La incorporación de geomallas para refuerzo de los suelos es una de las soluciones de ingeniería a la que más se recurre. Esos materiales presentan una alta resistencia a la tensión que potencia las características de los terrenos con resistencia a la compresión. De esa manera, se crean sistemas de confinamiento lateral que mejoran el soporte de suelos y capas granulares.
Para trabajar sobre planos horizontales se suele recomendar la instalación de geomallas biaxiales. Eso se debe a que su diseño ayuda a distribuir uniformemente la tensión generada por efecto de las cargas. Su variante uniaxial se suele usar en trabajos sobre planos inclinados, por ejemplo, las paredes de taludes.
¿Cuáles son los mecanismos que se accionan con las geomallas para refuerzo?
Las geomallas son conocidas por ayudar a aumentar la capacidad portante de los suelos que servirán de base para la construcción de pistas. Sin embargo, no todos conocen como es que actúan esos materiales para dar estabilidad al terreno. Por esa razón, vamos a detallar la mecánica de trabajo de las geomallas para refuerzo.
– Confinamiento lateral de la base o subbase
Ese mecanismo empieza actuar cuando los agregados del terreno quedan atrapados en los agujeros de la geomalla. Esos geosintéticos permiten el paso del agua y la tierra más fina, pero sirve como un filtro para los agregados. De esa manera, se conforma una capa de alta fricción que aumenta el confinamiento lateral.
Esto es de gran importancia en las carretas y vías de rodamiento en general que siempre están sometidas a tensiones. La capa de material granular atrapada en la geomalla sirve como refuerzo. De esa manera, se reduce el desplazamiento lateral de la tierra al ser comprimida por el peso de los vehículos. Así, se evita que se produzcan hundimientos en la capa de rodamiento.
Esta propiedad de las geomallas para refuerzo es la que genera más beneficios para el mantenimiento de las pistas. Los cuatro aspectos más importantes que se desprenden del confinamiento lateral de la base o subbase son los siguientes:
– Restricción del movimiento lateral de los agregados
La instalación de geomallas en la capa base de las pistas o en subbase, permite la interacción por cortante entre el agregado y el geosintético. Entonces, cuando la base se trata de desplazar lateralmente, la carga por cortante es transmitida desde los agregados hacia la geomalla generando tensión en esta.
La alta rigidez de la geomalla actúa para retardar el desarrollo de la deformación por tensión en el material adyacente a esta, situación que se generará constantemente en la zona donde se encuentra un diferencial de tipos de estructura. Una deformación lateral más pequeña de la base o subbase se traduce en menor deformación vertical de la superficie de la vía
– Aumento de confinamiento y resistencia de la base y la subbase en los alrededores de las geomallas para refuerzo
Se espera un incremento en la rigidez de la capa granular cuando se desarrolla una adecuada interacción entre esta y la geomalla. Un aumento en el módulo de la base resultaría también en menores deformaciones verticales dinámicas recuperables de la superficie de la vía, implicando una reducción en la fatiga del pavimento.
– Mejoramiento en la distribución de esfuerzos sobre el terreno
En sistemas estratificados, un aumento en el módulo de los granulares resulta en una distribución de esfuerzos verticales más amplia sobre el terreno natural. En términos generales, el esfuerzo vertical sobre la subbase o terreno natural directamente por debajo de la geomalla debe disminuir a medida que aumenta la rigidez de la base. Esto se refleja en una deformación superficial menor y más uniforme.
Reducción del esfuerzo y deformación por corte
La instalación de geomallas disminuye la deformación por corte transmitida desde la base o subbase hacia el terreno natural, a medida que el cortante de la base transmite las cargas tensionales hacia el refuerzo. Eso genera un estado de esfuerzos menos severo que lleva a una menor deformación vertical de la subrasante o terreno natural.
Mejoramiento de la capacidad portante
La instalación de geomallas para refuerzo logra este efecto a través del desplazamiento de los esfuerzos. Por lo general, el impacto de este mecanismo es más perceptible en vías sin pavimentar o cuando el terreno natural está sometido a una alta cantidad de esfuerzo.
En esos casos, la lámina de geomalla actúa desplazando la superficie de falla del terreno natural blando hacia la capa granular de mucha más resistencia. La tensión que genera el paso de los vehículos es amortiguada por la capa superior. Además, el esfuerzo llega a los estratos inferiores distribuido sobre un área más grande.
Membrana tensionada
Esta es una propiedad que se manifiesta en los materiales flexibles, como las geomallas, cuando adoptan una forma curva por efecto de la carga. Bajo esas condiciones se ha notado que la cara cóncava es la que soporta mayor esfuerzo que el lado convexo. Eso quiere decir que con la instalación de geosintéticos de este tipo se logra que el esfuerzo vertical que se transmite al terreno natural sea menor que el recibido por la geomalla.
Es preciso mencionar que este mecanismo de protección de las geomallas para refuerzo solo se activa cuando la deformación es muy alta. Ese tipo fenómenos ocurre en vías sin pavimentar, pero solo después que la capa de rodamiento ha sido sometida a cargas elevadas en varias ocasiones. No obstante, sigue esta propiedad de los geosintéticos pueden ayudar a que el deterioro de trochas que estén sometidas a esas exigencias.
Ahora que ya conoces un poco más sobre las propiedades de este material geosintético. ¿Crees que la instalación de las geomallas para refuerzo debería ser un procedimiento regular en la construcción de todas las carreteras? Si estás interesado en incluir este material en algún proyecto de ingeniería, comunícate con los expertos de IGC. Llama al número 940967057 o completa el formulario de contacto de la web para solicitar más información o una cotización.
(Fuente: Sociedad Mexicana de Ingeniería Geotécnica)
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