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• BayronMayguaCaballero

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1. INTRODUCCIÓN En muchos casos las propiedades geomecánicas de los suelos no satisfacen las características deseables para diferentes aplicaciones, requiriendo de diferentes procesos y tratamientos especiales para modificar su comportamiento a las condiciones deseadas. Los geosintéticos complementan las falencias que presentan los materiales térreos, permitiendo obtener excelentes ventajas técnicas y económicas en la construcción de muros en suelo reforzado, taludes reforzados, terraplenes sobre suelos blandos, sistemas de subdrenaje, etc. Los suelos al igual que el concreto presentan una buena resistencia a la compresión pero son deficientes cuando se trata de asumir esfuerzos de tracción, por tal motivo cuando los suelos son combinados con elementos que sean capaces de absorber esfuerzos de tracción como son los geotextiles se puede lograr estructuras de suelo reforzadas. 2. ANTECEDENTES La tierra reforzada moderna fue inventada y patentada por el arquitecto francés Henri Vidal en los años 1960s, y llegó a América en 1972. Originalmente se utilizaron láminas de acero como refuerzo pero con el tiempo el sistema ha ido evolucionando para incluir otro tipo de refuerzo, especialmente los geosintéticos (Geomallas y geotextiles tejidos)

3. DESARROLLO 3.1. GEOMALLAS Las geomallas son geosintéticos en grupo de costillas paralelas tensionadas con aperturas de suficiente tamaño para permitir el entrabe de suelos u otro material pétreo que se encuentre circundante en la zona. Las más usuales y las que se encuentran con mayor frecuencia en el mercado son fabricadas a base de Polietileno de alta densidad y Poliéster. Los muros de contención reforzados con geomallas se han convertido mundialmente en una alternativa de construcción frente a los muros de concreto reforzado y a los terraplenes conformados naturalmente, principalmente cuando hay deficiencias en la capacidad portante del suelo de fundación o cuando las condiciones geométricas de la sección de la vía no permiten que las zonas de relleno sean realizadas a un ángulo igual o menor al de reposo natural del suelo de relleno. 3.1.1. TIPOS Uniaxiales o Monorientadas: Diseñadas para el refuerzo en una sola dirección en estructuras de suelo mecánicamente estabilizado y que involucran todo tipo de material de relleno. Biaxiales o Biorientadas: Diseñada para refuerzos en más direcciones ya que sus costillas van de manera perpendicular formando una grilla con aperturas de suficiente tamaño para permitir el entrabe de suelos o material pétreo circundante en la zona.

3.1.2. APLICACIONES Estabilización de suelos blandos Es muy común que en las obras encontremos diferentes tipos de suelos con propiedades mecánicas y físicas diversas, así como su conformación o topografía Los suelos blandos, pantanosos o con baja capacidad de carga que se ven sometidos a cargas puntuales o dinámicas son un riesgo para la vida útil de las estructuras construidas sobre estos (vías pavimentadas, vías férreas, cimentaciones, plataformas, entre otros), ya que tienden a deformarse Un suelo reforzado con geomallas biorentadas tiende a disminuir significativamente su deformación ya que estas absorberán y distribuirán en un área mayor las cargas transmitidas

Refuerzo de muros y taludes En terrenos con topografía muy variada o accidentada, los muros de contención son una excelente alternativa para la optimización del área de construcción y obtener plataformas horizontales con la capacidad de carga requerida. Un muro de contención tiene el propósito de mantener una diferencia entre los niveles del suelo con el objetivo de construir vías, estacionamientos, estribos de aproximación en puentes, bordos para celdas de rellenos sanitarios, rampas de acceso, diques para canales y ríos, terraplenes respetando el derecho de vía, reconstrucción de taludes naturales Con este sistema se logra que trabajen en conjunto los suelos friccionantes con su gran resistencia a la compresión y la geomalla con su gran capacidad para absorber y distribuir los esfuerzos de tensión Las geomallas permiten crear taludes con cualquier inclinación conservando los factores de seguridad requeridos

3.1.3. VENTAJAS        

3.1.4. 3.2. 3.3. 3.3.1. 3.3.2. 3.4.

Fácil instalación incluso en condiciones climáticas desfavorables. Reducción del volumen en los movimientos de tierra. Mantiene el aspecto natural en laderas. Reduce significativamente la aparición de grietas en la superficie de los suelos reforzados. Alta resistencia del material contra los daños durante la instalación. Alta resistencia a la tracción. Reduce significativamente el movimiento del suelo en la zona de instalación. Mayor seguridad y estabilidad de taludes permitiendo filtración de agua y separación de capas de terreno. DESVENTAJAS GEOTEXTILES FUNCIONES VENTAJAS DESVENTAJAS METODOLOGIA DE DISEÑO La metodología de diseño se basa en que se asume que en la estructura no se presentan presiones hidrostáticas y que la superficie de falla activa es una superficie plana definida por la metodología de Rankine. 1. Se trata la estabilidad interna, para determinar el espaciamiento entre geosintéticos, la longitud del geosintético y la distancia de traslape

3.5.

2. Se investiga la estabilidad externa contra el volteo, deslizamiento y falla de la fundación, y se verifica o modifica el diseño interno acorde con esto 3. Se tratan consideraciones miscelánicas, incluyendo detalles de la cara del muro ESTABILIDAD INTERNA 1. Determinar las dimensiones preliminares del muro Por razones constructivas y para evitar un embombamiento en la cara externa de cada una de las capas, se recomienda que la altura de las capas de refuerzo no exceda los 50 cm, así en el cálculo se hayan obtenido valores mayores. La dimensión de la base del muro en la mayoría de los casos se asume inicialmente mayor o igual a 0.7 veces la altura máxima estabilidad interna. 2. Desarrollar los diagramas de presión lateral de tierras para la sección reforzada. 3. Calcular los máximos esfuerzos horizontales en cada capa de refuerzo. 4. Diseñar la separación vertical entre capas y las longitudes de desarrollo del geosintético para cada una de éstas.

3.6.   

PROCESO CONSTRUCTIVO Preparación de Ia Fundación Excavar de 30 a 60 cms por debajo del nivel inicial de la primera capa del muro. Si el suelo de fundación es competente no es necesario lo anterior. Rellenar con material granular seleccionado, compactar y nivelar.

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Construcción del Sistema de Drenaje El sistema de drenaje compuesto por un medio filtrante (geotextil no tejido punzonado por agujas), uno drenante (material granular o geored) y como elemento de evacuación una tuber¡a perforada con un diámetro mínimo de 4”. Se construye un manto drenante por debajo de la primera capa de refuerzo con geotextil y un geodrén chimenea contra el espaldón del muro. Se debe pensar en la colocación de lloraderos para evitar un exceso en las presiones hidrostáticas dentro de la masa de suelo reforzado. A manera de recomendación la separación horizontal entre cada lloradero puede ser de 3.0 m y la vertical de 1.0 m. Colocación del geotextil El rollo de geotextil deberá colocarse con el sentido a partir del cual se realizó el diseño, perpendicular al alineamiento horizontal del muro. Debe asegurarse en el sitio de tal manera que se prevenga cualquier movimiento durante la colocación del material de relleno. Se debe garantizar como mínimo un traslapo de 30 cm a lo largo de todos sus bordes. Si se prevee unos asentamientos grandes en la fundación que puedan originar una separación entre los rollos traslapados, se recomienda la unión mediante la costura. Colocación del material de relleno El material deberá colocarse directamente sobre el geotextil, compactando la primera capa de 15 cms de espesor con equipos manuales (benitines o ranas). Después de esta primera capa el proceso de compactación podrá realizarse, a juicio del ingeniero, mediante la utilización de los compactadores convencionalmente usados en vías. El grado de compactación deberá ser al menos del 95% de la densidad máxima obtenida en laboratorio para el ensayo de Proctor modificado. Evitar al máximo cualquier movimiento o arrugamiento del geotextil durante la colocación del rnaterial de relleno. Se recomienda que en todos los casos al trabajarse en los primeros 60 cms más cercanos al borde del muro se trabaje con compactadores manuales. Construcción de las Capas Colocar el rollo de geotextil directamente sobre el suelo de fundación o sobre el manto drenante. Para conformar la cara del muro se utiliza una formaleta sencilla, consistente en una serie de ménsulas metálicas o de madera en forma de “L”, que también pueden estar reforzadas con contrafuertes. Su cara vertical está compuesta por un tablón con una altura ligeramente superior a la capa que esté conformando. Se debe preveer que al menos 1 m, de geotextil esté‚ por fuera de la formaleta, para luego poder conformar el pliegue superior de cada una de la capas de refuerzo.

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Colocar el material de relleno, según el proceso mencionado en el punto anterior. Construir un Montículo de 30 a 60 cm de ancho a partir de la cara del muro. Este se realiza inmediatamente después de haber compactado la primera capa. Este mont¡culo al terminar de compactarlo deberá alcanzar la altura de diseño de la capa a la cual pertenezca. El extremo del geotextil que se había dejado suelto anteriormente para realizar el pliegue superior, se coloca sobre el montículo. Se coloca más material de relleno para alcanzar la altura de diseño de la capa, posteriormente compactándolo. Se retira la formaleta, procediendo primero con los tablones y posteriormente con las ménsulas. Esta misma formaleta se usa para continuar con las capas superiores.

3.7. 4. CONCLUSIONES 5. RECOMENDACIONES 6. BIBLIOGRAFIA