Problemática del drenaje de muros de contención y su solución geosintéticos tipo geocumpuestos

Abstract

Esta tesis de investigación se realiza con el objetivo de determinar el sistema de subdrenaje en muros de contención, que me ofrezca el óptimo comportamiento y evacuación de excesos del agua contenido en los poros del relleno, mediante el uso de los Geocompuestos, que son un tipo de Geosintético compuestos básicamente de polímeros, que combina Geotextiles (filtración y protección) y Georedes (acción de drenaje y distribución de cargas), combinando las cualidades más sobresalientes de cada material. Teniendo en cuenta que la mayoría de los muros que han fallado ha sido debido a la acción del agua, el cual ocasiona presiones intersticiales adicionales al muro. Para ello en este estudio se tiene que comprender el movimiento del agua a través del suelo, el cual es producido por dos tipos de fuerzas: el tirón hacia abajo de la gravedad y las fuerzas de la atracción entre las moléculas de agua y las partículas del suelo, teniendo en cuenta esto, Darcy expuso lo siguiente: Q = K . i . A. Se establece que esta Ley es solamente aplicable en la resolución de problemas en que el flujo de agua es laminar. Se resolvió la ecuación hidrodinámica de Laplace cuya solución está dado por dos familias de curvas, Líneas Equipotenciales y Líneas de Flujo, con fin de realizar el trazo de estas familias de curvas (Red de Flujo), se emplea una técnica gráfica con el cual se puede determinar tres elementos: gasto, la carga y el gradiente, en un sistema dado de condiciones de límite; no son una determinación rigurosa del flujo, sino que pueden darnos una visión del problema de flujo. Para el análisis de las presiones totales en los muros de contención, se utiliza la teoría de Coulomb, con el cual se tomaron cuñas de suelo a diferentes planos de deslizamiento para obtener el máximo empuje total. Para el estudio de investigación se construyeron 3 modelos y se utilizó 3 clases de suelo: SP (arena mal gradada), SP-SM (arena mal gradada y limosa), y SM (arena limosa). Se realizaron modificaciones a los modelos para poder simular dos condiciones de infiltración las cuales son: Infiltración por precipitaciones e Infiltración por nivel freático elevado. Para cada ensayo se tomaron diferentes ángulos de inclinación del Geodrén, con el fin de obtener el óptimo ángulo de inclinación. Obteniéndose en los ensayos la eficacia de tener un sistema de subdrenaje inclinado en comparación a uno vertical, en el sentido de eliminar las presiones intersticiales y de tener una óptima evacuación de los excesos de agua en los poros del suelo. Además en el estudio se procedió con la elaboración de un software llamado GAVER.1. Este programa fue hecho en Visual Basic 6.0 utilizando el diseño por función, el cual Consiste en evaluar la función principal para la cual se especifica el Geosintético (separación, refuerzo, drenaje, filtración o protección) y basándose en ello, calcular los valores numéricos de la propiedad requerida. El programa también realiza la evaluación de los diferentes criterios que debe cumplir el Geosintético a utilizar. El programa presenta 7 pestañas que corresponde a una secuencia de cálculos: características, suelo, arena filtro, cuantificación del flujo, Geotextil, Geonet y Geotubería. Para el cálculo del flujo el programa utiliza las conclusiones obtenidas en este estudio.