Muro de lodo

Un muro de lodo es una técnica de ingeniería civil que se utiliza para construir muros de hormigón armado en zonas de tierra blanda cercanas a cuerpos de agua o con un nivel freático elevado . ^{[ 1 ]} Esta técnica se utiliza normalmente para construir muros pantalla (que impiden el paso del agua) alrededor de túneles y excavaciones a cielo abierto, y para colocar cimientos . Los muros de lodo son una tecnología consolidada, pero la decisión de utilizarlos en un proyecto determinado requiere estudios geofísicos y de ingeniería para desarrollar un plan adecuado a las necesidades de esa ubicación específica. Es posible que sea necesario utilizar muros de lodo junto con otros métodos para cumplir los objetivos del proyecto. ^{[ 2 ]}

Mientras se excava una zanja para dar forma a un muro, esta se llena simultáneamente con lodo (generalmente una mezcla de bentonita y agua). El lodo, denso pero líquido, evita que la zanja se derrumbe al ejercer presión hacia afuera, lo que equilibra las fuerzas hidráulicas internas y, además, retarda el flujo de agua hacia el interior de la zanja. La densidad de la mezcla de lodo debe controlarse y ajustarse cuidadosamente para producir la presión hacia afuera adecuada y evitar el derrumbe de las paredes de la zanja.

Los muros de contención de lodo se construyen generalmente comenzando con un conjunto de muros guía de hormigón, normalmente de 1 metro (3 pies 3 pulgadas) de profundidad y 0,5 metros (1 pie 8 pulgadas) de espesor. Estos muros guía se construyen cerca de la superficie del terreno para delimitar la zanja de lodo deseada y guiar la maquinaria de excavación. La excavación se realiza con una excavadora especial con forma de concha o una fresadora hidráulica , suspendida de una grúa. La excavadora excava hasta la profundidad de diseño (o hasta el lecho rocoso) para el primer segmento del muro. A continuación, la excavadora se eleva y se desplaza a lo largo de los muros guía de la zanja para continuar la excavación con cortes sucesivos según sea necesario. La zanja se mantiene siempre llena de lodo para evitar su derrumbe, pero el llenado fluido permite mover la maquinaria de excavación y los escombros sin obstáculos.    

Una vez alcanzada la profundidad deseada en la zanja, se baja una jaula de refuerzo al foso lleno de lodo y este se rellena con hormigón desde abajo hacia arriba mediante tuberías tremie . El hormigón, al ser más denso, desplaza el lodo de bentonita, que se bombea, se filtra y se almacena en depósitos para su uso en el siguiente segmento del muro, o bien se recicla.

Los muros de lodo se extienden sucesivamente para delimitar un área, impidiendo que el agua y la tierra blanda fluyan hacia ella. Una vez que el hormigón se ha endurecido, se puede proceder a la excavación dentro del área ahora delimitada por el muro. Para evitar que el muro de hormigón se derrumbe sobre el área recién excavada, se instalan soportes temporales como anclajes o vigas transversales internas. Una vez finalizada la obra, la estructura construida dentro del área delimitada generalmente soporta el muro, por lo que los anclajes u otros soportes temporales pueden retirarse opcionalmente.

La técnica de muro de lodo se introdujo por primera vez en la década de 1950 durante las excavaciones de la Línea Roja del Metro de Milán en Italia por la empresa ICOS (Impresa Costruzioni Opere Specializzate). Esta nueva tecnología se convirtió en un componente importante del método de tunelización descendente, también conocido como Metodo Milano ("Método de Milán"). ^{[ 3 ]}

La construcción con muros de lodo se utilizó entre 1967 y 1968 para construir la "bañera" que rodeaba los cimientos de la mayor parte del sitio del World Trade Center en la ciudad de Nueva York. ^{[ 4 ]} En la década de 1980, el proyecto de extensión noroeste de la Línea Roja en Boston fue uno de los primeros proyectos en los EE. UU. en utilizar la forma moderna de esta tecnología, con cortadoras de zanjas hidrofresadoras y el "método de Milán". Los muros de lodo también se utilizaron ampliamente en el proyecto de túneles Big Dig de Boston en la década de 1990 .

El diseño de un muro de contención (pared pantalla) incluye el diseño del espesor y los refuerzos. En el diseño preliminar, el espesor se suele fijar entre el 4 % y el 8 % de la profundidad de la excavación. El diseño se basa en el momento flector y la envolvente de cortante obtenidos del análisis de tensiones . En el diseño de este tipo de muros subterráneos, se considera un ancho de un metro y el muro se analiza bajo condiciones de deformación plana . Dado que la relación longitud-ancho de las excavaciones suele ser grande, se pueden asumir condiciones de deformación plana. ^{[ 5 ]}

En un muro pantalla monofásico, también conocido como "pared de separación", se agrega un aglutinante (generalmente cemento) al fluido de soporte para que este se endurezca sin intercambio. ^{[ 6 ]} Una aplicación para este tipo de construcción es el sellado de un vertedero que se reacondicionará posteriormente.

• Muro de contención
• Construcción del World Trade Center
• Cortina de lechada

• Vídeo explicativo sobre la construcción de muros de contención de lodo