Geotubos Premisas de Aplicacion

Geotubos: Contenedores de arena, a base de
geotextiles
El diseño y construcción de contenedores de arena a base de geotextiles ha ganado una gran
popularidad en los últimos años debido a su versatilidad, su simplicidad de colocación y de
llenado, su economía y sobretodo su afinidad con el medio ambiente.
Las formas de estos contenedores pueden variar, desde la mas popular, los geotubos, hasta las
geobolsas y geocontenedores, que varían, además, en su forma de colocarse: in-situ o
transportados por barcazas hasta el lugar de colocación.
La forma de llenado puede ser, de manera enunciativa, mas no limitativa: usando dragas de
succión, bombas de lodos, retroexcavadoras: con o sin embudo.
En cuanto a sus usos, estos son muy variados y, entre otros, pueden ser: formación de
escolleras, de espigones, de rompeolas, diques, islas artificiales, control de sedimentos,
direccionamientos de corrientes, formación de playas, etc.
Introducción
Los geotubos son grandes sacos o bolsas o
tubos, tipo costales, formados por
geotextiles tejidos, de muy alta resistencia,
hasta de 34 Ton/m2, pudiendo ser de
poliéster o de polipropileno, con técnicas
especiales de unión, de alta resistencia, las
cuales generalmente exceden de 7 Ton/m
de resistencia a la tensión.
Con este tipo de geotextiles se elabora un
geotubo con forma de elipse, cuyas
dimensiones son variables, de acuerdo a las
necesidades. A título indicativo: perímetro
9.00 m, altura 1.00 m, ancho 3.50 m;
perímetro 13.50 m, altura 1.50 m, ancho
5.25 m, etc.
Estos geotubos se rellenan con una mezcla
de arena y agua. Dado que el geotextil es
permeable, va a retener la arena y va a
permitir la salida del agua, con lo que, poco
a poco el geotubo queda completamente
lleno de arena compactada, a valores
mayores al 95% de su peso volumétrico
seco máximo, PVSM, dando con ello pesos
volumétricos del orden de 2.2 Ton/m 3, que
son del orden de un enrocamiento.
Fig. 1. Dibujo de un geotextil con su tapete
anti-socavante y lastre en dos lados.
Los geotubos se fabrican a la medida
solicitada por el cliente y/o diseñador,
aunque generalmente, sus longitudes se
limitan a 30 m, por cuestión de fletes,
principalmente.
Los geotubos se llenan con material
granular, gravas y/o arenas; de preferencia
y por economía, lo mejor es rellenarlos con
material de dragado, directamente de una
draga de succión, ya que de esta manera se
evita el problema de depósitos indeseables
y de zonas de tiro adecuadas y en donde no
se contamine ni cause daños o impactos
negativos al medio ambiente.
La velocidad de llenado depende del
método y equipo usados para tal efecto, ya
que puede llenarse con draga de succión,
de cualquier capacidad o a través de un
embudo y llenado con retroexcavadora o
draga de arrastre.
Los geotubos, cuando se colocan como
escolleras o espigones y el clima lo
favorece, permiten el crecimiento de la
vegetación: aérea y marina.
Antecedentes
Desde hace mas de 30 años se han usado
las
bolsas,
hechas
de
polímeros,
principalmente polipropileno, geotextiles,
para formar “costaleras” para contener
avenidas. Esto mismo, en bolsas mas
grandes, que en lugar de unos centímetros
tengan dimensiones de varias decenas y
hasta centenas de metros, han permitido
extender la versatilidad de una costalera
hacia obras mas y muy importantes.
Los geotextiles no tejidos (non-wovens), no
poseen la resistencia para soportar
esfuerzos
tan
grandes
(a
bajas
deformaciones) como los que ameritan las
obras portuarias y marítimas que, en
muchos
casos
soportan
además
sobrecargas. Para ello se idearon los
geotextiles tejidos, que soportan esfuerzos
de hasta 34 Ton/m2.
Los geotubos comenzaron a usarse en
costas holandesas del Mar del Norte para
construir diques que posteriormente se
rellenaban hidráulicamente (con dragas de
succión), disminuyendo con ello el acarreo
tan costoso.
Los geocontenedores (Fig. 2) se usan en
aguas profundas, en donde no se puede
anclar un geotubo. Su uso principal es para
formar bermas sumergidas o para proteger
taludes o talwegs submarinos contra de la
socavación.
Fig. 2. Ilustración de una barcaza de fondo
abatible transportando un geocontenedor.
Las geobolsas (Fig. 3) ocupan un volumen
aproximado de 1 m 3 a 2 m3, e intentan
sustituir a las rocas cuando no existen insitu o cuando su acarreo las hace
incosteables o muy caras.
Aplicaciones
Las
principales
aplicaciones
marinas de estos productos se
encuentran en:
 Diques
 Espigones
 Rompeolas
 Núcleo de Dunas
 Diques de Contención para
Material Dragado
 Protección Costera
 Hábitat
para
Animales
Salvajes
 Construcción en zonas de
humedales
Fig. 3. Ilustración de una geobolsa.
Consideraciones de Diseño
El sistema de geotubos utiliza un
geotextil tejido que tiene forma de tubo
elipsoidal, aplastados en sus extremos y
abombados en su parte central. Los
diámetros del geotubo y su longitud se
determinan por los requisitos del
proyecto.
El
geotubo
se
llena
acoplándose directamente a un sistema
de bomba hidráulica que transporta el
material dragado.
Al diseñarse con aberturas de tamaño
apropiadas, el geotubo retiene el
material de relleno mientras el agua
filtra por la pared del geotubo. Los
geotubos atrapan en forma permanente
el
material
granular,
tanto
en
construcción seca como bajo el agua.
Están formados por geotextiles tejidos
de alta resistencia, cosidos entre sí a lo
largo de sus orillas, provistos con
“trompas” para el llenado.

Resistencia a las fuerzas
erosivas
durante
las
operaciones de llenado.

Sobrevivencia a las operaciones
de colocación y llenado.

Resistencia al punzonamiento y
al rasgado.

Resistencia
ultravioleta.

Altura máxima de ola.

Dirección
y
velocidades
máximas de las corrientes.

Profundidad
calculada.
a
de
los
rayos
socavación
Para su diseño ya existen varios softwares
comerciales, como el Softwings (Fig. 4),
basado en análisis al límite. Se puede usar
también el elemento finito para su diseño,
pudiendo usar para ellos Geoslope o el
Plaxis.
El geotubo se enrolla en forma de rollos,
alrededor de centros formados por
tubos de acero, para su manejo y
transportación. La única limitante en su
longitud es el peso que pueda ser
manejado con facilidad en el campo.
Los parámetros de diseño que debe ser
tomados en cuenta son:

Permeabilidad: del suelo y del
geotextil, para que permita de
manera adecuada aliviar las
presiones de poro al momento
de llenarse.

Abertura aparente del geotextil,
AOS, que vaya de acuerdo con
la granulometría del suelo por
dragar.

Resistencia de la costura
Fig. 4 Hoja de resultados del Softwings
Llenado
Para su llenado in situ es necesario
primeramente posicionarlos en el lugar
exacto. Esto se logra con ayuda del GPS y
luego la instalación se hace con auxilio de
postes o varillas fuertemente clavados para
evitar que sean desplazados por el oleaje.
Una vez posicionados los geotubos, se
procede al llenado del mismo a través de las
trompas (Fig. 5), especialmente diseñadas
para tal objeto.
Se procede al bombeo, teniendo cuidado
del “chicotazo” que da la manguera
procedente de la draga al comenzar a
bombear. Esto puede rasgar al geotubo.
Otra precaución a seguir es el no llenar
excesivamente el geotubo, pues se puede
reventar, aunque fue diseñado para soportar
alguna presión en exceso.
iniciarse la erosión o socavación por debajo
de él, acompaña al suelo y desciende con
él, empezando a crear, al caer, un dentellón,
(Fig. 1) que, en el peor de los casos, puede
ser hasta vertical, lo cual evita que llegue a
afectar al geotubo.
El tamaño del tapete dependerá de la
importancia de la socavación calculada.
Experiencia mexicana
En México se instalaron los primeros
geotubos con éxito en las playas de
Cancún, como rompeolas y para la
generación de playas; esto en varios hoteles
que perdieron playas luego del paso del
huracán Gilberto.
En Playa del Carmen y en Tulum se han
instalado también para formar zonas de
calma en donde puedan nadar los turistas.
Fig. 5. Vista del posicionado y llenado de un
geotubo.
Una vez llenado el geotubo se deberá dejar
desaguar y bajará aproximadamente del
20% al 30% de la altura, imputable al agua
en su interior. Luego de ello se volverá a
llenar por segunda vez y entonces sí se
llevará hasta su altura máxima, perdiendo
posteriormente otro 10% de su altura.
Tapete anti-socavante
Nunca deberá de perderse de vista que la
dirección y velocidad de las olas,
conjugadas con el tipo de suelo, puede
causar erosiones y, en un momento dado,
socavar por debajo del geotubo, por lo cual
es indispensable contar con esos datos así
como con el valor de la socavación: tanto
general como la local.
Para prevenir la erosión debajo del geotubo
se coloca un tapete anti – socavante, el
cual, como su nombre lo indica, es un
geotextil que se colocar antes del geotubo,
a manera de tapete y que tiene en uno o en
ambos extremos un tubo de un diámetro
mínimo, el cual trabaja como lastre y, al
Fig. 6. Par de rompe-olas instalados en
Bahía Príncipe, Tulum, Q.R.
En Sonora se instalaron para formar una
obra de toma para un granja camaronícola y
para formar los estanques sobre de terrenos
arenosos, auxiliados por una geomembrana
de pvc para conseguir su estanqueidad.
Igualmente,
se
instaló
de
manera
experimental en las playas de Sánchez
Magallanes, para tratar de detener la
erosión litoral que lo aflige.
ahorros y mitiga efectos nocivos al
medio ambiente.
Estos tres contenedores pueden
revegetarse con facilidad y forman
rápidamente colonias coralígenas y de
pólipos.
Fig. 7. Granja camaronícola formada con la
ayuda de los geotubos.
Conclusiones y
recomendaciones
Los geotubos hechos a base de
geotextiles tejidos de alta resistencia
son
estructuras
muy
versátiles,
económicas y fáciles de instalar en las
obras
hidráulicas:
marítimas
y
portuarias. Pueden llegar a formar
estructuras tan importantes como
diques,
escolleras,
rompe-olas,
espigones, islas artificiales y otras.
Pueden forrarse con una chapa de
enrocamiento o dejarse sin forro.
Pueden usarse como vialidades y
circular vehículos encima de ellos.
Deben diseñarse cuidadosamente y no
simplemente “recetarse”, pues pueden
desviar
de
manera
nociva
e
incontrolada las corrientes, pudiendo
llegar a causar daños en otros lados, al
momento de proteger el sitio buscado.
Pueden sustituir con éxito a la roca,
sobretodo en sitios en donde su acarreo
representa un costo importante o donde
no existe.
Las geo-bolsas son bolsas del tamaño y
peso de rocas que pueden sustituir a las
mismas, en su ausencia o donde los
acarreos sean importantes.
Los geocontenedores son geotubos que
se llenan dentro de una barcaza de
fondo abatible y se transportan hasta
aguas profundas y ahí se dejan caer.
Los tres contenedores de arena ya
mencionados se llenan con arena insitu, principalmente de material de
dragado, lo cual representa grandes
Ramón García S.
Director Comercial
www.geodekor.com
[email protected]
TEL / FAX: 01(55) 5335 0466
NEXTEL 36270042