Pavimentos Expo

of 27 /27
PROCEDIMIENTOS CONSTRUCTIVOS A continuación se enuncian las recomendaciones generales para la instalación en las diferentes aplicaciones de los geosinteticos; sin embargo dichas recomendaciones pueden ser modificadas de acuerdo a las condiciones particulares de cada proyecto. 1. SEPARACIÓN, ESTABILIZACIÓN Y REFUERZO DE SUBRASANTES EN VÍAS CON GEOTEXTIL Para que los geotextiles funcionen correctamente en las estructuras de pavimento se requiere un adecuado proceso de instalación. Aunque las técnicas de instalación son simples, la mayoria de los problemas de los geotextiles colocados en las vías ocurren por procesos incorrectos de instalación. Si el geotextil es punzonado o rasgado durante la construcción, colocado con numerosas arrugas, cubierto con insuficiente material, presentara deficiencias en su funcionamiento y se producirá un deterioro prematuro de las estructuras de pavimento. A continuación se presentan algunas recomendaciones importantes para el proceso de instalación del geotextil de separación (AASHTO-M 288-05). • Los rollos de geotextil deben permanecer con sus empaques para que los protejan de la acción de los rayos UV, de la humedad, del polvo y otros materiales que pueden afectar sus propiedades durante el transporte y almacenamiento antes de ser colocados. Cada rollo debe estar marcado correctamente para su identificación y control en obra.

Embed Size (px)

description

pavimentos

Transcript of Pavimentos Expo

Page 1: Pavimentos Expo

PROCEDIMIENTOS CONSTRUCTIVOS

A continuación se enuncian las recomendaciones generales para la instalación en las

diferentes aplicaciones de los geosinteticos; sin embargo dichas recomendaciones pueden

ser modificadas de acuerdo a las condiciones particulares de cada proyecto.

1. SEPARACIÓN, ESTABILIZACIÓN Y REFUERZO DE SUBRASANTES EN

VÍAS CON GEOTEXTIL

Para que los geotextiles funcionen correctamente en las estructuras de pavimento se

requiere un adecuado proceso de instalación. Aunque las técnicas de instalación son

simples, la mayoria de los problemas de los geotextiles colocados en las vías ocurren por

procesos incorrectos de instalación. Si el geotextil es punzonado o rasgado durante la

construcción, colocado con numerosas arrugas, cubierto con insuficiente material,

presentara deficiencias en su funcionamiento y se producirá un deterioro prematuro de

las estructuras de pavimento. A continuación se presentan algunas recomendaciones

importantes para el proceso de instalación del geotextil de separación (AASHTO-M 288-

05).

• Los rollos de geotextil deben permanecer con sus empaques para que los protejan de la

acción de los rayos UV, de la humedad, del polvo y otros materiales que pueden afectar

sus propiedades durante el transporte y almacenamiento antes de ser colocados. Cada

rollo debe estar marcado correctamente para su identificación y control en obra.

• El sitio de instalación debe prepararse antes de extender el geotextil. La superficie de

suelo de subrasante se debe limpiar (levantar la maleza, troncos, arbustos, bloques de

roca y otros objetos tirados sobre la superficie), excavar o rellenar hasta la rasante de

diseño.

• El geotextil se deberá extender en la dirección de avance de la construcción,

directamente sobre la superficie preparada, sin arrugas o dobleces. Si es necesario colocar

rollos adyacentes de geotextil, estos se deberán traslapar o unir mediante la realización de

costura, de acuerdo a este procedimiento.

Dependiendo del esfuerzo solicitado y el tipo de geotextil, se pueden realizar diferentes

configuraciones para asegurar la correcta transferencia de la tensión.

Page 2: Pavimentos Expo

• Una de estas es el traslapo o sobreposición del geotextil el cual no podrá ser menor de

treinta centímetros

(30cm) y estará en función de la subrasante. (Ver Figura anexa).

Traslapo requerido (cm)

• Otra configuración para la adecuada transferencia de los esfuerzos es la instalación del

geotextil con costuras en sus uniones, las cuales se deben realizar con maquinas

especialmente diseñadas para esta función. Las costuras se pueden hacer con hilo en

Keylar, aramida, polietileno, poliéster o polipropileno, pero en ningún caso se pueden

emplear hilo de fibra natural o un hilo que tenga una tenacidad mayor que la de la cinta o

fibra del geotextil.

No se permitirán costuras elaboradas con alambres. La densidad de la puntada deberá

estar mínimo entre 150 y 200 puntadas por metro lineal y debe cumplir el 90% de la

resistencia evaluada por el método Grab.

• Tipo de puntada, la que puede ser simple (Tipo 101) o de doble hilo, también llamada de

seguridad (Tipo 401).

• Para la elaboración de costuras se tienen en cuenta los siguientes tipos:

Page 3: Pavimentos Expo

Costura Simple:

Se hace uniendo dos secciones de geotextil No Tejido a 5cm y Tejido a 7 cm de distancia

del borde del mismo. Este es el tipo de costura más utilizado debido a su facilidad y baja

manipulación del material.

La ejecución de cualquier tipo de costura necesita mínimo de 2 personas, una operando la

maquina y la otra ayudando a guiar la correcta posición del geotextil.

Costura en Jota:

Este tipo de costura se forma uniendo dos secciones paralelas de geotextil, que se toman

de los extremos y se doblan en la misma dirección, creando un espesor de 4 pliegues;

luego se cose con una o más filas de puntadas, evitando que las cintas del borde sean

utilizadas como superficie de costura.

Costura en Mariposa:

Este tipo de textura se utiliza principalmente cuando el geotextil que se está utilizando es

de bajo gramaje, la costura se hace colocando dos secciones paralelas de geotextil, se

toma de los extremos y se dobla hacia fuera, de 5 a 7cm para crear un espesor de 4

pliegues, después son cosidos con una o más filas de puntadas; esta costura permite dar

mayor resistencia a la tensión, debido a que los esfuerzos son absorbidos por la costura.

La instalación del geotextil es tan buena como lo sea la costura.

• Una vez desenrrollado el geotextil sobre la superficie de la subrasante se debe cubrir lo

más pronto posible con el material especificado en el diseño, evitando la degradación del

geotextil por los rayos UV. No se debe permitir que el geotextil quede expuesto sin cubrir

por un lapso mayor a 3 días.

Page 4: Pavimentos Expo

• Se debe evitar el contacto directo de maquinaria sobre el geotextil, se recomienda tener

un espesor mínimo de 15cm de material entre las llantas de los equipos y la superficie del

geotextil. Luego de colocar el material granular, este se extiende y se compacta según las

especificaciones del diseño. Si se identifican zonas de suelos muy blandos o areas muy

inestables durante la preparación de la subrasante o después de la colocación del

geotextil, estas se deben rellenar con material seleccionado compactandolo hasta el nivel

adecuado.

• Si por cualquier motivo debe transitar maquinaria directamente sobre el geotextil; este

equipo o maquinaria debe ser de llantas y por ningún motivo puede ser de orugas. El

transito debe realizarse a velocidades muy pequeñas para no causar deterioros sobre la

superficie del geotextil.

• Cuando se presenta zonas con grandes deformaciones durante el proceso de

compactación el geotextil absorbe los esfuerzos a tensión y comienza a reforzar estas

zonas de grandes deformaciones. Se debe verificar si en estos casos se hace necesario la

colocación de un geotextil por refuerzo y no por separación.

• El material de cobertura del geotextil se descargara en un lugar previamente escogido

en el proyecto, el espesor de la primera capa al ser compactado debe ser mínimo de

15cm. Este material se compactara con el equipo adecuado, para lograr el grado de

compactación exigido, antes de continuar con la colocación de las siguientes capas de

dicho material. El relleno se llevara a cabo hasta la altura indicada según las

especificaciones del diseño.

2. REFUERZO EN VÍAS Y CIMENTACIONES CON GEOMALLAS BIAXIALES COEXTRUÍDAS

• Las geomallas bi-orientadas TENAX pueden ser tendidas directamente en la subrasante o

material de fundación.

Dicha capa debe ser preparada de acuerdo con la especificación para cada lugar en

particular, removiendo todo el material que se encuentre en el proyecto como pueden ser

piedras grandes, raíces, escombro, etc. Los troncos de árboles deberán ser cortados al

nivel de piso los huecos localizados y depresiones deberán ser rellenados.

Page 5: Pavimentos Expo

• El borde inicial de la geomalla deberá ser asegurado a la subrasante con anclas (varillas

en forma de U) para asegurar que la geomalla se mantendrá en contacto directo con la

formación (especialmente mientras se desenrollan los rollos de geomalla).

• Los rollos de las geomallas adyacente deberán ser traslapados en la dirección de

colocación del relleno. El traslapo mínimo recomendado es de 15 cm.

• Traslapos más amplios podrían ser requeridos por el proyecto, dependiendo del tipo y el

espesor del material granular. Los traslapos deberán mantenerse mientras el material

granular es colocado y compactado por encima de la geomalla. Para cumplir con este

requerimiento, pequeñas cantidades de suelo deberán ser colocadas por encima de los

traslapos, antes de realizar la operación de relleno. Alternativamente, las uniones entre

rollos adyacentes podrán ser realizadas mediante el uso de juntas, usando abrazaderas

plasticas a través de aberturas coincidentes, alrededor de costillas coincidentes.

• A medida que se extiende la geomalla se tensiona y se puede anclar con varillas de

φ= 3/8” o menos en forma de “U” con una longitud aprox. de 10 x 15 cm.

• El material granular no deberá ser vertido directamente de los caminos de volteo sobre

la geomalla y el transporte de construcción no deberán circular por encima de la geomalla.

Page 6: Pavimentos Expo

La primera capa de material de relleno deberá ser aplicada con colocación por encima de

la misma y después extendida en un espesor uniforme.

• El material granular deberá ser extendido desde los monticulos apilados de material,

usando palas o excavadoras de mano abierta, la cual permita que el relleno caiga por

encima de la geomalla enfrente del equipo usado, evitando cualquier daño mecánico en la

geomalla. La compactación inicial deberá ser hecha por medio del paso hacia delante y

hacia atrás, por encima del agregado mientras se coloca la siguiente capa de agregado. El

espesor de la capa del material granular no deberá ser menor a 15 cm pero podrá ser

incrementado de acuerdo con las indicaciones del ingeniero.

• La compactación final debe ser realizada hasta la densidad requerida por medio de un

rodillo vibrador. El medio de compactación (estático o dinámico) se adecuara al tipo de

subsanaste y al material de relleno. Cualquier grieta que se forme durante el extendido o

compactación deberá ser rellena con agregado adicional para alcanzar el espesor de

diseño. El tipo de agregado deberá ser especificado por el ingeniero.

Page 7: Pavimentos Expo

• La geomalla Biaxial TENAX se debe colocar en toda el área del proyecto en estudio para

garantizar el refuerzo de la estructura del pavimento y/o cimentación a lo largo de los

tramos.

Page 8: Pavimentos Expo

REFUERZO EN VÍAS CON GEOTEXTIL

GENERALIDADES

El desarrollo de los geosintéticos y de su utilización en los campos de la ingeniería, ha

introducido un nuevo concepto en las metodologías de diseño y construcción de sus

diversas aplicaciones. Son muchas las teorías y las investigaciones que han surgido con

esta nueva tecnología, basadas en las necesidades y los requerimientos de los ingenieros

diseñadores y constructores, llevando a que los geosintéticos se utilicen cada vez más

para la realización de las obras civiles.

Uno de los mayores campos de aplicación de los geosintéticos son las vías, donde se

deben considerar varios aspectos que involucran su utilización: separación, refuerzo,

estabilización de suelos, filtración y drenaje. Los estudios que se han realizado en este

campo y las experiencias existentes han demostrado los grandes beneficios que aportan

los geosintéticos en la construcción de vías y en su rehabilitación, mejorando el nivel de

servicio y aumentando la vida útil. En Perú se tienen varias experiencias en este campo,

sin embargo no existe una metodología de diseño racional que involucre la correcta

utilización de los geosintéticos, en particular los geotextiles, para la separación y el

refuerzo en las vías y en las estructuras de pavimento.

El principal objetivo de este estudio es proporcionar una herramienta para determinar el

mejoramiento de las propiedades mecánicas de los suelos, evaluando las funciones de

separación y refuerzo de los geotextiles en las vías y en las estructuras de pavimento, y

desarrollar una metodología de diseño racional que involucre la utilización de los

geotextiles en el diseño y la construcción de vías, para mejorar las condiciones de

servicio y operación y aumentar su vida útil.

INTRODUCCIÓN

Page 9: Pavimentos Expo

Antecedentes

Las metodologías de diseño de pavimentos se han desarrollado con las tecnologías de

construcción de vías y con la aparición de nuevos productos en la aplicación de esas

tecnologías. Cada día más, los diseñadores se han visto en la obligación de contemplar la

utilización de los métodos racionales para el diseño de estructuras de pavimento, en los

que se aplican las teorías de distribución de esfuerzos y deformaciones en un sistema

que conforma la estructura del pavimento.

Los métodos racionales de diseño son una herramienta para analizar el

comportamiento real de una estructura de pavimento sometida a cualquier tipo de

carga y condición ambiental, teniendo en cuenta las características y propiedades de

los materiales que conforman la estructura; y es aquí donde se fundamenta la

selección de esta metodología para el análisis de un sistema de pavimento reforzado

con geotextil. Los programas de diseño de pavimentos se basan en las teorías de

distribución de esfuerzos y deformaciones en un sistema multicapa y permiten hacer

un rápido análisis de las diferentes alternativas de diseño para una misma

estructura, comparando los resultados de cada alternativa con los valores

admisibles establecidos. Esta comparación es la que permite evaluar los beneficios

de la utilización de un geotextil dentro de la estructura de pavimento, que se pueden

definir en tres tipos: reducción de espesores, incremento de la vida útil o incremento

de la capacidad portante de la estructura.

• Beneficios del Geotextil

El diseño de una estructura de pavimento depende de varios factores que

afectarán la vía durante su vida útil, como son, entre otros, el tránsito, las

condiciones ambientales, las características del suelo de subrasante y de los

materia- les que conforman la estructura de pavimento.

Las diferentes alternativas en el diseño de pavimentos normalmente resultan al

evaluar varias posibilidades con los siguientes parámetros:

Page 10: Pavimentos Expo

• Espesores de las capas granulares.

• Propiedades mecánicas de los materiales granulares.

• Capacidad portante de la subrasante.

En el diseño, el tránsito es un parámetro fijo y las características de los

materiales como el concreto asfáltico o el concreto rígido se modifican como

una última alternativa, tratando siempre de encontrar una solución definitiva al

cambiar las características de los suelos y los materiales que conforman las

capas de subrasante y granulares respectivamente.

Los materiales que conforman la capa estructural de los pavimentos flexibles y

la capa de apoyo de los pavimentos rígidos deben cumplir unas

especificaciones establecidas para soportar las capas superiores y los esfuerzos

a los que es sometido el sistema en todo momento. Sin embargo, son muchos

los casos en donde el material no tiene las resistencias apropiadas y debe

mejorarse o reemplazarse por otro que se encuentra a mayor distancia y con

mayor dificultad.

Otro caso que se presenta con frecuencia es la baja capacidad portante de los

suelos de subrasante y sus deficientes propiedades mecánicas, que influye en la

degradación de las capas granulares y en el comportamiento de la estructura de

pavimento, lo que conlleva a una disminución de la vida útil que inicialmente se

determinó en el diseño.

Por todo lo anterior, se han estudiado y analizado los efectos del uso del

geotextil en la estructura de pavimento, en particular su utilización sobre la

capa de subrasante en la interfase subrasante capa granular. El geotextil de

refuerzo permite incrementar la capacidad portante del sistema que conforma

la estructura de pavimento, lo que se puede traducir en una reducción del

espesor de la capa granular, en un mejoramiento de las propiedades mecánicas

de los materiales que hacen parte de la capa granular o en un incremento de la

vida útil de la vía en estudio. De igual manera, al mejorar las condiciones

Page 11: Pavimentos Expo

mecánicas de la estructura de pavimento se puede obtener un aumento del

tránsito de diseño, evaluado con la cantidad de ejes equivalentes que van a

pasar durante el período de operación de la vía. En resumen, los efectos de la

utilización de un geotextil de refuerzo sobre la capa de subrasante de una

estructura de pavimento son los siguientes:

• Incremento de la capacidad portante del sistema.

• Reducción de los espesores de las capas granulares.

• Mejoramiento de las propiedades mecánicas de los materiales que conforman

la estructura de pavimento.

• Incremento de la vida útil de la vía.

• Aumento de los ejes equivalentes de diseño de la vía.

1.3 FUNCIONES DEL GEOTEXTILSon varias las funciones de los geotextiles y varían según el campo de aplicación en

que se utilicen. En el caso de las estructuras de pavimento, los geotextiles cumplen

dos funciones esenciales: separación y refuerzo.

1.3.1 Separación

La función de separación que cumple un geotextil es mantener la integridad y el

buen funcionamiento de dos suelos adyacentes con propiedades y características

diferentes. En el caso de las estructuras de pavimento, donde se coloca suelo

granular (base, subbase, relleno) sobre suelos finos (subrasante) se presentan dos

procesos en forma simultánea:

• Migración de suelos finos dentro del suelo granular, disminuyendo su

capacidad de drenaje.

• Intrusión del suelo granular dentro del suelo fino, disminuyendo su

capacidad portante (resistencia).

El geotextil se traduce en una barrera para la migración de partículas entre los dos

tipos de suelo, facilitando la transmisión de agua. Se requiere entonces un geotextil

Page 12: Pavimentos Expo

que retenga las partículas de suelo y 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 estallido, bajo concentraciones de

esfuerzos locales causadas por irregularidades en el suelo de fundación.

1.3.2 RefuerzoLa función de refuerzo de los geotextiles consiste en el complemento y por ende en

el mejoramiento de las propiedades mecánicas del suelo. Los geotextiles son

materiales con alta resistencia a la tensión y son un buen complemento de aquellos

materiales con alta resistencia a la compresión pero con poca resistencia a la

tensión, como ocurre generalmente en los suelos finos y granulares.

Cuando las fuerzas perturbadoras son causadas por el peso propio del suelo, como

en el caso de taludes o terraplenes sobre suelos de fundación muy blandos, el

refuerzo del suelo con geotextiles permite la construcción de taludes o terraplenes

con mayor inclinación. Cuando las fuerzas perturbadoras son causadas por cargas

externas, como en las vías, el refuerzo del suelo con geotextiles permite la

aplicación de mayores cargas y un aumento de la vida útil de la estructura de

pavimento.

Para que un geotextil cumpla correctamente con la función de refuerzo se debe

cumplir con la condición de que el CBR de la subrasante deber ser menor al 3%. Por

debajo de este valor se presentan deformaciones importantes que generan

esfuerzos de tensión en el geotextil, fundamento para la elaboración de la

metodología de diseño. Si el valor de CBR de la subrasante es mayor o igual a 3 se

debe diseñar el geotextil por separación, por lo tanto se debe chequear la

metodología realizada para esta aplicación.

El refuerzo con geotextiles soporta la fuerza de tensión del suelo, disminuyendo la

fuerza de corte y aumentando la resistencia al corte del suelo, con el incremento

del esfuerzo normal que actúa en las potenciales superficies de corte. En efecto,

cuando el suelo se deforma a lo largo de una superficie de ruptura (en cortante), se

generan deformaciones a compresión y tracción. El refuerzo comienza a actuar en

Page 13: Pavimentos Expo

forma eficiente cuando su inclinación iguala la dirección en la que se haya

desarrollado la deformación a tracción en el suelo deformado, entonces la

deformación por corte del suelo causa una fuerza de tensión en el geotextil de

refuerzo.

El refuerzo con geotextiles permite además soportar mayores aplicaciones de

carga en el suelo y mejorar su capacidad portante, mediante otro mecanismo

diferente, que se aplica cuando el refuerzo se ha deformado lo suficiente para

actuar como una membrana a tensión. Cuando se aplica una carga en la

superficie de la estructura, una parte de los esfuerzos normales de la fibra

inferior de esa capa (parte cóncava) son soportados por la fuerza de tensión de

la membrana de geotextil, reduciendo así los esfuerzos aplicados en el suelo

que se encuentra bajo el geotextil (parte convexa del geotextil). Este

mecanismo tipo membrana se desarrolla cuando se aplican cargas localizadas y

se presentan deformaciones considerables. En el caso particular de las vías, la

acción de membrana es muy importante para controlar el ahuellamiento en las

vías y para prevenir el colapso de un relleno en un hueco o cavidad que se

presente en el suelo de fundación.

CONSIDERACIONES PARA EL DISEÑO

• Introducción

La metodología de diseño que se describe en este capítulo contempla la

utilización de geotextiles para el refuerzo de vías, colocados sobre la capa de

subrasante o el suelo de fundación de la estructura. El geotextil de refuerzo

colocado a nivel de subrasante se escoge técnicamente para mejorar la

capacidad portante de todo el sistema, sin embargo para evaluar el aporte del

geotextil de refuerzo se puede hacer el análisis cuantitativo de varias formas:

• Incremento de la capacidad portante del sistema

Page 14: Pavimentos Expo

La utilización de un geotextil de refuerzo en las vías permite incrementar la

capacidad portante del sistema que conforman las capas estructurales de la

vía, y la forma más común de introducir ese incremento es dentro de las

propiedades mecánicas que presenta la capa de subrasante de la vía en

estudio. Para la utilización de la metodología de diseño que se describe en

este capítulo, se supone que el suelo de subrasante tiene las siguientes

propiedades:

Suelo saturado, con baja permeabilidad y con un comportamiento no drenado

bajo cargas tales como el tráfico, lo que significa que el suelo de subrasante

es incompresible y tiene un ángulo de fricción casi nulo. La capacidad portante

se puede determinar con el CBR de la subrasante, medido para las condiciones

más críticas de densidad y de humedad.

• Reducción de espesores de la capa granular

Otra forma de evaluar los efectos de la utilización de un geotextil de refuerzo

sobre la subrasante es mediante la reducción del espesor de la capa granular

que conforma la estructura del sistema. Esta capa se diseña con el fin de

distribuir los esfuerzos generados por la aplicación de cargas en la superficie del

pavimento en un área mayor, de tal forma que a nivel de subrasante los

esfuerzos no sobrepasen la resistencia a tensión admisible del geotextil para

garantizar la estabilidad general de la estructura.

La utilización de un geotextil de refuerzo en la subrasante permite incrementar

la capacidad portante de todo el sistema y esto se puede representar con la

reducción en el espesor de la capa granular de la estructura de pavimento.

Page 15: Pavimentos Expo

REFUERZO EN VÍAS CON GEOMALLAS BIAXIALES COEXTRUÍDAS

GENERALIDADES

Los pavimentos flexibles se caracterizan por ser sistemas multicapa, los cuales están

diseñados para absorber y disipar los esfuerzos generados por el tráfico, por lo general

estas estructuras poseen capas de mejor calidad cerca de la superficie donde las

tensiones son mayores. Tradicionalmente un pavimento flexible trabaja distribuyendo

la carga aplicada hasta que llegue a un nivel aceptable para la subrasante. Este tipo

de pavimentos lo conforman una capa bituminosa apoyada sobre una capa de base

que puede ser piedra partida, grava bien gradada o materiales estabilizados (con

cementos, cal o asfalto) y una de subbase con material de menor calidad.

Existen diferentes metodologías de diseño para pavimentos flexibles incluyendo

métodos empíricos, métodos limitando la fuerza de corte, métodos limitando la

deflexión, métodos regresivos y métodos mecánicos - empíricos. El método

AASHTO es un método de regresión basado en resultados empíricos obtenidos por

la AASHTO Road Test en los años 50.

Esta metodología es la empleada como punto de partida para el desarrollo de la

inclusión de geomalla de refuerzo.

INTRODUCCIÓN

La metodología que se presenta a continuación se basa en la versión de 1993 del

método de diseño de pavimentos flexibles de la AASHTO. La cual ha sido modificada

para explicar la contribución estructural de las geomallas biaxiales coextruídas,

según la investigación desarrollada por Filippo Montanelli, Aigen Zhao y Pietro

Rimoldo, Ingenieros investigadores de TENAX CORP.

Page 16: Pavimentos Expo

Figura 6.1 Sección típica de estructuras de pavimento asfáltico

La modificación del método de la AASHTO empleando geomallas biaxiales

coextruídas para refuerzo de pavimentos flexibles, se realizó con base en ensayos de

laboratorio y verificaciones en campo a escala real por los autores mencionados.

Los datos recolectados fueron analizados y con base a ellos se desarrolló una

metodología aplicable a geomallas de alto módulo de tensión y caracterizadas

por su capacidad de trabazón con los agregados y alta resistencia en sus juntas.

MECANISMOS DE REFUERZO GENERADOS POR LAS GEOMALLAS

A través de múltiples investigaciones (Giroud y Noiray, 1981; Giroud et al. 1985;

Berg et al, 2000), se ha encontrado que los 3 mecanismos principales de

refuerzo que proporciona una geomalla biaxial son los siguientes.

Confinamiento lateral de la base o subbase

El cual se logra a través de la fricción y trabazón de la geomalla con el agregado.

Esto se presenta debido a que los módulos de los materiales granulares son

dependientes del estado de esfuerzos, al aumentar el confinamiento

lateral, aumenta el módulo de la capa granular sobre la geomalla.

Page 17: Pavimentos Expo

Figura 6.2 Confinamiento Lateral generado por la geomalla en un material granular

Mejoramiento de la capacidad portante

Se logra desplazando la superficie de falla del sistema de la subrasante blanda hacia la

capa granular de mucha más resistencia. Este mecanismo tiende a tener mayor

validez en vías sin pavimentar o cuando el estado de esfuerzos sobre la subrasante es

alto.

Figura 6.3 Capacidad Portante.

Membrana tensionada

Este efecto se origina en la propiedad por la cual un material flexible elongado, al

adoptar una forma curva por efecto de la carga, el esfuerzo normal sobre su cara

Page 18: Pavimentos Expo

cóncava es mayor que el esfuerzo sobre la cara convexa, lo cual se traduce en que

bajo la aplicación de carga el esfuerzo vertical transmitido por la geomalla hacia la

subrasante es menor que el esfuerzo vertical transmitido hacia la geomalla. Sin

embargo, este mecanismo solo ocurre a niveles de deformación demasiados altos

como los que ocurren en vías sin pavimentar después de un número de repeticiones

de carga elevado.

De acuerdo con lo anterior, el mecanismo de mayor importancia para las estructuras

viales es el confinamiento lateral, mediante el cual se alcanzarían 4 beneficios

principales:

Restricción del desplazamiento lateral de los agregados de la base o subbase

La colocación de una o varias capas de la geomalla dentro o en el fondo de la capa de

base permite la interacción por cortante entre el agregado y la geomalla, a medida

que la base trata de desplazarse lateralmente. La carga por cortante es transmitida

desde el agregado de la capa granular hacia la geomalla y la coloca en tensión. La alta

rigidez de la geomalla actúa para retardar el desarrollo de la deformación por tensión

en el material adyacente a esta, situación que se generará constantemente en la zona

donde se encuentra un diferencial de tipos de estructura. Una deformación lateral

más pequeña de la base o subbase se traduce en menor deformación vertical de la

superficie de la vía.

Aumento del confinamiento y de la resistencia de la base o subbase en la vecindad del

refuerzo

Se espera un incremento en la rigidez de la capa granular cuando se desarrolla una

adecuada interacción entre esta y la geomalla. Un aumento en el módulo de la base

resultaría también en menores deformaciones verticales dinámicas recuperables de la

superficie de la vía, implicando una reducción en la fatiga del pavimento.

Mejoramiento en la distribución de esfuerzos sobre la subrasante

Page 19: Pavimentos Expo

En sistemas estratificados, cuando existe un material menos rígido por debajo de la

base o subbase, un aumento en el módulo de la capa de base o subbase resulta en

una distribución de los esfuerzos verticales más amplia sobre