G.PE.5. CONTRAMEDIDAS PARA DESASTRES POR AMENAZAS GEOLÓGICAS

G.PE.5. CONTRAMEDIDAS PARA DESASTRES POR AMENAZAS GEOLÓGICAS UTILIZANDO GEOSINTÉTICOS. 1) Introducción Los estragos de la tormenta 12E en Octubre de 2011 entre otras han demostrado en El Salvador una vez más la alta susceptibilidad de los suelos en Centro América a sufrir erosión, deslizamientos y derrumbes inducidos por las precipitaciones. La experiencia ha demostrado que la mayoría de los desastres en suelos constituidos por cenizas volcánicas jóvenes (tierra blanca) comúnmente son causados por la precipitación intensa de un día, aunque se reconoce que cada campo de riesgo para la infraestructura, se trate de puentes o taludes tienen un índice de precipitación diferente en relación a la ocurrencia de desastres. Se es consciente también de la realidad histórica experimentada en relación a la ocurrencia de desastres por amenazas geológicas desencadenadas por eventos sísmicos, tales como los terremotos de enero y febrero del año 2001. Ante los escenarios considerados es sumamente importante establecer contramedidas para restaurar temporal o definitivamente la infraestructura dañada en el menor plazo posible y también para el reforzamiento de la misma en el sentido de disminuir el riesgo de que este tipo de desastres ocurran, en busca de lograr estos objetivos y luego de muchos años de investigación y prueba, diferentes tecnologías se han establecido, entre estas cabe destacar como un logro propio del siglo XX el uso de geosinteticos para la industria de la construcción, los cuales en los últimos años han cobrado preponderancia especialmente por ser amigables con el medio ambiente y sobre todo por ser de rápida y sencilla instalación. 2) Propósitos Algunos objetivos alcanzados por el diseño y construcción de contramedidas para desastres por amenazas geológicas usando geosinteticos son: (a) Prevenir la erosión causada por las lluvias o por la acción del viento en la superficie de todo tipo de taludes. (b) Detener el deterioro en la superficie de taludes que ya tienen problemas de erosión y sedimentación. (c) Contribuir a prevenir deslizamientos en taludes con riesgo a fallar. (d) Contribuir a estabilizar masas ya deslizadas en taludes. (e) Evitar la pérdida de suelo fino y las consecuentes fallas por la aparición de cárcavas y la colmatación de filtros en obras de drenaje. G.PE.5-1

(f) Separar diferentes materiales aprovechando las propiedades impermeables de los geosinteticos . (g) Mejorar la capacidad auto-portante del suelo y lograr de ese modo la estabilidad de los suelos en todo tipo de obras de construcción (carreteras, taludes, puentes, etc.)

Fuente: Manual de Tensar y Hoja técnica de Maccaferri

Figura G.PE.5.1 Uso de geosinteticos en taludes 3) Condiciones aplicables: En principio, el desarrollo de las tecnologías de geosinteticos permite aplicar su uso en casi todo tipo de problemas que se presentan en las obras relacionadas con estabilizar superficial o internamente los suelos. Por ejemplo es aplicable el uso de muros de suelo estabilizado usando geosinteticos (conocidos como tierra armada) cuando se necesite restaurar en un menor plazo la conectividad vial interrumpida por un evento de deslizamiento de taludes en una carretera. 3.1) Ejemplo de estudios requeridos para el diseño y la ejecución de obras de estabilización de

masas de suelo usando geosintéticos En principio, y de acuerdo al grado de complejidad particular de cada caso, se requiere conocer las condiciones físicas del talud así como los factores medioambientales del lugar, a continuación se enumeran como ejemplo algunos requerimientos típicos ante un problema de inestabilidad:  Geometría del talud (pendiente, altura, área, topografía general, etc.)  Las

condiciones geotécnicas del suelo (estratigrafía, clasificación, peso específico, granulometría, ángulo de fricción interna, cohesión, contenido de humedad, profundidad del nivel freático, límites, etc.)

 Geología predominante de la región (Estructuras geológicas que componen los estratos, ubicación de la presencia de nacimientos de agua, geomorfología de la zona, etc.) G.PE.5-2

 Vegetación típica de la zona.  Condiciones climáticas de la región (registros históricos de temperatura, precipitación, velocidad del viento, etc)  Zonificación sísmica del sitio.  Otros datos que sean pertinentes de acuerdo al caso. 4) Materiales geosinteticos disponibles en el mercado para todo tipo de contramedidas Los materiales normalmente a usar en este tipo de obras son fibras geosinteticas tejidas y no tejidas, siendo las más utilizados: Geomallas, geotextiles para separación o filtro, geocompuestos de drenaje, geomembranas, geosinteticos geobentoníticos y otras tecnologías verdes relacionadas tales como geocompuestos con fibras orgánicas, entre otras. 5) Consideraciones de Diseño e instalación A continuación se enumeran algunas consideraciones que deben tenerse en cuenta para diseñar e instalar contramedidas usando geosinteticos:  Función de geosintetico en conjunto con el suelo requerida a ser usada,  Tipo de geosintetico que tiene las propiedades aplicables para lograr esa función,  Selección del material existente en el mercado que cumpla con las especificaciones técnicas para geosintéticos: Valores típicos y valores MARV (Valores relacionados con la variabilidad de las propiedades de los geosinteticos por el proceso de fabricación): Valor típico: Es el promedio historico de los resultados de un ensayo efectuado a un geosintético Valor MARV: Valor mínimo promedio por rollo y se obtiene al restar 2 veces la desviación estandar al valor promedio lo que asegura una confiabilidad del 97.5% en el cumplimiento de una especificación, es una base estadística.

o Función: Separación 

Tipo de geosintético: Geotextiles, usados por ejemplo para evitar que se mezclen suelos de diferente granulometría, tal como finos con gravas o arenas con arcillas, son de uso común en cimentaciones y son útiles también en G.PE.5-3

estabilizaciones de taludes en las que se ha restituido una masa de suelo inestable por un mejor material. 

Características del geotextil que deben verificarse en las hojas técnicas del material, para el diseño efectivo: Valores MARV de Densidad nominal, espesor, resistencia al punzonamiento y resistencia a la tracción durante la instalación.

Fuente: Manual de PAVCO de Mexichem

Figura G.PE.5.2 Imagen microscópica de un geotextil tejido

o Función: Filtro 

Tipo de geosintetico: Geotextiles, Geo-redes, usados por ejemplo para dejar pasar el agua a través de ellos y al mismo tiempo impedir el paso de partículas, son de uso común en estabilizaciones de taludes, muros de retención, revestimientos de taludes con materiales permeables entre otros.



Características del geotextil (no tejido) que deben verificarse en las hojas técnicas del material, para el diseño de un buen sistema de filtro: Valores MARV de Permeabilidad normal, abertura de filtración, resistencia al punzonamiento, resistencia a la tracción de instalación.

Fuente: Manual PAVCO de Mexichem

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Fuente: Hoja técnica de Maccaferri Figura G.PE.5.3 Imágen microscópica de un geotextil no tejido y ejemplo de filtro

o Función: Drenaje 

Tipo de geosintetico: Geocompuestos (2 Geotextiles confinando un Geo-dren), usados por ejemplo para drenar una cantidad específica de agua a través de su sección transversal y al mismo tiempo evitar la migración de partículas entre los suelos separados por el geocompuesto, comúnmente son usados para drenar de forma planar el agua infiltrada en masas de suelo estabilizadas con tierra armada.



Características a verificar en las hojas técnicas del fabricante: Valores MARV de Permeabilidad normal, abertura de filtración, resistencia al punzonamiento, resistencia a la tracción de instalación

 Fuente: Cortesía de Tencate-Mirafi Figura G.PE.5.4 Imagen de 2 tipos de Geocompuesto para drenaje

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o Función: Impermeabilización 

Tipo de geosintetico: Geomembranas, Geo-bentoníticos, usados por ejemplo como componentes del sistema de atenuación del flujo de contaminantes al suelo, se colocan revistiendo los taludes de las fosas donde se emplazarán rellenos sanitarios.



Características a verificar en las hojas técnicas del fabricante: Valores MARV de Resistencia al punzonamiento, resistencia a la tracción de instalación

Fuente: Hoja técnica de Maccaferri Figura G.PE.5.5 Esquema y fotografía de uso de Geomembranas impermeabilizantes

o Función: Refuerzo 

Tipo de geosintetico: Geomallas, usadas por ejemplo como refuerzos a tensión en muros de tierra armada, estabilización de taludes, cimentaciones.



Características a verificar en las hojas técnicas del fabricante: Valores MARV de Resistencia a la tracción de trabajo, resistencia a la tracción de instalación.

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Fuente: Cortesía de Tencate-Mirafi Figura G.PE.5.6 Imagen de Geomalla tejida y esquema de uso en un muro

o Función: Revegetación 

Tipo de geosintetico: Geomallas, Georedes, usadas por ejemplo para retener en combinación con anclajes de diverso tipo el suelo de la superficie del talud, evitando la erosión-sedimentación y también contribuyen en acelerar la revegetación.

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Características a verificar en las hojas técnicas del fabricante: Valores MARV de Resistencia a la tracción de trabajo, resistencia a la tracción de instalación

Fuente: Hoja técnica de Tensar Figura G.PE.5.7 Imagen de Geomalla por extrusión y ejemplo de uso en un talud

6) Conclusiones y recomendaciones  Los geosinteticos ahora pueden ser considerados como una tecnología bien establecida como G.PE.5-7

para ser considerados dentro de las opciones de contramedidas para contribuir a resolver diversos problemas de geotecnia  La tecnología de geosintéticos debe ser aplicada solo después de realizar un diseño formal, al igual que cualquier otra tecnología alternativa si es mal aplicada conducirá al colapso de las contramedidas aplicadas  Los geosintéticos pueden ser combinados con otros materiales tradicionales para lograr mejores desempeños en las contramedidas

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