nuevas técnicas en la industria de la construcción: geotextiles

Aplicaciones de Geosintéticos

en Obras Civiles

Patricia Bernuy Traverso

Ingeniera Civil, UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA

Ingeniera Técnica Comercial GEOSISTEMAS PAVCO SA

e-mail: [email protected]

Telf. Of.: 627-6038 Opción 2

Cel: 9-8509-9042

mailto:[email protected]

GEOSINTÉTICOS

• GEOTEXTIL TEJIDO: REFUERZO, SEPARACIÓN

• GEOTEXTIL NO TEJIDO: SEPARACIÓN, FILTRO

• GEONET: DRENAJE

• GEODREN: FILTRACIÓN Y DRENAJE

• GEOMEMBRANA: IMPERMEABILIZACIÓN

• NEOWEB: REFUERZO, CONTROL DE EROSIÓN

• GEOESTRUCTURA: DIQUES, DEFENSAS RIBEREÑAS,

ESPIGONES, ETC.

• BOLSACRETO: DIQUES, DEFENSAS RIBEREÑAS,

ETC.

• MANTOS PARA CONTROL DE EROSIÓN

GEOSINTÉTICOS

1.- Geotextiles

APLICACIONES DE LOS GEOTEXTILES EN VÍAS

GEOTEXTILES FUNCIONES:

Separación y Estabilización

PROCESO DE DETERIORO EN VÍAS

Cuando se coloca suelo granular (base, subbase,

relleno) sobre suelo fino (subrasante) se presentan

dos procesos en forma simultánea:

1) Migración de suelos finos dentro

del suelo granular

Disminución de su capacidad de

drenaje

Capa

Granular

Migración de suelos finos

dentro de la capa granular

Subrasante

Concreto

PROCESO DE DETERIORO EN VÍAS

2) Intrusión del suelo granular

dentro del suelo fino

Disminución de su capacidad

portante (resistencia)

Capa

Granular

Intrusión de suelo granular

dentro de suelo fino

Subrasante

Concreto

SOLUCIONES

METODO DE DISEÑO TRADICIONAL

Espesor adicional de material granular

“material de sacrificio”.

Se mezcla y se contamina con el suelo de subrasante, perdiendo

sus propiedades iniciales de diseño.

DESVENTAJAS:

No tiene en cuenta el proceso de contaminación a

largo plazo. Deterioro de la estructura de la vía

Disminución de la vida útil

Incremento de costos en el proyecto

SOLUCIONES METODO DE DISEÑO CON GEOTEXTILES

Colocar un geotextil de separación entre la

subrasante y las capas granulares. Mantiene la integridad de los materiales y mejora su

funcionamiento

VENTAJAS:

El geotextil reemplaza el material adicional que se

emplea en los diseños tradicionales.

Reducción del impacto ambiental que puede generar el

proyecto

Disminución de costos en el proyecto

VENTAJAS:

El geotextil cumple la función de separación

de materiales de la SR durante la vida útil de la

vía

Mejora las condiciones de servicio y

estabilidad

Aumenta el periodo de vida útil

FUNCIÓN DE SEPARACIÓN

El geotextil es una barrera para la migración

de partículas entre dos suelos diferentes,

facilitando la transmisión de agua.

FUNCIONES:

» Retener las partículas de suelo

» Evitar el lavado de finos por acción

del agua

Subrasante

Geotextil Separador

FUNCIONES: Separación y Estabilización

VIAS

Bogotá - Colombia

Geotextil Estabilizador

Subrasante

FUNCIONES:

Separación y Estabilización

FUNCIONES:

Refuerzo

Efectos de la utilización de un Geotextil sobre

la capa de Subrasante:

•Incremento de la capacidad portante del

sistema.

•Reducción de los espesores de las capas

granulares.

•Incremento de la vida útil de la vía.

Geotextil de Refuerzo Subrasante

FUNCIONES:

Refuerzo

VIAS Varadero - Cuba

VIAS

Liberia - Costa Rica

VIAS

San José - Costa Rica

VIAS

Carr. Pucallpa-Yarinacocha - Perú

APLICACIONES DE LOS GEOTEXTILES EN MUROS DE CONTENCIÓN

FUNCIONES:

Refuerzo – Muros Armados

- Ensayo de corte directo

- Ensayo de pull out o

jalonamiento.

Interacción suelo

Geotextil

CAMPOS DE APLICACION

Ampliación y conformación de Banca de Vías

Reducción del volumen de relleno en taludes

CAMPOS DE APLICACION

•Reconformación de Deslizamientos

•Obtención de área plana adicional

TERRAPLENES EN SUELO REFORZADO

Angulo de Inclinación menor a 700

Dren Chimenea

Geotextil No Tejido

Geotextil Tejido

COLOCACIÓN DEL GEOTEXTIL

Geotextil No Tejido

Geotextil Tejido

Formaleta

PRIMERA CAPA DE COMPACTACIÓN

Geotextil No Tejido

Geotextil Tejido

CONSTRUCCIÓN DE LA CAPA

Geotextil Tejido

Dren Chimenea

Geotextil No Tejido

Muro Construido

Tubería de

drenaje

perforada

Consideraciones en el diseño:

• Estabilidad interna

• Estabilidad externa

• Estabilidad Global

• Protección y drenaje

METODOLOGÍA DE DISEÑO

1. Estabilidad interna:

Para determinar la separación entre capas del Geotextil y la longitud a la que debe anclarse en la zona estable.

2. Estabilidad externa:

Determinar la estabilidad al deslizamiento, al volcamiento y si los esfuerzos inducidos no superan la capacidad de soporte del suelo de fundación.

3. Estabilidad global:

Se hace el análisis de estabilidad con un software Slide.

4. Protección y drenaje: Se deberá proteger el Geotextil, en la cara expuesta del muro contra el efecto de los rayos ultravioleta y vandalismo, como también el sistema de captación de aguas tanto superficiales como profundas, con el fin de asegurar una condición drenada al muro.

de asegurar una condición drenada al muro.

METODOLOGIA DE DISEÑO

• Estabilidad interna

– Definir la cantidad de refuerzo que permita soportar mediante

tensión y anclaje los empujes de tierra.

– Determinación de la separación entre capas.

– Determinación de las diferentes longitudes (Le, Lr,Lo y Lt).


INFORMACION REQUERIDA

• Altura del muro.

• Cargas Externas debidas a vehículos, acopios, zapatas de

muros o columnas.

• Datos del suelo de relleno:

f = Angulo de fricción interna del suelo

g = Peso unitario del suelo

c = cohesión del suelo

• Características de compactación del material de relleno.

• Niveles freáticos o presencia de aguas.


• Estabilidad externa (deslizamiento, volcamiento y

capacidad portante.


Metodología de Diseño

Estabilidad Global FS>1.1 Sismo; >13 Estática

18m

software Slide

Transmilenio Calle 80- Av Suba (2005)

Antes

Después

Fachada

Bloque

Fachada

Vegetada


Bloque

Independiente


Drenaje interno

(LLoraderos)

Geodren Planar

Fachada en Bloque


Zona Terminada


MUROS DE CONTENCIÓN

Manizales - Colombia

Manizales - Colombia


Santo Domingo - Ecuador


Guanacaste - Costa Rica


Bogotá - Colombia


Moquegua - Perú


APLICACIONES DE GEOTEXTILES EN REPAVIMENTACIÓN

Base Asfáltica

Deteriorada

Fisuramiento de la Carpeta

Capa de Rodadura Base Asfáltica

Deteriorada

Limpieza de la Superficie

Capa de Rodadura Base Asfáltica

Deteriorada

Sellado de las Fisuras

Base Asfáltica

Deteriorada Capa de Riego

Riego con Cemento o Emulsión Asfáltica

CEMENTO

ASFALTICO

Base Asfáltica

Deteriorada Capa de Riego

Colocación del Geotextil

Geotextil para

Repavimentación

Colocación del Concreto Asfáltico

Geotextil para

Repavimentación

Capa de

Repavimentación

Compactación de la Nueva Capa

Geotextil para

Repavimentación

Capa de

Repavimentación

Bogotá - Colombia (1997)

REPAVIMENTACIÓN

REPAVIMENTACIÓN

Desaguadero - Perú (1998)

Desaguadero - Perú (1998)

REPAVIMENTACIÓN

Iquitos - Perú (1998)

REPAVIMENTACIÓN

APLICACIONES DE GEOTEXTILES

NO TEJIDOS EN SUBDRENES

Alta permeabilidad

Alta porosidad

Geotextiles No Tejidos

Ideal para sistemas de filtración

SISTEMAS DE SUBDRENAJE

DISTRIBUCION DE ESFUERZOS

Subrasante

2

1

CON DRENAJE SIN DRENAJE

FUNCIONES: Filtración y Drenaje

SUBDRENES

Cundinamarca - Colombia

SUBDRENES

Valle - Colombia

SUBDRENES

Valle del Cauca - Colombia

SUBDRENES

Antamina Huaraz- Perú

APLICACIONES DE GEOTEXTILES NO TEJIDOS EN

CANALES Y EMBALSES

Pasto Grande, Moquegua - Perú

CANALES

APLICACIONES: Protección

APLICACIONES EN RELLENOS SANITARIOS Y APLICACIONES

MINERAS

TESTIMONIALES

Yanacocha, Perú: collection ponds

TESTIMONIALES

Minera Pierina, Perú: Pads de Lixiviación

TESTIMONIALES

Minera Volcán, Perú: Poza de Aguas neutras

TESTIMONIALES

Malpaso, Perú: Cierre de relaves

Cucuta - Colombia.

RELLENO SANITARIO

2.- GEODRENES

(GEOCOMPUESTOS)

GEODREN Geocompuesto, que tiene como objetivo captar, conducir y evacuar agua afuera de la masa de suelo sin afectar el buen funcionamiento de las estructuras en ingeniería civil.

GEODRÉN CON TUBERÍA

GEODRÉN PLANAR

Geotextil

Geo-red

Tubo

Geodren con tubo

GEODREN

• El más Avanzado

Sistema de Drenaje

APLICACIONES:

Filtración y Drenaje

GEOSINTÉTICOS Geo Redes

COMPONENTES GEODRÉN

•GEOTEXTIL NT •(Permeablidad- Retener suelo)

•GEORED (Captar y Transportar el agua)

•TUBERÍA PERFORADA (Evacuar el agua)

Metodología de Diseño

N.F.

N.F.

Q lluvia

Q N.F.

Q N.F.

APLICACIONES:

Filtración y Drenaje

APLICACIÓN DE GEOCOMPUESTOS EN VIAS

• Carretera Tarso - Pueblo Rico, Antioquia - Colombia


Colocación Material filtrante

GEODRÉN CON TUBERÍA EN VÍAS


• Vías, Bogotá - Colombia

VIAS

• Vías, Bogotá - Colombia VIAS

• Vías, Antioquia - Colombia

VIAS

APLICACIÓN DE GEOCOMPUESTOS EN MUROS

DE CONTENCIÓN

• Muro, Eje Cafetero- Colombia


LLoraderos con Geodren Planar @ 2m

DRENAJE EN MUROS EN SUELO REFORZADO

LLoraderos Tubería Perforada

APLICACIÓN DE GEOCOMPUESTOS EN MUROS

PARA EDIFICACIONES

MUROS PARA EDIFICACIONES

• Muros,San José-Costa Rica

MUROS PARA EDIFICACIONES

APLICACIÓN DE GEOCOMPUESTOS EN CAMPOS

DEPORTIVOS

CAMPOS DEPORTIVOS

S% S% S% S%

• Campos Deprotivos, Ibagué -Colombia

CAMPOS DEPORTIVOS

APLICACIÓN DE GEOCOMPUESTOS EN

RELLENOS SANITARIOS

RELLENOS SANITARIOS

• Relleno Sanitario, Bogotá- Colombia

• Relleno Sanitario, Bogotá - Colombia

RELLENOS SANITARIOS

• Relleno Sanitario, Lima - Perú

RELLENOS SANITARIOS

MINERÍA

• Sistema Detector de fuga, Pierina - Perú

MINERÍA

Bio - Tecnología para el Control de Erosión

OBJETIVOS

• Sensibilizar sobre la Causa efecto del hombre como elemento transformador del equilibrio natural

• Conocer la Tecnología de los Geosintéticos y sus aplicaciones en las obras para el control de Erosión

COSTO DE LA EROSION

0102030405060708090

100

LAM

INAR

SURCO

S

CARCAVAS

CAUCES

DER

RUM

BES

COSTO

REMEDIACION

Traditional approach: defensive

Control de erosion

Defensivo – Atrapar particulas de suelo

despues de su desprendimiento.

Control de erosion preventivo… (Previene el desprendimiento inical de las

particulas de suelo, permitiendo el establecimiento de la vegetación)

Impacto de la gota de lluvia

La erosión comprende el desprendimiento,transporte

y posterior deposito de materiales de suelo o roca

por accion de la fuerza de un fluido en movimiento.

EROSION

CONCEPTOS BASICOS De qué depende el proceso erosivo?

El proceso erosivo depende de varios factores, como:

•Intensidad , duración y frecuencia de la lluvia, •Geometría del talud, •Tipo de suelo, •Exposición del talud, •Tipo de cobertura vegetal

CONCEPTOS BASICOS Cuál es el papel de la vegetación?

•el intercambio del agua entre el suelo y la atmósfera,

•la consolidación y el refuerzo de la capa superficial del suelo

•la protección del suelo contra el impacto de las gotas de agua

NO HACER NADA

NO HACER NADA

PAJA - HIDROSIEMBRA

MANTOS TEMPORALES

Definición Para aplicaciones donde la vegetación natural (por si sola) provee suficiente protección contra la erosión.

Cara original del talud

Los Sistemas para Control de Erosión NO prevendrán hundimientos, ni deslizamientos de suelos no cohesivos.

La estabilidad geotécnica de taludes debe ser tratada por separado

Instalación del AGROMANTO en Río Negro, Antioquía, Variante Aeropuerto, junto con el lodo fértil sobre el talud de más de 65° de inclinación

Instalación completa del AGROMANTO

Proceso de revegetación completo

ECOMATRIX PAVCO

Definición:

Es una malla de polipropileno de apariencia natural, color verde que protege la superficie del suelo de la erosión producida por eventos naturales como lluvias y vientos, integrándose

finalmente al suelo.

Ecomatrix como Fachada de Muros Instalado, proceso de riego

Home center - Barranquilla

Home center - Barranquilla

Germinación de las semillas

Proceso de revegetación completo

Preparación del sitio para la instalación de ECOMATRIX PAVCO, en el Gasoducto de Camisea - Perú

ECOMATRIX instalado, inicio de la germinación de las semillas

Gasoducto completamente revegetado

MANTOS PERMANENTES

Definición: Son mantos que se instalan donde la vegetación natural (por si sola) no es suficiente para resistir las condiciones de flujo y no provee la protección suficiente para la erosión a largo plazo.

Aplicaciones de los Mantos para Control de Erosión

Protección de taludes

Revestimiento de canales

LANDLOK

Tecnología de Fibra X3TM

Tecnología de la Fibra X3™

La fibra X3 ofrece un balance único de:

•Alta resistencia,

•Estabilidad UV y

•Flexibilidad

(1) Talud perfilado

(2) Sembrado y llenado

(3) TRM instalado

TRM - SECCION TIPICA

APLICACIONES EN TALUDES

PROYECTO COSTA VERDE

INSTALACIÓN

VISTA AL MES 7

LANDLOK 450 instalado, inicio de la germinación de las semillas

BARRANQUILLA - COLOMBIA

Proyecto de Protección para un Talud con pendiente muy fuerte

Condado de Grainger, TN

Talud de corte, rocoso 0.5H:1V

En los sitios rocosos se instaló Pyramat® anclado al talud

Establecimiento de la Vegetación una vez empezado

PUERTO BOYACA

Instalación Landlok 450

Cuneta existente

Material fallado

a remover

Estrato firme

Cuneta existente

Sistema de control

de erosión

permanente

Tierra vegetal con

semillas

Sistema de control de erosión

Talud original

Talud revegetado

TALUDES - BARRANQUILLA

NO HACER NADA

PAJA - HIDROSIEMBRA

MANTOS PARA CONTROL DE EROSION TEMPORALES

ECBs

RIP RAP

FLEXOCRETO

GEOESTRUCTURAS

GEOCOLCHONES

MANTOS PERMANENTES

Velocidad 1.5 - 1.8 m/s

Esfuerzo cortante 96 N/m2 LIMITE DE LA VEGETACION

NATURAL

BOLSACRETO

Velocidad 3 - 4 m/s

Esfuerzo cortante > 96 N/m2

GRACIAS

nuevas técnicas en la industria de la construcción: geotextiles

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