MANUAL DE DISEOSptima Edicin343APENDICE APROCEDIMIENTOS CONSTRUCTIVOSA continuacin se enuncian las recomendaciones generales para la instalacin en las diferentes aplicaciones de los geosintticos mencionadas en el manual de diseo; sin embargo dichas recomendaciones pueden ser modifica-das de acuerdo a las condiciones particulares de cada proyecto; motivo por el cual se sugiere consultar al Departa-mento Tcnico de Geosistemas PAVCO-AMANCO.A-1 SEPARACIN, ESTABILIZACINY REFUERZO DE SUBRASANTES EN VAS CON GEOTEXTILPara que los geotextiles funcionen correctamente en las estructuras de pavimento se requiere un adecuado proceso de instalacin. Aunque las tcnicas de instalacin son simples, la mayora de los problemas de los geotextiles colocados en las vas ocurren por procesos incorrectos de instalacin. Si el geotextil es punzonado o rasgado durante la construccin, colocado con numerosas arrugas, cubierto con insuficiente material, presentar deficiencias en su funcionamiento y se producir un deterioro prematuro de las estructuras de pavimento. A continuacin se presentan algunas recomenda-ciones importantes para el proceso de instalacin del geotextil de separacin (AASHTO-M 288-05).Los rollos de geotextil deben permanecer con sus empaques para que los protejan de la accin de los rayos UV, de la humedad, del polvo y otros materiales que pueden afectar sus propiedades durante el transporte y almace-namiento antes de ser colocados. Cada rollo debe estar marcado correctamente para su identificacin y control en obra.El sitio de instalacin debe prepararse antes de extender el geotextil. La superficie de suelo de subrasante se debe limpiar (levantar la maleza, troncos, arbustos, bloques de roca y otros objetos tirados sobre la superficie), excavar o rellenar hasta la rasante de diseo.El geotextil se deber extender en la direccin de avance de la construccin, directamente sobre la superficie pre-parada, sin arrugas o dobleces. Si es necesario colocar rollos adyacentes de geotextil, stos se debern traslapar o unir mediante la realizacin de costura, de acuerdo a este procedimiento.Dependiendo del esfuerzo solicitado y el tipo de geotextil, se pueden realizar diferentes configuraciones para ase-gurar la correcta transferencia de la tensin.Unadeestaseseltraslapoosobreposicindelgeotextilelcualnopodrsermenordetreintacentmetros (30cm) y estar en funcin de la subrasante. (Ver Figura anexa).Apndi ce A PROCEDI MI ENTOS CONSTRUCTI VOS344Koerner tercera edicin Otra configuracin para la adecuada transferencia de los esfuerzos es la instalacin del geotextil con costuras en sus uniones, las cuales se deben realizar con mquinas especialmente diseadas para esta funcin. Las costuras se pueden hacer con hilo en Keylar, aramida, polietileno, polister o polipropileno, pero en ningn caso se pue-den emplear hilo de fibra natural o un hilo que tenga una tenacidad mayor que la de la cinta o fibra del geotextil. No se permitirn costuras elaboradas con alambres. La densidad de la puntada deber estar mnimo entre 150 y 200 puntadas por metro lineal y debe cumplir el 90% de la resistencia evaluada por el mtodo Grab.Tipo de puntada, la que puede ser simple (Tipo 101) o de doble hilo, tambin llamada de seguridad (Tipo 401). Para la elaboracin de costuras se tienen en cuenta los siguientes tipos:Costura Simple:Se hace uniendo dos secciones de geotextil No Tejido a 5cm y Tejido a 7 cm de distancia del borde del mismo. Este es el tipo de costura ms utilizado debido a su facilidad y baja manipulacin del material.La ejecucin de cualquier tipo de costura necesita mnimo de 2 personas, una operando la mquina y la otra ayu-dando a guiar la correcta posicin del geotextil.Costura en Jota:Estetipodecosturaseformauniendodosseccionesparalelasdegeotextil,quesetomandelosextremosyse doblan en la misma direccin, creando un espesor de 4 pliegues; luego se cose con una o ms filas de puntadas, evitando que las cintas del borde sean utilizadas como superficie de costura.Costura en Mariposa:Este tipo de textura se utiliza principalmente cuando el geotextil que se est utilizando es de bajo gramaje, la costura se hace colocando dos secciones paralelas de geotextil, se toma de los extremos y se dobla hacia fuera, de 5 a 7cm para crear un espesor de 4 pliegues, despus son cosidos con una o ms filas de puntadas; esta costura permite dar mayor resistencia a la tensin, debido a que los esfuerzos son absorbidos por la costura.La instalacin del geotextil es tan buena como lo sea la costura.Una vez desenrrollado el geotextil sobre la superficie de la subrasante se debe cubrir lo ms pronto posible con el material especificado en el diseo, evitando la degradacin del geotextil por los rayos UV. No se debe permitir que el geotextil quede expuesto sin cubrir por un lapso mayor a 3 das.0 1 2 3 4 580706050403020100Traslaporequerido(cm)TraslapomnimoTrfco

pesadoTrfco

medianoTrfcolivianoMANUAL DE DI SEO345Se debe evitar el contacto directo de maquinaria sobre el geotextil, se recomienda tener un espesor mnimo de 15cm de material entre las llantas de los equipos y la superficie del geotextil. Luego de colocar el material granu-lar, ste se extiende y se compacta segn las especificaciones del diseo. Si se identifican zonas de suelos muy blandos o reas muy inestables durante la preparacin de la subrasante o despus de la colocacin del geotextil, stas se deben rellenar con material seleccionado compactndolo hasta el nivel adecuado.Siporcualquiermotivodebetransitarmaquinariadirectamentesobreelgeotextil;esteequipoomaquinaria debe ser de llantas y por ningn motivo puede ser de orugas. El trnsito debe realizarse a velocidades muy pe-queas para no causar deterioros sobre la superficie del geotextil.Cuando se presenta zonas con grandes deformaciones durante el proceso de compactacin el geotextil absorbe los esfuerzos a tensin y comienza a reforzar estas zonas de grandes deformaciones. Se debe verificar si en estos casos se hace necesario la colocacin de un geotextil por refuerzo y no por separacin. El material de cobertura del geotextil se descargara en un lugar previamente escogido en el proyecto, el espesor de la primera capa al ser compactado debe ser mnimo de 15cm. Este material se compactar con el equipo adecuado, para lograr el grado de compactacin exigido, antes de continuar con la colocacin de las siguientes capas de dicho material. El relleno se llevara a cabo hasta la altura indicada segn las especificaciones del diseo.A-2 REFUERZO EN VAS Y CIMENTACIONES CON GEOMALLAS BIAXIALES COEXTRUDASLas geomallas bi-orientadas TENAX pueden ser tendidas directamente en la subrasante o material de fundacin. Dicha capa debe ser preparada de acuerdo con la especificacin para cada lugar en particular, removiendo todo el material que se encuentre en el proyecto como pueden ser piedras grandes, races, escombro, etc. Los troncos de rboles debern ser cortados al nivel de piso los huecos localizados y depresionesdebern ser rellenados.El borde inicial de la geomalla deber ser asegurado a la subrasante con anclas (varillas en forma de U) para asegurar que la geomalla se mantendr en contacto directo con la formacin (especialmente mientras se desen-rollan los rollos de geomalla).Apndi ce A PROCEDI MI ENTOS CONSTRUCTI VOS346Los rollos de las geomallas adyacente debern ser traslapados en la direccin de colocacin del relleno. El trasla-po mnimo recomendado es de 15 cm.Traslapos ms amplios podran ser requeridos por el proyecto, dependiendo del tipo y el espesor del material granular. Los traslapos debern mantenerse mientras el material granular es colocado y compactado por encima de la geomalla. Para cumplir con este requerimiento, pequeas cantidades de suelo debern ser colocadas por encimadelostraslapos,antesderealizarlaoperacinderelleno.Alternativamente,lasunionesentrerollos adyacentes podrn ser realizadas mediante el uso de juntas, usando abrazaderas plsticas a travs de aberturas coincidentes, alrededor de costillas coincidentes. A medida que se extiende la geomalla se tensiona y se puede anclar con varillas de = 3/8 o menos en forma de U con una longitud aprox. de 10 x 15 cm.El material granular no deber ser vertido directamente de los caminos de volteo sobre la geomalla y el trans-porte de construccin nodebern circular por encima de la geomalla. La primera capa de material de relleno deber ser aplicada con colocacin por encima de la misma y despus extendida en un espesor uniforme. El material granular deber ser extendido desde los montculos apilados de material, usando palas o excavadoras demanoabierta,lacualpermitaqueelrellenocaigaporencimadelageomallaenfrentedelequipousado, evitando cualquier dao mecnico en la geomalla. La compactacin inicial deber ser hecha por medio del paso hacia delante y hacia atrs, por encima del agregado mientras se coloca la siguiente capa de agregado. El espe-sor de la capa del material granular no deber ser menor a 15 cm pero podr ser incrementado de acuerdo con las indicaciones del ingeniero.La compactacin final debe ser realizada hasta la densidad requerida por medio de un rodillo vibrador. El medio de compactacin (esttico o dinmico) se adecuara al tipo de subsanaste y al material de relleno. Cualquier grie-ta que se forme durante el extendido o compactacin deber ser rellena con agregado adicional para alcanzar el espesor de diseo. El tipo de agregado deber ser especificado por el ingeniero.MANUAL DE DI SEO347La geomalla Biaxial TENAX se debe colocar en toda el rea del proyecto en estudio para garantizar el refuerzo de la estructura del pavimento y/o cimentacin a lo largo de los tramos.A-3 SISTEMAS DE SUBDRENAJE PARA VAS La construccin del subdrn se realizar cuando la excavacin haya sido terminada, de acuerdo con las dimen-siones, las pendientes, las cotas y las rasantes indicadas en los planos del proyecto.Elgeotextilsedebercolocarcubriendototalmentelaparteinferiorylasparedeslateralesdelaexcavacin, evitando las arrugas del geotextil, acomodndolo para asegurar un buen contacto con la excavacin y dejando por encima la cantidad de geotextil suficiente para que, una vez se acomode el material drenante, se cubra en su totalidad con un traslapo de 0.30 m como mnimo o mediante la realizacin de costura industrial. En caso de que el ancho de la excavacin sea menor a 0.30 m el traslapo mnimo deber ser igual al ancho de la excavacin. Los tramos sucesivos del geotextil se traslaparn 0.45 m como mnimo y se deber traslapar o coser el geotextil aguas arriba sobre el geotextil aguas abajo.El fondo y las paredes de las zanjas debern estar exentas de lodo y partculas finas suspendidas en el agua. En presencia de agua se debe completar la excavacin de la zanja y bombear o eliminar el agua de la superficie de la zanja, una vez realizado este procedimiento se extiende el geotextil. Otra solucin para la instalacin del geotextil en presencia de agua es utilizar una camada drenante con arena gruesa o grava cuya funcin principal es garantizar un proceso de instalacin en seco del geotextil.El geotextil se debe extender sobre la superficie de la zanja de manera que se eviten esfuerzos y tensiones ele-vadas cuando se inicie el relleno de la zanja con el material drenante asegurando de esta forma la supervivencia y durabilidad del material filtrante. Si la zanja es demasiado profunda, el geotextil debe ser fijado con estacas a las paredes de la zanja. El geotextil deber cubrir totalmente el permetro del subdrn o filtro, acomodndolo correctamente a la base de la trinchera y la parte inferior de las paredes laterales asegurando un contacto ntimo entre el geotextil y el material adyacente, dejando por encima una cantidad de tela necesaria para que una vez acomodada el material filtrante, se cubra la totalidad del subdrn, con un traslapo de 30 cm.Sedebetenerencuentaalahoraderealizarlostraslaposenelsentidolongitudinalelsentidodelflujodel agua.Se recomienda que el geotextil no quede expuesto, si esto sucede se debe cubrir, por un lapso mayor a (3) das. El material drenante podr provenir de la trituracin de piedra o roca, o ser una mezcla de ambos y estar cons-tituido por fragmentos duros y resistentes a la accin de los agentes de intemperismo.Deber estar constituido Apndi ce A PROCEDI MI ENTOS CONSTRUCTI VOS348por partculas con tamaos comprendidos entre el tamiz (3) y el tamiz (1/2). Si se van a utilizar fragmentos de un solo tamao, las partculas deben ser de 1. No se requiere ninguna gradacin especial. Las partculas pueden ser angulares o redondeadas. El material deber estar limpio, sin material fino, sin material orgnico y deber ser durable. Adems deber cumplir requisitos de resistencia a la abrasin, contenido de materia orgnica, entre otros espe-cificados en la especificacin de construccin correspondiente.El material drenante, se colocar dentro de la zanja en capas con el espesor estipulado y empleando un mtodo que no d lugar a daos en el geotextil o en las paredes de la excavacin. La compactacin del material drenante se deber realizar por medio de equipos mecnicos apropiados, buscando el acomodamiento de las partculas.Para las condiciones normales de instalacin, la altura mxima de cada del material no deber exceder un me-tro. Cuando se manejen grandes caudales en donde la capacidad de los subdrenajes se vea limitada, se recomienda colocar un tubo perforado de PVC dentro del subdrn, las perforaciones deben ser realizadas en fabrica. De ser necesario utilizar tuberas de drenaje, estas se ajustarn a las caractersticas, dimetros y mnima superficie de filtracin establecidos en el proyecto segn sea el caso y estarn de acuerdo con los dimetros comerciales del mercado, si lo requiere el proyecto.La tubera de drenaje se instalar despus de haber colocado entre 3 y 5 centmetros de material drenante en el fondo de la zanja. Para el caso en donde los subdrenes estn conectados a una caja de inspeccin, el geotextil debe penetrar en las paredes de forma que se evite el paso de partculas finas de suelo. Otra alternativa es la de amarrar el geotextil al tubo de entrada a la caja de inspeccin.Completado el relleno del filtro con material drenante, ste se cubrir totalmente con el geotextil haciendo los traslapos.Se recomienda cubrir el geotextil inmediatamente con un material que cumpla las caractersticas de subbase granular, colocado y compactado en capas sucesivas, hasta la altura requerida.A-4 SISTEMAS DE SUBDRENAJE CON GEODRNLa construccin del subdren empleando geodrn slo ser autorizada cuando la excavacin haya sido terminada, de acuerdo con las dimensiones, las pendientes, las cotas y las rasantes indicadas en los planos del proyecto o las ordenadas por el Interventor. Antes de colocarel sistema se alistar la excavacin de tal manera que se encuentre lo mejor perfilada posible, con la pendiente y profundidad indicadas en los planos de diseo, para su correcto funcionamiento.El ancho mnimo de excavacin para esta aplicacin esta entre 20 y 25cm, todo depender del equipo de zanjado con el que se cuente. Alternativamente se pueden especificar anchos mayores que permitan el uso de equipos tradicio-nales de excavacin o mano de obra.Si se usa zanjadora mecnica, sta debe estar equipada con el sistema de corte adecuado al terreno. Existen equipos de corte para suelo blando, para suelo duro o rocoso y para roca o concreto.El equipo de corte para roca o concreto tiene limitaciones de profundidad, motivo por el cual el diseador, en lo posible no debe superar la profundidad de 1m.Las uniones del sistema debern ensamblarse por fuera de la excavacin. Para introducir la tubera por dentro del sistema es necesario colocar un extremo de la tubera al inicio de la manga y amarrarla con una pita (cordn MANUAL DE DI SEO349de fibra natural) que viene a lo largo de la manga en su interior. En el extremo opuesto del sistema se hala la pita para introducir de esta forma la tubera perforada de drenaje.Una vez ensamblados todos los paneles, se procede a la instalacin del geodrn con tubera dentro de la excavacin.Se instalar elgeodrn con tubera en contrapendiente para asegurar, en tiempo de invierno, la fcil evacuacin del agua a los sitios finales de disposicin indicados en los planos. El geodrn se colocar en contacto directo con la superficie (pared de la excavacin) de la cual se requiera evacuar mayor cantidad de caudal para mantener laestructuradepavimentosinincrementoenlaspresionesdeporosysubpresionesdeflujo,encondiciones drenadas. El geodrn se anclar al terreno natural de tal forma que no se vaya a deslizar, conservando todos los parmetros de diseo. Para su anclaje se utilizarn ganchos en forma de "U" metlicos de 10 x 15cm. Este anclaje se debe realizar en la pestaa que tiene el geodrn para no interferir en el rea de captacin del geodrn.No se permitir que el geodrn quede expuesto, sin cubrir, por un lapso mayor de mayor a tres (3) das. Se utilizarcomo material de relleno, uno que cumpla con ciertas condiciones de permeabilidad, puede ser del tipo recebo, base granular o subbase granular, ya que de esto depende la velocidad de respuesta del sistema. Si este suelo presenta un ndice de plasticidad mayor a 7, se reemplazar por otro material. Cuando se quiere mejorar las condiciones hidrulicas y aumentar la vida til de la estructura de subdrenaje se recomiendarellenarlaexcavacinconarenagruesaogravilla.Estosedebetenerencuentaprincipalmente cuando el geodrn se instala en campos deportivos.Para las condiciones normales de instalacin, la altura mxima de cada del material no deber exceder un (1) metro. El relleno se llevar a cabo hasta la altura indicada en los planos o la autorizada por el interventor. Completado el relleno del geodrn, ste se recomienda cubrir totalmente con un material que cumpla las carac-tersticas de subbase granular, colocado y compactado en capas sucesivas, hasta la altura requerida.A-5 MUROS DE CONTENCIN REFORZADOS CON GEOSINTTICOS Y/O REFUERZO DE TALUDES Preparacin de Ia fundacinExcavar de 30 a 60cm por debajo del nivel inicial de la primera capa del muro. Si el suelo de fundacin es compe-tente no es necesario realizar esta labor.Rellenar con material granular seleccionado, suelo-cemento o un colchn de grava que a la bes evite los ascensos de niveles freticos, sta determinacin debe establecerse por el Ing. diseador, basndose en el estudio de suelos y teniendo en cuenta las condiciones particulares del proyecto. Construccin del sistema de drenajeComo cualquier estructura de contencin es importante la construccin de sistemas adecuados de drenaje y subdrenajeEstructuras de DrenajeLas estructuras de drenaje son las obras de arte que se construyen paralelas a la construccin del muro o terraplenes, y son las que garantizan el buen manejo del agua de escorrenta superficial minimizando asi la infiltracin.Estas Apndi ce A PROCEDI MI ENTOS CONSTRUCTI VOS350estructuras pueden ser cunetas, zanjas de coronacin, disipadores, entre otras.La aplicacin de este tipo de obras depende de las condiciones particulares de cada sitio.Estructuras de SubdrenajeLasestructurasdesubdrenajesonaquellasobrasnecesariasyvitalesparaelmanejodeaguaentodosloscasos donde se construyen obras de contencin de cualquier tipo.Existen dos tipos de subdrenaje, ambos de igual im-portancia.Subdrenaje en el EspaldnEste subdrn es el que se construye en los espaldones del muro y del talud y es el encargado de evitar que se genere presin hidrosttica, que puede afectar la estabilidad de la estructura de contencin.El subdrn chimenea se debe construir con un material granular limpio de finos que est entre y 21/2, material que debe cubrirse con un geotextil no tejido.Normalmente el espesor del subdrn chimenea oscila entre 40 y 80 cm segn la cantidad de agua que se estime en el diseo.Este subdrn chimenea deber entregar el agua captada a un subdrn longitudinal encargado de la evacuacin.Este subdrn tambin se puede construir con un geodren planar hasta una altura del 90% de la altura total delsistemadecontencin,elcualentregarelaguacaptadaaunsubdrnlongitudinalqueigualqueel planar estar compuesto por un medio filtrante (geotextil no tejido punzonado por agujas), uno drenante (geored) y como elemento de evacuacin una tubera perforada con un dimetro mnimo de 4. LloraderosSe debe pensar en la instalacin de lloraderos para evitar un exceso en las presiones hidrostticas dentro de la masa de suelo reforzado. A manera de recomendacin la separacin horizontal entre cada lloradero puede ser de 3.0 m y la vertical de 1.0 m. Su longitud promedio deber estar alrededor de de la base del muro (talud) Estos lloraderos pueden ser tuberas perforadas recubiertas con geotextil de 2 1/2 o geodrenes planares.Las distribucin exacta de los lloraderos debe ser especificada por el ingeniero diseador, el cual tendr en cuenta las condiciones particulares de cada caso. Colocacin del geosintticoEl rollo de geotextil (geomalla) deber colocarse con el sentido a partir del cual se realiz el diseo, perpendicular al alineamiento horizontal del muro (talud). Debe asegurarse en el sitio de tal manera que se prevenga cualquier movimiento durante la colocacin del material de relleno.Se debe garantizar como mnimo un traslapo de 30cm a lo largo de todos sus bordes.Si se prev grandes asentamientos en la fundacin que puedan originar una separacin entre los rollos traslapados, se recomienda la unin mediante una costura en el caso de usar geotextiles. Colocacin del material de rellenoEl material deber colocarse directamente sobre el geosinttico, compactando la primera capa de 15cm como mni-mo de espesor con equipos manuales (benitines o ranas).Despus de esta primera capa el proceso de compactacin podr realizarse, a juicio del ingeniero, mediante la utili-zacin de los compactadores convencionalmente usados en vas.MANUAL DE DI SEO351El grado de compactacin deber ser al menos del 95% de la densidad mxima obtenida en laboratorio para el ensayo de Proctor modificado.Evitar al mximo cualquier movimiento o arrugamiento del geosinttico durante la colocacin del material de relleno.Se recomienda que en todos los casos cuando se trabaje en los 60cm ms cercanos al borde del muro se trabaje con compactadores manuales o mecnicos pequeos que puedan suministrarla energa especfica necesaria de compactacin. Construccin de las CapasPara la construccin de las capas del sistema en suelo reforzado es necesario el uso de formaletas, que pueden ser de dos tipos: removibles o fijas.Las formaletas removibles son ms econmicas que las formaletas fijas pero no permiten obtener una completa verticalidad de la cara del muro o del terrapln si es el caso.Instalar el rollo de geotextil (geomalla) directamente sobre el suelo de fundacin o sobre el manto drenante. Para conformar la cara del muro (talud) se utiliza una formaleta sencilla, consistente en una serie de mnsulas metlicas o de madera en forma de L, que tambin pueden estar reforzadas con contrafuertes. Su cara vertical est com-puesta por un tabln con una altura ligeramente superior a la capa que est conformando.Se debe prever que al menos 1m, de geosinttico est por fuera de la formaleta, para luego poder conformar el pliegue superior de cada una de las capas de refuerzo.Instalar el material de relleno, segn el proceso mencionado en el punto anterior.Construir un Montculo de 30 a 60cm de ancho a partir de la cara del muro (talud). Este se realiza inmediatamente despus de haber compactado la primera capa. Este montculo al terminar de compactarlo deber alcanzar la altura de diseo de la capa a la cual pertenezca.El extremo del geotextil (geomalla) que se haba dejado suelto anteriormente para realizar el pliegue superior, se coloca sobre el montculo.Apndi ce A PROCEDI MI ENTOS CONSTRUCTI VOS352Se coloca ms material de relleno para alcanzar la altura de diseo de la capa, posteriormente compactndolo.Se retira la formaleta, procediendo primero con los tablones y posteriormente con las mnsulas. Esta misma forma-leta se usa para continuar con las capas superiores.Una vez alcanzada la altura final del muro (talud) se procede a construir su fachada. FachadaEl tipo de fachada del sistema en suelo reforzado depender de la funcin arquitectonica que este vaya a cumplir. Es posible tener fachadas con: Recubrimiento de mortero (con malla gallinero o malla vena) Mampostera Losas o bloques prefabricados Piedra pegada Vegetacin Entre otrosEn todos los casos se debe usar algn tipo de fachada con el objetivo de proteger el geotextil contra la degradacin de los rayos U.V. y/o vandalismo. La recomendacin para la instalacin de cada tipo de fachada se ajustar a las necesidades de cada proyecto.MANUALDEDI SEO

DERECHOS RESERVADOSDepartamento de Ingeniera - Geosintticos PAVCO-AMANCO.Bogot D.C. ColombiaSptima Edicin, Octubre de 2006Diseo y diagramacinleonardo cull ardi seogr f i co300 275 9226Impreso por:NORTE GRFICORECONOCIMIENTOEl Departamento de Ingeniera - Geosintticos PAVCO-AMANCO,deseaexpresarsureconomientoalInge-nieroDanielR.CastilloMendigaaporsudedicacin yesfuerzoenlarevisinymodificacindelaversin anterior del manual y elaboracin de nuevos captulos, quehicieronposiblelapublicacindeestanuevaedi-cin, Manual de Diseo con Geosintticos.Prohibidalareproduccintotaloparcialdeestelibro, por cualquier medio, sin autorizacin escrita del autor.MANUALDEDI SEO

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TABLA DE CONTENIDOSPROLGO 1CAPTULO1INTRODUCCINALOSGEOSINTTICOS 31.1INTRODUCCIN31.2GEOTEXTILES31.3GEOMALLAS COEXTRUDAS131.4GEOCOMPUESTOS DE DRENAJE161.5GEOMEMBRANAS18CAPTULO2NORMASDEENSAYOYESPECIFICACIONESDECONSTRUCCIN 232.1 MTODO PARA LA DETERMINACIN DE LA CARGA DE ROTURA Y LA ELONGACIN DE GEOTEXTILES (MTODO GRAB) INV E 901242.2 MTODO PARA LA DETERMINACIN DEL NDICE DE RESISTENCIA AL PUNZONAMIENTO DE GEOTEXTILES, GEOMEMBRANAS Y PRODUCTOS RELACIONADOS INV E 902252.3 MTODO PARA LA DETERMINACIN DE LA RESISTENCIA AL RASGADO TRAPEZOIDAL DE GEOTEXTILES INV E 903262.4 MTODO PARA LA DETERMINACIN DE LA RESISTENCIAAL ESTALLIDO DE GEOTEXTILES(MTODO DEL DIAFRAGMA HIDRULICO MULLEN BURST). INV E 904282.5 MTODO PARA LA DETERMINACIN DE LA PERMEABILIDAD AL AGUA DE LOS GEOTEXTILES POR MEDIO DE LA PERMITIVIDAD INV E 905302.6 MTODO DE ENSAYO ESTNDAR PARA DETERMINAR EL ESPESOR NOMINAL DE GEOTEXTILES Y GEOMEMBRANAS INV E 906322.7 MTODO ESTNDAR PARA LA DETERMINACIN DEL TAMAO DE ABERTURA APARENTE (TAA) DE UN GEOTEXTIL INV E907332.8 MTODO DE MUESTREO DE GEOSINTTICOS PARA ENSAYOS INV E908342.9 PRCTICA PARA ESTABLECER LA CONFORMIDAD DE ESPECIFICACIONES DE GEOSINTTICOS INV E909362.10 MTODO DE ENSAYO PARA MEDIR EL DETERIORO DE GEOTEXTILES A LA EXPOSICIN DE LUZ ULTRAVIOLETA Y AGUA, (APARATO DEL TIPO ARCO XENON) INV E 910372.11 MTODO ESTNDAR PARA DETERMINAR LA RETENCIN DE ASFALTO DE GEOTEXTILES USADOS EN REPAVIMENTACIONES ASFLTICAS INV E 911382.12 MTODO ESTNDAR PARA MEDIR LA MASA POR UNIDAD DE REA DE GEOTEXTILES INV E 91240MANUALDEDI SEO

2.13 MTODO DE ENSAYO ESTNDAR PARA DETERMINAR LA RESISTENCIA AL PUNZONAMIENTO ESTTICA DE GEOTEXTILES USANDO UN PISTN DE PRUEBA DE 50MM DE DIMETRO INV E 913 402.14 MTODO DE ENSAYO ESTNDAR PARA DETERMINAR EL COEFICIENTE DE FRICCIN SUELO - GEOSINTTICO Y GEOSINTTICO - GEOSINTTICO POR EL MTODO DE CORTE DIRECTO ASTM D 5321 02412.15 MTODO DE ENSAYO PARA DETERMINAR LA TASA DE FLUJO Y LA TRANSMISIVIDAD HIDRULICA DE UN GEOSINTTICO UTILIZANDO UNA CABEZA CONSTANTEASTM D 4716 03442.16 MEDIDA DEL POTENCIAL DE COLMATACIN DE UN SISTEMA SUELO GEOTEXTIL POR LA VARIACIN DEL GRADIENTE HIDRULICO ASTMD 5101 9045ESPECIFICACIONES DE CONSTRUCCIN49ARTCULO 231 SEPARACIN DE SUELOS DE SUBRASANTEY CAPAS GRANULARES CON GEOTEXTIL49ARTCULO 232 ESTABILIZACIN DE SUELOS DE SUBRASANTEY CAPAS GRANULARES CON GEOTEXTIL55ARTCULO 464 PAVIMENTACIN Y REPAVIMENTACIN CON GEOTEXTILES61ARTCULO 673 SUBDRENES CON GEOTEXTIL Y MATERIAL GRANULAR69CAPTULO3METODOLOGASDEDISEO 773.1DISEO POR COSTOS Y DISPONIBILIDAD773.2DISEO POR EXPERIENCIA MTODO EMPRICO773.3DISEO POR ESPECIFICACIONES773.4DISEO POR FUNCIN79BIBLIOGRAFA85CAPTULO4SEPARACINYESTABILIZACINDESUBRASANTESENVAS 874.1 GENERALIDADES874.2 INTRODUCCIN874.3METODOLOGA DE DISEO884.4 EJEMPLO DE DISEO994.5 EJEMPLO DE RELACIN BENEFICIO COSTO104BIBLIOGRAFA108CAPTULO5REFUERZOENVASCONGEOTEXTIL 1095.1 GENERALIDADES1095.2 INTRODUCCIN1095.3 FUNCIONES DEL GEOTEXTIL1115.4 CONSIDERACIONES PARA EL DISEO1125.5 METODOLOGA DE DISEO1175.6 EJEMPLO DE DISEO CON RELACIN BENEFICIO - COSTO1205.7 CONCLUSIONES127MANUALDEDI SEO

CAPTULO6REFUERZOENVASCONGEOMALLAS 129BIAXIALES COEXTRUDAS1296.1 GENERALIDADES1296.2 INTRODUCCIN1296.3 MECANISMOS DE REFUERZO GENERADOS POR LAS GEOMALLAS1306.4 MTODO AASHTO PARA PAVIMENTOS FLEXIBLES1326.5 ENSAYO A ESCALA REAL DE UNA ESTRUCTURA REFORZADACON GEOMALLA BIAXIAL COEXTRUDA1346.6 MTODO AASHTO PARA DISEO DE PAVIMENTOS FLEXIBLES REFORZADOS CONGEOMALLAS COEXTRUDAS TENAX1386.7 EJEMPLO DE DISEO139BIBLIOGRAFA142CAPTULO7PAVIMENTACINYREPAVIMENTACINCONGEOTEXTILES 1437.1 ANTECEDENTES1437.2 FUNCIONES DEL GEOTEXTIL1447.3 TIPO Y NIVEL DE SEVERIDAD DE LAS FALLAS DEL PAVIMENTO1457.4 EFECTOS DEL AGRIETAMIENTO1467.5 ASFALTOS1477.6 PROCEDIMIENTO DE INSTALACIN 1527.7RELACIN BENEFICIO - COSTO158CAPTULO8SISTEMASDESUBDRENAJEPARAVASCONGEOTEXTILYMATERIALGRANULAR 1638.1 GENERALIDADES1638.2 INTRODUCCIN1638.3 METODOLOGA DE DISEO DE SUBDRENES1648.4 EJEMPLO DE DISEO1758.5 EJEMPLO DE RELACIN BENEFICIO - COSTO178ANEXO 1 CALCULO DEL CAUDAL183CAPTULO9SISTEMASDESUBDRENAJECONGEODRN 2019.1 GENERALIDADES2019.2 INTRODUCCIN2019.3 METODOLOGA DE DISEO DE SISTEMAS DE DRENAJECON GEODRN2029.4EJEMPLOS DE DISEO2179.5 EJEMPLO DE RELACIN BENEFICIO COSTO232ANEXO 1 GEODREN Vs. SECCION DREN FRANCES234ANEXO 2 GUIA PARA EL CALCULODE LONGITUD DE DESCARGA237ANEXO 3 CURVAS DE INTENSIDAD -DURACIN - FRECUENCIA249MANUALDEDI SEOVCAPTULO10MUROSDECONTENCINREFORZADOSCONGEOSINTTICOS 25310.1 GENERALIDADES25310.2 METODOLOGA DE DISEO25410.3 EJEMPLO DE DISEO26510.4 EJEMPLO RELACIN BENEFICIO COSTO279CAPTULO11REFUERZODETALUDES 28311.1 GENERALIDADES28311.2 OBJETIVO28411.3 INTRODUCCIN28411.5 PROCEDIMIENTO DE DISEO28611.6 EJEMPLO DE DISEO294CAPTULO12REFUERZODETERRAPLENESSOBRESUELOSBLANDOS 29912.1 INTRODUCCIN29912.2 CONSIDERACIONES DE DISEO30012.3 METODOLOGA DE DISEO30112.4 EJEMPLO DE DISEO305CAPTULO13REFUERZODECIMENTACIONESCONGEOSINTTICOS 31113.1 INTRODUCCIN31113.2 CONSIDERACIONES DE DISEO31113.3 METODOLOGA DE DISEO31313.4 PROCEDIMIENTO PARA EL DISEO DE CIMENTACIONES REFORZADAS31813.5 EJEMPLO DE DISEO319CAPTULO14PROTECCINDEGEOMEMBRANAS 32514.1 GENERALIDADES32514.2 INTRODUCCIN32514.3 METODOLOGA DE DISEO32614.4 EJEMPLOS DE DISEO331CAPTULO15GEOMEMBRANAS 33315.1 INTRODUCCIN33315.2 METODOLOGA DE DISEO33415.3 EJEMPLO DE DISEO339APENDICEAPROCEDIMIENTOSCONSTRUCTIVOS 343A-1 SEPARACIN, ESTABILIZACINY REFUERZO DE SUBRASANTES EN VAS CON GEOTEXTIL343A-2 REFUERZO EN VAS Y CIMENTACIONES CON GEOMALLAS BIAXIALESCOEXTRUDAS345MANUALDEDI SEOVA-3 SISTEMAS DE SUBDRENAJE PARA VAS 347A-4 SISTEMAS DE SUBDRENAJE CON GEODRN348A-5 MUROS DE CONTENCIN REFORZADOS CON GEOSINTTICOS Y/O REFUERZO DE TALUDES349APENDICEBESPECIFICACIONESTCNICAS 355353APENDICE BESPECIFICACIONES TCNICASApndi ce B ESPECI FI CACI ONES TCNI CAS354MANUAL DE DI SEO355Apndi ce B ESPECI FI CACI ONES TCNI CAS356MANUAL DE DI SEO357JPRLOGOEl uso de los geosintticos en Amrica Latina ha tenido en los ltimos aos un gran incremento res-pondiendo a una necesidad que cada vez se hace ms critica en los proyectos de ingeniera, la cual consiste en la ejecucin de obras civiles con una alta calidad tcnica, buscando un equilibrio econmico y disminuyendo el impacto ambiental con productos o sistemas que promuevan la proteccin del medio ambiente. La tecnologa de los geosintticos se ha convertido en una alternativa para solucionar los problemas tanto tcnicos como econmicos de los proyectos de ingeniera y su implementacin se ha hecho en la mayora de los casos de forma emprica, retomando resultados de experiencias en proyectos anteriores. Bajo este concepto, en muchas ocasiones los geosintticos han sido una solucin exitosa pero en algunos casos la falta de conocimiento y de una metodologa de diseo que permita definir los requerimientos de estos materiales de acuerdo con las condiciones particulares de cada proyecto, no ha permitido que los beneficios de esta tecnologa sean aprovechados en su total magnitud.La Divisin Geosistemas de PAVCO-AMANCO desde hace mas de veinte aos, ha estudiado y analizado el compor-tamiento de los geosintticos en las diferentes aplicaciones, haciendo inversiones tecnolgicas y liderando trabajos de investigacin que amplen el conocimiento en el campo de los geosintticos para ofrecer cada da productos que cumplan los mas elevados estndares de calidad a escala mundial.Eldepartamentotcnicoofrecetotalasesoraenelestudioydiseoparaunaaplicacineficazdegeosintticos, promoviendo sus capacidades y formulando diseos preliminares que permitan definir requerimientos tcnicos de acuerdo cada tipo de obra. Como resultado de este proceso, la Divisin Geosistemas de PAVCO-AMANCO presenta a la Ingeniera Latinoamericana metodologas de diseo para separacin y estabilizacin de vas, refuerzo en vas con geotextiles y geomallas,pavimentacion y repavimentacin, sistemas de subdrenaje, refuerzo en muros de conten-cin, refuerzo de taludes, refuerzo de terraplenes sobre suelos blandos, refuerzo de cimentaciones, proteccin de geomembranas y geomembranas enfocados en la utilizacin de geosintticos que permitande sta forma adquirir los conocimientos tcnicos necesarios para el correcto uso de estos materiales.A manera de presentacin de sta tecnologa se hace una breve introduccin a los geosintticos, su composicin, clasifi-cacin y propiedades mecnicas. Se muestran algunos principios constructivos y de instalacin y se mencionan algunas normativas vigentes que involucran aspectos tcnicos, mecnicos, constructivos en obras principalmente de tipo vial.Posteriormente se inicia la parte de diseo con un capitulo introductorio a todas las diferentes formas que existen Prl ogo2para realizar diseo con geosintticos, ya que este concepto es de vital importancia para obtener un buen funciona-mientode los mismos en sus diferentes aplicaciones.Sepresentanlasmetodologasdediseoparacadaunadelasaplicacionesdegeosintticos,inicialmentecon separacinyestabilizacindevascuyoobjetivoeslogrardeterminartcnicamentelaspropiedadesdelgeotextil que logre incrementar la vida til de la estructura y evitar el deterioro prematuro debido a la contaminacin de los materiales seleccionados. El manual de refuerzo en vas propone mejorar las condiciones estructurales de los pavimentos mediante un mtodo de diseo racional que involucra la utilizacin de geotextiles mejorando las condiciones de servicio y operacin al mismo tiempo que lograr aumentar la vida til de la va.De esta misma forma el captulo de refuerzo con geomallas plantea mejorar el SN de la estructura bajo la metodologa AASHTO-93.Elmanualdepavimentacinyrepavimentacindefinelasfuncionesdeimpermeabilizacinymembranaamor-tiguadoradeesfuerzosdelgeotextilydescribeelprocesoconstructivoquepermitelacorrectaaplicacindelos geotextiles en obras de mantenimiento vial.Resaltando la importancia del drenaje en las obras de infraestructura, la gua de diseo de sistemas de subdrenaje (subdrn francs y geodrn) plantea la manera de dimensionar estos sistemas y determinar las especificaciones de los geosintticos a usar con el fin de obtener la solucin tcnica y econmicamente ms conveniente.En la gua de diseo de muros de contencin en suelo reforzado se presenta un mtodo de diseo para el clculo de la estabilidad interna, en donde se establecen los espesores de cada capa y las cantidades de geosinttico a utilizar dependiendo de las caractersticas del suelo de relleno y de las condiciones particulares del sitio del proyecto. La gua de refuerzo de taludes en terraplenes busca establecer los espesores de capa y longitudes de geotextil ne-cesarios para garantizar la estabilidad interna de taludes en terraplenes.En el captulo de terraplenes sobre suelos blandos se muestra como el geotextil puede contribuir con su caractersti-ca de resistencia a la tensin a la estabilidad de suelos con baja capacidad portante que se utilizan como fundacin para terraplenes o cualquier otra estructura.La metodologa de refuerzo de cimentaciones con geosintticos permite incrementar las capacidades de los suelos para trabajar con menores anchos de cimientos, contribuyendo tambin a que los asentamientos que se pueden generar por las estructuras sean homogneos en toda la extensin de cualquier proyecto.Debido a que las geomembranas, uno de los geosintticos que se considera como impermeable, es poco resistente al punzonamiento, el captulo de proteccin de gomembranas esta enfocado a disear el geotextil no tejido punzo-nado por agujas que sea ms adecuado para proteger la geomembrana.Es importante disear la geomembrana ms adecuada para los sistemas de impermeabilizacin, teniendo en cuenta todos los datos del proyecto donde ser instalada y por eso se elabor l capitulo de geomembranas.En el mundo existen diversos mtodos de diseo para cada una de las aplicaciones mencionadas anteriormente, sin embargo despus de un estudio profundo de cada una de ellas, las que aqu se presentan son las que consideramos ms se ajustan a las condiciones geomorfolgicas y a los suelos tropicales de nuestros pases donde adems en la historia de los materiales de construccin no se contaba con un material que haya mostrado un desarrollo tecnolgi-co tan avanzado y un volumen de utilizacin tan grande como los geosintticos. Da a da surgen mayores aplicacio-nes, demostrando los beneficios tcnicos y econmicos por su utilizacin. Sin lugar a duda, este libro ser una buena herramienta de trabajo que permita un mejor entendimiento y una optimizacin en el diseo con geosintticos.3CAPTULO 1INTRODUCCIN A LOS GEOSINTTICOS1.1INTRODUCCINGeosinttico es un producto en el que, por lo menos, uno de sus componentes es a base de polmero sinttico o natural, y se presenta en forma de filtro, manto, lmina o estructura tridimensional, usada en contacto con el suelo o con otros materiales dentro del campo de la geotecnia o de la ingeniera civil.Existen varios campos de aplicacin de los geosintticos en el mundo de la construccin y la edificacin como son: obras viales, obras hidrulicas, sistemas de control de erosin, aplicaciones medioambientales, entre otras. La fa-bricacin de los geosintticos comprende procedimientos principalmente de extrusin, tecnologa textil y/o ambas tecnologas: textil y plstica. Los geosintticos se derivan de fibras artificiales, compuestos bsicamente de polmetros como polipropileno, polis-ter, poliamida y polietileno, siendo los 2 primeros los de mayor utilizacin en la actualidad.Los tipos de geosintticos ms comunes utilizados en el campo de la ingeniera son los geotextiles, las geomallas, las geomembranas, las georedes y otros geocompuestos derivados de la unin de las caractersticas y cualidades de cada uno de los anteriores.1.2GEOTEXTILESDentro del grupo de los geosintticos tenemos los geotextiles que se definen como un material textil plano, per-meable polimrico (sinttico o natural) que puede ser No Tejido, Tejido o tricotado y que se utiliza en contacto con el suelo (tierra, piedras, etc.) u otros materiales en ingeniera civil para aplicaciones geotcnicas.Capt ul o1I NTRODUCCI NALOSGEOSI NTTI COS41.2.1Clasifcacin1.2.1.1 Clasifcacin segn su mtodo de fabricacina. Geotextiles TejidosSon aquellos formados por cintas entrecruzadas en una mquina de tejer. Pueden ser Tejidos de calada o tricotados.Los Tejidos de calada son los formados por cintas de urdimbre (sentido longitudinal) y de trama (sentido transversal). Su resistencia a la traccin es de tipo biaxial (en los dos sentidos de su fabricacin) y puede ser muy elevada (segn las caractersticas de las cintas empleadas). Su estructura es plana.Los tricotados estn fabricados con hilo entrecruzado en mquinas de tejido de punto. Su resistencia a la traccin puedesermultiaxialobiaxialsegnestnfabricadosenmquinastricotosasycirculares,oKettenyRaschel.Su estructura es tridimensional.b. Geotextiles No TejidosEstn formados por fibras o filamentos superpuestos en forma laminar, consolidndose esta estructura por distintos sistemas segn cual sea el sistema empleado para unir los filamentos o fibras. Los geotextiles No Tejidos se clasifican a su vez en: Geotextiles No Tejidos ligados mecnicamente o punzonados por agujas Geotextiles No Tejidos ligados trmicamente o termosoldados Geotextiles No Tejidos ligados qumicamente o resinados1.2.1.2 Clasifcacin de los geotextiles segn su composicinLas fibras que ms se emplean son las sintticas, siendo por ello que siempre tendemos a asociar al geotextil con fibras o filamentos sintticos. Sin embargo al existir gran diversidad de aplicaciones, tambin se fabrican con fibras naturales y artificiales.a. Fibras naturalesPueden ser de origen animal (lana, seda, pelos...) vegetal (algodn, yute, coco, lino...) que se utilizan para la fabrica-cin de geotextiles biodegradables utilizados en la revegetacin de taludes, por ejemplo, en mrgenes de ros etc.b. Fibras artifcialesSon las derivadas de la celulosa. Son el rayn, la viscosa y el acetato.c. Fibras sintticasCuando al geotextil se le exige durabilidad, se fabrica con fibras o filamentos obtenidos de polmeros sintticos.Los geotextiles fabricados con estos polmeros son de gran durabilidad y resistentes a los ataques de microorganis-mos y bacterias.Los ms empleados son el polipropileno, polister, polietileno, poliamida y poliacrlico.1.2.2Procesos de fabricacinEl papel de los fabricantes en el conocimiento y crecimiento del mercado de los geotextiles ha sido grande y positivo. Se han desarrollado muchos tipos de fibras y estilos de tejidos, tanto para uso general como para aplicaciones especficas.MANUALDEDI SEO5Hay tres factores que son importantes para los fabricantes: clase de polmero, tipo de filamentos y el tipo de proceso productivo.a. Clase de polmeroEl polmero usado en la fabricacin de un geotextil puede ser de los siguientes tipos de resina, listados en orden de uso decreciente, segn Robert M. Koerner en su libro Designing With Geosynthetics Quinta Edicin.Polipropileno 92%Polister 5%Polietileno2%Poliamida (nylon)1%b. Tipo de flamentosEl polmero seleccionado se transforma en un fundido por calor y presin, luego se obliga a pasar a travs de un molde. Del molde salen fibras o una cinta plana en estado semilquido e inmediatamente se produce un enfriamien-to por aire o agua transformando el producto del molde en un elemento slido pero elongable, simultneamente el material sufre un estirado el cual reduce sus dimensiones en cuanto a ancho o espesor y ocasiona un ordenamiento de las molculas. De esta forma se incrementa la resistencia de los filamentos en sentido longitudinal, su elongacin a la ruptura disminuye y su mdulo se incrementa. Modificando estas variablesse pueden alcanzar una gran varie-dad de posibilidades de la caracterstica Esfuerzo vs. Deformacin. (Esos monofilamentos cuando estn en forma de fibras se pueden trenzar juntos para formar una hebra multifilamento). El calibre dela fibra o de la cinta se define por su denier. El denier es el peso en gramos de 9000m de filamentos.Las fibras pueden producirse cortadas o en filamento continuo, ambos tipos de fibra salen como un mazo de hebras del molde, en el caso de las cortadas en un paso posterior se cortan en longitudes entre 25 a 100mm para luego ser procesadas en equipos de mezclado, cardado y punzonado, en el caso del filamento continuo simplemente se extienden y se alimentan inmediatamente al siguiente proceso que es el punzonado. Tambin con esas fibras se pueden producir unos hilos entrelazados o entrelazar filamentos continuosobteniendo otras propiedades que luego sern tejidos.El ltimo tipo de filamentos a mencionarse son las llamadas pelculas cintas ranuradas en el molde, las cuales se fabrican de una lmina continua de polmero que se corta en cintas mediante cuchillas y luego se enconan en carretes que seguirn los procesos de urdido y tejedura.Figura 1.1 Tipos de fbras utilizadas en la construccin de geotextilesCinta Planta, MultifilamentoCinta Plana, MonofilamentoMonofilamentoMultifilamentoFibra CortaHilado CortoCapt ul o1I NTRODUCCI NALOSGEOSI NTTI COS6En resumen, los principales filamentos usados en la construccin de geotextiles son monofilamentos cortados (fibra cortada), multifilamento (filamento continuo), hilos de fibras (fibra cortada), hilos de filamento continuo entrelaza-dos, hilos de multifilamentos entrelazados y cinta plana ranurada. (Ver Figura 1.1).a.Monoflamento Tejido b.Monoflamento Tejido calandradoc.Multiflamento Tejido d.Tejido Planoe.No Tejido punzonado por agujas f.No Tejido unido por calorFigura 1.2 Vista microscpica de algunos tipos de geotextiles Tejidos y No TejidosMANUALDEDI SEO7c. Tipo de proceso productivoUna vez se han fabricado losfilamentos, estosse convierten en telas No Tejidas o Tejidas dependiendo del proceso posterior.Geotextiles TejidosPara los geotextiles Tejidos se trabajan cintas o hilos en un telar, la clase particular del tejido se determina por la secuencia en la cual los filamentos de la urdimbre y de la trama son entrecruzados (tejidos) en el telar.Un tejido se compone de dos cintas, la urdimbre que va en sentido longitudinal (la direccin en que se fabrica el teji-do, la larga) y la trama que va en sentido transversal (la direccin corta), la urdimbre ingresa al telar por su parte posterior a travs de unos elementos separadores y organizadores llamados laminillas y cruzan los lizos, los peines e ingresan a la mesa del telar en donde se entretejen con las tramas, las cuales son aportadas desde un lado del telar, las urdimbres se cruzan en dos grupos unas suben y otras bajan dejando un espacio por donde pasa la trama (el relleno) transportada por un elemento llamado proyectil, luego las urdimbres vuelven y se cruzan aprisionando la trama y se repite el ciclo formado el tejido. El orillo (borde de la tela donde la trama regresa un pequeo tramo) garantiza que el tejido conserve su estructura planeada.Dentro de los geotextiles Tejidos se pueden especificar diferentes modalidades: Geotextil Tejido plano:Fabricado mediante el tejido de cintas por un procedimiento textil de una pelcula cortada polimrica extruda. Es el tejido ms simple y comn, conocido tambin como uno arriba y uno abajo. Geotextil Tejido canasta:Este tejido usa dos o ms urdimbres y/o tramas de relleno como si fuera una sola cinta. Por ejemplo, un tejido canas-ta pueden ser dos por dos urdimbres y tramas o dos tramas y un urdimbre, actuando como unidades individuales.Geotextiles No Tejidos La fabricacin de telas no tejidas es muy diferente de las telas tejidas. Cada sistema de fabricacin No Tejido general-mente incluye cuatro pasos bsicos: preparacin de la fibra, formacin del velo, consolidacin del velo y tratamiento posterior.Los geotextiles No Tejidos pueden ser de fibra cortada filamento continuo, los de fibra cortada se obtienen a partir de fibras de longitud comprendida entre 50 y 150 mm y los de filamento continuo se obtienen por extrudo directo de un polmero y formacin de la napa o velo.Existen bsicamente tres clases de procesos de fabricacin: Geotextiles No Tejidos punzonados por agujas:Seformanapartirdeunentrelazadodefibrasofilamentosmezcladosaleatoriamente,conformandoloquese denomina como velo o napa, el cual se consolida al pasar por un tablero de agujas en la mquina punzonadora, dichas agujas se mueven en sentido alternativo, subiendo y bajando a altas velocidades penetrando en la napa y Capt ul o1I NTRODUCCI NALOSGEOSI NTTI COS8entrelazando las fibras, esto se obtiene por que el perfil de las agujas no es regular, si no que estn provistas de unas espigas o salientes en direccin a su sentido de penetracin, lo cual hace penetrar a las fibras sin Ilevrselas en su movimiento de retroceso. La frecuencia de golpes o penetraciones de las agujas va consolidando el geotextil No Tejido. Los geotextiles fabricados por este proceso tienen buenas caractersticas mecnicas manteniendo en parte el espesor de la napa el cual les confiere mayor estructura tridimensional, gran elongacin (pueden estirarse desde un 40% hasta un 120% o ms, antes de entrar en carga de rotura) lo que les proporciona muy buena adaptabilidad alasdesuniformidadesdelosterrenos,unasexcelentespropiedadesparaproteccin,(sueledenominarseefecto colchn) y muy buenas funciones de filtracin y separacin. Geotextiles No Tejidos termosoldados:Se forman a partir de una napa o velo en la que la unin de fibras y consolidacin del geotextil se logra por fusin de las fibras y soldadura en los puntos de interseccin mediante un calandrado a temperatura elevada. Su espesor y su elongacin son sensiblemente inferiores a la de los agujados, por lo cual su transmisividad y permeabilidad son menores, tienen buenas propiedades mecnicas y poca flexibilidad (son algo rgidos). Geotextiles No Tejidos ligados qumicamente:La unin entre sus filamentos se consigue incorporando ligantes qumicos o resinas. Este sistema no se utiliza para la fabricacin de geotextiles de proteccin y separacin, puesto que en su composicin (de los de proteccin) deben de evitarse elementos qumicos distintos a los polmeros que pudiesen alterar sus propiedades y provoquen incompati-bilidades qumicas con otros materiales con los que pudiese estar en contacto. Su empleo esta muy poco extendido debido a su elevado costo.1.2.3Funciones y campos de aplicacinElusodelosgeotextilesTejidosyNoTejidosenlosdiferentescamposdeaplicacinpuedendefinirsemediante las funciones que va a desempear. En la mayora de las aplicaciones el geotextil puede cumplir simultneamente varias funciones, aunque siempre existir una principal que determine la eleccin del tipo de geotextil que se debe utilizar.A continuacin se describen las distintas funciones y aplicaciones que pueden desempear los geotextiles, as como las exigencias mecnicas e hidrulicas necesarias para su desarrollo.1.2.3.1Funcin de separacinEsta funcin, desempeada por los geotextiles consiste en la separacin de dos capas de suelo de diferentes propie-dades geomecnicas (granulometra, densidad, capacidad, etc.) evitando permanentemente la mezcla de material.A continuacin se referencian las aplicaciones de Robert M. Koerner en su libro Designing With Geosynthetics- Quinta Edicin.Entre la subrasante y la base de piedra en caminos y pistas de aterrizaje no pavimentados. Entre la subrasante y la base de piedra en caminos y pistas de aterrizaje pavimentados. Entre la subrasante y el balasto en vas frreas Entre rellenos y capas de base de piedra. Entre geomembranas y capas de drenaje de piedraMANUALDEDI SEO9 Entre la cimentacin y terraplenes de suelos como sobrecargas Entre la cimentacin y terraplenes de suelos para rellenos de caminos Entre la cimentacin y terraplenes de suelos para presas de tierra y roca Entre la cimentacin y capas de suelo encapsuladas Entre los suelos de cimentacin y muros de retencin rgidos Entre los suelos de cimentacin y muros de retencin flexibles Entre los suelos de cimentacin y pilas de almacenamiento Entre taludes y bermas de estabilidad aguas abajo Debajo de reas de sardineles Debajo de reas de estacionamiento Debajo de campos deportivos y de atletismo Debajo de bloques prefabricados y paneles para pavimentos estticos Entre capas de drenaje en masas de filtro pobremente gradado Entre diversas zonas de presas en tierra Entre capas antiguas y nuevas de asfalto1.2.3.2 Funcin refuerzoEn esta funcin se aprovecha el comportamiento a traccin del geotextil para trabajar como complemento de las propiedades mecnicas del suelo, con el fin de controlar los esfuerzos transmitidos tanto en la fase de construccin como en la de servicio de las estructuras.El geotextil acta como un elemento estructural y de confinamiento de los granos del suelo, permitiendo difundir y repartir las tensiones locales. Estas acciones aumentan la capacidad portante y la estabilidad de la construccin.A continuacin se referencian las aplicaciones de Robert M. Koerner en su libro Designing With Geosynthetics- Quinta Edicin.Refuerzo de suelos dbiles y otros materiales Sobre suelos blandos para caminos no pavimentados Sobre suelos blandos para campos de aterrizaje Sobre suelos blandos para vas frreas Sobre suelos blandos para rellenos Sobre suelos blandos para en campos deportivos y de atletismo Sobre suelos heterogneos Sobre rellenos inestables como sistemas de cerramiento Para confinamiento lateral de balasto en vas frreas Para envolver suelos en sistemas de telas encapsuladasCapt ul o1I NTRODUCCI NALOSGEOSI NTTI COSJ0 Para construir muros en tela reforzada Para reforzar terraplenes Para ayudar en la construccin de taludes pronunciados Para reforzar presas de tierra y roca Para estabilizacin temporal de taludes Para detener o disminuir la reptacin en taludes de suelo Para reforzar pavimentos flexibles con juntas Como refuerzo basal en reas crsticas Como refuerzo basal entre cabezotes de pilotes de cimentacin Para hacer un efecto de puente entre rocas agrietadas y diaclasas Para mantener colchones de filtro de piedra gradada Como subestrato de bloques articulados de concreto Para estabilizar patios de almacenamiento no pavimentados y reas de descanso Para anclar paneles frontales en muros de tierra reforzada Para anclar bloques de concreto en muros de retencin pequeos Para prevenir el punzonamiento de geomembranas por suelosPara prevenir el punzonamiento de geomembranas por materiales de relleno o base de piedra Para crear taludes laterales ms estables debido a la alta resistencia friccionante Para retener suelos blandos en la construccin de presas de tierra Como membranas en suelos encapsulados Para la compactacin y consolidacin in-situ de suelos marginalesPara hacer un efecto de puente sobre rellenos irregulares durante el cerramiento del sitio Para ayudar en la capacidad portante de cimentaciones superficiales1.2.3.3 Funcin de drenajeConsiste en la captacin y conduccin de fluidos y gases en el plano del geotextil.La efectividad del drenaje de un suelo depender de la capacidad de drenaje del geotextil empleado y del gradiente de presiones a lo largo del camino de evacuacin del fluido.Para realizar el drenaje satisfactoriamente el espesor debe ser suficiente al aumentar la tensin normal al plano de conduccin. Adicionalmente el geotextil debe impedir el lavado transporte de partculas finas, las cuales al depo-sitarse en l, reducen su permeabilidad horizontal. Adems debe garantizar el transporte de agua en su plano sin ocasionar grandes prdidas de presin.A continuacin se referencian las aplicaciones de Robert M. Koerner en su libro Designing With Geosynthetics- Quinta Edicin. Como un dren chimenea en una presa de tierra Como una galera de drenaje en una presa de tierraMANUALDEDI SEOJJ Como un interceptor de drenaje para flujo horizontal Como una cubierta de drenaje debajo de un relleno de sobrecarga Como un dren detrs de un muro de retencin Como un dren detrs del balasto de vas frreas Como un dren de agua debajo de geomembranas Como un dren de gas debajo de geomembranas Como un dren debajo de campos deportivos Como un dren para jardines de techo Como un disipador de presin de poros en rellenos de tierra En reemplazo de drenes de arena Como una barrera capilar en reas sensibles al congelamiento Como una barrera capilar para la migracin de sales en reas ridas Para disipar el agua de filtracin de las superficies de suelo roca expuestas1.2.3.4 Funcin fltroEsta funcin impide el paso a travs del geotextil de determinadas partculas del terreno (segn sea el tamao de dichas partculas y el del poro del geotextil) sin impedir el paso de fluidos o gases. En la prctica se utiliza el geotextil como filtro en muchos sistemas de drenaje. En los embalses con sistema de drenaje en la base, a fin de localizar po-sibles fugas, se utiliza como filtro en los tubos de drenaje a fin de evitar el taponamiento de los orificios de drenaje de dichos tubos.A continuacin se referencian las aplicaciones de Robert M. Koerner en su libro Designing With Geosynthetics- Quinta Edicin. En lugar de filtro de suelo granular Debajo de base de piedras para caminos y pistas de aterrizaje no pavimentados Debajo de base de piedra para caminos y pistas de aterrizaje pavimentados Debajo de balasto en vas frreas Alrededor de piedra picada que rodea los subdrenes Alrededor de piedra picada sin subdrenes (Drenes franceses) Alrededor de piedra y tubera perforada en pisos de adoquines Debajo de rellenos sanitarios para los lixiviados Para filtrar rellenos hidrulicos Como proteccin contra los sedimentos Como cortina a los sedimentos Como barrera contra la nieve Como un encofrado flexible para contener arena, inyeccin o concreto en sistemas de control de erosinCapt ul o1I NTRODUCCI NALOSGEOSI NTTI COSJ2 Como un encofrado flexible para reconstruir pilotes deteriorados Como un encofrado flexible para restaurar la integrad en la minera subterrneaComo un encofrado flexible para restaurar la capacidad portante de pilares socavados de puentes Para proteger el material de drenaje en chimeneas Para proteger el material de drenaje en galeras Entre el suelo de relleno y vacos en muros de retencin Entre el suelo de relleno y muros de gaviones Alrededor de ncleos moldeados en geodrenes Alrededor de ncleos moldeados en drenes de zanja Contra georedes para prevenir la intrusin del suelo1.2.3.5 Funcin proteccinPreviene o limita un posible deterioro en un sistema geotcnico. En los embalses impermeabilizados este sistema geotcnico se denomina pantalla impermeabilizante y est formado por el geotextil y la geomembrana. El geotextil protege a la geomembrana de posibles perforaciones o roturas, al formar una barrera antipunzonante bajo la accin de la presin de la columna de agua durante la explotacin del embalse, del paso de personal y maquinaria durante la construccin, mantenimiento, posibles reparaciones, etc. Tambin evita las perforaciones que podra ocasionar el crecimiento de plantas debajo de la pantalla impermeabilizante.De igual forma, protege a la Geomembrana del rozamiento con el soporte que se produce durante las sucesivas dilataciones y contracciones que experimenta por efecto de las variaciones trmicas. La lmina impermeabilizante se adapta a las irregularidades del terreno. Las irregularidades pronunciadas implican una tensin en la lmina la cual a su vez causa una prdida de espesor en la misma dando origen a puntos dbiles en los que se podran producir posibles perforaciones o roturas causadas por objetos punzantes del terreno. La interposicin del geotextil evitar la prdida de estanqueidad que se producira por todas estas causas.1.2.3.6 Funcin de impermeabilizacinEsta funcin se consigue desarrollar mediante la impregnacin del geotextil con asfalto u otro material impermeabi-lizante sinttico.Elgeotextildebetenerlaresistenciayrigideznecesariaparalacolocacindelmismo,ascomolacapacidadde deformacin suficiente para compensar las tensiones trmicas.1.2.4Uso de geotextiles en Norteamrica por aplicacinLa Tabla 1.1 registra el crecimiento que ha tenido la utilizacin de geotextiles en Norteamrica hasta el ao 2.000. Actualmenteseestimaqueelmercadodelosgeotextilesalaosedebeacercaralos500millonesdemetros cuadrados; similar a las cifras que se deben manejar en Europa. En el resto del mundo se calcula que se tiene un consumo aproximado del 50% del mercado de Norteamrica.MANUALDEDI SEOJ3Tabla 1.1 Utilizacin de los geotextiles en Norte Amrica por rea de aplicacinAplicaciones 1987 1990 1992 1995 2000Separacin / Estabilizacin 65 85 87 115 130Refuerzo 12 16 18 25 35Filtracin / Drenaje 31 35 37 55 62Proteccin de geomembranas 14 30 58 85 90Control de erosin 12 15 16 20 35Cortina para sedimentos 12 15 17 23 30Cubiertas asflticas 75 88 88 77 60Mercado total* 221 284 321 400 442*En millones de metros cuadrados Fuente: Design with Geosynthetics, quinta edicin1.3GEOMALLAS COEXTRUDASExisten diversos mtodos para aumentar la capacidad de carga de suelos blandos. Uno de estos, antiguo y todava efectivo, consiste en reforzar el suelo mediante confinamiento lateral de las partculas de material y aumentar su resistencia a la tensin. Tradicionalmente estos efectos se obtenan usando ramas trenzadas o colocando troncos de forma perpendicular.La tecnologa actual, permite el uso de productos sintticos diseados especficamente para obtener el mismo efec-to de confinamiento lateral y resistencia a la tensin, como pueden ser las geomallas bi-orientadas coextrudas.Las geomallas coextrudas son estructuras bidimensionales elaboradas a base de polmeros, que estn conformadas por una red regular de costillas conectadas de forma integrada por extrusin, con aberturas de suficiente tamao para permitir la trabazn del suelo, piedra u otro material geotcnico circundante.La principal funcin de las geomallas coextrudas es indiscutiblemente el refuerzo; el uso del tipo de geomalla esta ligado a la direccin en que los esfuerzos se transmiten en la estructura, por ejemplo, en aplicaciones tales como muros en suelo reforzado o en terraplenes, se utilizan las geomallas mono-orientadas que son geomallas con una resistencia y rigidez mayor en el sentido longitudinal que en el transversal. Mientras, que en estructuras en que la disipacin de los esfuerzos se realiza de forma aleatoria y en todas las direcciones, como por ejemplo estructuras de pavimento o cimentaciones superficiales, se utilizan geomallas bi-orientadas o bi-direccionales las cuales no tienen una diferencia considerable frente a sus propiedades en los dos sentidos de la grilla.Las geomallas coextrudas generan un incremento en la resistencia al corte del suelo. Durante la aplicacin de una carga normal al suelo, este es compactado de manera que se produzca una interaccin entre las capas de suelo que rodean la geomalla. Con estas condiciones, se requerir una carga considerablemente mayor para producir un movimiento en el suelo. El compuesto suelo-geomalla reduce la resistencia al movimiento, por lo tanto, el uso de las geomallas produce una condicin de cohesin, inclusive en materiales granulares. El compuesto combina la resisten-cia a la compresin del suelo con la tensin de la geomalla, para crear un sistema que presenta una mayor rigidez y estabilidad que un suelo sin ningn elemento que soporte estos esfuerzos. La capacidad que tiene la geomalla para distribuir las fuerzas sobre su superficie incrementan las caractersticas de resistencia contra los desplazamientos de la estructura durante el sometimiento de esta a cargas tanto estticas como dinmicas.Capt ul o1I NTRODUCCI NALOSGEOSI NTTI COSJ41.3.1ClasifcacinComo se mencion anteriormente se dividen en dos tipos, los cuales se enuncian a continuacin.a. Geomallas Coextrudas Mono-Orientadas Figura 1.3Geomalla Coextruda Mono-orientadaLas geomallas mono-orientadas, son estructuras bi-dimensionales producidas de polietileno de alta densidad (HDPE) utilizando un proceso de extrusin seguido de un estiramiento mono-direccional.Este proceso permite obtener una estructura monoltica con una distribucin uniforme de largas aberturas elpticas, de-sarrollando as gran fuerza a la tensin y gran mdulo de tensin en la direccin longitudinal. La estructura de este tipo de geomallas provee un sistema de trabazn ptimo con el suelo especialmente de tipo granular. (Ver Figura 1.3).Este tipo de geomallas coextrudas de HDPE, son totalmente inertes a las condiciones qumicas o biolgicas que se presentan normalmente en el suelo, poseen gran resistencia a los esfuerzos de tensin, soportando hasta 160KN/m aproximadamente. Esto, con la capacidad del suelo de absorber los esfuerzos de compresin, da como resultado el concepto de estructura en suelo reforzado, similar al concepto del concreto y el acero de refuerzo.b. Geomallas Coextrudas Bi-Orientadas Figura 1.4Geomalla Coextruda Bi-orientadaEste tipo de geomallas son estructuras bi-dimensionales fabricadas de polipropileno, qumicamente inertes y con caractersticas uniformes y homogneas, producidas mediante un proceso de extrusin y luego estiradas de forma longitudinal y transversal.MANUALDEDI SEOJ5Este proceso genera una estructura de distribucin uniforme de espacios rectangulares de alta resistencia a la ten-sin en ambas direcciones y un alto mdulo de elasticidad. As mismo, la estructura de la geomalla permite una ptima trabazn con el suelo.Este tipo de geomallas coextrudas se componen de elementos y nudos rgidos que proveen un gran confinamiento. Son particularmente efectivas para reforzar estructuras de pavimentos rgidos y flexibles. (Ver Figura 1.4).1.3.1Proceso de fabricacinPara el caso de las geomallas en polietileno y polipropileno, el proceso de fabricacin es el mismo. Inicialmente se tienenlminasdelmaterialenelqueserealizanunasperforaciones,cuadradasoelpticas,deformauniformey controlada sobre toda la lmina, segn el caso la lmina perforada recibe un estiramiento en una o dos direcciones, el cual se realiza a temperaturas y esfuerzos controlados para evitar la fractura del material mientras que se orientan las molculas en el sentido de la elongacin.Figura 1.5Esquema del proceso de fabricacin de las geomallas coextrudas En el proceso intervienen variables como el peso molecular, la distribucin de este, entre otras, pero el ms impor-tante es la tasa a la que se produce el proceso de elongacin.El desarrollo que se ha tenido en la tcnica de fabricacin de este material, ha dado como resultado no solo el in-cremento en los mdulos y la resistencia del material sino que a su vez ha desarrollado una relacin del 100% entre el esfuerzo en los nodos y la resistencia a la tensin de las costillas, garantizando un excelente comportamiento del sistema en el tiempo.1.3.2Funciones y aplicacionesEl uso de las geomallas coextrudas bi-orientadas y mono-orientadas, en diferentes campos de aplicacin se define bsicamente por su funcin de refuerzo. Esta funcin se realiza cuando la geomalla inicia un trabajo de resistencia a la tensin complementado con un trabazn de agregados en presencia de diferentes tipos de materiales. Las principales aplicaciones de las geomallas coextrudas mono-orientadas se enuncian a continuacin: Refuerzo de muros y taludes.Capt ul o1I NTRODUCCI NALOSGEOSI NTTI COSJ6 Refuerzo de terraplenes con taludes pronunciados y diques. Estabilizacin de suelos blandos. Reparacin de deslizamientos. Ampliacin de cresta de taludes. Reparacin de cortes en taludes. Estribos, muros y aletas de puentes. Muros vegetados o recubiertos con concreto.Las principales aplicaciones de las geomallas coextrudas bidireccionales se enuncian a continuacin: Terraplenes para caminos y vas frreas. Refuerzo en bases de caminos pavimentados y no pavimentados. Refuerzo en estructuras de pavimento de pistas de aterrizaje en aeropuertos. Refuerzo debajo del balasto de las vas de ferrocarril. Como sistema de contencin sobre rocas fisuradas.El principal criterio de escogencia del tipo de geomalla es bsicamente estudiando como se generan y trasmiten los esfuerzos a lo largo de la estructura a reforzar, por ejemplo en muros en suelo reforzado, sabemos que los esfuer-zos principales estn en una sola direccin debido a la presin lateral de tierras que el suelo retenido ejerce sobre laestructura.Mientrasquepararefuerzoenestructurasdepavimento,losesfuerzosverticalesgeneradosporel trfico, son disipadas en varias direcciones, por lo que el diseo de la geomalla para realizar el refuerzo debe tener las mismas propiedades mecnicas tanto en el sentido longitudinal como en el transversal.1.4GEOCOMPUESTOS DE DRENAJEUn geocompuesto de drenaje consiste en la combinacin de geotextil y geored, combinando las cualidades ms sobre-salientes de cada material, de tal manera que se resuelva en forma ptima la captacin y conduccin de fluidos.Lageoredesungeosintticoespecialmentediseadoparalaconduccindefluidos,elcualesfabricadoconun material resistente a los factores trmicos, qumicos y biolgicos presentes en el suelo y que podran llegar a afectar la integridad y desempeo de la estructura. La geored es un sistema romboidal formado por tendones sobrepuestos conectados entre s, que forman canales de elevada capacidad drenante, tiles en aplicaciones de ingeniera geotc-nica, ambiental, hidrulica y de transporte.El geotextil empleado para la fabricacin de geocompuestos de drenaje es el No Tejido punzonado por agujas; ya que dentro del sistema cumple la funcin de filtro para retener el suelo y dejar pasar el agua que posteriormente ser conducido por la geored.1.4.1ClasifcacinGeodren PAVCOEste tipo de geocompuesto surgi bsicamente como una alternativa a los sistemas tradicionales de drenaje y para brindar un producto que tuviera la capacidad de conducir flujos en mayores cantidades que las que un geotextil pue-MANUALDEDI SEOJ7de manejar, debido a la magnitud de algunos proyectos. A continuacin se mencionan los tipos de geocompuestos especiales para el control de agua en estructuras geotcnicas o de pavimento.a. Geodrn PlanarEl geodrn planar es el sistema ms adecuado para captar y conducir los fluidos en su plano hacia un sistema de evacuacin. Este geocompuesto se utiliza principalmente para los sistemas de drenaje en muros de contencin, dre-naje de terraplenes, drenaje de campos deportivos, captacin de lixiviados dentro de rellenos sanitarios y sistemas de drenaje en vas.b. Geodrn Planar Con TuberaFigura 1.6Geodrn Planar Con TuberaEl geodrn con tubera es un geocompuesto que combina las excelentes propiedades hidrulicas de tres elementos que conforman al sistema: geotextil No Tejido punzonado por agujas, geored y tubera circular perforada de drenaje.Estegeocompuestointegraestoselementosparaobtenerunsistemaprefabricadodedrenajeque,instaladoen zanjas o trincheras, permite captar y evacuar con alta eficiencia los fluidos.Al igual que el geodrn planar, este sistema de drenaje con tubera se utiliza para muros de contencin, rellenos sanitarios, campos deportivos, terraplenes y para los subdrenes en vas, con la funcin adicional de evacuacin de fluidos por medio de la tubera.1.4.2Proceso de fabricacinEl proceso de fabricacin del geocompuesto est elaborado principalmente por un proceso de laminacin de dos capas de geotextil No Tejido punzonado por agujas y una capa de geored. La fabricacin de la geored consiste en producir mallas de polietileno de mediana o alta densidad de entramado romboidal, su proceso de fabricacin es denominado extrusin integral, consiste en la extrusin del polmero hacia una matriz consistente en un rodillo contrarotatorio provisto de ranuras longitudinales en su cara exterior montado concntricamente al interior de un cilindro hueco con ranuras idnticas en su cara interior. El plstico extrudo fluye Capt ul o1I NTRODUCCI NALOSGEOSI NTTI COSJ8longitudinalmente a travs de las estras mientras el rodillo y el cilindro giran en sentidos opuestos. As, cada una delascarasranuradasformaunplanocompuestoporunaseriedefiletesparalelosdepolmerofundidoquese unen por contacto formando de este modo un tubo compuesto por el entramado de celdas romboidales. Este tubo es finalmente estirado dando el tamao deseado de las celdas y luego cortado longitudinalmente dndole de este modo la forma de una lmina.El proceso de laminacin del geocompuesto garantiza que se genere un ngulo de friccin entre las 3 capas de ma-teriales, indispensable cuando se trabaja en taludes con altas pendientes y asegura que el geocompuesto mantenga su estructura de pantalla drenante durante los severos procesos de instalacin.Es posible fabricar el geocompuesto de drenaje con un nmero mayor de redes si el caudal de diseo a transportar es mayor a la capacidad de transmisividad de la red con la finalidad de conducir por medio de la pantalla drenante, los lquidos o gases hacia el sistema de evacuacin. 1.4.3Funciones y aplicacionesA continuacin se enuncian algunas de las principales funciones realizadas por los geocompuestos de drenaje, los cuales funcionan como sistemas de drenaje en estructuras de contencin, en vas, entre otras. Como drenaje en los espaldones de los muros de contencin. Como drenaje debajo de las geomembranas en presas y canales. Como sistema de subdrenaje de campos deportivos. Como sistema de subdrenaje debajo de la fundacin de edificaciones. Como sistema de subdrenaje en carreteras y pistas de aterrizaje. Como sistema de subdrenaje debajo de terraplenes. En rellenos sanitarios como sistema de evacuacin de gases y lixiviados. Sistemas de subdrenaje en stanos. Sistema de drenaje de aguas de infiltracin en muros de contencin. Sistema de subdrenaje en cimentaciones.1.5GEOMEMBRANASLa necesidad de reducir el flujo de agua a travs de un medio permeable ha sido resuelta en forma tradicional em-pleando materiales de menor permeabilidad como concreto o suelos finos compactados.Es conveniente hacer nfasis en que todos los materiales tienen permeabilidad, y que se distinguen dos tipos: la primaria, que corresponde a la del flujo a travs de un medio homogneo y la secundaria que ocurre a travs de discontinuidades.En aos recientes, han surgido productos a base de asfaltos o plsticos, de muy baja permeabilidad que se usan como recubrimientos y barreras para el control del flujo de agua.El trmino recubrimiento es aplicado cuando se utilizan membranas como interfase entre dos suelos o como revesti-miento superficial; el trmino barrera se emplea cuando las membranas se usan en el interior de una masa de tierra. Para esta funcin se ha venido instalando membranas hechas de polietileno de alta densidad, este es un material que por su resistencia a la accin qumica, se puede calificar como el ms indicado en aplicaciones de impermeabili-MANUALDEDI SEOJ9zacin, alcanzando mayor durabilidad que otros polmeros cuando se encuentran expuestos a condiciones ambien-tales y al ataque qumico. La principal caracterstica es su baja permeabilidad con valores de 10-11 a 10-12 cm/s.Las geomembranas se definen como un recubrimiento o barrera de muy baja permeabilidad usada con cualquier tipo de material relacionado y aplicado a la ingeniera geotcnica para controlar la migracin de fluidos. Las geo-membranas son fabricadas a partir de hojas relativamente delgadas de polmeros como el HDPE y el PVC los cuales permitenefectuarunionesentrelminaspormediodefusintrmicaoqumicasinalterarlaspropiedadesdel material.Las geomembranas de polietileno de alta densidad tienen las siguientes caractersticas: Alta durabilidad Resistentes a la mayora de los lquidos peligrosos Alta resistencia qumica Resistentes a la radiacin ultravioleta Econmicas1.5.1ClasifcacinIgualmente existen membranas con caractersticas tcnicas especiales; por ejemplo geomembranas de polietileno de alta flexibilidad para el recubrimiento de tneles; de geomembranas texturizadas para desarrollar ms friccin con el suelo cuando los taludes a impermeabilizar tienen pendientes importantes; de geomembranas con aditivos especiales para retardar la combustin en aplicaciones donde se requieran materiales de construccin con flamabi-lidad controlada.1.5.2Proceso de fabricacinEl proceso de fabricacin consiste en la produccin de rollos de lminas de espesores que usualmente fluctan entre 0.50mm (20mil) y 3.00mm (120mil) y cuyas dimensiones estn comprendidas alrededor de los siete metros de ancho y una longitud tal que el peso del rollo, por motivos prcticos, no exceda de dos toneladas.La fabricacin de las lminas es llevada a cabo por la extrusin conjunta del polmetro puro ms una dosis controlada de polmetro con contenido de negro de humo y aditivos, compuestos por antioxidantes y lubricantes que garanti-zan una larga duracin; incluso en condiciones de exposicin a la intemperie. Posteriormente, la mezcla pasa por el proceso de laminacin, a continuacin se mencionan los ms comunes:a. Fabricacin por extrusin planaEl proceso de fabricacin por extrusin plana, consiste bsicamente en el paso forzado de la resina extruda entre dos barras de bordes paralelos, cuya separacin da el espesor de la lamina.b. Fabricacin por sopladoEste proceso consiste en la obtencin de la lmina por medio de la extrusin de la resina entre las paredes de dos anillos concntricos. De este modo resulta un manto cilndrico de polietileno en el cual, el espesor de la lmina es controlado indirectamente, a travs del caudal extrudo y de la velocidad de enrollado. Esta manga es cortada longi-tudinalmente, obtenindose as una lmina plana de ancho igual al permetro del manto cilndrico. La lmina bsica descrita anteriormente puede ser sometida a procesos posteriores o simultneos a su fabricacin para otorgar caractersticas especiales a una o ambas superficies de la lmina. Algunos ejemplos son el proceso de texturizacin de las superficies, con el fin de obtener lminas con un mayor coeficiente de friccin.Capt ul o1I NTRODUCCI NALOSGEOSI NTTI COS201.5.3Funciones y aplicacionesLos principales campos de aplicacin, estn relacionados con obras para la proteccin del medio ambiente, rellenos sanitarios, piscinas para tratamiento de lodos, lagunas de oxidacin, recubrimiento de canales, minera, acuicultura y recubrimiento de tanques, sin dejar a un lado aplicaciones en el campo de la geotecnia y la hidrulica. Recubrimientos para agua potable. Recubrimientos para reserva de agua. Recubrimientos para desperdicios lquidos. Recubrimiento para material radioactivo o desperdicios lquidos peligrosos. Recubrimiento para tanques de almacenamiento bajo tierra. Recubrimiento para espejos solares. Recubrimiento para canales de conduccin de aguas. Recubrimiento para canales de conduccin de desechos lquidos. Recubrimiento para material slido, material de relleno y apilamiento de basuras. Recubrimiento para evacuacin de lixiviados. Capas y cubierta para materiales de relleno y desperdicios slidos. Recubrimiento para muros verticales: Sencillos o dobles con deteccin de fugas. Control de filtracin en presas de tierra. Recubrimientos impermeables dentro de tneles. Para impermeabilizar la cara de tierra en presas de roca. Para impermeabilizar fachadas en mampostera en presas. Como control de filtracin en reservorios flotantes. Como cubierta en reservorios flotantes para control de filtracin. Como barrera para los olores en rellenos. Como barrera para vapores debajo de edificios. Para control de suelos expansivos. Para control de suelos susceptibles a congelamiento. Para prevenir infiltracin de agua en reas sensitivas. Para conduccin de agua por senderos elegidos.Bajoautopistasparaprevenirpolucinypararecogerderramamientodelquidos peligrosos. Para actuar como estructura de confinamiento. Para ayudar a establecer uniformidad en la compresibilidad subsuperficial. Como recubrimiento impermeable bajo el asfalto.MANUALDEDI SEO2J Para corregir perdidas por filtracin en tanques ya existentes Como formas flexibles donde no se puede permitir perdida de material. Como encapsulamiento de arcillas expansivas.23CAPTULO 2NORMAS DE ENSAYO Y ESPECIFICACIONES DE CONSTRUCCINParajustificarelusodeungeotextilendeterminadafuncin,debenrealizarseunaseriedeensayosde laboratorio, que ayuden a predecir el comportamiento de las estructuras reales en las que se va a utilizar.Existen diferentes normativas dependiendo del pas donde estas se apliquen, en este captulo se hace referencia a las normas colombianas del INVIAS basadas en las normas dadas por la ASTM, organizacin fundada en 1898, sin fines de lucro que ofrece un foro mundial para el desarrollo y publicacin de estndares de consenso voluntarios para materiales, productos, sistemas y servicios. En cada norma se explicar el concepto fundamental del ensayo, equipo utilizado y el procedimiento, con el fin de entender la importancia que tienen en las diferentes aplicaciones de los geotextiles.Como complemento a los ensayos de laboratorio y en la bsqueda de una correcta utilizacin de los geotextiles, en Latinoamrica se han desarrollado algunas especificaciones para la instalacin de los mismos, dentrode las que podemos citar:Per:Ministerio de Transportes y Comunicaciones: Especificaciones TcnicasGenerales para Construccin de Carreteras (EG-2000), en sus secciones:1.1 Seccin 650: Geotextiles (Tablas de especificaciones mnimas para cada aplicacin).1.2 Seccin 651: Separacin de suelos de subrasante y capas granulares con geotextil (gua de construccin e instalacin, valores de resistencias referidas a la seccin 650).1.3 Seccin 652: Subdrenes con geotextil y material granular (gua de construccin e instalacin, valores de resistencias referidas a la seccin 650).1.4 Seccin 653: Geotextil para pavimentacin (gua de construccin e instalacin, valores de resistencias referidas a la seccin 650).Capt ul o2NORMASDEENSAYOYESPECI FI CACI ONESDECONSTRUCCI N24Costa Rica:Especificaciones Generales para la construccin de carreteras, caminos y puentes de Costa Rica CR -2002Ministerio de Obras Pblicas y Transportes (MOPT)Consejo Nacional de Vialidad (CONAVI)Seccin 704 GeosintticosAs mismo en Colombia se han desarrollado las especificaciones del INVIAS basadas en la AASHTO M288-05 para la construccin de:Separacin de suelos de subrasante y capas granulares con geotextil (Artculo 231)Estabilizacin de suelos de subrasante y capas granulares con geotextil (Artculo 232)Pavimentacin y repavimentacin con geotextiles (Artculo 464)Subdrenes con geotextil y material granular (Articulo 673)25NORMAS DE ENSAYO2.1 MTODO PARA LA DETERMINACIN DE LA CARGA DE ROTURA Y LA ELONGACIN DE GEOTEXTILES (MTODO GRAB) INV E 901Esta norma consiste en aplicar a muestras de geotextiles Tejidos y No Tejidos una carga que se incrementa continua-mente en sentido longitudinal, hasta alcanzar la rotura. Los valores para la carga de rotura (tensin Grab) y la elon-gacin (elongacin Grab) del espcimen de ensayo se obtienen de las escalas o diales de las mquinas, de diagramas de registro autogrficos o de computadores interconectados. Esta norma determina una propiedad ndice.La norma incluye los procedimientos para medir la carga de rotura y la elongacin mediante el mtodo Grab, tanto en estado seco como en estado hmedo; sin embargo, el ensayo normalmente se realiza en seco a menos que se especifique de otra manera.El equipo requerido para realizar el ensayo es el siguiente:1. Mquina para el ensayo de Traccin: La mquina de ensayo debe estar dotada de un dispositivo para medir lon-gitudes de alargamiento de las probetas, debe garantizar que la velocidad de separacin se mantenga constante con el tiempo y consta de un par de mordazas entre las cuales se coloca el geotextil que va a ser ensayado.2. Mordazas: Las mordazas deben tener superficies de ajuste planas, paralelas y aptas para evitar el deslizamiento del espcimen durante un ensayo. Cada mordaza debe tener una superficie de 25.4 mm por 50.8 mm, con la dimensin ms larga paralela a la direccin de aplicacin de la carga. Las superficies de las mordazas deben ser iguales y estar alineadas, una respecto de la otra.El nmero de muestras necesario para realizar el ensayo es de 10.PROCEDIMIENTO1. Se ajusta la distancia entre las mordazas al comienzo del ensayo a 75 1 mm. Se selecciona la escala de carga de la mquina de ensayo de manera que el valor mximo se presente entre 10% y 90% de la escala total de carga. Se ajusta la mquina para que opere a una velocidad de 300 10 mm/min.2. Se asegura el espcimen en las mordazas de la mquina de ensayo, teniendo cuidado que la dimensin larga est lo ms paralela posible a la direccin de aplicacin de la carga. Se debe asegurar que la tensin en el espcimen sea uniforme a travs del ancho sujetado por las mordazas. Se inserta el espcimen en las mordazas de tal ma-nera que, aproximadamente, la longitud de la tela que se extienda por detrs de la mordaza sea la misma en cada extremo. Se ubican las mordazas en la mitad y en direccin del ancho.3. Si el espcimen se desliza de las mordazas, si se rompe en el borde de las mordazas o en stas, o si por cualquier razn atribuida a una falla de operacin el resultado desciende notablemente por debajo del promedio del gru-Capt ul o2NORMASDEENSAYOYESPECI FI CACI ONESDECONSTRUCCI N26po de especmenes, se descarta el resultado y se toma otro espcimen. Se contina este procedimiento hasta obtener el nmero requerido de roturas aceptables.4. Se enciende la mquina de ensayo de traccin y el dispositivo de medicin de rea (si se utiliza) y se contina efectuando el ensayo hasta producir la rotura. Se detiene la mquina y se reajusta en la posicin de calibracin inicial. Se registran e informan los resultados para cada direccin en forma separada.5. Para evitar el deslizamiento del espcimen en las mordazas, se pueden hacer las siguientes modificaciones: (1) Las mordazas pueden ser forradas o recubiertas; (2) la tela puede ser protegida bajo el rea de la mordaza o (3) la superficie de la mordaza puede ser modificada. En ningn caso se pueden modificar las dimensiones estableci-das. Si se realiza una de las modificaciones mencionadas, se debe registrar en el informe.6.Paramedirlaelongacindelespcimen,tantolalongitudinicialcomolaelongacinmedidadependendela tensin previa aplicada al colocar el espcimen en las mordazas de la mquina. En este caso se asegura el es-pcimen con una mordaza de la mquina y se aplica una tensin previa aproximadamente de 0.5% de la carga de rotura, o una carga inicial especificada para el material en cuestin, antes de sujetar el espcimen con la otra mordaza.7. A menos que se especifique de otra manera, se mide la elongacin del geotextil con la carga establecida mediante un dispositivo autograficador, y al mismo tiempo se determina la resistencia a la rotura. Se mide la elongacin desde el punto donde la curva deja el eje de la carga cero, establecido despus de aplicar la precarga, hasta el punto de la fuerza correspondiente en milmetros.REFERENCIASASTM D 4632-91ICONTEC 1998 (C16.105/83)2.2 MTODO PARA LA DETERMINACIN DEL NDICE DE RESISTENCIA AL PUNZONAMIENTODEGEOTEXTILES,GEOMEMBRANASYPRODUCTOS RELACIONADOS INV E 902Estanormaestableceelmtodoparadeterminarelndicederesistenciaalpunzonamientodegeotextiles,geo-membranas y productos relacionados y consiste en colocar un espcimen sin tensin, entre las placas circulares del dispositivo anular de sujecin de la mquina de ensayo. Se aplica una fuerza en la parte central, mediante una barra de acero slido, conectada al indicador de carga, hasta que se rompa el espcimen. La mxima fuerza registrada corresponde a la resistencia al punzonamiento.El equipo requerido para realizar este ensayo es el siguiente:1. Mquina para el ensayo de traccin compresin: La mquina de ensayo es del tipo de coeficiente constante de extensin (CCE), con registrador grfico.2. Dispositivo anular de sujecin: El dispositivo consiste en dos placas concntricas con un orificio de dimetro inter-no de 45 0.025 mm, que permite sujetar el espcimen sin que se deslice. Se sugiere que el dimetro externo sea 100 0.025 mm y el dimetro de los seis agujeros usados para asegurar el ensamble sea de 8mm y que estn igualmente espaciados sobre una circunferencia de radio de 37 mm. Las superficies de estas placas pueden tener ranuras con anillos en O o papel de lija spero pegado sobre ambas superficies.3. Aditamento punzante: Barra de acero slido de un dimetro de 8 0.01 mm, con extremo plano con borde bise-lado de 45 = 0.8 mm, que hace contacto con la superficie del espcimen de ensayo.MANUALDEDI SEO27El nmero de especmenes necesarios para el ensayo es de 15, cortados en forma circular con un dimetro mnimo por espcimen de 100 mm para facilitar la instalacin en el dispositivo anular de sujecin. Las muestras nunca de-bern tomarse cerca de los bordes, se deben tomar a una distancia mnima de 1/10 del ancho del rollo del geotextil, geomembrana o producto relacionadoPROCEDIMIENTO1.Se selecciona el intervalo de carga de la mquina de ensayo de tensin, de tal forma que la rotura ocurra entre el 10% y el 90% de la carga total de la mquina.2.Se centra y se asegura el espcimen entre el dispositivo anular de sujecin, de tal forma que el espcimen se extienda ms all de los bordes exteriores de los anillos.3.Medida de la carga de rotura. Se realiza el ensayo con la mquina a una velocidad de 300 10 mm/min hasta que el aditamento punzante rompa completamente el espcimen de ensayo. Se toma la carga de rotura que corresponda a la mayor carga registrada en el instrumento de lectura, durante el ensayo. Esta carga de rotura corresponde a la resistencia al punzonamiento. En el caso de obtener en el ensayo un doble pico de la carga mxima, el valor a reportar debe ser el correspondiente al primer pico, descartando el valor del segundo aunque ste sea mayor.4.Si el espcimen no se rompe debido a su deslizamiento entre los anillos de agarre o si la barra se desliza entre dos fibras adyacentes sin causar su rotura, estos resultados no sern tenidos en cuenta y deber ensayarse otro espcimen.REFERENCIASASTM D D4833ICONTEC 3299 (C16.168/91)2.3 MTODO PARA LA DETERMINACIN DE LA RESISTENCIA AL RASGA-DO TRAPEZOIDAL DE GEOTEXTILES INV E 903Este mtodo de ensayo es un ndice que permite determinar la fuerza requerida para continuar o propagar un ras-gado en geotextiles tejidos, no tejidos, tejidos de punto y telas estratificadas, por el mtodo trapezoidal.Esta norma describe el procedimiento para la determinacin de la resistencia al rasgado trapezoidal de geotextiles. Este mtodo corresponde a una propiedad ndice y no ofrece la informacin suficiente para considerarse un criterio de diseo en todas las aplicaciones de geotextiles.La resistencia al rasgado trapezoidal de geotextiles tejidos es determinada bsicamente por las propiedades de las cintas o elementos que los constituyen, los cuales estn sujetos por las mordazas. En geotextiles no tejidos, debido a que las fibras estn dispuestas de una forma ms o menos aleatoria y son capaces de reorientarse en direccin a la carga aplicada, la mxima resistencia al rasgado trapezoidal de la nueva reorientacin se logra cuando se desarrolla una tensin mayor que la requerida para romper una o ms fibras simultneamente.El equipo necesario para realizar este ensayo es el siguiente:1. Mquina de ensayo de traccin: La mquina de ensayo debe estar dotada de un dispositivo para medir longitudes de alargamiento de las probetas, de