Optimización de mallas de Jet Grouting. Análisis técnico y económico

Abstract

El presente Trabajo de Fin de Grado se centra en el estudio, análisis y optimización del diseño de mallas de Jet Grouting como técnica de mejora del terreno. La motivación principal surge a raíz de una experiencia laboral directa en obra, donde pude observar de primera mano la ejecución y desarrollo de este tratamiento. Durante el tiempo en obra me despertó el interés por comprender en profundidad el funcionamiento del Jet Grouting y explorar formas de mejorar su aplicación, especialmente en lo que respecta al diseño de la malla de columnas que conforman el tratamiento. Con el objetivo de facilitar el análisis técnico y económico de la malla, se ha desarrollado una herramienta automatizada en Excel que permite modificar parámetros clave —como el diámetro de las columnas, la separación entre ellas o el tipo de jet utilizado— sin necesidad de recalcular manualmente cada vez. Esta herramienta permite realizar comparativas entre distintos escenarios, como los sectores A (suelo granular) y B (suelo cohesivo) dentro del análisis práctico, considerando plazos de ejecución diferentes y recursos disponibles. Además, se ha incorporado el uso de Grasshopper dentro del entorno Rhino para generar una visualización 3D paramétrica del tratamiento, lo que facilita la interpretación del diseño y permite transmitir los resultados de forma más clara y comprensible. El trabajo se estructura en cuatro partes principales: un marco teórico que recoge los fundamentos del Jet Grouting y otros métodos de mejora del terreno; el diseño de la malla, donde se detallan los parámetros técnicos y criterios de optimización; un análisis práctico aplicado a dos sectores con condiciones distintas; y finalmente, las conclusiones, que sintetizan los resultados obtenidos. La metodología empleada ha demostrado ser eficaz, versátil y replicable, y abre la puerta a nuevas aplicaciones en proyectos similares.

This Final Degree Project focuses on the study, analysis, and optimization of Jet Grouting grid design as a ground improvement technique. The main motivation stems from a direct professional experience on-site, where I was able to observe firsthand the execution and development of this treatment. During my time on-site, I developed a strong interest in understanding the Jet Grouting process in depth and exploring ways to improve its application, particularly regarding the design of the column grid that defines the treatment. To facilitate the technical and economic analysis of the grid, an automated Excel-based tool has been developed. This tool allows for the adjustment of key parameters—such as column diameter, spacing, or jet type—without the need for manual recalculation. It enables comparative studies across different scenarios, such as Sector A (granular soil) and Sector B (cohesive soil), within the practical analysis, considering varying execution timelines and available resources. Additionally, Grasshopper has been integrated within the Rhino environment to generate a parametric 3D visualization of the treatment, which enhances the interpretation of the design and allows for clearer communication of the results. The project is structured into four main sections: a theoretical framework covering the fundamentals of Jet Grouting and other ground improvement methods; the grid design, detailing technical parameters and optimization criteria; a practical analysis applied to two sectors with distinct conditions; and finally, the conclusions, which synthesize the findings. The methodology has proven to be effective, versatile, and replicable, opening the door to new applications in similar engineering projects.