Uso de geosintéticos para el mejoramiento de la capacidad portante de suelos bajo cimentaciones superficiales

Abstract

En esta monografía se presenta la recopilación de manera analítica y exhaustiva de las metodologías e investigaciones desarrolladas históricamente para observar o predecir el comportamiento de los suelos bajo cimentaciones superficiales reforzados con geosintéticos. Para esto fue necesario conocer la mecánica de los suelos no reforzados que están bajo estas subestructuras, mencionando las principales teorías usadas para calcular su resistencia; además se detallan las características y composición de los geosintéticos, haciendo énfasis en los geotextiles y geomallas. En este documento se muestran las teorías e investigaciones más relevantes en cuanto a refuerzo de suelos bajo cimentaciones superficiales con geosintéticos y se clasifican mediante tablas que muestran los trabajos realizados con el paso de los años por diferentes autores, haciendo mención a las implicaciones que estos han tenido en la mejora de los resultados al incluir algunos efectos que tienen alta repercusión en la estimación del rendimiento de esta alternativa de construcción. De forma adicional se ejecutó el prediseño del refuerzo usando el método de elementos finitos del programa GEO5, teniendo en cuenta los parámetros geotécnicos de 3 tipos de suelos en la ciudad de Cartagena. Para esto se halló primeramente la capacidad portante de los suelos sin refuerzo que se encuentran bajo una zapata cuadrada (2m x 2m); luego, mediante el uso de una hoja de cálculo se hizo el análisis de la capacidad portante del suelo reforzado con geomalla en la estructura interna de dos tipos de relleno granular que se ubican justo debajo de la base de la zapata. La comparación de la capacidad de soporte (BCR) para el caso reforzado y no reforzado se hizo para el mismo nivel de asentamiento, el cual, fue de 1.5 pulgadas para la arena y de 1 pulgada para la arcilla. Se concluye que los resultados de BCR arrojados en el prediseño fueron satisfactorios debido a que superaron la resistencia del suelo bajo cimentaciones superficiales sin refuerzo. Para el relleno 1 la BCR fue de 2.73 para el suelo de Crespo, 1.17 para el suelo de Escallón Villa y de 1.54 para el suelo de La Consolata; la BCR con el relleno 2 fue de 2.63 para el suelo de Crespo, 1.15 para el suelo de Escallón Villa y de 1.53 para el suelo de La Consolata.