1.6 Guia de Instalación Refuerzo de Subrasantes Blandas Compresibles

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Calle 15 No. 72 - 72 PBX: (571) 4249999 Bogotá-Colombia www.geomatrix.com.co Guía de Instalación de Geosintéticos para Refuerzo de Subrasante y Capas Granulares Pág. 1 Guía de Manejo e Instalación de Geosintéticos para Refuerzo de Suelos Blandos de Subrasante y Capas Granulares Aplicación de Geomallas FORTGRID ® y Geotéxtiles de Alto Módulo FORTEX ® El óptimo desempeño y el adecuado funcionamiento de las estructuras que se construyen con geosintéticos dependen de las buenas prácticas de manejo y de los procedimientos de instalación en obra. Esto abarca desde el almacenamiento de los materiales hasta la construcción de las estructuras que los utilizan. La siguiente guía contiene un procedimiento para construir estructuras de refuerzo de suelos blandos con geosintéticos, así como las recomendaciones para el manejo, transporte y almacenamiento de los materiales geosintéticos. 1. Introducción Las geomallas FORTGRID ® y los geotéxtiles de alto modulo FORTEX ® se utilizan para el refuerzo de suelos blandos dado que: Interactúan con el material granular y restringen los desplazamientos laterales que tienen lugar ante la aplicación de cargas. Mejoran la capacidad de soporte del suelo y aumentan la distribución de los esfuerzos con respecto a la profundidad. Permiten la construcción de estructuras de pavimentos sobre subrasantes blandas compresibles. Fotografía 1. Refuerzo de subrasante blanda con geotextil FORTEX ® Las geomallas de refuerzo FORTGRID ® y los geotextiles de alto módulo FORTEX ® se diseñan y fabrican para lograr un alto desempeño mecánico que se define en términos de: Alta resistencia a la rotura. Alta relación resistencia a la tensión – deformación (alto módulo de deformación) Alta estabilidad mecánica a través del tiempo (bajo creep). Alta eficiencia en la interacción suelo- geosintético (Pull out ó Resistencia al arrancamiento). Baja susceptibilidad a daños por instalación.

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Geomallas para pavimentos

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Guía de Instalación de Geosintéticos para Refuerzo de Subrasante y Capas Granulares Pág. 1

Guía de Manejo e Instalación de Geosintéticos para Refuerzo de Suelos Blandos de Subrasante y Capas Granulares

Aplicación de Geomallas FORTGRID® y Geotéxtiles de Alto Módulo FORTEX®

El óptimo desempeño y el adecuado

funcionamiento de las estructuras que se

construyen con geosintéticos dependen de las

buenas prácticas de manejo y de los

procedimientos de instalación en obra. Esto abarca

desde el almacenamiento de los materiales hasta

la construcción de las estructuras que los utilizan.

La siguiente guía contiene un procedimiento para

construir estructuras de refuerzo de suelos blandos

con geosintéticos, así como las recomendaciones

para el manejo, transporte y almacenamiento de

los materiales geosintéticos.

1. Introducción

Las geomallas FORTGRID® y los geotéxtiles de

alto modulo FORTEX® se utilizan para el refuerzo

de suelos blandos dado que:

• Interactúan con el material granular y

restringen los desplazamientos laterales que

tienen lugar ante la aplicación de cargas.

• Mejoran la capacidad de soporte del suelo y

aumentan la distribución de los esfuerzos con

respecto a la profundidad.

• Permiten la construcción de estructuras de

pavimentos sobre subrasantes blandas

compresibles.

Fotografía 1. Refuerzo de subrasante blanda con

geotextil FORTEX®

Las geomallas de refuerzo FORTGRID® y los

geotextiles de alto módulo FORTEX® se diseñan y

fabrican para lograr un alto desempeño mecánico

que se define en términos de:

• Alta resistencia a la rotura.

• Alta relación resistencia a la tensión –

deformación (alto módulo de deformación)

• Alta estabilidad mecánica a través del tiempo

(bajo creep).

• Alta eficiencia en la interacción suelo-

geosintético (Pull out ó Resistencia al

arrancamiento).

• Baja susceptibilidad a daños por instalación.

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2. Recomendaciones para el Manejo, Transporte y Almacenamiento

Los rollos de FORTGRID® y FORTEX® son livianos

y de fácil manejo. Se presentan dentro de un

empaque plástico que los identifica y protege

durante el transporte y almacenamiento. Una vez

en el sitio de la obra se recomienda:

Almacenar bajo cubierta.

Colocar sobre una superficie plana, lisa y seca.

No colocar rollos en forma transversal a otros.

Cuando se requiera almacenar rollos en exteriores,

estos deben levantarse de la superficie al menos

50 cm para evitar la humedad, adicionalmente

deberán cubrirse con carpas ó lonas para evitar la

acción de la intemperie.

• Cada uno de los rollos cuenta con una etiqueta

con un número y un código de barras que los

identifica y los relaciona con los registros de

producción y de control de calidad. Para efectos de

trazabilidad se recomienda conservar las etiquetas

de los rollos.

3. Recomendaciones Sobre el Material Granular

Se recomienda utilizar material de la mejor calidad

disponible.

La granulometría del material pétreo y la

angularidad de las partículas son fundamentales,

pues a mayor fricción entre partículas, mayor

interacción del geosintético con el agregado y por

lo tanto mejor desempeño mecánico de los

materiales.

El material granular para subbases y afirmados

deberá presentar un peso unitario como mínimo el

95% del máximo obtenido en la prueba de

compactación Proctor Modificado.

Para el caso de base granular, el peso unitario

deberá ser como mínimo el 98% del máximo

obtenido en la prueba de compactación Proctor

Modificado.

4. Proceso Constructivo

En la construcción de capas granulares de suelo

con geosintéticos para reforzar subrasantes

blandas se encuentran las siguientes actividades:

• Preparación del terreno.

• Instalación del material geosintético

• Colocación de las capas de material granular

Antes de comenzar la instalación de los materiales

se debe escoger y disponer de la maquinaria y

equipos de construcción necesarios. A

continuación se presenta paso a paso el

procedimiento de instalación recomendado:

4.1. Preparación del Terreno

Corregir las irregularidades existentes en el

terreno. Se recomienda remover rocas, troncos,

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arbustos y demás materiales protuberantes que se

encuentran en la superficie. Para llegar a la

rasante de diseño se recomienda excavar o

rellenar, tal como se muestra en la Fotografía 2. Si

las características del terreno lo permiten se

recomienda compactar la superficie.

Fotografía 2. Preparación del terreno

4.2. Instalación del Material Geosintético

• Desempacar y desenrollar los rollos sobre el

terreno ó la vía. La geomallas FORTGRID® y/o los

geotéxtiles FORTEX® se deben colocar

tensionados dejando la longitud suficiente para el

anclaje por fuera del área de aplicación de carga.

• Las geomallas FORTGRID® y los geotéxtiles

FORTEX® se deberán extender en la dirección de

avance de la construcción sin arrugas ni dobleces

sobre la subrasante previamente preparada.

• En ningún caso pueden quedar vacíos ó

zonas huecas que impidan el contacto total del

geosintético con la superficie inferior (efecto de

puente).

• El extendido se podrá hacer de forma manual

ó con un equipo mecánico que se desplace

mientras que mantiene el rollo levantado y

tensionado.

Fotografía 3. Extendido del geotextil

• En el comienzo del rollo, el borde transversal

(lado corto) se debe asegurar a la superficie con

grapas metálicas en forma de “U” de 10 x 10 x 10

cm en varilla de acero de 6.4 mm o 9.5 mm (φ ¼

pulg. ó φ 3/8 pulg.). Se podrá colocar grapas

adicionales a lo largo de la franja ajustando los

bordes, la zona de traslapo central y donde se

considere necesario para garantizar que el

geosintético quede tensionado y libre de arrugas

durante la disposición del material granular.

• Para la instalación en curvas el geosintético se

puede doblar o cortar y traslapar para desarrollar

la geometría de la curva. Todas las secciones

traslapadas o dobladas se deben asegurar a la

superficie, tal como se muestra en la Figura 1.

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DIRECCIÓN DE EXTENDIDO YCOMPACTACIÓN

GRAPAS DE SUJECIÓN

Figura 1. Fijación de geosintéticos con grapas en

curvas

• En los proyectos donde se requiere instalar

geotextiles, se recomienda realizar juntas cosidas

en lugar de los traslapos, para lo cual se debe

preveer el tipo de costura a realizar, el tipo de hilo

y el tipo de maquina de costura a utilizar.

• En los proyectos donde se requiere instalar

geomallas, estas se deben asegurar con ganchos

ó grapas metálicas alineadas a lo largo de la zona

de traslapos.

Fotografía 4. Traslapos del geosintético

• En las juntas transversales, el borde del rollo

que inicia se debe dejar por debajo del que llega.

La Figura 2. muestra el traslapo longitudinal y

transversal de geosintéticos en una vía.

CL

Sentido de lainstalación

Traslapolongitudinal

Traslapotransversal

Figura 2. Nomenclatura para los traslapos

Se sugiere seguir el siguiente criterio para la

definición de los traslapos:

Tabla 1. Ancho de traslapos

CBR % Traslapo (cm)

<1 100

1-3 60

> 3 30

• Antes de cubrir el geosintético es necesario

verificar que este no se presenten daños. En caso

tal, el geosintético se debe reparar antes de

colocar el material granular.

4.3. Colocación de la Capa Granular

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El uso de las geomallas FORTGRID® o geotextiles

FORTEX® no afecta el procedimiento de

colocación de la capa de agregado. Se deben

considerar todos los aspectos usualmente

contemplados para el extendido y compactación de

los granulares.

• El material deberá ser esparcido sobre el

geosintético de modo que no produzca daños

sobre éste.

• No se debe permitir el tránsito de equipos de

construcción sobre la geomalla ó geotextil hasta

tanto no se haya conformado la primera capa de

material granular.

• Si el material granular presenta tamaño

máximo de partícula entre (30mm –50 mm), el

espesor de la primera capa compactada debe ser

mayor a 30 cm. Si el material granular presenta

tamaño máximo de partícula menor a 30 mm, el

espesor de la primera capa compactada debe ser

mayor a 15 cm.

Fotografía 5. Extendido del material granular

4.4. Métodos para la colocación de la capa granular

Para extender el material granular sobre el

geosintético se debe seguir uno de los dos

métodos que se presentan a continuación. El

método A se utiliza para condiciones severas con

suelos muy blandos con formación de ola de lodo

(CBR < 1) y el método B donde se tenga CBR > 1

y no se presente formación de ola de lodo.

Método A, para CBR < 1:

• Se coloca la capa ó capas de granulares de

afuera hacia adentro del terraplén, tal como se

muestra en la Figura 3.

• Los equipos a utilizar deben ser compatibles

con las consideraciones de diseño de la estructura

reforzada, en lo posible utilizar equipos de tipo

liviano.

• Se debe procurar no descargar el material

granular sobre el geosintético puesto que se

podría presentar hundimientos.

• Las pilas de material en lo posible deben tener

menos de 1 m de altura para evitar fallas locales.

Las pilas separadas evitan la ocurrencia de

asentamientos locales.

• Durante el recorrido del proceso de extensión

y compactación del material, se debe procurar

formar una “U” simétrica con el eje de la estructura

como se muestra en la Figura 3, con el objeto de

evitar la formación de olas de lodo y hundimientos.

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Suelo de subrasanteGeosintético

Dirección de lainstalación

Figura 3. Instalación del material granular Método

A, para CBR < 1

Método B, para CBR > 1

• Colocar el material de conformación en el

centro y extenderlo conservando la simetría de una

“U” invertida, tal como se muestra en la Figura 4.

Dirección de avance

Suelo de subrasanteGeosintético

Figura 4. Instalación del material granular Método

B, para CBR > 1

• En este caso las arrugas y los dobleces se

presentan con mayor frecuencia, por lo que el

geosintético se debe tensionar a medida que se

avance en la colocación del material granular.

• Las pilas de material deben ser minimizadas

para evitar los hundimientos locales.

5. Recomendaciones Especiales

• Se recomienda realizar verificaciones

periódicas al espesor del material granular para

garantizar que el espesor de la capa sea el

indicado en el diseño.

• Si bien es cierto que el anclaje con fijaciones

mecánicas favorece la instalación de los

geosintéticos, el desempeño de la estructura

depende en mayor proporción de la calidad,

angularidad y porcentaje de compactación del

material granular con que esté confinada.

• En cuanto al material granular, para el caso de

subbases y afirmados, la densidad media del

tramo deberá ser como mínimo el 95% de la

obtenida en el ensayo Proctor Modificado.

• Para el caso de Base Granular, la densidad

media del tramo deberá ser el 98% de la obtenida

en el ensayo Proctor Modificado.

• En cualquier caso, las determinaciones de la

densidad de la capa compactada se realizarán a

razón de cuando menos una (1) vez por cada

250m2. Los sitios para las mediciones se elegirán

al azar.

• Se recomienda no extender rollos de

geosintético durante la noche ya que los sistemas

de iluminación artificial no garantizan suficiente

visibilidad ni permiten identificar y corregir de

inmediato los defectos que pudieran surgir durante

la instalación.

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6. Soporte Técnico

El equipo técnico de Geosintéticos GEOMATRIX

S.A. está en capacidad de asesorar y trabajar en

conjunto con ingenieros consultores,

constructores, y promotores de proyectos para

lograr soluciones óptimas desde el punto de vista

de confiabilidad, durabilidad, desempeño y estricto

criterio de costo-beneficio

Para mayor información sobre nuestros materiales

geosintéticos, y esta u otras soluciones de

ingeniería, por favor visite el sitio web

www.geomatrix.com.co ; comuníquese a través de

correo electrónico a [email protected]

o al PBX (+57-1) 4249999 en Bogotá.

7. Referencias

[1] FHWA-NHI-00-043, Mechanically stabilized

earth walls and reinforced soil slopes desing &

construction guidlines, 2001.

[2] Hotlz R., Christopher B., Berg R. 1995,

Geosynthetic Engineering, BiTech Publishers.

[3] Koerner, R.M., Designing With Geosynthetics.

Prentice Hall, 2005

[4|] Koerner, R.M., Designing With Geosynthetics.

Prentice Hall, 1990