beneficios de reforzar un pavimento flexible con geotextiles ( tesina)

7/25/2019 Beneficios de Reforzar Un Pavimento Flexible Con Geotextiles ( Tesina)

1/31

Universidad Cesar Vallejo

Benefcios del reorzamiento de un pavimento exible congeotextiles

FACULA! !" #$%"$#"&'A C#V#L

"(CU"LA ACA!)*#C+ ,&+F"(#+$AL !" #$%"$#"&'A C#V#L

"(#$A

-B"$"F#C#+( !"L &"F+&.A*#"$+ !" ,AV#*"$+( FL"/#BL"( C+$%"+"/#L"(-

Autor0

$+"%A CA&!"$A(1 $"L(+$ F&A$23

Asesor0

4U#$"&+(1 5A2+V

L6nea de #nvestigaci7n

#$%"$#"&'A !"L &A$(,+&"

Lima 8 ,er9

:;?

*etodolog6a de la investigaci7n cient6fca $oriegaCardenas $elson Fran@


2/31



RESUMEN

(e realiz7 la presente investigaci7n en la universidad Cesar Vallejo1 conlos objetivos de comparar las propiedades de un pavimento exiblet6pico con uno reorzado con geotextiles analizar los costos de reorzarun pavimento exible con geotextiles en una obra de reabilitaci7n decarreteras1 para llegar al objetivo principal el cual era identifcar losbenefcios econ7micamente tcnico de reorzar pavimentos exibles congeotextiles3 (e realiz7 D< encuestas el E de noviembre del ;1 dentrodel campus universitario de la universidad cesar vallejo sede lima norte1el estudio ue de tipo aplicada investigativa no experimental descriptiva1el muestreo ue no aleatorio por conveniencia3 (e encontr7 ue el G


3/31



I. PROBLEMA DE INVESTIGACIN

=3= ,lanteamiento del ,roblema

Los pavimentos exibles son mJs utilizadas recuentemente por su bajo

costo de estructuraci7n1 a comparaci7n de los pavimentos r6gidos1 esto

se debe tambin por la recurrencia de trJnsito1 las cargas a soportar el

terreno natural3 La vida 9til de un pavimento exible se basa en el tiempo

de utilizaci7n del pavimento sin ue este se deorme o deteriore1 este se

puede extender con los llamados Mobras de reabilitaci7nN1 en estos

casos si se tiene una desempeIo 7ptimo normado bajo los reg6menes

de construcci7n mantenimiento1 la vida 9til del pavimento se puede

extender mJs tiempo3

Con el pasar de los aIos se a visto la mala utilizaci7n de los pavimentos

exibles abusando de sus capacidades de carga1 provocando as6 el

deterioro deormaci7n de mucas de estas3 Una soluci7n para ello es

usar materiales geosintticos en su estructuraci7n1 mJs ue todo entre

las capas de subrasante base granular1 a sea para aumentar su

capacidad portante1 reducci7n de vol9menes1 entre otras3 Analizar c7mo

estos materiales de composici7n a base de pol6meros audan al

pavimento exible1 es de muca importancia para su buena utilizaci7n

uturo avance en el diseIo de carreteras sostenibles3

=3; Formulaci7n del problema

,roblema %eneral0

OCuJles son los benefcios econ7micamente tcnicos de reorzar

pavimentos exibles con geotextilesP

,roblemas "spec6fcos0

OCuJles son las relaciones entre una pavimento exible t6pico con uno

reorzado con geotextilesP



4/31


Benefcios del reorzamiento de un pavimento exible congeotextilesOCuJnto serJ el costo promedio de reorzar un pavimento exible con

geosintticos en una obra de reabilitaci7nP

=3D +bjetivos

+bjetivo %eneral0

#dentifcar los benefcios econ7micamente tcnico de reorzar pavimentos

exibles con geotextiles3

+bjetivos "spec6fcos0

Comparar las propiedades de un pavimento exible t6pico con uno

reorzado con geotextiles3

Analizar los costos de reorzar un pavimento exible con geotextiles en

una obra de reabilitaci7n de carreteras3

=3E Qustifcaci7n

Con esta investigaci7n se puede conocer mejor los resultados de utilizar

geotextiles como reorzamiento para un pavimento exible1 por medio de

anJlisis de capas1 caracter6sticas 6sicas u6micas1 evaluaci7n de

muestras in situ desempeIo estructural3

,ara poder aplicar estos conocimientos en las obras de pavimentaci7n de

bajo presupuesto1 pero con reuerimientos altos3 "l reorzamiento degeosintticos es una soluci7n necesaria para auellos pavimentos con

suelos blandos1 alto trJnsito Ro problemas climJticos :microclimas?1 con

la auda de este material de bajo costo en obra se pueden mitigar

mucos de estos aspectos defcientes para una carretera3

=3> Antecedentes

$orambuena et al3 :;


5/31


Benefcios del reorzamiento de un pavimento exible congeotextilesactualidad1 por su gran desempeIo 6sico u6mico ue le brinda a los

pavimentos :en general a los exibles?3 ambin sostienen ue luego de

pruebas en laboratorios para dos geosintticos con distinto material

baseT ue en este caso ueron1 polipropileno polisterT su anJlisis

trmico de ambos1 nos conclue ue el polister brinda mejores

caracter6sticas trmicas deber6a ser aplicado para uturos proectos de

carreteras o reabilitaci7n de carreteras3

Blanco et al3 :;


6/31



apia et al3 :s33? realizaron un estudio para un tramo de carretera con

problemas de baja capacidad de soporte como este mejora con el

reorzamiento con geomallas3 "l estudio ten6a como objetivo allar los

benefcios de la utilizaci7n de geomallas en esta carretera1 como

reducci7n de costos1 personal1 material de relleno1 etc3 Conclueron ue

el mtodo de reorzamiento de geomallas en pavimentos con baja

capacidad portante deber6a reemplazar al diseIo tradicional de un

pavimento1 por su menor costo de estructuraci7n el desempeIo

estructural ue brinda3

atsuo@a :;


7/31


Benefcios del reorzamiento de un pavimento exible congeotextilesmuestreo1 tablas1 pruebas de laboratorio1 normas tcnicas anJlisis de

datos por testigos1 se puede comparar obtener el modelo de

mantenimiento 7ptimo3 Conclueron ue la toma de datos por la tasa de

crecimiento de trJfco auda muco para el cJlculo de mantenimiento

como tambin para el anJlisis de capacidad portante en su mejora

estructural3

Valds et al3 :;


8/31


Benefcios del reorzamiento de un pavimento exible congeotextiles(oto :;


9/31


Benefcios del reorzamiento de un pavimento exible congeotextilesdel *inisterio de ransportes elecomunicaciones1 pero debido a la gran

variedad de clima ue tiene algunas zonas de nuestro ,a6s ocasiona los

deterioros en los pavimentos por eecto de las deormaciones plJsticas

en las dierentes capas ue conorma el pavimento : carpeta asJltica1

base1 sub base subrasante?3 Las deormaciones plJsticas son causas

tambin por un exceso de compactaci7n en la carpeta asJltica1 la mala

calidad del asalto1 insufciencia de triturados1 etc3 ,or ello utilizan

materiales MdurosN de mejor calidad1 aun as61 no soluciona el problema

estructural del pavimento3

Qugo :;


10/31


Benefcios del reorzamiento de un pavimento exible congeotextilesdeormaciones1 sin aIadirle materiales pol6meros ue mejoren las

propiedades 6sico X mecJnicas en cualuier tipo de mezclas asJlticasT

esta adici7n genera un gran aorro en el uso del cemento asJltico1

menor impacto ambiental estabilidad en el ujo de diseIo3 !ebido a

ue no se puede aumentar sustancias u6micas en el asalto porue

genera un maor riesgo de surir fsuraciones trmicas en la capa de

rodadura3 "n un laboratorio se adiciono el cauco el cuero de las botas

a la mezcla *!CX; para mejorar las propiedades de la mezcla reducir

considerablemente la deormaci7n3

II.MARCO REFERENCIAL

;3= *arco te7rico

%eosinttico

La norma A(* !EEDS1 defne a este material como1 un producto plano

abricado a partir de materiales polimricos1 para ser usado con suelo1

roca1 tierra o cualuier otro material geotcnico1 como parte integral de

un proecto estructura o sistema realizado por el ombre3

La unci7n mJs importante de los geosintticos es la de separaci7n1 uese aplica para distintos tipos de suelo1 a sea de dierente granulometr6a1

CB&1 etc3 ,ara garantizar ue durante la vida 9til de la estructura se

respeten las distancias entre los suelos3

Clasifcaci7n de %eosinttico0

Los geosintticos pueden ser ampliamente clasifcados en categor6as

seg9n el mtodo de manuactura3 Las actuales denominaciones junto conbreves descripciones son presentadas a continuaci7n0

%eotextiles0 (on los geosintticos ue tiene como unci7n principal la

separaci7n3 (on mantas de fbras o ilos tejidos1 no tejidos1 atados o

cocidos3 Las mantas son exibles permeables generalmente tienen la

apariencia de un tejido3 %eotextiles son usados en aplicaciones de

separaci7n1 fltraci7n1 drenaje1 reuerzo control de erosi7n3 "s el mJs

versJtil de los geosintticos por su extenso uso3



11/31


Benefcios del reorzamiento de un pavimento exible congeotextiles%eomallas0 (on materiales geosintticos ue tienen una apariencia de

malla abierta3 La principal aplicaci7n de los geomallas es el reuerzo del

suelo3 (e utiliza mJs en la parte de capacidad portante para la estructura

del pavimento3

%eoredes0 (on los geosintticos ue tiene como unci7n principal el

drenaje3 (on materiales tipo malla abierta ormados por conjuntos de

ebras polimricas gruesas paralelas interactuando en un Jngulo

constante3 La malla orma una manta con cierta porosidad ue es usada

para llevar relativamente grandes cantidades de uido o gases

internamente3

%eomembranas0 (on lJminas continuas exibles elaboradas de un omJs materiales sintticos3 "stos son relativamente impermeables son

usados como revestimientos de contenedores de uidos gases como

barreras de vapor3 (e uso es mJs notorio en el sector minero3

%eocompuestos0 (on geosintticos ecos de una combinaci7n de dos o

mJs tipos de geosintticos3 Algunos ejemplos son0 %eotextilesXgeoredT

geotextilXgeomalla0 georedXgeomembranaT etc3 La fnalidad principal de

estas combinaciones es de tener las caracter6sticas unciones ue

deseamos en el diseIo de un pavimento3

,avimento

"l pavimento es el conjunto de capas de material seleccionado ue

reciben en orma directa las cargas del trJnsito las transmiten a los

estratos ineriores en orma disipada1 proporcionando una superfcie de

rodamiento1 la cual debe uncionar efcientemente3

Los pavimentos estJn ormados por capas de resistencia decreciente con

la proundidad3

%eneralmente se componen de0

Carpeta de rodamientoT ue puede ser asJltica o de concreto

Base subbaseT apoado todo sobre la subrasante

La unci7n de cada una de las capas del pavimento es doble0



12/31


Benefcios del reorzamiento de un pavimento exible congeotextiles!istribuir las tensiones provenientes de la parte superior1 reduciendo

asta valores admisibles para las capas ineriores

(er sufcientemente resistentes por s6 misma para soportar1 sin

deormaciones permanentes1 las cargas a las cuales estJn sujetas3

Clasifcaci7n de pavimentos0

Los pavimentos seg9n su composici7n estructural poseen D tipos1 ue

son las siguientes0

,avimento exible

Los pavimentos exibles1 siguiendo el diseIo normal de un pavimento

:capa de rodadura1 base1 subXbase subXrasante? son auellos ue

tienen una superfcie de desgaste o capeta relativamente delgada1

generalmente una carpeta asJltica1 constituidas sobre las capas de base

subbase1 apoJndose este conjunto sobre la subrasante compactada1

de manera ue la subXbase la carpeta son los componentesestructurales de este pavimento3

Los pavimentos exibles son auellos ue tienden a deormarse

recuperarse despus de surir deormaciones1 transmitiendo la carga en

orma lateral al suelo a travs de sus capas3

La unci7n principal de un pavimento exible es de distribuir lateralmente

el peso concentrado sobre las ruedas1 para ue la capacidad de soporte

de la subXrasante no sea excedida3

$o siempre un pavimento se compone de todas las capas anteriormente

indicadas1 la ausencia de una o varias de estas capas1 depende de la

capacidad de soporte del terreno de undaci7n de la clase de material a

usarse1 del tipo de pavimento1 intensidad de trJnsito1 carga de diseIo3

,avimentos r6gidos



13/31


Benefcios del reorzamiento de un pavimento exible congeotextilesLos pavimentos r6gidos1 consiste en una losa de concreto ,ortland

pueden o no tener capa de subbase1 esos dependerJ de las capacidades

portantes analizando en su preXdiseIo3 "n general material predominante

en la mezcla1 es el cemento ,ortland como aglomerante1 este se mezcla

con agregados de ser el caso tambin de aditivos3

"n los pavimentos r6gidos se transmite directamente los esuerzos al

suelo en una orma minimizada1 es autoXresistente1 la cantidad de

concreto debe ser controlada3

(u unci7n principal es la capacidad de absorber o resistir por s6 sola los

esuerzos producidos por las cargas ue le son aplicados3 "n algunos

casos la losa de concreto es usada como base de una delgada capa derodamiento asJltico1 en este caso se le denomina pavimento compuesto3

,avimentos mixtos

"ste pavimento1 tambin conocido como pavimento compuestos1 tienen

un diseIo similar al pavimento exible1 pero con una capa de concreto

dentro de las capas asJlticas1 en la composici7n de la carpeta de

rodaduraT as6 el cemento le darJ al pavimento una mejor estabilidad capacidad portante3

;3; *arco Conceptual

AA(W+3Xes un 7rgano ue establece normas ace pruebas

de protocolos gu6asusadas en el diseIo construcci7n de autopistasen

todo los ""UU3

A(*3X es un grupo de miembros voluntarios ue prueba fja las normasde materiales procedimientos3

Capacidad portante3X es la mJxima presi7n media de contacto entre la

cimentaci7n el terreno sin producirse un allo por cortante del suelo o

un asentamiento dierencial excesivo3

Cizallamiento3X deormaci7n lateral por una uerza externa3 ambin

llamado corte1 cortadura3

https://es.wikipedia.org/wiki/Control_de_calidadhttps://es.wikipedia.org/wiki/Gu%C3%ADahttps://es.wikipedia.org/wiki/Autopistahttps://es.wikipedia.org/wiki/Estados_Unidoshttps://es.wikipedia.org/wiki/Gu%C3%ADahttps://es.wikipedia.org/wiki/Autopistahttps://es.wikipedia.org/wiki/Estados_Unidoshttps://es.wikipedia.org/wiki/Control_de_calidad


14/31


Benefcios del reorzamiento de un pavimento exible congeotextiles!eormaci7n3X se defne como el cambio de orma de un cuerpo1 el cual

se debe al esuerzo1 al cambio trmico1 al cambio de umedad o a otras

causas3

"nsao de C3B3&3X mide la resistencia al corte de un suelo bajocondiciones de umedad densidad controladas3

"suerzo3X Fuerza interna ue desarrolla un cuerpo como respuesta a una

uerza cortante ue es tangencial a la superfcie sobre la ue act9a3

ambin llamado uerza de cizallamiento3

%ranulometr6a3X es la distribuci7n de los tamaIos de las part6culas de un

agregado1 tal como se determina por anJlisis de tamices3

,ol6meros3X se defnen como macromolculas compuestas por una o

varias unidades u6micas :mon7meros? ue se repiten a lo largo de toda

una cadena3

,orosidad3X se defne como el volumen de espacios e volumen total de la

roca1 se estima en porcentaje3

&esistencia3X es la capacidad de una estructura de soportar cargas sin

colapsar3

&igidez3X es la propiedad de un elemento o estructura para oponerse a

las deormaciones3

III. METODOLOGA

D3= Wip7tesis

Wo0 "s econ7micamente tcnico reorzar un pavimento exible con

geotextiles3

Wi0 $o es econ7micamente tcnico reorzar un pavimento exible con

geotextiles3

D3; *atriz de variables



15/31


Benefcios del reorzamiento de un pavimento exible congeotextilesVariable !imensiones !efnici7n

Conceptual

#ndicadores 'tems

%eotextil

ejidos (on losgeosinttico

s ue tiene

como

unci7n

principal la

separaci7n

de capas enla estructura

del

pavimento1

como

tambin en

su

protecci7n3

Fibra de

carbono

Fibra devidrio

,olister polipropile

no

OCuJles son

los tipos de

materialpara la

producci7n

de un

geotextil

tejidoP

$o tejidos

buena

elasticidad alta

efcacia de

fltraci7n porosidad

O4u

caracter6sticas posee un

geotextil no

tejidoP

D3D ipos1 diseIo nivel

ipo0 Aplicada1 seg9n Valderrama :;


16/31


Benefcios del reorzamiento de un pavimento exible congeotextiles!iseIo0 la investigaci7n serJ no experimental seg9n su temporalizaci7n

es transversal porue solo se tomar datos en un tiempo momento

9nico3

$ivel0 !escriptivaT utiliza el mtodo de anJlisis1 se logra caracterizar un

objeto de estudio o una situaci7n concreta1 seIalar sus caracter6sticas

propiedades3

D3E ,oblaci7n1 muestra muestreo

,oblaci7n0 "studiantes universitarios de la Facultad de ingenier6a civil de

la Universidad Cesar Vallejo3

*uestra0 D< estudiantes sin distinci7n de sexo ue estn cursando los D

9ltimos ciclos de la carrera de ingenier6a civil3

*uestreo0 se emple7 el muestreo no aleatorio por conveniencia3

3.5 Metodolog del t!"#o de C$%o

E&'(e)t

=3 Oa llevado usted un taller de u6mica orientado a la ingenier6a

civilP

a? (ib? $o



17/31



;3 OC7mo puede califcar sus conocimientos aprendidos en el curso de

caminosP

a? (atiseco

b? ,arcialmente satisecoc? !e acuerdod? Bajoe? *u bajo

D3 OC7mo puede califcar sus conocimientos aprendidos en el curso de

pavimentosP

a? (atisecob? ,arcialmente satiseco

c? !e acuerdod? Bajoe? *u bajo

E3 OCuJnta experiencia laboral tiene en el Jrea de carreterasP

a? *ucob? ,ococ? $ada

>3 Oiene usted conocimiento acerca de los geotextilesP

a? *ucob? ,ococ? $ada

Z3 OWa trabajado con geotextiles en la construcci7n de una carreteraPa? (i

b? $o

G3 O"n u orma cree usted ue inue econ7micamente usar

geotextiles en el diseIo de un pavimento exiblePa? "leva los costos

b? &educe los costos

b? $o inue

3 OConoce usted alguno de los siguientes proveedores de

geosintticos en el ,er9P

a? *eccaerrib? Andex



18/31



c? (olimpd? *egausi7n Agr6cola "3#3&3L3e? $inguno de los anteriores

S3 Los geotextiles aportan diversas caracter6sticas a los pavimentos

exibles en su reorzamiento1 as6 como mejor infltraci7n del6uidos :drenaje?1 separaci7n de suelos entre las capas del

pavimento1 protecci7n de la estructura1 etc3 O Usted como uturo

ingeniero civil optar6a por emplear estos materiales en el diseIo de

un pavimento exibleP

a? (ib? $o

=


19/31



IV. Re)(ltdo)

T"l * g!+'

#nterpretaci7n0 "l G< H de los encuestados no tiene una base deconocimientos sobre u6mica orientada a la ingenier6a civil3


Frecuencia ,orcentaje

VJlido (# S D


20/31




VJlido (A#(F"CW+ Z ;


21/31


Benefcios del reorzamiento de un pavimento exible congeotextiles#nterpretaci7n0 La tercera parte de los encuestados califcan susconocimientos aprendidos en el curso de caminos con un nivelintermedio3



VJlido (A#(F"CW+ = D1D

,A&C#AL*"$" (A#(F"CW+ ; Z1G

!" ACU"&!+ == DZ1G

BAQ+ =E EZ1G

*U5 BAQ+ ; Z1G

otal D< =


22/31


Benefcios del reorzamiento de un pavimento exible congeotextiles#nterpretaci7n0 Un EZ3G H de los universitarios encuestados califcan susconocimientos aprendidos en el curso de pavimentos con un nivel bajo3

#nterpretaci7n0 (olo ; de los D< universitarios encuestados tienen mucaexperiencia laboral en el Jrea de carreteras3


Frecuencia ,orcentajeVJlido *UCW+ ; Z1G

,+C+ =Z >D1D

$A!A =; E


23/31



#nterpretaci7n0 (olo G de los D< estudiantes encuestados no tieneconocimientos sobre los geotextiles3



VJlido *UCW+ Z ;Z1G

$A!A G ;D1D

otal D< =


24/31




VJlido (# D =


25/31




VJlido "L"VA L+( C+(+( > =Z1G

&"!UC" L+( C+(+( ;= G


26/31




VJlido *"CCAF"& ;Z1G

A$!"/ ;Z1G

(+L#*, = D1D

*"%AFU(#+$ A%C+LA = D1D

$#$%U$+ !" L+( A$"+&"( =; E


27/31



#nterpretacion0 "l S


28/31


Benefcios del reorzamiento de un pavimento exible congeotextilescapacidad portante3 5 apia et al :s33? realizaron un estudio para un

tramo de carretera con problemas de baja capacidad portante como

este mejora con el reorzamiento con geosintticos3 "l estudio llego a la

conclusi7n de ue se debe reemplazar el diseIo tradicional de los

pavimentos exibles tradicionales por los reorzados con geosintticos1

esto se debe por su menor costo de estructuraci7n el desempeIo

estructural ue brinda3 "n la encuesta realizada1 el G< H de los

encuestados respondieron ue la inuencia de los geotextiles en el

diseIo de un pavimento exible es la reducci7n de costos3 ,or lo tanto

a similitud de resultados con los estudios realizados con anterioridad3

"ste recurso de diseIo sigue siendo el mJs 7ptimo para la estructuraci7n

de un pavimento exible1 tomando sus benefcios econ7micamente

tcnicos1 como tambin las propiedades ue brinda al pavimento con

este reuerzoT sin embargo1 el poco conocimiento sobre este material en

el ,er91 muestra la baja aceptaci7n de empleo de este diseIo3

"n los resultados encontrados del muestra1 el S


29/31


Benefcios del reorzamiento de un pavimento exible congeotextilesa un capitulo en el #%(X,"&Y3 "l autor conclue con la recomendaci7n de

utilizar este mtodo normado con maor recuencia en el pa6s por la

cantidad de @il7metros de v6as de pavimentos exibles1 deteriorados

l6neas de carreteras sin pavimentar3 "l desacuerdo con el antecedente

los resultados dados por la encuesta se debe gracias a ue el S< H de los

encuestados no a trabajado con geotextiles en la construcci7n de una

carretera1 otra causa seria la poco experiencia laboral en el Jrea de

carreteras por parte de los encuesta1 como tambin el apego de algunos

ingenieros en el ,er9 por continuar con un diseIo tradicional no optar

por nuevas oportunidades ue en este orece el material geosinttico

"xisten varias empresas proveedoras de materiales geosintticos

:*"CCAF"& A$!"/1 (+L#*,1 *"%AFU(#+$ A%C+LA? ue estJn a

disposici7n en el pa6s3 "l ;Z3GH de los encuestados conocen la empresa

*"CCAF"& otro ;Z3GH tienen conocimiento de la empresa A$!"/1

solamente el D3DH de los alumnos del octavo1 noveno dcimo ciclo de

la carrera de ingenier6a civil conoce la empresa (+L#*, *"%AFU(#+$

A%C+LA respectivamente3

"l S


30/31



VI. CONCLUSIONES

(e conclue ue los benefcios de reorzar un pavimento exibles congeotextiles son1 los bajos costos por @il7metro1 el aumento de capacidadportante par aun pavimento exible tradicional con reuerzo1 el drenajede l6uidos ue pueden aectar a la estructura1 la separaci7n de suelosentre sus capas1 la protecci7n del pavimento1 el Jcil empleo de diseIo3

(e conclue ue no se debe optar por utilizar el reuerzo de unpavimento exible con geosintticos si la caracter6stica principal es la detener una maor capacidad portante1 intentando comparar con unpavimento r6gido3

(e conclue ue el pavimento exible reorzado llega a un m7dulo deelasticidad de D


31/31



VII. REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS

Leiva1 ,3 5 Lor6a1 L3 %3 :;

beneficios de reforzar un pavimento flexible con geotextiles ( tesina)

Documents