1.6 Guia de Instalación Refuerzo de Subrasantes Blandas Compresibles
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Guía de Instalación de Geosintéticos para Refuerzo de Subrasante y Capas Granulares Pág. 1
Guía de Manejo e Instalación de Geosintéticos para Refuerzo de Suelos Blandos de Subrasante y Capas Granulares
Aplicación de Geomallas FORTGRID® y Geotéxtiles de Alto Módulo FORTEX®
El óptimo desempeño y el adecuado
funcionamiento de las estructuras que se
construyen con geosintéticos dependen de las
buenas prácticas de manejo y de los
procedimientos de instalación en obra. Esto abarca
desde el almacenamiento de los materiales hasta
la construcción de las estructuras que los utilizan.
La siguiente guía contiene un procedimiento para
construir estructuras de refuerzo de suelos blandos
con geosintéticos, así como las recomendaciones
para el manejo, transporte y almacenamiento de
los materiales geosintéticos.
1. Introducción
Las geomallas FORTGRID® y los geotéxtiles de
alto modulo FORTEX® se utilizan para el refuerzo
de suelos blandos dado que:
• Interactúan con el material granular y
restringen los desplazamientos laterales que
tienen lugar ante la aplicación de cargas.
• Mejoran la capacidad de soporte del suelo y
aumentan la distribución de los esfuerzos con
respecto a la profundidad.
• Permiten la construcción de estructuras de
pavimentos sobre subrasantes blandas
compresibles.
Fotografía 1. Refuerzo de subrasante blanda con
geotextil FORTEX®
Las geomallas de refuerzo FORTGRID® y los
geotextiles de alto módulo FORTEX® se diseñan y
fabrican para lograr un alto desempeño mecánico
que se define en términos de:
• Alta resistencia a la rotura.
• Alta relación resistencia a la tensión –
deformación (alto módulo de deformación)
• Alta estabilidad mecánica a través del tiempo
(bajo creep).
• Alta eficiencia en la interacción suelo-
geosintético (Pull out ó Resistencia al
arrancamiento).
• Baja susceptibilidad a daños por instalación.
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2. Recomendaciones para el Manejo, Transporte y Almacenamiento
Los rollos de FORTGRID® y FORTEX® son livianos
y de fácil manejo. Se presentan dentro de un
empaque plástico que los identifica y protege
durante el transporte y almacenamiento. Una vez
en el sitio de la obra se recomienda:
Almacenar bajo cubierta.
Colocar sobre una superficie plana, lisa y seca.
No colocar rollos en forma transversal a otros.
Cuando se requiera almacenar rollos en exteriores,
estos deben levantarse de la superficie al menos
50 cm para evitar la humedad, adicionalmente
deberán cubrirse con carpas ó lonas para evitar la
acción de la intemperie.
• Cada uno de los rollos cuenta con una etiqueta
con un número y un código de barras que los
identifica y los relaciona con los registros de
producción y de control de calidad. Para efectos de
trazabilidad se recomienda conservar las etiquetas
de los rollos.
3. Recomendaciones Sobre el Material Granular
Se recomienda utilizar material de la mejor calidad
disponible.
La granulometría del material pétreo y la
angularidad de las partículas son fundamentales,
pues a mayor fricción entre partículas, mayor
interacción del geosintético con el agregado y por
lo tanto mejor desempeño mecánico de los
materiales.
El material granular para subbases y afirmados
deberá presentar un peso unitario como mínimo el
95% del máximo obtenido en la prueba de
compactación Proctor Modificado.
Para el caso de base granular, el peso unitario
deberá ser como mínimo el 98% del máximo
obtenido en la prueba de compactación Proctor
Modificado.
4. Proceso Constructivo
En la construcción de capas granulares de suelo
con geosintéticos para reforzar subrasantes
blandas se encuentran las siguientes actividades:
• Preparación del terreno.
• Instalación del material geosintético
• Colocación de las capas de material granular
Antes de comenzar la instalación de los materiales
se debe escoger y disponer de la maquinaria y
equipos de construcción necesarios. A
continuación se presenta paso a paso el
procedimiento de instalación recomendado:
4.1. Preparación del Terreno
Corregir las irregularidades existentes en el
terreno. Se recomienda remover rocas, troncos,
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arbustos y demás materiales protuberantes que se
encuentran en la superficie. Para llegar a la
rasante de diseño se recomienda excavar o
rellenar, tal como se muestra en la Fotografía 2. Si
las características del terreno lo permiten se
recomienda compactar la superficie.
Fotografía 2. Preparación del terreno
4.2. Instalación del Material Geosintético
• Desempacar y desenrollar los rollos sobre el
terreno ó la vía. La geomallas FORTGRID® y/o los
geotéxtiles FORTEX® se deben colocar
tensionados dejando la longitud suficiente para el
anclaje por fuera del área de aplicación de carga.
• Las geomallas FORTGRID® y los geotéxtiles
FORTEX® se deberán extender en la dirección de
avance de la construcción sin arrugas ni dobleces
sobre la subrasante previamente preparada.
• En ningún caso pueden quedar vacíos ó
zonas huecas que impidan el contacto total del
geosintético con la superficie inferior (efecto de
puente).
• El extendido se podrá hacer de forma manual
ó con un equipo mecánico que se desplace
mientras que mantiene el rollo levantado y
tensionado.
Fotografía 3. Extendido del geotextil
• En el comienzo del rollo, el borde transversal
(lado corto) se debe asegurar a la superficie con
grapas metálicas en forma de “U” de 10 x 10 x 10
cm en varilla de acero de 6.4 mm o 9.5 mm (φ ¼
pulg. ó φ 3/8 pulg.). Se podrá colocar grapas
adicionales a lo largo de la franja ajustando los
bordes, la zona de traslapo central y donde se
considere necesario para garantizar que el
geosintético quede tensionado y libre de arrugas
durante la disposición del material granular.
• Para la instalación en curvas el geosintético se
puede doblar o cortar y traslapar para desarrollar
la geometría de la curva. Todas las secciones
traslapadas o dobladas se deben asegurar a la
superficie, tal como se muestra en la Figura 1.
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DIRECCIÓN DE EXTENDIDO YCOMPACTACIÓN
GRAPAS DE SUJECIÓN
Figura 1. Fijación de geosintéticos con grapas en
curvas
• En los proyectos donde se requiere instalar
geotextiles, se recomienda realizar juntas cosidas
en lugar de los traslapos, para lo cual se debe
preveer el tipo de costura a realizar, el tipo de hilo
y el tipo de maquina de costura a utilizar.
• En los proyectos donde se requiere instalar
geomallas, estas se deben asegurar con ganchos
ó grapas metálicas alineadas a lo largo de la zona
de traslapos.
Fotografía 4. Traslapos del geosintético
• En las juntas transversales, el borde del rollo
que inicia se debe dejar por debajo del que llega.
La Figura 2. muestra el traslapo longitudinal y
transversal de geosintéticos en una vía.
CL
Sentido de lainstalación
Traslapolongitudinal
Traslapotransversal
Figura 2. Nomenclatura para los traslapos
Se sugiere seguir el siguiente criterio para la
definición de los traslapos:
Tabla 1. Ancho de traslapos
CBR % Traslapo (cm)
<1 100
1-3 60
> 3 30
• Antes de cubrir el geosintético es necesario
verificar que este no se presenten daños. En caso
tal, el geosintético se debe reparar antes de
colocar el material granular.
4.3. Colocación de la Capa Granular
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El uso de las geomallas FORTGRID® o geotextiles
FORTEX® no afecta el procedimiento de
colocación de la capa de agregado. Se deben
considerar todos los aspectos usualmente
contemplados para el extendido y compactación de
los granulares.
• El material deberá ser esparcido sobre el
geosintético de modo que no produzca daños
sobre éste.
• No se debe permitir el tránsito de equipos de
construcción sobre la geomalla ó geotextil hasta
tanto no se haya conformado la primera capa de
material granular.
• Si el material granular presenta tamaño
máximo de partícula entre (30mm –50 mm), el
espesor de la primera capa compactada debe ser
mayor a 30 cm. Si el material granular presenta
tamaño máximo de partícula menor a 30 mm, el
espesor de la primera capa compactada debe ser
mayor a 15 cm.
Fotografía 5. Extendido del material granular
4.4. Métodos para la colocación de la capa granular
Para extender el material granular sobre el
geosintético se debe seguir uno de los dos
métodos que se presentan a continuación. El
método A se utiliza para condiciones severas con
suelos muy blandos con formación de ola de lodo
(CBR < 1) y el método B donde se tenga CBR > 1
y no se presente formación de ola de lodo.
Método A, para CBR < 1:
• Se coloca la capa ó capas de granulares de
afuera hacia adentro del terraplén, tal como se
muestra en la Figura 3.
• Los equipos a utilizar deben ser compatibles
con las consideraciones de diseño de la estructura
reforzada, en lo posible utilizar equipos de tipo
liviano.
• Se debe procurar no descargar el material
granular sobre el geosintético puesto que se
podría presentar hundimientos.
• Las pilas de material en lo posible deben tener
menos de 1 m de altura para evitar fallas locales.
Las pilas separadas evitan la ocurrencia de
asentamientos locales.
• Durante el recorrido del proceso de extensión
y compactación del material, se debe procurar
formar una “U” simétrica con el eje de la estructura
como se muestra en la Figura 3, con el objeto de
evitar la formación de olas de lodo y hundimientos.
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Suelo de subrasanteGeosintético
Dirección de lainstalación
Figura 3. Instalación del material granular Método
A, para CBR < 1
Método B, para CBR > 1
• Colocar el material de conformación en el
centro y extenderlo conservando la simetría de una
“U” invertida, tal como se muestra en la Figura 4.
Dirección de avance
Suelo de subrasanteGeosintético
Figura 4. Instalación del material granular Método
B, para CBR > 1
• En este caso las arrugas y los dobleces se
presentan con mayor frecuencia, por lo que el
geosintético se debe tensionar a medida que se
avance en la colocación del material granular.
• Las pilas de material deben ser minimizadas
para evitar los hundimientos locales.
5. Recomendaciones Especiales
• Se recomienda realizar verificaciones
periódicas al espesor del material granular para
garantizar que el espesor de la capa sea el
indicado en el diseño.
• Si bien es cierto que el anclaje con fijaciones
mecánicas favorece la instalación de los
geosintéticos, el desempeño de la estructura
depende en mayor proporción de la calidad,
angularidad y porcentaje de compactación del
material granular con que esté confinada.
• En cuanto al material granular, para el caso de
subbases y afirmados, la densidad media del
tramo deberá ser como mínimo el 95% de la
obtenida en el ensayo Proctor Modificado.
• Para el caso de Base Granular, la densidad
media del tramo deberá ser el 98% de la obtenida
en el ensayo Proctor Modificado.
• En cualquier caso, las determinaciones de la
densidad de la capa compactada se realizarán a
razón de cuando menos una (1) vez por cada
250m2. Los sitios para las mediciones se elegirán
al azar.
• Se recomienda no extender rollos de
geosintético durante la noche ya que los sistemas
de iluminación artificial no garantizan suficiente
visibilidad ni permiten identificar y corregir de
inmediato los defectos que pudieran surgir durante
la instalación.
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6. Soporte Técnico
El equipo técnico de Geosintéticos GEOMATRIX
S.A. está en capacidad de asesorar y trabajar en
conjunto con ingenieros consultores,
constructores, y promotores de proyectos para
lograr soluciones óptimas desde el punto de vista
de confiabilidad, durabilidad, desempeño y estricto
criterio de costo-beneficio
Para mayor información sobre nuestros materiales
geosintéticos, y esta u otras soluciones de
ingeniería, por favor visite el sitio web
www.geomatrix.com.co ; comuníquese a través de
correo electrónico a [email protected]
o al PBX (+57-1) 4249999 en Bogotá.
7. Referencias
[1] FHWA-NHI-00-043, Mechanically stabilized
earth walls and reinforced soil slopes desing &
construction guidlines, 2001.
[2] Hotlz R., Christopher B., Berg R. 1995,
Geosynthetic Engineering, BiTech Publishers.
[3] Koerner, R.M., Designing With Geosynthetics.
Prentice Hall, 2005
[4|] Koerner, R.M., Designing With Geosynthetics.
Prentice Hall, 1990