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Aplicación de Geotextiles en Taludes

De Construpedia

Los Geotextiles son materiales textiles de composición sintética, siendo de utilidad en Taludes y Muros de Contención por su versatilidad en aplicaciones geotécnicas (en contacto con tierras y rocas), cumpliendo fundamentalmente funciones de rotura de capilaridad y refuerzo a la tracción.

El geotextil a utilizar debe tener una alta resistencia a la tracción, pues trabaja en dirección contraria a los empujes de las tierras; de esta manera absorbe los esfuerzos de empuje y evita el vuelco del talud o la ladera, para ello se colocan lamas de geotextil paralelas al suelo, en la misma ladera.

Contenido

Refuerzo en Terraplenes y Muros de Contención

Por lo expresado anteriormente, la elección de un tipo determinado de geotextil para refuerzo de terraplenes y muros de contención depende, en gran medida, de la resistencia a la tracción que se requiera.

  • Geotextiles No Tejidos: Por lo general se emplean en terraplenes de poca pendiente , baja altura y considerando que las sobrecargas sean pequeñas.
  • Geomallas: Se emplean con mayores pendientes ofreciendo mayor resistencia a la tracción que los anteriores.

Geomallas

En condiciones más exigidas, con mayor altura del terraplén o sobrecargas importantes, la solución es recurrir a las Geomallas . Éstas son geosintéticos de malla abierta que poseen menor peso que los no tejidos y ofrecen una mayor resistencia a la tracción con menor elongación.

Las geomallas poseen estructura abierta lo cual les impide cumplir funciones de filtración y/o separación.

Permite su colocación en muros verticales o de gran altura.

Geocompuestos de Refuerzo

Cuando se requiere mayor resistencia a la compresión en taludes o muros de contención donde puedan también existir problemas de aguas intersticiales, se debe complementar recurriendo a Geocompuestos de refuerzo que cumplen con las funciones de refuerzo, fiiltración y separación creando una rotura de capilaridad para evitar el deterioro de los cimientos del talud.

Éstos combinan la acción del geotextil con una geomalla adosada al mismo por termofusión.

Control de Erosión

Para impedir la erosión del talud existen diferentes soluciones:

El recurso más simple es utilizar geotextiles no tejidos ya que evitan la erosión del talud confinando los finos mientras se produce la libre circulación de agua. Este sistema se aplica en las denominadas soluciones duras ya que utilizan materiales de aporte tipo escollera protegiendo el talud.

Existen las llamadas soluciones verdes, reemplazando los geotextiles por Geoceldas; esta solución se prefiere en ciertos lugares donde desea conseguirse un aspecto de naturaleza, más estético y sin modificar el carácter del entorno.

Las geoceldas crean espacios tipo maceta donde se puede colocar tierra vegetal para plantar las especies vegetales elegidas.

En aquellos terrenos con mucho nutriente pueden emplearse las Geoesferas, se utilizan bajo geosintético donde existe gran capacidad de enraizamiento del terreno.

Colocación de Geotextiles en Taludes

Se extiende el geotextil anclándolo sobre el talud por su parte superior e inferior, protegiéndolo con material de aporte (gavión, escollera, tierra compactada o placas prefabricadas).

El geotextil elegido debe tener alta resistencia a la perforación para no sufrir roturas por punzonamiento con piedras angulares u otro material cortante y poseer gran permeabilidad.

Se recomiendan geotextiles no tejidos por tener mayor permeabilidad ; estos geotextiles poseen sus fibras dispuestas de manera aleatoria por lo que no existe posibilidad de abrirlas como en el caso de trama y urdimbre.

Conviene que la unión entre fibras sea por proceso de agujado debido a la mayor flexibilidad que presenta este producto.

Geoceldas

Las Geoceldas son geosintéticos tridimensionales confeccionados a base de geotextiles de filamentos de polipropileno termosoldados; lleva el nombre de geoceldas por su estructura en forma de celdas.

Este material ofrece las mismas ventajas que los geotextiles en taludes pero, en lugar de proteger el geosintético con material de aporte, se rellena el interior de las celdas con material granular y tierra vegetal, permitiendo así que el talud tenga una superficie verde.

Geoesteras

Las Geoesteras son geosintéticos tridimensionales confeccionados con monofilamentos de poliamida empleados para retener el humus en la superficie del talud inclinado para impedir el deslizamiento y lograr el enraizamiento de hidrosiembra y también de soporte a las raíces de las especies vegetales.

Tratamientos de Conservación y Repavimentación

La vida de servicio de los firmes puede acortarse o sufrir fallos por la aparición de fisuras en el seno de la estructura que con el tiempo llegan a la superficie.

Es el caso de los rodados sobre una grieta en un firme inferior; por la circulación repetida de vehículos, se origina un esfuerzo cortante en la capa superior de asfalto que termina por romperla apareciendo grietas de reflexión.

Las grietas abiertas en el asfalto permiten el acceso de agua y productos contaminantes degradando la superficie y provocando una disminución de la capacidad portante de las capas inferiores reduciendo la vida útil del firme.

A continuación se indican las posibles soluciones a este problema.

Sellado de Grietas

En los casos en que los aglomerados asfálticos presentan grietas por retracciones en las capas base de ligantes hidráulicos, ya sea por asientos en los terraplenes, por fatiga en los firmes o por juntas transversales y longitudinales creadas en los trabajos de extendido de aglomerados asfálticos, se reparan sellándolas mediante la aplicación de mástics bituminosos(en caliente) en base a betunes modificados con elastómeros.

Esta operación devuelve la estanqueidad a la superficie, evitando así la degradación y transmisión a las nuevas capas de rodadura.

Sistema de Armado y Antifisuras con Geosintéticos

Este sistema se utiliza cuando la vida útil de los firmes comienzan a deteriorarse o sufren fallos prematuros desarrollando fisuras en el interior de la estructura que llegan a la superficie transcurrido un tiempo.

Las grietas pueden originarse motivadas por diferentes causas:

  • Movimientos del terreno.
  • Asientos diferenciales en el terraplén.
  • Hinchamiento de arcillas en las capas inferiores por efecto de la humedad.
  • Por diferencias térmicas.
  • Por sobrecargas.
  • Fatiga del material.
  • Defectos constructivos.

La circulación repetida de vehículos sobre la grieta existente en un firme inferior, produce un esfuerzo cortante en la capa superior del asfalto que termina rompiendo el asfalto y produciendo grietas de reflexión.

  • Grietas de Reflexión

La grieta en la superficie aparece debido a la incapacidad de dicha superficie de soportar las tensiones de cizalladura (deformación de un cuerpo sin modificación en su volumen) y de tracción originadas por movimientos del pavimento inferior. Este movimiento puede aparecer por efecto de las cargas del tráfico (presión de los neumáticos sobre el asfalto) o por dilataciones y contracciones debidos a cambios bruscos de temperatura ambiente.

Puede que aparezca agrietamiento junto con la fatiga del material originados en las fuerzas de cizalladura y flexión provocadas por las cargas de tráfico pesado ya que producen tensiones mayores que la resistencia del asfalto a la fractura.

Puede que el agrietamiento esté asociado a los cambios de temperatura, lo cual origina movimientos horizontales por dilatación, contracción y rizado de las capas base de pavimento, provocando esfuerzos de tracción en la superficie que superan la resistencia del asfalto.

Al abrirse la fisura en el firme, el agua encuentra una vía de acceso del mismo modo que ciertos productos contaminantes; ésto produce la degradación del pavimento generando ondulaciones en su superficie.

Para recuperar ó prolongar la vida de los firmes degradados suele colocarse una capa de refuerzo de aglomerado asfáltico, aunque las grietas existentes pueden propagarse hasta la capa de refuerzo. Esta reflexión se debe a las tensiones horizontales perpendiculares a las fisuras de sus bordes.

Geotextiles para Control de Fisuras y Grietas

Para controlar la reflexión de grietas se utilizan sistemas integrales antifisuras mediante geotextiles impregnados. Éstos geotextiles se ubican entre la capa de rodadura y las capas inferiores, absorbiendo de este modo las tensiones tangenciales y sirviendo como membrana impermeable.

Se los emplea como capa intermedia en saneamiento de capas asfálticas.

En este compuesto, el geotextil retiene una cantidad de ligante, siendo este último el que se deforma por los movimientos de soporte fisurado logrando que la grieta se deslice en forma horizontal disminuyendo sensiblemente su transmisión a la capa superior.

Elección de los Geotextiles

Para reflexión de grietas se emplean:

  • Geotextiles No Tejidos

Los no tejidos son menos deformables y tienen menor capacidad de saturación que los tejidos.

  • Geotextiles de Filamentos Contínuos

Responden mejor que las que poseen fibras cortas o largas, ya que estas últimas reducen la resistencia del geotextil y se adhieren con facilidad a los neumáticos durante su colocación.

  • Geotextiles a Base de Polipropileno

Poseen gran resistencia a los álcalis; por su baja densidad, al impregnarse el betún, consiguen buena adhesividad sin fundirse a temperaturas de extendido de la mezcla asfáltica de rodadura.

  • Geotextiles en Base a Fibras Ligadas por Agujeteado

El agujeteado mecánico le da volumen al geotextil, ésto le permite retener abundante cantidad de ligante bituminoso.

Ligantes

Para estos trabajos se recomienda el uso de emulsiones asfálticas fabricadas en base a betunes modificados por adición de polímeros elastoméricos.

Conviene que presenten una buena recuperación elástica, viscosidad, alta concentración y rápida velocidad de rotura.

Geomallas de Refuerzo

Las geomallas de refuerzo ayudan a retardar la aparición de fisuras pues mejoran las propiedades mecánicas de las capas asfálticas.

Estas geomallas no sufren alargamiento, cuando absorben los esfuerzos horizontales, los trasmiten tanto a la sub-base como al firme. Retardan la creación de fisuras realizando la trasmisión de esfuerzos a una mayor superficie reduciendo así los esfuerzos de punzonamiento y los riesgos de sobrecargas asociados.

Son elementos de refuerzo que basan su efectividad en que al colocarlos entre una capa asfáltica agrietada y la otra no, ofrecen mayor rigidez cosiendo los bordes de la grieta. De esta manera limitan su movimiento absorbiendo tensiones de tracción.

Se recomienda espesor mínimo de aglomerado compactado sobre geomalla mayor ó igual a 4 cm.

Evitar que las juntas de aglomerado coincidan con las de solape de la geomalla.

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