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Geosintéticos en Pavimentos (Jugo&Blanco)
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CONFERENCIA GEOSINTETICOS TRICAL
USO DE GEOSINTETICOS EN PAVIMENTOS
Y OBRAS DE VIALIDAD Y TRANSPORTE.
Conferencistas: Ing. Augusto Jugo B. (PhD)1
Ing. Carlos Blanco2 Venezuela
(1) PhD de la Universidad de Maryland (USA), Profesor Postgrado en Pavimentos,
Universidad Central de Venezuela (UCV), Consultor en Pavimentos. augustojugo@cantv.net (2) Ingeniero de Proyectos Especiales, TRICAL de Venezuela
RESUMEN
El uso de geosintticos en obras viales y de pavimentacin, se ha venido incrementando considerablemente en los ltimos aos, a ello ha contribuido el desarrollo de nuevos productos, ms resistentes y durables, as como el beneficio observado en el comportamiento de muchas obras y una mejor comprensin de los aportes y beneficios de su utilizacin. Esta conferencia presenta y discute los aspectos ms relevantes del uso de geosintticos en obras de ingeniera en especial en pavimentacin, rehabilitacin y mantenimiento de vas. Dentro de los usos en pavimentos se incluye una discusin general sobre la utilizacin como estabilizacin y refuerzo de terraplenes sobre suelos blandos, separacin de materiales, refuerzo de materiales granulares, impermeabilizacin, control de reflexin de grietas y refuerzo de capas asflticas con geomallas de alta tenacidad. Para iniciar se presentarn las diversas aplicaciones de los geosintticos de forma resumida para introducir a las aplicaciones especificas en pavimentos y obras de vialidad y transporte. Notas: _______________________________________________________________________________
USO DE USO DE GEOSINTGEOSINTTICOSTICOSEN PAVIMENTOSEN PAVIMENTOS
Ing. Augusto Jugo B. Ing. Augusto Jugo B.
APLICACIONES DE GEOSINTAPLICACIONES DE GEOSINTTICOS EN TICOS EN PAVIMENTOS Y OBRAS VIALESPAVIMENTOS Y OBRAS VIALES
ConstrucciConstruccin de terraplenes sobre suelos blandosn de terraplenes sobre suelos blandos SeparaciSeparacin de materialesn de materiales Refuerzo de suelos y materiales granularesRefuerzo de suelos y materiales granulares ImpermeabilizaciImpermeabilizacinn Control de reflexiControl de reflexin de grietasn de grietas Refuerzo estructural Refuerzo estructural Otros usos Otros usos
Trfico cargas
Problema de diseo: Definir la estructura para que el pavimento construido sobre una subrasante determinada, en un medio ambiente especifico, tenga un comportamiento preestablecido al ser sometido a un cierto nmero de repeticiones de carga.
?
Concepto bsico de diseo de pavimento
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
subrasante
Esfuerzos crEsfuerzos crticos en pavimentos flexibles:ticos en pavimentos flexibles:
Capa asfltica Cementada
Capa BaseGranular
SubrasanteSuelo defundacin
Esfuerzo de traccinFatiga de la mezcla
Deflexin por carga
t
En pavimentos flexibles los esfuerzos crticos son:
(a) de traccin que inducen fatiga en la parte inferior de las capas asflticas (cementadas).
Esfuerzos crEsfuerzos crticos en pavimentos flexibles:ticos en pavimentos flexibles:
Capa asfltica Cementada
Capa BaseGranular
SubrasanteSuelo defundacin
Esfuerzo vertical (corte)en capas no cementadas
Deflexin por carga
v
(b) esfuerzos verticales que producen fallas de corte en la subrasantey capas granulares.
v
ConstrucciConstruccin sobre suelos blandosn sobre suelos blandos
Terraplenes Terraplenes Obras de tierraObras de tierra
ProtecciProteccin de suelos blandos /dn de suelos blandos /dbilesbiles
1. Remover restos vegetales, rocas y materiales indeseables.
2. Conformar, de ser factible.
3. Colocar geotextil (observando el solape)
4. Extender y compactar primeracapa de relleno. El equipo no debe operar sobreel geotextil.
5. Extender y compactar capas adicionales de relleno.
Geotextil
SeparaciSeparacin de materialesn de materiales
Separar suelos finos y granularesSeparar suelos finos y granulares Evitar contaminaciEvitar contaminacin de basesn de bases Evitar pEvitar prdida de capacidad rdida de capacidad drenantedrenante
Material granular
Subrasante(suelo fino)
Geotextil
Separacin de materiales mediante geotextil
.
Material granular insertado en suelo fino
Material granular contaminadocon suelo fino
Refuerzo estructuralRefuerzo estructuralEfecto sobre bases granulares y Efecto sobre bases granulares y subrasantesubrasante
Incremento de capacidad de bases granularesIncremento de capacidad de bases granulares ProtecciProteccin de la n de la subrasantesubrasante Incremento de soporte de Incremento de soporte de subrasantesubrasante ProtecciProteccin a falla por corten a falla por corte
log E
log
Suelo granular
E = k1
Suelo fino
Mr = k1 d
log Mr
log d
k2 -k2
d
d
cc
c
c
= 3 c +d
cDependencia No Lineal de E y Mren suelos finos y granulares.
Proteccin de suelos dbiles mediante una mejor distribucin de cargas.
Material granular
Subrsante(suelo dbil)
Geotextil
La carga es distribuida en un reamayor, lo que reduce el esfuerzo sobre la subrasante.
Mecanismo de trabajo y efecto del geotextil: Se incrementa el confinamiento de la base granular, aumenta y
por consiguiente su valor soporte (E).
Se reduce el esfuerzo d sobre la subrasante, lo que incrementa su Mr
Material granular
Subrsante
Geotextil
La carga es distribuida en un reamayor, lo que reduce el esfuerzo sobre la subrasante.
Eb
Mrd
Estructura requerida
(SN)
Valor soporteSubrasanteCBR/ Mr
Bajo Medio Alto
Relacin estructura de pavimento- valor soportede subrasante.
Zona de alta sensibilidad al valorsoporte de la subrasante..
Confinamiento y proteccin a falla por corte
Plano de falla por corte
Confinamiento y proteccin de falla por corte
Plano de falla por corte
Manifestacin superficialde la falla por corte dematerial granular o subrasante.
Efecto del Geosinttico en distribucin de cargasy reduccin de esfuerzos.
Geosinttico
Basegranular
Subrasante
Confinamiento y proteccin de falla por corte
Mecanismo de trabajo: Se reducen los esfuerzos verticales Se reduce el esfuerzo cortante Se genera una restriccin o confinamiento por el geotextil
Geotextil
ImpermeabilizaciImpermeabilizacinn
ProtecciProteccin de suelos pln de suelos plsticossticos Control de pControl de prdida de soporterdida de soporte Control de suelos expansivosControl de suelos expansivos
Permeabilidad y discontinuidadesde la superficie. Agua de laderas
altas.
Por taludesLaterales.
Capilaridad/ evaporacin.
Elevacin de nivel fretico.
Hombrillopermeable
Formas de ingreso de agua al pavimento
Pavimento: - Capa asfltica- Base granular permeable
Geomembrana
Fundacin a proteger
Fundacin a proteger Fundacin a proteger
Va pavimentada Va engranzonada
Proteccin de hombrillo y canal externo
Proteccin e impermeabilizacin de suelos.
Base permeable
LC
Pavimento
Suelo expansivo ode alta plasticidad
Relleno deproteccin
Geomembrana
Pavimento
Suelo expansivo ode alta plasticidad
Relleno deproteccin
Geomembrana
Proteccin lateral e inferior de suelos expansivos
LC
Pavimento
Suelo expansivo
Geomembrana
Pavimento
Suelo expansivo
Relleno deproteccin
Geomembrana: encapsulado de relleno
Proteccin y encapsulado de suelos expansivos
LC
Refuerzo estructuralRefuerzo estructural
Refuerzo de capas asfRefuerzo de capas asflticaslticas
Refuerzo con geomalla en capas asflticas
Construccin de capa asfltica sobre geomalla.
Control de reflexiControl de reflexin de grietasn de grietas
Retardo de reflexiRetardo de reflexinn
Mecanismo de reflexin de grietas.Inducida por cambios de temperatura.
Pavimento original
Grieta/junta
Capa asflticarehabilitacin
Reflexin de grieta
Mecanismo de reflexin de grietas.Inducida por cargas.
Pavimento original
Grieta/junta
Capa asflticarehabilitacin
Reflexin de grieta
Preparacin de la superficie: Sellado de grietas Reparaciones localizadas, bacheo. Nivelacin localizada Fresado / reciclado
Aplicar riego Colocar Extender y compactarde adherencia geotextil capa asfltica
Pasos del proceso constructivo. Geotextil en controlde reflexin de grietas y membrana impermeable.
Geotextil saturado en asfalto.
Otros usosOtros usos
Control de bombeo en pavimentos rControl de bombeo en pavimentos rgidosgidos Refuerzo en bachesRefuerzo en baches Relleno de zanjasRelleno de zanjas Ampliaciones de calzadaAmpliaciones de calzada
Agua y material finoexpulsado a travs de la junta (bombeo)
Subbase o subrasante con finosVaco, perdida de soporte de losa.
Bombeo de finos en pavimentos rgidos
El agua penetra a travs de la junta y satura la fundacin de la losa. La carga deflecta la losa forzando el agua a salir arrastrando finos. Se produce con las repeticiones- un vaco debajo de la losa. La prdida de soporte induce la fractura de la losa.
Grieta
PAVIMENTO RIGIDO: Planta
Junta transversal
A A
Corte A-A
Junta longitudinal
Geotextil
Geotextil
Uso de Geotextiles en control de bombeo.
Gracias por su atencin..
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