Geosintéticos en México

GEOSINTÉTICOS

Definición (ASTM D4439)

Producto planar manufacturado con materiales poliméricos utilizados con suelo, roca, tierra u otro material relacionado con la ingeniería geotécnica como parte integral de una estructura, sistema o proyecto hecho por el hombre.

Los materiales utilizados en la producción de geosintéticos son casi en su totalidad de la industria plástica, eso es, principalmente polímeros, aunque materiales como el caucho, fibra de vidrio y productos naturales son utilizados algunas veces.

Polímeros

• Polietileno (PE): Alto creep, alta resistencia química, resistencia principalmente en una dirección.

• Poliéster (PET): Bajo creep, resistencia química 4<PH<9, estabilidad UV.

• Polipropileno (PP): Alto creep, alta resistencia química 1<PH<14

GEOSINTÉTICOS

Separación Filtración Refuerzo

Protección Impermeabilización Drenaje

Control de Erosión

FUNCIONES

GEOSINTÉTICOS

APLICACIONES

Desperdicio Líquido CanalesDesperdicio Sólido

Ferrocarriles Muros y Taludes

Túneles

Presas, reservorios

Protección contra erosión

Sistemas de Drenaje

Caminos

CLASIFICACIÓN

Geotextiles

Geomallas

Geomembranas

Georedes

Geomantas / Biomantas

Geoceldas

MACTEX®

GEOTEXTILES

Definición:

Geosintético permeable compuesto únicamente de textiles. Las fibras sintéticas se unen para formar un material flexible y poroso mediante un tejido o agujado. Existen al menos 80 aplicaciones que se han desarrollado para los geotextiles.

Funciones:

Separación Refuerzo Filtración Drenaje

GEOTEXTILES

Por Proceso de Producción:

o Tejido

o No Tejido

Por Polímero:

o Polipropileno

o Poliéster

MACTEX®

GEOTEXTILES

No tejidos (NW)

MACTEX®

GEOTEXTILES

Tejidos (W):- monofilament

- multifilament

- tape (flattened ribbons)

- DOS-directionally oriented structures (warp knitting with weft insertion system)

monofilament type DOS type structure “tape” type structure

MACTEX®

GEOMALLAS

Definición :

Es un geosintético formado por un arreglo regular de elementos conectados íntegramente con aperturas mayores a 6.35mm (1/4 in) para permitir la trabazón con el suelo que lo rodea, funcionando primordialmente como refuerzo.

Función → RefuerzoEl mecanismo fundamental de trabajo es por fricción. En las geomallas extruidas puede ser tomado en cuenta un efecto de confinamiento sobre las partículas de suelo que se introducen entre la geomalla.

MACGRID®

GEOMALLAS

Por Proceso de Producción:

o Extruidas (EG)• Uniaxiales• Biaxiales

o Tejidas (WG)• Uniaxiales• Biaxiales

o Termosoldadas (PARAPRODUCTS)

• Uniaxiales

Por Material principal de refuerzo:

o Polipropileno

o Polietileno de Alta Densidad (HDPE)

o Poliéster

o Fibra de Vidrio (AR)

MACGRID® -

PARADRAIN®

GEOMEMBRANAS

Por Polímero:

o Polietileno de Alta Densidad (HDPE o PAD)

o Polietileno de Baja Densidad (LDPE)o Polietileno de Muy Baja Densidad

(VLDPE)o Polipropilenoo PVC

Por Espesor:

o 0.5mm – 2.5mm

MACLINE®

GEOMEMBRANAS

Definición

Las geomembranas de polietileno de alta densidad (HDPE) y baja densidad (LDPE), con láminas fabricadas a partir de resinas poliméricas formuladas para determinados usos cuya pricipal característica es una baja permeabilidad, flexibilidad y alta resistencia química. Membrana sintética de muy baja permeabilidad. K≈10-14 m/s

Función → Impermeabilización, contención de líquidos.

MACLINE® SDH

Definición

Membrana bituminosa de muy baja permeabilidad. K≈10-13 m/sBentonita sódica que al hacer contacto con el agua reacciona y aumenta su volumen hasta 6X.

Son hojas con espesores desde 3-6mm. Función → Impermeabilización en obras hidráulicas (canales, presas) y geotécnicas.

MACLINE® GCL – GEOCOMPOSITE CLAY LINER

GEOMANTAS

Definición

Geosintético fabricados por medio de filamentos de material sintético, unidos por medio de calor para formar una capa altamente deformable con espesor de 10-20mm, caracterízado por su alta porosidad (mayor al 90% en promedio).

Funciones- Control de erosión superficial causada por el impacto de lluvia.- Revestimiento de canales con bajas velocidades.- Elemento drenante usado en conjunto con geotextiles o

geomembranas.

MACMAT®

GEOMANTAS

Por Espesor:

o 10mm – 20mm

Por Producto de Fabricación:

o Polipropileno

MACMAT®

BIOMANTAS

Definición

Geosintético fabricados con 100% fibra de coco distribuida uniformemente, contenida entre dos redes de polipropileno, las cuales están cosidas entre sí con hilo estabilizado UV.

Tiene una vida útil aproximada de 36 meses, la cual dependerá de las condiciones climáticas de la zona y el suelo al que se exponga.

Funciones- Control de erosión superficial temporal.- Propiciamiento de la vegetación.

BIOMAC®

GEOREDES

Definición

Geosintético que consiste en un arreglo de nervaduras paralelas conectadas íntegramente, sobrepuestas a otras nervaduras en diferentes ángulos.

Generalmente son mallas de dos series de hilos (espesor de 1-5mm) que se cruzan en un ángulo constante (entre 60° y 90°) para formar aberturas regulares (entre 10 y 60mm). Se produce por la extrusión de polímeros (HDPE o PP) y la soldadura de los hilos o nervaduras.

Función → Drenaje cuando son combinados con geotextiles o geomembranas.

MACNET®

GEOREDES

MACNET®

GEOCELDAS

Por Espesor:

o 7.5 – 20 cm

Por Producto de Fabricación:

o HDPE

MACWEB®

GEOCOMPUESTO DRENANTE

Definición

Material conformado por dos o más geosintéticos con centro drenante. Se asocian en el proceso de fabricación, ya sea una geored con uno o dos geotextiles, una geomanta con uno o dos geotextiles, una geored con una geomembrana, etc. El espesor de un geocompuesto varía entre los 5 y 30mm.

Funciones:- Drenaje- Filtración

MACDRAIN®

GEOCOMPUESTO DRENANTE

Por Tipo de Elemento Central Drenante :

o Geored

o Geomanta• M• W

MACDRAIN®

APLICACIONES EN VÍAS TERRESTRES

SOLUCIONES CON GEOSINTÉTICOS

TEMARIO GENERAL

ESTABILIZACIÓN DE SUELOS

SISTEMA DE DRENAJE

PROTECCIÓN DE TALUDES

• REFUERZO DE BASE EN CARRETERAS NO PAVIMENTADAS

• REFUERZO DE BASE EN CARRETERAS PAVIMENTADAS

BENEFICIOS DE GEOSINTÉTICOS

ESTABILIZACIÓN DE SUELOS – GEOMALLAS MACGRID, GEOTEXTIL MACTEX

Reducción de espesor con los mismos valores de c, φ, N;

Aumento de vida útil con los mismos valores de h, c, φ;

Reducción de la calidad de relleno con los mismos valores de N, h

GEOSINTÉTICOS UTILIZADOS

ESTABILIZACIÓN DE SUELOS – GEOMALLAS MACGRID, GEOTEXTIL MACTEX

Los GSY con mejor rendimiento en el refuerzo de base del camino son las geomallas bidireccionales.

Estas estructuras permiten obtener una acción de confinamiento de las partículas del suelo, gracias a la interconexión dentro de las aberturas rectangulares y la transferencia continua de las fuerzas de tensión a través de las costillas y las uniones de la geomalla.

REFUERZO DE BASE

TEMARIO GENERAL

SISTEMA DE DRENAJE

En proyectos donde el nivel freático es elevado, es necesaria la reducción de dicho nivel y la conducción de aguas a puntos específicos.

Una técnica comúnmente utilizada son las trincheras como elementos de drenaje, instaladas a intervalos y profundidades específicas.

Para determinar el espaciamiento y profundidad de las trincheras se utiliza el método práctico creado por McClelland.

SISTEMA DE DRENAJE – MACDRAIN®

SISTEMA DE DRENAJE PARA TRINCHERAS - MACDRAIN TD MACCAFERRI

Ventajas:

• Excelente solución en drenajes.• Sustitución de drenes convencionales con

grava + geotextil• Bajo Costo• Elevada capacidad de flujo• Alta tecnología• Aplicación e Instalación fácil y rápida• No requiere mano de obra especializada• No se pudre y no es contaminante.

SISTEMA DE DRENAJE

NÚCLEO GEOMANTA

NÚCLEO GEORED

Variables:• D [m] = Diferencia de cotas entre NAF y NA máximo en drenes.• L [m] = Distancia entre drenes.• d [m] = Disminución mínima de nivel freático.• k [m/s] = Coeficiente de permeabilidad del suelo.• y = Relación entre volumen de agua libre y volumen de suelo ≈ 0.01.

arenas (0.05), arcillas (0.02)

METODOLOGÍA DE CÁLCULO

1. Calcular el caudal/m que el sistema de drenaje deberá soportar.

2. Calcular el tiempo para disminución de nivel freático.

4. Verificar que el geocompuesto cumpla con el caudal requerido.

3. Calcular la presión horizontal sobre el geocompuesto.

P = γ [kN/m3] * h [m] * K0

K0 ≈ 0.4 (coeficiente de empuje en reposo)

5. Obtener caudal admisible por el geocompuesto:• FRIN = 1.05 (intrusión del terreno)

• FRCR = 1.20 (Fluencia – CREEP)

• FRCC = 1.20 (Colmatación química)

• FRBC = 1.15 (Colmatación biológica)

INSTALACIÓN – MACDRAIN TD

EJEMPLO DE APLICACIÓN

Excavación de ZanjaInserción de

Colocación de MacDrain en trinchera

Relleno de zanja

TEMARIO GENERAL

SISTEMA DE DRENAJE

Se entiende por erosión el proceso por el cual ocurre el desprendimiento, el transporte o la deposición de partículas de suelo, que terminan causando grandes impactos ambientales.

La adopción de medidas de control están relacionados a la dinámica del funcionamiento hídrico sobre el terreno.

Las obras de revestimiento de taludes tienen como finalidad proteger la superficie de taludes, geotécnicamente estables, contra la erosión y deslizamientos superficiales, teniendo también la función de recuperar el aspecto ambiental de esos taludes por medio de recubrimiento vegetal.

REVESTIMIENTO DE TALUDES CON GEOMANTAS/BIOMANTAS

REVESTIMIENTO DE TALUDES – MACMAT / BIOMAC - MACCAFERRI

Etapas del Proceso Erosivo• Ruptura de agregados• Poros de superficie son ocupados• Esparcimiento superficial aumenta

ENERGÍA CINÉTICA DE LA LLUVIA

• Lluvia torrencial vacíos son rellenados por agua.• Reducción tasa de infiltración.• Saturación de suelo, pérdida de cohesión aparente.• Flujo excedente, no más absorción de agua.

• Formación de Canales

Erosión:• Laminar• Linear

ESPARCIMIENTO SUPERFICIAL

Funciones:• Retención de finos.• Absorción de energía por impacto de lluvia.• Resistir velocidad de esparcimiento y esfuerzos

tangenciales provocados por el flujo de agua.

GEOSINTÉTICOS UTILIZADOS

MacMat

MacMat R1 S MacMat R1 P BioMac CC

Como trabajan las geomantas

Geomanta

Raices

Geomanta

Raices

Geomanta

Raices

Erosión provocada por el impacto de las gotas de agua

Geomanta

Efecto del impacto de las gotas de agua sobre el Macmat®

Geomanta

Erosión provocada por el flujo del agua

Nivel del fondo

Geomanta

Raices

Función de las geomantas

(atención a las 60 horas)

METODOLOGÍA DE CÁLCULO (Koerner 1998)

Talud sin Refuerzo

Variables:• β [°] = Ángulo de inclinación del talud.• h [m] = Espesor de suelo de

cobertura.• γ [ton/m3] = Peso específico unitario.• δ [°] = Ángulo de fricción de

interacción. Ensayos.

• Ca = Adhesión entre suelo y

geosintético. Ensayos.

METODOLOGÍA DE CÁLCULO (Koerner 1998)

Talud con Refuerzo

INSTALACIÓN

EJEMPLOS DE APLICACIÓN

Grac ias

M É X I C O

Grac iaswww.maccaferri.com.mx

Geosintéticos en México

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