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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

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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..