CAPITULO I GENERALIDADES

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1.1 Introduccin

Como bien sabemos, el material que con mayor frecuencia utiliza el Ingeniero Civil para la construccin de las obras, procede de la corteza terrestre; se trata consecuentemente de materiales naturales constituidos por suelos y rocas, cuyo empleo tiene su principal justificacin en razones fundamentalmente de carcter econmico. A cambio de esta, y otras grandes ventajas, la prctica profesional permite advertir que con relativa frecuencia las propiedades de estos materiales, al no satisfacer las caractersticas deseables en su estado natural, requieren de diferentes procesos y tratamientos para modificar su comportamiento a las condiciones deseadas.

Dentro de esta problemtica, es lgico pensar que desde tiempos inmemoriales haya derivado hacia el uso de materiales artificiales para procurar su empleo dentro de ciertos limites, como alternativa o complemento a los materiales naturales.

Sin embargo llama la atencin que a partir de algo mas de una dcada hayan aparecido en el mercado un sin numero de materiales manufacturados, orientados a su empleo en las diversas obras que construye el Ingeniero Civil y cuya aplicacin viene experimentando un sorprendente crecimiento que al parecer ofrece una amplia proyeccin hacia el futuro; se trata de materiales que ya empiezan a sernos familiares a los Ingenieros y que se conocen hoy en da con el nombre de geosintticos.

Y como es sabido hoy en da, por todos los ingenieros de esta hermosa profesin; el termino de geosintticos engloba a un conjunto de materiales artificiales que la industria ha puesto en esta poca muy reciente al servicio de las obras, principalmente las de Ingeniera Civil, como una alternativa o como un complemento a los materiales que tradicionalmente se emplean en la construccin. Son tan variados estos productos, tan diversas sus aplicaciones y ha sido tan acelerada su evolucin, que da la impresin de que no se ha dispuesto del tiempo suficiente para evaluar con la amplitud deseable el comportamiento de

estos materiales; o por lo menos los Ingenieros Geotecnistas no han tenido la oportunidad de confrontar ideas e intercambiar experiencias dentro de un amplio foro o reunin entre ellos.

As mismo, actualmente se ofrecen en el mercado nacional y en el extranjero mayormente, un buen numero de geosinteticos en sus diferentes tipos y/o clases, sin embargo, no ha existido una adecuada difusin de sus caractersticas y aplicaciones, por lo que se necesita mayor conocimiento e informacin, con el fin de que, quienes utilicen estos materiales para

el diseo y ejecucin de diversas obras, lo hagan con seguridad y confianza, siendo parte de

este tema, la finalidad de la presente tesis.

1.2 Objetivos

Dentro de los objetivos mas importantes tenemos:

Conocer los diferentes tipos y/o clases de Geosintticos de uso mas comn que existen actualmente, ya que ello permite determinar el uso adecuado de estos, segn la funcin para la que fueron fabricados.

Conocer el comportamiento bsico de los materiales de que se componen los geosintticos, pues esto permite anticipar el comportamiento de ellos en un sistema Geotcnico.

Conocer las diferentes formas y tcnicas de disear con ellos, toda vez que continuamente se desarrollan nuevas aplicaciones, productos y experiencias de laboratorio, que incrementan el acervo de esta nueva tecnologa de diseo y construccin.

Determinar las causas de la falla por deslizamiento del talud, analizando sus caractersticas estructurales y propiedades fisico-mecanicas.

Determinar la alternativa de solucin mas optima, tanto constructiva como econmicamente, a partir de una comparacin de mtodos diferentes.

Determinar y evaluar el grado de impacto ambiental para cada una de las soluciones propuestas.

1.3 Historia de los Geosintticos

Desde la antigedad, se han colocado materiales naturales como pieles o fibras vegetales sobre suelos muy blandos (suelos pantanosos), para reforzarlos y evitar la incrustacin de materiales de prstamo en la construccin de diversas obras como caminos, taludes, etc.

Sin embargo, de acuerdo a las primeras experiencias realizadas con este material, segn data, el Departamento de Caminos de Carolina del Sur (Estados Unidos), utilizo este material en el reforzamiento de caminos; experimento, que se llevo a cabo en el ao de 1926. Dicho experimento consista en reforzar tales caminos, aplicando un material textil muy resistente, sobre una base imprimada; para luego colocar asfalto en caliente sobre este material y una capa delgada de arena para la proteccin del mismo. El Departamento de Caminos, publico los resultados de este trabajo en 1935, describiendo en sus reportes ocho experimentos en campo. Concluyendo que hasta antes del deterioro o degradacin de los materiales textiles usados, los resultados mostraban que los caminos estaban en buenas condiciones; siendo este proyecto ciertamente el precursor de los conceptos de separacin y reforzamiento, empleando materiales sintticos.

El empleo de telas con estos fines se inicia en el presente siglo, en la dcada de los aos 60, y los primeros textiles fabricados especficamente para obras de ingeniera, aparecen a principios de los aos 70; es as, que entonces se adoptan los trminos de geotextil y geomembrana como denominacin de materiales elaborados con polmeros que se emplean en geotecnia principalmente.

A partir de los aos 80, se desarrollan las georedes, las geomallas y los geodrenes, productos que representan la segunda generacin de geosintticos y que fueron diseados para satisfacer necesidades particulares en obras realizadas en todo el mundo.

Durante estas dos dcadas, la prctica se adelanto a la teora, por la variedad y cantidad de obras en las que se usaron geoproductos con base en mtodos semiempiricos de calculo.

Como toda nueva tecnologa, los geosintticos solamente pueden lograr credibilidad y respetabilidad a travs de un proceso largo y laborioso consistente en numerosos estudios tericos y experimentales, tanto en el campo como en el laboratorio, hasta que se defina progresivamente una metodologa racional de diseo.

Sin embargo debe reconocerse que la mayor parte de los productos disponibles se encuentran todava en esta etapa, a pesar de este inconveniente, a la fecha han salido numerosas publicaciones como son Diseo con Geosinteticos del profesor Robert Koerner, Simposio sobre Geosinteticos de la Sociedad Mexicana de Mecnica de Suelos, entre otros, que, en base a estudios y experimentos realizados, facilitan de alguna manera el diseo y aplicacin de los mismos.

1.4 Importancia en la construccin como alternativa de solucin

El auge de estos materiales, como se indico en la Introduccin ha venido creciendo estos ltimos aos con el avance de la ciencia; no obstante, el empleo de ellos ha logrado una gran aceptacin en el mundo de la construccin, a partir de los excelentes resultados que se obtenan de los diferentes proyectos realizados aplicando estos materiales sintticos.

Como es de saberse hoy en da, existe una gran variedad de estos productos, siendo los mas conocidos, el geotextil y la geomembrana; que le han permitido al Ingeniero Civil resolver diversos problemas de construccin, especialmente en aquellos de carcter geotcnico.

En la presente dcada el uso de estos materiales, ha tomado mucha fuerza y renombre a nivel mundial, debido a las grandes bondades que estos ofrecen. No obstante, la importancia que han alcanzado estos materiales, pasa por muchas razones; siendo tal vez, las mas principales entre otras, las que ha continuacin se detallan:

Durabilidad

Los geosintticos entregan a los ingenieros mecanismos para aumentar la durabilidad a largo plazo de un proyecto terminado. Esta larga vida til beneficia a las comunidades e industrias que fabrican y usan materiales geosintticos, al disminuir las frecuencias de mantencin y reparacin se ahorra tiempo, dinero y trabajo.

Esttica

Se utilizan geosintticos en proyectos de paisajismo y arquitectura. El aplicar geosinteticos por ejemplo; para crear taludes con ms pendiente y muros de contencin, puede mejorar fcilmente un paisaje, aumentando la utilidad de los suelos y entregando en forma simultnea una proteccin contra la erosin. Con la gran cantidad de productos modernos de construccin disponibles hoy en da, esto puede transformarse frecuentemente en un hermoseamiento visual del rea del proyecto, hacindolo atractivo tanto para las comunidades como para las industrias.

Medioambiente

Existen muchas aplicaciones de geosintticos que benefician al medioambiente, desde la renovacin de reas hmedas, hasta la creacin de rellenos; los cuales se adaptan mejor a las necesidades de las comunidades; desde luego, estos materiales modernos trabajan en una forma muy positiva.

Ahorro de materiales en diferentes aplicaciones

Tienen una amplia variedad de aplicaciones en la construccin, y en muchos casos presentan una alternativa ms econmica comparada con soluciones de mtodos constructivos tradicionales. Casos tpicos incluyen los siguientes:

1.- Para funciones de filtracin en sistemas de drenajes, el geosinttico garantiza el apropiado mecanismo de filtracin sustituyendo al tradicional filtro granular el cual es difcil de instalar y requiere de mucho control de calidad.

2.- En rellenos de bases de caminos, se pueden reducir los espesores y aumentar la vida til de la estructura al usar el geosinttico, debido a que proporciona refuerzo y separacin cuando se tienen suelos blandos de baja capacidad portante.

3.- Se pueden construir muros de contencin, hechos a base de envolventes de geosinteticos sin necesidad de cimentacin, en vez de muros cantilever muros de mampostera.

Otros

1.- Son verstiles, flexibles, resistentes y se adaptan a las irregularidades de las superficies y condiciones donde se colocan.

2.- Son de fcil y rpido manejo, y no requieren de equipo especializado para su aplicacin, puesto que se presentan en rollos ligeros.

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