Tanque elevado en Cajamarca con geomallas Fortgrid BX

La Municipalidad Provincial de Cajamarca, en alianza con SEDACAJ y Newmont, ha desarrollado un importante proyecto de infraestructura hídrica en la periferia de la ciudad. Se trata de un tanque elevado de 1.100 m³, ubicado en la zona del Qhapaq Ñan, que abastece con agua potable a más de 20.000 habitantes.

Este proyecto enfrentó grandes desafíos geotécnicos, resueltos mediante el uso de geomallas biaxiales Fortgrid BX, una solución moderna para cimentaciones sobre suelos arcillosos de baja capacidad portante.

A continuación se resumen sus características principales:

 

Problemática geotécnica en Cajamarca

La zona presenta suelos arcillosos blandos, clasificados como tipo CL, con baja capacidad portante y elevada compresibilidad. Estos factores aumentan el riesgo de asentamientos diferenciales, especialmente bajo estructuras pesadas como este tanque.

Los estudios identificaron:

• Ángulos de fricción bajos (13–15°)

• Alta deformabilidad

• Riesgo de inestabilidad durante sismos

Por ello, el diseño requirió reforzamiento del suelo de cimentación.

CIMENTACIÓN DISEÑADA Y RETOS GEOTÉCNICOS

La cimentación diseñada consiste en un cajón de hormigón armado dividido en cuatro compartimentos independientes (para monitoreo de estabilidad). Para el apoyo se retiró el suelo natural y se reemplazó por siete capas de un material granular gravo arenoso intercaladas con capas de geomalla biaxial de alta resistencia, con lo cual se logró reducir la compresibilidad del suelo e incrementar la capacidad portante. La losa de cimentación inferior tiene 462 m² y la superior 400 m². Este sistema busca crear una base amplia y estable bajo el tanque.

Solución aplicada: geomallas Fortgrid BX

Para mitigar los riesgos del terreno, se empleó un sistema de geomallas biaxiales Fortgrid BX entre capas de material granular. Este sistema permite:

Principales mecanismos de refuerzo:

1. Entrabamiento lateral: la grava se ancla en las aberturas de la malla, generando fricción y resistencia al desplazamiento.

2. Efecto de membrana: la geomalla actúa como una membrana tensionada que redistribuye la carga vertical.

3. Incremento de capacidad portante: se expande la zona activa de soporte, disminuyendo la profundidad de falla.

Esta solución funciona como un “zapato de nieve”, distribuyendo la carga sobre una base más amplia y firme.

Las geomallas Fortgrid Bx estabilizan suelos compresibles al ejercer varias acciones: confinan las partículas granulares y evitan su desplazamiento lateral, transfiere cargas por fricción en la interfaz suelo-geomalla y actúan como membrana tensionada bajo carga. Estas propiedades permiten controlar asentamientos y aumentar la capacidad de soporte de la cimentación, compensando la baja calidad del suelo de apoyo natural.

Mecanismos de refuerzo de las geomallas

Los principales mecanismos de refuerzo generados por la geomalla FORTGRID BX son:

• Entrabamiento lateral del relleno: Las partículas de grava se encajan en las aberturas de la geomalla, creando una trabazón mecánica que resiste el desplazamiento horizontal del suelo. Este “anclaje pasivo” aumenta la rigidez del conjunto suelo-geomalla. Adicionalmente, la superficie rugosa de la geomalla genera fricción con el suelo, transfiriendo carga al geosintético. Ambos efectos combinados incrementan la resistencia al corte del relleno granular.
• Efecto de membrana tensionada: Bajo una carga vertical el sistema suelo-geomalla cede formando una curvatura hacia abajo. La geomalla, por su alta rigidez a la tracción, se tensa como una membrana y ejerce una fuerza vertical ascendente de apoyo. Este fenómeno redistribuye las cargas hacia los bordes del cajón, reduciendo las deformaciones verticales sobre la subrasante blanda.
• Incremento de la capacidad portante: En conjunto, el refuerzo lateral y el efecto membrana hacen que la zona activa de falla se expanda lateralmente y disminuya en profundidad. Esto aumenta significativamente la capacidad de soporte del sistema cimentación–suelo. Como resultado se reducen los asientos esperados, disminuye la deformación permanente y mejora la respuesta ante cargas sísmicas.

Estos mecanismos permiten sustentar el tanque sobre un terreno originalmente inadecuado. La geomalla FORTGRID BX funciona análogamente a un “zapato de nieve” que reparte la carga sobre una amplia base granular. De este modo se logra una base más estable y segura.

RESULTADOS ESPERADOS

Tras la implementación del refuerzo con geomalla se espera una cimentación mucho más estable y una notable reducción de asentamientos diferenciales. Estudios de campo y simulaciones indican que el suelo reforzado mostrará menos hundimiento bajo carga, gracias al confinamiento proporcionado por la malla. En la práctica, el uso de FORTGRID BX permite ahorrar material: al aumentar la rigidez se pueden usar capas granulares más delgadas, disminuyendo volumen de relleno, transporte y tiempo de construcción. Además, la geomalla garantiza un desempeño a largo plazo sin deformación excesiva (gracias a su bajo creep). En suma, se prevé que la cimentación reforzada soporte eficazmente la carga del tanque elevado con mayor durabilidad y un mejor comportamiento ante futuros ciclos de carga.