Uso de geosintéticos como elemento de refuerzo en vías terciarias no pavimentadas

Abstract

En Colombia 142.284 Km de vía que se encuentran construidos corresponden a la red vial terciaria Nacional, las cuales en su mayoría son vías no pavimentadas que tienen como superficie de rodadura material granular y se estima que sólo un 18.7 % de estas se encuentran en buen estado (Ministerio del Transporte, 2014). Estas son vías de gran importancia pues garantizan la movilidad de las personas, de productos y de los insumos del sector agrícola desde las zonas más alejadas a los centros urbanos; sin embargo, no se le ha prestado mucha atención a la búsqueda de alternativas para evitar la aparición de deterioros que se presentan al poco tiempo de su puesta en servicio. Actualmente, se han desarrollado varios estudios experimentales para evaluar los efectos de los geosintéticos como elemento de refuerzo en estructuras de pavimento, que van desde tramos de prueba hasta ensayos de laboratorio a pequeña escala. La mayoría de los resultados indicaron que la incorporación de geosintéticos como elemento de refuerzo puede mejorar el desempeño general de la estructura de pavimento, logrando proporcionar una vida útil más larga (Wu, Huang, Shu, & Zhao, 2015). En la investigación realizada por (Giroud & Han, 2004) se determinó que la interacción de la geomalla y el agregado, minimiza el movimiento lateral de las partículas de agregado e incrementa la capacidad de carga del material, lo que conlleva a una mejor distribución de las tensiones verticales reduciendo consecuentemente las deformaciones verticales en la subrasante . Teniendo en cuenta lo anterior, la presente investigación tuvo como objetivo evaluar el comportamiento mecánico del material granular usado en vías no pavimentadas con y sin la presencia de geomallas, a partir del desarrollo de pruebas de laboratorio mediante el ensayo de pista (LWT); para efectos de comparación fueron simuladas las condiciones reforzada y no reforzada sometidas a la acción de carga cíclica. En total cuatro tipos de geomallas, fueron probadas con material granular; es decir que se evaluaron cinco conjuntos de prueba, la del material reforzado y la de la muestra de control sin refuerzo. Los resultados del número de ciclos de carga y profundidad de ahuellamiento soportados por cada cuerpo de prueba, mostraron la influencia de las propiedades del refuerzo en el comportamiento mecánico del conjunto y los significativos incrementos del número de ciclos de carga de los especímenes reforzados en relación a aquellos sin refuerzo.

In Colombia, 142,284 km of built roads belong to the National Tertiary Road Network, most of which are unpaved roads that have granular material as their road surface. It is estimated that only 18.7% of these roads are in good condition (Ministry of Transport, 2014). These are very important routes because they guarantee the mobility of people, goods and supplies from the agricultural sector located in the most remote areas of the country; however, the quest for alternatives to avoid the occurrence of early distresses after these roads are in service has not drawn a lot of attention. Currently, several experimental studies have been developed to evaluate the effects of geosynthetics as a reinforcement element in pavement structures, ranging from test sections to small-scale laboratory tests. Most of the results indicated that the incorporation of geosynthetics as a reinforcement element can improve the overall performance of the pavement structure, achieving a longer lifespan (Wu, Huang, Shu, & Zhao, 2015). In the research conducted by (Giroud & Han, 2004) It was determined that the interaction of the geogrid and the aggregate, minimizes the lateral movement of the aggregate particles and increases the load capacity of the material, which leads to a better distribution of the vertical tensions, reducing the vertical deformations in the subgrade. Taking into consideration the information presented above, this effort aimed to evaluate the mechanical behavior of the granular material used in unpaved roads with and without the presence of geogrids, by means of the development of laboratory tests through the loaded wheel test (LWT). For the sake of comparison, the reinforced and non-reinforced conditions subjected to the cyclic loading action were simulated. In total four types of geogrids were tested with granular material; meaning that five test sections were evaluated in total, including the reinforced material and the control sample without reinforcement. The results of the number of load cycles and rutting depth supported by each specimen, showed the influence of the reinforcement properties on the mechanical behavior of the assembly and the significant increments in the number of load cycles when comparing the reinforced specimens with those without reinforcement.