Uso de geosintéticos en la construcción de muros de contención

Los geosintéticos aplicados a muros de contención son soluciones no sólo estructurales, sino, también, económicas para una carretera. El geosintético refuerza, internamente, la masa del suelo, permitiendo el incremento del factor de seguridad contra la falla.

De esa manera, el geotextil es utilizado como elemento que une los esfuerzos de tensión y puede sustituir a los elementos de concreto reforzado.

El geosintético asume las fuerzas de tensión en el suelo reforzado y permite un refuerzo de tipo mecánico dentro de la masa del suelo.

Para explicar este procedimiento se dan varios métodos de cálculos basados en la mecánica de suelos, ya que, han sido comprobados en el campo.

Los métodos de evaluación de estabilidad hacen un análisis de condición límite dando el mecanismo cinemática de falla y determinando las fuerzas que lo producen.

El geosintético posee una alta resistencia a la tensión y aporta una fricción con el suelo, disminuye las fuerzas que causan la falla y ayudan a mejorar la resistencia de todo el sistema, se utilizará el método de MOHR y la teoría de RANKINE.

Uno de los tipos de obras más comunes en la ingeniería de vías ha sido la de muros de contención, bien sea para la conservación de las dimensiones de la banca o contención de suelos en deslizamientos.

Tradicionalmente se han venido utilizando muros de contención por gravedad que absorben las presiones horizontales gracias a su gran masa. Una de las alternativas presentadas a mediados de la década de los sesenta, fue creada por el ingeniero francés Henry Vidal, que consistía en la inclusión de una serie de tiras metálicas, amarradas a unos elementos externos que componían la cara del muro, hasta una determinada longitud dentro del relleno utilizado, para conformar así la masa de contención. Este es un sistema que se ha venido empleando con relativo éxito en la actualidad y tiene el nombre registrado de tierra armada. Se ha visto que aunque el sistema tiene un buen desempeño, su principal problema radica en la determinación de la duración del refuerzo metálico dentro del suelo, ya que este se encuentra expuesto a un proceso permanente de corrosión.

Gracias al desarrollo de nuevos materiales que pueden soportar las condiciones de humedad y de acidez o alcalinidad dentro del suelo, se ha venido implementando el uso de mantos sintéticos tales como los geotextiles, para que suministren refuerzo, debido a las características mecánicas que estos poseen, como su resistencia a la tensión.

Los estudios que condujeron al uso de esta nueva tecnología tuvieron origen en Francia y Suecia a finales de la década de los setenta.

Los muros de contención reforzados con geotextil se han convertido mundialmente en una alternativa de construcción frente a los muros de concreto reforzado y a los terraplenes conformados naturalmente, principalmente cuando hay deficiencias en la capacidad portante del suelo de fundación o cuando las condiciones geométricas de la sección de la vía no permiten que las zonas de relleno sean realizadas a un ángulo igual o menor al de reposo natural del suelo de relleno.

No necesariamente las condiciones tienen que ser tan criticas como las mencionadas anteriormente, la gran ventaja es que son alternativas más económicas, de hecho bajo las mismas condiciones geotécnicas y constructivas, un muro de suelo reforzado puede originar una reducción de los costos totales de un 30% a un 60%, si se compara con las técnicas tradicionales para la construcción de este tipo de obras, debido al hecho de poder utilizar los materiales térreos del sitio.