Apli­ca­ción de geo­sin­té­ti­cos

u em­pleo no mo­di­fi­ca las con­di­cio­nes del sue­lo na­tu­ral so­lo apor­tan re uer­zo mec ni­co pa­ra ue al­can­zar una ca­pa­ci­dad por­tan­te com ina­da ma­yor.

Construir Nicaragua - - PORTADA - Ing. Adolfo Me­za Her­nán­dez, ge­ren­te cor­po­ra­ti­vo de In­fra­es­truc­tu­ra en Alia­xis La­ti­noa­mé­ri­ca (DURMAN)

His­tó­ri­ca­men­te el desa­rro­llo de nue­vas tec­no­lo­gías en geo­sin­té­ti­cos ha es­ta­do muy li­ga­do al sec­tor ca­rre­te­ro, sea en apli­ca­cio­nes tan di­fe­ren­tes co­mo la se­pa­ra­ción de ca­pas, cons­truc­ción de dre­na­jes, me­jo­ra­mien­to de su­bra­san­te o el re­fuer­zo de pa­vi­men­tos. Exis­ten re­fe­ren­cias des­de la dé­ca­da de los se­ten­ta con el uso de geo­tex­ti­les co­mo re­fuer­zo de fun­da­cio­nes de te­rra­ple­nes por ejem­plo.

La me­jo­ra en el desem­pe­ño cons­truc­ti­vo de una ca­rre­te­ra o ca­mino ve­ci­nal no se li­mi­ta al re­fuer­zo de pa­vi­men­tos, pue­de me­jo­rar con­si­de­ra­ble­men­te con el uso de ma­te­ria­les ta­les co­mo geo­tex­ti­les, geo­ma­llas o geo­com­pues­tos pa­ra dre­na­je, por­que las con­di­cio­nes de ca­da pro­yec­to son muy par­ti­cu­la­res y se de­be ana­li­zar ca­so por ca­so.

En­ton­ces pa­ra desa­rro­llar un mé­to­do de di­se­ño pa­ra el me- jo­ra­mien­to de ca­rre­te­ras usan­do geo­sin­té­ti­cos se de­ber ha­cer de for­ma in­te­gral y pri­me­ro hay que plan­tear­se las si­guien­tes pre­gun­tas: Cuán­to trá­fi­co se es­pe­ra?, ¿Lle­va carpeta as­fál­ti­ca o que­da en te­rra­ce­ría?, ¿En el pro­yec­to hay si­tios con pre­sen­cia de sue­los blan­dos?, ¿Có­mo es la ca­pa­ci­dad de dre­na­je del sue­lo?

Con es­ta in­for­ma­ción bá­si­ca se de­fi­nen con qué op­cio­nes cuen­tan y ahí se ini­cia con el tra­ba­jo de ex­plo­ra­ción, aná­li­sis y di­se­ño.

Pa­ra ca­da una de las apli­ca­cio­nes exis­ten va­rias me­to­do­lo­gías de di­se­ño y siem­pre se re­co­mien­da uti­li­zar las que sean es­tan­da­ri­za­das por un or­ga­nis­mo in­ter­na­cio­nal com­pe­ten­te co­mo ASTM, AASHTO, ISO, en­tre otros.

El cri­te­rio pa­ra de­fi­nir que el sue­lo na­tu­ral es blan­do y el uso de geo­sin­té­ti­cos fun­cio­na­rá co­mo me­jo­ra­mien­to de

la fun­da­ción del pa­vi­men­to es un CBR me­nor a 4%, se con­si­de­ra que pa­ra es­ta apli­ca­ción el má­xi­mo desem­pe­ño de los geo­sin­té­ti­cos se con­si­gue con­for­me el CBR del sue­lo que es me­nor. Sue­los con ca­pa­ci­da­des por­tan­tes ma­yo­res tie­nen su­fi­cien­te mó­du­lo de reac­ción an­te los es­fuer­zos de com­pac­ta­ción que se apli­can y no re­quie­ren re­fuer­zos.

Tra­di­cio­nal­men­te, en la cons­truc­ción de ca­rre­te­ras cuan­do exis­tían si­tios con pre­sen­cia de sue­los blan­dos (CBR<4%) la so­lu­ción era sus­ti­tuir­los por otros de prés­ta­mo con me­jor com­por­ta­mien­to es­truc­tu­ral, y cuan­do la su­per­fi­cie es tan blan­da que los equi­pos de cons­truc­ción les cues­ta tra­ba­jar (CBR<1.5%) se ha­cen re­lle­nos con ro­cas a fon­do per­di­do, es de­cir, se usan re­lle­nos con ro­cas pa­ra des­pla­zar el agua y el sue­lo de ma­la ca­li­dad.

Esas so­lu­cio­nes re­sul­tan cos­to­sas al pro­yec­to por los tra­ba­jos de mo­vi­mien­to de tie­rras que re­quie­ren y por el ma­te­rial de re­lleno que se de­be im­por­tar.

En el ca­so de los geo­sin­té­ti­cos, los ma­te­ria­les co­mún­men­te usa­dos co­mo me­jo­ra­mien­to de su­bra­san­te son las geo­ma­llas ex­trui­das o los geo­tex­ti­les te­ji­dos de al­to mo­du­lo elás­ti­co, que in­ter­ac­túan con el re­lleno de sue­lo de prés­ta­mo pa­ra que me­dian­te di­ver­sos me­ca­nis­mos de re­fuer­zo se pue­da re­du­cir y ase­gu­rar los es­pe­so­res de re­lleno ne­ce­sa­rio, con una re­duc­ción sus­tan­cial en los cos­tos de es­ta­bi­li­za­ción.

La in­ter­ac­ción sue­lo-geo­sin­té­ti­co se pue­de ana­li­zar y di­se­ñar me­dian­te la me­to­do­lo­gía de Gi­roud-Han, apro­ba­da por el Fe­de­ral High­way Agency de los Es­ta­dos Uni­dos, pa­ra uso de la cons­truc­ción de ca­mi­nos de te­rra­ce­ría.

El con­cep­to de me­jo­ra­mien­to de su­bra­san­te apli­ca tan­to pa­ra ca­rre­te­ras co­mo pa­ra ca­mi­nos ve­ci­na­les por­que en esen­cia lo que se bus­ca es crear una pla­ta­for­ma cons­truc­ti­va so­bre el sue­lo blan­do con ca­pa­ci­dad por­tan­te su­fi­cien­te pa­ra tran­si­tar con la ma­qui­na­ria de cons­truc­ción y pa­ra po­der apli­car la me­to­do­lo­gía de di­se­ño del pa­vi­men­to de­fi­ni­ti­vo. cá es im­por­tan­te re­cor­dar que la ecua­ción em­pí­ri­ca de AASHTO 93 pa­ra di­se­ño de pa­vi­men­tos in­di­ca que esa me­to­do­lo­gía no se pue­de usar cuan­do el mó­du­lo de re­si­lien­cia de la su­bra­san­te es me­nor a 35.

El uso de geo­sin­té­ti­cos no mo­di­fi­ca las con­di­cio­nes del sue­lo na­tu­ral, so­lo apor­tan re­fuer­zo me­cá­ni­co pa­ra que en in­ter­ac­ción con el sue­lo de re­lleno se al­can­ce una ca­pa­ci­dad por­tan­te com­bi­na­da ma­yor.

Me­ca­nis­mos de re­fuer­zo en la su­bra­san­te

La mem­bra­na ten­sio­na­da se da prin­ci­pal­men­te con el uso de geo­tex­ti­les te­ji­dos de al­to mó­du­lo y bá­si­ca­men­te es cuan­do el es­fuer­zo ge­ne­ra­do por las car­gas de trá­fi­co ge­ne­ran una de­for­ma­ción ini­cial en la ca­pa sue­lo-geo­tex­til has­ta un pun­to don­de los fi­la­men­tos em­pie­zan a so­por­tar car­gas axia­les que evi­tan más de­for­ma­ción y/o fa­lla. Pa­ra es­te me­ca­nis­mo de re­fuer­zo, las ca­rac­te­rís­ti­cas más im­por­tan­tes del geo­tex­til son la re­sis­ten­cia a la ten­sión al 2% de de­for­ma­ción y el mó­du­lo elás­ti­co.

am­bién es­tá el con­fi­na­mien­to la­te­ral, que es cuan­do se usan geo­ma­llas bia­xia­les ex­trui­das. Las par­tí­cu­las del ma­te­rial de re­lleno de prés­ta­mo pe­ne­tran par­cial­men­te en los agu­je­ros de la geo­ma­lla y con el tra­ba­jo de com­pac­ta­ción el agre­ga­do ter­mi­na de “tra­bar­se” con la ma­lla, que su­ma­do a trans­fe­ren­cia de car­gas que se da en­tre las par­tí­cu­las grue­sas de ma­te­rial (are­nas y gra­vas), dan una es­ta­bi­li­dad su­fi­cien­te pa­ra re­ci­bir car­gas sin des­pla­zar­se (ahue­llar­se). Pa­ra es­te me­ca­nis­mo de re­fuer­zo las ca­rac­te­rís­ti­cas más im­por­tan­tes de las geo­ma­llas son la re­sis­ten­cia a la ten­sión y la ri­gi­dez de las unio­nes.

Y otro me­ca­nis­mo es la re­dis­tri­bu­ción de es­fuer­zos, que con cual­quie­ra de los an­te­rio­res se lo­gra una asig­na­ción de los es­fuer­zos, por­que mu­cho de las car­gas apli­ca­das son to­ma­das por el geo­tex­til o la geo­ma­lla pre­sen­te, re­du­cien­do así lo que le lle­ga al sue­lo na­tu­ral.

No exis­te una re­ce­ta úni­ca pa­ra di­men­sio­nar el re­fuer­zo de geo­sin­té­ti­cos pa­ra pa­vi­men­tos por­que ac­tual­men­te exis­ten mu­chos pro­duc­tos que se pue­den apli­car. Es im­por­tan­te te­ner en cuen­ta la na­tu­ra­le­za del pro­yec­to, las car­gas de di­se­ño y pre­su­pues­to dis­po­ni­ble pa­ra así po­der se­lec­cio­nar el pro­duc­to que me­jor se adap­te.

El uso de geo­sin­té­ti­cos no mo­di­fi­ca las con­di­cio­nes del s elo nat ral so­lo apor­tan re er o mec ni­co pa­ra e en in­ter­ac­ción con el s elo de re­lleno se al­can­ce na ca­pa­ci­dad por­tan­te com ina­da ma­yor. El cri­te­rio pa­ra de­fi­nir que el sue­lo na­tu­ral es blan­do y el uso de geo­sin­té­ti­cos fun­cio­na­rá co­mo me­jo­ra­mien­to de la fun­da­ción del pa­vi­men­to es un CBR me­nor a 4%.

Alia­xis La­ti­noa­mé­ri­ca (DURMAN) Adolfo Me­za Her­nán­dez

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