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• Kenneth Alvarado

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Geotextiles

Malla geotextil

El Geotextil es un material textil sintético plano formado por fibras poliméricas (polipropileno, poliéster o poliamidas), similar a una tela, de gran deformabilidad, empleada para obras de ingeniería en aplicaciones geotécnicas (en contacto con tierras y rocas), cuya misión es hacer las funciones de separación ó filtración, drenaje, refuerzo o impermeabilización. Existe una gran variedad de Geotextiles; los mismos se eligen según sea su destino y en base al estudio y definición de las propiedades mecánicas e hidráulicas del terreno en cuestión. Ello permite deducir las factores de seguridad mínimos de la obra.

Conceptos Básicos sobre Geotextiles •

Tejidos: Las fibran se orientan en dos direcciones (trama y urdimbre).

•

No Tejidos: Las fibras que conforman el geotextil están dispuestos en forma aleatoria.

•

Filamentos Continuos: Los filamentos del geotextil no tejido que conforman el producto final son infinitos.

•

Fibras Cortadas: Los filamentos del geotextil que componen el producto final poseen longitudes determinadas.

•

Agujados, Punzonados o Agujeteados: Los filamentos del geotextil no tejido se unen mediante unión mecánica a través de agujas dispuestas en la parte

inferior y superior de la napa de filamentos y que entran y salen a gran velocidad de la napa cohesionando y entrelazando los filamentos. •

Termosoldados: Los filamentos están unidos mediante calor a través de un proceso de termofusión.

Geotextiles Según su Forma de Fabricación Tejidos La malla está tejida con fibras en dos direcciones, (trama y urdimbre). Pueden ser: a. Tejidos planos. b. Tricotados.

No Tejidos Fibras entrelazadas en forma aleatoria ligadas mediante procesos mecánicos, térmicos o químicos con filamento continuo. Pueden ser: a. Agujados. b. Termosoldados.

Mixtos La malla se compone de fibras cortadas. Pueden ser: a. Agujados. b. Agujados y Termosellados.

Tipos de Geotextiles

Los Geotextiles agujados de fibra cortada no sometidos al proceso de termofusión son materiales con mínima resistencia mecánica, ya que al no haber unión entre sus elementos y no estar ligados entre sí, pueden ser perforados con facilidad ante la aplicación de una fuerza perpendicular porque se abren sus fibras sin ofrecer resistencia, al mismo tiempo los esfuerzos de tracción las separa desenlazándolas. Los Geotextiles solo termosoldados no tienen espesor, su elongación es menor que los agujados. Los Geotextiles agujados de filamento continuo, o agujados y termosoldados, poseen alta resistencia mecánica para evitar la rotura, también poseen espesores adecuados para cumplir con su función de drenaje y función de protección de las geomembranas y funciona con efecto colchón.

Propiedades de los Geotextiles El geotextil es una malla compuesta por fibras sintéticas cuyas funciones principales se basan en su resistencia mecánica a la perforación y tracción, y a su capacidad drenante. Sirven en la construcción de sub-bases de carreteras y ferrocarriles, en presas, evitan posibles erosiones realizan funciones de drenaje en canales, muros de contención, etc. Los geotextiles sirven para separar tierras de diferente granulometría estabilizando el terreno, para protección de láminas impermeabilizantes. A continuación vemos las funciones que desempeñan los geotextiles.

Separación La Separación impide el contacto entre dos superficies de distintas propiedades físicas, lo cual evita su mezcla y contaminación aunque permite el flujo libre de líquidos filtrándolos a través del geotextil, puede ser entre dos capas diferentes: p. ej. de suelo aportado o entre suelo natural y de aporte. Para evitar la mezcla de materiales debe soportar las cargas estáticas y dinámicas del material de aporte y del tráfico durante su colocación, así como también la retención de finos. El polipropileno lo mantiene estable ante la alcalinidad del cemento e inerte frente a los diversos elementos químicos presentes en el terreno. En la función de Separación deben tenerse en cuenta los siguientes aspectos:

•

Resistencia a la tracción.

•

Resistencia al punzonamiento.

•

Elongación a la rotura.

•

Perforación dinámica por caída libre de cono.

•

Abertura de poros eficaz.

•

Espesor del geotextil.

Filtración La Filtración es la propiedad de retención de un material de ciertas partículas sometidas a fuerzas hidrodinámicas al tiempo que permite el pasaje de fluidos. La función de filtro debe garantizar su estabilidad hidráulica. En esta función de Filtración deben tenerse en cuenta los siguientes parámetros: •

Permeabilidad.

•

Abertura eficaz de los poros.

•

Espesor del geotextil.

Drenaje El Drenaje es el proceso mediante el cual se realiza el pasaje de un lugar a otro de un fluído (líquido o gas), evacuándolo. De esta manera se efectúa la eliminación por evacuación en el espesor del geotextil sin producir el lavado de finos. En esta función de Drenaje deben tenerse en cuenta los siguientes parámetros: •

Permeabilidad en el plano del geotextil.

•

Espesor del geotextil.

Refuerzo El Refuerzo del geotextil se consigue por las propiedades que poseen ciertos geotextiles, mejorando sus propiedades mecánicas y disminuyendo el nivel de cargas sobre el terreno porque realiza un trabajo de homogeneizar las cargas sobre una superficie extensa. Consideramos dos tipos de refuerzos:

1. Refuerzo en la tracción, eliminando las fuerzas de vuelco. Por ej.: en muros de contención, por intercalación del geotextil hacia el interior del muro. 2. Estabilización del suelo mediante confinamiento de partículas evacuando por supresión el agua contenida. En esta función de Refuerzo deben tenerse en cuenta los siguientes parámetros: •

Curva de deformación.

•

Resistencia mecánica a la tracción, punzonamiento y desgarro.

•

Fluencia, fatiga y fricción contra el terreno.

Protección La función de Protección permite que el sistema geotécnico no se deteriore. El geotextil actúa protegiendo geomembranas impermeables; de modo que impide que se produzcan daños mecánicos de abrasión o punzonamiento. En esta función de Protección deben tenerse en cuenta los siguientes parámetros: •

Resistencia al punzonamiento.

•

Perforación dinámica por caída libre de cono.

•

Espesor (efecto colchón para protección de la geomembrana).

Campos de Aplicación de los Geotextiles Los geotextiles tiene aplicación en diferentes tipos de obras. A continuación se expresan en una tabla las aplicaciones y funciones de los geotextiles en cada caso.

CAMPO APLICACIÓN

DE FUNCIÓN PRINCIPAL

FUNCIONES SECUNDARIAS

Carreteras

Separación

Filtración; Drenaje

Ferrocarriles

Separación; Filtración

.........

Obras Hidráulicas

Filtración

Separación.

Protección;

Drenajes

Filtración

Separación; Drenaje.

Taludes

Refuerzo

Drenaje.

Túneles

Protección; Drenaje ...........

Vertederos

Protección

Drenaje; Refuerzo.

Marcado CE El marcado CE es obligatorio en todas las obras públicas de los países de la Unión Europea. Este marcado en el producto, exige que para cada campo de aplicación y por cada función a desempeñar por el geotextil, se cumplan los ensayos pertinentes. Por ello el marcado es garantía de veracidad sobre los valores aportados por el fabricante. Para cada campo de aplicación se exige en el marcado (dependiendo de las funciones de cada tipo de geotextil) lo siguiente: H: se requiere en forma obligatoria para armonización. A: se aplica en todas las condiciones de uso. S: se aplica en condiciones de uso específicas.

Normativa por Campo de Aplicación Según el campo de aplicación donde se empleen los geotextiles, se indican las normas correspondientes a cada uno:

CAMPO DE APLICACIÓN DEL NORMA GEOTEXTIL CORRESPONDIENTE Carreteras

UNE-EN 13249

Ferrocarriles

UNE-EN 13250

Movimiento de Tierras; Cimentaciones; UNE-EN 13251 Estructuras de Contención Sistemas de Drenaje

UNE-EN 13252

Obras para Control de Erosión

UNE-EN 13253

Embalses; Presas

UNE-EN 1354

Construcción Canales

UNE-EN 13255

Túneles; Estructuras Subterráneas

UNE-EN 13256

Vertederos de Residuos Sólidos

UNE-EN 13257

Contenedores de Residuos Líquidos

UNE-EN 13265

Otras Normas de referencia a los campos de aplicación de los geotextiles son: •

Para Carreteras:

PG3.- Orden Circular 326/00 promulgada por el Ministerio de Fomento; artículos sobre geotextiles: - Artículo 290 (Geotextiles). - Artículo 422 (Geotextiles como elemento de separación o filtración). •

Para Ferrocarriles:

Pliego del GIF.- Gestor de Infraestructuras Ferroviarias. •

Para Túneles:

UNE 104.424.- Materiales Sintéticos. Puesta en Obra. Sistemas de Impermeabilización de Vertederos de Residuos con Láminas de Polietileno de Alta Densidad PEAD.-

Aplicación de Geotextiles en Carreteras En la construcción de Carreteras se utilizan los Geotextiles para reforzar la capacidad portante del terreno ya sea en plataformas excavadas o terraplenadas.

En obras tales como estructuras de contención o terraplenes donde la obra forma parte de la carretera, se emplean geotextiles que garantizan con una mínima deformación las funciones de refuerzo y drenaje de la estructura.

Funciones de Geotextiles en Carreteras Los geotextiles, en sus diferentes variantes, según la aplicación, ofrecen las siguientes ventajas: •

Controlan y estabilizan por sujeción los movimientos laterales en la base de la capa granular.

•

Impiden la mezcla del suelo natural con tierras o materiales de aportación o entre diferentes materiales de relleno.

•

Permiten circular sobre la sub-base en proceso de ejecución de las obras.

•

Mantienen inalterables las propiedades del material de aporte.

•

Mantienen confinados los finos del subsuelo evacuando el agua por subpresión sin pérdida de dichos finos.

Para Refuerzo y Consolidación En los casos de construir una capa granular sobre un terreno de base blanda, debe considerarse que las presiones externas generadas por el tráfico, provocan la mezcla con el subsuelo blando causando la pérdida de la resistencia de la capa granular, pudiendo causar fallos en la estructura. Para evitar que se produzca la mezcla, se recurre a los Geotextiles no tejidos, elaborados a base de filamentos de polipropileno para aumentar la capacidad portante del terreno, creando una capa estabilizadora, filtrante y anticontaminante.

Para Drenajes Teniendo en cuenta las acciones dinámicas de las cargas producidas por el tráfico, vemos que hay distintos comportamientos del terreno en función del agua contenida:

•

En las capas saturadas se genera una pérdida de cohesión por la falta de movimiento de agua entre los poros.

•

En los casos en que existen movimientos intersticiales de agua, ésto arrastra los finos con la pérdida del material, y por ende, de su capacidad portante.

•

Cuando se producen heladas, el agua presente en las distintas capas de la estructura de la carretera, modifica su composición de líquida a sólida produciendo movimientos que pueden fisurar dicha estructura.

Ejecución de Geotextiles. Filtración y Drenaje

Colocación de Geotextil Se describen aquí las operaciones necesarias para la colocación de Geotextiles como Capas Separadoras ó como Filtro Drenante. El procedimiento que se detalla abarca obras de carreteras y obras hidráulicas que requieran una separación de capas de distintas características o para efectuar filtrado en sistemas de drenaje.

Criterios y Funciones del Geotextil Para una correcta elección del geotextil, deben considerarse los siguientes criterios: •

Criterios Mecánicos.

•

Criterios de Retención.

•

Criterios Hidráulicos y de Durabilidad.

Están definidos en el Artículo 422 Geotextiles como Elemento de Separación y Filtro del PG-03. •

Criterios Mecánicos

En las tablas siguientes A y B, se encuentran expresados los criterios mecánicos de separación y filtración.

TABLA A.- Función del Geotextil: Separación.

GRUPO

e (KN/m) mín.

valor RT (KN/m) valor Rpd (mm) mín. mín.

0

6,4

16

20

1

4,8

12

25

2

3,2

8

30

3

2,4

6

35

valor

TABLA B.- Función del Geotextil: Filtración.

GRUPO

e (KN/m) mín.

valor RT (KN/m) valor Rpd (mm) mín. mín.

0

2,7

9

30

1

2,1

7

35

2

1,5

5

40

3

1,2

4

45

valor

Siendo: e: Valor indicativo de la energía de deformación absorbida por el geotextil hasta su rotura. RT: Resistencia a la Tracción (UNE - EN - ISO 10319).

Rpd: Resistencia a la perforación dinámica (UNE -EN 918). •

Criterios de Retención

Se refiere a la porosidad del material, debiendo cumplirse una apertura óptima de los poros del geotextil según EN - ISO 12956. De tal modo, es: 0,05 mm < O90, W < 0,20 mm y O90,W < d90 •

Criterios Hidráulicos

Se refieren a la permeabilidad del geotextil en forma perpendicular a su plano. Considerando a la permeabilidad del material menos permeable según EN-ISO 11058: Flujo Unidireccional Laminar, K9 > 10 Ks Flujo Alternativo o Turbulento, K9 > 100 Ks •

Criterios de Durabilidad

Para terrenos agresivos deben elegirse geotextiles que cumplan ensayos de durabilidad. Criterios a aplicar en la función de Filtración: 1. El geotextil se coloca entre el suelo y el material drenante, siempre que cumpla con ciertos requisitos de retención de particulas y de permeabilidad. 2. El material geotextil filtra las partículas del suelo permitiendo así que el agua llegue al sistema de drenaje. 3. El tamaño de los poros es un parámetro importante ya que el geotextil filtrante se elige por su abertura de filtración y por su permisividad. 4. La permeabilidad del geotextil debe ser mayor que la propia permeabilidad del terreno que deberá filtrar. Su lámina filtrante debe retener finos ya que de lo contrario una estructura de ingeniería hidráulica puede llegar a colapsar. Además el geotextil debe tener un diseño tal que impida la acumulación de finos a fin de evitar la colmatación del sistema por la granulometría del suelo. 5. Debe ser un material resistente a la perforación, a la acción de productos químicos ya la putrefacción. Criterios a aplicar en la función de Separación:

1. El geotextil crea una barrera permeable entre suelos de distinta composición y textura. De manera que estos materiales diferentes quedan separados por lo cual conservan inalterables sus propiedades hidráulicas y mecánicas, mientras puede fluir el agua a través de los mismos. 2. Debe elegirse un geotextil resistente a posibles daños mecánicos durante su colocación, si el material se desgarra o se rompe pierde su función de separación. 3. El geotextil de separación es llamado anticontaminante y debe retener las partículas finas de cierta granulometría sometida a carga estática o dinámica. 4. La durabilidad del geotextil es de fundamental importancia de acuerdo al terreno donde se coloca.

Tareas Previas Para que el geotextil no pierda sus propiedades, debe mantenerse seco y envuelto correctamente para protegerlo durante su transporte, almacenamiento y manipulación. Debe protegerse de los rayos ultravioletas y no exponerlo durante un período que supere los 14 días. Los rollos se almacenan en lugares protegidos de las inclemencias del tiempo. Si deben dejarse en el exterior, se los sitúa elevados, separados del suelo y protegidos con cubierta impermeable. Antes de colocar el geotextil, la superficie debe prepararse dejándola plana, pareja y exenta de escombros u obstrucciones para evitar su deterioro durante la colocación.

Replanteo Estos trabajos de colocación de geotextiles no requieren replanteo.

Colocación del Geotextil El geotextil se coloca suelto, sin tensarlo, libre de pliegues y arrugas; se procura colocarlo en contacto directo con el suelo evitando cualquier espacio vacío entre el terreno y el geotextil.

Colocación Como Capa Separadora Se extiende el geotextil sobre la capa inferior cuidando la continuidad entre láminas cosiéndolas, soldándolas, colocando grapas o solapes (no serán inferiores a 50 cm). Su modo de unión debe estar indicado en el proyecto. Mientras se coloca el geotextil, se procurará no pisarlo durante su extensión y compactación. Siempre se avanza realizando extendido y compactación sin afectar la zona de unión. La primer capa de material sobre el geotextil deberá tener un espesor no menor a 40 cm., y el tamaño máximo de árido a emplear debe ser inferior a 200 mm.

Colocación Como Filtro en Sistema de Drenaje Se extiende el geotextil sobre la capa inferior cuidando la continuidad entre láminas, cosiéndolas, soldándolas, colocando grapas o solapes (no serán inferiores a 50 cm). Su modo de unión debe estar indicado en el proyecto. En el caso de colocación de tuberías colectoras o de vertido de material granular, debe realizarse sin que se dañe el geotextil; tener especial cuidado en los trabajos en zanjas profundas. En el caso de filtros, no se admiten materiales sucios, engrasados o con lodo. Los solapes y cosidos se efectúan en todas sus caras por lo general de 30 a 90 cm, en función de la capacidad portante del terreno. Tabla de Solapes Recomendados:

CBR

SOLAPE

>2

0,5

2-0,5

0,75

1 m ó cosido

Aspectos a Tener en Cuenta Los geotextiles deben extenderse sobre superficies libres y exentas de materiales con puntas, bordes cortantes o punzantes.

No colocar geotextiles durante lluvias o cuando la temperatura ambiente es menor a 2º C.

Criterios de Medición Se mide por m2 de superficie, envuelta o recubierta.

Control de Calidad Proceso de Colocación Se controlará el Proceso de Colocación del geotextil del siguiente modo: 1.

Comprobar la correcta preparación de la superficie inferior.

2. Comprobar el extendido del geotextil de acuerdo a las especificaciones correspondientes. 3.

Comprobar uniones y solapes.

Recepción Se controlará en la Recepción que el material recibido sea el pedido, comprobando espesor y gramaje del geotextil, que esté sano, sin desgarros ni roturas y verificar que la protección de plástico esté completa.

Certificado de Garantía Exigir al fabricante el Certificado de Garantía, lo cual indica que el material ha sido sometido a los ensayos correspondientes y que cumple con lo especificado por la norma.

Normativa y Bibliografía PG-3.- Artículo 290. Geotextiles. PG-3.- Artículo 422. Geotextiles como Elemento de Filtro y Drenaje.-

Aplicación de Geotextiles en Taludes

Los Geotextiles son materiales textiles de composición sintética, siendo de utilidad en Taludes y Muros de Contención por su versatilidad en aplicaciones geotécnicas (en contacto con tierras y rocas), cumpliendo fundamentalmente funciones de rotura de capilaridad y refuerzo a la tracción. El geotextil a utilizar debe tener una alta resistencia a la tracción, pues trabaja en dirección contraria a los empujes de las tierras; de esta manera absorbe los esfuerzos de empuje y evita el vuelco del talud o la ladera, para ello se colocan lamas de geotextil paralelas al suelo, en la misma ladera.

Refuerzo en Contención

Terraplenes

y

Muros

de

Por lo expresado anteriormente, la elección de un tipo determinado de geotextil para refuerzo de terraplenes y muros de contención depende, en gran medida, de la resistencia a la tracción que se requiera.

•

Geotextiles No Tejidos: Por lo general se emplean en terraplenes de poca pendiente , baja altura y considerando que las sobrecargas sean pequeñas.

•

Geomallas: Se emplean con mayores pendientes ofreciendo mayor resistencia a la tracción que los anteriores.

Geomallas En condiciones más exigidas, con mayor altura del terraplén o sobrecargas importantes, la solución es recurrir a las Geomallas . Éstas son geosintéticos de malla abierta que poseen menor peso que los no tejidos y ofrecen una mayor resistencia a la tracción con menor elongación. Las geomallas poseen estructura abierta lo cual les impide cumplir funciones de filtración y/o separación. Permite su colocación en muros verticales o de gran altura.

Geocompuestos de Refuerzo Cuando se requiere mayor resistencia a la compresión en taludes o muros de contención donde puedan también existir problemas de aguas intersticiales, se debe complementar recurriendo a Geocompuestos de refuerzo que cumplen con las funciones de refuerzo, fiiltración y separación creando una rotura de capilaridad para evitar el deterioro de los cimientos del talud. Éstos combinan la acción del geotextil con una geomalla adosada al mismo por termofusión.

Control de Erosión Para impedir la erosión del talud existen diferentes soluciones: El recurso más simple es utilizar geotextiles no tejidos ya que evitan la erosión del talud confinando los finos mientras se produce la libre circulación de agua. Este sistema se aplica en las denominadas soluciones duras ya que utilizan materiales de aporte tipo escollera protegiendo el talud.

Existen las llamadas soluciones verdes, reemplazando los geotextiles por Geoceldas; esta solución se prefiere en ciertos lugares donde desea conseguirse un aspecto de naturaleza, más estético y sin modificar el carácter del entorno. Las geoceldas crean espacios tipo maceta donde se puede colocar tierra vegetal para plantar las especies vegetales elegidas. En aquellos terrenos con mucho nutriente pueden emplearse las Geoesferas, se utilizan bajo geosintético donde existe gran capacidad de enraizamiento del terreno.

Colocación de Geotextiles en Taludes Se extiende el geotextil anclándolo sobre el talud por su parte superior e inferior, protegiéndolo con material de aporte (gavión, escollera, tierra compactada o placas prefabricadas). El geotextil elegido debe tener alta resistencia a la perforación para no sufrir roturas por punzonamiento con piedras angulares u otro material cortante y poseer gran permeabilidad. Se recomiendan geotextiles no tejidos por tener mayor permeabilidad ; estos geotextiles poseen sus fibras dispuestas de manera aleatoria por lo que no existe posibilidad de abrirlas como en el caso de trama y urdimbre. Conviene que la unión entre fibras sea por proceso de agujado debido a la mayor flexibilidad que presenta este producto.

Geoceldas Las Geoceldas son geosintéticos tridimensionales confeccionados a base de geotextiles de filamentos de polipropileno termosoldados; lleva el nombre de geoceldas por su estructura en forma de celdas. Este material ofrece las mismas ventajas que los geotextiles en taludes pero, en lugar de proteger el geosintético con material de aporte, se rellena el interior de las celdas con material granular y tierra vegetal, permitiendo así que el talud tenga una superficie verde.

Geoesteras Las Geoesteras son geosintéticos tridimensionales confeccionados con monofilamentos de poliamida empleados para retener el humus en la superficie del talud inclinado para

impedir el deslizamiento y lograr el enraizamiento de hidrosiembra y también de soporte a las raíces de las especies vegetales.

Tratamientos de Repavimentación

Conservación

y

La vida de servicio de los firmes puede acortarse o sufrir fallos por la aparición de fisuras en el seno de la estructura que con el tiempo llegan a la superficie. Es el caso de los rodados sobre una grieta en un firme inferior; por la circulación repetida de vehículos, se origina un esfuerzo cortante en la capa superior de asfalto que termina por romperla apareciendo grietas de reflexión. Las grietas abiertas en el asfalto permiten el acceso de agua y productos contaminantes degradando la superficie y provocando una disminución de la capacidad portante de las capas inferiores reduciendo la vida útil del firme. A continuación se indican las posibles soluciones a este problema.

Sellado de Grietas En los casos en que los aglomerados asfálticos presentan grietas por retracciones en las capas base de ligantes hidráulicos, ya sea por asientos en los terraplenes, por fatiga en los firmes o por juntas transversales y longitudinales creadas en los trabajos de extendido de aglomerados asfálticos, se reparan sellándolas mediante la aplicación de mástics bituminosos(en caliente) en base a betunes modificados con elastómeros. Esta operación devuelve la estanqueidad a la superficie, evitando así la degradación y transmisión a las nuevas capas de rodadura.

Sistema de Armado y Antifisuras con Geosintéticos Este sistema se utiliza cuando la vida útil de los firmes comienzan a deteriorarse o sufren fallos prematuros desarrollando fisuras en el interior de la estructura que llegan a la superficie transcurrido un tiempo. Las grietas pueden originarse motivadas por diferentes causas:

•

Movimientos del terreno.

•

Asientos diferenciales en el terraplén.

•

Hinchamiento de arcillas en las capas inferiores por efecto de la humedad.

•

Por diferencias térmicas.

•

Por sobrecargas.

•

Fatiga del material.

•

Defectos constructivos.

La circulación repetida de vehículos sobre la grieta existente en un firme inferior, produce un esfuerzo cortante en la capa superior del asfalto que termina rompiendo el asfalto y produciendo grietas de reflexión. •

Grietas de Reflexión

La grieta en la superficie aparece debido a la incapacidad de dicha superficie de soportar las tensiones de cizalladura (deformación de un cuerpo sin modificación en su volumen) y de tracción originadas por movimientos del pavimento inferior. Este movimiento puede aparecer por efecto de las cargas del tráfico (presión de los neumáticos sobre el asfalto) o por dilataciones y contracciones debidos a cambios bruscos de temperatura ambiente. Puede que aparezca agrietamiento junto con la fatiga del material originados en las fuerzas de cizalladura y flexión provocadas por las cargas de tráfico pesado ya que producen tensiones mayores que la resistencia del asfalto a la fractura. Puede que el agrietamiento esté asociado a los cambios de temperatura, lo cual origina movimientos horizontales por dilatación, contracción y rizado de las capas base de pavimento, provocando esfuerzos de tracción en la superficie que superan la resistencia del asfalto. Al abrirse la fisura en el firme, el agua encuentra una vía de acceso del mismo modo que ciertos productos contaminantes; ésto produce la degradación del pavimento generando ondulaciones en su superficie. Para recuperar ó prolongar la vida de los firmes degradados suele colocarse una capa de refuerzo de aglomerado asfáltico, aunque las grietas existentes pueden propagarse hasta la capa de refuerzo. Esta reflexión se debe a las tensiones horizontales perpendiculares a las fisuras de sus bordes.

Geotextiles para Control de Fisuras y Grietas

Para controlar la reflexión de grietas se utilizan sistemas integrales antifisuras mediante geotextiles impregnados. Éstos geotextiles se ubican entre la capa de rodadura y las capas inferiores, absorbiendo de este modo las tensiones tangenciales y sirviendo como membrana impermeable. Se los emplea como capa intermedia en saneamiento de capas asfálticas. En este compuesto, el geotextil retiene una cantidad de ligante, siendo este último el que se deforma por los movimientos de soporte fisurado logrando que la grieta se deslice en forma horizontal disminuyendo sensiblemente su transmisión a la capa superior.

Elección de los Geotextiles Para reflexión de grietas se emplean: •

Geotextiles No Tejidos

Los no tejidos son menos deformables y tienen menor capacidad de saturación que los tejidos. •

Geotextiles de Filamentos Contínuos

Responden mejor que las que poseen fibras cortas o largas, ya que estas últimas reducen la resistencia del geotextil y se adhieren con facilidad a los neumáticos durante su colocación. •

Geotextiles a Base de Polipropileno

Poseen gran resistencia a los álcalis; por su baja densidad, al impregnarse el betún, consiguen buena adhesividad sin fundirse a temperaturas de extendido de la mezcla asfáltica de rodadura. •

Geotextiles en Base a Fibras Ligadas por Agujeteado

El agujeteado mecánico le da volumen al geotextil, ésto le permite retener abundante cantidad de ligante bituminoso.

Ligantes Para estos trabajos se recomienda el uso de emulsiones asfálticas fabricadas en base a betunes modificados por adición de polímeros elastoméricos.

Conviene que presenten una buena recuperación elástica, viscosidad, alta concentración y rápida velocidad de rotura.

Geomallas de Refuerzo Las geomallas de refuerzo ayudan a retardar la aparición de fisuras pues mejoran las propiedades mecánicas de las capas asfálticas. Estas geomallas no sufren alargamiento, cuando absorben los esfuerzos horizontales, los trasmiten tanto a la sub-base como al firme. Retardan la creación de fisuras realizando la trasmisión de esfuerzos a una mayor superficie reduciendo así los esfuerzos de punzonamiento y los riesgos de sobrecargas asociados. Son elementos de refuerzo que basan su efectividad en que al colocarlos entre una capa asfáltica agrietada y la otra no, ofrecen mayor rigidez cosiendo los bordes de la grieta. De esta manera limitan su movimiento absorbiendo tensiones de tracción. Se recomienda espesor mínimo de aglomerado compactado sobre geomalla mayor ó igual a 4 cm. Evitar que las juntas de aglomerado coincidan con las de solape de la geomalla.

Aplicación de Geotextiles de Túneles

Tunel carretero Las obras realizadas bajo tierra tales como: •

Túneles carreteros

•

Túneles ferroviarios

•

Túneles mineros

•

Pasos subterráneos

•

Galerías subterráneas

Requieren de la Aplicación de Geotextiles, cumpliendo éstos como misión principal en estas obras, el trabajo de drenaje del agua del terreno sobre la construcción abovedada permitiendo una fácil evacuación evitando así las presiones sobre la geomembrana impermeable. Del mismo modo ofrece la protección necesaria a la geomembrana contra los efectos del punzonamiento.

Túneles a Cielo Abierto En la construcción de los Túneles a Cielo Abierto como también en excavados en dovelas, habrá de considerarse: •

Impermeabilización.

•

Drenaje de la bóveda.

•

Evitar punzonamiento.

De manera que el empleo de los geotextiles se hallará en función de sus propiedades, cumpliendo la normativa vigente en relación a: 1.

Resistencia a la tracción.

2.

Alargamiento a la rotura.

3.

Permeabilidad en el plano.

Túneles Excavados En la construcción de los Túneles Excavados , del mismo modo que en los túneles a cielo abierto, debe evaluarse cada caso y considerar: •

Impermeabilización

•

Drenaje del túnel.

Se elegirá el geotextil que reúna las condiciones necesarias para permitir: 1.

Resistencia a la tracción.

2.

Alargamiento a la carga máxima.

3.

Resistencia a la perforación dinámica.

4.

Permeabilidad en el plano.

También debe considerarse la elección de un geotextil en función de la granulometría del árido empleado en el hormigón proyectado.

Geotextiles en Urbanización

Para pavimentar superficies urbanizables se opta por soluciones acordes a los requerimientos técnicos de dichas zonas, eligiendo los geotextiles adecuados según las necesidades impuestas por las características del terreno. Se pavimentan las circulaciones para tráfico peatonal previendo la circulación vehicular ocasional, para ello se diseñan sendas para vehículos ligeros a baja velocidad. Estos pavimentos se ejecutan con aglomerado asfáltico, de hormigón o con aglomerados sintéticos. Debe considerarse que la superficie de estos pavimentos sea antideslizante en cuanto a textura y al coeficiente de fricción.

Canales de Drenaje en Urbanizaciones

Los drenajes en áreas urbanas se realizan principalmente por medio de dos sistemas, a saber: •

Drenaje por Puntos

Este es el sistema tradicional de drenaje; consiste en la evacuación de agua hacia los puntos centrales mediante la formación de pendientes, recogiéndolas a través de una red subterránea de tuberías.

•

Drenaje en Línea

El drenaje en línea recoge el agua en toda su longitud por medio de una línea superficial de canales. Este sistema supera en eficiencia al anterior por las siguientes características: 1.

Mayor capacidad de evacuación en menor tiempo.

2. Construcción sencilla, evita la instalación de una red subterránea de tuberías. 3.

Mejor funcionamiento y limpieza con menor riesgo de obstrucciones.

Pavimentos para Carriles de Bicicletas

Carriles para ciclistas El uso de bicicletas representa un transporte alternativo y un deporte difundido en área urbanas. La circulación de bicicletas no se limita a ciertas zonas, sino que transitan por distintas vías requiriendo independencia del tráfico peatonal y vehicular para el ordenamiento y seguridad vial. Para mantener la sub-base estable, según el terreno donde se construye la vía, se eligen los geotextiles adecuados para cumplir con las funciones requeridas. •

Pistas Bici

Las Pistas Bici o vías para bicis son espacios exclusivos para ciclismo, situadas en forma independiente del tránsito vehicular y peatonal. Estas vías deben diseñarse para lograr que no se crucen con circulaciones vehiculares, ya sea con separadores de protección como pueden ser barreras de hormigón o, con un trazado alejado de calles o carreteras, discurriendo por dentro de parques públicos, dichas vías se construyen según características y geografía de la zona. •

Carriles o Arcenes Bici

Los Carriles o Arcenes Bici forman parte de la calzada con circulación reservada para bicicletas y las sendas o aceras bici separadas de la calzada. Se diseñan de acuerdo a trazados para comunicar distintos sitios, constituyendo una modalidad de transporte donde se respeta la circulación peatonal y se mantiene separado de las circulaciones adyacentes a carreteras de tráfico vehicular, eliminando riesgos de accidentes.

Pavimentos en Zonas Bici Estos pavimentos se realizan en hormigón o de aglomerado asfáltico, recomendándose una capa final de terminación de morteros acrílicos con la propiedad de ser antideslizantes, ideal para superficies de rodamiento de bicicletas. Además se utilizan para diferenciar visualmente estas zonas logrando pavimentos de distinto color, asegurando una mejor visibilidad. Su fabricación y puesta en obra se lleva a cabo mediante máquinas similares a las empleadas para lechadas bituminosas, extendiendo la capa de mortero acrílico por medio de una caja repartidora de ancho variable.

Aplicación de Geotextiles en Drenajes En muchas obras de ingeniería la tierra es el material que forma la infraestructura básica; ésta requiere de sistemas de Drenaje adaptados a cada caso para evacuar el agua depositada a fin de lograr las condiciones más adecuadas de resistencia, manteniéndola inalterable y sin deformaciones.

Cunetas Drenantes Para eliminar los excesos de agua se pueden utilizar materiales granulares, como método tradicional; cuando no puede hacerse de esta manera se utilizan los geotextiles que cumplen las funciones a la vez de filtrado y de drenaje del agua. El geotextil produce un área de filtrado dentro del suelo contigüo al desagüe e impide que se produzca una colmatación (pérdida de permeabilidad por obstrucción o