Examen de Diseño con Geosintéticos Alumno: Escriba su nombre aqui I. Calificación: Seleccione la respuesta correcta (una sola opción por pregunta): (5 ptos) 1. 2. Si se requiere un geosintético que cumpla la comportamiento al calor son: ☐ Geoespuma ☐ Plásticos y elásticos ☐ GCL ☐ Polietileno y polipropileno ☒ Geomalla ☒ Termoplásticos y termoestables ☐ Geored ☐ Geomembrana ☐ Poliolefinas y estireno ☐ Naturales y sintéticos Los hilos de la urdimbre de los geotextiles 7. ☐ Mecánicas ☒ Paralelos al sentido de fabricación ☒ Físicas ☐ Paralelos a los hilos de la trama ☐ Hidráulicas ☐ Perpendiculares al sentido de fabricación ☐ Últimas ☐ Permisibles 8. La estabilidad interna en muros de MSE está ¿Cuál es el geosintético más versátil según las definida por: funciones que cumple?: ☐ La resistencia al volteo, al deslizamiento y de la fundación ☒ El espaciamiento, la longitud del refuerzo ☐ Geomalla y la resistencia de la conexión ☐ El revestimiento, el drenaje y el anclaje ☐ Geored ☐ Geomembrana ☐ Geoespuma ☐ La resistencia del geosintético ☐ Ninguno Es una fase del proceso de fabricación de las geomallas extruidas: 5. La masa unitaria y el espesor son propiedades: tejidos son: ☒ Geotextil 4. Los tipos de polímeros de acuerdo con su función de refuerzo, se podrá utilizar: ☐ Unidos por químicos ☐ Unidos por agujas 3. 6. 9. Las aplicaciones que se pueden reforzar con ☐ Punzonado por agujas geotextiles son: ☐ Extrusión a través de discos contrarotatorios ☐ Perforación circular o rectangular ☐ Subdrenes ☐ Soplado ☒ Todas ☐ Barreras para sedimentos ☒ Sistemas de drenaje La trabazón mecánica se produce en: ☐ Carreteras no pavimentadas ☐ Estructuras de control de erosión 10. La relación entre el tamaño de abertura ☐ Geotextiles aparente (TAA) y O95 es: ☒ Geomallas ☐ O95 > TAA ☐ Georedes ☐ TAA > O95 ☐ Geomembranas ☒ Son equivalentes ☐ GCLs ☐ O95 ≠ TAA ☐ Ninguna II. Responda brevemente las siguientes preguntas: (6 ptos) 11. Enumere las funciones primarias de los geosintéticos. Son las siguientes. 1.- Separación. 2.- Refuerzo. 3.- Filtración 4.- Drenaje. 5.- Contención. 12. ¿Cuáles son los principales polímeros con los que se fabrican geosintéticos? Los principales polímeros con los que se fabrican los geosintéticos son a. Polietileno b. Polipropileno c. Poliamida 13. Indique cuales son las principales propiedades mecánicas de los geosintéticos. Las principales propiedades son las siguientes. a.- Resisitencia a la tensión. b.- Resistencia al reventado c.- Resistencia al rasgado o desgarro d.- Resistencia a la perforación o punzonamiento 14. Indique los parámetros que se obtienen del ensayo al corte en geosintéticos. Los parámetros que se obtienen de acuerdo a MOHR COULUMB ( esfuerzo norma VS esfuerzos de corte), resistencia al corte del geosintético con el suelo utilizado: el ángulo de fricción y cohesión o ahesión aparente 15. ¿Cuáles son los mecanismos involucrados en las funciones de filtración y drenaje? Los mecanismos involucrados en las funciones de filtración y drenaje, detallo acontinuación. a.- Permeabilidad b.- Transmisividad c.- Permisividad 16. ¿Cómo se puede estimar el caudal que produce un suelo saturado si se conocen su red de flujo, su altura y su permeabilidad? Se puede estimar el caudal a través de la permisividad 17. Explique qué combinación produciría un mayor flujo de drenaje: (geored + geotextil) o (geored + geomembrana). La que produce mayor flujo de drenaje es la combinación geored + geomembrana 18. ¿Qué esfuerzos intervienen en el cálculo del esfuerzo lateral total para diseñar muros reforzados con geosintéticos? Los esfuerzos que intervienen, son los siguientes. a.- Presión del suelo b.- Presión de la sobrecarga c.- Presión de la carga viva 19. Indique qué función(es) puede desempeñar un geotextil en un muro de contención. Las funciones son las siguientes: Drenaje Filtración 20. ¿Cuál es el objetivo que se busca al colocar un geosintético en una carretera? El objetivo, es reducir espesores del paquete estructural del pavimiento con la ayudada de los geosintético. Por ende mejorar el rendimiento del suelo ( resistencia mecánica ) y costos 21. ¿Cuáles son los métodos más importantes de unión de geotextiles y geomembranas? Los métodos más importantes de unión de geotextiles y geomembranas son los siguientes: a.- Unión por traslape siemple, para geotextil b.- Unión física ( termofusión ), para geomembrana 22. ¿Qué tipo de ensayo evalúa la impermeabilidad de la unión? El ensayo que evalúa la impermeabilidad de la unión: los ensayos no destructivos. III. Solucione los siguientes ejercicios y sustente sus respuestas: 23. Los resultados de ensayo de laboratorio de resistencia a la tensión última de tres geomallas se muestran en la tabla adjunta. La resistencia a la tensión requerida máxima para un muro de contención se ha calculado en 25 kN/m, indique cuál(es) de estas geomallas podrá(n) ser usada(s) en la aplicación indicada si se requiere un factor de seguridad mínimo de 1.1. Considere factores de reducción promedios. (2 ptos) Geomalla candidata 1 2 3 Resistencia a la tensión ASTM D6637 (kN/m) 70 115 140 Desarrolllo: Respuesta. Se puede utilizar la geomalla 2 con su FS= 1.13 Y la geomalla 3 con su FS = 1.38 Adjunto imagen del problema desarrollado. 24. Si se tiene un presupuesto total de S/ 50,000 y se necesita cubrir un área de 1.25 Has, según el método de costo y disponibilidad, ¿qué geotextil se debería utilizar? (2 ptos) Propiedad Resistencia a la tensión Resistencia al punzonamiento Resistencia al rasgado Resistencia al reventado Costo unitario Norma ASTM D 4632 ASTM D 4833 ASTM D 4533 ASTM D 3786 Desarrollo: Presupuesto= S/. 50000.00 Área a cubrir = 1.25 Has =12500 m2 Según costo unitario áreas a cubrir a.- 50000/2.40 = 20833.33 m2 Ok b.- 50000/4.80 = 10416.67m2 c.- 50000/3.85 = 12987.01m2 Ok Unidad N N N kPa Soles / m2 Geotextil candidato 1 2 3 600 1,100 800 100 320 275 100 310 270 1,750 3,350 3,000 2.4 4.80 3.85 como se puede observa en el resumen, son dos los geotextiles los que cumplen ( 1 y 3), opto por el geotextil N° 3 obteniendo mayor rango de propiedes mecánicas. 25. Un muro reforzado con MSE de geotextiles, de 4.5 m de alto, soportará una carga muerta de 15 kPa. El muro estará formado por un suelo granular (γ = 18 kN/m3, φ = 28 ° y c = 0) y un refuerzo de geomallas. Si se requiere un factor de seguridad FS = 1.4 y se ha estimado un factor de reducción acumulado ΠFR = 3.7, determinar cuál(es) de las siguientes geomallas se puede(n) utilizar. (3 ptos) Propiedad Tipo Tult (kN/m) 1 Geomalla uniaxial 65 Candidato 2 Geomalla uniaxial 80 3 Geomalla uniaxial 100 Respuesta. Resolviendo el problema se concluye que se pueden utilizar las geomallas unixial 2 y 3 Adjunto imagen del problema resuelto. 26. Se tiene un muro de contención vertical, como muestra la figura: (4 ptos) a. ¿Funcionará un geotextil con ψperm = 1×10-4 s-1 como filtro para proteger el agregado de drenaje colocado detrás del muro de contención (evaluar mediante FSψ)? b. ¿Funcionará un geotextil con θperm = 7.5×10-5 m2/s como reemplazo del agregado de drenaje (evaluar mediante FSθ)? Muro de contención 5m Agregado de drenaje Geotextil Suelo: ks = 2.5×10-5 m/s d85 = 0.1 mm Orificio de drenaje Respuesta A. Resolviendo el proble no arroja un FS = 25 entonces es aceptable, porque el FS es mayor que 1 y en temas de flujo se que requiere un FS mayor que 5 Respuesta B Resolviendo el problema nos arroja un factor de seguridad de la transmisividad de 0.75 entonces no es aceptable. Entonces el geotextil no funcionará. Adjunto imagen del desarrollo del problema. Agosto, 2020
