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Consideraciones para la
impermeabilización de túneles y obras subterráneas

Las grandes enemigas de las obras construidas bajo la cota de terreno natural son sin duda las aguas subterráneas, debido a las napas freáticas o de aguas de infiltración.

Para condiciones especiales en donde el Estudio de Mecánica de Suelos indique la presencia de napas freáticas, se recomienda contar con un Especialista Sanitario, que diseñe un sistema de drenaje que recolecte las aguas subterráneas y las conduzca a pozos debidamente calculados y, en caso que corresponda, solicitar la opinión de un Hidrólogo para determinar el ascenso que dicha napa podría llegar a alcanzar. La subpresión a la que puede estar solicitada la estructura es otro aspecto importante a destacar, y que normalmente es evaluado por el Ingeniero Estructural. Asimismo, el potencial acuífero de una napa en un sector específico, debe ser evaluado por un especialista.


Impermeabilización de obras de edificación construidas bajo la cota de terreno natural

Teniendo en consideración lo expuesto en los párrafos anteriores, y para evitar que el agua subterránea ingrese hacia el interior de los recintos, se materializan diferentes tipos de impermeabilizaciones, dependiendo de los elementos a construir.

Bajo la losa de hormigón o de un pavimento interior, se coloca una cama de ripio monogranular o de tamaño homogéneo, el que evita que el agua subterránea suba por capilaridad. La especificación del proyecto puede establecer la colocación de una lámina de polietileno bajo la cama de ripio. En caso que corresponda, bajo este paquete se construye el sistema de drenaje, previamente calculado.

Para muros verticales que se deben construir contra terreno, se considera la impermeabilización del terreno antes de la materialización del muro. Es recomendable usar un hormigón con una alta dosis de cemento en la construcción del muro, evitando la ocurrencia de fallas constructivas, tales como nidos de piedra o juntas de construcción materializadas deficientemente, entre otros.

En el caso de obras enterradas, donde se excava, se construye y posteriormente se rellena, es posible hacer un tratamiento de impermeabilización por el lado exterior de los muros. Sin embargo, siempre es deseable que no existan deficiencias constructivas que pueden disminuir la vida útil de la estructura.

Esquema 1: Sistema de impermeabilización en un túnel.

Túneles

En el caso de los túneles, su impermeabilización depende del tipo de uso de la estructura. En muchas ocasiones, es posible recolectar el agua mediante un sistema de drenes, permitirle el acceso al interior del túnel mediante barbacanas y posteriormente, conducirla hacia un pozo previamente diseñado. En este caso, lo importante es que el agua no filtre por las paredes de hormigón afectando la armadura.

Sin embargo, en muchos otros casos, esta metodología no es aplicable y se debe impermeabilizar el interior del túnel, haciendo que el agua subterránea escurra hacia los drenes que están en las bases de los muros y/o en la base de la losa piso. Para este caso, primero se debe colocar un hormigón proyectado de soporte sobre el cual se instala un geotextil y una lámina impermeable, construyendo finalmente el muro de hormigón (ver esquema 1).


Productos para impermeabilizar

Existen numerosos aditivos hidrófugos para agregar a la mezcla del hormigón con el propósito de disminuir la porosidad de este, sin embargo la efectividad de estos se ve limitada por el tipo de mezcla y por las deficiencias constructivas de los elementos de hormigón. Es importante notar que la gran mayoría de estos aditivos se dosifican en relación al peso del cemento, por lo tanto para hormigones pobres, vale decir, con baja dosis de cemento, la dosis de aditivo también será baja y no se logrará el resultado esperado.

Esquema 2: Sistema de impermeabilización en un muro.

En el mercado existen muchas empresas de aditivo que ofrecen pinturas impermeabilizantes para aplicar sobre las superficies de los hormigones. Sin embargo, las propiedades de estos productos se ven aminoradas porque la superficie sobre la que se aplica el producto no está apta para recibirlo. En general, antes de aplicar este tipo de pinturas, se debe reparar las oquedades, fisuras y todo tipo de anomalía superficial que impida la formación de una película continua impermeable.

Con respecto a la impermeabilización mediante membranas, el mercado ofrece múltiples alternativas, tales como los tradicionales sistemas de láminas asfálticas y membranas de materiales sintéticos. El detalle de esta solución radica en la especialización que debe tener la mano de obra que instala este tipo de productos, por cuanto es indispensable que entregue una buena solución para los puntos singulares, cumpla con los requisitos de adherencia con el sustrato y con la fusión entre las diferentes láminas.

Además, están las membranas de bentonita, cuya principal propiedad es la expansión de la bentonita sódica cuando queda en contacto con el agua. No obstante, para asegurar el buen resultado de esta impermeabilización, se requiere que el sistema quede confinado bajo una carga mínima establecida.

En forma complementaria a las membranas impermeables, para las obras bajo el nivel de terreno natural, se puede usar membranas drenantes, que permiten la evacuación de las aguas hacia zonas inferiores del terreno o hacia los drenes previamente proyectados, evitando la presión hidrostática sobre el muro de hormigón (ver esquema 2).


Normativa

Si bien no existe una norma para la impermeabilización de obras, existen normas de requisitos que deben cumplir los diferentes productos, entre las que se puede mencionar, la norma UNE-EN 13491:2013 “Barreras Geosintéticas: Requisitos para su utilización como membranas de impermeabilización frente a fluidos en la construcción de túneles y estructuras subterráneas” o la norma UNI EN 13969:2007 “Láminas flexibles impermeables – Definición y características”, entre otras.

Dado que en la actualidad hay un sinnúmero de obras que han convertido los espacios subterráneos en lugares de uso frecuente y mucha oferta de productos para la impermeabilización, es conveniente asesorarse por un organismo especialista para contar con un Proyecto de Impermeabilización que especifique el tipo de producto a usar dependiendo de las condiciones de la estructura y del entorno, asegurando la estanqueidad de los recintos y la durabilidad de la obra.


Fuente: Lilian Berríos Ugarte, Jefe Sección Servicios Especiales Unidad Resistencia de Materiales de DICTUC.
Junio 2017
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