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Canalización con Geomanta Charqueadas

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Jefferson Almeida Prado

Maccaferri de Brasil, Jundiaí, Brasil, Esta dirección de correo electrónico está protegida contra spambots. Usted necesita tener Javascript activado para poder verla.

Alan Donassollo

Maccaferri de Brasil, Porto alegre, Brasil, Esta dirección de correo electrónico está protegida contra spambots. Usted necesita tener Javascript activado para poder verla.

José Roberto de Campos Costa Junior

Maccaferri de Brasil, Jundiaí, Brasil, Esta dirección de correo electrónico está protegida contra spambots. Usted necesita tener Javascript activado para poder verla.

RESUMEN:

Este material abordará la aplicación de un revestimiento con geomanta en el canal trapezoidal de drenaje de la Fábrica de Módulos IESA en la ciudad de Charqueadas, Rio Grande do Sul. Con la construcción del nuevo patio industrial, el área de contribución sería totalmente impermeabilizada, aumentando así el caudal de escorrentía y disminuyendo el de infiltración. Con este aumento de caudal en la escorrentía superficial, hubo necesidad de crear canales y canaletas para el drenaje del área en cuestión, con el fin de evacuar el volumen de agua de las áreas edificadas. Para el revestimiento superficial de los canales de drenaje, fueron utilizadas geomantas tridimensionales con filamentos gruesos de polipropileno dispuestos aleatoriamente y soldados en los puntos de contacto, las cuales presentaban índices de vacíos superiores a 90%. Tal material de revestimento, además de haber protegido superficialmente las márgenes de los canales contra las erosiones provenientes de los esfuerzos de arrastre del agua, también propicio un anclaje para la vegetación desarrollado por los vacíos del material, hecho que aumentó el esfuerzo de arrastre resistente del revestimiento.

PALABRAS-CLAVE: Canalización, Revestimiento, Geomanta.

1 INTRODUCCIÓN

Para el drenaje del área impermeabilizada de la Fábrica de módulos IESA (Figura 1), fueron diseñados canales trapezoidales responsables por la escorrentía final del agua pluvial en el patio industrial. El desafío para la obra en mención era la definición de un revestimiento que pudiera atender los siguientes requisitos:

 Bajo costo, para economía de la obra

 Productividad, para liberar otros frentes de trabajo

 Velocidad admisible de 2m/s

 Permeabilidad

 Flexibilidad

 

 

 

La solución que más atendía los requisitos mencionados anteriormente fue la geomanta MacMat S de Maccaferri (Figura 2), compuesta por filamentos gruesos de polipropileno que forman una capa tridimensional y presentan un 90% de vacíos. La aplicación de la geomanta en la estructura de drenaje propiciaría una protección superficial del perímetro mojado del canal contra la acción de los esfuerzos de arrastre del agua, presentes en la interfaz del suelo con el medio líquido.

 

2 DESCRIPCIÓN

Los motivos principales que determinaron la utilización de la geomanta como revestimiento de los canales de drenaje fueron: el bajo costo del material y su buena productividad ejecutiva. La geomanta, por tratarse de un material con 90% de vacíos, se torna un revestimiento totalmente permeable, hecho que agrega algunas ventajas adicionales a la solución. Con una alta cantidad de vacíos, se puede obtener una óptima integración con el medio ambiente, permitiendo el crecimiento de la vegetación local por dentro de la manta, devolviendo así a la margen natural casi todas sus características ambientales después de la ejecución de la obra. Otros puntos importantes para canales de drenaje revestidos con geomantas permeables son, permitir que parte de la escorrentía sea absorbida por el suelo de la base y de las márgenes en los periodos de sequía, y también, con un contra flujo aliviar los niveles freáticos del área paralela al canal.

Cuando la escorrentía alcanza un elevado nível de agua en un canal trapezoidal, se puede concluir que el nivel freático presente en el suelo acompaña la escorrentía en altura. Sin embargo, durante el rebajamiento de la lámina de agua, se tiene una situación crítica, principalmente si es observada desde el punto de vista geotécnico, porque cuando la escorrentía es totalmente rebajada, el nivel freático del suelo también sufre un rebajamiento pero a una velocidad inferior, pues el agua necesita percolar entre las partículas sólidas para concluir el proceso (Figura 3).

 

Para el rebajamiento mencionado, el 90% de vacíos presentes en la cara de la geomanta es importante para facilitar el alivio y el rebajamiento del nivel freático en las márgenes del canal.

Durante el periodo de sequía, los niveles freáticos se mantienen bajos en relación a los periodos lluviosos, y con la llegada de un nuevo caudal sobre el canal en estas situaciones, una parte del volumen de agua puede ser absorbida por el propio suelo de las márgenes y del fondo, disipando el volumen total de agua a ser drenado. Esto es posible pues la cara del revestimiento con geomanta no crea obstáculos significativos en la interfaz del suelo con el agua.

La geomanta aplicada como revestimiento de los canales de drenaje garantizó algunos beneficios adicionales para la obra, como la integración con el medio ambiente local. La integración de la geomanta con el medio ambiente ayuda en el anclaje de las raíces de la vegetación (Figura 4), aumentando así el esfuerzo de arrastre admisible de la solución. Adicionalmente, la vegetación no encuentra obstáculo para desarrollarse entre los filamentos de polipropileno del revestimiento, lo que facilita su crecimiento y ayuda en la creación de una protección adicional al material.

 

 

3 METODOLOGÍA DE EJECUCIÓN

Debido a la presencia de drenaje en diversos trechos de la Fábrica de Módulos IESA sobre la geomanta, las secciones transversales del canal tuvieron geometrías bastante heterogéneas en los tres trechos de drenaje, puesto que las áreas de contribución se alteraban a lo largo del canal. De esa manera, en la Tabla 1. y en la Figura 5. se pueden ver las medidas y la geometría de las secciones transversales presentes en los canales de drenaje. 

 

Con las dimensiones variadas de las secciones trapezoidales, fue posible atender la necesidad de caudal de cada trecho, reduciendo los costos de materiales y ejecución.

La instalación de la manta tridimensional después de la regularización de los taludes es realizada manualmente sin necesidad de utilización, inversión en equipos especiales o mano de obra especializada, siendo ejecutada por sirvientes encargados, necesitando apenas de una orientación técnica del diseñador o del fabricante (Figura 6).

 

 

La manta es fijada con ganchos metálicos en formato L o U (con un doblez en la extremidad de 10 cm) y longitudes variadas de 20 a 60 cm. Esta longitud es definida en el lugar y puede ser alterada en función del tipo de suelo presente en los taludes, pues en suelos más cohesivos pueden ser utilizados ganchos más cortos (de 20 cm), y en suelos más arenosos es necesario utilizar ganchos más largos. Así, en esta obra fueron utilizados ganchos con longitud media de 40 cm (Figura 7).

 

Siendo parte de la instalación, se hace necesario ejecutar una zanja de anclaje superficial (0.50m de profundidad x 0.50m de ancho, Figura 8) en la cresta del talud, pues evita que la manta se suelte y permite una mejor protección de la parte alta del talud contra procesos erosivos.

 

Comics de instalación - Maccaferri

En la Tabla 2, se pueden observar los datos referentes a la ejecución de las canalizaciones de drenaje con Geomantas. Tal como fue mencionado, la obra presentó un alto desempeño productivo, siendo finalizada en 61 días por un equipo de 5 personas.

 

 

 

 

3 CONCLUSIÓN

La obra fue concluida dentro del plazo estimado por el cliente, presentando una alta productividad debido a lo innecesario de utilizar mano de obra especializada y equipos especiales. Aunque en los trechos con presencia de lámina de agua de hasta 30 cm, la ejecución de la geomanta fue realizada por el mismo método ejecutivo descrito anteriormente. Además de los beneficios ejecutivos, la solución con geomanta fue la propuesta más viable económicamente para la protección de los canales de drenaje contra las erosiones de la escorrentía. Debido a la gran cantidad de vacíos presentes en este revestimento, la obra presentó una óptima integración con el medio ambiente, pues permitió nuevamente el desarrollo de la vegetação local en la cara del canal, incluso con sus raíces reforzadas por la presencia del geosintético, hecho que aumentó la resistencia a la escorrentía de la manta y devolvió a la margen características ambientales similares a las presentadas antes de la realización de la obra. También se puede concluir que la permeabilidad del revestimiento permitió un alivio de las corrientes presentes en el nivel freático hacia la parte interior del canal, ayudando de esta forma en la estabilidad geotécnica de la margen. El canal está en pleno funcionamento, cumpliendo la propuesta inicial de proteger las márgenes y el fondo contra procesos erosivos oriundos de la escorrentía y de las intemperies.

AGRADECIMIENTOS

Nos gustaría agradecer a IESA que nos dio la oportunidad de suministrar nuestros materiales y también nuestro apoyo técnico para tal canalización. Adicionalmente, nos gustaría agradecer por toda la información suministrada por IESA, pues contribuyó para la elaboración de este trabajo.

 

REFERENCIAS

MACCAFERRI DO BRASIL. Revestimentos de Canais e Cursos de Água (2009). São Paulo, p. 21-63.

MACCAFERRI DO BRASIL. Comics de instalação (2010). São Paulo.

 

MACCAFERRI. Double Twist Wire Mesh Products for The Restoration of Fluvial Environments. Itália.

Modificado por última vez en
Ricardo Schmalbach R

Ricardo Schmalbach tiene como vocación el cuidado del ambiente, buscando siempre soluciones creativas e innovadoras, comprometidas con una ambiente sano. Es un Biólogo Marino con 24 años de experiencia en el control de erosión en costas y riberas. Preocupado por motivar a la acción para preservar el ambiente informa en esta página sobre los estudios y preocupaciones de los asociados a IECAIberoamerica

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