TALLER DE GEOTECNIA

PRESENTADO POR:

ABRIL RODRIGUEZ OSCAR MARIO COD.2011031041

ACEVEDO PIRABAN EDUAN FRANCISCO COD.2011031074

VEGA CUCHIGAY MARCO ANDRES COD.2011031072

PRESENTADO A:

ING. HECTOR FABIO URREA

PROGRAMA: INGENIERIA CIVIL

FUNDACION UNIVERSITARIA INTERNACIONAL DEL TROPICO AMERICANO

20/10/2014

YOPAL

INTRODUCCION

En la actualidad se avanza a pasos agigantados en métodospara mejorar la calidad de suelos y sus comportamientos, enColombia un software muy utilizado es el geosoft, el cual esel único que está en idioma español fue creado por eldepartamento de ingeniería de geo sistemas. PAVCO es unaempresa muy organizada y completa en geotextiles, pues cadavez están actualizándose en tipo y características de geosintéticos.

GEOSINTETICOS

El geo sintético es un producto en el cual por lo menos unode sus componentes está elaborado a base de polímero, naturalo artificial, uno de los naturales es la seda y el ADN, seencuentran en forma de mallas, fibras o también mantos; sonusadas en la construcción de obras civiles como vías, obrashidráulicas o sistemas de control de erosión.

Los geo sintéticos se derivan de fibras artificialescompuestos a base de polímeros como lo es el polipropileno,poliéster, polietileno. Los geosintéticos más usados son lasgeomallas, geomembranas, georedes, geocompuestos y mantos.

NEOWEB O GEOCELDAS

Es un sistema de confinamiento celular el cual mediante lainclusión de material granular dentro de celdas dedimensiones específicas, garantiza una mejora en los módulosde las capas.

Neoweb se compone de avanzadas aleaciones de polímeros quehacen al sistema de confinamiento celular rígido, flexible ydurable. Se pone a prueba a grandes temperaturas, debido aque estará debajo de la carpeta asfáltica, también a presiónpara que de esta manera se pueda comprobar su esfuerzo. Lasventajas de Neoweb permiten garantizar la estabilidaddimensional a largo plazo por: fatiga, fisuras, oxidación,temperaturas extremas y exposiciones a rayos ultravioleta.

NEOWEB O GEOCELDAS

Foto 1, geoceldas esparcidas sin aplicar el relleno de sub-bases granular.

Un efecto importante que produce las geoceldas en pavimentoses que se redistribuye el esfuerzo la carga, debido a queexiste confinamiento y esto genera un incremento en el móduloy rigidez del conjunto, generando una viga que absorbe elesfuerzo y disminuye la tasa de asentamientos, debido a queel área puntual se distribuye en un área más grande.

grafica 2, grafica que muestra el esfuerzo en un área puntual, y ver la deformación que se genera.

Grafica 3. Comparación de estructura reforzada por geo celdas con estructura sinreforzar.

En la gráfica 3, se muestra que cuando se utiliza geoceldas oNeoweb como refuerzo, el esfuerzo que se genera es menorrelativo, a una estructura que se encuentra sin refuerzo,debido a que gracias a las geoceldas, el área se divide engran cantidad de áreas pequeñas, disminuyendo losasentamientos en la estructura, un ejemplo de confinamiento,es cuando ejerces una fuerza enun balde con arena, estasoporta el esfuerzo, pero si se

genera la misma fuerza pero sin confinamiento la estructurase deforma.

Grafica 4, esfuerzo sin confinamiento. Grafica5, esfuerzo con confinamiento.

Alternativa con Neoweb

El primer paso para el diseño es plantear una alternativa conNeoweb, esto teniendo en cuenta algunas pautas:

El material de llenado de la Neoweb podrá ser cualquier tipode material granular.

Se entiende que si los módulos van a ser incrementados, puedepensarse en

Reducir el espesor de algunas capas. Una vez planteada unaalternativa con Neoweb, se determina el MIF y se hace el cálculo de los

módulos modificados en Las capas que aplique.

Procedimiento

Se estacan las capas de geoceldas, al inicio.

Se comienza a extender la geoceldas, y para que se mantenga extendida se debe estacar con madera de 15 cm a los lados.

Para unir la geoceldas con la otra geoceldas, se utiliza una grapadora industrial, y se extiende nuevamente.

Después de extendida la geoceldas se procede a colocar relleno y a extenderlo con maquinaria, luego se compacta y encima de esta se colocara la carpeta asfáltica.

La geoceldas tiene el objetivo de aumentar la calidad del suelo en el cual se piensa pavimentar, ya que los asentamientos se disminuyen.

DEODRREN PLANAR

El Geodrén Planar es un sistema conformado por Geotextiles notejidos punzonados por agujas y geored de polietileno de altadensidad (HDPE). El Geotextil cumple la función de filtración, reteniendo las partículas del suelo y permitiendoel paso de los fluidos. La geored por su parte, es el medio drenante encargado de transportar el agua que pasa a través del filtro. El geodrén planar es el sistema más adecuado paracaptar y conducir los fluidos en su plano hacia un sistema deevacuación. - See more at:

Las ventajas de utilizar este tipo de soluciones para subdrenaje se enfocan en generar menor impacto ambiental,  alreducir la explotación de materiales pétreos no renovables y la disminución de costos, lo que se traduce en mayor rentabilidad y eficiencia en el uso de los recursos.VALOR AGREGADO DEL SISTEMAMenor tiempo de ejecución por:

Menor volumen de excavación en las estructuras de pavimento.

Reemplaza el uso del material pétreo en el colchón drenante.

Es flexible y se adapta a la geometría de la obra. Fácil transporte al sitio de instalación. Menor impacto ambiental: Menor exigencia de capacidad en botaderos. Reducción en la explotación de materiales pétreos no

renovables. Ahorro económico: Menor recorrido de acarreo por disminución en el volumen

de excavación y materiales pétreos. Ideal para obras de difícil acceso o distantes de las

fuentes de materiales. Mayor vida útil de su capacidad drenante, debido a que

sus tiempos de colmatación son mucho mayores que los filtros convencionales.

GEODREN TUBULAR:

Es un geocompuestos que combina las excelentes propiedades hidráulicas de tres elementos: geotextil no tejido punzonadospor agua, georedes y tubería circular perforada de drenaje. Este geocompuestos integra estos elementos para obtener un sistema prefabricado de drenaje que, instalado en zanjas o trincheras, permite captar y evacuar con alta eficiencia los fluidos.

Al igual que el geodrén planar, este sistema de drenaje con tubería se utiliza para muros de contención, rellenos sanitarios, campos deportivos, terraplenes y para los sistemas de drenaje en vías, con la función adicional de evacuación de fluidos por medio de tubería.

POR QUE USAR GEODRENES?

Funciones y aplicaciones

A continuaci6n se enuncian algunas de las principales funciones realizadas por los geocompuestos de drenaje, los cuales funcionan como sistemas de drenaje en estructuras de contención, en vías, entre otras.

Como drenaje en los espaldones de los muros de contenci6n.

porque debido a sus mínimos volúmenes de excavaciónrequeridos. Su alto rendimiento de instalación, su daño mínimo de pavimento existente, reutilización del material excavado de base o sub-base en el relleno de la zanja; permite la construcción de un sistema de drenaje en vías urbanas sin causar grandes traumatismosPorque reduce drásticamente los volúmenes excavación, transporte y disposición de materiales.Además disminuye la explotación de materiales granulares no renovables, protegiendo el medio ambiente.porque permite una instalación mecanizada de alto rendimientoporque garantiza una estructura vial con un adecuado sistema de drenaje, evitando el envejecimiento prematuro de los pavimentos, derivado de los factores de severidad de cargaporque garantiza la homogeneidad de los parámetros de diseño, puesto que el geocompuestos se fabrica bajo los estándares de calidad y procesos controladosporque facilita la construcción de sistemas de drenaje en suelos saturados que no presentan estabilidad durante la excavaciónporque representa la alternativa ideal para obras de difícil acceso

Como drenaje debajo de las geomembranas en presas y canales.

Como sistema de subdrenaje de campos deportivos. Como sistema de subdrenaje debajo de la fundaci6n de

edificaciones. Como sistema de subdrenaje en carreteras y pistas de

aterrizaje. Como sistema de subdrenaje debajo de terraplenes. En rellenos sanitarios como sistema de evacuaci6n de

gases y lixiviados. Sistemas de subdrenaje en s6tanos. Sistema de drenaje de aguas de infiltraci6n en muros de

contenci6n. Sistema de subdrenaje en cimentaciones.

GEOMANTOS

Están compuestas por fibras o por una matriz tridimensional,estas garantizan la protección del suelo y el buen estado dela vegetación. El tipo de manto a utilizar depende del clima,precipitación, geometría de talud o tipo de suelo.

Clasificación

Temporales:

Este tipo de mantos se utilizan para aplicaciones donde lavegetación natural provee e protección contra la erosión. Sudurabilidad comprende entre 1 a 48 meses al final de la vidaútil del manto se espera que la vegetación se encuentretotalmente establecida y pueda resistir por si sola loseventos hidrológicos y climáticos que generan erosión en elsuelo, dentro de esta clasificación se encuentran elAgromanto y el Ecomatrix

Permanentes

Son mantos conformados por fibras sintéticas no degradables,filamentos o mallas procesadas a través de una matriztridimensional, Este tipo de mantos se instalan donde lavegetación natural, por si sola, no es suficiente pararesistir las condiciones de flujo. Su durabilidad olongevidad funcional va desde los 48 meses hasta los 50 años,aproximadamente. Su forma 3D y su fibra única X3 crea unamatriz gruesa de vacíos que atrapan la semilla, el suelo y elagua para un crecimiento más rápido y más denso de lavegetación.

Que son

Características

Aplicaciones de las geomallas

GEOMALLAS

*Gran resistencia ala tracción

*deformación muy reducida

*modulo de elasticidad muy elevada

*resistencia a agentes químicos,físicos y orgánicos

Las geomallas son geosintéticospara refuerzo con una estructuraplana abierta fabricadas con

polímeros de alta resistencia y

GEOMALLAS BIAXIALES

Las Geomallas coextruidas Biaxiales son empleadas como unasolución para el mejoramiento de suelos de soporte y capasgranulares. Estas geomallas proporcionan un confinamientolateral en el suelo aumentando la resistencia a la tensión deestos.

Grafica 7, ubicación de geomallas biaxial en estructura desuelo.

VENTAJAS DE LAS GEOMALLAS

*carreteras , ferrocarriles , aeropuertos ,obras hidráulicas, control de la erosión , obras de tierra, urbanizaciones y edificaciones, vertederos y suelos contaminados

Confinamiento lateral de la base o subbase

EI confinamiento lateral de los materiales granulares selogra a través de la fricción y trabazón de la geomallas conel agregado.

Mejoramiento de la capacidad portante

EI mejoramiento de la capacidad portante se logra desplazandola superficie de falla del sistema de la subrasante blandahacia la capa granular de mucha más resistencia.

GRAFICA 8, ejemplo de capacidad cortante, en la estructura del suelo después de pasar la geomalla.

Geomallas triaxiales

Son estructuras bidimensionales que se elaboran en diferentespolímeros para que interactúen con el suelo, de tal maneraque complementen la resistencia a la tensión de este, y asícrear una resistencia Geomallas-suelo competente para recibircargas y distribuirlas uniformemente.

GRAFICA 9, sección de una malla triaxial, o multiaxial.

GEOTEXTIL

Dentro del grupo de los geosintéticos tenemos los geotextilesque se definen como un material textil plano, permeablepolimérico que puede ser No Tejido, Tejido o tricotado y quese utiliza en contacto con el suelo u otros materiales eningeniería civil.

Clasificación

Geotextiles Tejidos

Formados por cintas entrecruzadas en una máquina de tejer.Pueden ser Tejidos de calada o tricotados. Los Tejidos decalada son los formados por cintas de urdimbre y de trama.

Los tricotados están fabricados con hila entrecruzada enmáquinas de tejido de punto. Su resistencia a la tracciónpuede ser multiaxial o biaxial según estén fabricados enmáquinas tricotosas y circulares.

Geotextiles No Tejidos

Están formados por fibras o filamentos superpuestos en formalaminar, consolidándose esta estructura por distintossistemas según cual sea el sistema empleado para unir losfilamentos o fibras. Los geotextiles No Tejidos se clasificana su vez en:

Geotextiles No Tejidos ligados mecánicamente opunzonados por agujas

Geotextiles No Tejidos ligados térmicamente otermosoldados

Geotextiles No Tejidos ligados químicamente o resinados

Clasificación de los geotextiles según su composición

Las fibras que más se emplean son las sintéticas, siendo porello que siempre tendemos a asociar al geotextil con fibras ofilamentos sintéticos. Sin embargo al existir gran diversidadde aplicaciones, también se fabrican con fibras naturales yartificiales.

a. Fibras naturales

Pueden ser de origen animal, vegetal que se utilizan para lafabricación de geotextiles biodegradables utilizados en larevegetación de taludes, por ejemplo, en márgenes de ríosetc.

b. Fibras artificiales

Son las derivadas de la celulosa. Son el rayón, la viscosa yel acetato.

c. Fibras sintéticas

Cuando al geotextil se Ie exige durabilidad, se fabrica confibras o filamentos obtenidos de polímeros sinteticos.Losgeotextiles fabricados con estos polímeros son de grandurabilidad y resistentes a los ataques de microorganismos ybacterias. Los más empleados son el polipropileno.

GRAFICA 10, tipos de fibras utilizadas en la construcción de geotextiles.

Geotextiles Tejidos

Para los geotextiles Tejidos se trabajan cintas o hilos en untelar, la clase particular del tejido se determina por lasecuencia en la cual los filamentos de la urdimbre y de latrama son entrecruzados (tejidos) en el telar.

Un tejido se compone de dos cintas, la urdimbre que va ensentido longitudinal (Ia dirección en que se fabrica eltejido, la "Larga") y la trama que va en sentido transversal(Ia dirección "corta"), la urdimbre ingresa al telar por suparte posterior a través de unos elementos separadores yorganizadores lIamados laminillas y cruzan los lizos, lospeines e ingresan a la mesa del telar en donde se entretejencon las tramas, las cuales son aportadas desde un lado deltelar, las urdimbres se cruzan en dos grupos unas suben yotras bajan dejando un espacio por donde pasa la trama (el"relleno") transportada por un elemento lIamados proyectil,

luego las urdimbres vuelven y se cruzan "aprisionando" latrama y se repite el ciclo formado el tejido.

Geotextil Tejido plano:

Fabricado mediante el tejido de cintas por un procedimientotextil de una película cortada polimérica extruida. Es eltejido más simple y común, conocido también como uno arriba yuno abajo.

Geotextil Tejido canasta:

Este tejido usa dos o mas urdimbres y/o tramas de rellenocomo si fuera una sola cinta. Por ejemplo, un tejido canastapueden ser dos por dos urdimbres y tramas o dos tramas y unurdimbre, actuando como unidades individuales.

Geotextil es No Tejidos

La fabricación de telas no tejidas es muy diferente de lastelas tejidas. Cada sistema de fabricación No Tejidogeneralmente incluye cuatro pasos básicos: preparación de lafibra, formación del velo, consolidación del velo ytratamiento posterior.

GEOMEMBRANAS

La necesidad de reducir el flujo de agua atreves de un mediopermeable ha sido resuelta en forma tradicional empleandomateriales de menor permeabilidad como concreto o suelosfinos compactados.

Las geomembranas se definen como un recubrimiento o barrerade muy baja permeabilidad usada con cualquier tipo dematerial relacionado y aplicado a la ingeniería geotécnica

para controlar la migración de fluidos. Las geomembranas sonfabricadas a partir de hojas relativamente delgadas depolímeros como el HDPE y el PVC los cuales permiten efectuaruniones entre láminas por medio de fusión térmica o químicasin alterar las propiedades del material.

Las geomembranas de polietileno de alta densidad tienen lassiguientes características:

Alta durabilidad Resistentes a la mayoría de los líquidos peligrosos -

Alta resistencia química Resistentes a la radiación ultravioleta Económicas

Clasificación

Igualmente existen membranas con características técnicasespeciales; por ejemplo geomembranas de polietileno de altaflexibilidad para el recubrimiento de túneles; degeomembranas texturizadas para desarrollar más fricción conel suelo cuando los taludes a impermeabilizar tienenpendientes importantes; de geomembranas con aditivosespeciales para retardar la combustión en aplicaciones dondese requieran materiales de construcción con flamabilidadcontrolada.