MARCO TEORICO.

Asesor: M.I. Rezza Díaz Néstor Manuel López Martínez Imelda. Vázquez Zempoalteca Soledad. Méndez López Gerardo. Flores Ramírez Carlos.

TALUD.

Se comprende bajo el nombre genérico de taludes cuales quiera superficies inclinadas respecto a la

horizontal que hayan de adoptar permanentemente las estructuras de tierra, bien sea en forma natural o

como consecuencia de la intervención humana en una obra de ingeniería. Desde este primer punto de vista

los taludes se dividen en naturales (laderas) o artificiales (cortes y terraplenes). (Badillo & Rodríguez, 2007)

Se conoce con el nombre de genérico de taludes cualesquiera superficies inclinadas respecto a la

horizontal que hayan de adoptar permanentemente las masas de tierra. Cuando el talud se produce en

forma, sin intervención humana, se denomina ladera natural o simplemente ladera. Cuando los taludes son

hechos por el hombre se denominan cortes o taludes artificiales, según sea la génesis de su formación; en

el corte, se realiza una excavación en una formación térrea natural, en tanto que los taludes artificiales son

los dos lados inclinados de los terraplenes. (Rodríguez, 1999)

Suelo.

El término suelo puede tener diferentes matices de significados dependiendo del contexto en el que se use.

Para el geólogo, suelo describe las capas de material suelto sin consolidar que se extienden desde la

superficie hasta la roca sólida, y que se han formado por el intemperismo y la desintegración de las propias

rocas. Por otra parte, para el ingeniero, el concepto de suelo está relacionado con la obra que pueda hacer

sobre él, con él o en él. (Whitlow, 2000)

PROPIEDADES Y CARACTERÍSTICAS DE LOS SUELOS.

Las propiedades físicas básicas de un suelo son las que se requieren para definir su estado físico. Para

los propósitos del análisis y del diseño de ingeniería, es necesario cuantificar las tres fases constituyentes

(solida, liquida y gaseosa) y poder expresar las relaciones entre ellas en términos numéricos. Por ejemplo,

el contenido de humedad de un suelo es simplemente la relación de la masa de agua a la masa del sólido.

Las densidades, esto es, las relaciones entre la masa y el volumen, también son medidas importantes del

estado físico de un suelo. En un suelo típico, el sólido, el líquido (agua) y el gas (aire) están intermezclados

en forma natural, por lo que resulta difícil visualizar sus proporciones relativas. Por consiguiente, es muy

conveniente considerar un modelo de suelo en el cual las tres fases se separan en cantidades individuales

correspondientes a sus proporciones correctas. (Whitlow, 2000)

El conocimiento de las principales características físicas de los suelos es de fundamental importancia en el

estudio de la Mecánica de Suelos, pues mediante su atinada interpretación se puede predecir el futuro

comportamiento de un terreno bajo cargas cuando dicho terreno presente diferentes contenidos de

humedad. Estas características se mencionan a continuación:

• Peso volumétrico

• Densidad

• Densidad aparente relativa de un material grueso

• Densidad absoluta relativa de material fino

• Absorción

• Granulometría

(Villalaz, 2007)

SUELO COHESIVO.

Los suelos en los cuales el agua absorbida y la atracción entre las partículas actúan conjuntamente para

producir una masa que se mantiene unidad y se deforma plásticamente con variables cantidades de agua

se llama suelos cohesivos o arcillas (porque la cohesión proviene mayormente de alguna proporción de

minerales arcillosos). Los suelos que no tienen esta cohesión se llaman no cohesivos. Los suelos

compuestos de granos redondeados son no coherentes cualquiera que sea la finura de las partículas.

Muchos suelos son mezcla de granos redondeados y minerales arcillosos y tienen un cierto grado de

consistencia que varia con los cambios e humedad; a estos se les llama también suelos cohesivos se ese

efecto es apreciable. Aunque no hay una línea divisoria precisa entre los suelos coherentes y los no

coherentes, es conveniente, sin embargo, dividirlos en estos dos grupos para estudiarlos. (Sowers &

Sowers, 1954)

Una característica que muy distintivos a diferentes tipos de suelos es la cohesión. Debido a ella los suelos

se clasifican en “cohesivos” y “no cohesivos”. Los suelos cohesivos son los que poseen cohesión, es decir,

la propiedad de atracción intermolecular, como las arcillas. Los suelos no cohesivos son los formados por

partículas de roca sin ninguna cementación, como la arena y la grava. (Villalaz, 2007)

ÁNGULO DE FRICCIÓN INTERNO.

El ángulo de fricción interna o rozamiento interno es una propiedad de los materiales granulares.

El ángulo de rozamiento tiene una interpretación física sencilla, al estar relacionado con el ángulo de

reposo o máximo ángulo posible para la pendiente de un montoncito de dicho material granular. En un

material granuloso cualquiera el ángulo de reposo está determinado por la fricción, la cohesión y la forma

de las partículas pero en un material sin cohesión y donde las partículas son muy pequeñas en relación al

tamaño del montoncito el ángulo de reposo coincide con el ángulo de rozamiento interno.

Es especialmente importante en mecánica de suelos para determinar tanto la capacidad portante como la

resistencia al deslizamiento de un terreno arenoso. (Wiquipedia, 2012)

Estabilidad.

Se entiende por estabilidad a la seguridad de una masa de tierra contra la falla o movimiento. Como primer

medida es necesario definir criterios de estabilidad de taludes, entendiéndose por tales algo tan simple

como el poder decir en un instante dado cual será la inclinación apropiada en un corte o terraplén; casi

siempre la más apropiada será la más escarpada que se sostenga el tiempo necesario sin caerse. Este es

el centro del problema y la razón de estudio.

A diferentes inclinaciones del talud corresponden a diferentes masas de material terreo por mover y por lo

tanto diferentes costos. Podría imaginarse un caso en que por alguna razón el talud más conveniente fuese

muy tendido y en tal caso no habría motivos para pensar en “problemas de estabilidad de taludes”, pero lo

normal es que cualquier talud funcione satisfactoriamente desde todos los puntos de vista excepto el

económico, de manera que las consideraciones de costo presiden la selección del idóneo, que resultara

ser aquel al que corresponda la mínima masa de tierra movida, o lo que es lo mismo el talud mas

empinado. (Matteis, 2003)

FALLAS

Desde luego, no existe un consenso universal en lo que debe entenderse por tal; la gran mayoría de las

fallas de taludes se definen en términos de derrumbes o colapsos de toda índole, que no dejan duda en

pensar que ha ocurrido algo que pone en serio entredicho la función estructural; o en términos de

movimientos excesivos, al grado de ser incompatibles con la concepción ingenieril del comportamiento del

talud y con la función para la cual fue construido. (Rodriguez, 1999)

FLUJOS.

Este tipo de falla se refiere a los movimientos más o menos rápidos de una parte del talud natural de tal

manera que el movimiento y la distribución aparente de velocidades desplazamientos es muy parecida al

de un líquido viscoso. La superficie de deslizamiento no se distingue y se desarrolla en lapso de tiempo

breve; El material susceptible de fluir puede ser cualquier formación no consolidada, y así el fenómeno

puede presentarse en fragmentos de roca, depósitos de talud, suelos granulares finos o arcillas francas;

son frecuentes los flujos en lodo.

Los flujos se dividen en dos grandes grupos según el agua contenida en los materiales en el fenómeno. Así

se distingue el flujo en materiales relativamente secos y el flujo en materiales húmedos, o en caso extremo

de flujo de lodos.

FLUJO EN MATERIALES RELATIVAMENTE SECOS.

Este tipo de flujos se presenta generalmente por fragmentos de roca, desde los muy rápidos (avalanchas)

hasta los que ocurren lentamente. Estos movimientos pueden explicarse en términos de la falla plástica de

los contacto profundos de los fragmentos de roca y, consecuentemente, afectada siempre a grandes

masas de fragmentos y suelen ser de catastróficas consecuencias. Se ha dicho que el aire atrapado entre

los fragmentos, comprimido bajo fuertes presiones, pudiera desempeñar un importante papel en la génesis

del flujo, a través de mecanismos análogos a aquellos por los que manifiesta su influencia la presión de

poro en el agua.

Es probable que todos los casos el verdadero flujo de los fragmentos se origine a partir de un

deslizamiento convencional en la roca o de un gran desplome de rocas, provenientes de formaciones mas

grandes, taludes arriba del lugar en donde existan grandes depósitos de fragmentos; en todo caso, para

que se llegue a un verdadero flujo de fragmentos de roca será preciso que estos existan en depósitos de

gran espesor y volumen muy considerable.

Los flujos en suelos relativamente secos han ocurrido en “LOESS”, asociados muchas veces a temblores.

Aparentemente, el efecto del temblor fue causar muy rápida destrucción a la estructura del material,

produciendo una verdadera licuación debido al el agua contenida en la estructura del suelo. Este tipo de

fenómenos se han producido en arenas secas.

La cual muestra la forma típica de estos deslizamientos.

FLUJO EN MATERIALES HÚMEDOS. FLUJO EN LODOS.

Este tipo de flujos esta presente el agua la cual juega un papel muy importante en la estructura y por la

cual falla el suelo, existe amplia graduación en la cantidad de agua que puede contener el material, así en

el papel que esta llega atener en el desarrollo de la falla.

La Fig. (2) muestra algunos croquis de deslizamientos típicos de esta naturaleza.

La falla en materiales húmedos se denomina flujo de lodo cuando es muy elevado el contenido de agua de

los materiales, por lo menos en la zona de fluencia, pero naturalmente no hay una disolución clara entre los

“flujos de tierra” y los “flujos de lodo”. A veces se habla también de los “flujos de dentritus”, cuando el

material que fluye contiene porcentaje apreciable, del orden del 50% de gravas, boleos o fragmentos de

roca, embebidos en la matriz de suelo mas fino, tal como es común que suceda en los depósitos de talud o

en muchas laderas del suelo residual.

El flujo de tierra (en materiales térreos no demasiado húmedos) se desarrollan típicamente en el pie de los

deslizamientos de tipo rotacional en el cuerpo del talud, que describe mas adelante, y a veces ocurre en

forma extraordinariamente rápida, como movimiento secundario del deslizamiento que tuvo lugar

primeramente.

Estos flujos de tierra por lo común retienen mucha de la vegetación original, así como la estratigrafía y

aspecto general de la formación en la que ocurrió el deslizamiento primario.

En otras ocasiones los flujos de tierra ocurren con independencia de cualquier otro deslizamiento anterior.

En tal caso son movimientos cuya velocidad puede variar entre límites muy rápidos y que refieren sobre

todo a materiales plástico húmedos o a suelos friccionante muy finos. Por lo general la falla sigue un

aumento significativo en el contenido de agua de los materiales y al desarrollo de presiones importantes

en esa agua.

En el caso del suelo plástico el flujo puede continuar en forma lenta durante largo tiempo. En arcillas muy

sensibles se han registrado flujos con contenido de agua constante.

Los flujos de tierra en suelos granulares finos como los típicos en formaciones costeras se asocian

generalmente a la erosión marina y a fluctuaciones repetidas de la presión de poro debido a la asencion y

el disenso del nivel de agua con las mareas.

En flujos de lodo el deslizamiento ocurre por materiales finos con muy alto contenido de agua. La falla

produce una completa perturbación estructural. La forma típica del deslizamiento es análoga al avance de

un glaciar y la velocidad de desplazamiento puede variar desde unos pocos centímetros por año asta un

correspondiente deslizamiento catastrófico. En los flujos lentos es común que la velocidad de movimiento

influya mucha en variaciones estanciales del clima, en tanto que los flujos rápidos suelen ser en épocas de

violenta precipitación pluvial.

Los movimientos lentos suelen ocurrir en materiales arcillosos, fisurados o finalmente interestratificados

con capas delgadas de arena con alto contenido de agua ocurren a lo largo de superficies no muy

profundas, y con inclinación media que, naturalmente, no puede apartarse mucho del valor del ángulo de

resistencia residual del suelo.

Los flujos de lodo muy rápidos se presentan muchas veces en taludes en los que se ha removido la

cubertura vegetal por alguna razón y suelen comenzar en muy modestas proporciones, creciendo

rápidamente con un poder de transporte del suelo sobre el que pasa que parece fuera de proporción con

su importancia inicial, de esta manera se pueden desencadenar auténticos ríos de lodo, capaces de causar

verdaderas catástrofes debido a la licuación del suelo.

Los flujos de dentritus se producen por disminución de resistencia al esfuerzo cortante de la matriz fina de

tales proporciones; la masa móvil se rompe cada vez menores a medida que avanza el talud.

FALLAS RELACIONADAS A LA ESTABILIDAD DE TALUDES ARTIFICIALES.

FALLA ROTACIONAL.

Este tipo de falla se presenta en movimientos rápidos o prácticamente instantáneos que ocurren en los

taludes y que afectan a masas profundas de los mismos, con deslizamiento a lo largo de una superficie de

falla curva que se desarrolla en el interior del cuerpo del talud, interesando o no al terreno de cimentación.

Se considera que la superficie de falla se forma cuando en la zona actúan esfuerzos cortantes que

sobrepasan la resistencia del material. La resistencia que se debe considerar se supone superada al

producir una falla rotacional que es generalmente la resistencia máxima. En el interior del talud existe un

estado de esfuerzos cortantes que vencen en forma más o menos rápida la resistencia al esfuerzo cortante

del suelo; a consecuencia de ello sobreviene la ruptura del mismo, con la formación de una superficie de

deslizamiento, a lo largo de la cual se produce la falla.

Estos movimientos son típicos de los cortes y los terraplenes de una vía terrestre.

No se incluye la pasividad de que exista fenómeno de “creep (arrastre)” profundo en la fase inicial de una

falla de esa naturaleza, pero su importancia practica será ahora mas pequeña.

Se puede afirmar que aun los deslizamientos mas rápidos de tierra van siempre precedidos de

movimientos, agrietamientos y, en general, de señales de que la relación esfuerzo- resistencia esta

evolucionando desfavorablemente en el interior del talud. En este sentido, es típica la formación de grietas

de la corona del talud. Es probable que en el desarrollo de estas fallas desempeñen un papel muy

importante los mecanismos de fallas progresivas que puedan tener lugar a lo largo de la futura superficie

de deslizamiento.

Las fallas del tipo rotacional pueden producirse a lo largo de la superficies de fallas inidentificables con

superficies cilíndricas o concoidales cuya traza con el plano del papel sea un arco de circunferencia ( por

lo menos con razonable aproximación como se vera convenientemente en el momento en que se desee

algún modelo matemático de la falla, que permita un calculo numérico) o pueden adoptar formas algo

diferentes, en las que por lo general influyen la secuencia geológica local, el perfil estratigráfico y la

naturaleza de los materiales.

Deslizamiento superficial del terraplén de un camino vial. Se observa claramente la superficie de falla y el

depósito del material en el pie del talud.

Fallas típicas del tipo rotacional.

a. Falla base.

b. Falla limitada por un estrato firme.

Cabe destacar que las fallas circulares de tipo rotacional de forma circular ocurren común mente en

materiales arcillosos homogéneos o en suelos cuyo comportamiento mecánico este regido básicamente

por su fricción arcillosa. Este tipo de fallas afecta zonas relativamente profundas del talud siendo esta

profundidad mayor (considerando solo su estructura no considerando el suelo de cimentación) cuanto mas

escarpado sea aquel.

Los ingenieros asocian este tipo de fallas rotacionales circulares con los cortes y terraplenes que el

construye pero no solo en este tipo de estructuras sino también en laderas naturales de materiales

homogéneos y finos (arcillas consolidadas). Cuando el talud es muy tendido las superficies de falla pueden

desarrollarse con poca profundidad.

Las fallas rotacionales circulares pueden ser de cuerpo de talud o de base; las primeras se desarrollan sin

importar el terreno de cimentación, mientras que la segunda falla se forma en el terreno de cimentación.

Cuando ocurren este tipo de fallas circulares pueden afectar a masas muy anchas en comparación con las

dimensiones generales de la falla dando lugar a superficies cilíndricas o cincoidales.

Las rotacionales distintas a la circular se asocian a arcillas sobreconsolidadas las cuales están presentes

en taludes no homogéneos, por diferencia de meteorización, estratificación y demás que se reflejan en

discontinuidades o en desorden estructural del talud.

La superficie de falla en este caso es siempre curva, pero conviene idealizarla en forma circular sobretodo

con fines de calculo. Cabe destacar que este tipo de fallas es notable en suelos residuales.

b) Falla en bloque propiciada por la estratificación del terreno natural.

Fallas traslacionales.

Falla traslacional.

Son movimientos de traslación importantes del cuerpo del talud sobre suprficies planas, asociadas a la

presencia de estratos poco resistentes localizados a poca profundidad bajo el talud.

Las superficies de falla se desarrollan en forma paralela al estrato débil y se remata en sus extremos por

dos cantiles (agrietamientos).

Los estratos débiles que forman este tipo de fallas son comúnmente arcillas blandas ó de arena fina y/o

limos plásticos sueltos.

Con mucha frecuencia la debilidad del estrato esta ligada a elevadas presiones de poro en el agua

contenida en las arcilla o a fenómeno de elevación de presión de agua en estratos de arena (acuíferos).

Es por ello que las fallas pueden estar ligadas también al calendario de las temporadas de la lluvia de la

región.

Las fallas de material en bloque, muchas veces están asociadas a discontinuidades y fracturas de los

materiales que forman un corte o un talud, siempre por efecto del estrato débil subyacente.

a) En bloque

Las fallas de una franja superficial son típicas de laderas naturales formadas por materiales arcillosos

producto de meteorización de formaciones originales.

Este tipo de fallas se suelen presentar, por efecto de la sobrecarga impuesta por un terraplén construido

sobre la ladera. Fallas n que sus movimientos ocurren casi sin distorsión.

b) Desprendimiento superficial.

FACTOR DE SEGURIDAD

En ingeniería los cálculos buscan estimar el conjunto de fuerzas que actúa sobre la porción de tierra. Si las

fuerzas disponibles para resistir el movimiento son mayores que las fuerzas que desequilibran el talud

entonces se considerará estable. El factor de seguridad es el cociente entre ambas y tiene que ser mayor

que 1 para considerar el talud estable:

En caso de terremoto, infiltración de agua, obras descontroladas u otro tipo de causa el equilibrio puede

romperse, las fuerzas desequilibradoras ser mayores de las estimadas y producir finalmente la rotura. Para

calcular las fuerzas se pueden emplear los siguientes métodos. (Wikipedia, 2012)

GEOMEMBRANAS

Definición

La Geo membranas son láminas de muy baja permeabilidad que se emplean como barreras hidráulicas; se

fabrican en diversos espesores y se empacan como rollos que se unen entre sí mediante técnicas de termo

fusión, extrusión de soldadura, mediante aplicación de adhesivos, solventes o mediante vulcanizado, según

su naturaleza química.

Tipos de Geomembranas, según el proceso de su fabricación:

Geomembranas No Reforzadas

Geomembranas Reforzadas

Tipos de Geomembranas, según el polímero de su fabricación:

Geomembranas de PVC Plastificado

Geomembranas de Polietileno de Alta Densidad

Geomembranas de Polipropileno

Geomembranas de Polietileno Cloro Sulfonado

Geomembranas de Hules Sintéticos

Las Geomembranas de mayor volumen de aplicación son las No Reforzadas, de Polietileno de Alta

Densidad y de PVC Plastificado.

Las Geomembranas de Polietileno de Alta Densidad (PEAD) se fabrican en rollos anchos, de 7.0m o más,

y en esta presentación se embarcan al sitio de la obra, donde se unen unos con otros mediante equipo de

termo fusión y extrusión de soldadura del mismo polímero.

Otro tipo muy usual de Geomembranas, son las de PVC Plastificado, las cuales se instalan mediante la

unión en campo, de lienzos prefabricados en plantas industriales, según un despiece planeado, para luego

unirse unos con otros en su sitio de ubicación final, a manera de rompecabezas. Esto es posible en las

Geomembranas de PVC Plastificado, porque los lienzos pueden ser doblados y empacados en forma de

paquetes, sin causar daño al material, como podría ser en otro tipo de láminas que se agrietan al ser

dobladas. Lo anterior resulta en instalaciones muy rápidas.

Las técnicas de unión en el sitio de la obra, para las Geomembranas de PVC pueden ser mediante termo

fusión, aplicada por una empresa especializada, o mediante aplicación de adhesivos especiales. Este

último caso es una gran ventaja en caso de presentarse rupturas en la membrana de manera accidental,

posteriormente a su instalación por el proveedor, pues el mismo usuario puede realizar la reparación sin

necesidad de gastar en ayuda especializada, ya que la técnica de unión con adhesivo es muy sencilla.

La selección del tipo de geomembrana para cada aplicación requiere del análisis de diversas variables:

Compatibilidad Química

Comportamiento Mecánico Requerido

Exposición al Intemperismo

Eventual Daño Mecánico y Reparaciones

Las variables indicadas anteriormente no son, sin embargo, las únicas a considerar, requiriéndose

generalmente, de una evaluación más completa de la instalación de que se trata, tomando en cuenta que

existen situaciones que requieren diseñar de manera más completa, no pudiendo depender exclusivamente

de un producto (la geomembrana), para impedir el acaecimiento de situaciones graves, como puede ser,

por ejemplo, la fuga de sustancias peligrosas que pueden contaminar el ambiente y amenazar la salud

pública, para lo cual se requiere construir SISTEMAS IMPERMEABLES, en vez de simplemente UTILIZAR

PRODUCTOS IMPERMEABLES.

El diseño de instalaciones de ese tipo se lleva a cabo por empresas especialistas y generalmente las

soluciones implementadas emplean otros Geo sintéticos además de Geomembranas, en diseños “a

prueba de fallas”.

VENTAJAS DE LAS GEOMEMBRANAS SOBRE IMPERMEABILIZACIONES

CON ARCILLA COMPACTADA:

Continuidad

Las capas de arcilla compactada contienen pequeños conductos en su masa, a través de los cuales se

establece el flujo de líquidos. Estos conductos se presentan por agrietamiento, al perder humedad la

arcilla. También se presentan conductos horizontales en la frontera entre las capas compactadas. La

razón de esto es que las barreras de suelo no son materiales continuos, sino el producto del

acomodamiento y densificación de partículas por el proceso de compactación a que se deben someter.

Muy bajo Coeficiente de Permeabilidad.

Esta propiedad es mucho menor que la correspondiente a arcillas compactadas. Se determina en forma

indirecta, a través de la medición de transmisión de vapor a través de la geomembrana. Esto trae como

consecuencia que se pueden construir sistemas impermeables con espesores despreciables, en lugar de

tener que compactar gruesas capas de arcilla.

Ligereza

Propiedad importante de las Geomembranas desde el punto de vista logístico, ya que se puede lograr la

impermeabilización sin grandes acarreos y en lapsos muy cortos. (Geoproductos)

Los Geo textiles son, como su nombre lo indica son textiles permeables, sintéticos y en su gran mayoría

resistentes a la tensión, al punzonamiento y con excelentes propiedades hidráulicas. Existen dos tipos de

geo textiles: no tejidos y tejidos, cada uno especialmente fabricado con propiedades específicas que se

ajustan a las diferentes aplicaciones dentro de cada proyecto.

Los principales usos de los geotextiles tejidos son la conformación de estructuras en suelo reforzado, la

separación y estabilización de subrasantes en vías y cimentaciones; por su parte, los geotextiles no tejidos

se utilizan en separación, drenaje y filtración, protección de geomembranas y repavimentación.

Son aquellos formados por cintas entrecruzadas en una máquina de tejer. Están conformados mediante

cintas de polipropileno en sentido de urdimbre (sentido longitudinal) y de trama (sentido transversal),

mediante la ejecución de un procedimiento textil.

Es el tejido más simple y eficiente, conocido también como "uno arriba y uno abajo", dando como resultado

una estructura plana.

Su resistencia a la tracción es de tipo biaxial (en los dos sentidos de su fabricación). Gracias a su

estructura y las características de las cintas empleadas, se caracterizan por tener altas resistencias y bajas

deformaciones, por lo que su aplicación está orientada al refuerzo de vías, muros, terraplenes y

cimentaciones.

Tipos de Geotextiles.

Geotextiles para separación.

Consiste en la separación de dos capas de suelo de diferentes propiedades geo mecánicas (granulometría,

densidad, capacidad, etc.) evitando permanentemente la mezcla de material.

El geo textil se traduce en una barrera para migración de partículas entre dos tipos de suelo, facilitando la

transmisión de agua.

Se requiere entonces un geo textil que retenga las partículas de suelo, evite el lavado de finos por la acción

del agua y que cumpla con resistencias necesarias para mantener la continuidad sin que ocurra ninguna

falla por tensión, punzonamiento o bajo concentraciones de esfuerzos locales causados por irregularidades

en el suelo de fundación.

Campos de aplicación.

• Entre la estructura de pavimento y suelo de fundación con VRS (CBR) entre 3% y 10% (vías

pavimentadas, no pavimentadas, vías férreas, aeropuertos).

• Entre la cimentación y terraplenes de suelos.

• Debajo de diferentes áreas (banquetas, campos deportivos, estacionamientos).

• Filtración y separación en estructuras hidráulicas (gaviones, canales, Rip Rap etc).

Ventajas.

Principalmente se aprovecha el comportamiento a tracción del geo textil para trabajar como complemento

de las propiedades mecánicas del suelo, con el fin de controlar los esfuerzos transmitidos tanto en la fase

de construcción como en la de servicio de las estructuras.

El geo textil actúa como un elemento estructural y de confinamiento de los granos del suelo, permitiendo

difundir y repartir las tensiones locales. Estas acciones aumentan la capacidad portante y la estabilidad de

la construcción.

Geotextiles para estabilización de suelos blandos.

• Entre la estructura de pavimento y suelo de fundación con VRS (CBR) menor al 3% (vías pavimentadas,

no pavimentadas, vías férreas, aeropuertos).

• Conformación de terraplenes, plataformas, vías y cimentaciones sobre suelos extremadamente blandos.

• Reducción de espesores de material granular, al remplazar parte del aporte estructural de éstos por el

aporte a la tensión del geo textil.

• Aumento de la vida útil de las estructuras.

• Incremento de la capacidad de carga.

Sistema Reforzado Geotextil.

Los geotextiles no tejidos debido a su porosidad mayor al 80% y estructura de fibras entrelazadas

aleatoriamente, poseen una alta permeabilidad, permitiendo el paso del agua y reteniendo las partículas

del suelo. Además, debido a su espesor y estructura interna, permiten el drenaje del agua en su plano.

Geotextiles para sistemas de subdrenaje.

Ventajas.

• Incrementan la vida útil de las estructuras de drenaje.

• Evitan la colmatación del material drenante.

• Aumentan la capacidad de evacuación de los líquidos.

Campos de aplicación.

• Filtros tradicionales en vías, estacionamientos, edificaciones y campos deportivos.

• Colchones drenantes bajo estructuras como terraplenes y vías.

• Chimeneas drenantes en el espaldón de muros de contención.

Geotextiles para pavimentación y repavimentación.

Campos de aplicación.

• En repavimentación de estructuras de pavimento (vías, pistas aeropuertos, estacionamientos, etc.).

• En la construcción de estructuras asfálticas nuevas.

• Para absorber diferencias de rigidez en la base de estructuras asfálticas.

Geotextil No Tejido de repavimentación.

Dentro de cualquier proceso de repavimentación de una vía, el exceso de humedad y el calcado de fisuras

son los dos fenómenos que afectan la durabilidad de las estructuras de pavimento y su integridad para

resistir la aplicación de cargas.

Los geotextiles no tejidos por su estructura y alta porosidad son ideales para esta aplicación; se disponen

entre la superficie de la estructura de pavimento antigua y la nueva capa de rodamiento de forma que

actúen como barrera impermeabilizante y agente amortiguador para la reflexión de grietas hacia la

superficie nueva cuando son saturados con emulsión asfáltica o cemento asfaltico.

Geotextiles para estructuras en suelo reforzado.

Las estructuras en suelo reforzado, se conforman a partir de material seleccionado y compactado,

acompañado de capas de geo textil tejido. Estos se han convertido mundialmente en una alternativa de

construcción frente a los muros de concreto reforzado y a los terraplenes conformados.

Suelo Reforzado.

Campos de Aplicación:

• Disminuyen el costo total de la obra, comparativamente con sistemas convencionales de construcción.

• Reducen el tiempo de construcción.

• No requieren mano de obra ni equipo especializado para su construcción.

• Posee múltiples alternativas de fachada: revegetados, en bloque de concreto, mampostería, piedra

pegada entre otros.

• Conformación de bancas y estructuras de contención en vías.

• Ampliación de áreas planas.

• Incremento de ángulos de inclinación de la cara, en taludes y terraplenes.

• Reconformación de deslizamientos.

Geotextiles para protección de sistemas de impermeabilización con

geomembranas.

El medio ambiente se puede ver seriamente afectado por la actividad minera, el manejo de desperdicios y

sus actividades asociadas. La tecnología de los geo sintéticos ofrece una manera segura y controlada de

manejar esta situación, mediante sistemas de impermeabilización con geomembranas acompañadas de

geotextil no tejido.

En el caso de embalses, lagunas de oxidación y estructuras de almacenamiento de fluidos, los geotextiles

no tejidos se utilizan para proteger las geomembranas de los esfuerzos inducidos por objetos angulosos

que afecten la impermeabilidad del sistema además de ayudar a disipar subpresiones causadas por

fluidos.

En rellenos sanitarios y de residuos mineros, los geotextiles no tejidos además de proteger la

geomembranas durante el proceso constructivo, actúan como transmisor de fluidos o disipador de gases

evitando la saturación del sistema.

Bolsacretos.

Los Bolsacretos PAVCO son formaletas flexibles y permeables elaboradas a partir de cintas planas de

polipropileno, que forman un textil de excelentes características ingenieriles.

Los Bolsacretos contienen la masa de mortero o de concreto conformando un enrocado de gran tamaño,

adecuado para obras de protección de riberas, estabilización de taludes construcción de estructuras como

espolones, rompeolas, diques, presas, taludes, pilares, sillares, muros y realces.

• Los bolsacretos poseen la permeabilidad necesaria, de manera que bajo presión de inyección, el agua en

exceso pasa libremente hacia el exterior produciendo un rápido fraguado y mejorando la resistencia y

calidad del concreto.

• Facilidad en el transporte y el almacenamiento, ya que los Bolsacretos PAVCO son llevados vacíos hasta

el sitio de la obra, donde posteriormente son llenados y colocados.

• Protección de orillas en riberas de ríos.

• Control de erosión en estructuras hidráulicas, pilas de puentes y vías.

• Conformación de diques, espolones y presas.

• Control de erosión en crecientes hidráulicas.

Campos de Aplicación:

• Finalizada la inyección, el bolsacreto adapta la forma del medio circundante y de la superficie sobre la

cual se apoya.

• Los bolsacretos se encuentran provistos de una válvula que se sella automáticamente una vez concluido

el proceso de inyección.

• Son resistentes al choque con el agua en estructuras hidráulicas, remplazando los sistemas tradicionales

de protección como gaviones, enrocados naturales y muros de contención en concreto.

Geomembranas

Definición.

Las geomenbranas son láminas de muy baja permeabilidad que se emplean como barreras hidráulicas; se

fabrican en diversos espesores y se impactan como rollos que se unen entre si mediante técnicas de

termofusiòn, extrusión de soldadura, mediante aplicación de adhesivos, solventes o mediante vulcanizado,

según su naturaleza química.

Lo primero es conocer las características generales que las diferentes geomembranas deben cumplir

independientemente de las materias primas con que estén fabricadas, estas características generales son:

Propiedades físicas que son la densidad de materia prima y del producto terminado y el espesor de

la geomembrana

Propiedades Mecánicas. Estas propiedades si varían de producto en producto pero las que todas

las geomembranas deben cumplir son la resistencia a la tensión y la resistencia a la

perforación estándar o CBR.

Propiedades de durabilidad. En su mayoría todas las geomembranas deben cumplir con un

contenido de negro de carbón y el tiempo de inducción a la oxidación (OIT por sus siglas en inglés)

De estas propiedades se derivan varias más que si ya dependen de qué tipo de geomembrana estamos

hablando y que son específicas para cada uno, por lo que en general no pueden ser tomadas en cuenta

como referencia para comparar diferentes tipos de geomembranas.

Tipos de geomenbranas, según el proceso de fabricación.

Geomenbranas no reforzadas

Geomenbranas reforzadas

Tipos de geomenbranas, según el polímero de su fabricación.

Geomenbranas de PVC plastificado

Geomembrana de polímero de alta densidad

Geomenbranas de polipropileno

Geomenbranas de polietileno cloro sulfatado

Geomenbranas de hule sulfatado

Las geomenbranas de mayor volumen de aplicación son las no reforzadas, de polietileno de alta densidad

y de PVC plastificado.

Las geomenbranas de polietileno de alta densidad (PEAD) se fabrican en rollos anchos, de 7.0m o mas, y

en esta presentación de abracan el sitio de la obra, dónde se unen unos con otros mediante equipo de

termofuciòn y extrusión de soldadura del mismo polímero.

Las geomenbranas PVC plastificado, las cuales se instalan mediante mediante la unión en campo, de

lienzos prefabricados en plantas industriales, según un despiecé planeado, pará luego unirse unos con

otros en sitio de ubicación final s manera de rompecabezas, esto es posible en las geomenbranas de PVC

plastificado, por que los lienzos pueden ser doblados y empacados en forma de paquetes, sin causar daño

al material, cómo podría ser en otro tipo de laminas que se agrietan al ser dobladas.

Geonet: Geomalla polimérica

Puede remplazar total o parcialmente capas de grava en sistemas de drenaje y recolección de lixiviados y

capas de material drenante.La conductividad hidráulica del Geonet es 0,20 m/s (2x10 cm/s) para espesor

de 5mm, que es muy superior a la de la grava de 1X10 -2cm/s. Este dato es obtenido de la transitividad

hidráulica del Geonet que es la propiedad reportada en las especificaciones 1X10 - m2/s. El geonet de 5 mm

es ampliamente utilizada como sistema de detección de fugas entre las capas de geomembrana, ya que la

colocación de la grava puede inducir daños en las geomembranas, siendo además de muy lenta colocación

Variables diseño:

Altura efectiva protrusi Protrusiones aisladas

Protrusiones en grupo

Forma protrusión

Tipo sobrecarga

Presiones equipo construcción

Características de las geomembranas

El objetivo principal de las geomembranas es mantener ciertas áreas impermeabilizadas evitando o

previniendo el paso de fluidos. Para poder llevar a cabo este objetivo necesitan contar con ciertas

características, tales como bajos niveles de permeabilidad, capacidades reflectivas y resistencia a los rayos

UV.

Bajos niveles de permeabilidad.

Esta característica puede ser la más importante de las geomembranas. Se trata de su capacidad de aislar

ciertas áreas del contacto con fluidos, como el agua. Los fluidos no se filtran a través de la superficie de las

geomembranas, tampoco los lixiviados ni los gases, lo que hace que sean métodos eficaces de

aislamiento.

Capacidades reflexivas.

Las capacidades reflexivas de las geomembranas impiden el paso de la luz y, en consecuencia, mantienen estable la

temperatura de la superficie que cubren.

Resistencia a los rayos UV.

La continua exposición a los rayos ultravioleta no afecta la estructura de las geomembranas.

Aplicaciones de las geomembranas.

Los principales lugares donde se aplican las geomembranas son:

Túneles

Rellenos sanitarios

Estanques decorativos

Techos de invernaderos

Biodigestores.

Talud.

DESARROLLO EXPERIMENTAL

FACTORES QUE AFECTAN AL TALUD

Un talud de tierra no puede considerarse estable indefinidamente, por tarde o temprano la estabilidad que

pueda presentar se pierde debido a los agentes naturales tales como las presiones hidrostáticas, el

intemperismo y la erosión. Un aumento de cargas, la reducción de la resistencia del suelo o una

redistribución desfavorable de esfuerzos son causas que contribuyen de una u otra manera a que el talud

busque su posición más estable.

La estabilidad de los paramentos de un corte se confía a la resistencia propia del material que los forma y

al valor soportante del suelo subyacente al pie del talud.

Cuando el material que forma los paramentos de un corte tiene un límite elástico bien definido, la falla de

talud consiste en el deslizamiento de una parte de dicho paramento a lo largo de una superficie conchoidal

bien definida que puede aflorar al pie del talud o puede extenderse por abajo del corte y aflorar a una cierta

distancia enfrente del talud. A ese tipo de falla se le denomina deslizamiento y se observa tanto en

materiales cohesivos como en los de poca cohesión. Cuando el suelo además de ser cohesivo se

encuentra en un estado plástico, o bien cuando se trata de materiales granulares sueltos y saturados, es

muy frecuente que la falla tenga las características de un escurrimiento lodoso o flujo plástico. (Villalaz,

2007)

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