Consolidación de la carretera y la presa de Foros do Mocho

Earth Dam located at Montargil (Portugal), was severely damaged by intense flooding on December 2022. It had to be intervened to allow the reestablishment of its top road, that is the main access to Foros do Mocho. This project included the installation of Shaft-grouted Ductile Iron Driven Piles, for dam stabilization and road structural support.

Project Detail

Micropilotes excavados para consolidación de presas de tierra y apoyo vial.
Client

OpenVias and NOVPro

Date

2024

Estimate Budget
Industries
LOCATION

Foros do Mocho, Montargil – Ponte de Sor (Portugal)

The municipal road (CM1062) is the main access to and from the small village and was cut to traffic due to erosion and partial collapse of the dam. Requalification of the Road-Dam by means of landfill consolidation using micropiles. A total of 126 piles were installed: 88 vertical and 38 inclined (25°) piles. These were all Ductile Iron Piles of 170/7,5mm, driven by wet method, and having a 270mm conical shoe. All iron material was supplied by Tirol Rohre GmbH (TRM). As per the designer requirement, one test pile and 4 reaction piles were also executed, using the same methodology.

The installation of the shaft-grouted piles requires pumping cement mortar (C25/30, with maximum grain size <4mm) that will fill up the inner and outer (annulus) space of the pile.

Challenges

A narrow working platform created difficulties in locating material and equipment. Positioning of the rig was even more challenging for the inclined (raked) piles. Besides the reduced area available, the production target was ambitious, associated to the urgency of reestablishing this access road.

Pile installation required the mobilization and lifting of 5m length ductile iron pipes. These were coupled to the hydraulic hammer and correct alignment had to be confirmed before and while driving. This operation was more demanding when having the 25° raked piles.

Concrete mix had to be correctly adjusted with the batching plant to have the adequate properties of pumpability and retardant, allowing for prolongated operation. Concrete availability and supply, associated to the far distance to the jobsite, have also created interruptions on the production cycles.

Solution

Shaft-grouted Ductile Iron driven Piles was the selected option to stabilize the earth dam. It is an effective solution to consolidate non cohesive soils and provide deep foundation to civil engineering structures. Micropiles are cost effective and can be installed in a relatively speedy manner. The shaft grouted option offers, in this particular case, better soil consolidation and improves skin friction.

GEO/ARCOS partnership was capable of providing the technical knowledge and skills to install the piles a per project specifications, all of them reaching depths where refusal was observed. The bearing capacity was proven by a static load test preformed onsite, with two loading cycles: up to design load of 326kN (100%) and to 651kN (200%).

Work schedule and concrete supply was carefully programmed, to avoid interruptions and optimize pile installation. Even having many no programmed stops, it was possible to complete all working micropiles (126 units) in one month.

Key Figures

Scope:

A total of 126 Shaft-grouted Ductile Iron Piles: 88 vertical and 38 inclined (25°). These were all of 170/7,5mm and having a 270mm conical pile Shoe.

One vertical test pile and 4 reaction piles.

Achievements:

Maximum production of 14piles/day (170m/day) and average of 10piles/day. Efficient use of pipe with less than 2% wastage. Load bearing capacity proven onsite up to 651kN (200%) with <5mm of residual settlement.

Soil Conditions:

The site soil profile is basically composed by the earth dam, of silty sand soil (NSPT 2-5), from 0 to 9m depth, followed by ≈3m of alluvium silty, partially clayey, Sand (NSPT 9), with dispersed gravel, and a base of compact silty Sand (NSPT 48-60) at an average depth of 12m.

Tecnologías Utilizadas

Sistema G3®

El sistema de estabilización de suelos G3® es una tecnología de polímeros de última generación diseñada para transformar suelos no cohesivos en entornos estables y predecibles para la excavación y la ingeniería del suelo. Al formar una red fuerte reticulada dentro del suelo, el sistema G3® mejora la cohesión del suelo, minimiza la pérdida de fluidos y mejora la eficiencia operativa, lo que lo hace ideal para condiciones de suelo desafiantes.

Línea G

La Línea G es un sistema versátil de estabilización de suelos a base de polímeros que se utiliza en excavaciones geotécnicas para soporte de estructuras en el suelo. Está diseñado para su uso en varios tipos de suelo y condiciones, ofreciendo una mezcla eficiente, una hidratación rápida y compatibilidad con agua dulce y salada. Los componentes de la línea G (GMud, GNet, G+) trabajan juntos para mejorar la cohesión del suelo, reducir la pérdida de fluidos y promover la suspensión de partículas, lo que lo hace ideal para aplicaciones en proyectos de cimentación profunda.

Serie XG

La serie XG, desarrollada por GEO, es una gama de productos innovadores basados en un polímero natural para su uso en la perforación y la estabilización de suelos. Diseñado para alta solubilidad, control de viscosidad y elevadas densidades, el Cross-Gel XG sirve como un fluido de perforación eficiente con estabilidad duradera, transporte efectivo de sedimentos y capacidad de reutilización continua. La serie incluye productos complementarios, XG Break, XG Clean y XG Shield, para optimizar el rendimiento, gestionar la densidad del fluido y mantener la estructura del polímero durante operaciones prolongadas.

Suspensión de bentonita

Un sistema de suspensión de bentonita es una mezcla de arcilla sódica y agua, formando un fluido gelatinoso que exhibe propiedades tixotrópicas, lo que significa que se espesa cuando está en reposo y se vuelve más fluido cuando se agita. Esta suspensión se utiliza principalmente en industrias como la construcción, la perforación y las aplicaciones geotécnicas por su capacidad para proporcionar estabilidad y lubricación.

GelPro

GelPro es un polímero aniónico altamente soluble que forma un fluido viscoso cuando se mezcla con agua. Se hidrata rápidamente y requiere un equipo mínimo para su uso, ofreciendo una aplicación inmediata para la estabilización del suelo.

GMud-Ultra

GMud Ultra

GMud Ultra es un polímero aniónico que crea una suspensión de alta viscosidad al mezclarse con agua. Se hidrata rápidamente y no requiere equipo especial, ofreciendo una aplicación rápida en perfiles de suelo menos exigentes.

PolyGel

PolyGel

PolyGel es un polímero aniónico acrílico, disponible en forma granular seca, conocido por sus excelentes tasas de hidratación y solubilidad. Proporciona una solución equilibrada en relación calidad-precio para la estabilización del suelo.

Bloqueadores de la pérdida de fluidos

El sistema de bloqueo de pérdida de fluidos de GEO incluye dos productos, GFiber y GBlock, diseñados para prevenir la pérdida de líquidos durante la estabilización del suelo. La pérdida de fluidos puede comprometer la estabilidad de la excavación, particularmente en suelos permeables o fracturados. GFiber, hecho de fibras minerales naturales, y GBlock, un polímero sintético de rápida absorción de agua, crean barreras en el suelo para controlar la percolación de manera efectiva. Este sistema es compatible con fluidos de estabilización como el sistema G3, Gline, la serie XG, bentonita y lodos independientes.

Micropilote

Los micropilotes excavados son pilotes excavados de pequeño diámetro hechos de materiales de alta resistencia como el acero al carbono o el hierro fundido dúctil, clavados en el suelo para proporcionar capacidad de carga adicional para las estructuras. Son ideales tanto para nuevas construcciones como para el refuerzo de cimentaciones en edificios existentes, especialmente en áreas con suelo débil o acceso limitado. Los micropilotes excavados se utilizan a menudo donde los métodos de cimentación tradicionales no son prácticos, ya que ofrecen una solución flexible y rentable con una perturbación mínima. Su instalación requiere equipamientos pequeños, por lo que son adecuados para espacios reducidos o entornos urbanos donde la maquinaria pesada no es posible.

Prueba de carga estática bidireccional

La prueba de carga estática bidireccional (BDLT) es un método avanzado y eficiente para evaluar la capacidad de carga de pilotes excavados y barretes de cimentación profunda. Esta innovadora técnica de prueba es crucial para proyectos que requieren una medición precisa tanto de la fricción de contacto como de la capacidad de carga de la punta en cimentaciones de alta carga. El método consiste en realizar ensayos de carga estática a escala real que evalúan el rendimiento de carga de los pilotes excavados bajo cargas de compresión axial, lo cual es esencial para garantizar la estabilidad e integridad de cualquier sistema de cimentación.

Water/ Wastewater-Treatment

Tratamiento de Agua/Aguas residuales

Nuestra amplia gama de polímeros especializados está diseñada para el tratamiento de agua, aguas residuales y lodos, y todos nuestros productos cumplen con la certificación NSF, la certificación Halal y las certificaciones locales aplicables. Asumimos los desafíos del tratamiento de agua en múltiples sectores, incluidos el municipal, industrial, minero, agrícola, de construcción, ingeniería civil y dragado, para garantizar que el agua se conserve y reutilice en beneficio de las generaciones futuras.