobre la alcantarilla, los geosintéticos podían integrarse en la configuración de relleno existente con modificaciones mínimas al diseño original.
El uso de MIRAFI H2Ri también proporcionó una solución considerada rentable y comparativamente fácil de instalar para la ubicación remota del proyecto. Al reforzar el material granular en lugar de depender de la losa de concreto reforzado propuesta, el equipo del proyecto pudo abordar la preocupación por las cargas sin la mayor dependencia del concreto asociada con esa alternativa.
Tras implementar el sistema de relleno reforzado, se completó la construcción de la alcantarilla y el camino de acarreo se puso en servicio. El cruce terminado redujo en 10 millas (16 km) la distancia de recorrido dentro del complejo minero. El proyecto también reportó mejoras de eficiencia asociadas con la reducción del tiempo de viaje, el consumo de combustible y las horas de operación de los camiones mineros, así como una disminución de las emisiones de carbono derivadas de la construcción.