DERECHOS RESERVADOS

República Bolivariana De Venezuela
Universidad Rafael Urdaneta
Facultad De Ingeniería
Escuela De Ingeniería Civil
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RESE
Aplicación de Mantos Geotextiles como Membranas que
Retardan la Propagación de Grietas en Pavimentos Asfálticos
y como Barrera de Separación de Materiales en los
Empotramientos de servicios.
TRABAJO ESPECIAL DE GRADO PARA OPTAR AL TITULO
DE INGENIERO CIVIL.
Br. Tiniacos Peña, Dubraska Vanessa.
Tutor:
Ing. Hebert Lynch
MARACAIBO, OCTUBRE 2003.
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Aplicación de Mantos Geotextiles como Membranas que
Retardan la Propagación de Grietas en Pavimentos Asfálticos
y como Barrera de Separación de Materiales en los
Empotramientos de servicios.
iii
DEDICATORIAS
A Dios, por ser mi compañero y guía durante toda mi vida, por
ayudarme, cuidarme y darme las fuerzas para seguir luchando por las cosas
que deseo.
A mis padres, Basilio Tiniacos y Zaida De Tiniacos, por su ayuda
para hacer realidad mi sueño.
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A mis Hermanos, Roque, Gipsy, Xariklia, Basilito y Zaxaro, por toda
su ayuda prestada.
iv
AGRADECIMIENTOS
A Dios Todo Poderoso, por que sin el nada hubiese sido posible,
porque el es mi sustento cada día, pues me ayuda a llevar mis cargas,
porque desde antes de nacer el me conoció y desde entonces ha morado en
mi; a ti SEÑOR te doy las gracias.
OS
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su colaboración y ayuda prestada
SE durante la elaboración
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DE
A la empresa Polyfelt Iberia, exclusivamente al Ing. Carlos Sánchez,
por toda
trabajo.
del
Al T.S.U. Fabio Togneri por su ayuda incondicional, por todos sus
aportes, y por servir de guía para el desarrollo de la tesis.
Al Ing. Herbert Lynch Blackman, por ser mi tutor y guía durante el
proceso de la tesis.
Al Ing. José Salazar, por ser un excelente profesor y amigo durante
toda mi carrera, así como también extiendo mi agradecimiento por toda la
ayuda prestada durante la elaboración de la tesis.
A la empresa COINSERCA, por prestar sus servicios para la
colocación del geotextil en repavimentación.
A la empresa CONSCARVI, por prestar sus servicios para la
colocación del geotextil en el empotramiento de servicio.
v
A los profesores
de la Universidad Rafael Urdaneta, entre los
cuales nunca olvidare: Ing. Jesús Urdaneta, Ing. Raiza Castellanos, Ing.
Sara Mavarez, Ing. Inés Ajjam, Ing. Ramón Cadenas, Ing. José Orbegoso,
Lic. Sara Maggiolo.
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RESE
vi
RESUMEN
TINIACOS
PEÑA,
Dubraska
Vanessa.
“Aplicación
de
mantos
Geotextiles como membranas que retardan la propagación de grietas
en pavimentos asfálticos y como barrera de separación de materiales
en los empotramientos de servicio” Trabajo especial de grado.
Universidad Rafael Urdaneta. Facultad de Ingeniería. Escuela de Ingeniería
Civil. Octubre 2003.
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RESE
El objetivo principal de este trabajo de investigación fue “Determinar si el
uso de los Geotextiles es una solución para retardar la propagación de
grietas en pavimentos asfálticos y servir como barrera de separación de
materiales en los empotramientos de servicio”, para ello se recopiló la
mayor información posible sobre estos, de manera que se pueda facilitar a
los estudiantes de ingeniería y profesionales, una solución rápida,
económica y de excelentes resultados.
Se realizó una revisión documental acerca de los geotextiles así como
también la aplicación del geotextil en la reflexión de grietas y en los
empotramientos de servicio; de lo cual se obtuvo, el procedimiento de
instalación de geotextiles para cada uno de los casos antes mencionados,
los puntos a ser revisados por la inspección, en este tipo de obras.
De esta investigación se puede decir, que el buen funcionamiento de los
geotextiles, depende del conocimiento y buen empleo que se tenga de los
mismos, así como también cumplir todas sus normas en su proceso de
colocación.
vii
INDICE GENERAL
Contenido
Dedicatorias.
IV
Agradecimientos.
V
Resumen.
VII
Índice General.
VIII
Introducción.
11
CAPITULO I: EL PROBLEMA.
CHOS
DERE
OS
D
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V
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RESE
12
1.1 Planteamiento del Problema.
13
1.2 Formulación del problema.
15
1.3 Justificación e importancia de la investigación.
15
1.4 Delimitación.
17
1.4.1 Delimitación espacial.
17
1.4.2 Delimitación temporal.
17
1.5 Objetivo de la investigación.
17
1.5.1 Objetivo general.
17
1.5.2 Objetivo especifico.
17
CAPITULO II: MARCO TEORICO.
19
2.1 Antecedentes de la Investigación.
20
2.2 Fundamentación teórica.
23
2.2.1 Composición de los geotextiles.
23
2.2.1.1 Clasificación de los geotextiles según su
composición.
2.2.2 Manufactura de los geotextiles.
24
25
viii
2.2.3 Clasificación de los geotextiles según su fabricación. 25
2.2.3.1 Geotextiles tejidos.
26
2.2.3.2 Geotextiles no tejidos.
26
2.2.3.3 Geotextiles Tricotados.
28
2.2.4 Funciones de los geotextiles.
28
2.2.5 Funciones de los geotextiles con uso de asfalto.
30
2.2.6 Propiedades de los geotextiles.
31
2.2.6.1 Propiedades primarias de los geotextiles.
OS
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2.2.7 Aplicaciones de los geotextiles.
SE
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S
Ogeotextiles.
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2.2.8
Usos
de
los
R
DE
2.2.6.2 Propiedades secundarias de los geotextiles.
31
32
33
34
2.2.8.1 Carreteras.
34
2.2.8.2 Refuerzo y contención suelos.
40
2.2.8.3 Control de Erosión.
43
2.2.8.4 Drenajes.
44
2.2.9 Geotextiles en pavimentos flexibles.
45
2.2.10 Tipos de fisuras, grietas y deformaciones que pueden
presentarse en pavimentos flexibles.
49
2.2.10.1 Fisuras y grietas.
49
2.2.10.2 Deformaciones superficiales.
55
2.2.10.3 Desintegraciones.
59
2.2.10.4 Otros deterioros.
61
2.2.11 Mantenimiento de vías.
61
2.2.11.1 Objetivos.
61
2.2.11.2 Estudios de mantenimientos en las vías.
62
2.2.11.3 Mantenimientos viales.
62
2.2.11.4 Tipos de mantenimientos.
63
2.2.12 Funciones del geotextil en repavimentación.
65
ix
2.2.13 Funciones del geotextil en los empotramientos de
servicio.
67
2.2.13 Sistema de variables.
67
2.2.14 Términos Básicos.
67
CAPITULO III: MARCO METODOLOGICO.
69
3.1 Tipo y diseño de investigación.
70
3.2 Procedimiento metodológico para el desarrollo de los
OS
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SE
E
R
S
O
objetivos.
3.3 Población.
RECH
D3.4EMuestra.
CAPITULO
IV:
ANÁLISIS
DE
LA
APLICACIÓN
GEOTEXTILES.
DE
71
74
75
LOS
76
4.1 Geotextil utilizado en Repavimentación.
4.1.1 Estudio de la condición de la vía.
77
77
4.1.2 Consideraciones técnica necesarias para la
instalación del geotextil en Repavimentación.
78
4.1.3 Consideraciones técnicas necesarias para la
instalación del geotextil en Drenajes.
84
Conclusiones.
87
Recomendaciones.
88
Bibliografía.
89
Anexos.
93
x
INTRODUCCION
El presente trabajo de investigación tiene como objetivo general:
“Determinar la factibilidad en el uso de los Geotextiles como una
solución para retardar la propagación de grietas en pavimentos
asfálticos y ser utilizados como barrera de separación de materiales en
los empotramientos de servicio”, esta investigación es descriptiva con un
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RESE
diseño no experimental, transeccional descriptivo, del tipo documental.
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DER
Esta investigación está estructurada en cuatro capítulos, que abarcan
los pasos a seguir para el óptimo desarrollo de esta investigación. El primer
capítulo de este trabajo de investigación comprende los siguientes aspectos:
Planteamiento del Problema, formulación del problema, justificación,
delimitación y objetivos de la investigación.
El segundo capítulo contempla la revisión documental, la cual abarca
varios campos de acción tales como: antecedentes de la investigación, las
bases teóricas, sistema de variables y términos básicos.
El tercer capítulo se refiere a la parte metodológica, el cual contiene
el tipo de investigación, la metodología aplicada, la población y la muestra.
Y por último en el cuarto capítulo se presentan el análisis e
interpretación de los resultados obtenidos, entre los cuales se tiene, el
procedimiento para la aplicación de cada uno de los geotextiles utilizados y
todas la normas y reglas que estos deben cumplir.
11
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RESE
Capitulo I
El Problema
12
Planteamiento del Problema.
Prolongar la vida útil de las carreteras y mantenerlas en buenas
condiciones por un buen tiempo, ha sido y es uno de los factores que
preocupa a los Ingenieros Civiles y a las entidades que se encargan de la
construcción y del mantenimiento vial en nuestro país y el resto del mundo.
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Sin embargo a menudo nos enfrentamos a diferentes factores que
pueden afectar las carreteras, entre ellos se tienen, los grandes esfuerzos a
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las que son sometidas, la presencia del agua el cual es su mayor enemigo,
la mala estabilización de las subbases, niveles freáticos altos, suelos muy
blandos, suelos que por sus características presentan potencialmente
peligros, etc.
Todos estos factores pueden traer como consecuencia la presencia de
grietas en el pavimento y su propagación, así como también un
asentamiento en el pavimento, y necesariamente debe recurrirse a algún
método para mejorarlos.
El empleo de Geotextiles, es decir, material textil polimérico
(sintético o natural), plano y permeable, puede ser: no tejido, tejido o
tricotado; en nuestro país, es prácticamente de uso esporádico, dado que
estos novedosos materiales, no se estudian aún en las universidades
venezolanas. Esto hace que se utilicen muy poco, y que exista en los
ingenieros viales un notable desconocimiento de esta técnica, a pesar de
que ofrecen gran ayuda a la ingeniería.
13
Uno de los campos de aplicación que ha tenido un mayor grado de
desarrollo en la ingeniería vial, es la utilización de los geotextiles en obras
tales como la rehabilitación de pavimentos, así como también su uso para
servir como separador de materiales en lugares donde sea necesario
hacerlo. Con base a ello es de gran importancia proporcionar una base de
información general sobre los Geotextiles y su empleo, con el fin de
expandir el conocimiento sobre los mismos en el país y lograr despertar un
OS
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RESE
mayor interés hacia el uso de los mismos en la construcción de obras
civiles de manera que su aplicación crezca cada día mas y se haga de
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manera cotidiana su uso.
14
Formulación del Problema
¿Seria el uso de los Geotextiles una solución para retardar la
propagación de grietas en pavimentos asfálticos y ser utilizados como
barrera de separación de materiales en los empotramientos de servicio?
Justificación e Importancia de la Investigación.
OS
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La presente investigación esta basada en la importancia que tienen
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DER ya que estos retardan la propagación de las fisuras
en la repavimentación,
hoy en día el uso de Geotextiles, tanto para prevenir la reflexión de grietas
que se reflejan desde las capas inferiores hacia la superficie de rodadura y
viceversa, incrementando la vida media del sistema. Así mismo pueden
también ser usados también para la reparación de empotramientos de
servicios en los cuales el Geotextil sirven como una barrera de separación
de materiales.
El periodo de vida de la carretera con geotextil es mucho mayor que
el de una que no lo tenga, evitando así el proceso de repavimentación
continuamente e influyendo notablemente en el costo de construcción de
obras de pavimentación y su mantenimiento.
Con la presencia de Geotextiles obtenemos una sobresaliente
resistencia frente a los ácidos, álcalis, sustancias orgánicas, rayos ultra
violeta; incrementan la capacidad de carga, acorta los periodos de
consolidación, reduce el aporte granular de relleno, prolonga la vida de la
estructura, etc.
15
Es importante señalar, que reacondicionar carreteras por métodos
tradicionales utilizados actualmente, resultaría altamente costoso, debido a
la cantidad de materiales, equipos y mano de obra utilizados para llevar a
cabo estos métodos.
Por ello en la búsqueda de reducir costos han surgido nuevos
estudios de métodos que permitan de alguna manera alargar la vida del
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pavimento, de aquí la aparición de los Geotextiles, con los cuales se ha
logrado un aporte significativo a la ingeniería, ayudando a prolongar la
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vida útil de los pavimentos de diferentes formas.
Actualmente los Geotextiles se presentan en la Ingeniería Civil dadas
sus propiedades físicas y composición única, como la técnica mas eficiente
y práctica para resolver problemas tales como: capa de separación para
estabilización
de
subbases
(obras
de
carreteras,
y
ferrocarriles,
cimentaciones, etc.), capa filtrante en obras hidráulicas y sistemas de
drenaje (zanjas drenantes, campos deportivos, etc.), rehabilitación de
pavimentos viejos y agrietados.
En otros países el uso de Geotextiles es una técnica ya aplicada con
gran éxito por varios años, recuperando vías que por otros métodos seria
casi imposible o muy costoso hacerlo.
De esta forma se puede decir que el uso de Geotextiles en el país
sería una herramienta significativa para el desarrollo de la ingeniería, ya
que con su utilización, se pueden solucionar infinidad de problemas y
disminuir costos.
16
Delimitación.
Delimitación Espacial.
Esta investigación se realizó en dos sectores ubicados en el
Municipio Baralt del Estado Zulia: uno en el sector Betania y otro en la
Avenida Independencia en Mene Grande.
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Delimitación Temporal.
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RESE
La presente investigación se realizara en el periodo comprendido
entre Abril - Septiembre - 2003.
Objetivo de la Investigación.
Objetivo general.
¾ Aplicar los mantos Geotextiles como membranas que retardan la
propagación de grietas en pavimentos asfálticos y como barrera de
separación de materiales en los empotramientos de servicios
Objetivos Específicos.
¾ Proporcionar información sobre Los Geotextiles, su aplicación,
características, propiedades, aplicaciones, usos, etc.
¾ Analizar los tipos de grietas que ocurren en los pavimentos.
17
¾ Revisar las formas de mantenimiento normal de una vía
(reparación).
¾ Aplicar manto geotextil no tejido como una membrana que retarda
la propagación de grietas en pavimentos asfálticos.
¾ Aplicar el manto geotextil no tejido para empotramientos de
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servicios en calzadas como una barrera de separación de materiales.
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18
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RESE
Capitulo II
Marco Teórico
19
2.1 Antecedentes
El propósito de este capítulo es proporcionar la información
suficiente para un conocimiento general sobre los Geotextiles, tal como:
historia, definición, composición, clasificación, funciones, usos y
aplicaciones.
Historia del Geotextil
OS
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R
Los geotextiles hechos de fibras artificiales
SE fueron desarrollados por
E
R
S
O Rotterdan en el libro Geotextiles and
H
C
E
primera vez en
Holanda.
Según
R
DE
Geomembranes in Civil Engineering, esto comenzó en 1953 casi
directamente después de la catastrófica inundación en Febrero de 1953, en
donde se inundaron 150.000 hectáreas de la parte al sudoeste de Holanda.
Esta catástrofe inició un plan que tenia como finalidad desarrollar diques
mas fuertes y una protección adecuada de los lechos contra la erosión y así
detener los brazos penetrantes del mar, situados entre el Scheldt Occidental
y el canal de Rotterdam.
Este programa ambicioso de ingeniería civil dió comienzo a la
introducción de nuevos materiales y de un sistema revolucionario
constructivo. Entre ellos textiles fibras artificiales.
Con la experiencia, fuerza-hombre, material y conocimientos
disponibles en ese entonces, se obtuvo como resultado unas láminas tejidas
a mano hechas de nylon estirado, en bandas de unos 100 mm de ancho con
20
un espesor de aproximadamente 1 mm, para ser utilizadas como protección
contra la erosión.
Con este nylon se realizaron pruebas, formando una especie de
alfombra sumergible, la cual poseía una superficie que no era
suficientemente áspera para evitar que la corriente se llevara el lastre.
Esto trajo como consecuencia la idea de conectar a las láminas, unas
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E las cuales fueron tendidas
grandes de igual material pero llenas de
arena,
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sobre el lecho E
arenoso
delH
mar.
R
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bolsas de nylon, llenas del material de lastre, y después de esto, unas bolsas
Para el relleno de estas bolsas de arena era necesario arena seca. El
método del relleno hidráulico con una mezcla de arena y agua resultó ser la
solución más económica.
Después de llenadas, el agua pasa por las bolsas a través del geotextil
el cual actúa como un filtro. A raíz de esto se desarrollaron los primeros
colchones de nylon.
Los Ingenieros Civiles holandeses se dieron cuenta de la posibilidad
de desarrollo que tenían los geotextiles tejidos, con una resistencia de
impacto enorme y gran flexibilidad.
El uso de las telas de fibra artificiales en el mundo de la ingeniería de
carreteras ha estimulado el uso de estas para otros propósitos del gremio
civil. La razón de esto está clara: los ingenieros hidráulicos piden
21
soluciones específicas, y los ingenieros de caminos hacen la producción en
masa posible.
Esto finalmente dió lugar a una aceptación en todo el mundo de los
productos artificiales de
construcción.
Especialmente
fibra como material confiable para la
en
las
áreas
donde
los
materiales
convencionales más sólidos, más inflexibles y pesados de la construcción
no pueden ser utilizados, y los productos artificiales de
ofrecer soluciones.
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fibra pueden
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RESE
Los Geotextiles han sido y son los primeros y más importantes
productos de la familia hoy conocida como geosintéticos. En un principio
los Geotextiles se emplearon principalmente para solucionar problemas de
colmatación de filtros granulares y para separar materiales seleccionados en
bases de terraplenes para carreteras.
Los óptimos resultados obtenidos propiciaron la extensión y
multiplicación de sus aplicaciones de forma muy rápida, siendo una de las
aplicaciones de mas actualidad entre ellas, el empleo de Geotextiles
saturados con asfalto para solucionar el problema de la propagación de las
fisuras desde las capas anteriores hacia la capa de rodadura y viceversa.
22
2.2 Fundamentación Teórica
Geotextiles
Los Geotextiles pertenecen a una gran familia denominada
geosintèticos, y se conocen como un material polimérico (sintético o
natural), plano y permeable, puede ser no tejido, tejido o tricotado, usado
en contacto con suelo y/u otros materiales en aplicaciones geotécnicas y de
OS
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RESE
ingeniería civil. ( Según el Comité Europeo de Normalización CEN TC
189).
S
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Según la A.S.T.M. son como un material textil hecho de fibras
sintéticas, permeable, usado como fundación, suelo, roca, tierra o cualquier
material referido a la ingeniería geotécnica.
2.2.1 Composición de los Geotextiles
Los Geotextiles son hechos de polímeros o fibras sintéticas derivadas
del petróleo, y los usados son polipropileno, poliéster, poliamida (Nylon) y
polietileno, estos polímeros son inertes a la degradación biológica y
química, son inatacables por los ácidos, resistentes a los hongos y al moho,
indigeribles e indigestibles; características que le confieren a los
Geotextiles una gran durabilidad.
23
2.2.1 Clasificación de los Geotextiles según su composición.
Pueden estar fabricados con fibras naturales, artificiales y sintéticas.
Para asegurar la durabilidad del Geotextil, que es la característica
principal que se le exige en la mayoría de aplicaciones, las fibras que más
se emplean son las sintéticas, siendo por ello que siempre tendemos a
asociar al Geotextil con fibras o filamentos sintéticos. Sin embargo al ser
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también se fabrican con fibras naturalesE
yS
artificiales.
R
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DE
muchas las necesidades a cubrir con gran diversidad de aplicaciones,
- Fibras naturales. Pueden ser de origen animal (lana, seda, pelos...)
vegetal (algodón, yute, esparto, coco, lino...) que se utilizan para la
fabricación de Geotextiles biodegradables utilizados en la reforestación de
taludes, en márgenes de ríos etc. y mineral (amianto, vidrio, metales...)
- Fibras artificiales. Son las derivadas de la celulosa. Son el rayón,
la viscosa y el acetato.
- Fibras sintéticas. Cuando al Geotextil se le exige durabilidad, se
fabrica con fibras o filamentos obtenidos de polímeros sintéticos. Los más
empleados son el poliéster, polipropileno, polietileno, pollamida y poli
acrílico
.
Los
Geotextiles
fabricados
con
estos
polímeros
son
imputrescibles, resistentes a los ataques de microorganismos y bacterias y
de gran durabilidad.
24
2.2.2 Manufactura de los Geotextiles
El rol de los manufactureros de textiles ha influido positivamente en
el desarrollo y crecimiento de los Geotextiles. Muchos tipos de fibras y
estilos de textiles han sido desarrollados para uso general y para
aplicaciones especificas.
Los polímeros usados en la manufactura de las fibras de geotextiles
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son hechos de los siguientes polímeros, listados en un orden decreciente en
cuanto a su uso:
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¾ Polipropileno (65%)
¾ Poliéster (32%)
¾ Poliamida (nylon) (2%)
¾ Polietileno (1 %)
2.2.3 Clasificación de los Geotextiles según su fabricación
Los geotextiles se clasifican generalmente según el proceso de fabricación,
en tres grupos:
¾ Geotextiles Tejidos
¾ Geotextiles No Tejidos
¾ Geotextiles Tricotados
25
2.2.3.1 Geotextiles Tejidos:
Se fabrican a partir de filamentos de poliéster o de polipropileno,
formados por hilos entrecruzados en una máquina de tejer tradicional por lo
que presentan una trama
de filamentos perpendiculares. Estas
características les confieren propiedades especificas tales como, gran
resistencia a la tensión, pero tiene pobre capacidad de filtración, ya que los
finos pasan junto con el líquido a través de las juntas de la trama. Son
OS
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utilizados para reforzar suelos y para fabricar bolsas y sacos de gran
capacidad de carga.
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2.2.3.2 Geotextil No Tejido
Se fabrican con filamentos de poliéster o de polipropileno, pero
cortados y lanzados a presión sobre bandas trasportadoras, siendo luego
aglomerados mediante procesos químicos ó térmicos y en algunos casos
perforados para aumentar su capacidad de filtración, ya que por su proceso
de fabricación el mismo no tiene una trama específica sino un proceso
totalmente aleatorio. Estos geotextiles son usados principalmente como
filtro en los drenes.
•
Los Geotextiles No Tejidos se clasifican a su vez en:
Geotextiles No Tejidos ligados mecánicamente o agujados: se
forman a partir de una superposición de fibras o filamentos ordenados
aleatoriamente (napa) que se consolida al pasar por un campo de agujas en
la máquina punzonadora.
26
Dichas agujas se mueven en un solo sentido alternativo, subiendo y
bajando muy rápidamente, penetrando en la napa y entrelazando las fibras,
esto se debe a que el perfil de las agujas no es regular, si no que están
provistas de unas espigas o salientes en dirección a su sentido de
penetración, lo cual hace penetrar a las fibras sin llevárselas en su
movimiento de retroceso. La frecuencia de golpes o penetraciones de las
agujas va consolidando el Geotextil no tejido.
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prestaciones mecánicas, manteniendo parte
del espesor de la napa la cual
SE
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S
O tridimensional, gran elongación (pueden
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les confiere mayor
estructura
R
DE
Los Geotextiles fabricados por este proceso tienen buenas
estirarse desde un 40% hasta un 120% o más antes de entrar en carga de
rotura) lo que les proporciona muy buena adaptabilidad a los terrenos, unas
excelentes propiedades para protección (suele denominarse efecto colchón)
y muy buenas funciones de filtración y separación.
Geotextiles No Tejidos ligados térmicamente o termo soldados:
se forman a partir de una napa en la que la unión de fibras y consolidación
del geotextil se logra por fusión de las fibras y soldadura en los puntos de
intersección mediante un calandrado a temperatura elevada. Su espesor y su
elongación son algo menores a la de los agujados, así como también su
transmisividad y permeabilidad, dada su rigidez tienen poca adaptabilidad.
Geotextiles No Tejidos ligados químicamente o resinados: Se
forman debido a la unión entre sus filamentos, esto se consigue
incorporando ligantes químicos o resinas. Este sistema no se utiliza para la
fabricación de geotextiles de protección y separación, puesto que en su
composición (de los de protección) deben de evitarse elementos químicos
27
distintos a los polímeros, que pudiesen alterar sus propiedades y provocar
incompatibilidades químicas con otros materiales con los que pudiese estar
en contacto.
Por último, dentro de esta clasificación de Geotextiles No Tejidos,
según su método de fabricación incorporaríamos aquellos que se pueden
fabricar con combinaciones de los sistemas de fabricación que hemos
descrito.
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2.2.3.3 Geotextiles Tricotados ESE
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Geotextil fabricado por el entrelazado de hilos, fibras, filamentos u
otros elementos, con hilo entrecruzado en máquinas de tejido de punto. Su
resistencia a la tracción puede ser multiaxial o biaxial según estén
fabricados en máquinas tricotosas y circulares o ketten y raschel. Su
estructura es tridimensional.
2.2.4 Funciones de los Geotextiles:
El Geotextil debe tener cuatro características principales: Buen
drenaje planar, buen filtrante, buen separador y ser muy resistente.
Debemos tener en cuenta que en la práctica, las cuatro características
principales de los geotextiles están interconectadas, prevaleciendo la
función hacia donde está orientada la aplicación del textil.
¾ Separación: Los Geotextiles actúan como separadores formando una
barrera fuerte y duradera entre el suelo y otros materiales evitando la
migración de finos y gruesos. Con la prevención del entre mezclado
28
de los materiales, manteniendo la homogeneidad de los elementos
constituyentes, y evitando la contaminación y disminución de la capa
de soporte.
¾ Refuerzo a la tensión: La función de los Geotextiles como refuerzo
a la tensión, consiste en la suplementación de la capacidad portante,
debido a un confinamiento del suelo, una absorción y mejor
distribución de las caras; esta características permite la estabilización
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de suelos débiles que deben soportar el peso del tráfico.
S
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DER
¾ Drenaje: Los Geotextiles poseen una alta permeabilidad y
excelentes propiedades de filtración, debido a sus características
especiales de fabricación que le confieren la propiedad de drenar el
agua por capilaridad o por percolación la cual es transportada
horizontalmente.
¾ Filtración: Los Geotextiles permiten el paso de los líquidos pero no
del material fino, teniendo la propiedad de que no se obstruyen o
ciegan por las partículas pequeñas, siendo de gran utilidad en los
sistemas de drenaje.
¾ Mantenimiento: La función de mantenimiento que desempeñan los
Geotextiles es de reforzar los pavimentos agrietados. Se basa en el
Principio de utilizar el pavimento deteriorado como base para la
colocación de una nueva carpeta asfáltica, evitando la reflexión de
grietas, reforzar los pavimentos y actuar como un geotérmico
controlando las temperaturas de los rayos solares.
29
¾ Control de Erosión: Los Geotextiles debido a las propiedades
filtrantes que le brinda su estructura, permiten que filtre el agua
fácilmente reteniendo las partículas del suelo. Esto es debido a sus
numerosos poros y por la construcción multidireccional de sus fibras.
¾ Amortiguación: El Geotextil es colocado en una masa sólida
sometida a choques y vibraciones externas; esta función es para
reducir la intensidad de los choque y vibraciones transmitidas a la
masa.
S
O
H
C
E
DER
OS
D
A
V
R
RESE
¾ Adherencia: El Geotextil es colocado entre dos materiales, los
cuales no deben tener ningún movimiento entre si, esta función es
para aumentar la adhesión y fricción entre los materiales.
¾ Tirante: El Geotextil es fijado entre dos suelos, masas de rocas o
concreto, los cuales tienden a moverse independientemente; esta
función es para mantenerlos unidos.
2.2.5 Funciones Principales de los Geotextiles con uso de Asfalto
¾ Impermeabilización: Al saturarse al 100 % (llenar todos sus vacíos
de ligante asfáltico) creará una membrana impermeable de un
espesor mayor de 1 mm, la que impedirá el paso de agua y oxigeno
entre las capas adyacentes.
¾ Alivio de las Tensiones Flexurales: Las fisuras al propagarse de una
base rígida a una mas flexible se topan con una membrana que tiene
capacidad de deformación en el plano horizontal de manera tal que
30
atenúa los movimientos horizontales de la capa de soporte inferior
debilitándolos de manera importante, produciendo una reducción
importante en la intensidad de los mismos. Una notable mejora de la
fatiga por tensión flexural es también el resultado de esta función. El
efecto final de esta función es el retardo en la propagación del
fisuramiento.
¾ Adhesión ó Monocapa: El geotextil debe estar adherido 100 % a las
OS
D
A
V
R
satura totalmente es contraproducente
porque separa las capas y crea
SE
E
R
S
O
H
C
E
exactamente
el
efecto
contrario al deseado. Al no haber adhesión ó
R
DE
capas adyacentes para que pueda funcionar. Un geotextil que no se
Monocapa en toda la superficie, no hay refuerzo.
El Geotextil deberá siempre desarrollar todas las funciones
paralelamente, cuando se requiera su uso con asfalto.
2.2.6 Propiedades de los Geotextiles
Las propiedades mas importantes de los geotextiles son dos:
Resistencia y Permeabilidad. En este mismo orden se pueden considerar
tres propiedades secundarias: Espesor, porosidad, y rugosidad.
2.2.6.1 Propiedades Primarias del geotextil
¾ Resistencia: La resistencia de un Geotextil es la capacidad de
absorber los esfuerzos producidos por las fuerzas producidas por
determinada aplicación. Desde el momento inicial de la aplicación
hasta el momento en que pasa a cumplir su función; el Geotextil es
sometido a diversas acciones que podría causar el daño del mismo.
31
Cualquiera que sea la situación es importante garantizar la resistencia
de los Geotextiles, esta se adquiere en el mismo proceso de
fabricación, variando de magnitud según el tipo de geotextil (tejido,
no tejido ò tricotado), y es una de las propiedades mas necesarias a
tomar en cuenta, al hacer la selección de un Geotextil para un
determinado uso.
¾ Permeabilidad: Algunos Geotextiles son capaces de conducir agua
OS
D
A
V
R
RESE
en su plano y exhibir la propiedad de transmisibilidad.
S
O
H
C
E
DER
Todos los Geotextiles (sino están laminados o impregnados)
permiten el flujo de agua a través de ellos.
2.2.6.2 Propiedades Secundarias del Geotextil
¾ Espesor: El espesor de un Geotextil tiene una influencia
determinante sobre la resistencia y la permeabilidad del mismo. El
espesor en los geotextiles depende de los elementos que los
compongan y del proceso de fabricación.
¾ Porosidad: Es el tamaño y distribución de los espacios entre los
filamentos que forman un geotextil. Un Geotextil tejido nunca es tan
simple por la forma irregular del tejido y porque el Geotextil al
deformase lo hace irregularmente. Así prácticamente las aberturas no
son perfectamente rectangulares y no tienen el mismo tamaño,
también la variación en el tamaño de las aberturas se debe a la forma
de fabricación. Todos los Geotextiles no tejidos tiene aberturas de
varias formas y tamaños.
32
¾ Rugosidad: Es la aspereza que presentan los Geotextiles en sus
superficies. Los Geotextiles tejidos y los no tejidos unidos mediante
perforación con agujas son generalmente los mas rugosos, por eso
son los mas convenientes a utilizar para cumplir funciones como:
adherencia, refuerzo y toda aplicación que requiera buena adhesión y
fricción entre el Geotextil y los materiales.
2.2.7 Aplicaciones de los Geotextiles:
OS
D
A
V
R
Los Geotextiles, son delgados, bidimensionales
y flexibles, en efecto
SE
E
R
S
HdeOconstrucción que tienen esas propiedades; es
C
E
son los únicosE
materiales
R
D
por ello que se explica su gran diversificación y utilidad para resolver casi
cualquier problema de ingeniería. Los beneficios o ventajas en el uso de los
Geotextiles se reflejan en una mejor ejecución de la estructuras,
mejoramiento de las condiciones de construcción y/o economía en los
materiales de construcción.
Este nuevo material en cada una de sus aplicaciones debe contar con
más de una de estas funciones: drenaje, separación (confinamiento),
refuerzo (distribución de la carga) y filtración.
A continuación se mencionan algunas aplicaciones más importantes
de los Geotextiles en la ingeniería Civil y proyectos de construcción:
¾ Carreteras.
¾ Estabilización de suelos.
¾ Drenaje.
¾ Rellenos.
33
¾ Terraplenes en suelos húmedos.
¾ Ferrocarriles.
¾ Protección de costas y ríos.
¾ Recuperación de terrenos.
¾ Refuerzo de terrenos y muros.
¾ Refuerzo de pavimentos.
¾ Represas, cimientos y declives.
2.2.8 Usos de los Geotextiles
S
O
H
C
E
DER
2.2.8.1 Carreteras:
OS
D
A
V
R
RESE
Los geotextiles en su función como separador, es importante como
elemento en construcciones civiles, debido a su estructura la cual es
totalmente diferente a los suelos naturales. Poseen uniformidad,
flexibilidad, alta resistencia a la tensión, propiedades que no poseen los
agregados.
El uso del geotextil en carreteras puede clasificarse en:
¾ Carreteras No Pavimentadas
¾ Carreteras Pavimentadas
¾ Reparación o Repavimentación de vías
Para evitar que de la sub-base migren partículas finas que
contaminen la base granular y originen su disgregación, se coloca el
geotextil entre ambas funcionando como separador.
Esto se puede observar en la figura Nº 1 y 2.
34
OS
D
A
V
R
RESE
S
O
H
C
E
Figura Nº1
DER
Figura Nº2
Fuente: Tesis, Usos de Geotextiles y Geomembranas en Obras Civiles, por
Bernavides, H. y Sánchez, B.
35
Ventajas:
a.
Reducción de la capa granular, implicando reducción de costos
y el tiempo de ejecución.
b.
Compactación uniforme.
c.
Garantiza la separación permanente y estable durante el
periodo de vida de la carretera.
d.
Permite una distribución uniforme de las cargas sobre el suelo.
OS
D
A
V
R
f.
Permite la utilización de material
SEde relleno de baja resistencia
E
R
S
O
H
C
E
de soporte.
R
DE
e.
Reduce la amplitud de los asentamientos.
g.
Reduce el mantenimiento de la vía.
h.
No se contamina el material de relleno.
i.
Se reduce la profundidad de rodada.
En la figura Nº 3 se puede observar un camino con y sin Geotextil.
Fuente: Tesis, Usos de Geotextiles y Geomembranas en Obras Civiles, por
Bernavides, H. y Sánchez, B.
36
Para el caso de carreteras temporales
que posteriormente serán
construidas y ampliadas, posee la ventaja de poder ser usado el material
que se remueva, ya que se mantendrá sin contaminarse.
Al construir vías en suelos de baja capacidad soporte, se obtiene
como resultado surcos provocados por el tránsito de vehículos, si se coloca
el geotextil se restringen las deformaciones, debido a la disipación de
esfuerzos en forma uniforme. (Ver figura Nº 4)
S
O
H
C
E
DER
OS
D
A
V
R
RESE
Fuente: Tesis, Usos de Geotextiles y Geomembranas en Obras Civiles, por
Bernavides, H. y Sánchez, B.
¾ Carreteras Pavimentadas
El Geotextil, cumple la función de refuerzo, separación y filtración.
El asfalto falla cuando se producen grietas en la sub-base las cuales
se transmiten en sentido ascendente debido a la tensión creada por el tráfico
37
de vehículos, al aflorar la grieta en la capa asfáltica permite el paso del
agua que disgregará todas las partículas.
Las soluciones a este problema pueden ser dos:
a.
Colocar el Geotextil entre la base y la capa asfáltica, funcionando
como separador y refuerzo para evitar así la transferencia de grietas al
exterior.
OS
D
A
V
R
E
cortar el ascenso de la grieta y no afecteE
alS
pavimento.
R
S
O
H
C
E
R
DE
b.
Colocar el Geotextil entre la sub-base y la base, de tal manera de
Su ubicación le permite funcionar como filtro (Ver figura Nº 5).
Fuente: Tesis, Usos de Geotextiles y Geomembranas en Obras Civiles, por
Bernavides, H. y Sánchez, B.
38
¾ Repavimentación de Vías
Los hoyos existentes a lo largo de una vía originan interrupciones
locales en el pavimento y su reparación conlleva mantenimientos continuos
de la misma. El uso de Geotextil ayuda a una buena reparación y
contribuye a crear una separación entre el material de relleno y la subrasante, reforzando la estructura.
Ventajas:
a.
S
O
H
C
E
DER
OS
D
A
V
R
RESE
Protege el nuevo pavimento de la acción del agua contenida en
las capas interiores.
b.
Reduce la reflexión de grietas.
c.
Prolonga la vida del pavimento.
d.
Se incrementa la capacidad estructural de la vía.
(Ver figura Nº 6)
Fuente: Tesis, Usos de Geotextiles y Geomembranas en Obras Civiles, por
Bernavides, H. y Sánchez, B.
39
2.2.8.2
Refuerzo y Contención de suelos:
El geotextil en su función de refuerzo, tiene la característica de
amarrar las partículas del suelo, creando una colisión entre ellas y
consecutivamente reforzando la masa de suelo mediante una alta resistencia
a la fuerza de tensión que puede actuar sobre los suelos, también distribuye
presiones localizadas, prolongándolas y creando así el equilibrio deseado.
OS
D
A
V
R
traccionantes, es de alta elasticidad, tiene
SlaEpropiedad de mantener una
E
R
S
O y el agregado, permitiendo así mantener a
H
C
E
fricción alta entre
la
sub-rasante
R
DE
El Geotextil posee una alta resistencia ante los esfuerzos
los materiales en su sitio.
¾ Muros de Suelo Reforzado con Geotextil:
Los muros de contención reforzados con geotextil son similares en
forma general a la clásica tierra armada, la cual fue desarrollada en 1966
por el Ingeniero Henri Vidal, excepto que en lugar de las bandas metálicas,
se colocan capas de geotextiles detrás de los elementos rígidos.
El tipo más común de muros reforzados con Geotextil es aquel en
que el mismo Geotextil forma la cara del muro y las capas son dobladas y
empotradas dentro del relleno, haciendo una especie de efecto de sacos de
arena.
40
El confinar el material le permite mantener por largo tiempo la capacidad
de carga y a su vez se pueden usar materiales de alto de ángulo de reposo
como la arena y el barro.
Ventajas:
a.
El factor de seguridad del deslizamiento se incrementa.
b.
Poseen ventaja de no necesitar colocar drenaje.
c.
Se puede utilizar, el material de la zona, a pesar de que posea
baja calidad de carga.
S
O
H
C
E
DER
OS
D
A
V
R
RESE
(Ver figura Nº 7)
Fuente: www.polyfelt.com/english/13applications
¾ Múltiples Refuerzos:
Casos donde la zona necesita la realización de un terraplén para la
construcción de una carretera, y el material de la zona sea malo de calidad
lo que impide que pueda ser utilizado como relleno, originando la
necesidad de traer material de buena calidad a otros lugares, lo que produce
elevados costos de construcción.
41
Contando con la ayuda del Geotextil se puede eliminar el problema,
ya que, se podrá utilizar el material de baja calidad en capas se paradas y
reforzadas por el geotextil, el cual suministrará un alto grado de
compactación al terreno.
¾ Estabilización de Suelos:
Para la estabilización de suelos pantanosos su utiliza material
OS
D
A
V
R
RESE
granular, pero con el tiempo se convierte en un sistema muy costoso.
S
O
H
C
E
DER
Al utilizar el Geotextil se logra incorporar un elemento más eficiente
que requiere una separación mínima de la zona y el material de relleno se
reduce, a la vez se elimina el flujo de finos y solo el agua puede pasar a
través del Geotextil, permaneciendo el suelo intacto.
(Ver figura Nº 8)
Fuente: Tesis, Usos de Geotextiles y Geomembranas en Obras Civiles, por
Bernavides, H. y Sánchez, B.
42
2.2.8.3
Control de Erosión
La función primordial del control de erosión es la de prevenir la
erosión del suelo en ríos, taludes, costas, etc.
El Geotextil cumple la función de filtro para evitar la acción
destructiva del agua. Evita que los agregados finos migren por la acción
erosiva y se produzca la socavación.
OS
D
A
V
R
E
Impide que e desestabilicen las
naturales de ríos,
Sprotecciones
E
R
S
O represas, etc. Funciona como
H
C
E
canales artificiales,
embalses,
R
DE
anticontaminante, ya que evita la mezcla del terreno natural, con las capas
granulares protectoras, permitiendo la circulación del agua.
(Ver figura Nº 9)
Fuente: Tesis, Usos de Geotextiles y Geomembranas en Obras Civiles, por
Bernavides, H. y Sánchez, B.
43
Como recurso renovador para la protección contra la acción directa
del agua puede ser utilizado el Geotextil de manufacturación especial como
son los sacos de arena y los sacos de concreto, estos recursos forman
estructuras muy eficientes para el control de la erosión localizada.
2.2.8.4
Drenajes:
La porosidad del suelo permite una elevada permeabilidad horizontal
OS
D
A
V
R
RESE
ayudando con esto a la circulación de las aguas en su plano y disipando las
presiones intersticiales.
S
O
H
C
E
DER
El Geotextil funciona como filtro entre el medio conductor y el
terreno natural. Tiene una serie de aberturas por las cuales circula el agua.
El tamaño y el espaciamiento de esas aberturas son regulares, las cuales
pueden relacionarse fácilmente con el gradiente del suelo cargado de agua
para prevenir la sostenida migración de finos.Las partículas gruesas en
contacto con lo poros dejan pasar partículas más finas, las cuales son
lavadas por el agua, creando con el tiempo un sistema estable por donde
sólo circulará el agua y se mantendrá así un flujo libre.
(Ver figura Nº 10).
Fuente: Tesis, Usos de Geotextiles y Geomembranas en Obras Civiles,
por Bernavides, H. y Sánchez, B.
44
2.2.9 Geotextiles en Pavimentos Flexibles.
Una estructura de pavimento puede estar conformada por: una sola
capa de asfalto sobre el terreno de fundación, asfalto mas base y sub-base,
y repavimentación sobre la capa de asfalto existente y deteriorada.
Para tratar de lograr una mayor durabilidad de los pavimentos se han
utilizado diferentes métodos, con ninguno se ha logrado un resultado
OS
D
A
V
R
resultado un éxito como elemento reforzador
SEen pavimentos de asfalto.
E
R
S
O
H
C
E
R
DE
totalmente satisfactorio, mientras que en la actualidad los Geotextiles han
¾ Mejoramiento de la Resistencia a la Fatiga:
Pruebas de laboratorio del Dr. Kamram Majidzadeh en la
Universidad del Estado de Ohio, han demostrado que bajo condiciones de
presión las cuales simulan niveles de cargas permisibles los pavimentos
reforzados con Geotextil muestran una mejora diez veces mayor a la de
pavimentos no reforzados.
Como demostración típica de la resistencia a las rajaduras de
pavimentos de asfalto con Geotextil se puede observar que el proceso de
agrietamiento de un pavimento con Geotextil es más retardado que en un
pavimento sin Geotextil, y en el mismo caso el incremento del tamaño de
las rajaduras requiere un mayor número de ciclos de aplicación de cargas.
En cuanto a la colocación del Geotextil en el pavimento, Majidzadeh
en 1976 basado en sus ensayos llegó a concluir lo siguiente:
45
¾ Si el Geotextil es colocado a 1/3 superior del espesor de
pavimento la vida útil es 4 veces mayor.
¾ Si el Geotextil es colocado a ½ del espesor de pavimentos la vida
útil es 8 veces mayor.
¾ Si el Geotextil es colocado a 1/3 inferior del espesor de
pavimento la vida útil es de 11 a 13 veces mayor.
¾ Efectos de Agrietamiento:
OS
D
A
V
R
de está podrá sufrir defectos por las siguientes
SEcausas:
E
R
S
O
H
C
E
R
DE
Durante la vida de servicio de una estructura de pavimentos, la superficie
¾ Agrietamientos debido al envejecimiento de la capa de rodadura,
movimientos por gradientes térmicos, movimientos relativos entre
placas y por contracción. Inicialmente con la variación de
temperaturas se presenta la propagación de las grietas y
posteriormente este efecto se aumenta debido a la acción de las
cargas generadas por el tráfico.
¾ Ahuellamiento debido a una falla de capacidad para resistir
deformaciones.
¾ Agrietamiento por fatiga debido a efectos ambientales o una falta de
capacidad portante de la estructura.
El agrietamiento reduce la resistencia estructural del pavimento y
lleva a un rápido deterioro de la construcción. Para que esto ocurra,
primero debe haber sufrido un proceso de iniciación. Las grietas crecerán
como resultado de las cargas del tráfico, temperatura, deformaciones y
calcado de grietas.
46
A través de las grietas el agua penetrará a las capas granulares y a la
sub-rasante, reduciendo su capacidad portante, por esto debe prevenirse la
infiltración, dando como posibles soluciones el sellamiento de las grietas o
en casos más externos la repavimentación. Para el último caso se utilizan
geotextiles no tejidos impregnados con asfalto.
¾ Agrietamiento por Fatiga:
OS
D
A
V
R
cargas de tráfico. Cuando una rueda
pasa, la abertura se flexa,
SE
E
R
S
O en los extremos de la grieta haciéndola
Htensión
C
E
suministrandoE
esfuerzos
de
R
D
Una grieta o fisura puede iniciarse como resultado de la repetición de
crecer.
¾ Agrietamiento por Reflexión:
Si la capa de repavimentación se aplica sobre grietas, los
movimientos horizontales en la grieta existente también causarán
deformaciones
horizontales
en
la
capa
de
repavimentación,
consecutivamente a la continuación del crecimiento de la grieta existente
en la capa de repavimentación, que se conoce como flexión o calcado de
grietas.
Este agrietamiento ocurre debido a la diferencia de esfuerzos
cortantes en ambos costados de la grieta. Ello ocurre cuando una rueda pasa
la grieta, cargando primero un borde de la grieta y posteriormente el otro.
47
Para evitar o retardar el agrietamiento por reflexión y el control de
infiltración a través del pavimento, existen los siguientes sistemas que
pueden ser utilizados de manera individual o conjunta.
¾ Geotextiles para repavimentación: Combinación de Geotextil y
asfalto, en casos donde las grietas no sean por fallas estructurales.
¾ Membranas de intercapas absorbedoras de esfuerzos: Capas de
OS
D
A
V
R
RESE
cierto espesor con asfalto modificado.
S
O
H
C
E
DER
¾ Sellos de arena – asfalto y sellos de asfalto modificados: En
procesos de agrietamientos incipiente.
Para escoger entre las opciones mencionadas anteriormente, es necesario
llegar a una aproximación de ingeniería para cada problema especifico, la
cual debe incluir los siguientes items.
¾ Identificación del problema.
¾ Evaluación de los factores y mecanismos involucrados.
¾ Análisis de las posibles soluciones y sus respectivas limitantes.
¾ Posibilidades en términos de la efectividad de cada solución versus
los costos que acarrea.
¾ Análisis del proyecto y las consideraciones constructivas.
48
Pero aparte de esto, se debe mantener en la mente que el momento
propio para comenzar con la construcción de un sistema que retarde la
aparición de grietas, es indudablemente durante las primeras etapas de
aparición de estas, cuando apenas se vislumbran grietas de líneas delgadas
en el pavimento. En este punto, apenas pocas aguas se han infiltrado a
través de la estructura como para ablandar y debilitar el suelo de la subrasante.
OS
D
A
V
R
RESE
2.2.10 Determinación del Tipo, Cantidad y Nivel de Severidad en
S
O
H
C
E
DER
las Fallas del Pavimento.
Las fallas en los pavimentos contemplan los tipos que se describen a
continuación:
2.2.10.1 Fisuras y Grietas
¾ Fisura Piel de Cocodrilo
Serie de fisuras interconectadas formando pequeños polígonos irregulares
de ángulos agudos, generalmente con un diámetro promedio menor a 30
cm. El fisuramiento empieza en la parte inferior de las capas asfálticas,
donde las tensiones y deformaciones por tracción alcanza su
valor máximo, cuando el pavimento es solicitado por una carga. Las fisuras
se propagan a la superficie, inicialmente, como una serie de fisuras
longitudinales paralelas; luego por efecto de la repetición de cargas,
evolucionan interconectándose y formando una malla cerrada, que asemeja
el cuero de un cocodrilo.
49
Ocurren necesariamente en áreas sometidas al tránsito, como las
huellas de canalización del tránsito. Si la base y la sub-base son débiles, el
fisuramiento será acompañado por ahuellamientos. Cuando el drenaje es
inadecuado, el fisuramiento se presentará en primera estancia, en las
huellas de canalización exteriores. En su etapa final, el agrietamiento se
transforma en bache. La misma sección del pavimento presentara fisuras y
grietas de cocodrilo, ahuellamiento y baches.
Posibles Causas:
S
O
H
C
E
DER
OS
D
A
V
R
RESE
Son causadas por la fatiga que sufren las capas asfálticas al ser sometidas a
las cargas repetidas del tránsito. Por lo general, el fisuramiento indica que
el pavimento ya no tiene capacidad estructural de sostener las cargas de
tránsito y ha llegado al fin de su vida útil. El ligante por lo general ha
envejecido y por ende ha perdido la flexibilidad de sostener cargas
repetidas al tránsito sin agrietarse.
¾ Fisuras en Bloque.
Serie de fisuras interconectadas formando piezas aproximadamente
rectangulares, de diámetro promedio mayor de 30 cm, con un área variable
de 0.10 a 9.0 m². La fisura en bloque se presenta normalmente en un gran
área del pavimento y algunas veces ocurren solamente en las áreas no
afectadas por el tráfico.
Posibles Causas.
Son causadas principalmente por la contracción de las mezclas
asfálticas debido a las variaciones diarias de temperatura. También suelen
50
ocurrir en pavimentos bituminosos colocados sobre bases granulares
estabilizadas o mejoradas con cemento portland, que se producen a raíz de
la contracción eventual de la capa estabilizada, que se reflejan en la
superficie del pavimento. A menudo es difícil constatar si las fisuras y
grietas son debido a contracciones producidas en la capa de rodadura o en
la base y sub-base. La ausencia de tráfico tiende a acelerar la formación de
estas grietas de contracción. También se debe a cambios de volumen del
agregado fino de las mezclas asfálticas con un ligante de penetración baja.
OS
D
A
V
R
Por lo general, el origen de estasE
fisuras
SEno está asociado a las cargas
R
S
O cargas incrementan la severidad de las
Hdichas
C
E
de tráfico; sinEembargo,
R
D
fisuras. La presencia de fisuras en bloques generalmente es indicativa de
que el asfalto se ha endurecido significativamente.
¾ Fisuras en Arco.
Son fisuras en forma de media luna (o más precisamente de cuarto
creciente) que apuntan en la dirección de las fuerzas de tracción de las
ruedas sobre el pavimento. Las fisuras en arco no necesariamente apuntan
en el sentido del tránsito. Por ejemplo, si se frena el vehículo cuesta abajo,
la dirección de la fisuras está cuesta arriba.
Posibles Causas:
Se producen cuando los efectos de frenado o giro de las ruedas de los
vehículos provocan un resbalamiento y deformación de la superficie de
pavimento. Esto ocurre generalmente cuando se combinan una mezcla
51
asfáltica de baja estabilidad y una deficiente adherencia entre la superficie
y la siguiente capa de la estructura del pavimento. La falta de riego de liga,
un exceso de ligante o la presencia de polvo durante la ejecución de los
riegos, son factores que con frecuencia conducen a tales fallas.
Asimismo, espesores de carpeta muy reducidos sobre superficies
pulidas, especialmente sobre pavimentos de concreto, suelen ser causas
primarias en muchos casos. La causa también puede ser un contenido alto
OS
D
A
V
R
RESE
de arena en la mezcla, sea arena de río o finos triturados.
S
O
H
C
E
DER
¾ Fisura longitudinal.
Fracturación que se extiende a través de la superficie del pavimento,
paralelamente al eje de la carretera, pudiendo localizarse en las huellas de
canalización de tránsito, en el eje o en los bordes del pavimento. La
ubicación de la fisura es indicativa de la causa más probable.
Posibles Causas:
Las posibles causas incluyen
Instancias iniciales del fenómeno de fatiga por debilidad estructural,
ocurren en las huellas de canalización de tránsito.
Defectuosa ejecución de las juntas longitudinales de construcción, al
distribuir las mezclas asfálticas durante la construcción; ocurren en el eje y
coincidencia con los carriles de distribución y ensanche.
52
¾ Reflexión de fisuras causas por grietas existentes por debajo de la
superficie de rodamiento; incluyendo fisuras en el pavimento
conformadas por capas estabilizadas químicamente o de concreto,
usualmente se presentan combinadas con fisuras transversales.
¾ Deficiente confinamiento lateral, por falta de hombros o cordones y
bordillos, que provocan un debilitamiento del pavimento en
correspondencia con el borde. Estas, asociadas a las cargas de tránsito,
OS
D
A
V
R
RESE
ocurren a una distancia de 0.30 a 060 m del borde.
S
O
H
C
E
DER
¾ Fisura Transversal.
Fracturación de longitud variable que se extiende a través de la
superficie del pavimento, formando un ángulo aproximadamente recto con
el eje de la carretera. Puede afectar todo el ancho del carril como limitarse a
los 060 m próximos al borde del pavimento.
Posibles Causas:
Las posibles causas incluyen
¾ Contracción de la mezcla asfáltica por perdida de flexibilidad,
debido a un exceso de filler, envejecimiento asfáltico, etc.
Particularmente ante la baja temperatura y gradientes térmicos
importantes.
¾ Reflexión de grietas en la capa subyacente, incluyendo pavimentos
de concreto, con excepción de la reflexión de sus juntas.
53
¾ Defectuosa ejecución de las juntas transversales de construcción de
las capas asfálticas de superficie.
¾ Fisura por Reflexión de Juntas
Se presentan sólo en pavimentos mixtos constituidos por una
superficie asfáltica sobre un pavimento de concreto con juntas. Consiste en
la propagación ascendente hacia la superficie asfáltica, de las juntas del
OS
D
A
V
R
observan en la superficie fisuras longitudinales
SE y/o transversales que
E
R
S
O longitudinales y transversales de las losas
H
C
E
tienden a reproducir
las
juntas
R
DE
pavimento de concreto. Como consecuencia, por efecto de la reflexión, se
inferiores.
Posibles Causas:
Son causadas principalmente por el movimiento de las losas de
concreto, como resultado de cambios de temperaturas o cambios en los
contenidos de humedad. Las grietas por reflexión se propagan dentro de la
capa asfáltica, como consecuencia directa de una concentración de
tensiones; así mismo, si por la aplicación de las cargas de tránsito las losas
experimentan deflexiones verticales importantes en las juntas, la reflexión
se produce con mayor rapidez. El tránsito puede producir la rotura de la
capa asfáltica en la proximidad de las fisuras reflejadas, resultando en
peladuras y eventualmente baches.
54
2.2.10.2 Deformaciones Superficiales
¾ Ahuellamiento.
Depresión longitudinal contínua a lo largo del rodamiento del
tránsito, de longitud mínima de 6 m.
Posibles Causas:
OS
D
A
V
R
Las repeticiones de las cargas deE
tránsito
SE conducen a deformaciones
R
S
Olas capas del pavimento o en la sub-rasante.
H
C
E
permanentes en
cualquiera
de
R
DE
Cuando el radio de influencia de la zona ahuellada es pequeño, las
deformaciones ocurren en las capas superiores del pavimento; cuando el
radio de influencia es amplio, las deformaciones ocurren en la sub rasante.
Las deformaciones resultan de una compactación o movimiento lateral de
los materiales (fluencia plástica o punzonamiento por corte), ambos por
efecto de tránsito.
El ahuellamiento indica una insuficiencia estructural del pavimento o
una deficiente estabilidad del sistema sub-rasante-pavimento. En algunos
casos se hace más evidente cuando la mezcla asfáltica se desplaza
formando un cordón a cada lado del área deprimida. Las causas posibles
incluyen:
¾ Las capas estructurales pobremente compactadas.
¾ Inestabilidad en bases y sub-bases granulares, creada por la
presión del agua o saturación de la misma.
55
¾ Mezcla asfáltica inestable.
¾ Falta de apoyo lateral por erosión del hombro.
¾ Capacidad estructural del pavimento con espesores deficientes de
las capas que lo integran.
¾ Técnica de construcción pobre y un bajo control de calidad.
OS
D
A
V
R
¾ Utilización de materiales no apropiados
SE o de mala calidad.
E
R
S
O
H
C
E
R
DE
¾ La acción del tránsito (sobrecargas y altos volúmenes de tránsito
no previstos en el diseño original).
¾ El acompañamiento por levantamiento adyacentes a los
ahuellamientos, que indica que hay fallas en las capas superiores
del pavimento.
¾ Estacionamiento prolongado de vehículos pesados.
¾ Exceso de ligantes de riegos.
¾ Corrimiento
Distorsiones de la superficie del pavimento por desplazamiento de la
mezcla asfáltica, a veces acompañados por levantamientos de material
formando "cordones", principalmente laterales, o bien por desplazamiento
de la capa asfáltica sobre la superficie subyacente, generalmente
56
acompañada de un levantamiento hacia el eje de la carretera. Típicamente
puede identificarse a través de la señalización horizontal del pavimento,
observando demarcación de los carriles, por efecto de corrimiento.
Posibles Causas:
Los desplazamientos son ocasionados por las cargas del tránsito,
actuando sobre mezclas asfálticas poco estables, ya sea por exceso de
OS
D
A
V
R
inadecuada ejecución del riego de liga
So Eimprimación no permite una
E
R
S
Ocapa asfáltica de rodadura y la subyacente,
H
C
E
adecuada adherencia
entre
la
R
DE
asfalto, falta de vacíos, o bien, por falta de confinamiento lateral. La
originando mayor posibilidad de corrimiento.
¾ Corrugación.
Serie
de
ondulaciones,
constituidas
por
crestas
y
depresiones,
perpendiculares a la dirección del tránsito, las cuales se suceden muy
próximas unas de otras, a intervalos aproximadamente regulares, en general
menor de 1 m entre ellas, a lo largo del pavimento.
Posibles Causas:
Este tipo de falla es ocasionado por la acción del tránsito sobre las capas
superficiales (carpeta o base del pavimento).
57
¾ Hinchamiento
Abultamiento o levantamiento localizado en la superficie del
pavimento, generalmente en la forma de una onda que distorsiona el perfil
de la carretera.
Posibles Causas
OS
D
A
V
R
E casos pueden
sub-rasante del tipo expansivo. En
Smuchos
E
R
S
HO de la superficie.
C
acompañadas E
porR
elE
fisuramiento
D
Son causadas fundamentalmente por la expansión de los suelos de
¾
estar
Hundimiento
Depresión o descenso de la superficie del pavimento en un área
localizada del mismo.
Posibles Causas
Los hundimientos son causados por asentamientos de la fundación,
deficiencias durante la construcción o falta de un continuo mantenimiento a
los drenes. La heterogeneidad constructiva puede provocar, desde simples
descensos de nivel, hasta insuficiencia de espesor o estabilidad de los
materiales.
58
2.2.10.3 Desintegraciones
¾ Bache
Desintegración total de la superficie de rodadura que puede extenderse a
otras capas del pavimento, formando una cavidad de bordes y
profundidades irregulares.
Posibles Causas
S
O
H
C
E
DER
OS
D
A
V
R
RESE
Los baches se producen por conjunción de varias causas:
fundaciones y capas inferiores inestables; espesores insuficientes; defectos
constructivos; retención de agua en zonas hundidas y/o fisuradas. La acción
abrasiva del tránsito sobre sectores localizados de mayor debilidad del
pavimento y/o fundación, o sobre áreas en las que se han desarrollado
fisuras tipo piel de cocodrilo, que han alcanzado un alto nivel de severidad,
provoca la desintegración y posterior remoción de parte de la superficie del
pavimento, originando un bache.
¾ Peladura
Desintegración superficial de la carpeta asfáltica como consecuencia
de la pérdida de ligante bituminoso y del desprendimiento del agregado
pétreo, aumentando la textura del pavimento y exponiendo cada vez más
los agregados a la acción del tránsito y clima.
59
Posibles Causas
Esta anomalía es indicativa que el ligante se ha endurecido
apreciablemente, perdiendo sus propiedades ligantes, o bien que la mezcla
asfáltica existente es de deficiente calidad, ya sea por un contenido de
ligante insuficiente, empleo de agregados sucios o muy absorbentes, como
también por deficiencias durante la construcción, especialmente en
tratamientos superficiales bituminosos; frecuentemente se presenta como
OS
D
A
V
R
paralelas a la dirección del riego. El desprendimiento
puede ser originado
SE
E
R
S
O
C
E
también en unE
proceso
deH
descubrimiento por pérdida de adherencia entre
R
D
un desprendimiento de agregados en forma de estrías longitudinales,
el agregado y el asfalto, cuando actúan agentes agresivos tales como
solventes y otros derivados del petróleo, e inclusive, la acción del agua
(pluvial).
¾ Desintegración de bordes
Consiste en la progresiva destrucción de los bordes del pavimento
por la acción del tránsito. Se hace particularmente manifiesto en pistas con
hombrillos no pavimentados, en las que existe una significativa porción de
vehículos que acceden del mismo al pavimento o en el sentido contrario.
Posibles Causas
La causa primaria es la acción localizada del tránsito, tanto por su
efecto abrasivo como por el poder destructivo de las cargas, sobre el
extremo del pavimento donde la debilidad de la estructura es mayor debido
al menor confinamiento lateral, deficiente compactación del borde, etc.
60
2.2.10.4 Otros Deterioros
¾ Exudación de asfalto
Consiste en el afloramiento de un material bituminoso de la mezcla
asfáltica a la superficie del pavimento, formando una película contínua de
ligante, creando una superficie brillante, reflectante, resbaladiza y pegajosa
durante el tiempo cálido.
S
O
H
C
E
DER
Posibles Causas
OS
D
A
V
R
RESE
La exudación es causada por un excesivo contenido de asfalto en las
mezclas asfálticas y/o sellos bituminosos. Ocurre en mezclas con un
porcentaje de vacíos deficientes, durante épocas calurosas. El ligante dilata,
llena los vacíos y aflora a la superficie, dejando una película de bitumen en
la superficie. Dado que el proceso de exudación no es reversible durante el
tiempo frío, el asfalto se acumula en la superficie.
2.2.11 Mantenimiento Vial
2.2.11.1 Objetivos:
Con el mantenimiento vial se busca reparar un pavimento,
proveyendo, a la vez un nivel de servicio al público que garantice un
tránsito seguro y conveniente, permitiendo que los ahorros así obtenidos,
cubran una mayor parte de la red hasta tenerla en un cien por cien
aceptable.
61
2.2.11.2 Estudios de Mantenimiento en la Vías:
Los estudios para definir las características de mantenimiento a
aplicar en las vialidades, se resumen de acuerdo a los valores de Condición
del Pavimento (PCI):
¾ Si el valor PCI es > 70, el pavimento se encuentra en
condición “Buena”, requiere un Mantenimiento Menor
OS
D
A
V
R
¾ Si el valor PCI se encuentra
SEentre 40-70, el pavimento se
E
R
S
O condición “Regular”, requiriendo una
H
C
E
encuentra
en
R
DE
Rutinario.
Rehabilitación.
¾ Si el valor PCI es < 40, el pavimento se encuentra en
condición “Mala”, y es necesario aplicar un Mantenimiento
Mayor.
2.2.11.3 Mantenimientos Viales:
La estructura de un pavimento, con el tiempo, sufrirá daño y
deterioro, aún cuando se haya construido adecuadamente, cumpliendo con
todas las especificaciones y normas de calidad, es por ello, la importancia
de ejecutar acciones de Mantenimientos, tan pronto como aparezcan fallas
menores en el pavimento y comiencen a desaparecer la apariencia,
estabilidad y seguridad de la vía.
62
2.2.11.4 Tipos de Mantenimientos:
¾ Mantenimiento Menor
Este término agrupa las actividades normalmente incluidas en el
mantenimiento preventivo y rutinario, las cuales se aplican a una pequeña
porción o área del pavimento para corregir fallas localizadas, mejorar la
condición del pavimento, y/o controlar el aumento de la rata de deterioro.
sobre el
S
O
D
A
V
R
E
pavimento y debe comenzar tan pronto
como
éste
muestre sus primeros
S
E
R
S
Oque el deterioro aumenta el mantenimiento
H
C
E
síntomas de falla,
a
medida
R
DE
El mantenimiento rutinario debe ejecutarse continuamente
rutinario debe incrementarse.
Finalmente el pavimento (si antes no se aplica un mantenimiento
mayor) alcanza un bajo nivel en el cual el mantenimiento menor es muy
costoso, y prácticamente ineficaz para mejorar la condición de rodaje,
logrando sólo mantenerla a bajo nivel con un altísimo costo. En este punto
el mantenimiento rutinario es inefectivo y acciones más eficaces del
mantenimiento mayor deben aplicarse.
Las siguientes acciones son generalmente ejecutadas como parte del
mantenimiento menor (preventivo y correctivo)
Sellado de grietas
Bacheo
De emergencia
De superficie (sellado con mezcla)
De carpeta
63
Profundo
Reparación localizadas
Tratamiento superficial
Reciclaje superficial
Texturación / Fresado
Nivelación localizada
Mantenimiento Mayor
OS
D
A
V
R
incluidas dentro del mantenimiento rutinario,
SEque se ejecutan sobre toda el
E
R
S
O en:
H
C
E
área del pavimento;
pueden
dividirse
R
DE
El mantenimiento mayor comprende todas las actividades no
¾ Mantenimiento mayor efectivo
Comprende aquellas acciones que se ejecutan antes de que la
estructura alcance un elevado grado de deterioro y aún retenga buena parte
de su resistencia inicial.
Acciones de este tipo, tomadas en el momento preciso, son muy
efectivas y producen grandes beneficios a relativo bajo costo.
¾ Mantenimiento mayor correctivo
Son acciones tomadas para corregir problemas o fallas no localizadas
del pavimento. Se aplican cuando el pavimento ha fallado y se requiere
para corregir fallas estructurales, funcionales o ambas simultáneamente. En
acciones, debido al alto grado de deterioro que ha alcanzado el pavimento,
son normalmente complicadas y costosas.
64
Las acciones que se incluyen en mantenimiento mayor son:
Tratamientos superficiales
Reciclaje superficial
Repavimentación
Capas de fricción
Reciclaje estructural
Reconstrucción.
OS
D
A
V
R
2.2.12 Funciones del Geotextil en Repavimentación
SE
E
R
S
O
H
C
E
R
DE
Si se entiende por refuerzo como la distribución de fuerza, debido a
la inclusión de un material rígido de alta resistencia a la tensión, cuyo
módulo elástico sea mayor que el del material que irá a reforzar, al incluir
un geotextil dentro de una estructura de pavimento, este no se cumplirá con
la definición de refuerzo, entonces se preferirá la utilización del término
Intercapas el cual define el comportamiento del geotextil en este tipo
de estructuras. Estas intercapas son usadas para prevenir o reducir la
reflexión de grietas y los fenómenos de ahuellamiento y corrugamiento.
Las dos funciones básicas que cumple el geotextil impregnado con asfalto
para poder suministras sus beneficios, son las de:
¾ Barrera Impermeabilizadora
A pesar de que el concreto asfáltico ha sido sometido a un proceso de
compactación y que su relación de vacíos es muy baja, hay que
considerársele como un elemento permeable, a través del cual se infiltrara
65
un gran porcentaje del agua superficial que podrá llegar a las capas
granulares y a la sub-rasante, ablandando estos suelos afectando los
parámetros de resistencia y deformabilidad.
Con el fin de evitar las situaciones antes mencionadas, es necesario
colocar una barrera impermeabilizadora que detenga el proceso de
infiltración., prolongando la vida útil del pavimento, disminuyendo los
costos de mantenimiento y posponiendo un nuevo proceso de
repavimentación.
S
O
H
C
E
DER
OS
D
A
V
R
RESE
Tal barrera debe estar conformada por un geotextil no tejido especial
para aplicaciones de repavimentación, que servirá como medio para
albergar una cantidad de cemento asfáltico hasta lograr su saturación,
además de una cantidad adicional para permitir la adhesión del geotextil a
la capa asfáltica inferior y la nueva capa de rodadura.
¾ Membrana Amortiguadora de Esfuerzos:
Cuando una capa de repavimentación es colocada sobre la superficie
antigua, los esfuerzos incluidos por agrietamiento en la capa de concreto
asfáltico puede ser transmitidos hacia la nueva capa de repavimentación,
originando un agrietamiento por reflexión temprana.
Al colocar un geotextil entre la capa nueva y la capa vieja de
concreto asfáltico ayudamos a retardar el agrietamiento por reflexión, pues
el geotextil absorbe parcialmente los esfuerzos.
66
De esta forma prolonga la vida útil de servicio de la capas
repavimentadas. Los geotextiles no tejidos impregnados con asfalto tienen
un módulo de elasticidad bajo y absorben las deformaciones sin
transferirlas.
2.2.13 Funciones del Geotextil en los empotramientos de servicios.
Sirve como capa filtrante en diferentes tipos de sistemas de
OS
D
A
V
R
Actúa como capa separadora
SEentre la grava y
E
R
S
O
H
C
E
adyacente.
R
DE
drenaje.
el suelo
Optimiza la compactación, pues el material del suelo no puede
escaparse.
Previene una desigual colocación de material en el sub-suelo,
de tal forma que compensa las deformaciones.
2.2.14 Sistemas de Variables
Las variables de este estudio son el Geotextil no tejido (TS de
Polyfelt) para evitar le reflexión de grietas en los pavimentos y el Geotextil
no tejido (Ts de Polyfelt) como separador de materiales en los
empotramientos de servicios.
2.2.15 Términos Básicos
Geosintèticos: Término genérico para describir un producto, cuyos
componentes al menos uno de ellos está hecho de un polímero sintético o
natural, en forma de una lámina, una tira o una estructura tridimensional,
67
usado en contacto con el suelo y/o otros materiales en aplicaciones
geotécnicas y de ingeniería civil.
Colisión: Choque de dos cuerpos.
Elongación: Alargamiento.
Confinar: Encerrarse, recluirse.
OS
D
A
V
R
E
Socavar: Excavar por debajo [alguna cosa]
en falso
Sdejándola
E
R
S
O
H
C
E
R
DE
Napa: Conjunto de las fibras textiles que se agrupan, al salir de una
máquina cargadora, para formar un conjunto continuo de espesor constante
y de igual anchura que la máquina.
Percolar: Dicho de un líquido: Moverse a través de un medio poroso.
Reflexión: Acción y efecto de reflejar o reflejarse.
68
S
O
H
C
E
DER
OS
D
A
V
R
RESE
Capitulo III
Marco Metodológico
69
3.1 Tipo y Diseño de Investigación.
El tipo de investigación utilizado en este trabajo fue del tipo
descriptivo no experimental.
Según Hernández Sampieri “Los estudios descriptivos miden de
manera mas bien independientes los conceptos o variables a los que se
refieren, aunque, desde luego pueden integrar las mediciones de cada una
OS
D
A
V
R
RESE
de dichas variables para decir como es y como se manifiesta el fenómeno
de interés”.
S
O
H
C
E
DER
En referencia a la presente investigación, la categoría descriptivo
obedece a que se establecieron las características más importantes del
fenómeno estudiado, en este caso referido a la aplicación de mantos
geotextiles como membranas que retardan la propagación de grietas en
pavimentos asfálticos y como barrera de separación de materiales en los
empotramientos de servicios, de esta manera se permite un conocimiento
preciso del mismo.
De igual forma, se considero como no experimental, ya que la
variable de estudio no fue manipulada en forma intencionada, quiere decir
que el evento se desarrollo en forma única sin generar ensayos, a este
particular, la prueba de utilización del geoextil fue ejecutada en una sola
oportunidad y sin alterar las condiciones que prevalecen dentro del ámbito
de la pavimentación.
70
3.2 Procedimiento Metodológico para el Desarrollo de los
Objetivos.
Según Padua, J. (1979:94), la observación documental “Es aquella
que se basa en la revisión de libros, documentos históricos oficiales,
revistas, periódicos, archivos públicos y privados, y cualquier otra fuente
primaria de importancia en el aporte de datos e información para la
investigación”.
OS
D
A
V
R
E investigación se vio en la
Para el logro de los objetivos E
deS
esta
R
S
O referente tanto al uso de los geotextiles en
H
C
E
necesidad de buscar
información
R
DE
el mantenimiento vial, como en el uso de geotextiles para los
empotramientos de servicio; así como también información acerca de sus
aplicaciones, características, composición, clasificación, función, etc.
A continuación se presenta un esquema de cada uno de los pasos a
seguir para cumplir con cada uno de los objetivos.
71
S
O
H
C
E
DER
OS
D
A
V
R
RESE
72
S
O
H
C
E
DER
OS
D
A
V
R
RESE
73
Los documentos revisados fueron:
¾ GEOTEXTILES
AND
GEOMEMBRANES
IN
CIVIL
ENGINEERING, por Rotterdam.
¾ Norma AASHTO Para Aplicaciones de Geotextiles en
Carreteras. Designación: M 288-00.
¾ Reporte técnico de PAVCO S.A. división Geosistemas /
MANUAL DE DISEÑO.
ASFALTO
EN
S
O
D
VA por Carlos J.
R
E
CARRETERAS Y VIASETRANSITABLES,
S
R
S
O
H
ERED,CIng. MBA.
DSánchez
¾ EMPLEO
DE
GEOTEXTILES
CON
¾ www.polyfelt.com
¾ Manual De Daños, www.siegra.com
¾ www.cepla.com
¾ Mantenimiento de Pavimentos, Ing. Augusto Jugo
3.3 Población
La población fue definida como el estudio de todo un conjunto de
elementos, que presentan características iguales o semejantes para ser
estudiadas y de esta manera darle solución a un problema determinado.
Al efecto, Chávez, N. (1994:162), define la población como “El
universo de la investigación, sobre el cual se pretende generalizar los
resultados. Está constituida por características o estratos que le permiten
distinguir los sujetos, unos de otros”.
74
La población seleccionada para este estudio, estuvo conformado por
el Municipio Baralt, estado Zulia específicamente en Mene Grande.
3.4 Muestra
La muestra se define como una parte representativa de una
población, para lograr resultados exactos, es decir, que la muestra es un
OS
D
A
V
R
RESE
conjunto representativo de un universo y población.
S
O
H
C
E
DER
Sierra, B. (1994:174), define a la muestra como “Una parte de un
conjunto de población debidamente elegida que se somete a observación
científica en representación del conjunto, con el propósito de obtener
resultados válidos, también para el universo total investigado”.
Así mismo la recolección de la información de la muestra se realizó
sobre dos tramos: uno en el sector Betania, para el geotextil colocado en el
empotramiento deservicio y otro en la Avenida Independencia para el
geotextil colocado en la repavimentación.
75
S
O
H
C
E
Capitulo
DER IV
OS
D
A
V
R
RESE
Análisis De La Aplicación De
Los Geotextiles.
76
En el siguiente capitulo se expone todo lo referente al procedimiento
de instalación y ensayos de un geotextil en la rehabilitación de carreteras,
así como también los puntos que debe realizar la inspección en este tipo de
trabajos, todo lo referente a los geotextiles y sus aplicaciones tanto en la
repavimentación, como en los empotramientos de servicios está
desarrollado en el capítulo II.
OS
D
A
V
R
RESE
4.1 Geotextil Utilizado en la Repavimentación.
S
O
H
C
E
DER
4.1.1 Estudio de la condición de la vía: Como se expuso en el
capitulo II se deben realizar estudios para definir las características de
mantenimiento a aplicar en las vialidades, se resumen de acuerdo a los
valores de Condición del Pavimento (PCI).
Por lo cual en la avenida Independencia de Mene Grande, Municipio
Baralt, en el Estado Zulia, se realizó el método del Índice de Condición de
Pavimentos (PCI), el cual dió como resultado un índice Promedio de 60.65
lo cual nos dice que se debe realizar un mantenimiento de Rehabilitación.
(Ver Foto Nº 1, 2 y 3).
Para realizar este método se tomó un tramo de 1 kilómetro del cual
se evaluaron 14 muestras por cada sentido de la avenida Independencia, las
cuales miden 225 m2 . (Las planillas pueden ser observadas en los anexos).
77
4.1.2 Consideraciones técnicas necesarias para la instalación de
Geotextiles en la Rehabilitación de carreteras.
Generalidades
OS
D
A
V
R
RESE
El geotextil se usa como intercapa en reasfaltado para lograr:
S
O
H
C
E
DER
9 Prevenir y demorar la reflexión de grietas de asfalto viejo hacia la
nueva carpeta.
9 Proveer una nueva impermeabilidad para impedir que el agua
superficial penetre a la sub-base.
Normas sobre Textiles para Repavimentación (Según AASHTO M 28800)
El trabajo debe consistir en el suministro y colocación del geotextil
entre las capas del pavimento.
Materiales
Textil de Repavimentación: El textil usado para la norma AASHTO
debe estar construido a partir de fibras sintéticas no tejidas; resistente al
ataque químico, al enmohecimiento y a la putrefacción; y debe cumplir con
los siguientes requerimiento físicos:
78
Tabla Nº 1
Propiedad
Requerimientos
Resistencia a la Tensión, N
Método
Mínimo 450
Elongación punto de rotura,
ASTM D 4632
≥ 50
OS
D
A
V
R
Retención Asfáltica, L/m
Mínimo
0.9E
Nota 2
S
E
R
S
O ≥ 150
H
C
E
Punto de Fusión,
ºC
ASTM D 276
R
DE
%
ASTM D 4632
2
Nota 1: Cualquier rollo debe cumplir o exceder los valores mínimos de la
tabla, (todos los valores descritos en la tabla Nº 1 son de acuerdo a la
dirección de la máquina).
Nota 2: El porcentaje de retención asfáltica debe ser provisto por el
fabricante. Usualmente el porcentaje de retención de asfalto se encuentra
entre 0.9 y 1.3 lts/m2 .
El geotextil que se utilizó para este trabajo presentó los siguientes
valores después de ser analizado por el laboratorio de Austin Texas:
Tabla 2
Propiedad
Resultado
Resistencia a la Tensión, N
664
Elongación punto de rotura, %
61
Retención Asfáltica, L/m2
Hasta 1.4
Punto de Fusión, ºC
157.4
79
Nota: En los anexos se pueden observar los resultados obtenidos por el
laboratorio en el cual se comparan tres geotextiles de diferentes materiales.
Es importante mencionar que ni el polipropileno ni el poliéster tiene
problemas de temperatura, dado que la temperatura de contacto entre el
geotextil y el asfalto es de aproximadamente 130 ºC (Según ensayo
realizado en la Universidad de Lieja en Bélgica) y en caso de utilizar
emulsiones es mucho menor. Tomemos también en cuenta que la adhesión
del poliéster con el asfalto no es precisamente buena, por lo cual en todo el
OS
D
A
V
R
RESE
mundo se usa para carpetas asfálticas más del 97 % geotextiles de
polipropileno.
S
O
H
C
E
DER
Una gran desventaja del poliéster es que encierra el camino a
tecnologías futuras como la del reciclado de carpetas. Al tener un geotextil
de poliéster se necesitaran mas de 245 ºC para fundirlo y procesarlo, lo que
destruye totalmente las mezclas asfálticas, además de obstruir las toberas
de los dosificadores.
El polipropileno en cambio enriquece la mezcla
asfáltica en caso de reciclarla, otra gran ventaja en aberturas a tecnologías
futuras.
Los geotextiles o geomallas de polietileno o mezclas no deben ser
usados
debido
a
la
sensibilidad
a
temperaturas
de
130
ºC
remblandeciéndose e incluso fundiendo. Por mas resistentes que sean las
geomallas, nunca funcionarán dado que ni impermeabilizan ni se adhieren.
80
Algunas propiedades generales de las materias primas:
Tabla 3
Polipropileno
Poliéster
Peso específico
0.91 gr/cm3
1.32 gr/cm3
Punto de Fusión
165 ºC
245 ºC
OS
D
A
V
R
Preparación del Pavimento Viejo
SE
E
R
S
O
H
C
E
R
DE
9 Limpiar de polvo la superficie donde ser aplica el geotextil. Para
nuestro trabajo se utilizaron los tres modos de limpieza: máquina,
soplador, escoba (ver foto Nº 4, 5 y 6).
9 Rellenar baches y compensar secciones desiguales
9 Rellenar las fisuras mayores de 4 mm de ancho. En nuestro caso se
relleno con RC –250. (Ver fotos Nº 7 y 8)
Aplicación del Riego de Adherencia
9 Escoger el tipo y aplicar únicamente un riego. Emulsiones
modificadas son preferibles.
Aquí utilizamos Emulsión del tipo
catiónica de rotura lenta.
81
9 Calcular la cantidad de riego necesaria, en promedio 1.1 lts/m2 de
saturación para el geotextil, mas una cantidad de compensación por
el estado en la cual se encuentra la superficie. En ningún caso se
recomienda exceder los 1.3 lts/m2 ni colocar menos de 0.9 lts/m2 .
Para el riego en esta aplicación se colocaron 2 lts/m2 , dado los
siguientes cálculos:
•
OS
D
A
V
R
(Polyfelt) está entre 0.9 y 1.3 lts/m
S,Epor experiencias en campo de
E
R
S
O utilizar 1.2 lts/m de residuo asfáltico.
H
C
E
la misma
empresa
se
decidió
R
DE
Riego determinado por la empresa que los fabrica, en este caso
2
2
•
Dado que la emulsión diluida contiene 62 % de Residuo Asfáltico
(Determinado por la norma AASHTO D 244) lo cual equivale a 1.24
de los 2 lts/m2 de emulsión diluida, y este es el material que queda
en la superficie y es el mismo que será absorbido por el geotextil.
•
El otro 38 % de la emulsión es agua, lo cual equivale a 0.36 de los 2
lts/m2, la cual se evaporará por tensión superficial. (Ver Foto Nº 9 ).
Instalación del rollo de Geotextil
9 Si es emulsión esperar la rotura. Otros riegos, cuidar que el inicio de
la instalación del geotextil sea en el tiempo en el cual el poder de
encolado del asfalto es alto. Este depende de la temperatura, cuidar
no dejarlo enfriar.
9 El geotextil se debe desplegar sin arrugar ni pliegues. (Ver fotos Nº
10)
82
9 Conexión o solape de rollos: Se recomienda unirlos a tope. Los
bordes adyacentes de la tela deben solaparse entre 5 y 10 cms, esto
se aplica tanto a las juntas longitudinales como a las transversales al
terminarse el rollo. (Ver figura Nº 11).
S
O
H
C
E
DER
OS
D
A
V
R
RESE
Fuente: Tesis, Empleo de Geotextiles en la Estabilización de Suelo para
Obras Viales, por Puente Francisco. A y Ospina Marcos. A.
9 Arrugas y faltas se deben reparar, sea por cortes y solapes.
9 Aplicar el asfalto en el rango de 120 ºC y 180 ºC se puede usar. (Ver
fotos Nº 11 y 12)
83
9 Compactación: Se debe compactar el aglomerado de la misma
forma que se utiliza para compactar asfalto en carreteras. (Ver fotos
Nº 13 y 14).
4.1.3 Consideraciones técnicas necesarias para la instalación de
Geotextiles en Drenajes.
Generalidades
OS
D
A
V
R
E
El Geotextil se utiliza para lograrE
loS
siguiente:
R
S
O
H
C
E
R
DE
9 Separador de materiales.
9 Drenante.
9 Optimiza la compactación pues el material no puede escaparse en el
sub-suelo.
Pasos a seguir para la Colocación del Geotextil (Según norma ASHTO
para Aplicaciones de Geotextiles en carreteras: Designación M 288-00)
9 La excavación de la trinchera debe ejecutarse de acuerdo con los
detalles de los planos del proyecto. En todos los momentos la
excavación debe ser hecha de tal manera que se prevengan grandes
vacíos en los lados y en el fondo de la trinchera. La superficie
gradada debe suave y libre de mugre. (Ver foto Nº 15).
84
9 Durante la colocación del geotextil este debe colocarse suelto y sin
dobleces y sin espacios vacíos entre el geotextil y la superficie de
contacto con el suelo (Ver foto Nº 16). Los rollos o cortes del
geotextil deben traslaparse al menos 300 mm, con la lamina del
geotextil aguas arriba cubriendo la lámina del geotextil aguas abajo.
9 En las trincheras mayores a 300 mm de ancho después de colocar el
material, el geotextil debe ser doblado sobre la parte superior del
OS
D
A
V
R
tamaño del ancho de la trinchera.ESE
R
S
O
H
DEREC
material de tal forma que produzca un traslape mínimo igual al
9 La colocación del agregado para drenaje debe seguir inmediatamente
después de la colocación del geotextil. El geotextil deberá ser
cubierto con un mínimo de 300 mm de agregado suelto antes de la
compactación.
9 Cuando se instala una tubería colectora en la trinchera, se debe
colocar una capa de apoyo por debajo de la tubería (Ver foto Nº 17),
y el material restante colocado hasta la profundidad de construcción
mínima requerida
9 El agregado debe ser compactado con equipos vibratorios (Ver foto
Nº 18 y 19).
85
Requerimientos Exigidos para aceptar un Geotextil a ser utilizado en
Empotramientos de servicio.
9 Debe tener una Resistencia Grab mayor o igual a 500 N. En este
trabajo el geotextil utilizado (Ts 40 de Polyfelt) tiene una
resistencia Grab de 825 N.
9 Una Estabilidad Ultravioleta con una resistencia mantenida de 50
OS
D
A
V
R
geotextil utilizado tiene el E
mismo
SEporcentaje requerido por la
R
S
O
H
C
E
norma.
R
DE
% después de 500 horas de exposición. En este trabajo el
9 Un valor Máximo por rollo de Tamaño de Apertura Aparente
(TAA) de hasta 0.430 mm para la clase 1, 0.250 mm para la clase
2 y 0.220 mm para la clase 3. En este trabajo el geotextil
utilizado tiene un TAA de 0.150 mm.
Para determinar que clase de geotextil utilizaremos, esto depende de
la resistencia Grab del mismo, esto se puede observar en la Tabla Nº 4.
Tabla Nº 4
Clase 1
Clase 2
Clase 3
Elong < Elong > Elong < Elong > Elong < Elong >
50 %
Resistencia Grab, N
1400
50 %
900
50 %
1100
50 %
700
50 %
800
50 %
500
Nota: Ver traducción de AASHTO M288-00 en anexos.
86
CONCLUSIONES
En este trabajo de investigación se pudo observar que dado los
trabajos exitosos que se han realizado con anterioridad tanto en los países
extranjeros como en Venezuela; los geotextiles son elementos factibles de
usar para solucionar problemas de ingeniería y en este caso en la
rehabilitación de carreteras así como también su utilización en los drenajes;
casos que comúnmente seria casi imposible o muy costoso resolver.
OS
D
A
V
R
E
Es importante mencionar que estos
no se pueden utilizar
Sproductos
E
R
S
Ofallas estructurales, los geotextiles se utilizan
H
C
E
para solucionar
problemas
de
R
DE
en el caso de repavimentación solo para retardar la reflexión de grietas o
fallas por funcionabilidad.
Claro está que el buen funcionamiento de los geotextiles depende del
conocimiento que se tenga acerca de ellos, del proceso de instalación y de
que los geotextiles cumplan con cada una de sus normas; para así obtener
buenos resultados.
Estos novedosos materiales hoy en día todavía no ocupan el lugar
que merecen en la industria de la construcción, debido al desconocimiento
que existe con respecto a los geotextiles, al poco interés de hoy en
experimentar con tecnología nueva en nuestras construcciones. Se puede
decir que el presente trabajo contiene información básica para adquirir
conocimientos acerca de los geotextiles, en diferentes campos de
aplicación.
87
RECOMENDACIONES
Se recomienda el uso de geotextiles para cualquiera de sus
aplicaciones, en este caso en particular, para evitar la reflexión de grietas
en los pavimentos y como barrera separadora de materiales en los
empotramientos deservicio.
OS
D
A
V
R
SEen nuestras universidades, de
Introducir el estudio de los geotextiles
E
R
S
HO ingenieros tenga el conocimiento necesario
RECfuturos
manera tal D
queE
nuestros
como para utilizar en un mañana los geotextiles en cualquiera de sus obras
civiles.
Experimentar con proyectos, donde se implemente el uso de
geotextiles de diferentes formas.
88
BIBLIOGRAFÍA
¾ GEOTEXTILES
AND
GEOMEMBRANES
IN
CIVIL
ENGINEERING, por Rotterdam.
¾ Norma AASHTO Para Aplicaciones de Geotextiles en
Carreteras. Designación: M 288-00.
¾ Reporte técnico de PAVCO S.A. división Geosistemas /
MANUAL DE DISEÑO.
¾ EMPLEO
DE
OS
D
A
CON
ASFALTO
V
R
RESE
GEOTEXTILES
S
O
H
C
E
ER D, Ing. MBA.
DSánchez
EN
CARRETERAS Y VIAS TRANSITABLES, por Carlos J.
¾ www.polyfelt.com
¾ Manual De Daños, www.siegra.com
¾ www.cepla.com
¾ Mantenimiento de Pavimentos, Ing. Augusto Jugo.
¾ Empleo de Geotextils en la Estabilización de Suelos para
Obras Viales. Tesis 1985. Puente, Francisco y Ospina, Marcos.
¾ Usos de Geotextiles y Geomembranas en Obras Civiles. Tesis
1988. Benavides, Hidelmaro y Sánchez Belinda.
¾ Rehabilitación de Carreteras con Geotextiles. Tesis 2001.
Vera, Jesús.
89
S
O
H
C
E
DER
OS
D
A
V
R
RESE
Anexos
Anexos
90
OS
D
A
V
R
RESE
S
O
H
C
E
R
Figura Nº D
11:E
Avenida Independencia en Mene Grande, Estado Zulia.
Fuente: Tiniacos Dubraska 2003.
Figura Nº 12: Avenida Independencia en Mene Grande, Estado Zulia.
91
Fuente: Tiniacos Dubraska 2003.
OS
D
A
V
R
RESE
S
O
H
C
E
ER
Figura Nº D
13: Avenida Independencia en Mene Grande, Estado Zulia.
Fuente: Tiniacos Dubraska 2003.
Figura Nº 14. Limpieza de la carretera con Maquina.
92
Fuente: Tiniacos Dubraska 2003.
S
O
H
C
E
DER
OS
D
A
V
R
RESE
Figura Nº 15: Limpieza de la carretera con Soplador.
Fuente: Tiniacos Dubraska 2003.
93
S
O
H
C
E
DER
OS
D
A
V
R
RESE
Figura Nº 16: Limpieza de la carretera con Escoba.
Fuente: Tiniacos Dubraska
94
S
O
H
C
E
DER
OS
D
A
V
R
RESE
Figura Nº 17: Sellado de grietas con RC-250.
Fuente: Tiniacos Dubraska 2003.
Figura Nº 18: Sellado de grietas con RC-250.
95
Fuente: Tiniacos Dubraska 2003.
S
O
H
C
E
DER
OS
D
A
V
R
RESE
Figura Nº 19: Riego con Emulsión asfáltica.
Fuente: Tiniacos Dubraska 2003.
96
Figura Nº 20: Instalación del Geotextil.
Fuente: Tiniacos Dubraska 2003.
S
O
H
C
E
DER
OS
D
A
V
R
RESE
Figura Nº 21: Colocación de Asfalto .
Fuente: Tiniacos Dubraska 2003.
97
S
O
H
C
E
DER
OS
D
A
V
R
RESE
Figura Nº 22: Colocación de Asfalto .
Fuente: Tiniacos Dubraska 2003.
98
Figura Nº 23: Compactación del Asfalto con Compactadora de Rodillo .
Fuente: Tiniacos Dubraska 2003.
S
O
H
C
E
DER
OS
D
A
V
R
RESE
Figura Nº 24: Compactación del Asfalto con Compactadora de Cauchos .
Fuente :Tiniacos Dubraska 2003.
Figura Nº 25: Excavación de trinchera.
Fuente: Dubraska Tiniacos 2003.
99
S
O
H
C
E
DER
OS
D
A
V
R
RESE
Figura Nº 26: Excavación de trinchera.
Fuente: Dubraska Tiniacos 2003.
100
S
O
H
C
E
DER
OS
D
A
V
R
RESE
Figura Nº 28: Colocación de capa de apoyo entre el geotextil y la tubería.
Fuente: Dubraska Tiniacos 2003.
101
Figura Nº 28: Colocación del material para ser compactado.
Fuente: Dubraska Tiniacos 2003.
S
O
H
C
E
DER
OS
D
A
V
R
RESE
Figura Nº 29: Compactación del material.
Fuente: Dubraska Tiniacos 2003.
102
S
O
H
C
E
DER
OS
D
A
V
R
RESE
Anexos
Planillas Del PCI
103
S
O
H
C
E
DER
OS
D
A
V
R
RESE
104
S
O
H
C
E
DER
OS
D
A
V
R
RESE
Anexos
Ensayo en Laboratorio Del
Geotextil
105
S
O
H
C
E
DER
OS
D
A
V
R
RESE
106
S
O
H
C
E
DER
OS
D
A
V
R
RESE
107
S
O
H
C
E
DER
OS
D
A
V
R
RESE
108
S
O
H
C
E
DER
OS
D
A
V
R
RESE
109
S
O
H
C
E
DER
OS
D
A
V
R
RESE
110
S
O
H
C
E
DER
OS
D
A
V
R
RESE
111
S
O
H
C
E
DER
OS
D
A
V
R
RESE
112
S
O
H
C
E
DER
OS
D
A
V
R
RESE
113
S
O
H
C
E
DER
OS
D
A
V
R
RESE
114
S
O
H
C
E
DER
Anexos
OS
D
A
V
R
RESE
Designación AASHTO M288-00
115
Norma para la
Especificación de Geotextiles para Aplicaciones en Vías
1. ALCANCE
1.1 Esta es una especificación para materiales que cubren los geotextiles
para su uso en drenajes superficiales, separación, estabilización, control de
erosión, barreras temporales contra sedimentos y telas para repavimentación.
Esta es una especificación para la adquisición de materiales y se recomienda
una revisión del diseño según el uso.
1.2 Esta no es una especificación de construcción o diseño. Esta
especificación se basa en la supervivencia de los geotextiles por lo esfuerzos
de instalación. Refiérase al apéndice A de esta especificación para la guías de
construcción con geotextiles.
S
O
H
C
E
ER
D
2.1 Normas AASHTO
OS
D
A
V
R
RESE
2. DOCUMENTACIÓN DE REFERENCIA.
•
•
T 88 Análisis del Tamaño de Partículas de los suelos.
T 90 Determinación del Límite Plástico y del Ín-dice de Plasticidad de los
suelos.
• T 99 Las Relaciones Humedad – Densidad de los suelos usando un
mar-tillo de 2.5 Kg y altura de caída de 305 mm.
2.2 Norma ASTM
• D123 Terminología Están-dar relacionada con los geotextiles.
• D276 Método de Ensayo para la Identificación de Fibras en Geotextiles.
• D4354 Práctica de Mues-treo de geosintéticos para Ensayos.
• D4355 Método de Ensayo para el Deterioro de los Geotextiles a la
Exposición por Luz Ultravioleta y agua (Aparato Tipo Arco Xenón).
• D4439 Terminología para los Geosintéticos.
• D4491 Método de Ensayo para la Permeabilidad de agua de los Geotextiles por la Permitividad.
• D4533 Método de Ensayo para la Resistencia al Ras-gado Trapezoidal
de los Geotextiles.
• D4632 Método de Ensayo Grab para la Determinación de la Carga para
la Rotura y Elon-gación de los Geo-textiles.
• D4751 Método de Ensayo para la Determinación del Tamaño de Apertura Aparente de los Geotextiles
• D4759 Práctica para la Determinación de la Conformidad de
Especificaciones de los Geosintéticos.
• D4833 Método de Ensayo para la Resistencia al Punzado de los
Geotextiles, Geo- membranas y Productos Relacio-nados.
• D4873 Guía para la Identificación, Al-macenamiento y Manejo de los
Geo-textiles.
116
•
•
•
D5141 Método de Ensayo para determinar la Eficiencia de Filtra-ción y
Tasa de Flujo para Aplicaciones de Barreras contra Sedimentos usando
Suelos de Sitios Es-pecíficos.
D5261 Método de Ensayo para Medir Masa por Unidad de Área en los
Geotextiles.
D6140 Método de Ensayo para Determinar la Reten-ción de Asfalto en
Pavi-mentación con Geotextiles.
3. REQUERIMIENTOS FÍSICOS
3.1 Las fibras utilizadas en la fabricación de geotextiles y los hilos
usados para la unión de los geotextiles mediante costura, deben consistir
de polímeros sintéticos de cadena larga, compuestos de por lo menos un
OS
D
A
V
R
E mantengan su estabilidad
estable de tal forma que los filamentos
oS
fibras
E
R
S
O
H
C
E
dimensional en
relación
con
los otros incluyendo los orillos.
R
DE
95% en peso de poliolefinas o poliesteres. Deben conformar una malla
3.2 Los geotextiles utilizados para aplicaciones de drenaje
subperficial, separación, estabi-lización y control perma-nente de erosión
deben cumplir los requerimientos físicos de la sección 7. Los geotextiles
usados para las barreras tem-porales contra sedimentos de-ben cumplir
los requerimientos físicos de la sección 8 y los geotextiles usados para
repa-vimentación deberán cumplir los requerimientos físicos de la
sección 9.
3.3 Todos los valores de las propiedades a excepción del Tamaño
de Apertura Aparente (TAA) en esta especificación, representan los
valores míni-mos promedios por rollo (VMPR) en la dirección prin-cipal
más débil (por ejemplo, los resultados promedio de en-sayo de cualquier
rollo en un lote muestrado para determinar mediante ensayos su conformidad o aseguramiento de cali-dad deberán cumplir o exceder los valores
mínimos suminis-trados aquí). Los valores para el TAA representan los
valores máximos promedios por rollo.
4. CERTIFICACIÓN
4.1 El contratista debe suministrar al Ingeniero, un certificado
donde constate el nombre del fabricante, el nombre del producto,
117
composición química de los filamentos o cintas y otra información
pertinente que describa totalmente al geotextil.
4.2 El fabricante es el responsable de establecer y mantener un
programa de con-trol de calidad que asegure el cumplimiento con los
requeri-mientos de la especificación. Cuando se requiera debe estar
disponible la documentación que describa el programa de control de
calidad.
4.3 El certificado del fabricante debe hacer contar que el geotextil
suministrado cumple con los requerimientos (VMPR) de la especificación
OS
D
A
V
R
RESE
tal como se evaluó bajo el programa de control de calidad del fabricante.
El certificado debe ser autenticado por una persona que tenga autoridad
S
O
H
C
E
R o una repre-sentación errónea de los mate-riales
4.4 D
UnE
etiquetado
legal para hacer comparecer al fabricante.
será razón para rechazar aquellos productos geotextiles.
5. MUESTREO, ENSA-YOS Y ACEPTACIÓN.
5.1 Los geotextiles estarán sujetos al muestreo y ensayo para
verificar si están conforme con esta especificación. El muestreo para
ensayo deberá estar de acuerdo con la norma ASTM
D4354. La
aceptación deberá basarse en los ensayos a las muestras obtenidas bien
sea por el procedimientos A de la norma ASTM D4354 o basado en las
certificaciones del fabri-cante y el ensayo de las mues-tras de
aseguramiento de la calidad obtenidas siguiendo el procedimiento B de
la forma ASTM D4354. El tamaño del lote para determinar la confor-midad
o el muestreo para el aseguramiento de la calidad será
considerado
como la can-tidad del envío de un producto determinado o la carga de un
camión de un producto deter-minado, cualquiera que sea el más pequeño.
5.2 Los ensayos deberán desarrollase de acuerdo con los métodos
referidos en esta especificación para la aplicación indicada. El número de
especimenes a ensayar por muestra se especifican en cada método de
ensayo. La aceptación del geotextil deberá basarse en la norma ASTM
118
D4759. La aceptación del producto es determinada mediante la
comparación de los resultados promedio de los ensayos de todos los
ESPE-cimenes dentro de una mues-tra dada para cumplir con las
especificaciones. Refiérase a la norma ASTM D4759 para mayores
detalles en relación con los procedimiento de aceptación de los
geotextiles.
6. ENVIO Y ALMA-CENAMIENTO.
OS
D
A
V
R
RESE
6.1 El etiquetado, envío y almacenaje deben seguir la norma ASTM
D4873. Las etiquetas de los productos deben mostrar claramente el
S
O
H
C
E
rollo. CadaD
documento
ER de envío debe incluir una nota certificando que el
nombre del fabricante o proveedor, nombre del estilo y el número del
material cumple con el certificado del fabricante.
6.2 Cada rollo de geotextil debe, estar envuelto con un material
que protegerá al geotextil de los daños debidos al envío, agua, exposición
solar y contaminantes. La envoltura de protección debe mantenerse
durante los pe-ríodos en envío y almacenaje.
6.3 Durante el almacenaje, los rollos de geotextil deben
permanecer
elevados
del
piso
y
adecuadamente
cubiertos
para
protegerlos de los siguiente: daños en el sitio de construcción,
precipitación, radiación ultravioleta prolongada incluyendo la luz del sol,
químicos que sean ácidos o bases fuertes, llamas incluyendo las chispas
de soldadura, temperaturas por encima de 71 ºC, y cualquier otra
condición ambiental que pueda afectar los valores de las propiedades
físicas del geotextil.
7. REQUERIMIEN-TOS PARA LAS PRO-PIEDADES DE LOS GEOTEXTILES EN DRENAJE SUBSUPERFICIAL, SEPA-RACIÓN, ESTABILIZACIÓN Y CONTROL PER-MANENTE DE EROSIÓN.
7.1 Requerimientos Generales
119
7.1.1 La tabla 1 suministra las propiedades de resistencia para las
tres clases de geotextiles. El geotextil debe cumplir con las propiedades
de la Tabla 1 basado en la clase de geotextil requerido en las Tablas 2, 3,
4, ó 5 para la aplicación indicada.
7.1.2 Todos los valores numéricos de la Tabla 1 representan los
valores VMPR en la dirección más débil. Las propiedades requeridas del
geotextil para cada clase dependen de la elongación del geotextil. Cuando
se requieren juntas cosidas, la resistencia de la costura, tal como se
miden según la norma ASTM D4632, debe ser mayor o igual al 90% de la
resistencia Grab especificada.
OS
D
A
V
R
RESE
7.2 Requerimientos para Drenaje subsuperficial.
S
O
H
C
E
de un geotextil
contra un suelo para permitir el paso del agua a largo
DER
7.2.1 Descripción. Esta especificación es aceptable a la colocación
plazo dentro de un sistema de drenaje subsuperficial reteniendo el suelo
del sitio. La función principal del geotextil en aplicaciones de drenaje
subsuperficial
es la filtra-ción. Las propiedades de filtración están en
función de la gradación del suelo in situ, la plasticidad y las condiciones
hidráulicas.
7.2.2 Requerimientos para el Geotextil. El geotextil debe cumplir
con los requerimientos de la Tabla 2. Los geotextiles tejidos de película
cortada (geotextiles hechos de hilos y cintas de forma plana) no serán
aceptados para esta aplicación. Todos los valores numéricos de la Tabla
2, excepto el TAA representan el VMPR en la dirección principal más
débil. Los valores del TAA repre-sentan valores máximos promedios por
rollo.
7.2.3 Los valores de las propiedades de la Tabla 2 representan
valores por efecto que suministran una super-vivencia suficiente del
geotextil bajo la mayoría de las condiciones de construcción. La Nota 2 de
la Tabla 2 tiene en cuenta una reducción en los requerimientos mínimos
de las propiedades cuando hay sufi-ciente información disponible sobre
la supervivencia. El Ingeniero también debe especi-ficar propiedades
120
diferentes de aquellas enunciadas en la Tabla 2 basado en el diseño
ingenieril y la experiencia.
7.3 Requerimientos para Separación.
7.3.1 Descripción. Esta especificación es aplicable al uso de un
geotextil que prevenga la mezcla del suelo de subrasante y un agregado
de cobertura (sub-base, base, materiales seleccionados para terraplenes,
etc.). Esta especificación también puede aplicar a otras situaciones
diferentes a su colocación por debajo de una estructura de pavimento
donde se requiera la separación entre dos materiales disímiles pero
OS
D
A
V
R
RESE
donde la infiltración de agua a través del geotextil no sea una condición
crítica.
S
O
H
C
E
pavimentosDconstruidas
sobre suelos con un CBR mayor o igual a 3
ER
7.3.2 La aplicación de separación es propia para estructuras de
(Esfuerzo cortante aproxima-damente mayor que 90 Kpa). Es apropiado
para suelos de subrasante no saturados. La función principal de un
geotextil en esta aplicación es la separación.
7.3.3 Requerimientos para el Geotextil. El geotextil debe cumplir
con los requerimientos de la Tabla 3. Todos los valores numéricos
representan los VMPR en la dirección principal más débil. Los valores del
TAA representan los valores máximos promedios por rollo.
7.3.4 Los valores de la propiedades de la Tabla 3 representan
valores por defecto que suministran una supervivencia suficiente del
geotextil bajo la mayoría de las condiciones de construcción. La nota 1 de
la Tabla 3 tiene en cuenta una reducción en los requerimientos mínimos
de las propiedades cuando hay suficiente información disponible sobre la
supervivencia. El ingeniero también puede especificar propiedades
diferentes de aquellas enunciadas en la Tabla 3 basando en el diseño
ingenieril y la experiencia.
7.4 Requerimientos para Estabilización.
7.4.1 Descripción. Esta especificación es aplicable al uso de un
geotextil en condiciones húmedas y de saturación para suministrar las
funciones de separación y filtración simultáneamente. En algunas
121
instalaciones, el geotextil también puede su-ministrar la función de refuerzo. La estabilización es aplicable a las estructuras de pavimento
construidas sobre suelos con un CBR entre 1 y 3
(Esfuerzo cortante aproxima-damente entre 30 y 90 Kpa).
7.4.2 La aplicación de estabilización es apropiada para suelos de
subrasante que estén saturados debido a un nivel freático alto o períodos
de tiempo húmedo pro-longado. Esta especificación no es apropiada para
el refuerzo de terraplenes donde las condiciones de esfuerzos puedan
causar fallas globales de la fundación o de estabilidad.
OS
D
A
V
R
RESE
7.4.3 Requerimientos para el Geotextil. El geotextil debe cumplir
con los reque-rimientos de la Tabla 4. Todos los valores numéricos repre-
S
O
H
C
E
repre-sentan
valore máximos promedios por rollo.
ER
Dlos
sentan los VMPR en la dirección principal más débil. Los valores del TAA
7.4.4 Los valores de las propiedades de la Tabla 4 representan
valores por defecto que suministran una supervivencia suficiente del
geotextil bajo la mayoría de las condiciones de constru-cción. La nota 1
de la Tabla 4 tiene en cuenta una reducción en los requerimientos mínimos de las propiedades cuando hay suficiente infor-mación disponible
sobre
la
supervivencia.
El
ingeniero
también
puede
especificar
propiedades diferentes de aquellas enunciadas en la Tabla 4 basado en el
diseño ingenieril y la experiencia.
7.5 Control permanente de Erosión.
7.5.1 Descripción. Esta especificación es aplicable al uso del
geotextil entre sistemas blindados de absorción de energía y el suelo in
situ para prevenir las pérdidas del suelo resultantes de un escurrimiento
excesivo y para prevenir subpresiones hidráulicas que causen una
inestabilidad del sistema de control permanente de erosión. Esta
especificación no aplica para otro tipo de materiales geosintéticos para el
contro lde erosión del suelo tales como los mantos de refuerzo para el
césped.
7.5.2 La función principal del geotextil en los sistema de control
permanente de erosión es la infiltración. Las propiedades de filtración de
122
los geotextiles están en función de las condiciones hidráulicas, la
gradación del suelo in situ, la densidad y la plasticidad.
7.5.3 Requerimientos del Geotextil. El geotextil debe cumplir con
los requerimientos de la Tabla 5. Los geotextiles tejidos de películas
cortada (geotextiles hechos de hilos o cintas de forma plana) no serán
admitidos. Todos los valores numéricos representan los VMPR en la
dirección principal más débil. Los valores del TAA representan los
valores máximos promedio por rollo.
7.5.4Los valores de las propiedades de la Tabla 5 representan
OS
D
A
V
R
RESE
valores por defecto que suministran una supervivencia suficiente del
geotextil bajo unas condiciones similares o menos severas que aquellas
S
O
H
C
E
una reducción
DEenRlos requerimientos mínimos de las propiedades cuando
descritas en la nota 2 de la Tabla 5. La nota 3 de la Tabla 5 tiene en cuenta
hay suficiente información disponible sobre la supervivencia o cuando se
reduce el potencial de daños por construcción. El ingeniero también
puede especificar propiedades diferentes de aquellas enunciadas en la
Tabla 5 basado en el diseño ingenieril y la experiencia.
8. REQUERIMIENTO PARA BARRERAS TEM-PORALES CONTRA
SEDI-MENTOS.
8.1 Descripción. Esta especificación es aplicable al uso de
geotextiles como interceptor vertical permeable diseñado para remover
los sólidos suspendidos del flujo de agua que viene de arriba del terreno.
La función de una barrera temporal contra sedimentos es filtrar y permitir
el asentamiento de las partículas del suelo del agua cargado con
sedimentos. El propósito es prevenir que el suelo erosionado sea transportado fuera del sitio de construcción por el derrama-miento de agua.
8.2 Requerimientos para el Geotextil. El geotextil usado para
barreras temporales contra sedimentos puede estar apoyado entre postes
con cables o mallas poliméricas entre si. El geotextil para barreras
temporales con sedimentos debe cumplir con los requerimientos dela
tabla 6. Todos los valores numéricos representan los VMPR en la
123
dirección principal más débil. Los valores del TAA representan los
valores máximos promedios por rollo.
8.3 Debe efectuarse una observación en campo para verificar que
la colocación del sistema blindado no dañe el geotextil. La altura mínima
sobre el piso para todas la barreras contra sedimentos debe ser de 760
mm. La profundidad de empotramiento mínima debe ser de 150 mm.
Refiérase al Apéndice para unos requerimientos de insta-lación más
detallados.
9. REQUERIMIENTOS PARA GEOTEXTILES DE REPAVIMENTACIÓN.
OS
D
A
V
R
RESE
S
O
H
C
E
9.1 D
Descripción.
ER Esta especificación es aplicable al uso de la telas
para pavimen-tación saturadas con cemento asfáltico entre dos capas de
pavimento. La función de la tela para pavimentación es la de actuar como
una membrana impermeable y aliviadora de esfuerzos dentro de una estructura de pavimento. Esta especificación no tiene intención describir
los sistemas de membranas específicamente diseñados para las juntas de
pavimentos y reparaciones locales.
9.2 Requerimientos para el Geotextil de Pavimentación. La tela
para pavimentación debe cumplir con os requerimientos de la tabla 7.
Todos los valores numéricos en la Tabla 7 representan los VMPR en la
dirección principal más débil.
APÉNDICE
GUÍA DE CONSTRUCCIÓN E INSTALACIÓN.
A 1 GENERAL
A 1.1 Este apéndice tiene por objetivo ser utilizado junto con la
especificación AASTHO M288-00 para geotextiles. La especificación
124
detalla las propiedades de los materiales para los geotextiles utilizados en
drenaje, control de erosión separación /estabilización, barreras contra
sedimentos y aplicación de geotextiles para pavimen-tación. Las
propiedades de los materiales son solo un factor en una instalación
exitosa que involucre a los geotextiles. Las técnicas adecuadas de
instalación y construcción son esenciales con el fin de asegurar que la
función con la cual va a cumplir el geotextil sea cumplida.
A 1.2 Identificación, Emba-laje, y Almacenaje del Geotextil.
A 1.2.1 Refiérase a la norma ASTM D4873.
OS
D
A
V
R
RESE
A 1.3 Exposición del geotextil después de su colocación.
A 1.3.1 La exposición atmosféricas de los geotextiles a los
S
O
H
C
E
R
de 14 días para
daños potenciales.
DEminimizar
elementos después de su colocación en el sitio deberá ser como máximo
A 1.4 Juntas.
A 1.4.1 Si se va a efectuar una junta con costura para la unión del
geotextil, el hilo debe consistir de polipropileno o poliéster de alta
resistencia. El hilo de nylon no debe ser usado. Para las aplicaciones de
control de erosión el hilo también debe ser resistente a la radiación
ultravioleta. El color del hilo debe contrastar con el del geotextil mismo.
A 1.4.2 Para las juntas con costuras que vayan a ser realizadas en
el sitio, el contratista debe suministrar al menos 2 metros de longitud de
la junta cosida para ser analizada por el ingeniero antes de que el
geotextil sea instalado. Para las juntas que sean cosidas en la fabrica el
ingeniero debe obtener muestras de las juntas hechas en la fabrica
aleatoriamente de cualquier rollo de geotextil que sea usado en la obra.
A 1.4.2.1 Para las juntas que sean cosidas en el campo, las juntas
cosidas utilizadas para el muestreo deben ser cosidas utilizando el mismo
equipo y procedimiento que los que serán utilizados para las juntas en el
sitio. Si las juntas se cosen en el sentido longitudinal y transversal, se
deberá suministrar la muestra en ambos sentidos.
A 1.4.2.2 La descripción del embalaje de la junta debe ser
suministrada por el contratista junto con la muestra de la junta. La
125
descripción debe incluir el tipo de la junta, el hilo para la costura y la
densidad de las puntadas.
A 2. GEOTEXTILES PARA DRENAJE (Ver las secciones 7.1 y 7.2).
A 2.1 Construcción.
A 2.1.1 La excavación de la trinchera debe ejecutarse de acuerdo
con los detalles de los planos del proyecto. En todos los momentos la
excavación debe ser hecha de tal manera que se prevengan grandes
OS
D
A
V
R
RESE
vacíos en los lados y el fondo de la trinchera. La superficie gradada debe
ser suave y libre de mugre.
S
O
H
C
E
drenajes, elD
geotextil
ER debe colocarse suelto sin arrugas ni dobleces y sin
A 2.1.2 Durante la colocación del geotextil para aplicaciones de
espacios vacíos entre el geotextil y la superficie de contacto con el suelo.
Los rollos o cortes del geotextil deben traslaparse al menos 300 mm, con
la lámina de geotextil aguas arriba cubriendo la lámina aguas abajo.
A 2.1.2.1 En las trincheras mayores o iguales a 300 mm de ancho,
después de colocar el agregado del geotextil debe ser doblado sobre la
parte superior del agregado de tal forma que se produzca un translapo
mínimo de 300 mm. En trincheras con anchos entre 100 y 300 mm, el
translapo debe ser igual al ancho de la trinchera. Cuando el ancho de la
trinchera sea menor de 100 mm el translapo del geotextil debe ser hecho
mediante costura o pegado con calor. Todas las juntas deben ser
aprobadas por el ingeniero.
A 2.1.2 Puesto que el geotextil podría dañarse durante la
instalación o la colocación del agregado para el drenaje, se debe colocar
sobre el área dañada un parche con el mismo geotextil extendiéndose
unos 300 mm más allá del área afectada, o el traslapo especificado con
costura, cualquiera que sea el mayor.
A 2.1.3 La colocación del agregado para drenaje debe seguir
inmediatamente después de la colocación del geotextil. El geotextil
debería ser cubierto con un mínimo de 300 mm de agregado suelto antes
126
e la compactación. Si se va a instalar una tubería colectora perforada en
la trinchera, se debe colocar una capa de apoyo con el agregado drenante
por debajo de la tubería, con el agregado restante colocado hasta la
profundidad mínima de construcción requerida.
A 2.1.3.1 El agregado deberá ser compactado con equipos
vibratorios hasta alcanzar un mínimo del 95 % del estandar AASHTO a
menos que la trinchera se requiera para soporte estructural. Si se exige
un esfuerzo de compactación mayor, se necesitará usar un geotextil clase
1 de la Tabla 1 de esta especificación.
OS
D
A
V
R
RESE
A 2.1.4 Las figuras A1 hasta la A3 ilustran los diferentes detalles
en la aplicación de geotextiles para sistemas de drenaje.
S
O
H
C
E
A 3. D
GEOTEXTILES
PARA SEPARACIÓN / ESTABILIZACIÓN (ver las
ER
secciones 7.1, 7.3 y 7.4).
A 3.1 Construcción.
A 3.1.1 El sitio de la instalación debe prepararse mediante la
limpieza, eliminación de raíces y la excavación o llenado del área hasta
alcanzar la superficie de rasante especificada en el diseño. Esto incluye
la remoción del suelo de cobertura y la vegetación.
NOTA 1.- Los puntos blandos y las áreas inadecuadas serán
identificados durante la preparación del sitio o las subsecuentes pruebas
de compactación. Estas áreas deben ser excavadas y rellenadas con
material seleccionado y compactadas siguiendo los procedimientos
normales.
A 3.1.2 El geotextil debe ser colocado sobre la subrasante
preparada suelto y libre de arrugas y dobleces en la dirección de la
construcción. Los rollos adyacentes de geotextil deben traslaparse,
coserse o unirse según los requerimientos de los planos. Ver la Tabla 1
para los requerimientos de traslapos.
127
A 3.1.2.1 En las curvas el geotextil puede doblarse o cortarse para
conformar las curvas. El doblez o el traslapo se realiza en la dirección de
la construcción y mantenido en su sitio por pasadores, grapas o con
montones hechos con el material de relleno o rocas.
A
3.1.2.2
Antes
de
la
cobertura,
el
geotextil
debe
ser
inspeccionado por un inspector certificado o por el ingeniero para
asegurar que el geotextil no haya sido dañado durante la instalación
(agujeros, rasgaduras, uniones descosidas, etc). Los geotextiles dañados,
como
lo
haya
identificado
el
ingeniero,
deben
ser
reparados
OS
D
A
V
R
RESE
inmediatamente. Cubra el área dañada con un parche de geotextil que se
extienda más allá del área afectada en una cantidad igual al translapo
requerido.
A
S
O
H
C
E
3.1.3
DERLa sub-base debe
colocarse descargando sobre el
geotextil comenzando desde sus bordes o sobre un agregado se subbase previamente colocado. No se permite el contacto directo de los
vehículos de construcción sobre el geotextil. La sub-base debe ser
colocada de tal forma que este en todo momento al menos el espesor
mínimo decapa entre el geotextil y las llantas de los equipos. No se
permitirá el giro de los vehículos sobre la primera capa de compactación
por encima del geotextil.
NOTA 2.- En subrasantes con CBR menor de 1, el agregado de la
sub-base debe extenderse en su
espesor total tan pronto como sea
posible después del descargue con el fin de minimizar el potencial de una
falla localizada de subrasante debido a una sobrecarga sobre la misma.
A 3.1.3.1 Si se presentan ahuellamientos durante la construcción,
estos deben ser llenados con material de sub-base y compactados hasta
una densidad específica.
A 3.1.3.2 Si la colocación del material de relleno causa daños al
geotextil, el área dañada debe ser reparada tal como se describió
previamente en la sección A.2.1.3.1. Los procedimientos de colocación
128
deben ser entonces modificados para eliminar posibles daños adicionales
(incremente el espesor de la capa inicial, disminuyan las cargas por
equipos, etc).
NOTA 3.- En las aplicaciones de estabilización, no se recomienda el
uso de vibro-compactadores en la construcción de la primera capa de la
sub-base, ya que esto puede causar daños al geotextil.
A 4. GEOTEXTILES PARA CONTROL DE EROSIÓN.
OS
D
A
V
R
RESE
A 4.1 Construcción.
S
O
H
C
E
arrugas ni D
dobleces
ER y anclado a una superficie lisa aprobada por el
A 4.1.1 El geotextil debe ser colocado en contacto con el suelo sin
ingeniero. El geotextil debe ser colocado de tal manera que los materiales
sobrepuestos no estiren el geotextil rasgándolo. Anclar los terminales
finales del geotextil debe realizarse mediante el uso de los delantales
dominante en la cresta y el dedo de la cuesta. Referirse a las figuras A4
hasta la A7 para detalles de construcción.
A 4.1.1 El geotextil debe ser colocado en la dirección de la
maquina paralela a la dirección del flujo de agua la cual está normalmente
paralela a la cuesta para control de erosión y acción de salida (figura A4),
y sea paralelo a la corriente o canal en el caso de protección de canales
(figura
A6).
La
láminas
de
geotextiles
adyacentes
deberán
ser
ensambladas cosiéndose o traslapándose. Las costuras traslapadas de
los extremos del rodillo deberá hacerse con un mínimo de 300 mm a
excepción cuando el geotextil este colocado bajo en agua. En tales casos
el geotextil se traslapará con un mínimo de 1 m. En todas la instancias el
traslapo del final de los rollos deberá ser de 300 mm.
A 4.1.1.2 Durante la instalación se debe tener mucho cuidado para
evitar causar daños al geotextil. Si esto sucede se deberá colocar un
parche sobre el área dañada y extender 1 m más allá del área dañada.
129
A 4.1.2 La colocación del sistema de armadura deberá hacerse en
el dedo y proseguir hasta la cuesta. Esto debe hacerse sin que el geotextil
se rasgue o estire. La piedra con mas de 100 Kg no le será permitido
rodar debajo de la cuesta.
A 4.1.2.1 La protección de la cuesta y piedras de menor tamaño no
deberán ser lanzadas a una altura mayor de 1 m, o una demostración para
mostrar que los procedimientos de la colocación no dañaran el geotextil.
En aplicaciones bajo el agua, el geotextil y el material de relleno deberán
colocarse el mismo día. Todos los espacios en la armadura de piedra
OS
D
A
V
R
RESE
deberán rellenarse con pequeñas piedras para asegurar una cobertura
completa.
S
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H
C
E
calificaciónD
de
ElaRpiedra no será permitida si la calificación resulta en
A 4.1.2.2 Después de la colocación de la armadura de piedra, la
movimiento de la piedra directamente sobre el geotextil.
A 4.1.3 La supervisión de campo se realizará para verificar que la
colocación del sistema de armadura no dañe el geotextil.
A 4.1.3.1 Cualquier daño al geotextil durante el relleno deberá ser
sustituido según lo dicte en ingeniero.
A 5. GEOTEXTILES PARA BARRERAS TEM-PORALES.
A 5.1 Requerimientos de los materiales.
A 5.1.1 La madera, el acero o el poste sintético teniendo una
longitud mínima de 1 m mas la profundidad de enterrado pueden ser
utilizados. Deberán ser lo suficientemente fuetes como para resistir los
daños que pueda sufrir durante la instalación y para resistir las cargas
aplicadas debido a la acumulación de material.
A 5.1.2 El alambre o polímero de ayuda a la cerca debe ser de por
lo menos 750 mm de alto y suficientemente fuerte como para soportar las
cargas aplicadas. Los polímeros de ayuda a la cerca deben tener los
mismo requisitos de la degradación ultravioleta que el geotextil.
A 5.2 Construcción
130
A 5.2.1 El geotextil en el fondo de la cerca será enterrado en una
configuración de “J” a una profundidad mínima de 150 mm en un foso de
modo que el flujo nulo pueda pasar debajo de la cerca del légamo. El foso
detrás deberá ser llenado y el suelo compactado sobre el geotextil.
A 5.2.1.1 El geotextil deberá ser empalmado solo en un poste con
una costura cosida, o en lugar de este dos secciones de cerca se pueden
traslapar.
A 5.2.1.2 El contratista debe demostrar para la satisfacción del
ingeniero que el geotextil puede soportar el cargamento anticipado del
sedimento.
OS
D
A
V
R
RESE
A 5.2.1.3 Ver figura A8 para detalles.
S
O
H
C
E
a los detalles
de R
los planos. Los postes se deben conducir o colocar a un
DE
A 5.2.2 Los espaciamientos de los postes se colocarán de acuerdo
mínimo de 500 mm de la tierra. La profundidad se aumentará a 600 mm si
la cerca se coloca en una cuesta de 3:1 o mayor.
A 5.2.3 La cerca será sujetada con seguridad al lado ascendente
de la cuesta. La cerca deberá extenderse desde la superficie de la tierra
hasta la tapa del geotextil.
A 5.2.4 Cuando se utiliza la cerca apoyada por si misma, el
geotextil será sujetado con seguridad a los postes de la cerca.
A 5.2.5 Las cercas del légamo deberán ser continuas y
transversales al flujo. Las cercas del légamo siga los contornos del sitio
tan cerca como sea posible. La cerca se colocará de modo tal que el agua
no pueda escurrirse por alrededor de la cerca.
A 5.2.5.1 Las cercas del légamo deberán delimitarse para dirigir
un área equivalente a 90 metros cuadrados por cada 3 metros de cerca.
Se debe tener cuidado donde el lado de la cerca sea mayor a 1:1, y el
flujo del agua exceda los 3 litros por segundos por cada 3 metros de
cerca.
A 5.3 Mantenimiento.
131
A 5.3.1 El contratista debe inspeccionar todas las cercas de
légamo inmediatamente después de una precipitación y por lo menos
diariamente cuando hay precipitaciones prolongadas.
A 5.3.1.1 El contratista deberá hacer
una revisión diaria de la
localización de las cercas del légamo en áreas donde las actividades de
construcción hallan alterado el contorno ambiental y la salida del drenaje
para asegurarse que las cercas estén establecidas correctamente para
una mayor eficacia. Cuando exista una deficiencia determinada por el
ingeniero, cercas adicionales deberán ser instaladas dirigidas por el
ingeniero.
OS
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RESE
A 5.3.1.2 Daños en las cercas deberán ser reparados o
S
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H
C
E
A 5.3.2
DELosRdepósitos de sedientos deberán ser removidos cuando
remplazados rápidamente.
estos alcance la mitad de la altura de la cerca, o instalar una segunda
cerca dirigida por el ingeniero.
A 5.3.3 La cerca debe permanecer en el lugar hasta que el
ingeniero indique que sea removida.
A 6. GEOTEXTILES PARA PAVIMENTACIÓN.
A 6.1 Materiales
A 6.1.1 El material sellante usado para impregnar y sellar al
geotextil, como también como para pegarlo al pavimento de base y la
capa de repavimentación debe ser un asfalto para pavimentación
recomendado por el fabricante del geotextil y aprobado por el ingeniero.
A 6.1.1.1 Los cementos asfálticos son los selladores preferidos,
sin embargo pueden ser utilizados las emulsiones asfáltica catiónicas o
aniónicas teniendo en cuenta las precauciones que se describen en la
sección A 6.3.3. Los Cutbacks y emulsiones que contengan solventes no
deberán ser usados.
132
A 6.1.1.2 El tipo del cemento asfáltico especificado para el diseño
de la mezcla caliente en cala localización geográfica es generalmente el
material más aceptable.
A 6.1.2 Se puede esparcir arena lavada sobre un geotextil saturado
con asfalto para facilitar el movimiento de los equipos durante la
construcción o para prevenir el rasgado o la delaminación del geotextil.
También puede usarse el riego de mezcla caliente al frente de las llantas
de los vehículos de construcción para que cumpla con este propósito. Si
se aplica arena, las cantidades en exceso deben removerse del geotextil
antes de colocar la rodadura.
OS
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A
V
R
RESE
A 6.1.2.1 Usualmente no se requiere de la arena. Sin embargo las
S
O
H
C
E
causar unaD
exudación
ER del sellador asfáltico resultando en una adhesión
temperatura ambiente ocasionalmente son lo suficientemente altas para
indeseable del geotextil con las llantas de los vehículos.
A 6.2. Equipos.
A 6.2.1 El irrigador de asfalto debe ser capaz de rociar el sellador
asfáltico a la tasa de aplicación descrita uniformemente. No se permite
salpicaduras, saltos ni veteados. El irrigador también debe estar equipado
con un espesor manual de boquilla sencilla y válvula de interrupción
positiva.
A 6.2.2. El equipo mecánico o manual de instalación del geotextil
debe ser capaz de instalarlo uniformemente.
A 6.2.3. Se debe suministrar los siguientes equipos miscelanios:
Escoba de cerda rígida o rodillo para uniformizar la superficie del
geotextil; tijeras o cuchillas para cortar el geotextil; cepillos para aplicar
el sellador asfáltico a los traslapos del geotextil.
A 6.2.4 Puede requerirse para ciertos trabajos equipos de
compactación neumática para uniformizar la imprimación del geotextil
con el sellador y equipos de sanding. El emparejar con rodillos es
requerido especialmente en trabajos donde se coloquen capas delgadas o
chip seals. El emparejamiento con rodillos ayuda a la adhesión del
133
geotextil a las capas de pavimento adyacentes en la ausencia de peso y
calor asociado con capas mas gruesas de pavimento asfáltico.
A 6.3 Construcción.
A 6.3.1 Ni el sellador asfáltico ni el geotextil deben colocarse
cuando las condiciones del tiempo a juicio del ingeniero no sean las
adecuadas. Las temperaturas del aire y del pavimento deben ser la
suficientes para permitir que le sellador asfáltico haga que le geotextil
permanezca en su sitio. Para los cementos asfáltico la temperatura
ambiente debe ser de 10 ºC o mayor. Para las emulsiones asfálticas la
OS
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V
R
RESE
temperatura debe ser de 15 ºC o mayor.
A 6.3.2 La superficie sobre la cual es geotextil va a ser colocado,
S
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H
C
E
escombros.D
Las
fisuras que excedan los 3 mm de ancho deben rellenarse
ER
debe estar razonablemente libre de mugre, agua, vegetación u otro tipo de
con un llenante adecuado para fisuras. Los baches deben repararse
adecuadamente como sea indicado por el ingeniero. Debe permitirse el
curado de los llenantes antes de la colocación del geotextil.
A 6.3.3 La tasa especificada para la aplicación del sellador
asfáltico debe ser suficiente para satisfacer las propiedades de la
retención asfáltica del geotextil y adherir el geotextil y la capa de
repavimentación con el pavimento antiguo.
NOTA 1.- Cuando se usen emulsiones, la tasa de aplicación debe
incrementarse para compensar el contenido de agua de la emulsión.
A 6.3.3.1 La aplicación del sellado debe ser hecha mediante una
flauta irrigadora, evitando al máximo la aplicación manual. La temperatura
de4l sallado asfáltico debe ser suficientemente alta para permitir un
patrón uniforme de riego. Para los cementos asfálticos la temperatura
mínima debe ser de 145ºC. Las temperaturas del no deben exceder los
160ºC.
A 6.3.3.2 Los patrones de riego con emulciones asfálticas son
mejorados con calentamiento. Es deseable un rango de temperatura
134
entre55ºC y 70ºC. No debe excederse una temperatura de 70ºC puesto que
a partir de esta puede romperse la emulsión.
A 6.3.3.3 El ancho de la aplicación para el sellante debe ser el
ancho del rollo del geotextil mas 150 mm. No debe aplicarse el sellador
asfáltico a una distancia mayor a aquella que el contratista pueda
mantener libre de trafico
A 6.3.3.4 Debe limpiarse los derrames de asfalto de la superficie de
la vía para evitar la sobre saturación y movimiento del geotextil.
A 6.3.3.5 Cuando se usan emulsiones asfálticas, la emulsión debe
OS
D
A
V
R
RESE
curara antes de colocar el geotextil y la superficie de cubrimiento final.
Esto significa esencialmente que no debe permanecer húmeda.
S
O
H
C
E
un arrugamiento
DERmínimo antes que el asfalto se halla enfriado y perdido
A 6.3.4. El geotextil debe colocarse sobre el sellante asfáltico con
pegajosidad. Como lo señala el ingeniero, las arrugas o dobleces que
excedan los 25mm deben cortarse y dejarse planos.
A 6.3.4.1 El alisado o el emparejamiento con rodillos se requerida
para maximizar el contacto de geotextil con la superficie del pavimento.
A 6.3.4.2 El traslapo de las de las uniones del geotextil debe ser
suficiente para asegurar un cierre total en la junta, pero no debería
exceder los 150 mm. Las juntas transversales deben ser traslapadas en la
dirección de la pavimentación para evitar que el borde sea levantado por
la máquina pavimentadora. Se requerirá una segunda acción de
aplicación del sellador asfálticos en los traslapos entre el geotextil si a
juicio del ingeniero se requiere una cantidad adicional para asegurar una
pega adecuada de la doble capa de geotextil.
A 6.3.4.3 La remoción y el reemplazo del geotextil que se dañe
será responsabilidad del contratista.
A 6.3.4.4 El tráfico sobre el geotextil solo se permitirá para
vehículos de emergencia y de construcción.
A 6.3.4.5
La colocación de la mezcla caliente debe seguir
inmediatamente a la colocación del geotextil. La temperatura de la mezcla
no debe exceder los 160 ºC. Dado el caso que el asfalto se exsude a
135
través del geotextil causando problemas de construcción antes de
colocar la carpeta de repavimentación, las áreas afectas deben ser
secadas mediante el riego de arena. Para evitar movimientos o daños del
geotextil saturado con el sellador, giros de la finisher y otros equipos
deben ser graduales y mantenerse al mínimo.
A 6.3.6 Antes de colocar el recubrimiento con el sellador (o una
capa de repavimentación delgada tal como capa friccionante de gradación
abierta), riege ligeramente con arena el geotextil con una tasa de 0.65 a
1.0 km/m2.
OS
D
A
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RESE
CONSEJOS
S
O
H
C
E
Se recomienda
DER que por razones de seguridad, no sea permitido el
trafico sobre el geotextil. Sin embargo si la agencia de contratación elige
permitir el tráfico se recomienda la siguiente acotación: Si es aprobado
por el ingeniero la capa sello saturada pavimentando la tela se puede
abrir por 24 o 48 horas antes de instalar la capa de rodadura. Deben
colocarse señales de advertencia que avisen al conductor que la
superficie puede ser lisa cuando está húmeda las señales también deben
advertir sobre la velocidad de seguridad adecuada. El exceso de arena
debe ser barrido antes de colocar la capa de repavimentación. Si a juicio
del ingeniero, la superficie parece seca y carece de pegajosidad después
de su exposición al tráfico, debe aplicarse una capa ligera de pega antes
de colocar la capa de repavimentación.
136
S
O
H
C
E
DER
OS
D
A
V
R
RESE
Anexos
Tablas
AASTO.
137
TABLA 1 Requerimiento para las Propiedades de Resistencia de los Geotextiles
Clase de Geotextil
Clase 1
Método de
Unidad
Elong.
Elong.
Clase 2
Clase 3
Elong. Elong. Elong. Elong.
< 50% > 50% < 50% > 50% < 50% > 50%
Ensayo
Resistencia Grab.
ASTM D 4632
N
1400
900 1100
700
800
500
Resistencia de la Costura
ASTM D 4632
N
1260
810
990
630
720
450
Resistencia al Rasgado
ASTM D 4533
N
500
350
400
250
300
180
Resistencia al Punzado
ASTM D 4833
N
500
350
400
250
300
180
Permitividad
ASTM D 4991
s-1
Los valores de las propiedades para la Permitividad, TAA
Tamaño de Apertura Aparente (TAA)
ASTM D 4751
mm
y estabilidad UV están basados en la aplicación para el
S
O
H
C
E
R
Estabilidad Ultravioleta
DE
OS
D
A
V
R
RESE%
ASTM D 4355
geotextil.
Refiérase a la Tabla 2 para Drenaje subsuperficial, la Tabla 3 para Separación, la Tabla 4 para la Estabilización y la Tabla 5 para el Control de Erosión
TABLA 2 Requerimiento para el Geotextil en Drenaje Subsuperficial
Requerimientos
% Pasa Tamiz Nº 200
Clase del Geotextil
Permitividad
Tamaño de Apertura Aparente
Métodos de Unid. < 15 15 a 50 > 50
Ensayos
Clase 2 de la Tabla 1
ASTM 4491 s-1
0,5
0,2
0,1
ASTM 4751 mm 0,43 0,25 0,22
Valores máx. Prom. Por rollo
Estabilidad Ultravioleta
ASTM 4355
%
50% después de 500 hrs. de exposición
Notas para la Tabla 2
1, Basado en el análisis granulométrico del suelo in situ de acuerdo con la AASHTO 88
2, Selección por omisión del geotextil. El ingeniero puede especificar un geotextil Clase 3 de la Tabla 1 para aplicaciones de drenajes en trincheras
basado en uno o mas de los siguientes conceptos.
a. El ingeniero ha encontrado que los geotextiles Clase 3 tiene una supervivencia suficiente basado en la experiencia en campo.
b. El ingeniero ha encontrado que los geotextiles Clase 3 tiene una supervivencia suficiente basado en ensayos de laboratorio y la inspección
visual de una muestra de geotextil removida de una sección de ensayo en el campo construida anticipadamente bajo unas condiciones de campo.
c. La profundidad del subdren es menor de 2,00 m, el diámetro del agregado es menor de 30 mm y los requerimientos de compactación son
menores del 95% de la AASHTO T 99.
3, Estos valores por omisión para las propiedades en filtración están basados en los tamaños de las partículas predominantes de un suelo in-situ.
Adicionalmente al valor por omisión por la permitividad, el ingeniero puede requerir de la permitividad del geotextil y/o ensayos de desempeño
basado en la ingeniería de diseño para sistemas de drenajes en ambientes de suelos problemáticos.
4, Debería efectuarse un diseño del geotextil para un sitio especifico especialmente si uno o mas de los siguientes suelos problemáticos son
encontrados: suelos inestables o altamente erosionables tales como: los limos no cohesivos, suelos de gradación abierta, suelos laminados
alternando arenas y limos; arcillas dispersivas y/o polvo roca.
5, Para los suelos cohesivos con un índice de plasticidad mayor a 7, el valor máximo promedio por rollo es de 0,30 mm.
138
Tabla 3 Requerimientos del Geotextil como Separador
Método de
Unidades
Requerimientos
Ensayo
Clase del Geotextil
Permitividad
Tamaño de Apertura Aparente
Estabilidad Ultravioleta
Clase 2 de la Tabla 1
ASTM D 4491
sec-1
ASTM D 4751
mm
0,02 a la 2
0,60 valor máx. Por rollo
ASTM D 4355
%
50% después de 500 hrs.
1. Selección del geotextil por omisión. El Ingeniero puede aceptar un geotextil Clase 3 de la Tabla 1 basado en los siguiente:
a. El Ingeniero ha encontrado que los geotextiles Clase 3 tiene una supervivencia suficiente basado en la experiencia de campo.
b. El Ingeniero ha encontrado que los geotextiles Clase 3 tiene una supervivencia suficiente basado en ensayos de laboratorio y la
inspección visual de una muestra de geotextil removida de una sección de ensayo en el campo construida anticipadamente bajo unas
condiciones de campo.
OS
D
A
V
R
RESE
c. El agregado grueso de la primera elevación sobre el geotextil excede 300 mm y el diámetro del agregado es menor de 50 mm.
d.- El agregado grueso de la primera elevación sobre el geotextil excede 150 mm, el diámetro del agregado es menor de 30 mm y la presión
S
O
H
C
E
DER
de contacto del material de construcción es menor de 550 Kpa.
2. Valor por omisión. La permitividad del geotextil debe ser mayor que la del suelo.
Tabla 4 Requerimientos del Geotextil para Estabilización
Método de
Unidades
Requerimientos
Ensayo
Clase del Geotextil
Permitividad
Tamaño de Apertura Aparente
Estabilidad Ultravioleta
Clase 2 de la Tabla 1
ASTM D 4491
sec-1
0,05 a la 2
ASTM D 4751
mm
0,43 valor máx. Por rollo
ASTM D 4355
%
50% después de 500 hrs.
1. Selección del geotextil por omisión. El ingeniero puede aceptar un geotextil Clase 2 o 3 de la Tabla 1 basado en uno o mas de los siguientes:
a. El ingeniero ha encontrado que la Clase de geotextil tiene una supervivencia suficiente basado en la experiencia de campo.
b. El ingeniero ha encontrado que la Clase de geotextil tiene una supervivencia suficiente basado en ensayos de laboratorio y la inspección
visual de una muestra de geotextil removida de una sección de ensayo en el campo construida anticipadamente bajo unas condiciones de
campo.
2. Valor por omisión. La permitividad del geotextil debe ser mayor que la del suelo.
139
TABLA 5 Requerimiento para el Geotextil en Control de Erosión
Requerimientos
% Pasa Tamiz Nº 200
Métodos de
Ensayos
ASTM 4491
ASTM 4751
Clase del Geotextil
Permitividad
Tamaño de Apertura Aparente
Unid.
< 15
s-1
mm
0,5
0,43
15 a 50
> 50
Clase 2 de la Tabla 1
0,2
0,25
0,1
0,22
Valores máx. Prom. Por rollo
Estabilidad Ultravioleta
ASTM 4355
%
50% después de 500 hrs. de exposición
1. Basado en el análisis del tamaño de los granos in-situ en acuerdo con la AASHTO T 88.
2. Como pauta general. Selección del geotextil por omisión es apropiado para condiciones iguales o menor severidad que cualquiera de las
siguientes:
OS
D
A
V
R
RESE
a. Las piedras de la armadura no deben exceder los 100 Kg. La altura de la piedra es menor de 1 m y no requiere ninguna capa de agregado.
b. Las piedras de la armadura que pesen mas de 100 Kg. La altura de la piedra es menor de 1 m y el geotextil es protegido por una capa de 150 mm
S
O
H
C
E
DER
de agregado grueso diseñado para ser compatible con la capa de la armadura. Usos mas severos que estos requieren una supervivencia del
geotextil mayor basados en pruebas en el terreno.
3. El Ingeniero puede especificar una geotextil Clase 3 de la Tabla 1 basado en una o mas de las siguientes:
a. El Ingeniero ha encontrado que los geotextiles Clase 2 tienen suficiente supervivencia basado en la experiencia de campo.
b. El Ingeniero ha encontrado que los geotextiles Clase 2 tiene suficiente supervivencia basado en ensayos de laboratorios y la inspección
visual de una muestra de geotextil removida de una sección de ensayo en campo construida anticipadamente bajo unas condiciones de campo.
4. Estas propiedades de filtración por omisión se basan en los tamaños de la partículas predominantes del suelo in-situ. Además de los valores
de permitividad por omisión, el Ingeniero debe requerir la permitividad del geotextil y/o pruebas de funcionamiento basadas en los diseños de
ingeniería para sistemas de drenajes en ambientes con suelos problemáticos.
Tabla 6 Requisitos de las propiedades de la Cerca Temporal del Légamo
Requerimientos
Cerca sin apoyo del Légamo
Método de
Ensayo
Unidades
Espaciamiento máximo del poste
Resistencia Grab.
ASTM D 4632
Geotextil
Geotextil
Cerca apoyada
Elongación
Elongación
del Légamo
≥ 50% a la 2
< 50% a la 2
1,2 m
1,2 m
2,00 m
400
550
550
N
Dirección de la Máquina
x- Dirección de la Máquina
400
450
450
Permitividad
ASTM D 4491
sec-1
0,05
0,05
0,05
Tamaño de Apertura Aparente
ASTM D 4751
mm
0,6
0,6
0,6
Valores máximos por Rollo
Estabilidad Ultravioleta
ASTM D 4355
(Resistencia Mantenida)
%
70% después
70 % después de 500 Hrs.
de 500 Hrs.
de exposición
1. La cerca apoyada del Légamo debe consistir en alambre de acero con un espaciamiento del acoplamiento de 150 mm por 150 mm o el
acoplamiento polimérico prefabricado con resistencia equivalente.
2. Según lo medido de acuerdo con ASTM 4632,
140
Tabla 7 Requerimientos Para Geotextil en Repavimentación
Método de
Ensayo
Resistencia Grab.
Elongación Ultima
Masa por unidad de Área
Retención de asfalto
Punto de Fusión
Unidades
Requerimientos
ASTM D 4632
N
450
ASTM D 4632
%
≥ 50
ASTM D 5261
gm/m2
140
ASTM D 6140
l/m2
Notas 2 y 3
ASTM D 276
ºC
150
Nota 1: Todos los valores representados son los mínimos por rollo.
Nota 2: La retención de asfalto es dictaminada por el fabricante.
Nota 3: Las propiedades de los productos de retención asfáltica deben cumplir con los valores mínimos promedios por rollo
provistos por el fabricante.
S
O
H
C
E
DER
OS
D
A
V
R
RESE
141
Anexos
Figuras
OS
D
A
V
R
E
DE
ES
R
S
O
RECH
AASTO.
142
S
O
H
C
E
DER
OS
D
A
V
R
RESE
143
S
O
H
C
E
DER
OS
D
A
V
R
RESE
144
S
O
H
C
E
DER
OS
D
A
V
R
RESE
145
S
O
H
C
E
DER
OS
D
A
V
R
RESE
146