CARRERA DE ARQUITECTURA Y DISEÑO SEMESTRE B-2016
MATERIA: TOPOGRAFÍA Y SUELOS
PARALELO: A
INVESTIGACIÓN BIBLIOGRÁFICA BIBLIOGRÁFICA Y EERCICIO PRÁCTICO DE APLICACIÓN GEOTE!TILES ESTUDIANTE: GUNCAY V"LE# O$N ISAÍAS
1%&02&2016
ÍNDICE
TOPOGRAFÍA Y SUELOS – GUNCAY JOHN
E'()*+*+, P)*.+*, /( A+**+345 ............................................................................................5 EERCICIO PRÁCTICO............................................. .................................................................... .............................................. ................................6 .........6 FOTOGRAFÍAS............................................. .................................................................... .............................................. ...............................................9 ........................9 I4(7.+8*+34 B+9+,8)+*5 ............................................ ................................................................... .......................................................25 ................................25 .................................................................... .............................................. .............................................. .................................... .............25 25 G(,.(;.+(7.............................................
F<4*+,4(7............................................ ................................................................... .............................................. .............................................. ...................................25 ............25 Clasificación según el método de fabricación................................................................ fabricación..................................................................27 ..27 Clasificación según la naturaleza del polímero........................................................... polímero................................................................28 .....28 Clasificación según la presentación del polímero.................................... polímero.............................................................28 .........................28
G(,=(=9)47.............................................. ..................................................................... .............................................. ..................................................! ...........................! I4,)=*+34 /( 8(,=(=9)47 /( PVC > $DPE5 ..........................................................2 M(=9)47 /( C,)<), /( P+++4+, ?PVC@ .............................................. ..................................................................... ....................... I=,).4*+ /( )(*<9)+) *,4 8(,=(=9)4 ...................................................................." M4< /( I47.*+34 G(,=(=9)4 /( P,+(.+(4, /( A. D(47+// ?PEAD@ .........5 !.# $reparación del soporte................................. soporte........................................................ ........................................................... .......................................5 ...5 2.# Características de la geomembrana $%&'................................................... $%&'..................................................................5 ...............5 .# Colocación de la geomembrana $%&'............................................. $%&'..................................................................... ..........................6 ..6 ".# (oldadura............................... (oldadura...................................................... .............................................. .............................................. ........................................6 .................6 5.# &ncla)es * fi)ación fi )ación a elementos singulares................................... singulares..................................................................6 ...............................6
S+7.(= C,47.)<*.+, C7, ................................................................................................"+ !. %,ca-aci %,ca-ación... ón........ .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ......... ......... .......... .............. ................... ................... ..........."+ .."+ 2. %,ca-aci %,ca-ación ón zan)a zan)a para filtro..... filtro.......... .......... .......... .......... ......... ......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ............. ................. .............."+ ....."+ . Construcc Construcción ión de aguna aguna /erminada.. erminada....... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .............. ................."! ........"! ". 0mpermeab 0mpermeabiliza ilización ción de las lagunas. lagunas...... .......... .......... .......... .......... ......... ......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ........... ..........."2 ....."2 5. lenado lenado de la laguna.. laguna....... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ..........." ......"
G(,*(/7................................................................................................................................" A+**+,4(7............................................. .................................................................... .............................................. .............................................. .............................."" ......."" 2
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E'()*+*+, P)*.+*, /( A+**+345 ............................................................................................5 EERCICIO PRÁCTICO............................................. .................................................................... .............................................. ................................6 .........6 FOTOGRAFÍAS............................................. .................................................................... .............................................. ...............................................9 ........................9 I4(7.+8*+34 B+9+,8)+*5 ............................................ ................................................................... .......................................................25 ................................25 .................................................................... .............................................. .............................................. .................................... .............25 25 G(,.(;.+(7.............................................
F<4*+,4(7............................................ ................................................................... .............................................. .............................................. ...................................25 ............25 Clasificación según el método de fabricación................................................................ fabricación..................................................................27 ..27 Clasificación según la naturaleza del polímero........................................................... polímero................................................................28 .....28 Clasificación según la presentación del polímero.................................... polímero.............................................................28 .........................28
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$rotección frente a la erosión producida en taludes.................................................... taludes........................................................."" ....."" $rotección de m1rgenes en canales............................. canales.................................................... ......................................................"" ..............................."" %stabilidad del terreno..................................... terreno............................................................ ................................................................. .........................................."5 "5 %structura de contención de tierras........................................ tierras............................................................... ..........................................."5 ...................."5 (elección de material de relleno................................................... relleno....................................................................................... ...................................."6 "6
U.++4/, *,=, =.()+ /( )((4, 7<(, ,* .............................................................."8 !. $reparación de la superficie................................ superficie....................................................... .........................................................."8 ..................................."8 2. 0nstalación............................... 0nstalación...................................................... .............................................. .............................................. ........................................"8 ................."8 . %l relleno de las eoceldas........................................ eoceldas............................................................... ..................................................."8 ............................"8
U.++4/, *,=, =.()+ /( )((4, *(=(4.,&8) ......................................................."8 !. $reparación de la superficie................................ superficie....................................................... .........................................................."8 ..................................."8 2. %,tendido del geote,til..................................... geote,til............................................................ ............................................................"9 ....................................."9 . 0nstalación............................... 0nstalación...................................................... .............................................. .............................................. ........................................"9 ................."9 ". %l relleno de las eoceldas........................................ eoceldas............................................................... ..................................................."9 ............................"9
G(,=7........................................... .................................................................. .............................................. .............................................. .......................................5+ ................5+ D+7.)+9<*+34 =<.+/+)(**+,4 /( *)8 ........................................................................5! G(,=(.) .)+48<) /( ().<) ................................................................................5! I4.(8)+// > (+*+(4*+ /( 7 '<4.7 ' <4.7 ............................................ ................................................................... ......................................52 ...............52 D(7(=(, 3.+=, ) *))(.()7 *,4 , 7+4 +=(4., ...............................................52 M(4,) (7<(), (4 7 7<9)74.(7 ............................................. .................................................................... .......................................52 ................52 M>,) ((*., /( ., /( 4+(( ...................................................................................5 A+**+,4(7............................................. .................................................................... .............................................. .............................................. ..............................5 .......5 &plicaciones con pa-imento............................... pa-imento...................................................... .............................................. ....................................... ................5 5 &plicaciones sin pa-imento............................... pa-imento...................................................... .............................................. ....................................... .................5" .5"
V(4.'7...............................................................................................................................5" S+7.(= C,47.)<*.+, /( ,7 G(,9,<(7............................................ ................................................................... ..................................55 ...........55 15 C7 /( 7,,).( ........................................... .................................................................. .............................................. ...........................................55 ....................55 3
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25 C,47.)<**+34 /( ,7 4*(,7 /( 8(,9,<( ..................................................................55 H5 C,47.)<**+34 7,9)( ,7 8(,9,<(7 ...............................................................................55 %5 P),.(**+34 /( ,7 8(,9,<(7.........................................................................................56 5 T
ÍNDICE DE ILUSTRACIONES 4
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0lustración !..............................................................................................................................!! 0lustración 2..............................................................................................................................!! 0lustración ..............................................................................................................................!2 0lustración "..............................................................................................................................!2 0lustración 5..............................................................................................................................! 0lustración 6..............................................................................................................................! 0lustración 7..............................................................................................................................!" 0lustración 8..............................................................................................................................!" 0lustración 9..............................................................................................................................!5 0lustración !+............................................................................................................................!5 0lustración !!............................................................................................................................!6 0lustración !2............................................................................................................................!6 0lustración !............................................................................................................................!7 0lustración !"............................................................................................................................!7 0lustración !5............................................................................................................................!8 0lustración !6............................................................................................................................!8 0lustración !7............................................................................................................................!9 0lustración !8............................................................................................................................!9 0lustración !9............................................................................................................................2+ 0lustración 2+............................................................................................................................2! 0lustración 2!............................................................................................................................2! 0lustración 22............................................................................................................................2! 0lustración 2............................................................................................................................22 0lustración 2"............................................................................................................................22 0lustración 25............................................................................................................................2 0lustración 26............................................................................................................................2 0lustración 27............................................................................................................................2" 0lustración 28............................................................................................................................2" 0lustración 29............................................................................................................................25 0lustración +............................................................................................................................25 0lustración !............................................................................................................................26 0lustración 2............................................................................................................................27 0lustración ............................................................................................................................28 0lustración "............................................................................................................................+ 0lustración 5............................................................................................................................+ 0lustración 6............................................................................................................................+ 0lustración 7............................................................................................................................! 0lustración 8............................................................................................................................! 0lustración 9............................................................................................................................! 0lustración "+............................................................................................................................2 0lustración "!............................................................................................................................ 0lustración "2............................................................................................................................5 0lustración "............................................................................................................................8 0lustración ""............................................................................................................................8 5
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0lustración "5............................................................................................................................9 0lustración "6............................................................................................................................9 0lustración "7............................................................................................................................9 0lustración "8............................................................................................................................"+ 0lustración "9............................................................................................................................"+ 0lustración 5+............................................................................................................................"+ 0lustración 5!............................................................................................................................"+ 0lustración 52............................................................................................................................"! 0lustración 5............................................................................................................................"! 0lustración 5"............................................................................................................................"2 0lustración 55............................................................................................................................"2 0lustración 56............................................................................................................................" 0lustración 57............................................................................................................................" 0lustración 58............................................................................................................................"" 0lustración 59............................................................................................................................"" 0lustración 6+............................................................................................................................"5 0lustración 6!............................................................................................................................"6 0lustración 62............................................................................................................................"7 0lustración 6............................................................................................................................"7 0lustración 6"............................................................................................................................"8 0lustración 65............................................................................................................................"8 0lustración 66............................................................................................................................5! 0lustración 67............................................................................................................................52 0lustración 68............................................................................................................................5" 0lustración 69............................................................................................................................55 0lustración 7+............................................................................................................................58
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E'()*+*+, P)*.+*, /( A+**+345 %)emplo3 4uscar un mínimo de !+ im1genes del proceso e)ecuti-o de rellenos con geobloues en 1reas con suelos blandos ba)a capacidad de soporte *o por ausencia de material de canteras o simplemente por sostenibilidad molestias a -ecinos plazos etc. $uede ser en 1reas urbanas o rurales. Como erramienta de in-estigación en la ed utilice idioma italiano alem1n inglés francés coreano o mandarín en su búsueda. a publicidad de algunas constructoras especializadas podría ser útil. eúnase con el docente * K8 <4
4+7+7 refle,i-o * en un mínimo de 5++ palabras las -enta)as sostenibles ue ofrece este proceso constructi-o en la ciudad de ua*auil. :o de)e de incluir fotografías *o gr1ficos. $or fa-or con-erse con el profesor de la materia sobre su tema.
EERCICIO PRÁCTICO os pro*ectos de gran magnitud usan las técnicas de terraplenes ue suelen representar grandes costos de mantenimiento como los pilotes drena)e de subsuelo etc. cuando se deben reparar grandes deformaciones producidas a lo largo de su período de ser-icio. (u uso suelen ser para esas ocasiones pero no siempre dan los me)ores resultados. os suelos de ba)a capacidad portante en nuestro país son abundantes genera problemas no tan sólo en el proceso de construcción de terraplenes sino en toda su -ida útil. ;na alternati-a es el reemplazo de esos materiales de ba)a capacidad de soporte por otro de me)ores características mec1nicas * cu*o peso es inferior notablemente al del material tradicional a esta alternati-a se lo conoce como terraplén li-iano con el uso de geobloues de poliestireno e,pandido <%$(= técnica ue se conoce como eofoam. %l eofoam se destaca por tener di-ersas aplicaciones por e)emplo al construir una carretera sobre un terreno de resistencia escasa se tiene ue considera ue en tal suelo se puede deformar por cualuier carga las capas blandas del suelo. $or el espesor de estas capas el proceso de deformación se puede prolongar durante a>os. (e debe e-itar en lo posible las cargas concentradas porue suele desplazar al suelo lateralmente por su escasa resistencia al esfuerzo cortante. (e utiliza terraplenes li-ianos como material de relleno porue para construir una estructura ue sufra un undimiento mínimo en un terreno de malas condiciones se debe ali-ianar el
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TOPOGRAFÍA Y SUELOS – GUNCAY JOHN
terraplén para ue no e)erza tanta carga pesada al suelo blando * ue me)or manera de ali-ianarlo con geobloues ue pesan poco. %ste método constructi-o euilibra las cargas del terraplén procurando ue solo el peso de la estructura del pa-imento e)erza cargas sobre el terreno blando * no el anterior rellenado mu* pesado ue fue reemplazado por geobloues li-ianos. os geobloues no generan ma*ores esfuerzos sobre los muros de contención el empu)e es pr1cticamente nulo * su costo es m1s económico. a estructura de base sub#base * carpeta de rodado -aría por el tr1fico ue debe soportar el camino o la carretera. a inclusión de geobloues en un terraplén sobre terreno blando ele-a la estabilidad del mismo al reducir el peso propio. %l material es autoportante es decir ue con el dise>o es posible construir terraplenes sin necesidad de muros de confinamiento estructurales. (e debe proteger los geobloues contra la acción de los ra*os ;? * el fuego para lo cual es una buena solución el uso de paneles prefabricados de ormigón lo ue a su -ez proporciona un acabado aruitectónico. 'e forma seme)ante al caso anterior se emplean los geobloues de para disminuir las cargas finales sobre estructuras enterradas consiguiendo un aorro directo de materiales al permitir estructuras menos e,igentes o modificaciones especiales en la estructura. 'e igual forma permite rela)ar tensiones sobre tuberías o estructuras enterradas *a ue con un correcto dise>o es posible lograr deformaciones controladas entre suelos e,pansibles * la estructura. os geobloues se deformar1n disipando la fuerza del terreno antes de ue ésta sea soportada por la estructura misma. %n las construcciones de -ías en zonas de ladera la aplicación del método constructi-o eofoam a presentado mucas -enta)as. & ni-el de construcción permite el traba)o de ampliación de -ías e,istentes en zonas abitadas causando un da>o mínimo por asentamientos en las edificaciones e,istentes. &l comparar la estabilidad de taludes de los rellenos con-encionales con los ligeros para el mismo mecanismo de falla los factores de seguridad obtenidos son superiores en los rellenos li-ianos.
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$ropiedades @ísicas as principales propiedades físico#mec1nicas del geobloue. #esistente el %$( no es destruido ni siuiera después de una acción prolongada. #elati-amente resistente en caso de una e,posición prolongada el %$( puede contraerse o sufrir desperfectos superficiales. #:o resistenteA el %$( se contrae con ma*or o menor rapidez o se disuel-e. $ara la aplicación en la construcción de carreteras tienen interés sobre todo las siguientes características3 B %structura celular cerrada lo ue comporta una mínima absorción de umedad. B esistencia a las eladas * a la putrefacción. B ongos * bacterias. B 4iológicamente inocuoA no contamina las aguas subterr1neasA no contiene agente de e,pansión da>ino para la capa de ozono
'isol-entes org1nicos &cetona éster de 1cido acético benceno ,ileno dilu*entes para barnices tricloroetileno idrocarburos alif1ticos saturados bencina medicinal gasolina de comprobación &ceite de parafina -aselina asóleo asolina
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CD:C;(0E: %n ua*auil e,isten territorios con suelos blandos por lo tanto el sistema de terraplenes li-ianos con geobloues %$( son una solución a los futuros pro*ectos ue se generar1n en la ciudad por lo tanto se debe pensar en un futuro sostenible *a ue estos materiales no afectan negati-amente a la /ierra. $or e)emplo en los casos de asentamiento de suelos en las carreteras ue se llenan con casca)o * cuando se unden se siguen colocando m1s casca)o para ni-elar la solución es colocar geobloues ue son li-ianos * de esta manera solo el pa-imento de la carretera generaría carga sobre el suelo blando adem1s ue su mantenimiento no sería tan costoso como los tradicionales. &ora una duda -iene a mí los feste)os de a>o nue-o en el país es de uemar -ie)os esto Fno generaría calorG * produciría ue el geobloue se ueme. :o porue el recubrimiento de asfalto lo cubre de los agentes del e,terior.
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FOTOGRAFÍAS
Ilustración 1
&plicación de eobloues en la @acultad de 0ngeniería de la ;C( por sus suelos blandos 11
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$roceso de e)ecución de colocación de geobloues por medio de dos traba)adores
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Hientras acomodan el suelo se coloca los geobloues
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Corte en perspecti-a de un e)emplo donde se colocan los geobloues. 4
a tierra e)erce una carga orizontal mientras ue el geobloue la anula.
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;so de geobloue en carreteras con suelos blandos
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&plicación de geobloues en colinas
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$roceso de e)ecución. impiar el terreno.
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$roceso de e)ecución. Colocación de geomallas para luego colocar los geobloues.
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$roceso de e)ecución de colocación de geobloues por medio de traba)adores
;so de geobloues geomembranas * arena de ni-el en un suelo donde pasar1 un tren ue e)erce cargas -erticales 17
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$roceso de e)ecución de colocación de geobloues por medio de traba)adores
$roceso de e)ecución. Colocación de &ncla)es usando geobloues 18
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%)emplo de aplicación de eobloues
eobloues copilados en una construcción
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Cuando el eobloue es de mala calidad se tiende a romper con facilidad
os geobloues se pueden pedir de una dimensión con números enteros
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$roceso de e)ecución de colocación de geobloues por medio de traba)adores
$roceso de e)ecución de colocación de geobloues por medio de traba)adores
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$roceso de e)ecución de colocación de geobloues en la @acultad de 0ngeniería
impiar el terreno
$roceso de e)ecución de geobloues en un pro*ecto de una piscina en una urbanización
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acer muro guía
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Colocación de los geobloues 23
Colocación de los geobloues 24
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Colocación de los geobloues 25
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as cargas orizontales de la tierra icieron ue el muro de contención se Creación de la piscina eobloues -engacon a ba)o
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27 %)emplo
de ue la tierra e)erce cargas orizontales * por eso el muro de contención se derrumbo. 28 Colocación de los geobloues como solución a las cargas orizontales ue afecta al muro de contención *a ue su carga es nula
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;so de eobloues en suelo blando 29
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Colocación de los geobloues en una plaza
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I4(7.+8*+34 B+9+,8)+*5 %D/%I/0%(. eote,tiles. eomembranas. eoceldas
G(,.(;.+(7 os geote,tiles son un material te,til plano polimérico * permeable ue en contacto con suelos * con otros materiales para aplicaciones geotécnicas en ingeniería ci-il se emplean. os polímeros utilizados en la fabricación de geote,tiles suelen ser de origen sintético debido a su ma*or durabilidad frente a los naturales. os principales son las poliamidas poliésteres * las poliolefinas os 6+Ks. Comenzaron a emplearse en funciones de drena)e * filtración. & partir de ese momento la tecnología de dise>o * aplicación se -a desarrollando tanto en %uropa como en %stados ;nidos * se consiguen nue-as funciones para otros campos de la obra ci-il como son el refuerzo * separación del terreno. ;n momento cla-e en la istoria de estos materiales fue la aparición de la palabra Lgeote,tilM en el a>o !977. %n un (imposio /ransnacional sobre el empleo de te,tiles en la eotecnia celebrado en $arís N.$. iroud bautizó a estos productos con ese nombre. & partir de entonces se organizan conferencias * congresos para a-anzar en el desarrollo tecnológico * la normati-a a aplicar sobre estos materiales.
F<4*+,4(7 os geote,tiles se caracterizan por desarrollar -arias funciones simult1neas una -ez colocados en el terreno. %sta propiedad les garantiza una posición -enta)osa frente a otros sistemas o productos ue e,isten en el mercado3
@iltración3 %l efuerzo $rotección 'rena)e @iltración (eparación 31 geote,til retiene las partículas de grano fino al fluir el agua de la capa de grano fino a la capa de grano grueso. 27
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(eparación3 (epara dos capas de suelo de diferentes propiedades físicas
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&dem1s de estas funciones los geote,tiles presentan una serie de -enta)as ue son la causa del espectacular aumento del empleo de estos productos en todo el mundo a lo largo de los últimos !5 a>osA entre las m1s importantes destacan3 @acilidad de puesta en obraA %conómicosA $ermiten aorros de tiempos de e)ecuciónA $osibilitan soluciones medioambientales correctasA 28
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Dfrecen mucas -ariantes * posibilidades de uso.
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C7++**+34 7(84 ( =J.,/, /( 9)+**+34 os geote,tiles se fabrican utilizando diferentes procesos. /odos est1n fabricados con polímeros estirados en forma de fibras o ilos formados por un determinado número de fibras. O eote,tiles no te)idos3 (e detalla como un geote,til plano con fibras filamentos u otros elementos orientados aleatoriamente fusionados uímica o mec1nicamente por medio de calor o por combinación de ellos. (e caracterizan por ofrecer una resistencia a tracción no mu* ele-ada * una gran deformabilidad. &dem1s poseen generalmente buenas características idr1ulicas. O eote,tiles te)idos3 (e define como un geote,til fabricado al entrelazar generalmente en 1ngulo recto dos o m1s con)untos de ilos fibras filamentos cintas u otros elementos. (e utilizan principalmente en aplicaciones de refuerzo del terreno en terraplenes taludes * muros. (e caracterizan por ofrecer una resistencia a tracción mu* ele-ada * poca deformabilidad. O eote,tiles tricotados3 (e puede definir aunue no ueda mu* clara la diferencia con los te)idos como un geote,til fabricado por el entrelazado de ilos fibras filamentos u otros elementos.
C7++**+34 7(84 4.<)( /( ,=(), 29
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/odas las fibras filamentos * cintas ue forman los geote,tiles son polímeros. %stos últimos se definen como sustancias org1nicas macromoleculares de grandes pesos moleculares
C7++**+34 7(84 )(7(4.*+34 /( ,=(), O eote,til de fibras cortas3 %l polímero para fabricar el geote,til se presenta en forma de peue>as fibras cortadas de una longitud entre 2 * !5 centímetros. O eote,til de filamento continuo3 %l polímero para fabricar el geote,til se presenta en forma de rollos de filamento continuo.
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eote,tiles impiar el terreno
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as cargas se dispersan por todo el geote,til
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37
@uerzas producidas por el suelo el geote,til se acopla.
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@iltración
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'rena)e
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$rotección 40
G(,=(=9)47 (egún el 0ng. $ortaluppi uis La geomembrana es un tipo de geosintético fabricada con polietileno polipropileno poli cloruro de -inilo entre otros materiales. (u función es la de impermeabilizar un determinado sector o estructura como es el caso de pilas de li,i-iación piscinas para procesos mineros lagunas artificiales depósitos de residuos industriales o domésticos edificaciones entre otrosM. os espesores de las geomembranas -arían generalmente entre +.5 * .+ PmmQ poseen una ba)a rigidez a la fle,ión pero una alta resistencia a la tracción. (u conducti-idad idr1ulica es mu* ba)a de !,!+#!! a !,!+#!2 PcmsQ por este moti-o son ideales para la contención de líuidos. Nunto con el desarrollo de esta tecnología la industria de los geosintéticos a -ariado los materiales utilizados para su fabricación. %n la actualidad los materiales m1s utilizados en Cile para la impermeabilización en la base de los depósitos de minerales son3 polietileno de alta densidad <'$%= * polietileno lineal de ba)a densidad <'$%=. %l polietileno nace de la polimerización del etileno ue da origen a una estructura molecular lineal del tipo3 2CRC2 RS P#C2#C2#Qn %l polietileno presentando anteriormente corresponde al '$% el cual fue producido en forma industrial por primera -ez en el a>o !99. Consiste en una cadena lineal de 1tomos de carbono * cada uno de estos se enlaza con dos 1tomos de idrógeno.
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%ntre los a>os !956 * !959 comenzó la producción de polietileno de ba)a densidad <'$%= el ue es producido en condiciones de alta temperatura * presión. (u estructura es similar a la del '$% pero algunos 1tomos de idrógeno son reemplazados por 1tomos de carbono generando largas ramificaciones ue nacen desde la cadena principal. %sto produce irregularidades en la estructura las cuales le proporcionan ma*or fle,ibilidad si se compara con el '$%. as geomembranas tienen las siguientes características3 B <a durabilidad resistentes a la ma*oría de los líuidos peligrosos B <a resistencia uímica resistente a la radiación ultra-ioleta <;?= * económica.
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eser-orio de
I4,)=*+34 /( 8(,=(=9)47 /( PVC > $DPE5 as eomembranas de polietileno de alta densidad son aptas para recubrimiento de rellenos sanitarios piscinas de li,i-iados recubrimiento de canales minería lagunas de o,idación recubrimientos de reser-a de agua recubrimiento para material radioacti-o o desperdicios líuidos peligrosos recubrimientos para tanues de almacenamiento ba)o tierra recubrimiento para espe)os solares. 34
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as eomembranas ;ltra fle,ibles de polietileno lisa de ba)a densidad lineal <'$%= son fabricadas con resina de polietileno -irgen específicamente dise>ada para la fabricación de eomembranas fle,ibles. (us características superiores tanto en elongación unia,ial como multia,ial la acen adecuada para aplicaciones donde se esperan asentamientos diferenciales o locales en el suelo de apo*o tales como pilas de li,i-iación cubiertas de -ertederos o cualuier aplicación donde las deformaciones fuera del plano son críticas como es el caso de biodigestores o encarpamientos de lagunas anaeróbicas. as -enta)as de utilizar el polietileno de alta densidad <'$%= por sus propiedades uímicas se puede calificar como el material m1s apto cuando se trata de aplicaciones de recubrimiento alcanzando ma*or duración ue otros polímeros cuando se encuentran e,puestos a condiciones ambientales ra*os ultra-ioleta * ataue uímico. (iendo las eomembranas de '$% las m1s utilizadas en el mundo para aplicación a la intemperie * en aplicaciones donde estén e,puestas a ataues uímicos como es el caso m1s e,tremo en un relleno sanitario.
M(=9)47 /( C,)<), /( P+++4+, ?PVC@ as membranas de $?C son elaboradas con particularidades técnicas específicos como por e)emplo de lata fle,ibilidad para el recubrimiento de túnelesA membranas te,turizadas para desarrollar m1s fricción con el suelo cuando los taludes a recubrir tienen pendientes importantesA membranas con aditi-os especiales para retardar la combustión en aplicaciones en donde se reuiera materiales de construcción con flamabilidad controlada. %stos productos también pueden incluir una superficie de color blanco u otro diferente * otras características especiales como una superficie conducti-a para ser ensa*ada mediante prueba de cispa permitiendo la e)ecución de ensa*os no destructi-os sobre toda la superficie de la l1mina después de su instalación. as membranas de $?C son películas fle,ibles e impermeables ue se fabrican ba)o dos procesos cada uno con capacidad de brindar soluciones de recubrimientos en obras de ingeniería con refuerzo te,til o sin refuerzo se an utilizado en obras como recubrimiento de piscinas tanues * agua tanues para almacenamiento de líuidos cubiertos o terrazas o en obras subterr1neas como túneles.
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ecubrimiento
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I=,).4*+ /( )(*<9)+) *,4 8(,=(=9)4 $ara sostener porue es importante la colocación de una membrana impermeable sobre cualuier tipo de suelo para separar o impermeabilizar dos o m1s compendios. /odos los suelos arcillosos * en general los suelos coesi-os son susceptibles a cambios -olumétricos el grado de se-eridad de contracto e,pansión depende del mineral ue se encuentra en los suelos es así como el grado de figuración para suelos con presencia de mineral tipo illita es menor a auellos ue tienen motmorillonita. Cualuier peue>a fisura o grieta cambia dr1sticamente la permeabilidad de la masa de suelo tanto así ue la permeabilidad de un suelo medida en laboratorio no es representati-a de la permeabilidad de todo el terreno. %l problema de la e,pansión puede e-itarse solo en los casos en los ue el suelo puede ser confiablemente protegido contra la infiltración del agua lo cual solo se puede garantizar con membranas impermeables.
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M4< /( I47.*+34 G(,=(=9)4 /( P,+(.+(4, /( A. D(47+// ?PEAD@ !.# $reparación del soporte. $ara una apropiada impermeabilización del embalse o sumidero este debe ser3 B egular * uniforme. %l material del soporte debe ser uniforme con granulometría continua * con ausencia de tama>os grandes ue puedan ocasionar punzonamientos. (i el terreno soporte no cumpliese con esta característica se proceder1 al estudio de la me)or solución de soporte como por e)emplo a colocar un geote,til o geocompuesto de protección ue asegure la integridad del sistema de impermeabilización. B Compacto. (e conseguir1 mediante la compactación enérgica llegar al 95T $roctor del suelo utilizado
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.# Colocación de la geomembrana $%&' a amplificación * empleo de geomembranas se e)ecutar1 de forma continua. &sí mismo se efectuar1n los taludes * la base de forma diferenciada e independiente. as l1minas una -ez mostradas se soldar1n cuidando ue su temperatura sea la misma para e-itar os procedimientos de cierre de base * talud * ancla)e a obras de manufactura se realizar1n a las oras m1s frías del día. os pasos a seguir para la colocación son los siguientes3 !. %,tensión * numeración de los pa>os. 2. &ncla)e pro-isional de los mismos
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B &ncla)e en bermas
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B &ncla)e en el pie del talud B &ncla)es a tubería cimeneas * puntos singulares B &ncla)e sencillo B Con perfiles de $%&'
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B Con brida * contrabrida
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B Con pieza especial de $%&' dise>ada a tal fin.
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B &ncla)e doble
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S+7.(= C,47.)<*.+, C7, !. %,ca-ación
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2. %,ca-ación zan)a para filtro
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. Construcción de aguna /erminada
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". 0mpermeabilización de las lagunas
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5. lenado de la laguna
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G(,*(/7 (istema de confinamiento celular formado por tiras de polietileno de alta densidad estabilizadas contra la radiación ultra-ioleta * soldadas mediante uniones ultrasónicas ue aportan una alta resistencia estructural no comparable con otros sistemas. 'e esta forma se obtiene una estructura al-eolar mu* resistente ue confina * retiene el relleno empleado en el sistema.
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eocelda con
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A+**+,4(7 P),.(**+34 )(4.( (),7+34 ),/<*+/ (4 .
$ropiedades 60
P),.(**+34 /( =)8(4(7 (4 *4(7 Cuando las -elocidades del agua se encuentran por deba)o de !8 ms la eocelda puede rellenarse con material granular de peue>as dimensiones en pendientes ue en condiciones normales resultarían demasiado pronunciadas para retener * su)etar. Cuando las -elocidades se encuentren por encima de los !8 ms la eocelda se rellenar1 con agregados de ma*or tama>o o con ormigón. $ara controlar la erosión producida en los m1rgenes de los canales en obras de encauzamientos * canalizaciones se acostumbran a pro*ectar grandes cantidades de escollera.
C)*.()7.+*7 8(4()(7 0mpermeabilización del canal con una tela impermeabilizante tipo %$'H. $ara e-itar ue la l1mina pueda ser afectada por la insolación * asegurar la re-egetación del canal * por lo 46
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tanto su integración en la zona se realiza la instalación de geoceldas rellenas de tierra en los taludes * graba en la base.
C)*.()7.+*7 .J*4+*7 0nicialmente a* ue reperfilar los taludes e,istentes para garantizar una pendiente alrededor de los "5U ue permitir1 mantener las tierras aportadas * -egetar las superficies. (in embargo en el marco de estas tareas a* ue retirar piedras de escollera o elementos punzantes ue puedan complicar las tareas *o da>ar la lona impermeable.
eocelda para 61
E7.9++// /( .())(4, a función de geoceldas permite reducir significati-amente la cantidad *o la calidad de los agregados ue se reuieren para la estabilización de un terreno de ba)a capacidad portante. $uesto ue las celdas rellenas de material est1n conectadas entre sí el panel actúa como un todo unitario. as cargas aplicadas se reparten en una zona m1s amplia * e,tensa en -ez de aplicarse directamente en el punto de contacto.
E7.)<*.<) /( *,4.(4*+34 /( .+())7 %n situaciones donde la pendiente del talud es tan pronunciada ue no resulte factible colocar los paneles sobre la superficie del talud se puede retener el terreno mediante una estructura de contención construida con el sistema de confinamiento celular. %n la ma*oría de las ocasiones el material de relleno ser1 el propio del lugar. ;na -enta)a adicional de este tipo de construcción es ue las celdas e,teriores pueden rellenarse con tierra -egetal lo ue -a a proporcionar a la pared e,terior del muro un aspecto agradable reduciéndose asimismo el flu)o de agua en la cara e,terior. 47
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Cargas ;n muro de contención celular se utiliza en situaciones tanto de relleno como de recorte. as geoceldas no sólo retienen el terreno en su sitio sino ue adem1s proporcionan el drena)e de toda la estructura.
S((**+34 /( =.()+ /( )((4, Capa -egetal * suelo re-egetado3 en pendientes empinados sua-es de bermas diues
paredes de canales canales * desagVes. desagVes. &rena * material m aterial granular3 en pendientes con grados
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eocelda para
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ra-illa
fuertes flu)o laminar de aguas moderados. $iedra partidamolida3 en canales pendientes e,cepto para inclinaciones fuertes flu)o
laminar de aguas moderados. Concreto3 &lrededor de puentes
aguas desagVes * canales inclinados.
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eocelda en
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eocelda con
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U.++4/, *,=, =.()+ /( )((4, 7<(, ,* !. $reparación de la superficie !.!. a superficie debe estar bien ni-elada !.2. 'ebe realizarse una zona de coronación
U.++4/, *,=, =.()+ /( )((4, *(=(4.,&8) !. $reparación de la superficie !.!. a superficie debe estar bien ni-elada 50
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!.2. 'ebe realizarse una zona de coronación
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G(,=7
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a forma e,clusi-a de las costillas de la geomalla confina las partículas de los agregados gracias a su alto grado de rigidez * a la resistencia ue se produce en las esuinas <)untas= de la misma forma ue un bastidor contiene las bolas de billar.
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eomalla
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D+7.)+9<*+34 =<.+/+)(**+,4 /( *)8 as geomallas bia,iales ofrecen una rigidez de tensión ue es principalmente bidireccional. as geomallas cuentan con tres direcciones principales de rigidez las cuales se refuerzan aún m1s con la geometría rígida triangular. a geometría triangular brinda una estructura significati-amente diferente en comparación con otras geomallas actualmente disponibles comercialmente proporcionando un alto grado de rigidez radial en los 6+ grados. a distribución tridimensional de la carga actúa en forma radial en todos los ni-eles dentro del agregado. %sto a*uda a garantizar el desempe>o óptimo del refuerzo de la geomalla en una capa estabilizada en forma mec1nica. $or ello est1 dise>ada para una me)or distribución de los esfuerzos radiales.
G(,=(.) .)+48<) /( ().<) as partículas de los agregados se traban dentro de la geomalla * uedan confinadas dentro de las aperturas. %stas interacciones crean una capa compuesta rígida con me)ores características de desempe>o. as propiedades estructurales de la capa estabilizada mec1nicamente se -en influenciadas por la magnitud * la profundidad de las 1reas confinadas. as geomallas est1n formadas con -értices rectangulares pero con una ma*or profundidad de las costillas para confinar el material del agregado. a in-estigación a escala completa a 53
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demostrado ue el desempe>o de las geomallas fabricadas con costillas m1s gruesas * con -értices rectangulares supera al de las geomallas con -értices redondeados * costillas m1s delgadas
I4.(8)+// > (+*+(4*+ /( 7 '<4.7 a e,clusi-a geometría de las aperturas de las geomallas forma una )unta e,agonal con ma*or resistencia * rigidez para mitigar el esfuerzo radial ue se impone desde una superficie transitada. %fecti-amente es la geomalla adecuada para la aplicación. as geomallas se fabrican a partir de una l1mina e,trudida de polipropileno. 'urante el proceso de fabricación cada l1mina se agu)erea según una matriz de orificios * luego se estira cuidadosamente para crear aperturas triangulares con ma*ores características de confinamiento. %ste proceso brinda una geomalla ue posee un !++T de eficiencia en las )untas
D(7(=(, 3.+=, ) *))(.()7 *,4 , 7+4 +=(4., as características de rigidez cuasi isotrópicas de la geomalla contribu*en a su ma*or desempe>o en comparación con las geomallas /ensar 4I usadas en aplicaciones transitadas. %sas características son ideales para me)orar la -ida útil de las superficies con o sin pa-imento * a la -ez reducir aún m1s los reuisitos de espesor de los espesores de las capas del pa-imento * de la e,ca-ación.
M(4,) (7<(), (4 7 7<9)74.(7 Dtra característica importante es ue la geomalla crea un material compuesto me)orado * mec1nicamente estabilizado para construir sobre suelos blandos. a geometría m1s efecti-a de la apertura triangular disipa de forma radial el esfuerzo ue imponen las cargas aplicadas. %sta nue-a característica trae como resultado una ma*or reducción de los esfuerzos en la subrasante al tiempo ue me)ora la durabilidad de la base o de la subbase.
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Cargas de las
M>,) ((*., /( ., /( 4+(( a ma*or profundidad de las costillas * las características de rigidez radial de la geomalla acen ue sea m1s efecti-a a la ora de confinar el relleno granular superior. %ste mecanismo brinda un Lefecto de zapato de nie-eM me)orado en subrasantes blandas mediante una ma*or trabazón de las partículas del agregado durante el esfuerzo de compactación. %l ma*or Lefecto de zapato de nie-eM es aún m1s efecti-o para distribuir las cargas en 1reas m1s e,tensas de la subrasante.
A+**+,4(7 a geomalla ofrece un desempe>o inigualable en aplicaciones con o sin pa-imento. Combinada con la asistencia técnica * la e,periencia del euipo de /ensar la geomalla con su desempe>o inigualable constitu*e la me)or solución de la industria en lo ue respecta a la construcción de superficies transitadas m1s económicas duraderas * confiables.
A+**+,4(7 *,4 +=(4., os sistemas con pa-imento a menudo fallan antes de tiempo debido al desplazamiento lateral progresi-o * al debilitamiento de la capa de base granular. a geomalla me)ora la rigidez general de carreteras estacionamientos pistas de carreteo pistas de despegueaterriza)e 1reas de maniobra * estacionamiento de a-iones instalaciones de transporte combinado * dem1s estructuras ue sustentan el tr1fico -eicular lo cual ofrece un 55
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ma*or desempe>o. ;n me)or desempe>o de las secciones transitadas optimiza los costos generales de -ida útil mediante la reducción de las tareas de mantenimiento * los inter-alos de reabilitación ue son comunes para pa-imentos tanto fle,ibles como rígidos.
A+**+,4(7 7+4 +=(4., as subrasantes débiles constitu*en un problema abitual durante la construcción de caminos de carga pesada estacionamientos superficies de traba)o 1reas * parues de almacenamiento * dem1s estructuras sin pa-imento. a geomalla brinda una solución simple para endurecer la capa granular * reducir el esfuerzo en la subrasante. ;na ma*or capacidad de construcción me)ora en gran medida el acceso a los lugares de traba)o * reduce significati-amente los costos iniciales * el mantenimiento futuro.
V(4.'7 B &umenta la -ida útil de la estructura inicial al utilizarla en los granulares. B enera menor impacto ambiental en la e,plotación de pétreos al reemplazar los granulares. B 'isminu*e espesores de granulares al emplearla como refuerzo.
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ellenado de
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S+7.(= C,47.)<*.+, /( ,7 G(,9,<(7 15 C7 /( 7,,).( a primera capa del fondo de geobloues debe encontrarse apo*ada ba)o toda su 1rea. $ara ello se necesita una superficie plana. /omando en cuenta el suelo * las m1uinas a ser empleadas se determina el espesor de una capa
25 C,47.)<**+34 /( ,7 4*(,7 /( 8(,9,<( os geobloues se deben colocar de acuerdo a un plan predeterminado con el apo*o de toda su superficie * con )untas separadas
H5 C,47.)<**+34 7,9)( ,7 8(,9,<(7 $or lo general se debe pre-er la colocación de una capa repartidora de carga para proteger los geobloues. a superficie de ésta sir-e de base a las capas superiores. 'urante la construcción las cargas impuestas por el tr1fico no deben e,ceder los límites determinados por el espesor del material colocado sobre el geobloue.
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as cargas son repartidas particularmente bien por una losa de concreto reforzado de un espesor de !2 a !5 cm -aciada en obra pero capas reforzantes de otros materiales también pueden ser usadas como alternati-a. %n el caso de los geobloues colocados cerca del fondo del terraplén donde se cuenta con ma*ores espesores de la capa de cubierta se puede prescindir de este tipo de capa de refuerzo. $ero en cualuier caso un tr1fico en contacto directo con el geobloue no es permitido. a construcción del pa-imento sobre la capa repartidora de carga se da de acuerdo con las pr1cticas * directrices abituales pero el espesor del material en contacto con el 1rea superior de los geobloues o de la losa de concreto no debería ser inferior a + cm para permitir una adecuada compactación.
%5 P),.(**+34 /( ,7 8(,9,<(7 os geobloues deben ser apropiadamente protegidos por los materiales ue los tapan. %l resguardo contra substancias uímicas ue dilu*en o atacan al geobloue puede ser necesario * se puede entonces colocar una capa impermeable ba)o la cubierta de tierra.
5 Tado tomando en cuenta la estabilidad el perfil reuerido el material de cubierta * el re-estimiento -egetal pre-isto. %l recubrimiento lateral de los geobloues en forma de escalera tiene ue realizarse con una capa de espesor de suelo de por lo menos 25 cm medidos perpendicularmente al talud. (i taludes con inclinaciones ma*ores a !3!.5 son propuestos * mientras ue sea geotécnicamente factible el suelo de cubierta debería ser asegurado contra deslizamiento por medidas apropiadas como el refuerzo con geote,tiles o ga-iones. Cuando se uiera sembrar posteriormente el talud con plantas *o 1rboles se deben considerar ue el suelo de cubierta sea suficientemente profundo como para ue las raíces puedan tener el ancla)e necesario.
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T())(4(7 7,9)( 7<(,7 94/,7 <74/, 9,<(7 /( ,+(7.+)(4, (;4/+/, ?EPS@5 “D!"#$%&#'()! * !+") , !)-%.)'! ! *%' ' " /%! , ' ()*) " /"%'(% /) -%+!%! '%(+%"! ) /).)-%*%! /) " )& &l-arado N <2+!6=
/erraplén 70
os túneles para minería * los rellenos mal ecos a m1s de las aguas subterr1neas pro-ocan subsidencias. a reparación de estos da>os implica un estudio profundo de las causas e,tracción de materiales * un posterior relleno. &uí es donde se puede colocar el relleno con geobloues para ue no pese tanto la estructura * no se generen los soca-ones de esta manera se asegura el factor de seguridad del suelo. ua*auil también suele sufrir soca-ones * deslizamientos de tierra por diferentes razones. $eue>os * grandes o*os * deslizamientos de tierra continúan d1ndose en todo el mundo * en toda clase de lugares3 en ciudades en carreteras en el campo. %n el caso de los soca-ones ue se presentan * sorprenden auí * all1 an sido atribuidos a fuertes llu-ias durante tormentasA en otros casos a -ie)as construcciones de minasA * también a undimientos causados por alguna perturbación cercana sea natural o causada por el ombre. 59
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L(4,7 A+8()/,7 *,4 G(,9,<( (istema ue permite el aligeramiento de llenos estructurales ue con-encionalmente se realizan con materiales ue aportan grandes sobre cargas a estructuras como3
M<),7 /( *,4.(4*+34: os llenos con-encionales generan empu)es orizontales mu* altos de allí ue los espesores de muros sean considerables * las cuantías de refuerzo bastante altas para atender estos empu)es. Hediante la utilización del sistema de llenos aligerados con eobloue estos empu)es son mínimos lo ue se traduce en aorro significati-o en cuanto a consumo de concreto por efecto de la reducción del espesor de los muros adem1s de sus fundaciones * menor cuantía de acero.
C,47.)<**+34 /( .())(4(7: Cuando se tienen pro*ectos de infraestructura -ial donde el suelo de cimentación del terraplén corresponde a suelos mu* compresibles por ende de ba)a capacidad este sistema tiene la -enta)a de no transmitir esfuerzos -erticales lo ue garantiza la reducción de los asentamientos diferenciales ue normalmente se presentan en las rasantes esto aplica puntualmente en las apro,imaciones de los puentes * tramos de -ías con problem1tica de subsuelos e,tremadamente blandos e-itando de esta manera reparaciones futuras.
O.)7 +**+,4(7 +=,).4.(7 /( (7.( 7+7.(= 7,4:
%le-ación o ensance de terraplenes *a conformados.
eparación de da>os por asentamientos.
lenos posteriores a edificaciones.
Construcción de terraplenes cercanos a edificaciones con peligro de asentamientos.
M.()+ <.++/,: %stos bloues se fabrican con %$(
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CONCLUSIÓN %n ua*auil e,isten territorios con suelos blandos por lo tanto el sistema de terraplenes li-ianos con geobloues %$( son una solución a los futuros pro*ectos ue se generar1n en la ciudad por lo tanto se debe pensar en un futuro sostenible *a ue estos materiales no afectan negati-amente a la /ierra. $or e)emplo en los casos de asentamiento de suelos en las carreteras ue se llenan con casca)o * cuando se unden se siguen colocando m1s casca)o para ni-elar la solución es colocar geobloues ue son li-ianos * de esta manera solo el pa-imento de la carretera generaría carga sobre el suelo blando adem1s ue su mantenimiento no sería tan costoso como los tradicionales. &ora una duda -iene a mí los feste)os de a>o nue-o en el país es de uemar -ie)os esto Fno generaría calorG * produciría ue el geobloue se ueme. :o porue el recubrimiento de asfalto lo cubre de los agentes del e,terior.
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REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA 0ng. $ortaluppi . <2+!"=. 0nformación de eomembranas de $?C * '$%. &l-arado N <2+!6= undimientos fallas geológicas naturales e inducidas. 'iario el %,preso
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