03Pliego de Condiciones Muro Verde

LURGINTZA INGENIERIA GEOLOGICA, S.L.
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ENSAYOS Y PRUEBAS IN SITU DE SUELOS, CODIGO 10009ST00 (BOPV nº230, 30/11/00; BOE 01/05/01)
PLIEGO DE CONDICIONES DEL MURO VERDE
Indice
1.- Especificaciones del Modelo de Georred 40RE .................................... 2
2.- Especificaciones del Modelo de Georred 80RE .................................... 3
3.- Especificaciones del Modelo de Georred 120RE .................................. 5
4.- Especificaciones de Producto de la Georred SS20............................... 6
5.- Especificaciones de Producto de geomalla de vegetación T1N.......... 10
6.- Especificaciones de Producto del Geocompuesto de Drenaje Teradrain
FDF300-T1............................................................................................... 11
7.- Teoría empleada para la realización de un diseño computerizado
según la Nota de Aviso HA 68/94 ............................................................ 12
8.- Datos para el proyecto ........................................................................ 20
8.1. Introducción............................................................................................................ 20
8.2. Procesos de ejecución........................................................................................... 20
8.3. Unidades de obra................................................................................................... 21
8.4. Especificaciones técnicas ...................................................................................... 23
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1.- Especificaciones del Modelo de Georred 40RE
SN/40RE-10ºC/7.10.97
1.
El elemento de refuerzo debe ser una georred fabricada según los requisitos de Aseguramiento de
Calidad ISO 9002 –1987 (EN 29002/BS 5750, Parte 2, 1987). Si fuese requerido por la Dirección Facultativa, el
Contratista deberá proporcionar evidencias de que el Aseguramiento de Calidad del Sistema del fabricante ha
sido certificado en conformidad con la ISO 9002 (EN 29002/BS 5750) por una autoridad competente y externa
aprobada por el Ministerio de Industria.
2.
El elemento de refuerzo deberá ser una georred fabricada a partir de láminas de polietileno de alta
densidad, orientado en una dirección de forma que las nerviaduras resultantes deberán tener un alto grado de
orientación molecular que continúe a través de la línea transversal.
3.
La resistencia a la tracción límite a la rotura, para una vida de diseño de 120 años, deberá ser de 23.0
kN/m a una temperatura de 10º. Esta deberá determinarse mediante técnicas estándar de extrapolación de datos a
la rotura obtenidos según la BS 6906 Parte 5.
4.
Los ensayos de rotura en tiempo real sobre la georred o versiones anteriores, empleando la misma base
polimérica y método de fabricación, deberán llevarse a cabo en un periodo no inferior del 10% de la vida de
diseño. Si los ensayos a la rotura se han realizado en periodos inferiores entonces la resistencia debería ser
factorizada según el Anexo A.3.3.3 de la BS8006.
5.
La georred deberá tener un factor parcial apropiado para la instalación en obra y por daños en la
construcción, determinado por la distribución del tamaño de partículas del relleno reforzado y según los valores
empleados en el diseño. Este factor deberá estar basado en ensayos a escala completa realizados según la
BS8006 Anexo D y supervisada por una Autoridad independiente. Si fuese requerido por la Dirección
Facultativa, el Contratista deberá proporcionar evidencia documentada de los ensayos para este y cualquier otro
factor parcial que se considere en el diseño.
6.
La Resistencia de Control de Calidad (expresada con un límite mínimo de confianza de un 95% según
la ISO 2602 - 1988 (BS 2846 Parte 2 1981)) deberá ser 52,5 kN/m con una deformación límite aproximada del
11,5% en esa carga cuando se ensaya según la ISO 10319.
Además, normalmente la carga al 2% y al 5% de deformación deberá ser 12,7 kN/m y 24,7 kN/m
respectivamente.
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7.
La resistencia de las intersecciones de las nerviaduras longitudinales con las líneas transversales no
deben ser inferiores al 100% de la Resistencia de Control de Calidad, tal y como determina el Método de
Ensayo GG2-87 del Instituto de Investigación de Geosintéticos de la Universidad de Drexel, E.E.U.U.
8.
El ancho mínimo del rollo de georred deberá ser de 1,3 m.
9.
Cualquier junta de la longitud del rollo de refuerzo deberá poder soportar un 90% más de la Resistencia
de Control de Calidad cuando se ensaye según la ISO 10321. Si fuese requerido por la Dirección Facultativa, el
Contratista deberá realizar los ensayos correspondientes para demostrar esto.
10.
La georred debe ser inerte frente a cualquier compuesto químico que se encuentre de forma natural en
suelo y no debe tener solventes a temperatura ambiente. No debe ser susceptible de hidrólisis, debe ser resistente
a soluciones acuosas salinas, ácidas y alcalinas, no debe ser biodegradable y debe contener un mínimo de un 2%
de carbono negro finamente dividido, tal y como se determina en la BS 2782 Parte 4, Método 452B 1993, para
impedir el ataque por los rayos ultravioletas.
2.- Especificaciones del Modelo de Georred 80RE
SN/80RE-10ºC/7.10.97
1.
El elemento de refuerzo debe ser una georred fabricada según los requisitos de Aseguramiento de
Calidad ISO 9002 –1987 (EN 29002/BS 5750, Parte 2, 1987). Si fuese requerido por la Dirección Facultativa, el
Contratista deberá proporcionar evidencias de que el Aseguramiento de Calidad del Sistema del fabricante ha
sido certificado en conformidad con la ISO 9002 (EN 29002/BS 5750) por una autoridad competente y externa
aprobada por el Ministerio de Industria.
2.
El elemento de refuerzo deberá ser una georred fabricada a partir de láminas de polietileno de alta
densidad, orientado en una dirección de forma que las nerviaduras resultantes deberán tener un alto grado de
orientación molecular que continúe a través de la línea transversal.
3.
La resistencia a la tracción límite a la rotura, para una vida de diseño de 120 años, deberá ser de 38.5
kN/m a una temperatura de 10º. Esta deberá determinarse mediante técnicas estándar de extrapolación de datos a
la rotura obtenidos según la BS 6906 Parte 5.
4.
Los ensayos de rotura en tiempo real sobre la georred o versiones anteriores, empleando la misma base
polimérica y método de fabricación, deberán llevarse a cabo en un periodo no inferior del 10% de la vida de
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diseño. Si los ensayos a la rotura se han realizado en periodos inferiores entonces la resistencia debería ser
factorizada según el Anexo A.3.3.3 de la BS8006.
5.
La georred deberá tener un factor parcial apropiado para la instalación en obra y por daños en la
construcción, determinado por la distribución del tamaño de partículas del relleno reforzado y según los valores
empleados en el diseño. Este factor deberá estar basado en ensayos a escala completa realizados según la
BS8006 Anexo D y supervisada por una Autoridad independiente. Si fuese requerido por la Dirección
Facultativa, el Contratista deberá proporcionar evidencia documentada de los ensayos para este y cualquier otro
factor parcial que se considere en el diseño.
6.
La Resistencia de Control de Calidad (expresada con un límite mínimo de confianza de un 95% según
la ISO 2602 - 1988 (BS 2846 Parte 2 1981)) deberá ser 88,0 kN/m con una deformación límite aproximada del
11,5% en esa carga cuando se ensaya según la ISO 10319.
Además, normalmente la carga al 2% y al 5% de deformación deberá ser 23,7 kN/m y 45,2 kN/m
respectivamente.
7.
La resistencia de las intersecciones de las nerviaduras longitudinales con las líneas transversales no
deben ser inferiores al 100% de la Resistencia de Control de Calidad, tal y como determina el Método de
Ensayo GG2-87 del Instituto de Investigación de Geosintéticos de la Universidad de Drexel, E.E.U.U.
8.
El ancho mínimo del rollo de georred deberá ser de 1,3 m.
9.
Cualquier junta de la longitud del rollo de refuerzo deberá poder soportar un 90% más de la Resistencia
de Control de Calidad cuando se ensaye según la ISO 10321. Si fuese requerido por la Dirección Facultativa, el
Contratista deberá realizar los ensayos correspondientes para demostrar esto.
10.
La georred debe ser inerte frente a cualquier compuesto químico que se encuentre de forma natural en
suelo y no debe tener solventes a temperatura ambiente. No debe ser susceptible de hidrólisis, debe ser resistente
a soluciones acuosas salinas, ácidas y alcalinas, no debe ser biodegradable y debe contener un mínimo de un 2%
de carbono negro finamente dividido, tal y como se determina en la BS 2782 Parte 4, Método 452B 1993, para
impedir el ataque por los rayos ultravioletas.
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3.- Especificaciones del Modelo de Georred 120RE
SN/120RE-10ºC/7.10.97
1.
El elemento de refuerzo debe ser una georred fabricada según los requisitos de Aseguramiento de
Calidad ISO 9002 –1987 (EN 29002/BS 5750, Parte 2, 1987). Si fuese requerido por la Dirección Facultativa, el
Contratista deberá proporcionar evidencias de que el Aseguramiento de Calidad del Sistema del fabricante ha
sido certificado en conformidad con la ISO 9002 (EN 29002/BS 5750) por una autoridad competente y externa
aprobada por el Ministerio de Industria.
2.
El elemento de refuerzo deberá ser una georred fabricada a partir de láminas de polietileno de alta
densidad, orientado en una dirección de forma que las nerviaduras resultantes deberán tener un alto grado de
orientación molecular que continúe a través de la línea transversal.
3.
La resistencia a la tracción límite a la rotura, para una vida de diseño de 120 años, deberá ser de 55.0
kN/m a una temperatura de 10º. Esta deberá determinarse mediante técnicas estándar de extrapolación de datos a
la rotura obtenidos según la BS 6906 Parte 5.
4.
Los ensayos de rotura en tiempo real sobre la georred o versiones anteriores, empleando la misma base
polimérica y método de fabricación, deberán llevarse a cabo en un periodo no inferior del 10% de la vida de
diseño. Si los ensayos a la rotura se han realizado en periodos inferiores entonces la resistencia debería ser
factorizada según el Anexo A.3.3.3 de la BS8006.
5.
La georred deberá tener un factor parcial apropiado para la instalación en obra y por daños en la
construcción, determinado por la distribución del tamaño de partículas del relleno reforzado y según los valores
empleados en el diseño. Este factor deberá estar basado en ensayos a escala completa realizados según la
BS8006 Anexo D y supervisada por una Autoridad independiente. Si fuese requerido por la Dirección
Facultativa, el Contratista deberá proporcionar evidencia documentada de los ensayos para este y cualquier otro
factor parcial que se considere en el diseño.
6.
La Resistencia de Control de Calidad (expresada con un límite mínimo de confianza de un 95% según
la ISO 2602 - 1988 (BS 2846 Parte 2 1981)) deberá ser 136,0 kN/m con una deformación límite aproximada del
11,5% en esa carga cuando se ensaya según la ISO 10319.
Además, normalmente la carga al 2% y al 5% de deformación deberá ser 38,0 kN/m y 75,5 kN/m
respectivamente.
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7.
La resistencia de las intersecciones de las nerviaduras longitudinales con las líneas transversales no
deben ser inferiores al 100% de la Resistencia de Control de Calidad, tal y como determina el Método de
Ensayo GG2-87 del Instituto de Investigación de Geosintéticos de la Universidad de Drexel, E.E.U.U.
8.
El ancho mínimo del rollo de georred deberá ser de 1,3 m.
9.
Cualquier junta de la longitud del rollo de refuerzo deberá poder soportar un 90% más de la Resistencia
de Control de Calidad cuando se ensaye según la ISO 10321. Si fuese requerido por la Dirección Facultativa, el
Contratista deberá realizar los ensayos correspondientes para demostrar esto.
10.
La georred debe ser inerte frente a cualquier compuesto químico que se encuentre de forma natural en
suelo y no debe tener solventes a temperatura ambiente. No debe ser susceptible de hidrólisis, debe ser resistente
a soluciones acuosas salinas, ácidas y alcalinas, no debe ser biodegradable y debe contener un mínimo de un 2%
de carbono negro finamente dividido, tal y como se determina en la BS 2782 Parte 4, Método 452B 1993, para
impedir el ataque por los rayos ultravioletas.
4.- Especificaciones de Producto de la Georred SS20
TN/SS20/8.5.96
Aseguramiento de Calidad:
Tensar SS20 está fabricada según los procedimientos de aseguramiento de calidad que vienen certificados por
el Sistema del Departamento Británico de Normativas para el Registro de Firmas con Calidad Asegurada – BS
EN ISO 9002..1994 Certificados FM22066 QO5288.
Dimensiones del Rollo:
Ancho (m):
4
Largo (m): 50
Diámetro aprox. (m):
0,33
Peso aprox. (kg): 40
Propiedades Físicas
Apertura de las celdas (mm):
BETEARTE, S.L.
39 x 39
Peso Unitario (kg/m2):
0,20
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La resistencia típica de los nódulos entre las nerviaduras longitudinal y transversal, tal y como determina el
Instituto de Investigación de Geosintéticos de la Universidad de Drexel, E.E.U.U., mediante el método de
ensayo GG2-87, es un 90% de la Resistencia de Control de Calidad tanto en dirección transversal como
longitudinal.
Características de Resistencia a la Tracción (1)
Resistencia de Control de Calidad (kN/m)
Deformación Límite Aproximada (%)
Carga para un 2% de deformación (kN/m)
Carga para un 5% de deformación (kN/m)
Transv.
20,0
11
7
14
Longit.
20,0
11
7
14
(1)
Determinado según la ISO 10319 y con un límite mínimo de confianza de un 95% según la ISO 2602 1980
(BS 2846 Parte 2 1981)
Características del Polímero:
Estabilidad frente a la luz ultravioleta (u.v.) – Tensar SS20 se fabrica a partir de polipropileno y la
protección a largo plazo frente al ataque de la luz ultravioleta viene dada mediante la incorporación de una
óptima cantidad de carbono negro finamente dividido tal y como determina la BS 2782 Parte 4 Método 452 B
1993.
Cualquier muestra de georred expuesta a la luz del sol conserva mas del 90% de su Resistencia de Control de
Calidad durante un tiempo superior a los 15 años.
Resistencia Química – El polipropileno es inerte a cualquier elemento químico que pueda encontrarse en el
suelo. No es susceptible de hidrólisis y es resistente al ataque de soluciones acuosas salinas, ácidas y/o alcalinas.
No tiene disolventes a temperatura ambiente. Si se desea mas información sobre el efecto de elementos
químicos concretos, ésta se puede facilitar previo pedido.
Resistencia Biológica – El polipropileno no es ningún nutriente de microorganismos y por lo tanto no se ve
afectado por ellos.
Rango de la temperatura de servicio – El máximo rango de la temperatura de servicio de este producto está
entre -50ºC y +80ºC.
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NETLON LTD
TENSAR DIVISION
BLACKBURN
40 RE EN ISO 10319
SAMPLE SIZE 10 RIBS
TEST SPEED 91 MM/MIN
Test type:
Operator name:
Sample Identification:
Identificativo de la empresa que
somete su producto a ensayo
Nombre del material ensayado
Tamaño de la muestra (nº de nerviaduras)
Velocidad a la que se realiza el ensayo
Tensile
F KENYON
26578
Instrom Corporation
Series IX Automated Materials Testing System
Test Dated:
26 September 1998
Tipo de ensayo
Nombre del operario que realiza el ensayo
Identificación de la muestra
7.49.00
Marca de la máquina que realiza el ensayo
Sistema de ensayo de materiales empleado
Día en el que se realizó el ensayo
Sample Rate (pts/secs):
Crosshead Speed:
2nd Crosshead Speed:
10.0000
91.0000 mm/min
0.0000 mm/min
Full Scale Load Range:
150.000 kN
Humidity (%):
Temperature:
50
20ºC
Condiciones en las que se realiza el ensayo
ROLL NUMBER
BATCH NUMBER
WIDTH
Mtr
WEIGHT
Kgr:
RIBS PER METRE
Sample comments:
BETEARTE, S.L.
: 001
: 26578
1.311
0.481
: 45.8
Número de rollo (dentro de un determinado lote)
Número de lote
Ancho (del rollo)
Peso
Número de nerviaduras por metro
Comentarios sobre la muestra
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Desplazamiento en
Número de muestras
que se analizan
Media
Desviación Típica (D.T.)
Media + 0.95 de la D.T
Media - 0.95 de la D.T
1(1)
2
3
4
5
Mean
S.D.
Mean +0.95 SD
Mean -0.95 SD
Carga Máxima
Carga en
Carga
Máxima (3)
% Elongación
en Carga
Máxima
(mm)
(KN)
(%)
Displcment
at
Max.Load
(mm)
51.183
50.695
52.221
49.487
51.032
50.924
0.985
51.862
49.985
Load
at
Max.Load
(KN)
12.160
12.190
12.050
12.150
12.300
12.170
0.090
12.256
12.084
% Strain
at
Max.Load
(%)
11.127
10.925
11.230
10.712
10.904
10.979
0.203
11.173
10.786
(3)
(1)
De cada muestra de rollo se toman 5 trozos. Cada uno de estos consta de 10
nerviaduras en transversal y 2 en longitudinal.
Resistencia Principal =
(KN/M)
MEAN
STRENGTH
(KN/M)
55.693
55.830
55.189
55.647
56.334
55.739
0.411
56.130
55.347
Carga para
llegar al 2%
de elongac.
Carga para
llegar al 5%
de elongac.
(KN/M)
(KN/M)
LOAD
AT
2%
(KN/M)
16.009
15.955
15.717
16.130
16.093
15.981
0.163
16.136
15.826
LOAD
AT
5%
(KN/M)
32.201
32.312
31.759
32.239
32.611
32.224
0.306
32.516
31.933
Carga Máxima
Resistencia de Control de
Calidad
Carga en Carga Máxima
(2)
Resistencia
Principal(2)
x Nº de nerviaduras / metro
Carga
(KN/m)
Nº de nerviaduras / muestra
Deformación (%)
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5.- Especificaciones de Producto de geomalla de vegetación T1N
ET/R-T1N/8.10.01
La malla T1N es un producto fabricado con polietileno para su uso como geomalla de vegetación en el
Sistema de Muro Verde de Teconma.
Propiedades Físicas
METODO
UNIDADES
VALORES
ISO – 7211
Hilos / m
500
Densidad trama
ISO – 7211
Hilos / m
600
Deniers urdimbre
NIR – 3003
Deniers
600
Deniers trama
NIR - 3003
Deniers
950
Densidad urdimbre
2
Peso
ISO - 3801
gr / m
100
Resistencia urdimbre
ISO – 1421
kg / 50 mm
54
Resistencia trama
ISO – 1421
kg / 50 mm
145
Alargamiento a la rotura urdimbre
ISO – 1421
%
25
Alargamiento a la rotura trama
ISO – 1421
%
19
Sombreo
-
%
80
Estabilización
ASTM G-53
Kly
600
Tipo de orillo (sulzer)
NIR - 4004
mm
15
Presentación
Diámetro del rollo
Ancho del rollo
Longitud del rollo
Diámetro del mandril
Color
0,26 m
1,5 m
100 m
0,1 m
Negro
Refuerzos de 3 cm en los extremos, intercalando 1 cm de refuerzo cada 50 cm de tejido, en el centro
de la tela refuerzo de 6 cm. Densidad 300 hilos/m.
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Embalaje
Según hoja de embalaje FE – 203 Y FE - 206.
6.- Especificaciones de Producto del Geocompuesto de Drenaje Teradrain
FDF300-T1
FDF300-T1/01.01.00
Los geocompuestos Teradrain son unos sistemas constituidos por la asociación de una capa getextil
compuesta (que puede comprender ella misma varias capas) y de mini-drenes perforados, con un diámetro
exterior de 20 mm y espaciados regulares de 0,25 m, 0,50 m ó 2,00 m. El conjunto está integrado en un solo
producto en rollo con una anchura de 4,00 m (o menos).
El geocompuesto de drenaje Teradrain FDF300-T1 está compuesto de una capa de polipropileno no tejida
de 300 gr/m2, de dos filtros y de un mini-dren de 20 mm de diámetro colocado cada metro.
Características Mecánicas
Nominal
Resistencia a la Tracción (KN/ml)
ISO 10319
SP
ST
12
12
Deformación al esfuerzo
de tracción máxima (%)
ISO 10319
SP
ST
80
80
Resistencia al punzonamiento (N)
CBR ISO 12236
3.000
Características Hidráulicas
Permeabildad de la capa drenante (l/m2.s)
NBN B 29001
120
Apertura de filtración del filtro (µm)
Apertura de filtración del núcleo (µm)
NBN B 29001 tamizado en seco
100
280
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Transmisividad
(mini-drenes + geotextiles)
NFG 38018
(según informes de los estudios IRIGM)
Gradiente 0,005 (l/h)
(subhorizontal)
Gradiente 1
(l/h)
(vertical)
45
990
Características Descriptivas
Espesor nominal bajo 2 Kpa (mm)
NF EN 964-1
Peso de superficie (g/m2)
NF EN 965
6
700
Dimensiones del rollo
Ancho (m)
Largo (m)
4
50
SP: sentido de producción
ST: sentido de través
7.- Teoría empleada para la realización de un diseño computerizado según la
Nota de Aviso HA 68/94
IB/SlopeHa/6.6.97
Introducción
La nota de aviso HA 68/94 del Departamento de Transportes Método de Diseño para el Refuerzo de Taludes
de Carretera mediante Suelo Reforzado y Técnicas de Anclado es una guía sobre los requerimientos de
diseño para mejorar los trabajos de movimientos de tierras en carreteras empleando técnicas de suelo
reforzado. El método de diseño se aplica en la construcción de nuevos terraplenes, ampliación de los ya
existentes, mantenimiento de la inclinación de cortes existentes y reparación de taludes. Proporciona un único
diseño por equilibrio límite válido para todo tipo de trabajos de refuerzo en carreteras con taludes inclinados
en el rango de 10º a 70º y suelos con valores de φ´ entre 15º y 50º.
La filosofía de este método de diseño es el emplear los parámetros de resistencia del suelo que representan
los valores mínimos concebibles para no tener que aplicar factores totales de seguridad. Por lo tanto, como la
estructura es diseñada para condiciones de relativa alta resistencia, los parámetros de estado crítico φ´cv y c´cv
(donde c´cv será normalmente cero) deben ser adoptados normalmente.
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Este boletín explica la aproximación de diseño detallado adoptado por Netlon Limited en la creación de
diseños computerizados de acuerdo con la HA 68/94 empleando su programa de cálculo Winwall.
Descripción del método de diseño HA 68/94
El método de diseño empleado por el programa está basado en el equilibrio límite del mecanismo de doble
cuña (figura 1):
q
Cuña 1
T1
H
Cuña 2
φ´
c´
γ
ru
θ1
β
Y
T2
θ2
X
Material con
capacidad portante
Figura 1
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El mecanismo supone que el límite entre cuñas es vertical. Además, el método asume que el suelo existente
bajo el talud tiene suficiente capacidad portante, con características significativamente mejores que el relleno
del talud; la doble cuña es por tanto obligada a pasar por el pié del talud. Hay, sin embargo, una tercera
restricción no escrita en la que θ1 es mayor que θ2; aunque esto no viene especificado en la HA 68/94, los
diagramas dejan claro que esto es asumido. Una vez que se han satisfechos estos tres criterios, el mecanismo
puede adoptar cualquier forma y la línea límite de cuñas, junto con la posición del afloramiento de la cuña
superior, pueden estar localizados por detrás o por delante de la coronación o cresta del talud.
Hay dos mecanismos definidos en el documento que son empleados para determinar la disposición inicial de
la georred:
El mecanismo Tmax: En cualquier talud es posible identificar el mecanismo de doble cuña que
requiere la mayor fuerza de refuerzo para alcanzar el equilibrio. Este mecanismo es único y determina la
fuerza total del refuerzo requerido y también es empleado para dar la longitud mínima del refuerzo en la parte
superior de la estructura. Esto último es obtenido teniendo en cuenta que la última capa superior del refuerzo
tiene la suficiente longitud de anclaje por detrás de esa Tmax para mobilizar su completa resistencia de diseño
al arrancamiento.
El mecanismo Tob: Este es el mecanismo límite de deslizamiento en la base que requiere una fuerza
de refuerzo igual a cero para mantener el equilibrio. Ello define la longitud requerida de la zona reforzada en
la base de la estructura.
La Figura 2 muestra como se define el trasdós del bloque de suelo reforzado.
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Georred superior con longitud
de anclaje por detrás de Tmax
Mecanismo Tmax
Mecanismo Tob
Trasdós del bloque de suelo reforzado
Figura 2
El apéndice G de la HA 68/94 indica que una vez que ha obtenido la disposición de las georredes basándose
en Tmax y Tob, otros mecanismos intermedios deben comprobarse para asegurar que la estructura es segura. En
particular, las cuñas criticas situadas por detrás de Tmax deben ser chequeadas para asegurar que interceptan
suficiente refuerzo. El documento establece que el aumento del número de capas de refuerzo normalmente
hará tal mecanismo seguro, pero en algunas circunstancias puede ser necesario aumentar la longitud del
refuerzo.
Existen varias tablas incluidas en la HA 68/94; estas están concebidas para proporcionar al ingeniero de
diseño un método rápido para realizar independientemente los diseños. Ellos están basados, de todas formas,
en la consideración conservativa de que la fricción entre cuñas es cero y además no es fácil comprobar los
mecanismos intermedios por detrás o por delante de la Tmax sin realizar complejos cálculos manuales. Queda
por lo tanto claro que para llevar a cabo diseños eficientes empleando la HA 68/94, se requiere un programa
de ordenador. De todas formas, es esencial que el programa tenga la facilidad de realizar el análisis
automático de mecanismos intermedios, en especial si se usa una fricción entre cuñas.
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Realización de un diseño computerizado de acuerdo con el método de la HA 68/94
El módulo HA 68/94 de Winwall lleva a cabo una búsqueda para determinar la posición de los mecanismos
Tob y Tmax que son empleados para hacer una estimación inicial del refuerzo requerido. La zona el número de
georredes requeridas es menor que la separación práctica máxima, considerando el tipo de paramento
escogido, determina la disposición inicial de las georredes.
Una vez que se ha determinado la disposición práctica inicial del refuerzo, el programa analiza la estabilidad
de una seria de doble cuñas. Inicialmente el programa comprueba cuñas cuyas uniones se encuentran en el
trasdós del refuerzo. Estas comprobaciones son llevadas a cabo dentro del relleno reforzado y en el área por
detrás del refuerzo de forma que la disposición del refuerzo se modifica, si fuera necesario, durante este
proceso. Finalmente, el peor caso es vuelto a analizar para asegurar que no hay ningún mecanismo de doble
cuña que esté en equilibrio.
El método de comprobación está basado en el cálculo de la parte disponible de máxima resistencia en la línea
de separación de cuñas que es movilizada para mantener el equilibrio (ρ) o en el caso de que no haya
georredes cortadas por las cuñas, el cálculo de la fuerza que se encuentra fuera de equilibrio (P). Mecanismos
individuales de doble cuña son chequeados colocando la posición de la unión de cuñas y cambiando el
ángulo de la cuña superior con respecto a la base. La Figura 3 ilustra esto.
θ1=φ´
θ2
Figura 3
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El ángulo θ2 se toma inicialmente como cero y el θ1 como φ´. Este último se va incrementando gradualmente
en 3º y se calcula el valor apropiado de ρ o P. Entonces el ángulo θ2 se va aumentando moviendo hacia
arriba la unión entre cuñas según una serie de incrementos y se repite el mismo proceso. Finalmente el
programa comprueba un gran número de doble cuñas dentro de la estructura con lo que obtiene una cuña
crítica (Tcrit) que moviliza la mayor parte de la resistencia del refuerzo.
En el caso de que la comprobación de cuñas encuentre un mecanismo que requiera una mayor resistencia en
el refuerzo de lo que se dispone (ρ >1.0), o que la fuerza desequilibrante sea mayor que cero para cuñas que
no cortan ninguna georred, se aumenta el refuerzo empleando una georred mas resistente o, si es necesario,
aumentando las longitudes de las georredes.
Por el contrario, si la resistencia disponible del refuerzo excede a la requerida para mantener el equilibrio, se
debe considerar la reducción del refuerzo. No se plantean reducciones que afecten cualquier requerimiento
previo de la HA 68/94 en lo concerniente a los mecanismos Tob y Tmax , es decir, el área de la zona reforzada
no puede ser reducida.
Si el programa aumenta el refuerzo para mantener el equilibrio de un mecanismo particular, no se permite
ninguna reducción que pueda afectar al mencionado mecanismo. Si el programa reduce el refuerzo, el
proceso de chequeado comienza de nuevo para asegurar que la nueva distribución es segura.
Sobrecargas
El método simplificado de la HA 68/94 modela posibles sobrecargas mediante el incremento de la altura del
talud. Esto restringe el análisis a una única sobrecarga que cubre el área completa en la parte superior del
talud. La HA 68/94 reconoce que si existe cohesión en el relleno, esta simplificación no es conservativa.
La fórmula general de la HA 68/94 para el cálculo de la fuerza desestabilizante facilita un tratamiento
riguroso de la sobrecarga y Winwall adopta esta consideración. Pueden aplicarse al talud distintas líneas de
sobrecargas permanentes o temporales, siendo definidas los extremos iniciales y finales de cada línea por
coordenadas. Las cargas temporales sólo son aplicadas si reducen la estabilidad de un mecanismo particular.
Presión intersticial y presencia de agua
Las presiones intersticiales del material de relleno son consideradas definiendo una línea correspondiente al
nivel freático o mediante el uso de un ratio de presiones internas.
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Cuando se emplea una superficie freática, se toma una presión intersticial de cero por encima de esa
superficie y se incrementa hidrostáticamente con la profundidad. Cuando se utiliza un ratio de presiones
internas, se aplica al conjunto de la masa del suelo en el trasdós del muro. El ratio de presiones internas (ru)
define la presión interna (u) en un punto del suelo en función de la presión vertical total (σv) en ese punto. De
este modo:
U = σv x ru
Ecuación 1
Un valor de ru de cero implica por lo tanto que no hay presión intersticial y un valor de uno significa que la
presión intersticial es igual a la presión vertical total y de esta forma la presión efectiva es cero. Cuando se
emplea un valor de ru, la búsqueda de cuñas comienza con un valor de φ1 adecuadamente reducido.
El agua presente por delante del talud puede ser definida igualmente; la presión hidrostática resultante en el
frontal aplica fuerzas adicionales a una o ambas cuñas que son tenidas en cuenta en los cálculos.
Resistencias de la Georred
La resistencia de diseño de una determinada georred se obtiene por la siguiente ecuación:
Pc
Resistencia de Diseño =
Ecuación 2
fm x fe x fd
donde:
Pc = Resistencia límite a la rotura de la georred para la vida de diseño especificada y
a la temperatura de trabajo.
fm = Factor parcial por variaciones de material en la fabricación y confianza en la
resistencia extrapolada.
fe = Factor parcial por condiciones medioambientales.
fd = Factor parcial por efecto de las actividades constructivas.
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Factores de interacción
El coeficiente de interacción entre la georred y el suelo (α) define la proporción de la resistencia del suelo
movilizada durante el deslizamiento (αd) y arrancamiento (αa).
tgφcontacto
Por ello α =
Ecuación 3
tgφsuelo
Los valores de αd y αa son obtenidos por pruebas en grandes cajones de cortante y pruebas de arrancamiento
respectivamente.
Sumario
Puede deducirse que el empleo del programa Winwall desarrollado por Netlon Limited para la realización de
diseños computerizados según la HA 68/94, debería normalmente resultar en un ahorro en el empleo de
georredes a diferencia de aquellos que se obtienen por aproximaciones alternativas como puede ser el método
modificado de circulos de deslizamiento de Bishop. Las principales ventajas de usar el programa en lugar del
método simplificado descrito en la HA 68/94, son la inclusión de fuerzas de fricción entre cuñas (lo cual
resulta mas económico), mayor flexibilidad en la modelización de la geometría y sobrecargas del terraplén y
la facilidad de comprobación de muchas cuñas, que redunda en una mayor seguridad total.
Además, la salida de impresora del programa proporciona una disposición práctica del refuerzo para uso del
cliente con fines de costos o para su incorporación en los principales documentos del diseño. El proceso de
comprobación de cuñas individuales con el programa también permite la introducción de múltiples tipos de
georredes, evitando de esta forma el empleo de material con resistencias superiores en casos en que no es
requerido. Finalmente, la flexibilidad del programa es tal que la disposición de georredes obtenida de forma
manual o por métodos computerizados puede ser comprobada si fuera necesario.
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8.- Datos para el proyecto
8.1. Introducción
El sistema de muro verde TECONMA, consiste en un núcleo de suelo reforzado y con un paramento visto,
inclinado respecto a la horizontal que es totalmente vegetalizable.
El sistema consta de cinco elementos básicos para su realización:
- Material de relleno.
- Georred de armadura (de dos tipos)
- Geomalla de vegetación
- Mallazo de sujeción.
- Cobertura vegetal.
8.2. Procesos de ejecución
Se procede primero a la nivelación de la capa de base con escalones de 75 cm cuando sea necesario para
adaptarse al terreno natural. Sobre esta base nivelada, se extiende la capa de armadura uniaxial a lo largo de
toda la longitud del muro y con un ancho determinado por los cálculos inherentes al sistema.
A continuación, y encima de la armadura, se colocan los mallazos de sujeción, unidos a la georredes de
armadura mediante un redondo y entre sí con alambre de atar. Posteriormente se cubren estos mallazos
interiormente con la geomalla tridimensional de vegetación y se procede a rellenar el trasdós del muro hasta
los 37,5 cm de espesor, mitad de la tongada exigida. Los primeros 30 ó 40 cm de la cara del muro se rellenan
con tierras de granulometría fina o preferiblemente con tierra vegetal (0,3 m3/m2 de muro verde).
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Tras la compactación de la capa por medios mecánicos, se comprueba la compactación resultante (mínimo
97% del proctor normal) y se procede a colocar a mitad de tongada una georred biaxial de 1 metro de
profundidad para finalmente volver a rellenar y compactar de la misma forma que se realizó anteriormente,
hasta conseguir los 75 cm. de altura de tongada. Seguidamente se coloca una mueva capa de armadura,
mallazo, etc..., así sucesivamente hasta alcanzar la altura establecida.
Una vez finalizada la construcción del muro, se realiza la hidrosiembra, quedando así terminado y con la
vegetación establecida.
8.3. Unidades de obra
Dado que el ancho mínimo de armadura exigida es de B m, si no tenemos esta distancia entre la alineación de
la cara vista a lo largo del muro y el pie del talud a tratar, habrá que realizar la correspondiente excavación de
tierras en talud. Por lo tanto la primera unidad de obra sería:
1.m3 de excavación de tierras en talud por medios mecánicos incluso transporte a acopio situado entre
0 y 2 km (para su posterior utilización si el material es adecuado para el relleno).
La segunda unidad de obra será la preparación del terreno para colocar la armadura y asentar la parrilla que
sirve de encofrado. Ello se realiza una vez terminada la excavación de tierras en talud (caso que fuese
necesario) hasta la cota establecida, compactando toda la zona de influencia del macizo armado y nivelando
bien la zona donde va a apoyar la parrilla ( 0,80 m). A esta unidad la llamaríamos:
2.-
m2 de preparación de terreno en base para establecimiento del muro verde.
A continuación tendríamos que iniciar la colocación propiamente dicha del muro de Teconma en tongadas de
0,75 m de espesor.
Cada tongada de muro lleva una sucesión de actividades que son repetitivas en cada una de dichas tongadas,
a saber:
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- Colocación de la armadura en el ancho previsto.
- Colocación de parrilla. Atado de las mismas.
- Colocación del geomalla de vegetación.
- Colocación de georred biaxial intermedia.
- Colocación de tierra vegetal en el trasdós (cara vista)
- Relleno compactado.
Las tres primeras de estas actividades junto a la hidrosiembra final, las vamos a englobar en la misma unidad
de obra y la denominaremos:
3.m2 de proyección vertical de paramento Teconma totalmente instalado, incluso hidrosiembra con un
ancho de armadura de B m. (B= anchura según cálculos). *
Las otras dos actividades que son, como ya hemos dicho repetitivas hasta alcanzar la cota deseada, las
llamaremos:
4.m3 aporte y relleno compactado manualmente del trasdós del paramento Teconma, mediante tierra
vegetal con espesor aproximado de 30 cm.
5.-
m3 aporte, extendido y relleno compactado de tierras por medios mecánicos en tongadas de 75 cm.
En esta última unidad las tierras para relleno pueden aportarse en parte o en su totalidad de acopios utilizados
para excavaciones anteriores.
El cuadro de unidades de obra sería pues:
1.m3 de excavación de tierras en talud por medios mecánicos incluso transporte a acopio situado entre
0 y 2 km.
2.-
m2 de preparación de terreno en base para el establecimiento del muro verde.
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EMPRESA ACREDITADA POR EL DPTO. DE ORDENACION DEL TERRITORIO, VIVIENDA Y M.A. DEL GOBIERNO VASCO, AREA: TOMA DE MUESTRAS INALTERADAS,
ENSAYOS Y PRUEBAS IN SITU DE SUELOS, CODIGO 10009ST00 (BOPV nº230, 30/11/00; BOE 01/05/01)
3.m2 de proyección vertical de paramento Teconma totalmente instalado, incluso hidrosiembra, con un
ancho de armadura de B m.
4.m3 aporte y relleno compactado manualmente del trasdós del paramento Teconma, mediante tierra
vegetal con espesor aproximado de 30 cm. (0,3 m3 de tierra vegetal por cada m2 de muro)
5.-
m3 aporte, extendido y relleno compactado de tierras por medios mecánicos en tongadas de 75 cm.
8.4. Especificaciones técnicas
Los datos técnicos de los materiales a emplear en la construcción del Muro Verde Teconma son:
Georredes de armadura.
(kN/M)
2% de
alargamiento
5% de
alargamiento
Deformación
Límite
Aproximada
(%)
40RE
52,5
12,7
24,7
11,5
23,0
21,0
55RE
64,5
16,1
30,9
11,5
28,5
25,5
80RE
88,0
23,7
45,2
11,5
38,5
34,0
120RE
136,0
38,0
75,5
11,5
55,0
49,0
160RE
173,0
52,5
103,0
11,5
69,5
62,0
SS20 (5)
20 / 20(4)
14 / 14 (4)
28 / 28 (4)
10 / 11 (4)
-
-
Georred
Resistencia de
Control de Calidad
(1)
Carga de Control de Calidad (1)
(kN/m)
Resistencia Límite de
Trabajo (2) (kN/M)
10ºC (3)
20ºC (3)
(1) Determinada según la ISO 10319 y con una seguridad mínima de un 98%, según la ISO 2602 1980 (BS
2846 Parte 2 1981).
(2) Determinado mediante la aplicación de técnicas estándar de extrapolación a valores límites de trabajo
obtenidos según la BS 6906.
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(3) Temperatura interior del suelo.
(4) Transversal / Longitudinal
(5) Refuerzo secundario
Georred
Polímero
Contenido Mínimo
de Carbono (1) (%)
Peso (Kg/m2)
Dimensiones del
Rollo (m)
40RE
Polietileno de Alta
Densidad
2
0,29
50 x 1,3
55RE
Polietileno de Alta
Densidad
2
0,4
50 x 1,3
80RE
Polietileno de Alta
Densidad
2
0,6
50 x 1,3
120RE
Polietileno de Alta
Densidad
2
0,94
50 x 1,3
160RE
Polietileno de Alta
Densidad
2
1,24
30 x 1,3
SS20
Polipropileno
2
0,2
50 X 4
(1) Determinado según la BS 2782 Parte 4, Método 452B, 1993
Geomalla de vegetación.
La geomalla T1N es una malla de polietileno para protección contra la erosión, fabricada de acuerdo con
procedimientos que garantizan su calidad.
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PROPIEDADES
METODO
UNIDADES
VALORES
Densidad urdimbre
ISO – 7211
Hilos / m
500
Densidad trama
ISO – 7211
Hilos / m
600
Deniers urdimbre
NIR – 3003
Deniers
600
Deniers trama
NIR – 3003
Deniers
950
Peso
ISO – 3801
2
Gr / m
100
Resistencia urdimbre
ISO – 1421
Kg / 50 mm
54
Resistencia trama
ISO – 1421
Kg / 50 mm
145
Alargamiento a la rotura urdimbre
ISO – 1421
%
25
Alargamiento a la rotura trama
ISO – 1421
%
19
Sombreo
-
%
80
Estabilización
ASTM G-53
Kly
600
Tipo de orillo (sulzer)
NIR - 4004
Mm
15
Presentación
Diámetro máximo de bobina: 400 mm
Ancho: 200 cm
Longitud: 100 m
Diámetro del mandril: 100 mm
Color: Negro
Refuerzos de 3 cm en los extremos, intercalando 1 cm de
refuerzo cada 50 cm de tejido, en el centro de la tela refuerzo
de 6 cm. Densidad 3000 hilos/m.
Mallazo de sujeción .
Mallazo de acero electrosoldado de Ø8 (transversales) y Ø10 (longitudinales), que actúa como encofrado
apilable para el montaje. Plegado a 60º de ángulo interior.
medidas normalizadas:
longitud: 5.15 m
5.0 m longitud practica instalada
altura: 0.85 m
0.75 m altura práctica instalada
anchura: 0.73 m
ángulo inclinación cara vista : variable desde 60º a 80º
peso aprox.: 61 Kg
ganchos de fijación:
6-9 ganchos Ø10 mm por mallazo, longitud interior, 660 mm,
longitud desarrollada 880 mm, extremos curvados a 180º.
redondos de anclaje:
1 redondo por cada georred de refuerzo de Ø10 mm y longitud 1,3 m.
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