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Filtros y Drenajes JJ

JJ
by

Jhonex Romeva

on 6 October 2014

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Transcript of Filtros y Drenajes JJ

Escuela:
Importancia de los drenajes y filtros en la cimentacion de muros contencion y sotanos
Objetivo general:
TEMA:
INTEGRANTES:
Ingeniería civil
Drenajes y filtros en Cimentaciones
Jhon J Romero
Yeimi Briceño
Deivi Alvarado
Edwin

- Indagar el diseño de edificaciones modernas en miraflores mediante la revisión de fichas bibliográficas
Objetivos específicos:
- Definir los fundamentos de una edificación mediante la revisión de las fichas bibliográficas.
- Contextualizar los diseños de estructuras mediante la revisión de las fichas bibliográficas.
- Enumerar los diseños de estructuras mediante la revisión de fichas bibliográficas.
- Identificar los diseños de estructuras mediante la revisión de las fichas bibliográficas.
- Analizar los procedimientos para una buena edificación mediante la revisión de las fichas bibliográficas.
Ámbito Del Diseño
Temas

Filtros en muros de contencion
El diseño estructural de edificios modernos es un método más que se utiliza en una construcción que ayuda a que dicha obra tenga un buen diseño resistente. Las edificaciones se fundamentan en las obras que son diseñadas, planificadas y ejecutadas por el ser humano en distintos espacios. Un factor indispensable es el diseño estructural que se basa en un diseño creativo la cual se necesita grficar los mínimos detalles para realizar el proyecto; el acero es un material importante que se considera en el diseño estructurral de toda edificación debido a su resistencia. Las construcciones antisísmicas son diseños estructurales resistentes a las cargas, haciendo que las fuerzas sísmicas se transmitan adecuadamente a través de los elementos de albañileria.
Introducción

ENTONCES LA ACOMULACION DE AGUAS TRAS LOS MUROS DE CONTENCION, DEBEN TENER UN SISTEMA QUE PERMITA QUE ESA ACOMULACION TENGA UNA SALIDA, Y ESO SUCEDE ATRAVEZ DE LOS FILTROS Y DRENAJES.
LOS FILTROS, SON AGREGADOS DE LOS DRENAJES QUE SE COLOCAN TRAS LAS PAREDES PARA EVITAR LA ACOMULACION DEL AGUA, Y ESTAN HECHOS O CONSTRUIDOS CON MATERIAL ROCOSO, EN OCACIONES ROCAS DE GRAN TAMAÑO PARA ASI FACILITAR LA CIRCULACION DEL AGUA HASTA EL PUNTO DE LLEGAR A UNA TUBERIA DE DRENAJE. PERO ULTIMAMENTE SE HAN UTILIZADO FIBRAS SINTETICAS, COMO PLATICO O VIDRIO.


EL CONTROL DEL AGUA O HUMEDAD Y EL MOVIMIENTO DEL AGUA
EN LOS SUELOS, SON ASPECTOS DE VITAL IMPORTANCIA EN LA INGENIERIA DE LOS SUELOS.



EL AGUA EN LOS SUELOS

FILTROS EN
MUROS DE
CONTENCION

PRIMERO COLOCAMOS UNA CAPA DE ESTE FILTRO DIRECTAMENTE DETRÁS DEL
MURO DE CONTECION DE UNO A DOS PULGADAS. SOBRE ELLA SE INSTALA EL TUBO DE DRENAJE, Y SOBRE EL TUBO NUEVAMENTE IRA UNA CAPA DE FILTRO LAS CUAL LLEVARA LA MISMA ALTURA AL MURO DE CONTENCION.



LOS FILTROS EN LOS MUROS DE CONTENCION CUMPLEN LA FUNCION DE
PERMITIR EL PASO DEL AGUA ATRAVEZ DEL SUELO, EVITANDO QUE EL AGUA Y SU MOVIMIENTO CAUSEN DAÑOS AL MURO PUDIENDO PROPOCAR LA CAIDA DEL DE EL ACAUSA DE UNA PRESION HIDROSTATICA.

EN LA IMAGEN, CAIDA DE MURO DE CONTENCION POR FALTA DE UN SISTEMA DE DRENAJE DE FILTRACION BIEN DISEÑADO,
BELLO MONTE VENEZUELA.

ENTONCES PARA EVITAR QUE LOS MOVIMIENTOS DEL AGUA, LA ACOMULACION DE ELLA TRAS LOS MUROS DE
CONTENCION, SE PENSARON EN SOLUCIONES QUE PERMITIRIAN UNA ESTABILIDAD SEGURA DE ELLAS, Y ALGUNAS DE AQUELLAS SOLUCIONES FUERON LOS DRENAJES CON FILTRACION.

• Otorga flexibilidad y elasticidad en un amplio rango de temperaturas.

• Sistema 100% adherido al concreto que evita el ingreso de agua. 

• Elimina presiones hidroestaticas

BENEFICIOS

El sistema de drenaje estará compuesto por un dren lineal sobre el pie
del muro, y una pantalla porosa dispuesta sobre el dren y cubriendo todo el plano lateral del muro de contención.
Esta grava permite al agua fluir fácilmente dentro de la tubería, la cual recolecta el agua y la guía hacia el final del muro de retención.

FILTRO DE GRAVA

Resiste a la intemperie, eliminando así el peligro de cristalización en su pared.

• Su excelente resistencia a productos químicos posibilita que sea instalado en diversos tipos de suelos.

• Su óptimo radio de curvatura satisface plenamente las exigencias de las obras, permitiendo su instalación aún en drenajes curvos y/o con desniveles localizados.

• Posee una gran capacidad de captación de líquidos debido a que tiene un área de absorción mayor que otros tubos de drenaje.

• Posee una excelente resistencia mecánica debido a su estructura corrugada, eliminando la posibilidad de falla durante el transporte, almacenamiento y luego de instalado.

• Es extremadamente liviano, lo que facilita su manipulación en el transporte, almacenamiento e instalación, reduciendo así los costos en mano de obra y tiempo de ejecución.

TUBERIA DRENANTE BENEFICIOS

GEOTEXTILES

El filtro permitirá que el agua escape a través de él y así evitara la presión hidrostática, que sin él, actuaría contra el respaldo del muro al saturarse el relleno, además de que evitará la erosión del suelo a proteger.


ELEMENTOS QUE COMPONEN EL SISTEMA


Permite el paso del fluido a través de los
poros. Impidiendo que las partículas sólidas traspasen. 

FILTRACIÓN

Brinda refuerzo en la tracción, eliminando las fuerzas de
vuelco además estabiliza el suelo mediante confinamiento de partículas evacuando el agua contenida. 

REFUERZO


Separa los suelos de diferente granulometría estabilizando
el terreno, evitando así que los flujos internos de agua arrastren el material fino y llegue a fallar la capa drenante. 

SEPARACIÓN

Sus funciones principales se basan en su resistencia mecánica a la perforación y tracción, y a su capacidad drenante, para protección de láminas impermeabilizantes, etc.


GEOTEXTILES

SOLUCION A PROBLEMAS DE DRENAJE

Todos los sistemas anteriores se deben proyectar para impedir la acumulación del agua detrás del muro y el desarrollo de presion
s hidrostáticas, sólo los tres últimos tendrían un efecto benéfico en cuanto a la dirección del flujo establecido, en cada caso deberá analizarse dicha influencia para adoptar la disposición de drenes más ventajosa. 

SALIDAS DE AGUA A TRAVEZ DEL MURO

Un inconveniente de este sistema de drenaje es que los finos contenidos en el relleno pueden ser arrastrados hasta el orificio
ocasionando una obstrucción del tubo e inutilizando su fin. Por tal motivo, sólo se recomienda su uso cuando el material de relleno cumpla con los siguientes requisitos:



D15 Filtro < 5 Ecuación N°1
D85 Suelo

D15 Filtro > 5 Ecuación N°2
D15 Suelo

Dónde:
D15 Filtro = % del material del filtro que pasa la malla #200 igual a 3%
D15, D85 Suelo = diámetros representativos de los granos correspondientes al 15% y al 85% del material pasando en la curva granulométrica.

Adicionalmente en el área de los orificios en la pared o en los tubos de drenaje longitudinales se debe cumplir con:
Desfogues no circulares:
D85 Filtro > 1.2 Ecuación N°3
Ancho de los orificios de entrada del agua

Desfogues circulares:
D85 Filtro > 1.0 Ecuación N°4
Diámetro de los orificios de drenaje 

SOLUCION A LOS PROBLEMAS DE DRENAJE



Los drenajes deben utilizarse para prevenir la presión hidrostática que pueden desestabilizar el sistema y para evitar que aparezca la humedad provocada por la saturación del suelo en contacto con el muro.


3. Tubo colector perforado
En el extremo inferior de la geomalla y envuelto por el geotextil se
coloca una manguera perforada PVC especial para subdrenes, la cual recoge y conduce el agua colectada por la geomalla.


2. Geotextil
La geomalla se envuelve en un geotextil, el cual actúa como filtro
impidiendo el paso de partículas de suelo hacia la geomalla y permitiendo a su vez el flujo de agua.


Debido a la dificultad de obtener materiales naturales para los subdrenes y con el
desarrollo de las mallas sintéticas, se está haciendo popular el uso de los subdrenes 100% sintéticos. Estos subdrenes consisten de tres elementos básicos:



Subdrenes 100% sintéticos


Adicionalmente a los criterios anteriores se deben tener en cuenta los siguientes:

Los suelos residuales son muy variables granulométricamente y debe realizarse un número grande de ensayos de granulometría, previamente al diseño de filtro. Debe tenerse en cuenta que las partículas de mayor tamaño tienen muy poco efecto en el proceso de filtración.

El parámetro  para el proceso de retención debe tomarse en forma conservadora para tener en cuenta la variabilidad del suelo.

Los ensayos de permeabilidad deben ser realizados en el campo, teniendo en cuenta que la permeabilidad obtenida en el laboratorio es muy afectada por el manejo de la muestra.

En los sitios donde existe flujo concentrado de agua el uso de geotextiles puede no ser adecuado y se puede requerir un sistema mucho más resistente y de gran capacidad.

Las raíces de las plantas afectan en forma grave los filtros y se debe evitar sembrar árboles cerca a los subdrenes.

Debe tenerse especial cuidado de no romper el geotextil al colocar los materiales granulares y debe evitarse la exposición al sol de la tela, por varios periodos de tiempo.

 



Criterios generales para el diseño de filtros


La durabilidad de los geotextiles está en función de las fibras poliméricas y las resinas a los ataques ambientales, sinembargo se tiene en este momento algunos filtros trabajando en Colombia en forma eficiente desde hace veinte años. Los principales problemas de las telas filtrantes corresponden a su baja resistencia a la exposición a los rayos solares, los cuales las descomponen, a las altas temperaturas y a ciertos químicos.




Los geotextiles son telas permeables, filtrantes, construidas con fibras sintéticas, especialmente polipropileno,
poliester, nylon y polietileno. Los geotextiles generalmente, se clasifican en tejidos y no tejidos. Los tejidos a su vez se diferencian de acuerdo al sistema de tejido.


FILTROS DE GEOTEXTIL

El propósito de un filtro es proteger el suelo contra la erosión interna al mismo tiempo permitir el paso del agua.

Es también recomendable que el material de filtro no posea más de un 5% de material que pase la malla 200, para evitar l
a migración de finos del filtro hacia las tuberías de drenaje. Adicionalmente, se deben evitar los filtros cuya gradación tenga vacíos de algunos tamaños de granos, o sea, los materiales con curvas granulométricas que presenten gradas.

El criterio más utilizado para garantizar un drenaje fácil del agua a través del filtro es el propuesto por Terzaghi y Peck


CRITERIO DE FILTRACIÓN O PROTECCIÓN CONTRA LA EROSIÓN INTERNA

Es conveniente tener en cuenta que los drenes tratan de taponarse por transporte y depositación
de las partículas más finas del suelo. Para evitar este fenómeno se debe colocar un filtro que debe cumplir los siguientes objetivos:

a. Impedir el paso de las partículas finas del suelo a proteger.
b. Permitir la filtración rápida del agua.

Existen dos tipos generales de filtro:
1. Material granular natural filtrante.
2. Filtro de mantos sintéticos o geotextiles.
 
Se requiere escoger muy cuidadosamente el material de filtro y / o el tipo y calidad del geotextil a emplear.

MATERIAL DE FILTRO

6. Dren sintético con geomalla, geotextil y tubo colector.


5. Tubo colector con capa gruesa de geotextil a su derredor.



4. Con geotextil, material grueso y sin tubo.


2. Con material grueso permeable sin tubo (filtro francés)


1. Con material de filtro y tubo colector


SUBDRENES INTERCEPTORES
Los subdrenes interceptores son zanjas excavadas a mano o con retroexcavadora, rellenas de material
filtrante y elementos de captación y transporte del agua. La profundidad máxima de estas zanjas es de aproximadamente seis metros. Los hay de diversas formas así:


FILTROS EN MUROS DE CONTENCION

FILTROS Y DRENAJES MUROS DE CONTENCION Y SOTANOS

Es una membrana elaborada con asfaltos destilados y modificados con un
termo-elastómero radial con un refuerzo interno de una película de fibra de vidrio y una laminación de un polietileno de alta densidad en color negro.

MANTO IMPERMEABILIZANTE

DREN INCLINADO, DISPOSICION CONTRA CONGELACION, RELLENO EXPANSIVO son sistemas de drenaje
más complicados y por tanto más costosos, que se emplearán cuando sea imprescindible cambiar favorablemente la dirección del flujo o impedir que ciertas zonas del relleno puedan absorber agua.



CAPA CONTINUA muestra esquemáticamente la disposición más común y por lo general más conveniente de los dr
enes en el relleno de un muro de retención, estos se disponen en forma continua cubriendo todo el respaldo, preferentemente en una sola capa (esto por facilidad de construcción y costo).


DRENES CONTINUOS se utiliza un dren horizontal que une las entradas de los tubos de salida y que s
e descarguen lateralmente afuera del muro, a veces su efecto se complementa con un sistema discontinuo de drenes verticales adosados al respaldo y colocados en posición intermedia respecto a los tubos de salida.


TUBOS DE SALIDA CON BOLSONES DE MATERIAL PERMEABLE tampoco se podrá usar cuando el relleno tenga finos susceptibles de contaminar las bols
as de material permeable y, en general, sólo será conveniente en rellenos de alta permeabilidad en que el agua pueda movilizarse con mucha facilidad hacia las bolsas de material permeable y hacia los tubos de salida. 

UNICAMENTE TUBOS DE SALIDA
el dispositivo solamente será útil en rellenos formados por material granular sin finos, muy permeable.



SALIDAS DE AGUA A TRAVEZ DE UN MURO

1. Geomalla
La geomalla es una red sintética construída
en tal forma que se forman unos canales que facilitan el flujo de agua.



Los geotextiles más utilizados para filtro son los no tejidos, entre los cuales se deben diferenciar los perforado
s con alfileres, los pegados al calor y los pegados con resinas ; aunque es común encontrar mezclas de los tres procesos de manera combinada.



3. Con geotextil como filtro,
material grueso y tubo colector.


DRENAJE DE SOTANOS
3 METODOS
Exterior desagües

Tuberías de drenaje exterior recogerá el agua y desviarla antes de
infiltrarse a través de las paredes del sótano, o en el techo. El problema es que el exterior de los desagües de los sótanos se suelen colocar en un lugar más alto que el resto del jardín, y el agua no puede entrar en ellos. Además, los drenajes exteriores se tapan muy rápido, porque de toda la suciedad, hojas, polvo, etc

Estos drenajes se necesita tener instalado una bomba de sumidero que llevará el agua a la superficie y desviarlo en un lugar seguro
Estos drenajes son un poco más difícil de instalar, ya que tendrá que usar un martillo para hacer una zanja en el suelo de cemento de su sótano. Después de cavar la zanja, se tendrá que añadir una capa de 2 pulgadas de grava, la tubería perforada y otra capa de grava. La zanja debe ser excavada cerca de las paredes para que el agua puede hacerlo bien en ella.
Interior desagües
Zócalo de sistemas de drenaje

Un sistema de drenaje de la placa base es la menos invasiva. Lo malo es que sólo se
puede utilizar en una losa monolítica. Este sistema utiliza placas base de vinyl que se adjuntará a las paredes de su sótano. A continuación, las paredes deberán tener agujeros de drenaje con el fin de permitir que el agua drene a la placa base. Luego el agua se desviará a la bomba de sumidero, que llevará el agua fuera.
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