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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
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
Migración de suelos finos
dentro de la capa granular
Concreto
Capa
Granular
Subrasante
PROCESO DE DETERIORO EN VÍAS
 2) Intrusión del suelo granular
dentro del suelo fino
 Disminución de su capacidad
portante (resistencia)
Intrusión de suelo granular
dentro de suelo fino
Concreto
Capa
Granular
Subrasante
SOLUCIONES
 METODO DE DISEÑO TRADICIONAL
Espesor adicional de material
“material de sacrificio”.
granular
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
FUNCIONES:
Separación y Estabilización
Geotextil Separador
Subrasante
VIAS
Bogotá - Colombia
FUNCIONES:
Separación y Estabilización
Geotextil Estabilizador
Subrasante
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.
FUNCIONES:
Refuerzo
Subrasante
Geotextil de Refuerzo
Varadero - Cuba
VIAS
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
Interacción suelo
Geotextil - Ensayo de corte directo
- Ensayo de pull out o
jalonamiento.
CAMPOS DE APLICACION
Ampliación y conformación de Banca de Vías
Reducción del volumen
relleno en taludes
de
CAMPOS DE APLICACION
•Reconformación de Deslizamientos
•Obtención de área plana adicional
TERRAPLENES EN SUELO REFORZADO
Angulo de Inclinación menor a 700
COLOCACIÓN DEL GEOTEXTIL
Geotextil No Tejido
Geotextil Tejido
Dren Chimenea
PRIMERA CAPA DE COMPACTACIÓN
Geotextil No Tejido
Formaleta
Geotextil Tejido
CONSTRUCCIÓN DE LA CAPA
Geotextil No Tejido
Geotextil Tejido
Muro Construido
Geotextil No Tejido
Geotextil Tejido
Dren Chimenea
Tubería de
drenaje
perforada
METODOLOGÍA DE DISEÑO
Consideraciones en el diseño:
•
•
•
•
Estabilidad interna
Estabilidad externa
Estabilidad Global
Protección y drenaje
METODOLOGIA 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).
METODOLOGIA DE DISEÑO
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.
METODOLOGIA DE DISEÑO
• 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
Transmilenio Calle 80- Av Suba (2005)
Fachada
Vegetada
Fachada
Bloque
Transmilenio Calle 80- Av Suba (2005)
Bloque
Independiente
Transmilenio Calle 80- Av Suba (2005)
Drenaje
interno
(LLoraderos)
Geodren Planar
Fachada en Bloque
Transmilenio Calle 80- Av Suba (2005)
Zona Terminada
MUROS DE CONTENCIÓN
Manizales - Colombia
MUROS DE CONTENCIÓN
Manizales - Colombia
MUROS DE CONTENCIÓN
Manizales - Colombia
MUROS DE CONTENCIÓN
Manizales - Colombia
MUROS DE CONTENCIÓN
Manizales - Colombia
MUROS DE CONTENCIÓN
Manizales - Colombia
MUROS DE CONTENCIÓN
Santo Domingo - Ecuador
MUROS DE CONTENCIÓN
Guanacaste - Costa Rica
MUROS DE CONTENCIÓN
Bogotá - Colombia
MUROS DE CONTENCIÓN
Moquegua - Perú
APLICACIONES DE GEOTEXTILES EN
REPAVIMENTACIÓN
Base Asfáltica
Deteriorada
Fisuramiento de la Carpeta
Capa de Rodadura
Limpieza de la Superficie
Base Asfáltica
Deteriorada
Capa de Rodadura
Sellado de las Fisuras
Base Asfáltica
Deteriorada
CEMENTO
ASFALTICO
Capa de Riego
Base Asfáltica
Deteriorada
Riego con Cemento o Emulsión Asfáltica
Geotextil para
Repavimentación
Capa de Riego
Colocación del Geotextil
Base Asfáltica
Deteriorada
Capa de
Repavimentación
Geotextil para
Repavimentación
Colocación del Concreto Asfáltico
Capa de
Repavimentación
Geotextil para
Repavimentación
Compactación de la Nueva Capa
REPAVIMENTACIÓN
Bogotá - Colombia (1997)
REPAVIMENTACIÓN
Desaguadero - Perú (1998)
REPAVIMENTACIÓN
Desaguadero - Perú (1998)
REPAVIMENTACIÓN
Iquitos - Perú (1998)
APLICACIONES DE GEOTEXTILES
NO TEJIDOS EN SUBDRENES
SISTEMAS DE SUBDRENAJE
Geotextiles No Tejidos
Alta permeabilidad
Alta porosidad
Ideal para sistemas de
filtración
FUNCIONES:
Filtración y Drenaje
DISTRIBUCION DE ESFUERZOS
CON DRENAJE

SIN DRENAJE

1
2


Subrasante
SUBDRENES
Cundinamarca - Colombia
SUBDRENES
Valle - Colombia
SUBDRENES
Valle del Cauca - Colombia
SUBDRENES
Antamina Huaraz- Perú
APLICACIONES DE
GEOTEXTILES NO TEJIDOS EN
CANALES Y EMBALSES
CANALES
Pasto Grande, Moquegua - Perú
CANALES
Pasto Grande, Moquegua - Perú
CANALES
Pasto Grande, Moquegua - Perú
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
RELLENO SANITARIO
Cucuta - Colombia.
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
PLANAR
GEODRÉN CON
TUBERÍA
APLICACIONES:
Filtración y Drenaje
GEODREN
Geotextil
• El más Avanzado
Sistema de Drenaje
Geo-red
Tubo
Geodren con tubo
GEOSINTÉTICOS
Geo Redes
Metodología de Diseño
COMPONENTES GEODRÉN
•GEOTEXTIL NT
•(Permeablidad- Retener suelo)
•GEORED
(Captar y Transportar el agua)
•TUBERÍA PERFORADA
(Evacuar el agua)
APLICACIONES:
Filtración y Drenaje
N.F.
Q lluvia
N.F.
Q N.F.
Q N.F.
APLICACIÓN DE GEOCOMPUESTOS EN VIAS
• Carretera Tarso - Pueblo Rico, Antioquia - Colombia
Colocación
Material
filtrante
• Carretera Tarso - Pueblo Rico, Antioquia - Colombia
GEODRÉN CON TUBERÍA
EN VÍAS
• Carretera Tarso - Pueblo Rico, Antioquia - Colombia
VIAS
• Vías, Bogotá - Colombia
• Vías, Bogotá - Colombia
VIAS
VIAS
• Vías, Antioquia - Colombia
APLICACIÓN DE GEOCOMPUESTOS EN MUROS
DE CONTENCIÓN
MUROS DE CONTENCIÓN
MUROS DE CONTENCIÓN
• Muro, Eje Cafetero- Colombia
MUROS DE CONTENCIÓN
• Muro, Eje Cafetero- Colombia
DRENAJE EN MUROS EN SUELO REFORZADO
LLoraderos con Geodren
Planar @ 2m
LLoraderos Tubería
Perforada
APLICACIÓN DE GEOCOMPUESTOS EN MUROS
PARA EDIFICACIONES
MUROS PARA EDIFICACIONES
MUROS PARA EDIFICACIONES
• Muros,San José-Costa Rica
APLICACIÓN DE GEOCOMPUESTOS EN CAMPOS
DEPORTIVOS
CAMPOS DEPORTIVOS
S%
S%
S%
S%
CAMPOS DEPORTIVOS
• Campos Deprotivos, Ibagué -Colombia
APLICACIÓN DE GEOCOMPUESTOS EN
RELLENOS SANITARIOS
RELLENOS SANITARIOS
• Relleno Sanitario, Bogotá- Colombia
RELLENOS SANITARIOS
• Relleno Sanitario, Bogotá - Colombia
RELLENOS SANITARIOS
• Relleno Sanitario, Lima - Perú
MINERÍA
MINERÍA
• Sistema Detector de fuga, Pierina - Perú
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
D
ER
R
U
M
BE
S
U
CE
S
CA
AS
CA
V
CA
R
CO
S
SU
R
LA
M
IN
AR
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
REMEDIACION
COSTO
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
Impacto de la gota de lluvia
EROSION
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.
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
PAJA - HIDROSIEMBRA
NO HACER NADA
MANTOS TEMPORALES
Definición
Para aplicaciones donde la vegetación natural
(por si sola) provee suficiente protección contra
la erosión.
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
Cara original del
talud
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
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
Tecnología de
Fibra X3TM
LANDLOK
Tecnología de la Fibra X3™
La fibra X3 ofrece un balance único de:
•Alta resistencia,
•Estabilidad UV y
•Flexibilidad
TRM - SECCION TIPICA
(1) Talud perfilado
(2) Sembrado y llenado
(3) TRM instalado
APLICACIONES EN
TALUDES
PROYECTO COSTA VERDE
INSTALACIÓN
VISTA AL MES 7
BARRANQUILLA - COLOMBIA
LANDLOK 450 instalado, inicio de la germinación de las semillas
Proyecto de Protección para un Talud con pendiente muy fuerte
Condado de Grainger, TN
Talud de corte, rocoso 0.5H:1V
Establecimiento de la
Vegetación una vez empezado
En los sitios rocosos se instaló
Pyramat® anclado al talud
PUERTO BOYACA
Instalación Landlok 450
PUERTO BOYACA
Instalación Landlok 450
PUERTO BOYACA
Instalación Landlok 450
PUERTO BOYACA
Instalación Landlok 450
PUERTO BOYACA
Instalación Landlok 450
Cuneta existente
Material fallado
a remover
Estrato firme
Sistema de control de erosión
Cuneta existente
Sistema de control
de erosión
permanente
Tierra vegetal con
semillas
Talud original
Talud revegetado
Talud revegetado
TALUDES - BARRANQUILLA
RIP RAP
FLEXOCRETO
BOLSACRETO
Velocidad 3 - 4 m/s
Esfuerzo cortante > 96 N/m2
Velocidad 1.5 - 1.8 m/s
GEOCOLCHONES
GEOESTRUCTURAS
MANTOS
PERMANENTES
Esfuerzo cortante 96 N/m2
LIMITE DE LA
VEGETACION
NATURAL
MANTOS PARA CONTROL DE EROSION
TEMPORALES
ECBs
PAJA - HIDROSIEMBRA
NO HACER NADA
GRACIAS