El papel de las geomallas y geotextiles tejidos en muros de contención en suelo reforzado

El desarrollo y la implementación de estructuras de contención son aspectos fundamentales en ingeniería civil y geotécnica. En este artículo, exploraremos el papel de los materiales geosintéticos en estructuras de contención y suelo reforzado.

Para empezar, es crucial comprender qué es el suelo reforzado. Se define como una masa a la cual se le han añadido elementos de refuerzo, como láminas, tiras o capas, con el propósito de aumentar su resistencia al corte. Este refuerzo implica tres consideraciones fundamentales: la resistencia del conjunto depende del suelo y de los elementos de refuerzo, así como de la interacción entre ellos.

Existen dos tipos de estructuras de suelo reforzado según la inclinación de la cara de la estructura: los muros de contención y los taludes. Los muros tienen una pendiente mayor a 70 grados, mientras que los taludes presentan una inclinación entre el ángulo de reposo del suelo y los 70 grados.

El suelo reforzado se aplica en diversas situaciones, como la reducción del relleno en vías, reemplazo de estructuras de concreto, ampliación de banca en vías, y reconformación de taludes con pendiente natural. Estas aplicaciones ofrecen ventajas significativas, como menor ocupación de áreas, reducción en el uso de materiales, tolerancia a asentamientos diferenciales y mejor desempeño ante eventos sísmicos.

Los geosintéticos desempeñan un papel crucial en las estructuras de contención y suelo reforzado. Los más utilizados son las geomallas y los geotextiles tejidos, con diferencias fundamentales en función de su capacidad de interacción con el suelo y tipo de polímero con el que se fabrican.

Los polímeros sintéticos definen sus competencias mecánicas en términos de resistencia y elongación. Los polímeros más utilizados son el poliéster de alta tenacidad y el polietileno de alta densidad para la fabricación de geomallas uniaxiales, con ventajas hacia el poliéster por su alta resistencia disponible que tiene fundamento en su mayor estabilidad mecánica a largo plazo (bajo creep). Para el caso de los geotextiles tejidos se utilizan fundamentalmente el poliéster de alta tenacidad igualmente por su alta resistencia disponible que tiene fundamento en su mayor estabilidad mecánica a largo plazo (bajo creep) y el polipropileno en menor proporción por su alta deformabilidad ante carga sostenida a largo plazo (alto creep).

La interacción entre los geosintéticos y el suelo se basa en dos mecanismos principales: la transferencia de refuerzo por fricción y la resistencia pasiva. Estos mecanismos permiten que los geosintéticos transfieran su capacidad mecánica al suelo, mejorando así la estabilidad de las estructuras de contención, con mayor eficiencia en las geomallas por su capacidad de entrabamiento que logra un mayor control de las deformaciones, frente a la alternativa con geotextiles que solamente ofrece un aporte por fricción.

Para evaluar la eficacia de los geosintéticos en el suelo reforzado, se realizan ensayos de laboratorio como el ensayo de pull-out y el ensayo de corte directo. Estos ensayos permiten medir la capacidad de interacción entre los geosintéticos y el suelo, así como determinar su resistencia y comportamiento en condiciones específicas.

En resumen, los materiales geosintéticos en estructuras de contención y suelo reforzado juegan un papel fundamental. Su capacidad para mejorar la estabilidad del suelo y proporcionar refuerzo estructural los convierte en componentes esenciales en la ingeniería geotécnica moderna.