Otoo 2013 Vas Terrestres II con laboratorio

BENEMRITA UNIVERSIDAD AUTNOMA DE PUEBLAFACULTAD DE INGENIERA CIVILCOLEGIO DE INGENIERA CIVIL

Nombre: Sara Hernndez PereaMatricula: 200939340

Materia: Vas Terrestre II con laboratorio.Acadmico: M.I. Alejandro Carrillo Vizcaya

Trabajo:Estabilizacin de Suelos para pavimentos, geotextiles y Geodrenes.

Otoo 2013

CONTENIDO1.ESTABILIZACIN DE PAVIMENTOS2A.INTRODUCCIN2B.TIPOS DE ESTABILIZACIN DE SUELOS PARA PAVIMENTO.3I.ESTABILIZACIN FSICA:3II.ESTABILIZACIN QUMICA:4

2.GEOSINTTICOS7A.INTRODUCCIN7B.CLASIFICACION DE GEOTEXTILES8I.GEOTEXTILES TEJIDOS8II.GEOTEXTILES NO TEJIDOS9III.GEOTEXTILES PARA SEPARACIN9IV.GEOTEXTILES PARA ESTABILIZACIN DE SUELOS BLANDOS10V.GEOTEXTILES PARA SISTEMAS DE SUBDRENAJE11VI.GEOTEXTILES PARA PAVIMENTACIN Y REPAVIMENTACIN.12VII.GEOTEXTILES PARA ESTRUCTURAS EN SUELO REFORZADO13VIII.GEOTEXTILES PARA PROTECCIN DE SISTEMAS DE IMPERMEABILIZACIN CON GEOMEMBRANAS13

3.GEODRENES.15A.INTRODUCCIN15A.CLASIFICACION DE GEODRNES16I.GEODRN VIAL16II.GEODRN PLANAR17

4.BIBLIOGRAFA18

Estabilizacin de Suelos para Pavimentos, Geotextiles y Geodrenes.Estabilizacin de Pavimentos Introduccin Llamamos estabilizacin de un suelo al proceso mediante el cual se someten los suelos naturales a cierta manipulacin o tratamiento de modo que podamos aprovechar sus mejores cualidades, obtenindose un firme estable, capaz de soportar los efectos del trnsito y las condiciones de clima ms severas. Se dice que es la correccin de una deficiencia para darle una mayor resistencia al terreno o bien, disminuir su plasticidad. Ilustracin 1. Deslave de una carretera cuando el suelo no es estable.

Cuando un pavimento presenta resistencia suficiente para no sufrir deformaciones ni desgastes inadmisibles por la accin del uso o de los agentes atmosfricos y conserva adems esta condicin bajo los efectos climatolgicos normales en la localidad, se dice que el suelo es estable.

El suelo natural debe posee a veces la composicin granulomtrica y la plasticidad as como el grado de humedad necesario para que, una vez apisonado, presente las caractersticas mecnicas que lo hacen utilizable como firme de un camino.En general puede decirse que todos los suelos pueden ser estabilizados, pero si la estabilizacin ha de lograrse por aportaciones de otros suelos o por medios de otros elementos (por ejemplo cemento, cal, cloruro de sodio) el costo de la operacin puede resultar demasiado alto si el suelo que se trata de corregir no posee determinadas condiciones.Tipos de estabilizacin de suelos para pavimento.Las tres formas de lograrlo son las siguientes:Estabilizacin Fsica:Este se utiliza para mejorar el suelo produciendo cambios fsicos en el mismo. Hay varios mtodos como lo son: Estabilizacin GranulomtricaUna estabilizacin granulomtrica es la combinacin de piedras partidas, arenas silceas y suelos cohesivos, conformando una curva granulomtrica resultante de mnimos vacos (Curva de Fuller).En funcin de su tamao mximo, distinguimos:a) Estabilizados Granulomtricos Gruesos (Tamao Mximo = 2)b) Estabilizado Granulomtrico Standard (Tamao Mximo = 1)c) Estabilizado Granulomtrico Fino (Tamao mximo = 0,1)El mecanismo resistente es la suma de la trabazn de las piedras partidas, la friccin de las arenas y la cohesin de los suelos.Ilustracin 2. Mezcla de suelos para estabilizacin.

Estabilizacin por Compactacin y HumidificacinMediante un ensayo de laboratorio se determina para el suelo la variacin de su PVS con la humedad para una Energa Especfica de compactacin preestablecida (ensayo de compactacin de Proctor). Cada tipo de suelo reaccionar a dicho estmulo de una manera particular, por lo que la eficiencia otorgada por los equipos de compactacin, la podemos evaluar en trminos de:a) Densidad Relativab) Densidad de EquilibrioIlustracin 3. Compactacin del Suelo con un rodillo pata de cabra.

Estabilizacin Qumica:Se refiere principalmente a la utilizacin de ciertas sustancias qumicas patentizadas y cuyo uso involucra la sustitucin de iones metlicos y cambios en la constitucin de los suelos involucrados en el proceso. Cal: Disminuye la plasticidad de los suelos arcillosos y es muy econmica. (Ilustracin I) Cemento Portland: Aumenta la resistencia de los suelos y se usa principalmente para arenas o gravas finas. Productos Asflticos: Es una emulsin muy usada para material triturado sin cohesin. Cloruro de Sodio: Impermeabilizan y disminuyen los polvos en el suelo, principalmente para arcillas y limos. Cloruro de Calcio: Impermeabilizan y disminuyen los polvos en el suelo, principalmente para arcillas y limos. Escorias de Fundicin: Este se utiliza comnmente en carpetas asflticas para darle mayor resistencia, impermeabilizarla y prolongar su vida til. Polmeros: Este se utiliza comnmente en carpetas asflticas para darle mayor resistencia, impermeabilizarla y prolongar su vida til. Hule de Neumticos: Este se utiliza comnmente en carpetas asflticas para darle mayor resistencia, impermeabilizarla y prolongar su vida til. Estabilizacin Mecnica: Es aquella con la que se logra mejorar considerablemente un suelo sin que se produzcan reacciones qumicas de importancia. Compactacin: Este mejoramiento generalmente se hace en la sub-base, base y en las carpetas asflticas.Ilustracin 4. Estabilizacin con cal.

Ilustracin 5. Estabilizacin con Cemento Portland.

Geotextiles.1. Introduccin Las metodologas de diseo de pavimentos se han desarrollado con las tecnologas de construccin de vas y con la aparicin de nuevos productos en la aplicacin de esas tecnologas. Cada da ms, los diseadores se han visto en la obligacin de contemplar la utilizacin de los mtodos racionales para el diseo de estructuras de pavimento, en los que se aplican las teoras de distribucin de esfuerzos y deformaciones en un sistema que conforma la estructura del pavimento.

Los mtodos racionales de diseo son una herramienta para analizar el comportamiento real de una estructura de pavimento sometida a cualquier tipo de carga y condicin ambiental, teniendo en cuenta las caractersticas y propiedades de los materiales que conforman la estructura; y es aqu donde se fundamenta la seleccin de esta metodologa para el anlisis de un sistema de pavimento reforzado con geotextil.Ilustracin 6. Primeros geotextiles usados en Vas Terrestres.

Los programas de diseo de pavimentos se basan en las teoras de distribucin de esfuerzos y deformaciones en un sistema multicapa y permiten hacer un rpido anlisis de las diferentes alternativas de diseo para una misma estructura, comparando los resultados de cada alternativa con los valores admisibles establecidos.. Esta comparacin es la que permite evaluar los beneficios de la utilizacin de un geotextil dentro de la estructura de pavimento, que se pueden definir en tres tipos: 1. Reduccin de espesores2. Incremento de la vida til 3. Incremento de la capacidad portante de la estructura.El concepto de reforzar suelos ha permanecido vigente ante las crecientes necesidades de la humanidad, tanto que en 1926 se dio el primer intento de uso de fibras sintticas en el refuerzo de una estructura de pavimentacin. El propulsor de dicho experimento fue el Departamento de Vas de Carolina del Sur en Estados Unidos (Koerner, 1997). El ensayo consisti en disponer una gruesa capa de algodn sobre la capa de base del pavimento flexible para luego verter asfalto caliente sobre la fibra y protegerlo con una delgada capa de arena. Los resultados del experimento fueron publicados en 1935, mostrando una reduccin de las fallas localizadas y el agrietamiento en la estructura y buenas condiciones de servicio antes de que la fibra se deteriorara completamente. Este proyecto demostr la relevancia de usar cuerpos ajenos al material, que cumplan las funciones de mejoramiento del material natural propias de las fibras sintticas que conocemos hoy en da.

Clasificacion de Geotextiles

1. GEOTEXTILES TEJIDOSSon aquellos formados por cintas entrecruzadas en una mquina de tejer. Estn conformados mediante cintas de polipropileno en sentido de urdimbre (sentido longitudinal) y de trama (sentido transversal), mediante la ejecucin de un procedimiento textil. Es el tejido ms simple y eficiente, conocido tambin como "uno arriba y uno abajo", dando como resultado una estructura plana.Su resistencia a la traccin es de tipo biaxial (en los dos sentidos de su fabricacin). Gracias a su estructura y las caractersticas de las cintas empleadas, se caracterizan por tener altas resistencias y bajas deformaciones, por lo que su aplicacin est orientada al refuerzo de vas, muros, terraplenes y cimentaciones.

GEOTEXTILES NO TEJIDOSSistema de Subdrenaje Tradicional se forman a partir de un entrelazado de fibras o filamentos de polipropileno mezclados aleatoriamente, conformando una capa textil con altas propiedades de filtracin y drenaje.Los geotextiles fabricados por este proceso tienen buenas caractersticas mecnicas manteniendo en parte el espesor de la napa el cual les confiere mayor estructura tridimensional, gran elongacin (pueden estirarse desde un 40% hasta un 120% o ms, antes de entrar en carga de rotura) lo que les proporciona muy buena adaptabilidad a las desuniformidades de los terrenos, unas excelentes propiedades para proteccin, (suele denominarse efecto colchn) y muy buenas funciones de filtracin y separacin.GEOTEXTILES PARA SEPARACINEsta funcin consiste en la separacin de dos capas de suelo de diferentes propiedades geo mecnicas (granulometra, densidad, capacidad, etc.) evitando permanentemente la mezcla de material.El geotextil se traduce en una barrera para migracin de partculas entre dos tipos de suelo, facilitando la transmisin de agua.Se requiere entonces un geotextil que retenga las partculas de suelo, evite el lavado de finos por la accin del agua y que cumpla con resistencias necesarias para mantener la continuidad sin que ocurra ninguna falla por tensin, punzonamiento o bajo concentraciones de esfuerzos locales causados por irregularidades en el suelo de fundacin.Ilustracin 7. Secciones con y sin un geotextil.

Se aplica en los siguientes casos: Entre la estructura de pavimento y subrasante con CBR entre 3% y 10% (vas pavimentadas, no pavimentadas, vas frreas, aeropuertos). Entre la cimentacin y terraplenes de suelos. Debajo de diferentes reas (sardineles, campos deportivos, parqueaderos). Filtracin y separacin en estructuras hidrulicas (gaviones, canales, Rip Rap etc).GEOTEXTILES PARA ESTABILIZACIN DE SUELOS BLANDOS En esta funcin se aprovecha el comportamiento a traccin del geotextil para trabajar como complemento de las propiedades mecnicas del suelo, con el fin de controlar los esfuerzos transmitidos tanto en la fase de construccin como en la de servicio de las estructuras.El geotextil acta como un elemento estructural y de confinamiento de los granos del suelo, permitiendo difundir y repartir las tensiones locales. Estas acciones aumentan la capacidad portante y la estabilidad de la construccin.Algunas ventajas son: Reduccin de espesores de material granular, al reemplazar parte del aporte estructural de stos por el aporte a la tensin del geotextil. Aumento de la vida til de las estructuras. Incremento de la capacidad portante.Se aplica en la estructura del pavimento y subrasante con CBR menor al 3% (vas pavimentadas, no pavimentadas, vas frreas, aeropuertos) o en la conformacin de terraplenes, plataformas, vas y cimentaciones sobre suelos extremadamente blandos.Ilustracin 8. Seccin con un geotextil en suelos blandos.

Ilustracin 9. Distribucin de las Fuerzas.

GEOTEXTILES PARA SISTEMAS DE SUBDRENAJELos geotextiles no tejidos debido a su porosidad mayor al 80% y estructura de fibras entrelazadas aleatoriamente, poseen una alta permeabilidad, permitiendo el paso del agua y reteniendo las partculas del suelo. Adems, debido a su espesor y estructura interna, permiten el drenaje del agua en su plano.Algunas ventajas que presentan so: Incrementan la vida til de las estructuras de drenaje. Evitan la colmatacin del material drenante. Aumentan la capacidad de evacuacin de los lquidos.Campos de aplicacin Filtros tradicionales en vas, parqueaderos, edificaciones y campos deportivos. Colchones drenantes bajo estructuras como terraplenes y vas. Chimeneas drenantes en el espaldn de muros de contencin. Ilustracin 10. Seccin de un Subdrenaje con Geotextil.

GEOTEXTILES PARA PAVIMENTACIN Y REPAVIMENTACIN.Dentro de cualquier proceso de repavimentacin de una va, el exceso de humedad y el calcado de fisuras son los dos fenmenos que afectan la durabilidad de las estructuras de pavimento y su integridad para resistir la aplicacin de cargas.Los geotextiles no tejidos por su estructura y alta porosidad son ideales para esta aplicacin; se disponen entre la superficie de la estructura de pavimento antigua y la nueva capa de rodadura de forma que acten como barrera impermeabilizante y agente amortiguador para la reflexin de grietas hacia la superficie nueva cuando son saturados con emulsin asfltica o cemento asfaltico.Su aplicacin es casi siempre en: En repavimentacin de estructuras de pavimento (vas, pistas aeropuertos, parqueaderos, etc). En la construccin de estructuras asflticas nuevas. Para absorber diferencias de rigidez en la base de estructuras asflticas.

Ilustracin 11. Aplicacin de un Geotextil (Va Caqueza, Cundinamarca, 2007)

GEOTEXTILES PARA ESTRUCTURAS EN SUELO REFORZADOLas estructuras en suelo reforzado, se conforman a partir de material seleccionado y compactado, acompaado de capas de geotextil tejido. Estos se han convertido mundialmente en una alternativa de construccin frente |a los muros de concreto reforzado y a los terraplenes conformados.Estos disminuyen el costo total de la obra, comparativamente con sistemas convencionales de construccin, reducen el tiempo de construccin, no requieren mano de obra ni equipo especializado para su construccin y posee mltiples alternativas de fachada: revegetados, en bloque de concreto, mampostera, piedra pegada entre otros.Ilustracin 12.Ffachada de una carretera con geotextil de refuerzo.

GEOTEXTILES PARA PROTECCIN DE SISTEMAS DE IMPERMEABILIZACIN CON GEOMEMBRANAS

El medio ambiente se puede ver seriamente afectado por la actividad minera, el manejo de desperdicios y sus actividades asociadas. La tecnologa de los Geosintticos ofrece una manera segura y controlada de manejar esta situacin, mediante sistemas de impermeabilizacin con geomembranas acompaadas de geotextil no tejido.En el caso de embalses, lagunas de oxidacin y estructuras de almacenamiento de fluidos, los geotextiles no tejidos se utilizan para proteger las geomembranas de los esfuerzos inducidos por objetos angulosos que afecten la impermeabilidad del sistema adems de ayudar a disipar subpresiones causadas por fluidos. En rellenos sanitarios y de residuos mineros, los geotextiles no tejidos adems de proteger la geomembrana durante el proceso constructivo, actan como transmisor de fluidos o disipador de gases evitando la saturacin del sistema.Ilustracin 13. Colocacin de un geotextil en un relleno sanitario.

Geodrenes. 1. Introduccin Son geocompuestos, el ncleo es una estructura reticular (geored), generalmente hecha en polietileno de alta densidad cuyo diseo permite el flujo a travs de su estructura, de lquidos a drenar. A esta geored se le integran uno o dos geotextiles drenantes formando as el geocompuesto.Ilustracin 14. Geodrn en Carreteras.

El polietileno de alta densidad presenta una excelente resistencia a una amplia variedad de agentes qumicos, durabilidad, buena resistencia a la tensin, presin, calor, y a las variaciones de temperatura.

Los canales formados por los hilos permiten el desplazamiento de un fluido a lo largo de toda la red, soportando el paso de grandes caudales an con espesor limitado y con mnimas pendientes. Gracias a su elevada capacidad drenante y a su gran resistencia a la presin, las georedes y los geocompuestos pueden sustituir los tradicionales estratos de arena y grava, permitiendo notables ahorros sobre el costo de almacenamiento y colocacin de los materiales. La combinacin de un geotextil (accin filtrante) y una geored (drenaje y distribucin de cargas) ofrece un sistema completo filtro - dreno - protectivo, muy compacto y fcil de instalar.1. Clasificacion de Geodrnes1. Geodrn Vial El agua es la principal causa de los problemas en la Ingeniera Geotcnica y una de las causas ms relevantes del deterioro prematuro de las obras civiles. El exceso de agua en los suelos afecta sus propiedades geomecnicas, los mecanismos de transferencia de carga, incrementa presiones de poros, subpresiones de flujo, presiones hidrostticas y afecta la susceptibilidad a los cambios volumtricos. El Geodrn Vial es un sistema integral de captacin, conduccin y evacuacin de fluidos que est compuesto por un geodrn planar y tubera corrugada de drenaje. Este sistema es resistente a agentes qumicos y biolgicos.El geodrn vial hace que se usen menores volmenes de excavacin y relleno, ya que requiere zanjas entre 20 cm y 40 cm de ancho, elimina la grava, tiene una fcil manipulacin e instalacin, minimiza el impacto ambiental al reducir la explotacin de materiales ptreos no renovables.Tambin representa una alternativa ideal para abras de difcil acceso o distantes de la fuente de material.Ilustracin 15. Seccin de un Geodrn.

GEODRN PLANAREl geodrn planar es un sistema conformado por geotextiles no tejidos punzonados por agujas y geored de polietileno de alta densidad (HDPE). El geotextil cumple la funcin de filtracin, reteniendo las partculas del suelo y permitiendo el paso de los fluidos. La geored por su parte, es el medio drenante cargado de transportar el agua que pasa a travs del filtro. El geodrn planar es el sistema ms adecuado para captar y conducir los fluidos en su plano hacia un sistema de evacuacin.Este dren da la siguientes ventajas: Menor volumen de excavacin en las estructuras de pavimentos. Ofrece altos rendimientos de instalacin debido a que es un sistema prefabricado de drenaje. Minimiza el impacto ambiental al reducir la explotacin de materiales ptreos no renovables. Apto para condiciones severas de carga debido a su alta resistencia a la compresin. Permite procesos de compactacin cuando la cimentacin es contrctil. En promedio 30% ms econmico vs el colchn drenante por el costo de la grava.Ilustracin 16. Seccin de un Geodrn planar.

BIBLIOGRAFA

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