“Trabajo Investigativo”

Mecánica de Suelos

NOMBRE ESTUDIANTE(S): Marcos Armijo – Fredy Bermúdez – Dennis Díaz – Arnaldo Gómez –

Eduardo Silva CARRERA: Construcción CivilPROFESOR DEL MÓDULO: Marcelo Vassallo

San Fernando, Noviembre 26

HIDROLOGIA

• La Hidrología es la ciencia que estudia el agua y sus manifestaciones en la atmósfera, sobre y debajo de la superficie terrestre; estudia asimismo sus propiedades y sus interrelaciones naturales.

• En el concepto anterior se debe entender que el concepto “agua” comprende el conjunto de fases en las que ésta se encuentra en la naturaleza (sólida, líquida o gaseosa), según se esquematiza en la siguiente figura:

• Cabe destacarse que la Hidrología es una rama dentro de lo que se conoce como Ciencias de la Tierra o Geociencias, que son ciencias naturales que justamente se ocupan de estudiar cuestiones como la estructura, la dinámica, la morfología y la evolución de la tierra.

En la actualidad, la hidrología ha cobrado un papel sustancial en lo que respecta al planeamiento de la utilización de los recursos hidráulicos y por caso es imprescindible su presencia cuando en ingeniería se planean obras que se hallan vinculadas al suministro del agua.

• Por otra parte, disponer de un satisfactorio conocimiento del comportamiento hidrológico que ostenta un río, un arroyo, o el lago de una determinada zona, será muy importante a la hora de poder prevenir graves consecuencias tras un fuerte temporal de lluvias, es decir, conocer esto permitirá identificar las áreas más vulnerables a escenarios como el indicado y así estar preparados ante las contingencias. Sin dudas, las inundaciones son eventos climáticos que pueden prevenirse a partir del estudio de esta disciplina.

También, la hidrología, aporta su granito de arena a la hora de planear un correcto diseño en lo concerniente a la infraestructura vial de una ciudad, sus caminos, las autopistas, las vías del ferrocarril.

CICLO HIDROLOGICO

AGUAS FREATICAS

LAS AGUAS FREATICAS EN LA CONSTRUCCION

• Definición de Aguas Freáticas:• Cuando tenemos una masa de suelo, esta estará constituida por una parte de

material sólido, otra parte por líquidos, y otra parte por gases. Pero si empezamos a bajar de la superficie de la tierra, empezamos a ver que cada vez va a ver mayor contenido de agua, hasta el punto que el contenido de aire es totalmente ocupado por el agua, en este punto donde hallamos solo parte sólida, y parte de agua, la llamamos Nivel Freático.

• • Las aguas Freáticas, son entonces las aguas que encontramos cuando el suelo

esta saturado, y están por debajo de este nivel freático.• Este nivel freático es muy variable, y encontramos que en el verano, cuando el

calor se hace más intenso, el nivel freático baja, por el proceso de evaporación que genera el calor en el verano. Así también encontramos que el nivel freatico en el tiempo de lluvia, sube, y puede llegar hasta muy altos niveles, es decir a muy poca profundidad, el sitio donde empiezan las aguas freáticas, pudiendo ser un factor importante en la construcción, al modificar los suelos en los que construimos.

RECONOCIMIENTO DE AGUAS FREATICAS

• En el campo podemos conocer el nivel del agua freática abriendo un hueco en la tierra, de tal manera que podamos ver dentro de el (50 x 50 centímetros), y esperar que el nivel del agua se estabilice. De esta forma podemos después de una hora mas o menos, que el nivel donde tenemos el agua será el nivel freático. Esto también lo podemos saber en el laboratorio, después de sacar una muestra de Suelo, el cual lo podemos extraer con un cilindro, el cual hincamos en la tierra, y luego le damos un giro para poder cortar abajo, de donde se extrae luego un cilindro de tierra, el cual podemos analizar, y saber el punto donde el suelo esta saturado, de esta forma, midiendo la distancia de la superficie de la tierra, al punto donde el suelo esta saturado, hallamos el Nivel Freático.

• El punto donde el suelo esta saturado de agua, se puede hallar por medio

de el ensayo de Contenido de Humedad, el cual nos permite saber, que porcentaje de agua hay en los vacíos del suelo, y cuando este porcentaje sea el 100%, querrá decir que este suelo esta saturado, estando dentro de las aguas freáticas.

DIAGRAMA DE AGUAS FREATICAS

CONGELAMIENTO AGUAS DEL SUELO

• El principal problema de el agua en los suelos, a bajas temperaturas, es que al llegar a su punto de congelamiento, esta aumenta su volumen, generando unos esfuerzos residuales, en el suelo, y en las partes donde hay mucho tiempo de heladas, se generan unas grandes hojas de hielo dentro del suelo, el cual, al cambiar el clima, y subir la temperatura, este hielo empieza a deshielarse, quedando unos huecos en el suelo por causa de la filtración del agua en la tierra, causando asentamientos de las estructuras que estén cimentadas sobre el suelo en cuestión.

• También se debe tener en cuenta, el tipo de suelo que se tiene, ya que si tenemos un

suelo fino, el agua freática subirá por capilaridad a la masa de suelo superior, generando mayor probabilidad de congelamiento, al estar mas expuesta al frío de la superficie. También, si tenemos una grava o una arena limpia, el agua puede filtrarse, por medio de los espacios vacíos que hay en estos materiales, bajando el nivel freático, y disminuyendo la probabilidad de congelamiento de el agua freática.

CONGELAMIENTO AGUAS DEL SUELO

• Si tenemos limos o arenas limosas en estado de saturación (puede ser bajo el nivel Freático), el efecto de la congelación del agua depende mucho de la manera en que baja la temperatura. Si el enfriamiento es rápido, se provoca la congelación llamada in situ, la cual consiste en capas gruesas de hielo, en medio de la masa de suelo. Si el enfriamiento es lento, el agua se agrupa en pequeñas capitas d hielo, las cuales son paralelas a la superficie expuesta al enfriamiento, lo cual genera una alteración de suelo helado y estratos de hielo.

• • Cuando encontramos bloques de hielo limpio en la masa de suelo, significa la

migración del agua que hay en los intersticios del suelo, a estas masas de hielo. Esta agua, puede ser absorbida por capilaridad, de una masa de suelo inferior, la cual se encuentra dentro del nivel Freático. La forma de evitar esta migración de agua, hacia estos centros de hielo, puede ser, colocando una capa de grava gruesa, por encima del nivel Freático, lo cual genera la detención de la subida del agua por capilaridad, debido a que la grava, tiene unos intersticios muy grandes, no permitiendo la capilaridad del agua dentro del suelo.

CONGELACION AGUAS EN LOS SUELOS

EFECTOS DEL CONGELAMIENTO • Como se dijo anteriormente, al congelarse el agua, esta aumenta su

volumen, generando una separación entre las partículas sólidas, y por ende aumentando el número de los vacíos. Hay suelos en los cuales no se siente tanto el cambio de volumen del agua, por causa del su congelamiento, como es el caso de la grava, o la arena, cuyo valor límite de aumento de volumen, según la experiencia, es de un 10% del volumen inicial de los vacíos. En caso de suelos que sean susceptibles a la helada, tenemos que la expansión puede ser mucho mayor al 10%, de esta manera viéndose afectada cualquier estructura que este cimentada sobre estos suelos. Pero el problema del congelamiento no solo queda en la expansión que genera, si no que también hay un gran problema cuando este hielo se descongela. Al descongelarse este hielo, se empieza a asentar de nuevo el terreno, al disminuir el volumen del agua que empieza su proceso de deshielo, además de que empieza a filtrarse el agua que anteriormente había subido por capilaridad, asentándose más el suelo que se encuentra bajo esta situación. También se genera el colapso de las cápsulas de hielo, que ahora son de aire, rebajando la resistencia del suelo. Esto se puede ver con facilidad en autopistas y aeropistas.

• Cuando el suelo que se congela, esta formando taludes, la acción de la helada, si el material no es susceptible a la helada, produce un desplazamiento de las partículas normal a la superficie del talud. Al llegar el deshielo, estas partículas tienen un desplazamiento vertical, produciéndose un desplazamiento neto hacia el pie del talud.

• Si tenemos el suelo, retenido por un muro de retención de tierra, la congelación del agua, produce un aumento de volumen, lo que genera un aumento en la presión que esta soportado el muro, y si esta presión se repite varias veces, o es muy elevada, se puede llegar al colapso del muro. Si el muro es de concreto, el colapso puede llegar por esfuerzo cortante entre el muro, y su loza de cimentación.

SOLUCIONES A PROBLEMAS

 • Hay varias formas de solucionar los problemas relacionados con el efecto

del congelamiento de los suelos, dentro de las cuales tenemos:• Substitución de los suelos susceptibles a la helada por otros no

susceptibles, hasta la profundidad necesaria para llegar a niveles más abajo que la penetración del efecto climático.

• Hacer un drenaje adecuado para bajar el nivel Freático a una profundidad mayor que la altura máxima de ascensión capilar del suelo.

•Excavar hasta el punto donde llega la helada, y colocar un material que no permita la capilaridad, como grava, por lo tanto no permite la subida de aguas freáticas por capilaridad.

EFECTOS DEL AGUA EN LA CONSTRUCCION

CAPILARIDAD DE AGUAS FREATICAS

• Conocemos el proceso de capilaridad como el ascenso que tiene un liquido al estar en contacto con las paredes de un tubo de diámetro pequeño. Si tomamos la masa de suelo, como un gran conjunto de poros, los cuales están comunicados, tendríamos una gran red de tubos capilares, los cuales permiten el efecto de capilaridad del agua freática. Al subir el agua por un tubo capilar, esta produce unos esfuerzos de tensión en la parte superior de el agua que esta dentro del tubo capilar. Esto se puede explicar teniendo como base la hidrostática: (figura 1) Si tenemos que tomamos una presión relativa, teniendo como origen la presión atmosférica, vemos que esta presión, en el punto de la superficie del agua (no dentro del capilar) debe ser cero, y a medida que vamos bajando en el agua, la presión aumenta, linealmente, es así que si subimos del nivel donde el agua esta en contacto con el aire, la curva de presiones sigue de igual forma, dando unos esfuerzos de tensión en las partes donde se encuentra por encima de este nivel de referencia, coincidiendo esto con las partes donde tenemos el agua capilar. En conclusión podemos decir que la capilaridad del agua dentro de un suelo, produce unos esfuerzos de tensión, los cuales generarán la compresión de este.

 • Para que se presente la capilaridad del agua freática en un suelo, se debe

tener en cuenta que el suelo debe ser fino, para poder que los poros que haya entre las partes sólidas del suelo, sea tan pequeño como un tubo capilar. Si tenemos un suelo como una grava gruesa, no se producirá el fenómeno de capilaridad, haciendo así estos suelos gruesos muy apetecidos en la construcción cuando se tienen niveles freáticos altos.

DIAGRAMA CAPILARIDAD EN LA CONSTRUCCION

HUMEDAD EN LA CONSTRUCCION

 • La humedad en la construcción es causa y efecto de diversas patologías en

la edificación que disminuyen el confort y la salud de los usuarios a la vez que comprometen el estado del edificio.

• La humedad se convierte en patológica cuando aparece en forma indeseada, incontrolada y en proporciones superiores a las esperables en cualquier material o elemento constructivo.

• En un edificio concurren gran variedad de materiales con características y capacidades de absorción de agua muy diferentes. Según su procedencia, o forma de extenderse el agua en una unidad constructiva, podemos distinguir las siguientes humedades:

TIPOS DE HUMEDAD

• Humedad De Obra

• Humedad Ambiental

• Humedad Accidental

• Humedad Capilar

• Humedad Por Condensación

• Humedad Por Filtración

HUMEDAD EN OBRA

• Se denomina humedad de obra a aquella causada por el agua utilizada durante el proceso de edificación, que exige toneladas de agua, más en técnicas de construcción “in situ.

• Depende de las condiciones climáticas y la estación durante la que es construida, el agua puede tardar bastante en secar. Si el secado no es suficiente o está impedida la evaporación normal, el agua residual es retenida en los materiales y luego aparece en forma de diferentes patologías tales como eflorescencias o desconchados.

• La obra gruesa debe secarse, y si luego la humedad persiste hay que saber en que momento intervenir para impermeabilizar.

• HUMEDAD AMBIENTAL• Las humedades medioambientales dependen de la situación ambiental de

la construcción. No es lo mismo una casa en la playa, con una humedad constante y agresiva sobre los materiales que una obra situada en una zona seca y de temperaturas más o menos constantes. Los ambientes marinos son considerados agresivos por la elevada humedad del lugar y por las sales que ésta transporta.

 • HUMEDAD ACCIDENTAL• Humedad por accidentes: producida por defectos de diseño,

mala construcción, falta de mantenimiento de la casa.• Aparece cuando alguna conducción de agua sufre una rotura provocando el

paso del líquido al cerramiento que lo contenía o que estaba próximo. Podemos llegar a distinguir varios subtipos en función de la causa que ha producido la rotura del conducto que, en principio, se pueden agrupar en tres:

• 1- Rotura del conducto por sobretensión en el mismo debida a cambios dimensionales.

• 2- Rotura por acción mecánica sobre el conducto. Se incluyen aquí el conjunto de acciones exteriores, normalmente puntuales, provocadas por el uso (o mal uso) del edificio y su entorno.

• 3- Corrosión de los conductos metálicos, que puede ser debida al propio fluido que discurre por su interior (“corrosión por inmersión”), a la aparición de pares galvánicos en el conducto, o a la aparición de humedad sobre la superficie de los conductos que, ayudada por la falta de protección exterior de los mismos, acelera la corrosión por “inmersión” o por “aireación diferencial”. En cualquiera de los casos, la corrosión del tubo va disminuyendo la sección de sus paredes hasta que éstas no admiten la presión interior, o bien las tensiones de tracción o esfuerzo cortante.

HUMEDAD CAPILAR

• Las humedades por capilaridad se producen porque el agua pasa por capilaridad a los materiales porosos de la construcción (hormigones, morteros, maderas, materiales cerámicos, etc.). La consecuencia es la ascensión de la humedad proveniente del subsuelo. Este tipo de humedades suben por poros y capilares evaporándose finalmente a la atmósfera y degradando las paredes. Los problemas de humedades por capilaridad, normalmente, están relacionados con la poca estanqueidad de los pilares y paredes maestras de los edificios.

• El problema: El agua que proveniente del subsuelo contiene sales disueltas. A medida que el agua se evapora, las sales disueltas cristalizan y se van depositando en el revoque de forma que este se degrada al igual que la pintura, la cual salta.

HUMEDAD POR CONDENSACION

• Las humedades de condensación suele aparecer en ambientes cerrados en donde hay gran condensación de agua como el lavabo o los dormitorios que se utilizan, debido a la generación de vapor mientras dormimos.

 • Las causas principales del problema de humedades de condensación

tenemos que buscarlas en la combinación de los siguientes factores:• -Ventilación deficiente: Actualmente las viviendas son muy estancas para

evitar las pérdidas de calefacción, pero con ello también impedimos la renovación natural de forma continua del aire interior.

• -Mal régimen de calefacción: El aire caliente admite más humedad en forma de vapor que el aire frio. Una mala regulación de la calefacción con variaciones bruscas de temperatura implica problemas de condensación: en paredes, ventanas, etc.

• -Aislamiento térmico deficiente: Paredes mal aisladas, puentes térmicos, carpinterías y cristales son puntos fríos que permiten que la humedad ambiente del interior de la vivienda pase a estado líquido formado agua.

• Se debe a bajas temperaturas en el exterior y calor y humedad ambiente en el interior. Si la pared no está convenientemente aislada, en la cara interna o en el mismo interior del muro se puede formar gotas de agua condensada, al tocar el aire húmedo interior una superficie fría.

• Una humedad que por lo general se da en invierno; se ve en cristales y paredes con alto coeficiente de transmisión térmica; y provoca un deterioro en las condiciones de habitabilidad, proliferando las colonias de hongos que se extienden en las superficies.

• Existe la humedad por condensación intersticial, que es la invisible, se da cuando la humedad de condensación se produce dentro del muro, en algún punto en la masa interior del elemento.

• También existe la humedad por condensación superficial, cuando la temperatura de la superficie interior de una pared está suficientemente baja, formándose gotas sobre la cara interna de los muros.

HUMEDAD POR FILTRACION

• Las filtraciones normalmente se observan por a la mala impermeabilización, o defectos estructurales, o defectos de los materiales de construcción o al desgaste de los mismos.

• Estos problemas de humedad en zonas concretas, debido al paso del agua por lluvia u otros efectos, causan goteras y humedades.

• Las humedades en zonas bajas de paredes se asocian normalmente a las denominadas humedades por capilaridad pero puede haber confusión con las humedades por filtración o con otro tipo de humedades ascendentes, la que se produce en tabiques de cartón-yeso (como el pladur) y trasdosados de otros materiales debido a la condensación de agua en la cámara que se absorbe a través del tabique interior.

• El problema : La humedad por filtración de agua tiene lugar por filtraciones laterales de agua y se dan tanto en sótanos de edificios antiguos como en edificios modernos con estructura de hormigón.

• A pesar de usar las técnicas constructivas correctas podemos encontrarnos con una serie de problemas causados por factores tales como:

• - una alta relación agua/cemento.• - una compactación deficiente.• - bandas de juntas mal colocadas• - fisuras de retracción o asientos diferenciales que provocan la filtración de

agua.• - posibles grietas en la fachada que pueden irse acentuando y actuar como

vehículo para la humedad.• - nivel del suelo externo (jardín) más alto que el interno (vivienda) y los

separa una pared que está en contacto con la tierra• - ataques químicos al hormigón, etc…

PROBLEMAS DE CAPILARIDAD EN LA CONSTRUCCION

 • Una de los grandes problemas que tiene el proceso de capilaridad del agua freática

en la construcción, es que al subir esta agua, se humedecen los cimientos de las diferentes estructuras, provocando la corrosión del acero de refuerzo en los cimientos, y algunas veces esta agua freática, cuando los niveles son muy altos, alcanza a subir por capilaridad a las paredes de la edificación, generándose problemas en los ladrillos y los acabados de la edificación. Una solución a este problema es cambiar el suelo sobre el que descansa el cimiento, por un suelo más grueso, que no permita la capilaridad del agua freática. También encontramos soluciones de aditivos para el concreto (inclusores de aire), para poder generar impermeabilidad en este, y de morteros para recubrir estructuras (sika 101) con el fin de ganar impermeabilidad.

• En el momento que la cimentación de cualquier estructura, sea una cimentación profunda (pilotes, pilas o cajones), se debe tener en cuenta que esta estructura estará sumergida parcialmente por aguas freáticas, y que esta estructura de cimentación, sufrirá cambios de humedad por la subida y la bajada del nivel Freático.

 

CONTRACCION DE LOS SUELOS FINOS POR CAPILARIDAD

• Si tenemos un suelo saturado, el agua estar ejerciendo una fuerza de separación entre las partículas sólidas del suelo (presión hidrostática). Luego el suelo empezara a secarse por cualquier causa, que generalmente es el calentamiento por el sol, y el agua que hay en el suelo se evaporara, y la masa de suelo tratara de tomar su nivel freático normal, de esta manera las aguas empezaran a tratar de bajar, creándose una presión capilar dentro del suelo, lo que produce unos esfuerzos de compresión en el suelo, pasando este de la presión hidrostática (cuando el suelo estaba saturado), a un esfuerzo de tensión superficial (al tener el fenómeno de capilaridad del agua).

• De esta manera el suelo entrara en un proceso de contracción. Hay que tener en cuenta que el suelo debe ser un suelo fino, para poder producir el proceso de capilaridad, y de esta manera crear la tensión superficial necesaria para que el suelo se contraiga. El proceso de la retracción del agua hacia el interior no se hará simultáneamente en toda la masa de suelo, debido a que la masa de suelo tiene diferentes diámetros de poros, produciendo tubos capilares de diferentes diámetros, bajando primero el agua que se encuentra en los canaliculos más gruesos (Especie de tubos capilares formados por los poros del suelo).

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MUROS DE RETENCION Y EL NIVEL FREATICO

 • Los muros de retención, en la ingeniería civil, se hacen para contener tierra

(llamada relleno) confinada a un espacio, sin que esta se derrumbe. Para el diseño de estos muros, se tiene debe tener en cuenta las fuerzas que sobre este actúan, donde juegan un papel muy importante las aguas Freáticas.

• Dentro de las fuerzas que se toman en cuenta al calcular un muro de contención de tierras se tiene el peso del mismo, la presión que hace el relleno sobre este, la reacción de el cimiento del muro, y alguna correspondiente al nivel Freático de las aguas, dentro de los cuales tenemos:

•   

• Fuerzas debidas a agua tras el muro: Si tenemos agua tras el muro de retención, estas aguas generaran una presión sobre este, teniéndose que tener en cuenta la presión que generara el agua freática, a la hora de hacer el diseño de un muro. Se debe tener en cuenta también que el nivel de las aguas Freáticas (nivel Freático) varia con el tiempo, generando un proceso de carga y descarga de la presión hidrostática en el muro, lo que podría generar un colapso del muro por fatiga. La solución para no bajar este nivel freático, seria el de hacer un filtro de aguas en la base del muro, para poder que el agua que hay se "escurra" por allí. También hay la posibilidad de hacer un muro completamente permeable, como es el caso de los gaviones, que son canastas de alambre, de forma cúbica, rellenas de tierra, lo cual permitiría el paso del agua y esta no generaría ninguna presión.

• Subpresiones: Cuando tenemos un mal drenaje bajo el muro, se puede almacenar agua en esta zona, produciéndose una presión de aguas freáticas bajo el muro, lo cual puede llegar al volcamiento del muro. Para esto se debe hacer un correcto drenado de las aguas en cuestión.

• Las heladas: Si tenemos agua detrás del muro, y llega un tiempo de heladas, esta agua se congelar, produciéndose un cambio en el volumen del suelo, entrando una presión adicional al sistema, la cual puede hacer colapsar el muro.

• Expansiones por cambio de la humedad de la masa de suelo: Si tenemos que la masa de suelo que esta siendo sostenida por el muro esta sometida a cambios del nivel freático, la masa de suelo puede cambiar fácilmente de volumen, mas si se trata de arcillas, o limos, suelos que inducen a un cambio volumétrico al cambiar la humedad del sistema. Si tenemos una época de verano, el nivel freático estará bajo, lo cual no genera presiones laterales por cambio volumétrico del suelo, las que si entraran en el caso de que el nivel freático suba, y el suelo se expanda por la acción de la humedad. Este cambiar volumétrico, generara un ciclo de carga y descarga en el muro, el cual al cabo de varios ciclos, puede fallar por fatiga. Para solucionar esto, se debe tratar de que los suelos que se tengan como relleno no sean expansivos con la humedad, y además tener un buen drenaje del sistema.

TALUDES Y EL NIVEL FREATICO

• Cuando tenemos en la construcción de algunas obras civiles taludes, como es el caso más común de las carreteras, aquí también hay influencia del nivel freático. Si en una época de invierno el nivel freático sube, el suelo que contiene al talud, llega a pesar más por el peso del agua, pudiendo haber un derrumbe del talud en cuestión. También hay que tener en cuenta que el agua, por la presión que genera en el suelo, tiende a separar las partículas sólidas del suelo, produciendo grietas, que en algunos sitios, pueden producir el colapso del talud. También se debe tener en cuenta la acción de las heladas aquí, ya que el talud cambiara de volumen, como se explico anteriormente.

 • Se debe tener en cuenta que clase es de la que esta compuesta el talud. Si

tenemos arcillas plásticas, o limos, es muy probable que por la acción del agua freática, estos limos o arcillas ganen plasticidad, perdiendo resistencia al corte, lo que generaría el colapso de este talud.

• Para evitar los colapsos de los taludes, se debe tener un buen drenaje de este, el cual abatirá el nivel freático, disminuyendo la posibilidad de falla por aguas freáticas. Se recomienda hacer filtros dentro del talud, el cual sacará el agua de este. Estos filtros se deben diseñar para las épocas de invierno, ya que en ese momento los niveles freáticos suben y se corre el mayor de los riesgos de colapso de la estructura en cuestión.

 • También se hace necesario hacer un drenaje por debajo del talud, ya que la

presión en ese punto puede ser tal que produzca el volcamiento del talud, por eso se recomienda en los taludes con problemas de niveles freáticos, tener subdrenes, los cuales eviten esta clase de colapsos.

 

EL NIVEL FREATICON EN EXCAVACIONES 

 • Muchas veces en la ingeniería civil, es necesario hacer excavaciones por

debajo del nivel freático, lo que puede generar varios problemas si se tiene un suelo permeable, el cual permita que la excavación que se haga, se llene de agua, lo que generaría unas velocidades del agua freática, arrastrando material del suelo a la excavación también, estando sucio siempre la excavación

 • Hay varias formas de abatir el nivel freático. La más común de ellas es

hacer una zanja colectora del agua en la excavación, donde se coloca a bombear el agua hacia otra parte fuera de la excavación. Se debe tener en cuenta que los volúmenes de agua que se deben bombear son muy grandes, ya que el nivel freático siempre tratara de estar constante, lo que puede incrementar los costos de una obra determinada.

• Otra de las formas para abatir el nivel freático es la de hacer una serie de pozos al rededor de la excavación, los cuales sacaran el agua de la tierra, bajando el nivel freático en esos puntos, y si tenemos la excavación en medio de estos puntos, el nivel freático de la excavación será abatido. También podemos pensar en hacer una excavación, la cual después de realizada (bajo agua), se puede impermeabilizar, y luego si secar el contenido de agua que queda dentro de esta excavación. Cuando se utiliza este método se debe tener en cuenta la presión que genera el agua tanto lateral como inferior de la excavación, ya que se puede producir el colapso de el suelo de la excavación por el levantamiento del mismo, o el colapso de uno de los muros de contención Se pueden generar muchas otras formas de abatimiento del nivel freático, pero esto realmente se debe determinar al tener el problema real en la obra, y ver todas las variables que esto implica.

NORMA 1515 OF 79

• Objetivo Se pretende determinar el contenido de agua que tiene un material y que está presente en las formas que se indican: - agua gravitacional - agua capilar - agua de constitución o pelicular. El agua que queda retenida en los poros y sobre la superficie de las partículas se llama “agua retenida”. De esta agua retenida se tiene el agua químicamente combinada, que es la que forma parte de la estructura cristalina de los minerales y en una cantidad muy pequeña

ENSAYOS DE LABORATORIO

Este ensayo tiene por finalidad , determinar el contenido de humedad de• una muestra de suelo . El contenido de humedad de uma masa de suelo ,• Esta formado por la suma de sus aguas libres , capilar e higroscópica .• La importancia del contenido de agua que presenta um suelo representa junto

con la cantidad de aire , una de las características mas importantes para explicar el comportamiento de este ( especialmente em aquellos deTextura más fina ) , como

• Por ejemplo cambios de volumen , cohesión ,estabilidad mecanica

• El método tradicional de determinación de la humedad del suelo en• laboratorio , es por médio del secado a horno , donde la humedad de un• suelo es la relación expresada en porcentaje entre el peso del agua• existente en una determinada masa de suelo y el peso de las partículas • Solidas , osea :• w = ( Ww / Ws ) * 1 0 0 ( % )• Donde :• w = contenido de agua expresado en %• Ww = peso del agua existente en la masa del suelo • Ws =peso de las partículas solidas

• Un suelo que posea algo de cohesión, según su naturaleza y la cantidad de agua que tenga, puede presentar propiedades que lo incluyan en el estado sólido, semisólido, plástico y semilíquido o viscoso. Los límites de Atterberg marcan una separación arbitraria, pero suficiente en la práctica, entre estos cuatro estados

DETERMINACION DE LOS LIMITES DE ATTERBERG.

• El método usado para medir estos límites se conoce como étodo de Atterberg y los contenidos de agua o humedad con los cuales se producen los cambios de estados, se denominan límites de Atterberg. Ellos marcan una separación arbitraria, pero suficiente en la práctica, entre los cuatro estados mencionados anteriormente.

TIPOS DE ENSAYOS SEGÚN NORMA

• La Norma chilena 1517/I Of. 1979 define los límites. - Límite líquido (LL). Humedad de un suelo remoldeado, límite entre los estados líquido y plástico, expresado en porcentaje. - Límite plástico (LP). Humedad de un suelo remoldeado, límite entre los estados plástico y semi-sólido, expresado en porcentaje. - Límite de contracción (LC). Humedad máxima de un suelo para la cual una reducción de la humedad no causa una variación del volumen del suelo, expresado en porcentaje.

LIMITE LIQUIDO

• Determinación del límite líquido según NCh 1517/I Of. 1979 . El límite líquido está definido, como el contenido de humedad con el cual una masa de suelo colocada en un recipiente en forma de cuchara (aparato de Casagrande), se separa con una herramienta patrón (ranurador), se deja caer desde una altura de 1 cm. y sufre el cierre de esa ranura en 1 cm. después de 25 golpes de la cuchara contra una base de caucho dura o similar. Casagrande (1932), determinó que el límite líquido es una medida de resistencia al corte del suelo a un determinado contenido de humedad y que cada golpe necesario para cerrar el surco, corresponde a un esfuerzo cortante cercano a 1 gr/cm 2 . La muestra de ensayo debe ser igual o mayor que 100 grs. y pasar completamente por el tamiz de 0,5 mm. (malla Nº40 ASTM).

EQUIPO NECESARIO

• - Aparato de límite líquido (máquina de Casagrande), el que consiste en una taza (cuchara) de bronce con una masa de 200 ± 20 grs., montada en un dispositivo de apoyo fijado a una base de caucho, madera o plástico duro (figura 1.9.). - Acanalador (Casagrande o ASTM), mango de calibre de 1 cm. para verificar altura de caída de la cuchara (figura 1.10.). - Plato de evaporación de porcelana de 120 mm. de diámetro. - Espátula hoja flexible de 20 mm. de ancho y 70 mm. de largo. - Horno de secado con circulación de aire y temperatura regulable capaz de mantenerse en 110º ± 5º C. - Balanza de precisión de 0,01 gr. - Herramientas y accesorios. Placas de vidrio, agua destilada, recipientes herméticos, malla Nº 40 ASTM y probeta de 25 ml de capacidad

PROCEDIMIENTO

• Se pone la muestra en el plato de evaporación agregándole suficiente cantidad de agua destilada, mezclando con la espátula hasta lograr una pasta homogénea. Esta muestra debe curarse durante el tiempo que sea necesario para lograr una adecuada distribución de la humedad. Se coloca el aparato de límite líquido sobre una base firme (verificando que esté limpia y seca) y se deposita en la taza unos 50 a 70 grs. del material preparado previamente, para luego alisar la superficie con la espátula, de modo que la altura obtenida en el centro sea de 10 mm. y la masa ocupe un volumen de 16 cm 3 aproximadamente. Una vez enrasado, se pasa el acanalador para dividir la pasta en dos partes, a través de un surco de 63 mm. de longitud. Si se presentan desprendimientos de la pasta en el fondo de la taza, se debe retirar todo el material y reiniciar el procedimiento. Cuando se tiene el surco, se gira la manivela del aparato con una frecuencia de 2 golpes por segundo, contando el número de golpes necesarios para que la ranura cierre en 10 mm. de longitud en el fondo de ella (secuencia en la figura 1.11.). Finalmente, se toman aproximadamente 10 grs. del material que se junta en fondo del surco para determinar la humedad. El material sobrante se traslada al plato de evaporación para mezclarlo nuevamente con agua destilada y repetir el procedimiento por lo menos 2 veces más, de modo de obtener tres puntos que varíen en un rango de 15 a 35 golpes (ideal es tomar 5 puntos). Es importante señalar que el ensayo se debe realizar desde la condición más húmeda a la más seca.

CALCULOS Y GRAFICOS

• Calcular la humedad de cada prueba de acuerdo al procedimiento del ensayo de humedad. - Construir un gráfico semi-logarítmico, donde la humedad será la ordenada (en escala natural) y el número de golpes (N), la abscisa. En el gráfico, dibujar los puntos correspondientes a cada una de las tres o más pruebas y construir una recta llamada curva de flujo, pasando tan aproximadamente como sea posible por dichos puntos. - Expresar el límite líquido (LL) del suelo, como la humedad correspondiente a la intersección de la curva de flujo con la abscisa en 25 golpes, aproximando al entero más próximo. Este dato también puede interpolarse matemáticamente con N=25 golpes, obteniendo así el límite líquido.

OBSERVACIONES

• Variables que pueden afectar el resultado de la prueba del límite líquido, son por ejemplo: utilizar una porción mayor de suelo a ensayar en la cuchara, no cumplir con la frecuencia de golpes especificada (2 golpes por segundo), el tiempo en realizar la prueba y la humedad del laboratorio. También podrá afectar el tipo de herramienta empleada para hacer la ranura. La desarrollada por Casagrande, tiene la ventaja de permitir un mejor control de la profundidad de la pasta de suelos en la cuchara, en cambio la de ASTM es mejor para suelos con bajo límite líquido, en los cuales es generalmente difícil hacer la ranura, como sucede con materiales arenosos y limosos. Para éstos suelos, sería incluso necesario formar parcialmente la ranura con la ayuda de la espátula, después de lo cual la ranura puede ser retocada con cualquiera de los ranuradores patrón. -

• La altura de caida de la cuchara debe ser verificada antes de comenzar un ensayo, utilizando el mango de calibre de 10 mm. adosado al ranurador. En caso de no tener la altura especificada (1 cm.), se aflojan los tornillos de fijación y se mueve el de ajuste hasta obtener la altura requerida. - E l t i e m p o d e c u r a d o v a r í a s e g ú n e l t i p o d e s u e l o . E n s u e l o s d e alta plasticidad se requerirá de por lo menos 24 horas, en cambio en suelos de baja plasticidad, este plazo puede ser mucho menor e incluso en ciertos casos puede eliminarse. - En suelos arcillosos el acanalador será pasado una vez, en cambio para limos se requerirán 2 a 3 pasadas, limpiando cada vez el acanalador.

INSTRUMENTO Y GRAFICOS

LIMITE PLASTICO

• El límite plástico se ha definido arbitrariamente como el contenido de humedad del suelo al cual un cilindro de éste, se rompe o resquebraja al amasado presentando un diámetro de aproximadamente 3 mm. Esta prueba es bastante subjetiva, es decir, depende del operador, el cual debe ayudarse con un alambre u otro material de 3 mm. de diámetro para hacer la comparación y establecer el momento en que el suelo se resquebraja y presenta el diámetro especificado. La muestra necesaria para realizar este ensayo deberá tener un peso aproximado de 20 grs. y pasar completamente por el tamiz de 0,5 mm. (malla Nº 40 ASTM).

EQUIPO NECESARIO PARA ENSAYO

• Plato de evaporación de porcelana de 120 mm. de diámetro. - Espátula hoja flexible 20 mm. de ancho y 70 mm. de largo. –

• Placa de vidrio esmerilado o placa de marmol amasado. – • Horno de secado com circulacion de aire capaz de mantenerse en 110º ± 5º

C. – • Patrón de comparación, puede usarse un alambre ó plástico de 3 mm. de

diámetro. - Balanza de precisión de 0,01 gr.• Probeta de 25 ml. de capacidad. –• Herramientas y accesorios. Malla Nº 40 ASTM, agua destilada y recipientes

herméticos.

PROCEDIMIENTO

• La muestra de ensayo se prepara de manera idéntica a la descrita en el límite líquido, o bien puede usarse la misma muestra que se usó en ese ensayo, en la etapa en que la pasta de suelo se vuelva lo suficientemente plástica para moldearla como una esfera. Se toma una porción de suelo de aproximadamente 1 a cm 3 , se amasa entre las manos y se hace rodar con la palma de la mano o la base del pulgar, por sobre la superficie de amasado, formando un cilindro. Cuando se alcance un diámetro aproximado a 3 mm. se dobla y amasa nuevamente, para volver a formar el cilindro, lo que se repite hasta que el cilindro se disgregue al llegar al diámetro de 3 mm. en trozos de tamaño de 0,5 a 1 cm. de largo y no pueda ser reamasado ni reconstituido .El contenido de humedad que tiene el suelo en ese momento representa el límite plástico, el cual se determina colocando las fracciones de suelo en un recipiente, secándolas al horno. Se deben hacer tres determinaciones que no difieran entre sí en más de 2%, en caso contrario deberá repetirse el ensayo

CALCULOS

• Calcular el límite plástico (LP) del suelo, como el promedio de las tres determinaciones realizadas. - Calcular el índice de plasticidad (IP), mediante la siguiente expresión:

• IP = LL - LP ( % )• donde: LL = límite líquido del suelo (%) • LP = límite plástico del suelo (%) –• Con los datos de LL, LP y la humedad natural (w) del suelo, calcular el

índice líquido (IL) y el índice de consistencia (IC) del suelo, mediante las siguientes expresiones:

• I L = ( w - L P ) / I P I C = ( L L - w ) / I P

OBSERVACIONES

• Esta determinación es subjetiva por la cual el operador debiera ser el mismo para todas las determinaciones y de este modo evitar dispersión en los resultados obtenidos. - La falla o resquebrajamiento del cilindro se puede definir de las siguientes maneras: - simplemente por separación en pequeños pedazos, - por desprendimiento de escamas en forma tubular desde dentro hacia afuera del cilindro de suelo o - por pedacitos en forma de barril de 6 a 8 mm. de largo. - Para producir la falla no es necesario reducir la velocidad de amasado y/o la presión de la mano cuando se llega a 3 mm. de diámetro. Los suelos de muy baja plasticidad son una excepción en este sentido, en estos casos, la bolita inicial debe ser del orden de 3 mm. antes de empezar a enrollar con la mano. - Es recomendable realizar el ensayo en cámara húmeda para evitar la evaporación en la muestra de suelo. - Si no es posible determinar uno de los límites (LL o LP), o si la diferencia es negativa (IP), el suelo se calificará como no plástico (NP).

LIMITE DE CONTRACCION

• Se define el límite de contracción como la humedad máxima de un suelo para la cual una reducción de la humedad no produce disminución de volumen del suelo. Como se vio en los ensayos anteriores (LL y LP), con ellos se puede predecir la presencia potencial de cambios de volumen en el suelo que podrían provocar problemas posteriores. Sin embargo, para obtener una indicación cuantitativa de cuanto cambio de humedad puede presentarse (antes de tener un cambio de volumen significativo y para obtener una indicación de la cantidad de éste), es necesario hacer el ensayo del límite de contracción. El ensayo comienza con un volumen de suelo que presente un estado de humedad entre la condición de saturación completa (pero no absolutamente necesario) y la humedad cercano al límite líquido o superior. El suelo se deja secar, en cuyo proceso se supone que cualquier pérdida de humedad está acompañada por una disminución en el volumen global de la muestra (o relación de vacíos). A partir de ese valor límite en el contenido de humedad, es posible producir cambios adicionales en el volumen del suelo debido a la pérdida adicional de agua de poros. El tamaño de la muestra de ensayo será de aproximadamente 30 grs. y deberá pasar completamente por el tamiz de 0,5 mm.

EQUIPO NECESARIO PARA ENSAYO

• Plato de evaporación de porcelana de 140 mm. de diámetro. - Regla de enrase de acero de 150 mm. de largo. - Espátula o cuchillo con hoja flexible de 75 mm. de largo y 20 mm. de ancho. - Molde cilíndrico metálico o de porcelana, con fondo plano de unos 45 mm. de diámetro y 13 mm. de altura. - Taza de vidrio de 60 mm. de diámetro y 30 mm. de altura, con borde superior pulido y esencialmente paralelo a la base. - Placa de vidrio con 3 puntas para sumergir la muestra en un recipiente con mercurio (figura 1.16.).

PROCEDIMIENTO PARA ENSAYO

• El molde se calibra pesándolo (Mr) y obteniendo su capacidad volumétrica. Para esto último, se llena con mercurio, se enrasa, se pesa (Mm) y se determina el volumen de mercurio mediante el dato de su densidad ( γ H G = 13,55 gr/cm 3 ). Se registra dicha capacidad como volumen de la pastilla de suelo húmedo a ensayar (Vh), aproximando a 0,01 cm 3 . Se toma la muestra de ensayo completamente homogenizada y se coloca en el plato de evaporación, mezclándola con una suficiente cantidad de agua destilada, llenando completamente los huecos y dejando el suelo lo suficientemente consistente para colocarlo en el molde sin inclusión de burbujas de aire. La humedad necesaria para alcanzar la consistencia requerida es ligeramente superior al límite líquido y en suelos plásticos puede exceder hasta en un 10% dicho valor. A continuación es necesario curar la muestra al menos 24 horas para que se mezclen homogeneamente las partes líquida y sólida. Este plazo es variable de acuerdo al tipo de suelo.

• Se recubre el interior del molde con una capa delgada de vaselina, con el objeto de evitar la adherencia del suelo al molde. Se coloca una porción de suelo húmedo de aproximadamente 1/3 de la capacidad del molde en el centro de éste y se extiende hacia los bordes, golpeando el molde contra una superficie firme recubierta con papel secante. Se agrega una cantidad de suelo similar a la de la primera capa y se compacta haciendo que el aire atrapado suba a la superficie, se agrega más material hasta llenar el molde con un exceso, para luego enrasarlo con la regla y limpiar los restos adheridos al exterior del molde. Luego se pesa el molde con el suelo húmedo compactado (Mh) y se deja secar al aire hasta que la pastilla de suelo moldeado se despegue del molde o cambie de color oscuro a claro, la que se seca dentro del horno hasta masa constante y se determina el peso del molde con el suelo seco (Ms). El secado primario (al aire), se realiza con el fin de reducir la posibilidad de que el suelo se fracture formándose grietas en él debido al violento cambio de temperatura en el horno.

• Finalmente, se debe obtener el volumen de la pastilla de suelo seco, para ello debe llenarse la taza con mercurio hasta que rebalse, se enrasa con la placa de vidrio y se limpian los restos adheridos al exterior de la taza. Luego se coloca la taza llena sobre el plato de evaporación (de peso M 1 ) y se deposita la pastilla de suelo en el mercurio sumergiéndola con las puntas de la placa de vidrio, hasta que esta tope firmemente contra el borde de la taza, tratando de no dejar aire atrapado bajo el trozo de suelo ni bajo la placa de vidrio. Al sumergir la pastilla de suelo, se desplaza un volumen de mercurio que queda en el plato de evaporación, el que debe pesarse ( M 2 ) ya que con la densidad del mercurio se conocerá el volumen desplazado, que es igual al volumen de la pastilla de suelo seco (Vs), aproximando a 0,01 cm 3

CALCULOS

• Calcular la humedad del suelo (w) al momento de moldear, mediante la siguiente expresión:

• w = ( Mh - Ms ) / ( Ms - Mr ) * 100 ( % )• donde: Mh = peso del molde más suelo húmedo (grs.)• Ms = peso del molde más suelo seco (grs.) • Mr = peso del molde (grs.) – • Calcular el límite de contracción (LC): LC = w - ( Vh - Vs ) / ( Ms - Mr )* γ w

* 100 (%) • donde: Vh = volumen de la pastilla de suelo húmedo (cm 3 ) Vs = volumen

de la pastilla de suelo seco (cm 3 ) γ w = densidad del agua (grs/cm 3 )

• Calcular el volumen del suelo húmedo (Vh): Vh = (Mm - Mr) / γ H G ( cm 3 ) donde: Mm = peso del molde lleno de mercurio (grs.)

• H G = densidad del mercurio (13,57 grs/cc) • Calcular el volumen del suelo seco (Vs): Vs = (M 2 - M 1 ) / γ m ( cm 3 ) • donde: M 1 = peso del plato de porcelana más mercurio desplazado (grs.)

M 2 = Peso del plato de porcelana (grs.) – • Calcular la relación de contracción (R), como la relación entre un cambio de

volumen dado y su correspondiente cambio en la humedad sobre el límite de contracción y el cambio volumétrico del suelo (Vc), definido como la disminución de volumen que presenta la masa de suelo cuando su humedad (w) disminuye a una semejante al límite de contracción (LC), mediante las siguientes expresiones:

• R = (Ms - Mr) / Vs Vc = (w - LC )* R ( % )

Calcular la relación de contracción del suelo ( L S ) , definida como la disminución en una dimensión que presenta una masa de suelo cuando su humedad (w) disminuye a un porcentaje igual al límite de contracción (LC), mediante la siguiente expresión: LS = ( 1 - 3 √ 1 - VC )* 100 ( % )

SOLUCIONES AGUA EN SUELOS

SISTEMAS DE DRENAJE

• Se define sistema de drenaje de una vía como el dispositivo específicamente diseñado para la canalización, recepción y evacuación de las aguas que puedan afectar directamente a las funciones de cualquier elemento integrante de una carretera.

• Dentro de estos drenajes podemos identificar 2 principales:

• 1. Drenaje Superficial :Conjunto de Obras destinadas a recogida de aguas pluviales o de deshielo y su evacuación a los cauces naturales, sistemas de alcantarillado o a la capa freática del terreno. Esta se divide en dos:– .Drenaje Longitudinal : Canaliza las aguas caídas sobre la plataforma y

taludes de la explanación de forma paralela a la calzada, restituyéndolas a los cauces naturales, recolectores o sumideros.

– Drenaje Transversal: Permite el paso del agua a través de los cauces naturales por la infraestructura viaria, de forma que no se produzcan destrozos en la ultima.

• Drenaje Profundo : Su misión es impedir el paso del agua a capas superiores de la carretera, especialmente al firme, por lo que se debe controlar el nivel freático del terreno y los posibles acuíferos y corrientes subterráneas , arquetas y tuberías de desagüe.

• Criterios de Diseño.

• - Factores Topográficos :Tipo Físico como ubicación , o desmonte.• - Factores Hidrológicos : Referencia a la cuenca de recepción de las aguas.• - Factores Geotécnicos :Naturaleza y Características de los suelos.

OBJETIVOS DEL DISEÑO DE LA RED DE DRENAJE

• - Evacuar de manera mas rápida y eficaz las aguas que caen o provienen de otros sectores.

• - Alejar de la superficie firme el agua freática empleando sistemas de drenaje profundo.

• - Prestar principal atención a los cauces naturales tales como barrancos o ramblas.

• - No suponer de peligros adicionales para los conductores o peatones los cuales transitaran en la ruta.

• Todos los puntos anteriores deben corresponder a un punto principal el cual es la economía de la obra tanto para su construcción como para su mantención.

SOLUCIONES

• SOLUCIONES A PROBLEMAS TÉCNICOS MEDIANTE LA UTILIZACIÓN DE GEOSINTÉTICOS Y GEOCOMPUESTOS:

• - Separación, filtro, protección y refuerzo en obras de carretera, ferrocarriles y obras hidráulicas.

• - Impedir la contaminación por finos de la capa granular de una carretera, actuando como barrera entre la explanada y el

• firme.• - Hacer las funciones de filtro separación y de refuerzo entre el subsuelo y

el balasto de una vía férrea.• - Impedir la pérdida de finos, por arrastre del agua, en las riberas fluviales

reduciendo así la erosión.• - Proporcionar sistemas de filtración en dispositivos de drenaje de todo tipo.

• - Conseguir el refuerzo de un aglomerado perteneciente a un pavimento antiguo y deteriorado, retardando la aparición de

• nuevos daños y sirviendo de barrera contra la humedad para reducir la filtración de aguas al subsuelo.

• - Como barrera impermeable en afloramientos de yesos o arcillas expansivas, en sustitución de técnicas clásicas como la

• estabilización con cal.• -Comodrenajes verticales, sustituyendo de forma ventajosa a los sistemas

tradicionales a base de gravas.• -Comodrenajes horizontales en terrazas ajardinadas, aparcamientos,

vertederos, etc.

GEOTEXTILES

• APLICACIONES GENERALES• Características:• - Drenaje• - Prevención de roderas• - Fijación de taludes• - Filtración• - Protección• - Separación• - Refuerzos

Drenaje filtracion Prevencion de roderas Proteccion de Filtro

CARACTERISTICASGEOTEXTIL

• - Tejido-tejido hasta 350 kn/m de resistencia• - Polipropileno 100%• - Alta resistencia al desgarro• - Excelente ayuda para el CBR• - Repartidor cargas• - Gran resistencia tracción

• Aplicaciones• - Carreteras• - Escolleras• - Vertederos• - Suelos limosos y arcillosos• - Ferrocarriles

Con y sin geotextil

GEOTEXTILES IMPERMEABLES

• Aplicaciones• - Cubrición de vertederos• - Construcción de carreteras• - Revestimiento de cunetas• - Revestimientos de canales y cauces• - Control de raíces• - Impermeabilización de túneles• - Protección de diques• - Cuentan con una película de polipropileno impermeable

SISTEMAS DE DRENAJE VERTICAL

• Descripción

• Sistema de drenaje vertical y horizontal conseguido a partir de un material “flexible”compuesto por materiales geosintéticos: una malla tridimensional que hace las veces de núcleo de drenaje y uno o dos geotextiles que actúan como filtro del drenaje.

• Enkadrain es un tipo especial, impermeable a la lechada de cemento u hormigón.

• El núcleo de drenaje asegura la conducción de las aguas de filtración hacia el tubo colector, y protege la capa impermeabilizante o la estanquidad exterior.

• Un tubo colector colocado en la parte inferior recoge el agua de la napa drenante Enkadrain y la evacua.

• Las dos capas filtro impiden la colmatación del drenaje.• Es la solución ideal para el drenaje en bóvedas triarticuladas, pasos de obra

de fábrica y estribos. Tiene una gran capacidad de drenaje para presiones superiores a 500 kpa=85maltura de tierras.

PROPIEDADES Y APLICACIONES ENKADRAIN

• Propiedades

• Elevada capacidad de descarga• - Drenaje permanente de la

estructura• - Baja fragilidad• - Buen comportamiento a fluencia• - Permite la transpiración• - Es liviano, de fácil manipulación y

rápida instalación

• Aplicaciones

• - Viviendas individuales• - Inmuebles de pisos y oficinas• - Muros y obras de fábrica• - Cubiertas y ajardinadas• - Muros contiguos a otro ya• construido (encofrado perdido)• - Bajo zapatas y forjados de• aparcamientos• - Sótanos y parkings subterráneos

APLICACIONES DE GEOTEXTILES

GEOTEXTIL FINDRAIN

• Descripción del producto• Diseñado como pantalla drenante para sustituir las tradicionales zanjas con

grava y geotextil.• Compuesto formado por una malla de drenaje (núcleo interior) a base de

filamentos, cubierto por ambas caras con un filtro• geotextil no tejido de polipropileno, de 110 gr/m2 de peso cada uno. Los

tres componentes están unidos por puntos de• fusión. Bajo el compuesto al termosoldar los geotextiles se crea una bolsa,

para introducir la tubería de drenaje, mediante• una cuerda de poliéster tira-tubo que sobresale por los extremos del rollo.

No incluye tubería.

• Aplicaciones• - Carreteras• - Obras hidráulicas• - Estabilización de taludes• - Pantallas drenantes

DRENAJES

• Fuentes de agua• El agua superficial proviene de las aguas de precipitaciones o de irrigación

que no se infiltran en el suelo.

• Los problemas básicos• El agua subterránea y el agua superficial de acarreo pueden originar un

exceso de agua, el cual es perjudicial para el césped y otros tipos de plantas. Este exceso de agua retrasa el crecimiento de las plantas. El agua superficial de acarreo causa erosión y queda retenida en las depresiones superficiales. El exceso de agua superficial y subterránea originará un daño estructural en las bases, las losas de concreto y otras estructuras de construcción.

INDICADORES DE PROBLEMAS DE DRENAJE

TOPOGRAFIA• Topografía• Las pendientes tienen una influencia en el agua superficial de acarreo y en

el agua subterránea. Mientras más grande sea la pendiente, mayor será la cantidad de agua superficial de acarreo y menor será la absorción del suelo. En el caso contrario, mientras más pequeña sea la pendiente, mayor será la absorción del suelo y menor será la cantidad de agua superficial de acarreo.

• Influencia de la pendiente• Más agua superficial de acarreo, menor penetración en el suelo Menos

agua superficial de acarreo, mayor penetración en el suelo Inclinaciones y pendientes para las tuberías

• La pendiente o la inclinación de la superficie pueden identificarse mediante un nivelador para distancias hasta por 15 m, donde la precisión no sea un factor importante. Se puede calcular la pendiente mediante el uso de la siguiente fórmula:

• (Elevación / Distancia) x 100 = Pendiente.• Ejemplo: 0,20 m de cambio de elevación / 10 m de distancia x 100 =

Pendiente de 2%.• (0,20 / 10) x 100 = 2%

TUBERIAS DE DRENAJE

• Tuberías• Tubería de drenaje – materiales• Los dos tipos más comunes de tuberías de drenaje para las aplicaciones de

drenaje son• las tuberías corrugadas y las de alcantarilla y drenaje (interior liso).• Las tuberías corrugadas de interior sencillo son económicas, flexibles y

fáciles de• instalar, pero carecen de un interior liso que permita el uso de una serpiente

de drenaje• en caso de que se obstruyan. La tubería corrugada de doble pared es

más costosa y• menos flexible, pero tiene una pared interior lisa. Debido a que todas las

tuberías• corrugadas están fabricadas con polietileno de alta densidad (HDPE), las

conexiones• de las tuberías tienen que ser enroscadas en vez de pegadas.• .

• Las tuberías de alcantarilla y drenaje son más rígidas que las corrugadas, lo cual

• facilita mantener una pendiente continua en áreas críticas. Su interior liso le brinda

• características ideales para el flujo y permite el uso de una serpiente de drenaje cuando se obstruya. Las tuberías de alcantarilla y drenaje están fabricadas con cloruro de polivinilo (PVC), acrilonitrilo butadieno estireno (ABS), estireno y polietileno. Por consiguiente, las conexiones de las tuberías pueden pegarse mediante el uso de cemento de PVC o ABS.

• Los sistemas de tuberías de alta presión “Schedule 40” (SCH 40) o para drenaje, desagüe y ventilación (DWV), rara vez se utilizan para recolectar el agua para los proyectos de drenaje, debido a su costo elevado. Hay disponibles una variedad de adaptadores para conectar los sistemas de tuberías de DWV o SCH 40 a los sistemas de tuberías corrugadas o de alcantarilla y drenaje.

• Las tuberías perforadas (con orificios o grietas) se utilizan para el drenaje de superficie y las tuberías sólidas se usan para transportar el agua desde los sistemas de drenaje de superficie y/o subterráneo hasta un punto de descarga

TIPOS DE TUBERIAS

• Sumideros y entradas – materiales• Los sumideros se utilizan para recolectar los desechos del agua de acarreo

que pueden obstruir las líneas de drenaje. Se recolectan los desechos en el área de recolección del sumidero, el cual se debe limpiar de manera periódica. Se debe utilizar un sumidero en áreas donde sean frecuentes desechos tales como mantillo, hojas, arena, sedimentos o hierba cortada. Los sumideros de NDS son flexibles en su diseño y fáciles de instalar.

• Los sumideros varían en tamaño desde los sumideros redondos Spee-D de 15 cm hasta los sumideros cuadrados de 22 cm x 22 cm a 60 cm x 60 cm.

• Las rejillas de atrio se utilizan en las áreas de jardines, jardineras, pozos de ventanas

• o donde los desechos como el mantillo y las hojas pueden obstruir una rejilla plana.

• También tienen áreas superficiales de apertura más grandes para soportar mayor agua de acarreo. Las rejillas redondas se utilizan con frecuencia en los jardines, mientras que las rejillas cuadradas son más fáciles de colocar en concreto, hormigón y otros pavimentos.

DRENAJE SUPERFICIAL

DRENAJES DE CANAL

• Drenajes de canal• Los drenajes de canal son drenajes superficiales lineales, conectados entre

sí a una• longitud apropiada para la instalación específica. El agua de acarreo

recopilada en el• drenaje se descarga por la parte inferior o las tomas de los extremos

• Aplicaciones recomendadas• • Entrada del garaje• • Patios• • Piscinas y baños de hidromasaje• • Áreas de lavado• • Aceras

DRENAJES DE CANAL

INSTALACION

• Instalación típica• 1 Excave una zanja amplia y profunda para acomodar el canal y la base de

concreto.• 2 Coloque una cuerda sujetada en cada extremo del trayecto del drenaje,

como una guía para colocar los canales hasta el nivel requerido.• 3 Comience la instalación del canal en el extremo de evacuación o

descarga del trayecto donde está ubicada la toma.• 4 Instale las secciones de cemento de PVC en los extremos de los canales.• 5 Designe las tomas de los extremos en el trayecto del canal en el lugar

adecuado y pegue a la tubería de drenaje o a los acoplamientos.• 6 Coloque cemento de PVC en las tapas del extremo donde sea apropiado.• 7 Utilice las estacas de NDS, las barras de refuerzo numero 3 o 4 cm, o

estacas de madera, y fije el canal a la zanja en cada 60 cm en cada lado del canal.

• 8 Rellene con concreto, arena o tierra, dependiendo de la aplicación.• 9 Coloque la placa en pendiente y termine con concreto.

INSTALACION DE DRENAJE