Principales aplicaciones de los geotextiles

Los geotextiles tejidos de alto módulo FORTEX de GEOMATRIX son tejidos con fibras del exclusivo Multifilamento G5 de Poliéster de Alta Tenacidad (PET), caracterizados por presentar alto desempeño mecánico e hidráulico. Su estructura está definida por la técnica de inserción de trama, la cual le confiere una rápida respuesta en tensión ante las deformaciones del suelo y estabilidad en el desempeño hidráulico en cualquier nivel de tensión o confinamiento. Adicionalmente los geotextiles FORTEX se caracterizan por:

• Presentar una alta relación resistencia a la tensión – deformación (alto módulo mecánico, ver Figura 1). El alto módulo mencionado establece un componente tensional que al ser involucrado en el medio granular aumenta la capacidad de recuperación elástica y la capacidad de soporte de la subestructura granular y evita la deformación del suelo de fundación, favoreciendo así tanto el proceso constructivo como la competencia funcional del pavimento.

 

 

 

• Figura 1. Alto Módulo de Deformación de los geotextiles de poliéster 

(Tomado de Typical properties of fibers. Batson. Designing with Geosynthetics. R.M. Koerner). 

PET: poliéster de alta tenacidad, PP: polipropileno, HDPE: polietileno de alta densidad. 

Presentar alta estabilidad mecánica a través del tiempo (bajo creep, ver Figura 2).
Este concepto se refiere a la baja cedencia o deformación plástica que experimentan los geotextiles FORTEX a largo plazo en comparación con geotextiles de polipropileno (PP), lo cual significa que el abatimiento en la resistencia por este concepto es mínimo y, por lo tanto, la función de refuerzo se mantiene a través del tiempo, controlando las deformaciones futuras de la estructura.

                                                                                                                                                                                                        

Figura 2. Resultados de creep en fibras de diferentes polímeros. (Tomado de Koerner R.M, Designing with Geosynthetics)

 

• Garantizar su durabilidad ante el contacto con suelos naturalmente agresivos, debido al alto peso molecular y grupo carboxilo del Multifilamento G5 de PET. 
• Presentar estabilidad en su comportamiento hidráulico en cualquier estado de tensión o confinamiento. Los geotextiles FORTEX son fabricados utilizando la técnica de tejido por inserción de trama, en la cual las fibras horizontales y transversales se disponen en dos capas independientes, entrelazándolas con un tercer grupo de fibras que se insertan ajustando los nodos, como se aprecia en la Figura 3.
  De esta forma, las fibras principales permanecen rectas, dispuestas a asumir carga a la más mínima deformación, a la vez que mantienen su posición, garantizando que el área de los poros o área abierta no cambia por tensionar o confinar el geotextil, lográndose estabilidad en el desempeño hidráulico. 

                                                                                   

• El comportamiento hidráulico que se logra, evita la generación de excesos de presión de poros que ocasionan acolchonamientos en la capa granular. Desde el punto de vista mecánico, los elementos que lo conforman están completamente rectos lográndose así un rápido aporte mecánico que favorece tanto al desempeño de la estructura de terraplén como al desarrollo del proceso constructivo, generando así una gran diferencia con geotextiles tejidos de cinta plana de polipropileno.
•  Al colocar el geotextil, se genera un importante efecto de refuerzo, separación y adicionalmente de filtro.

 

Los geotextiles tejidos FORTEX ofrecen un alto módulo y una gran resistencia a la tensión, de manera que al interactuar entre capas granulares o entre el suelo de subrasante y capas granulares generan un aumento considerable de la capacidad de soporte del suelo. El efecto de refuerzo generado es propiciado por los fenómenos de mejoramiento de la capacidad de soporte y el efecto de membrana tensionada (Perkins e Ishmeik 1997 a), los cuales garantizan una estructura competente y de alto desempeño.

 

 

BENEFICIOS DEL GEOTEXTIL FORTEX 

En atención a estas características, la implementación de la solución de refuerzo de suelos blandos con el geotextil FORTEX presenta principalmente los siguientes beneficios: 

•  Incremento sustancial de la capacidad de soporte del suelo de subrasante en condición de saturación de cara al desempeño durante la etapa de construcción y de servicio de la estructura propuesta. 
• Permite constituir una plataforma de trabajo para la operación de los equipos de construcción sin sobrepasar la capacidad de soporte de la subrasante. 
• Controla las deformaciones que puedan presentarse por cambios volumétricos en la subrasante
• Al colocar el geotextil, se genera un importante efecto de refuerzo y separación, y adicionalmente de filtro, mejorando las condiciones de servicio de la estructura. 
• Se obtiene una distribución de esfuerzos que permite que las cargas actuantes sean absorbidas en su mayoría por las capas superiores de manera que el suelo de subrasante presente condiciones de bajas deformaciones a causa de bajos esfuerzos actuantes. 
• El refuerzo de la subrasante permite lograr una mejor relación modular desde la primera capa de la estructura, con lo cual se aumenta el desempeño y durabilidad de la estructura. 
• Los geotextiles FORTEX aportan estabilidad a largo plazo dado el bajo creep del multifilamento G5 de poliéster con el que se fabrican, lo cual aporta adicionalmente en términos de resistencia ante la ocurrencia de deformaciones permanentes y condiciones críticas en el desempeño de los sistemas de subdrenaje. 
• El refuerzo de la subrasante genera gran celeridad en el proceso constructivo, ya que elimina la aparición de fallos, reduciendo sobrecostos en excavaciones y materiales al tiempo que reduce los tiempos de construcción.
  

Los geotextiles FORTEX al interactuar entre las capas granulares o entre el suelo de subrasante y las capas granulares sobre una gran área, generan un aumento de la capacidad de soporte del suelo a la vez que se modifica la distribución de los esfuerzos en profundidad. El efecto mencionado se explica mediante los fenómenos que se ilustran a continuación: 

• Mejoramiento de la capacidad de soporte. 
• Efecto de membrana tensionada (Perkins e Ishmeik1997a). 

 

Mejoramiento de la capacidad de soporte 

Este mecanismo es consecuencia del desplazamiento hacia arriba de la envolvente de falla del sistema de fundación. El geotextil actúa como una barrera que controla la superficie inferior de la envolvente de falla, confinándola completamente a la capa de suelo superior que ofrece mayor resistencia al corte que la subrasante (ver Figura 4). 

 

 

Figura 4. Efecto de mejora de la capacidad de soporte. 

 

 

Efecto de membrana tensionada 

Este efecto se basa en el mejoramiento de la capacidad de distribución vertical de esfuerzos resultante del esfuerzo de tensión en una membrana deformada (ver Figura 5). La deformación del suelo de subrasante ante la aplicación de la carga ocasiona el tensionamiento del geotextil, cuya componente vertical genera un alivio de los esfuerzos que impone la sobrecarga, protegiendo así el suelo de fundación. 

 

 

Figura 5. Efecto de membrana tensionada

 

Como complemento a lo anterior, cuando queda en contacto directo con la subrasante, éste actúa como medio de separación entre el material de subrasante y las capas granulares, evitando la contaminación por intrusión y/o por contacto directo, garantizando el desempeño de cada una de las capas de material desde el principio (ver Figura 6). 

 

 

CASOS DE ÉXITO