1. INTRODUCCIÓN
Geosintéticos es un producto en el que, por lo menos, uno de sus componentes es
a base de polímero sintético o natural, y se presenta en forma de filtro, manto, lámina
o estructura tridimensional, usada en contacto con el suelo o con otros materiales
dentro del campo de la geotecnia o de la ingeniería civil.
Existen varios campos de aplicación de los geosintéticos en el mundo de la
construcción y la edificación como son: obras viales, obras hidráulicas, sistemas de
control de erosión, aplicaciones medioambientales, entre otras. La fabricación de los
geosintéticos comprende procedimientos principalmente de extrusión, tecnología
textil y/o ambas tecnologías: textil y plástica.
Los geosintéticos se derivan de fibras artificiales, compuestos básicamente de
polímetros como polipropileno, poliéster, poliamida y polietileno, siendo los 2
primeros los de mayor utilización en la actualidad.
Los tipos de geosintéticos más comunes utilizados en el campo de la ingeniería son
los geotextiles, las geomallas, las geomembranas, las georedes, geocompuestos y
mantos para control de erosión derivados de la unión de las características y
cualidades de cada uno de los anteriores.
2. OBJETIVOS:
2.1. OBJETIVO PRINCIPAL
Tener un documento técnico que sirva de Guía conceptual para Conocer las
diferentes funciones de los geosintéticos utilizados en la construcción de
embalses para riego
2.2. OBJETIVOS SECUNDARIOS
Conocer los usos y aplicaciones de los geotextiles
Aprender la importancia del uso de los geosintéticos en mejoras y menos
gastos para el constructor.
3. IMPORTANCIA DEL USO DE GEOSINTÉTICOS EN LA CONSTRUCCIÓN DE
EMBALSES PARA RIEGO
3.1. GEOSINTETICOS
¿Que son los Geosinteticos?
Son materiales fabricados a partir de varios tipos de polímeros derivados del
petróleo, Mejoran y hacen posible la ejecución de proyectos de ingeniería civil
y geotécnica en difíciles condiciones. Protegen los suelos mejorando sus
propiedades.
Beneficios del Uso de Geosinteticos
Reduce los costos en la construcción.
Sirve como barrera contra la erosión de suelos.
Funcionan como manto drenante, en reemplazo de estratos de
material granular.
Es inerte frente a la mayoría de agentes químicos.
Refuerza el suelo, mejorando sus cargas últimas.
Permite la construcción de taludes de gran inclinación, inclusive de
muros verticales de gran altura.
Función primaria o secundaria posiblemente actúe de acuerdo a su
aplicación.
APLICACIONES
OBRAS DE CIMENTACIÓN (FUNDACIONES)
OBRAS VIALES
OBRAS CON PRESENCIA DE AGUA
OBRAS DE IMPERMEABILIZACIÓN
OBRAS HIDRÁULICAS
TIPOS DE GEOSINTÉTICOS
3.1.1. Geotextiles(carlos Gonzales)
Fabricados de fibras de polipropileno o poliéster, los geotextiles no tejidos y
tejidos, presentan muchos beneficios, entre ellos, sirven como filtros y
drenajes, mejoran la capacidad portante del terreno, separa las estructuras
del pavimento, evitando así la contaminación de agregados, entre otros.
Dentro del grupo de los geosintéticos tenemos los geotextiles que se definen
como “un material textil plano, permeable polimérico (sintético 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 ingeniería civil para aplicaciones
geotécnicas”.
Los Geotextiles Tejidos son aquellos formados por cintas entrecruzadas en
una máquina 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 tracción es de tipo biaxial (en
los dos sentidos de su fabricación) y puede ser muy elevada (según las
características de las cintas empleadas). Su estructura es plana.
Los Geotextiles No Tejidos están formados por fibras o filamentos
superpuestos en forma laminar, consolidándose esta estructura por distintos
sistemas según cual sea el sistema empleado para unir los filamentos o fibras.
TIPOS DE GEOTEXTILES
GEOTEXTILES TEJIDOS
Son aquellos formados por cintas entrecruzadas en una máquina de tejer.
Están conformados mediante cintas de polipropileno en sentido de urdimbre
(sentido longitudinal) y de trama (sentido transversal), mediante la ejecución
de un procedimiento textil. Es el tejido más simple y eficiente, conocido
también como "uno arriba y uno abajo", dando como resultado una estructura
plana.
Su resistencia a la tracción es de tipo biaxial (en los dos sentidos de su
fabricación). Gracias a su estructura y las características de las cintas
empleadas, se caracterizan por tener altas resistencias y bajas
deformaciones, por lo que su aplicación está orientada al refuerzo de vías,
muros, terraplenes y cimentaciones.
Tejidos - tejidos PET
Es un tejido de refuerzo de gran resistencia a la tracción, con baja deformación
y buena permeabilidad al agua. Tejido hasta 1250 kn/m de resistencia tracción
Aplicaciones
o Estabilización de terraplenes sobre suelos blandos y suelos saturados
o Carreteras
o Ferrocarriles
o Túneles
o Diques espigones, rompeolas y escolleras
GEOTEXTILES NO TEJIDOS
Se forman a partir de un entrelazado de fibras o filamentos de polipropileno
mezclados aleatoriamente, conformando una capa textil con altas
propiedades de filtración y drenaje. Los geotextiles fabricados por este
proceso tienen buenas características mecánicas manteniendo un espesor
uniforme, el cual les confiere mayor estructura tridimensional, gran elongación
(pueden estirarse desde un 40% hasta un 120% o más, antes de entrar en
carga de rotura) lo que les proporciona muy buena adaptación a las
irregularidades de los terrenos, unas excelentes propiedades para protección,
(suele denominarse efecto colchón) y muy buenas funciones de filtración y
separación.
APLICACIONES GENERALES
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o
o
o
o
o
o
Sistemas de drenajes.
Separación de agregados.
Estabilización de vías.
Refuerzo de suelos.
Muro de suelo reforzado.
Filtro de gaviones.
Filtro para enrocados.
Repavimentación.
Protección de Geomembranas.
Prevención de roderas.
Fijación de taludes.
Control de erosión.
3.1.1.1. GEOTEXTILES PARA SISTEMAS DE SUBDRENAJE
Los geotextiles no tejidos debido a su porosidad mayor al 80% y estructura
de fibras entrelazadas aleatoriamente, poseen una alta permeabilidad,
permitiendo el paso del agua y reteniendo las partículas del suelo.
Además, debido a su espesor y estructura interna, permiten el drenaje del
agua en su plano.
Ventajas
Incrementan la vida útil de las estructuras de drenaje.
Evitan la colmatación del material drenante.
Aumentan la capacidad de evacuación de los líquidos.
Campos de aplicación
Filtros tradicionales en vías, estacionamientos, edificaciones y
campos deportivos.
Colchones drenantes bajo estructuras como terraplenes y vías.
Chimeneas drenantes en el espaldón de muros de contención.
3.1.1.2. GEOTEXTILES PARA ESTRUCTURAS EN SUELO
REFORZADO
Las estructuras en suelo reforzado, se conforman a partir de material
seleccionado y compactado, acompañado de capas de geotextil tejido.
Estos se han convertido mundialmente en una alternativa de construcción
frente a los muros de concreto reforzado y a los terraplenes conformados.
Campos de Aplicación
Conformación de bancas y estructuras de contención en vías.
Ampliación de áreas planas.
Incremento de ángulos de inclinación de la cara, en taludes y
terraplenes.
Reconformación de deslizamientos.
Ventajas
Disminuyen el costo total de la obra, comparativamente con
sistemas convencionales de construcción.
Reducen el tiempo de construcción.
No requieren mano de obra ni equipo especializado para su
construcción.
Posee múltiples alternativas de fachada: revegetados, en bloque
de concreto, mampostería, piedra pegada entre otros.
3.1.1.3. GEOTEXTILES PARA PROTECCIÓN DE SISTEMAS DE
IMPERMEABILIZACIÓN CON GEOMEMBRANAS
El medio ambiente se puede ver seriamente afectado por la actividad
minera, el manejo de desperdicios y sus actividades asociadas. La
tecnología de los geosintéticos ofrece una manera segura y controlada de
manejar esta situación, mediante sistemas de impermeabilización con
geomembranas acompañadas de geotextil no tejido.
En rellenos sanitarios y de residuos mineros, los geotextiles no tejidos
además de proteger la geomembranas durante el proceso constructivo,
actúan como transmisor de fluidos o disipador de gases evitando la
saturación del sistema.
En el caso de embalses, lagunas de oxidación y estructuras de
almacenamiento de fluidos, los geotextiles no tejidos se utilizan para
proteger las geomembranas de los esfuerzos inducidos por objetos
angulosos que afecten la impermeabilidad del sistema además de ayudar
a disipar subpresiones causadas por fluidos.
3.1.2. Geomallas (jose carlos)
3.1.3. Georedes (edinson neira)
3.1.4. Geomembranas (carlos Gonzales)
Son láminas de muy baja permeabilidad que se emplean como barreras
hidráulicas; se fabrican en diversos espesores y se empacan como rollos que
se unen entre sí mediante técnicas de termofusión, extrusión de soldadura,
mediante aplicación de adhesivos, solventes o mediante vulcanizado, según
su naturaleza química. Pueden fabricarse a partir de diversos polímeros:
PVC Plastificado, Polietileno de Alta Densidad, Polipropileno.
Las Geomembranas de Polietileno de Alta Densidad (PEAD) se fabrican en
rollos anchos, de 7.0m o más, y en esta presentación se embarcan al sitio de
la obra, donde se unen unos con otros mediante equipo de termofusión
y extrusión de soldadura del mismo polímero.
APLICACIONES:
Es un producto ideal para impermeabilizar embalses y ollas de agua,
canales de riego, tanques y cisternas. Se utilizan para el revestimiento de
depósitos de agua (lagos, presas, estanques), plantas de tratamiento,
rellenos sanitarios, sellado de grietas en presas y tubos, etc.
3.1.5. geoesteras (Frank salcedo )
3.1.6. geocélula (edgar acuña)
3.1.7. GEOCOMPUESTOS DE DRENAJE (JHON MIRES)
Un geocompuesto de drenaje consiste en la combinación de geotextil y geored,
combinando las cualidades más sobresalientes de cada material, de tal manera que
se resuelva en forma óptima la captación y conducción de fluidos.
La geored es un geosintético especialmente diseñado para la conducción de fluidos,
el cual es fabricado con un material resistente a los factores térmicos, químicos y
biológicos presentes en el suelo y que podrían llegar a afectar la integridad y
desempeño de la estructura.
La geored es un sistema romboidal formado por tendones sobrepuestos conectados
entre sí, que forman canales de elevada capacidad drenante, útiles en aplicaciones
de ingeniería geotécnica, ambiental, hidráulica y de transporte.
El geotextil empleado para la fabricación de geocompuestos de drenaje es el No
Tejido punzonado por agujas; ya que dentro del sistema cumple la función de filtro
para retener el suelo y dejar pasar el agua que posteriormente será conducido por la
geored.
CLASIFICACIÓN:
GEODRÉN PAVCO
Este tipo de geocompuesto surgió básicamente 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 puede manejar,
debido a la magnitud de algunos proyectos. A continuación, se mencionan los tipos
de geocompuestos especiales para el control de agua en estructuras geotécnicas o
de pavimento
a. GEODRÉN PLANAR
El geodrén planar es el sistema más adecuado para captar y conducir los fluidos en
su plano hacia un sistema de evacuación. Este geocompuesto se utiliza
principalmente para los sistemas de drenaje en muros de contención, drenaje de
terraplenes, drenaje de campos deportivos, captación de lixiviados dentro de rellenos
sanitarios y sistemas de drenaje en vías.
b. GEODRÉN CIRCULAR
El geodrén circular es un geocompuesto que combina las excelentes propiedades
hidráulicas de tres elementos que conforman al sistema: geotextil No Tejido
punzonado por agujas, geored y tubería
circular perforada de drenaje.
Este geocompuesto integra estos elementos
para obtener un sistema prefabricado de
drenaje que, instalado en zanjas o trincheras,
permite captar y evacuar con alta eficiencia
los fluidos.
Al igual que el geodrén planar, este sistema
de drenaje con tubería se utiliza para muros
de contención, rellenos sanitarios, campos
deportivos, terraplenes y para los subdrenes
en vías, con la función adicional de
evacuación de fluidos por medio de la tubería.
PROCESO DE FABRICACIÓN
El proceso de fabricación del geocompuesto está elaborado principalmente por un
proceso de laminación de dos capas de geotextil No Tejido punzonado por agujas y
una capa de geored.
La fabricación de la geored consiste en producir mallas de polietileno de mediana o
alta densidad de entramado romboidal, su proceso de fabricación es denominado
extrusión integral, consiste en la extrusión del polímero hacia una matriz consistente
en un rodillo contrarotatorio provisto de ranuras longitudinales en su cara exterior
montado concéntricamente al interior de un cilindro hueco con ranuras idénticas en
su cara interior.
El plástico extruído fluye longitudinalmente a través de las estrías mientras el rodillo
y el cilindro giran en sentidos opuestos. Así, cada una de las caras ranuradas forma
un plano compuesto por una serie de filetes paralelos de polímero fundido que se
unen por contacto formando de este modo un tubo compuesto por el entramado de
celdas romboidales. Este tubo es finalmente estirado dando el tamaño deseado de
las celdas y luego cortado longitudinalmente dándole de este modo la forma de una
lámina.
El proceso de laminación del geocompuesto garantiza que se genere un ángulo de
fricción entre las 3 capas de materiales, 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 instalación.
Es posible fabricar el geocompuesto de drenaje con un número mayor de redes si el
caudal de diseño a transportar es mayor a la capacidad de transmisividad de la red
con la finalidad de conducir por medio de la pantalla drenante, los líquidos o gases
hacia el sistema de evacuación.
FUNCIONES Y APLICACIONES
A continuación, se enuncian algunas de las principales funciones realizadas por los
geocompuestos de drenaje, los cuales funcionan como sistemas de drenaje en
estructuras de contención, en vías, entre otras.
Como drenaje en los espaldones de los muros de contención.
Como drenaje debajo de las geomembranas en presas y canales.
Como sistema de subdrenaje de campos deportivos.
Como sistema de subdrenaje debajo de la fundación 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 evacuación de gases y lixiviados.
Sistemas de subdrenaje en sótanos.
Sistema de drenaje de aguas de infiltración en muros de contención.
Sistema de subdrenaje en cimentaciones.
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