MANUAL DE DISEÑO CON GEOSINTÉTICOS

manual de diseño
con geosintéticos
Octava Edición

Derechos reservados
® Departamento de Ingeniería - Geosistemas
Geosistemas Pavco S.A., una empresa Mexichem
Bogotá D.C. - Colombia
Octava Edición, junio de 2009
Diseño y Diagramación
Norte Gráfico
Impresión
Zetta Comunicadores S.A.
Prohibida la reproducción total o parcial de este libro,
por cualquier medio, sin autorización escrita del autor.

PRÓLOGO 1
CAPÍTULO 1 INTRODUCCIÓN A LOS GEOSINTÉTICOS 3
1.1 INTRODUCCIÓN 5
1.2 GEOTEXTILES 5
1.3 GEOMALLAS COEXTRUÍDAS 14
1.4 GEOMALLA DE FIBRA DE VIDRIO 17
1.5 GEOCOMPUESTOS DE DRENAJE 18
1.6 GEOMEMBRANAS 20
1.7 MANTOS PARA CONTROL DE EROSIÓN 23
CAPÍTULO 2 NORMAS DE ENSAYO Y ESPECIFICACIONES DE CONSTRUCCIÓN 25
NORMAS DE ENSAYO 29
2.1 MÉTODO PARA LA DETERMINACIÓN DE LA CARGA DE ROTURA Y LA ELONGACIÓN
DE GEOTEXTILES (MÉTODO GRAB) ASTM D-4632, INV E – 901 29
2.2 MÉTODO PARA LA DETERMINACIÓN DEL ÍNDICE DE RESISTENCIA AL PUNZONAMIENTO
DE GEOTEXTILES, GEOMEMBRANAS Y PRODUCTOS RELACIONADOS ASTM D-4833, INV E – 902 31
2.3 MÉTODO PARA LA DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIA AL RASGADO TRAPEZOIDAL
DE GEOTEXTILES ASTM D-4533, INV E – 903 32
2.4 MÉTODO PARA LA DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIA AL ESTALLIDO DE GEOTEXTILES
(MÉTODO DEL DIAFRAGMA HIDRÁULICO – MULLEN BURST) ASTM D-3786, INV E – 904 33
2.5 MÉTODO PARA LA DETERMINACIÓN DE LA PERMEABILIDAD AL AGUA DE LOS GEOTEXTILES
POR MEDIO DE LA PERMITIVIDAD ASTM D-4491, INV E – 905 35
2.6 MÉTODO DE ENSAYO ESTÁNDAR PARA DETERMINAR EL ESPESOR NOMINAL DE GEOTEXTILES
Y GEOMEMBRANAS ASTM D-5199, INV E – 906 37
2.7 MÉTODO ESTÁNDAR PARA LA DETERMINACIÓN DEL TAMAÑO DE ABERTURA APARENTE
(TAA) DE UN GEOTEXTIL ASTM D-4751, INV E – 907 38
2.8 MÉTODO DE MUESTREO DE GEOSINTÉTICOS PARA ENSAYOS ASTM D-4354 Y 4439, INV E – 908 40
2.9 PRÁCTICA PARA ESTABLECER LA CONFORMIDAD DE ESPECIFICACIONES DE GEOSINTÉTICOS
ASTM D- 4759 Y 4439, INV E – 909 41
TABLA DE CONTENIDO

2.10 MÉTODO DE ENSAYO PARA MEDIR EL DETERIORO DE GEOTEXTILES A LA EXPOSICIÓN DE LUZ
ULTRAVIOLETA Y AGUA, (APARATO DEL TIPO ARCO XENON) ASTM D-4355, INV E – 910 42
2.11 MÉTODO ESTÁNDAR PARA DETERMINAR LA RETENCIÓN DE ASFALTO DE GEOTEXTILES USADOS
EN REPAVIMENTACIONES ASFÁLTICAS ASTM D-6140, INV E – 911 44
2.12 MÉTODO ESTÁNDAR PARA MEDIR LA MASA POR UNIDAD DE ÁREA DE GEOTEXTILES
ASTM D-5261, INV E – 912 45
2.13 MÉTODO DE ENSAYO ESTÁNDAR PARA DETERMINAR LA RESISTENCIA AL PUNZONAMIENTO
ESTÁTICA DE GEOTEXTILES USANDO UN PISTÓN DE PRUEBA DE 50MM DE DIÁMETRO ASTM D-6241,
INV E – 913 46
2.14 MÉTODO DE ENSAYO ESTÁNDAR PARA DETERMINAR EL COEFICIENTE DE FRICCIÓN SUELO -
GEOSINTÉTICO Y GEOSINTÉTICO - GEOSINTÉTICO POR EL MÉTODO DE CORTE DIRECTO
ASTM D 5321 – 02 47
2.15 MÉTODO DE ENSAYO PARA DETERMINAR LA TASA DE FLUJO Y LA TRANSMISIVIDAD
HIDRÁULICA DE UN GEOSINTÉTICO UTILIZANDO UNA CABEZA CONSTANTE ASTM D 4716 – 03 49
2.16 MEDIDA DEL POTENCIAL DE COLMATACIÓN DE UN SISTEMA SUELO – GEOTEXTIL POR
LA VARIACIÓN DEL GRADIENTE HIDRÁULICO ASTM D 5101 – 90 51
ESPECIFICACIONES DE CONSTRUCCIÓN 55
SEPARACIÓN DE SUELOS DE SUBRASANTE Y CAPAS GRANULARES CON GEOTEXTIL 55
ESTABILIZACIÓN DE SUELOS DE SUBRASANTE Y CAPAS GRANULARES CON GEOTEXTIL 61
PAVIMENTACIÓN Y REPAVIMENTACIÓN CON GEOTEXTILES 67
SUBDRENES CON GEOTEXTIL Y MATERIAL GRANULAR 75
PRODUCTOS ENROLLADOS PARA CONTROL DE EROSIÓN 83
CAPÍTULO 3 METODOLOGÍAS DE DISEÑO 91
3.1 DISEÑO POR COSTOS Y DISPONIBILIDAD 93
3.2 DISEÑO POR EXPERIENCIA O MÉTODO EMPÍRICO 93
3.3 DISEÑO POR ESPECIFICACIONES 93
3.4 DISEÑO POR FUNCIÓN 95
CAPÍTULO 4 SEPARACIÓN Y ESTABILIZACIÓN DE SUBRASANTES EN VÍAS 101
4.1 GENERALIDADES 103
4.2 INTRODUCCIÓN 103
4.3 METODOLOGÍA DE DISEÑO 104
4.4 EJEMPLO DE DISEÑO 114
4.5 EJEMPLO DE RELACIÓN BENEFICIO – COSTO 119
CAPÍTULO 5 REFUERZO EN VÍAS CON GEOTEXTIL 125
5.3 FUNCIONES DEL GEOTEXTIL 128
5.4 CONSIDERACIONES PARA EL DISEÑO 130
5.6 EJEMPLO DE DISEÑO CON RELACIÓN BENEFICIO - COSTO 138
5.7 CONCLUSIONES 144
CAPÍTULO 6 REFUERZO EN VÍAS CON GEOMALLAS BIAXIALES COEXTRUÍDAS 147

6.3 MECANISMOS DE REFUERZO GENERADOS POR LAS GEOMALLAS 150
6.4 MÉTODO AASHTO PARA PAVIMENTOS FLEXIBLES 151
6.5 ENSAYO A ESCALA REAL DE UNA ESTRUCTURA REFORZADA CON GEOMALLA
BIAXIAL COEXTRUÍDA 154
6.6 MÉTODO AASHTO PARA DISEÑO DE PAVIMENTOS FLEXIBLES REFORZADOS CON
GEOMALLAS COEXTRUÍDAS TENAX 157
CAPÍTULO 7 PAVIMENTACIÓN Y REPAVIMENTACIÓN CON GEOSINTÉTICOS 163
7.1 ANTECEDENTES 165
7.2 FUNCIONES DEL GEOTEXTIL 165
7.3 FUNCIONES DE LA GEOMALLA DE FIBRA DE VIDRIO 167
7.4 TIPO Y NIVEL DE SEVERIDAD DE LAS FALLAS DEL PAVIMENTO 168
7.5 EFECTOS DEL AGRIETAMIENTO 169
7.6 ASFALTOS 170
7.7 PROCEDIMIENTO DE INSTALACIÓN 175
7.8 EJEMPLO DE DISEÑO CON RELACIÓN BENEFICIO - COSTO 185
CAPÍTULO 8 SISTEMAS DE SUBDRENAJE PARA VÍAS CON GEOTEXTIL Y MATERIAL GRANULAR 189
8.3 METODOLOGÍA DE DISEÑO DE SUBDRENAJES 192
8.5 EJEMPLO DE RELACIÓN BENEFICIO - COSTO 205
ANEXO 1 CÁLCULO DEL CAUDAL 211
CAPÍTULO 9 SISTEMAS DE SUBDRENAJE CON GEODRÉN 225
9.3 METODOLOGÍA DE DISEÑO DE SISTEMAS DE DRENAJE CON GEODRÉN 228
9.4 EJEMPLOS DE DISEÑO 244
9.5 EJEMPLO DE RELACIÓN BENEFICIO – COSTO 264
ANEXO 1 GEODRÉN Vs. SECCIÓN DREN FRANCÉS EN FUNCIÓN DEL CAUDAL 266
ANEXO 2 GUÍA PARA EL CÁLCULO DE LONGITUD DE DESCARGA EN GEODRENES 269
ANEXO 3 CURVAS DE INTENSIDAD - DURACIÓN - FRECUENCIA 278
ANEXO 4 CURVAS SINTETICAS REGIONALIZADAS DE INTENSIDAD-DURACIÓN –FRECUENCIA
PARA COLOMBIA 282
CAPÍTULO 10 MUROS DE CONTENCIÓN REFORZADOS CON GEOSINTÉTICOS 289
10.4 EJEMPLO RELACIÓN BENEFICIO – COSTO 319
CAPÍTULO 11 REFUERZO DE TALUDES 323
11.2 OBJETIVO 326

11.4 CONSIDERACIONES DE DISEÑO 327
11.5 PROCEDIMIENTO DE DISEÑO 328
CAPÍTULO 12 REFUERZO DE TERRAPLENES SOBRE SUELOS BLANDOS 341
CAPÍTULO 13 REFUERZO DE CIMENTACIONES CORRIDAS CON GEOSINTÉTICOS 355
13.5 PROCEDIMIENTO PARA EL DISEÑO DE CIMENTACIONES REFORZADAS 365
CAPÍTULO 14 PROTECCIÓN DE GEOMEMBRANAS 371
CAPÍTULO 15 GEOMEMBRANAS 381
CAPÍTULO 16 CONTROL DE EROSIÓN EN TALUDES, CANALES Y MÁRGENES DE RÍOS CON GEOSINTÉTICOS 393
16.3 SOLUCIONES PARA CONTROL DE EROSIÓN 397
16.4 METODOLOGÍA DE DISEÑO PARA MANTOS PERMANENTES 400
16.5 METODOLOGÍA DE DISEÑO PARA GEOESTRUCTURA 407
APÉNDICE A ESPECIFICACIONES TÉCNICAS 417

1
PRÓLOGO
El uso de los geosintéticos en América Latina ha tenido en los últimos años un gran incremento respondiendo a una
necesidad que cada vez se hace más crítica en los proyectos de ingeniería, la cual consiste en la ejecución de obras
civiles con una alta calidad técnica, buscando un equilibrio económico y disminuyendo el impacto ambiental con
productos o sistemas que promuevan la protección del medio ambiente.
La tecnología de los geosintéticos se ha convertido en una alternativa para solucionar los problemas tanto técnicos
como económicos de los proyectos de ingeniería y su implementación se ha hecho en la mayoría de los casos de forma
empírica, retomando resultados de experiencias en proyectos anteriores. Bajo este concepto, en muchas ocasiones los
geosintéticos han sido una solución exitosa pero en algunos casos la falta de conocimiento y de una metodología de
diseño que permita definir los requerimientos de estos materiales de acuerdo con las condiciones particulares de cada
proyecto, no ha permitido que los beneficios de esta tecnología sean aprovechados en su total magnitud.
Geosistemas PAVCO S.A. desde hace mas de veinte años, ha estudiado y analizado el comportamiento de los
geosintéticos en las diferentes aplicaciones, haciendo inversiones tecnológicas y liderando trabajos de investigación
que amplíen el conocimiento en el campo de los geosintéticos para ofrecer cada día productos que cumplan los más
elevados estándares de calidad a escala mundial.
El Departamento Técnico ofrece total asesoría en el estudio y diseño para una aplicación eficaz de geosintéticos,
promoviendo sus capacidades y formulando diseños preliminares que permitan definir requerimientos técnicos de
acuerdo con cada tipo de obra. Como resultado de este proceso, Geosistemas PAVCO S.A. presenta a la Ingeniería
Latinoamericana metodologías de diseño para separación y estabilización de vías, refuerzo en vías con geotextiles y
geomallas, pavimentación y repavimentación, sistemas de subdrenaje, refuerzo en muros de contención, refuerzo
de taludes, refuerzo de terraplenes sobre suelos blandos, refuerzo de cimentaciones, protección de geomembranas
y aplicaciones de control de erosión enfocados en la utilización de geosintéticos que permitan de ésta forma adquirir
los conocimientos técnicos necesarios para el correcto uso de estos materiales.
Amaneradepresentacióndeéstatecnologíasehaceunabreveintroducciónalosgeosintéticos,sucomposición,clasificación
y propiedades mecánicas. Se muestran algunos principios constructivos y de instalación y se mencionan algunas normativas
vigentes que involucran aspectos técnicos, mecánicos, constructivos en obras principalmente de tipo vial.
Posteriormente se inicia la parte de diseño con un capítulo introductorio a todas las diferentes formas que existen para
realizar diseño con geosintéticos, ya que este concepto es de vital importancia para obtener un buen funcionamiento
de los mismos en sus diferentes aplicaciones.

Se presentan las metodologías de diseño para cada una de las aplicaciones de geosintéticos, inicialmente con
separación y estabilización de vías cuyo objetivo es lograr determinar técnicamente las propiedades del geotextil
que logre incrementar la vida útil de la estructura y evitar el deterioro prematuro debido a la contaminación de los
materiales seleccionados.
El manual de refuerzo en vías propone mejorar las condiciones estructurales de los pavimentos mediante un método
de diseño racional que involucra la utilización de geotextiles mejorando las condiciones de servicio y operación al
mismo tiempo que lograr aumentar la vida útil de la vía. De esta misma forma el capítulo de refuerzo con geomallas
plantea mejorar el SN de la estructura bajo la metodología AASHTO-93.
El manual de pavimentación y repavimentación define las funciones de impermeabilización y membrana
amortiguadora de esfuerzos del geotextil y la capacidad de prolongación de vida útil de la estructura asfáltica por
el uso de la geomalla de fibra de vidrio. Adicionalmente se describe el proceso constructivo que permite la correcta
aplicación de los geotextiles y geomallas en obras de mantenimiento vial.
Resaltando la importancia del drenaje en las obras de infraestructura, la guía de diseño de sistemas de subdrenaje
(subdrén francés y geodrén) plantea la manera de dimensionar estos sistemas y determinar las especificaciones de
los geosintéticos a usar con el fin de obtener la solución técnica y económicamente más conveniente.
En la guía de diseño de muros de contención en suelo reforzado se presenta un método de diseño para el cálculo de
la estabilidad interna, en donde se establecen los espesores de cada capa y las cantidades de geosintético a utilizar
dependiendo de las características del suelo de relleno y de las condiciones particulares del sitio del proyecto.
La guía de refuerzo de taludes en terraplenes busca establecer los espesores de capa y longitudes de geotextil
necesarios para garantizar la estabilidad interna de taludes en terraplenes.
En el capítulo de terraplenes sobre suelos blandos se muestra como el geotextil puede contribuir con su característica
de resistencia a la tensión a la estabilidad de suelos con baja capacidad portante que se utilizan como fundación
para terraplenes o cualquier otra estructura.
La metodología de refuerzo de cimentaciones con geosintéticos permite incrementar las capacidades de los suelos
para trabajar con menores anchos de cimientos, contribuyendo también a que los asentamientos que se pueden
generar por las estructuras sean homogéneos en toda la extensión de cualquier proyecto.
Debido a que las geomembranas, uno de los geosintéticos que se considera como impermeable, es poco resistente
al punzonamiento, el capítulo de protección de gomembranas esta enfocado a diseñar el geotextil no tejido
punzonado por agujas que sea más adecuado para proteger la geomembrana.
Es importante diseñar la geomembrana más adecuada para los sistemas de impermeabilización, teniendo en cuenta
todos los datos del proyecto donde será instalada y por eso se elaboró el capítulo de geomembranas.
Los geosintéticos entran a formar parte de soluciones para control de erosión con mantos temporales y permanentes
para taludes y canales, las geoestructuras como sistemas de protección de riberas permiten utilizar los materiales
disponibles de los rios, mares, etc.
En el mundo existen diversos métodos de diseño para cada una de las aplicaciones mencionadas anteriormente, sin
embargo después de un estudio profundo de cada una de ellas, las que aquí se presentan son las que consideramos
más se ajustan a las condiciones geomorfológicas y a los suelos tropicales de nuestros países donde además en la
historia de los materiales de construcción no se contaba con un material que haya mostrado un desarrollo tecnológico
tan avanzado y un volumen de utilización tan grande como los geosintéticos. Día a día surgen mayores aplicaciones,
demostrando los beneficios técnicos y económicos por su utilización. Sin lugar a duda, este libro será una buena
herramienta de trabajo que permita un mejor entendimiento y una optimización en el diseño con geosintéticos.

1INTRODUCCIÓN A
LOS GEOSINTÉTICOS
CA P Í TULO
DE DISEÑO
MANUAL Y SOFTWARE

INTRODUCCIÓNALOSGEOSINTÉTICOS
5
1.1 INTRODUCCIÓN
Geosintético es un producto en el que, por lo menos, uno de sus componentes es a base de polímero sintético o
natural, y se presenta en forma de filtro, manto, lámina o estructura tridimensional, usada en contacto con el suelo
o con otros materiales dentro del campo de la geotecnia o de la ingeniería civil.
Existen varios campos de aplicación de los geosintéticos en el mundo de la construcción y la edificación como
son: obras viales, obras hidráulicas, sistemas de control de erosión, aplicaciones medioambientales, entre otras. La
fabricación de los geosintéticos comprende procedimientos principalmente de extrusión, tecnología textil y/o ambas
tecnologías: textil y plástica.
Los geosintéticos se derivan de fibras artificiales, compuestos básicamente de polímetros como polipropileno,
poliéster, poliamida y polietileno, siendo los 2 primeros los de mayor utilización en la actualidad.
Los tipos de geosintéticos más comunes utilizados en el campo de la ingeniería son los geotextiles, las geomallas,
las geomembranas, las georedes, geocompuestos y mantos para control de erosión derivados de la unión de las
características y cualidades de cada uno de los anteriores.
1.2 GEOTEXTILES
Dentro del grupo de los geosintéticos tenemos los geotextiles que se definen como “un material textil plano,
permeable polimérico (sintético o natural) que puede ser No Tejido, Tejido o tricotado y que se utiliza en contacto
con el suelo (tierra, piedras, etc.) u otros materiales en ingeniería civil para aplicaciones geotécnicas”.
1.2.1 Clasificación
1.2.1.1 Clasificación según su método de fabricación
a. Geotextiles Tejidos
Son aquellos formados por cintas entrecruzadas en una máquina de tejer. Pueden ser Tejidos de calada o tricotados.
Los Tejidos de calada son los formados por cintas de urdimbre (sentido longitudinal) y de trama (sentido transversal).
Su resistencia a la tracción es de tipo biaxial (en los dos sentidos de su fabricación) y puede ser muy elevada (según
las características de las cintas empleadas). Su estructura es plana.
Los tricotados están fabricados con hilo entrecruzado en máquinas de tejido de punto. Su resistencia a la tracción
puede ser multiaxial o biaxial según estén fabricados en máquinas tricotosas y circulares, o Ketten y Raschel. Su
estructura es tridimensional.
b. Geotextiles No Tejidos
Están formados por fibras o filamentos superpuestos en forma laminar, consolidándose esta estructura por distintos
sistemas según cual sea el sistema empleado para unir los filamentos o fibras. Los geotextiles No Tejidos se clasifican
a su vez en:
• Geotextiles No Tejidos ligados mecánicamente o punzonados por agujas
• Geotextiles No Tejidos ligados térmicamente o termosoldados
• Geotextiles No Tejidos ligados químicamente o resinados

MANUALDEDISEÑO|CAPÍTULO1
1.2.1.2 Clasificación de los geotextiles según su composición
Las fibras que más se emplean son las sintéticas, siendo por ello que siempre tendemos a asociar al geotextil con
fibras o filamentos sintéticos. Sin embargo al existir gran diversidad de aplicaciones, también se fabrican con fibras
naturales y artificiales.
a. Fibras naturales
Pueden ser de origen animal (lana, seda, pelos...) vegetal (algodón, yute, coco, lino...) que se utilizan para la fabricación
de geotextiles biodegradables utilizados en la revegetación de taludes, por ejemplo, en márgenes de ríos etc.
b. Fibras artificiales
Son las derivadas de la celulosa. Son el rayón, la viscosa y el acetato.
c. Fibras sintéticas
Cuando al geotextil se le exige durabilidad, se fabrica con fibras o filamentos obtenidos de polímeros sintéticos.
Los geotextiles fabricados con estos polímeros son de gran durabilidad y resistentes a los ataques de microorganismos
y bacterias.
Los más empleados son el polipropileno, poliéster, polietileno, poliamida y poliacrílico.
1.2.2 Procesos de fabricación
El papel de los fabricantes en el conocimiento y crecimiento del mercado de los geotextiles ha sido grande y positivo. Se
han desarrollado muchos tipos de fibras y estilos de tejidos, tanto para uso general como para aplicaciones específicas.
Hay tres factores que son importantes para los fabricantes: clase de polímero, tipo de filamentos y el tipo de proceso
productivo.
a. Clase de polímero
El polímero usado en la fabricación de un geotextil puede ser de los siguientes tipos de resina, listados en orden de
uso decreciente, según Robert M. Koerner en su libro “Designing With Geosynthetics” Quinta Edición.
Polipropileno 92%
Poliéster 5%
Polietileno 2%
Poliamida (nylon) 1%
b. Tipo de filamentos
El polímero seleccionado se transforma en un fundido por calor y presión, luego se obliga a pasar a través de un
molde. Del molde salen fibras o una cinta plana en estado semilíquido e inmediatamente se produce un enfriamiento
por aire o agua transformando el producto del molde en un elemento sólido pero elongable, simultáneamente el
material sufre un estirado el cual reduce sus dimensiones en cuanto a ancho o espesor y ocasiona un ordenamiento
de las moléculas. De esta forma se incrementa la resistencia de los filamentos en sentido longitudinal, su elongación
a la ruptura disminuye y su módulo se incrementa. Modificando estas variables se pueden alcanzar una gran
variedad de posibilidades de la característica Esfuerzo vs. Deformación. (Esos monofilamentos cuando están en
forma de fibras se pueden trenzar juntos para formar una hebra multifilamento).

7
El calibre de la fibra o de la cinta se define por su denier. El denier es el peso en gramos de 9000 m de filamentos.
Las fibras pueden producirse cortadas o en filamento continuo, ambos tipos de fibra salen como un mazo de hebras
del molde, en el caso de las cortadas en un paso posterior se cortan en longitudes entre 25 a 100 mm para luego
ser procesadas en equipos de mezclado, cardado y punzonado, en el caso del filamento continuo simplemente se
extienden y se alimentan inmediatamente al siguiente proceso que es el punzonado.
También con esas fibras se pueden producir unos hilos entrelazados o entrelazar filamentos continuos obteniendo
otras propiedades que luego serán tejidos.
El último tipo de filamentos a mencionarse son las llamadas películas ó cintas “ranuradas” en el molde, las cuales
se fabrican de una lámina continua de polímero que se corta en cintas mediante cuchillas y luego se enconan en
carretes que seguirán los procesos de urdido y tejeduría.
Figura 1.1 Tipos de fibras utilizadas en la construcción de geotextiles.
En resumen, los principales filamentos usados en la construcción de geotextiles son monofilamentos cortados
(fibra cortada), multifilamento (filamento continuo), hilos de fibras (fibra cortada), hilos de filamento continuo
entrelazados, hilos de multifilamentos entrelazados y cinta plana ranurada. (Ver Figura 1.1).

a. Monofilamento Tejido b. Monofilamento Tejido calandrado
c. Multifilamento Tejido d. Tejido Plano
e. No Tejido punzonado por agujas f. No Tejido unido por calor
Figura 1.2 Vista microscópica de algunos tipos de geotextiles Tejidos y No Tejidos.

9
c. Tipo de proceso productivo
Una vez se han fabricado los filamentos, estos se convierten en telas No Tejidas o Tejidas dependiendo del proceso
posterior.
Geotextiles Tejidos
Para los geotextiles Tejidos se trabajan cintas o hilos en un telar, la clase particular del tejido se determina por la
secuencia en la cual los filamentos de la urdimbre y de la trama son entrecruzados (tejidos) en el telar.
Un tejido se compone de dos cintas, la urdimbre que va en sentido longitudinal (la dirección en que se fabrica el
tejido, la “larga“) y la trama que va en sentido transversal (la dirección “corta“), la urdimbre ingresa al telar por
su parte posterior a través de unos elementos separadores y organizadores llamados laminillas y cruzan los lizos,
los peines e ingresan a la mesa del telar en donde se entretejen con las tramas, las cuales son aportadas desde un
lado del telar, las urdimbres se cruzan en dos grupos unas suben y otras bajan dejando un espacio por donde pasa
la trama (el “relleno“) transportada por un elemento llamado proyectil, luego las urdimbres vuelven y se cruzan
“aprisionando” la trama y se repite el ciclo formado el tejido.
El orillo (borde de la tela donde la trama regresa un pequeño tramo) garantiza que el tejido conserve su estructura
planeada.
Dentro de los geotextiles Tejidos se pueden especificar diferentes modalidades:
• Geotextil Tejido plano:
Fabricado mediante el tejido de cintas por un procedimiento textil de una película cortada polimérica extruída. Es el
tejido más simple y común, conocido también como “uno arriba y uno abajo”.
• Geotextil Tejido canasta:
Este tejido usa dos o más urdimbres y/o tramas de relleno como si fuera una sola cinta. Por ejemplo, un tejido canasta
pueden ser dos por dos urdimbres y tramas o dos tramas y un urdimbre, actuando como unidades individuales.
Geotextiles No Tejidos
La fabricación de telas no tejidas es muy diferente de las telas tejidas. Cada sistema de fabricación No Tejido
generalmente incluye cuatro pasos básicos: preparación de la fibra, formación del velo, consolidación del velo y
tratamiento posterior.
Los geotextiles No Tejidos pueden ser de fibra cortada ó filamento continuo, los de fibra cortada se obtienen a partir
de fibras de longitud comprendida entre 50 y 150 mm y los de filamento continuo se obtienen por extruído directo
de un polímero y formación de la napa o velo.
Existen básicamente tres clases de procesos de fabricación:
• Geotextiles No Tejidos punzonados por agujas:
Se forman a partir de un entrelazado de fibras o filamentos mezclados aleatoriamente, conformando lo que se
denomina como velo o napa, el cual se consolida al pasar por un tablero de agujas en la máquina punzonadora,

dichas agujas se mueven en sentido alternativo, subiendo y bajando a altas velocidades penetrando en la napa y
entrelazando las fibras, esto se obtiene por que el perfil de las agujas no es regular, si no que están provistas de
unas espigas o salientes en dirección a su sentido de penetración, lo cual hace penetrar a las fibras sin Ilevárselas en
su movimiento de retroceso. La frecuencia de golpes o penetraciones de las agujas va consolidando el geotextil No
Tejido. Los geotextiles fabricados por este proceso tienen buenas características mecánicas manteniendo en parte el
espesor de la napa el cual les confiere mayor estructura tridimensional, gran elongación (pueden estirarse desde un
40% hasta un 120% o más, antes de entrar en carga de rotura) lo que les proporciona muy buena adaptabilidad
a las desuniformidades de los terrenos, unas excelentes propiedades para protección, (suele denominarse efecto
colchón) y muy buenas funciones de filtración y separación.
• Geotextiles No Tejidos termosoldados:
Se forman a partir de una napa o velo en la que la unión de fibras y consolidación del geotextil se logra por fusión
de las fibras y soldadura en los puntos de intersección mediante un calandrado a temperatura elevada. Su espesor
y su elongación son sensiblemente inferiores a la de los agujados, por lo cual su transmisividad y permeabilidad son
menores, tienen buenas propiedades mecánicas y poca flexibilidad (son algo rígidos).
• Geotextiles No Tejidos ligados químicamente:
La unión entre sus filamentos se consigue incorporando ligantes químicos o resinas. Este sistema no se utiliza para
la fabricación de geotextiles de protección y separación, puesto que en su composición (de los de protección)
deben de evitarse elementos químicos distintos a los polímeros que pudiesen alterar sus propiedades y provoquen
incompatibilidades químicas con otros materiales con los que pudiese estar en contacto. Su empleo esta muy poco
extendido debido a su elevado costo.
1.2.3 Funciones y campos de aplicación
El uso de los geotextiles Tejidos y No Tejidos en los diferentes campos de aplicación pueden definirse mediante las
funciones que va a desempeñar. En la mayoría de las aplicaciones el geotextil puede cumplir simultáneamente varias
funciones, aunque siempre existirá una principal que determine la elección del tipo de geotextil que se debe utilizar.
A continuación se describen las distintas funciones y aplicaciones que pueden desempeñar los geotextiles, así como
las exigencias mecánicas e hidráulicas necesarias para su desarrollo.
1.2.3.1 Función de separación
Estafunción,desempeñadaporlosgeotextilesconsisteenlaseparacióndedoscapasdesuelodediferentespropiedades
geomecánicas (granulometría, densidad, capacidad, etc.) evitando permanentemente la mezcla de material.
A continuación se referencian las aplicaciones de Robert M. Koerner en su libro “Designing With Geosynthetics”-
Quinta Edición.
• Entre la subrasante y la base de piedra en caminos y pistas de aterrizaje no pavimentados.
• Entre la subrasante y la base de piedra en caminos y pistas de aterrizaje pavimentados.
• Entre la subrasante y el balasto en vías férreas
• Entre rellenos y capas de base de piedra.
• Entre geomembranas y capas de drenaje de piedra

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• Entre la cimentación y terraplenes de suelos como sobrecargas
• Entre la cimentación y terraplenes de suelos para rellenos de caminos
• Entre la cimentación y terraplenes de suelos para presas de tierra y roca
• Entre la cimentación y capas de suelo encapsuladas
• Entre los suelos de cimentación y muros de retención rígidos
• Entre los suelos de cimentación y muros de retención flexibles
• Entre los suelos de cimentación y pilas de almacenamiento
• Entre taludes y bermas de estabilidad aguas abajo
• Debajo de áreas de sardineles
• Debajo de áreas de estacionamiento
• Debajo de campos deportivos y de atletismo
• Debajo de bloques prefabricados y paneles para pavimentos estéticos
• Entre capas de drenaje en masas de filtro pobremente gradado
• Entre diversas zonas de presas en tierra
• Entre capas antiguas y nuevas de asfalto
1.2.3.2 Función refuerzo

En esta función se aprovecha el comportamiento a tracción del geotextil para trabajar como complemento de las
propiedades mecánicas del suelo, con el fin de controlar los esfuerzos transmitidos tanto en la fase de construcción
como en la de servicio de las estructuras.
El geotextil actúa como un elemento estructural y de confinamiento de los granos del suelo, permitiendo difundir y
repartir las tensiones locales. Estas acciones aumentan la capacidad portante y la estabilidad de la construcción.
Quinta Edición.
Refuerzo de suelos débiles y otros materiales
• Sobre suelos blandos para caminos no pavimentados
• Sobre suelos blandos para campos de aterrizaje
• Sobre suelos blandos para vías férreas
• Sobre suelos blandos para rellenos
• Sobre suelos blandos en campos deportivos y de atletismo
• Sobre suelos heterogéneos
• Sobre rellenos inestables como sistemas de cerramiento
• Para confinamiento lateral de balasto en vías férreas
• Para envolver suelos en sistemas de telas encapsuladas
• Para construir muros en suelo reforzado
• Para reforzar terraplenes
• Para ayudar en la construcción de taludes pronunciados
• Para reforzar presas de tierra y roca
• Para estabilización temporal de taludes
• Para detener o disminuir la reptación en taludes de suelo
• Para reforzar pavimentos flexibles con juntas
• Como refuerzo basal en áreas cársticas
• Como refuerzo basal entre cabezotes de pilotes de cimentación

• Para hacer un efecto de “puente” entre rocas agrietadas y diaclasas
• Para mantener colchones de filtro de piedra gradada
• Como subestrato de bloques articulados de concreto
• Para estabilizar patios de almacenamiento no pavimentados y áreas de descanso
• Para anclar paneles frontales en muros de tierra reforzada
• Para anclar bloques de concreto en muros de retención pequeños
• Para prevenir el punzonamiento de geomembranas por suelos
• Para prevenir el punzonamiento de geomembranas por materiales de relleno o base de piedra
• Para crear taludes laterales más estables debido a la alta resistencia friccionante
• Para retener suelos blandos en la construcción de presas de tierra
• Como membranas en suelos encapsulados
• Para la compactación y consolidación in-situ de suelos marginales
• Para hacer un efecto de “puente” sobre rellenos irregulares durante el cerramiento del sitio
• Para ayudar en la capacidad portante de cimentaciones superficiales
1.2.3.3 Función de drenaje
Consiste en la captación y conducción de fluidos y gases en el plano del geotextil.
La efectividad del drenaje de un suelo dependerá de la capacidad de drenaje del geotextil empleado y del gradiente
de presiones a lo largo del camino de evacuación del fluido.
Para realizar el drenaje satisfactoriamente el espesor debe ser suficiente al aumentar la tensión normal al plano
de conducción. Adicionalmente el geotextil debe impedir el lavado ó transporte de partículas finas, las cuales al
depositarse en él, reducen su permeabilidad horizontal. Además debe garantizar el transporte de agua en su plano
sin ocasionar grandes pérdidas de presión.
Quinta Edición.
• Como un dren chimenea en una presa de tierra
• Como una galería de drenaje en una presa de tierra
• Como un interceptor de drenaje para flujo horizontal
• Como una cubierta de drenaje debajo de un relleno de sobrecarga
• Como un dren detrás de un muro de retención
• Como un dren detrás del balasto de vías férreas
• Como un dren de agua debajo de geomembranas
• Como un dren de gas debajo de geomembranas
• Como un dren debajo de campos deportivos
• Como un dren para jardines de techo
• Como un disipador de presión de poros en rellenos de tierra
• En reemplazo de drenes de arena
• Como una barrera capilar en áreas sensibles al congelamiento
• Como una barrera capilar para la migración de sales en áreas áridas
• Para disipar el agua de filtración de las superficies de suelo ó roca expuestas

13
1.2.3.4 Función filtro
Esta función impide el paso a través del geotextil de determinadas partículas del terreno (según sea el tamaño de
dichas partículas y el del poro del geotextil) sin impedir el paso de fluidos o gases. En la práctica se utiliza el geotextil
como filtro en muchos sistemas de drenaje. En los embalses con sistema de drenaje en la base, a fin de localizar
posibles fugas, se utiliza como filtro en los tubos de drenaje a fin de evitar el taponamiento de los orificios de drenaje
de dichos tubos.
Quinta Edición.
• En lugar de filtro de suelo granular
• Debajo de base de piedras para caminos y pistas de aterrizaje no pavimentados
• Debajo de base de piedra para caminos y pistas de aterrizaje pavimentados
• Debajo de balasto en vías férreas
• Alrededor de piedra picada que rodea los subdrenes
• Alrededor de piedra picada sin subdrenes (Drenes franceses)
• Alrededor de piedra y tubería perforada en pisos de adoquines
• Debajo de rellenos sanitarios para los lixiviados
• Para filtrar rellenos hidráulicos
• Como protección contra los sedimentos
• Como cortina a los sedimentos
• Como barrera contra la nieve
• Como un encofrado flexible para contener arena, inyección o concreto en sistemas de control de erosión
• Como un encofrado flexible para reconstruir pilotes deteriorados
• Como un encofrado flexible para restaurar la integrad en la minería subterránea
• Como un encofrado flexible para restaurar la capacidad portante de pilares socavados de puentes
• Para proteger el material de drenaje en chimeneas
• Para proteger el material de drenaje en galerías
• Entre el suelo de relleno y vacíos en muros de retención
• Entre el suelo de relleno y muros de gaviones
• Alrededor de núcleos moldeados en geodrenes
• Alrededor de núcleos moldeados en drenes de zanja
• Contra georedes para prevenir la intrusión del suelo
1.2.3.5 Función protección
Previene o limita un posible deterioro en un sistema geotécnico. En los embalses impermeabilizados este sistema
geotécnico se denomina pantalla impermeabilizante y está formado por el geotextil y la geomembrana. El geotextil
protege a la geomembrana de posibles perforaciones o roturas, al formar una barrera antipunzonante bajo la acción
de la presión de la columna de agua durante la explotación del embalse, del paso de personal y maquinaria durante
la construcción, mantenimiento, posibles reparaciones, etc. También evita las perforaciones que podría ocasionar el
crecimiento de plantas debajo de la pantalla impermeabilizante.
De igual forma, protege a la Geomembrana del rozamiento con el soporte que se produce durante las sucesivas
dilataciones y contracciones que experimenta por efecto de las variaciones térmicas. La lámina impermeabilizante se
adapta a las irregularidades del terreno. Las irregularidades pronunciadas implican una tensión en la lámina la cual
a su vez causa una pérdida de espesor en la misma dando origen a puntos débiles en los que se podrían producir

posibles perforaciones o roturas causadas por objetos punzantes del terreno. La interposición del geotextil evitará la
pérdida de estanqueidad que se produciría por todas estas causas.
1.2.3.6 Función de impermeabilización
Esta función se consigue desarrollar mediante la impregnación del geotextil con asfalto u otro material
impermeabilizante sintético.
El geotextil debe tener la resistencia y rigidez necesaria para la colocación del mismo, así como la capacidad de
deformación suficiente para compensar las tensiones térmicas.
1.2.4 Uso de geotextiles en Norteamérica por aplicación
La Tabla 1.1 registra el crecimiento que ha tenido la utilización de geotextiles en Norteamérica hasta el año 2.000.
Actualmente se estima que el mercado de los geotextiles al año se debe acercar a los 500 millones de metros
cuadrados; similar a las cifras que se deben manejar en Europa. En el resto del mundo se calcula que se tiene un
consumo aproximado del 50% del mercado de Norteamérica.
Tabla 1.1 Utilización de los geotextiles en Norte América por área de aplicación
* En millones de metros cuadrados
Fuente: Design With Geosynthetics, Quinta Edición.
1.3 GEOMALLAS COEXTRUÍDAS
Existen diversos métodos para aumentar la capacidad de carga de suelos blandos. Uno de estos, antiguo y todavía
efectivo, consiste en reforzar el suelo mediante confinamiento lateral de las partículas de material y aumentar su
resistencia a la tensión. Tradicionalmente estos efectos se obtenían usando ramas trenzadas o colocando troncos de
forma perpendicular.
La tecnología actual, permite el uso de productos sintéticos diseñados específicamente para obtener el mismo efecto
de confinamiento lateral y resistencia a la tensión, como pueden ser las geomallas bi-orientadas coextruídas.
Las geomallas coextruídas son estructuras bidimensionales elaboradas a base de polímeros, que están conformadas
por una red regular de costillas conectadas de forma integrada por extrusión, con aberturas de suficiente tamaño
para permitir la trabazón del suelo, piedra u otro material geotécnico circundante.

15
La principal función de las geomallas coextruídas es indiscutiblemente el refuerzo; el uso del tipo de geomalla esta
ligado a la dirección en que los esfuerzos se transmiten en la estructura, por ejemplo, en aplicaciones tales como
muros en suelo reforzado o en terraplenes, se utilizan las geomallas mono-orientadas que son geomallas con una
resistencia y rigidez mayor en el sentido longitudinal que en el transversal. Mientras, que en estructuras en que la
disipación de los esfuerzos se realiza de forma aleatoria y en todas las direcciones, como por ejemplo estructuras de
pavimento o cimentaciones superficiales, se utilizan geomallas bi-orientadas o bi-direccionales las cuales no tienen
una diferencia considerable frente a sus propiedades en los dos sentidos de la grilla.
Las geomallas coextruídas generan un incremento en la resistencia al corte del suelo. Durante la aplicación de una
carga normal al suelo, este es compactado de manera que se produzca una interacción entre las capas de suelo
que rodean la geomalla. Con estas condiciones, se requerirá una carga considerablemente mayor para producir
un movimiento en el suelo. El compuesto suelo-geomalla reduce la resistencia al movimiento, por lo tanto, el uso
de las geomallas produce una condición de cohesión, inclusive en materiales granulares. El compuesto combina
la resistencia a la compresión del suelo con la tensión de la geomalla, para crear un sistema que presenta una
mayor rigidez y estabilidad que un suelo sin ningún elemento que soporte estos esfuerzos. La capacidad que tiene
la geomalla para distribuir las fuerzas sobre su superficie incrementan las características de resistencia contra los
desplazamientos de la estructura durante el sometimiento de esta a cargas tanto estáticas como dinámicas.
Como se mencionó anteriormente se dividen en dos tipos, los cuales se enuncian a continuación.
a. Geomallas Coextruídas Mono-Orientadas
Figura 1.3 Geomalla Coextruída Mono-orientada.
Las geomallas mono-orientadas, son estructuras bi-dimensionales producidas de polietileno de alta densidad (HDPE)
utilizando un proceso de extrusión seguido de un estiramiento mono-direccional.
Este proceso permite obtener una estructura monolítica con una distribución uniforme de largas aberturas elípticas,
desarrollando así gran fuerza a la tensión y gran módulo de tensión en la dirección longitudinal. La estructura de este
tipo de geomallas provee un sistema de trabazón óptimo con el suelo especialmente de tipo granular. (Ver Figura 1.3).
Este tipo de geomallas coextruídas de HDPE, son totalmente inertes a las condiciones químicas o biológicas que se
presentan normalmente en el suelo, poseen gran resistencia a los esfuerzos de tensión, soportando hasta 160KN/m
aproximadamente. Esto, con la capacidad del suelo de absorber los esfuerzos de compresión, da como resultado el
concepto de estructura en suelo reforzado, similar al concepto del concreto y el acero de refuerzo.

b. Geomallas Coextruídas Bi-Orientadas
Figura 1.4 Geomalla Coextruída Bi-orientada.
Este tipo de geomallas son estructuras bi-dimensionales fabricadas de polipropileno, químicamente inertes y con
características uniformes y homogéneas, producidas mediante un proceso de extrusión y luego estiradas de forma
longitudinal y transversal.
Este proceso genera una estructura de distribución uniforme de espacios rectangulares de alta resistencia a la
tensión en ambas direcciones y un alto módulo de elasticidad. Así mismo, la estructura de la geomalla permite una
óptima trabazón con el suelo.
Este tipo de geomallas coextruídas se componen de elementos y nudos rígidos que proveen un gran confinamiento.
Son particularmente efectivas para reforzar estructuras de pavimentos rígidos y flexibles. (Ver Figura 1.4).
1.3.2 Proceso de fabricación
Para el caso de las geomallas en polietileno y polipropileno, el proceso de fabricación es el mismo. Inicialmente se
tienen láminas del material en el que se realizan unas perforaciones, cuadradas o elípticas, de forma uniforme y
controlada sobre toda la lámina, según el caso la lámina perforada recibe un estiramiento en una o dos direcciones,
el cual se realiza a temperaturas y esfuerzos controlados para evitar la fractura del material mientras que se orientan
las moléculas en el sentido de la elongación.
Figura 1.5 Esquema del proceso de fabricación de las geomallas coextruídas.

17
En el proceso intervienen variables como el peso molecular, la distribución de este, entre otras, pero el más importante
es la tasa a la que se produce el proceso de elongación.
El desarrollo que se ha tenido en la técnica de fabricación de este material, ha dado como resultado no solo el
incremento en los módulos y la resistencia del material sino que a su vez ha desarrollado una relación del 100%
entre el esfuerzo en los nodos y la resistencia a la tensión de las costillas, garantizando un excelente comportamiento
del sistema en el tiempo.
1.3.3 Funciones y aplicaciones
El uso de las geomallas coextruídas bi-orientadas y mono-orientadas, en diferentes campos de aplicación se define
básicamente por su función de refuerzo. Esta función se realiza cuando la geomalla inicia un trabajo de resistencia a
la tensión complementado con un trabazón de agregados en presencia de diferentes tipos de materiales.
Las principales aplicaciones de las geomallas coextruídas mono-orientadas se enuncian a continuación:
• Refuerzo de muros y taludes.
• Refuerzo de terraplenes con taludes pronunciados y diques.
• Estabilización de suelos blandos.
• Reparación de deslizamientos.
• Ampliación de cresta de taludes.
• Reparación de cortes en taludes.
• Estribos, muros y aletas de puentes.
• Muros vegetados o recubiertos con concreto.
Las principales aplicaciones de las geomallas coextruídas bi–direccionales se enuncian a continuación:
• Terraplenes para caminos y vías férreas.
• Refuerzo en bases de caminos pavimentados y no pavimentados.
• Refuerzo en estructuras de pavimento de pistas de aterrizaje en aeropuertos.
• Refuerzo debajo del balasto de las vías de ferrocarril.
• Como sistema de contención sobre rocas fisuradas.
El principal criterio de escogencia del tipo de geomalla es básicamente estudiando como se generan y trasmiten
los esfuerzos a lo largo de la estructura a reforzar, por ejemplo en muros en suelo reforzado, sabemos que los
esfuerzos principales están en una sola dirección debido a la presión lateral de tierras que el suelo retenido ejerce
sobre la estructura. Mientras que para refuerzo en estructuras de pavimento, los esfuerzos verticales generados por
el tráfico, son disipadas en varias direcciones, por lo que el diseño de la geomalla para realizar el refuerzo debe tener
las mismas propiedades mecánicas tanto en el sentido longitudinal como en el transversal.
1.4 GEOMALLA DE FIBRA DE VIDRIO
Las Geomallas de Fibra de Vidrio, son Geomallas flexibles que se utilizan entre capas de concreto asfáltico con el fin de
controlar agrietamientos por reflexión, agrietamientos por fatiga y deformaciones plásticas, en los revestimientos de
concreto asfáltico que se emplean en vías de alto y bajo tráfico, autopistas, aeropuertos, plataformas y parqueaderos
entre otros.

Su principal función consiste en aumentar la resistencia a la tracción de la capa asfáltica y de garantizar bajo una
carga vertical, la distribución uniforme de los esfuerzos horizontales en una mayor superficie, lo cual se traduce a
una vía sin grietas por varios años.
La Geomalla de fibra de vidrio presenta un alto módulo de elasticidad, el cual es mayor al módulo de elasticidad
del asfalto. La Geomalla de fibra de vidrio es más eficiente que otros materiales como refuerzo porque el material
de módulo mas alto es quien toma sobre sí las cargas. Es un material fácil de reciclar debido a que la fibra es de
origen mineral compuesto por arenas de cuarzo y su punto de fusión esta entre 800 y 850 grados centígrados lo
cual permite trabajar en conjunto con cualquier tipo de asfalto.
Las Geomallas de Fibra de Vidrio Pavco son fabricadas por un proceso de tejido de punto usando una serie de
filamentos de fibra de vidrio que forman una estructura de rejilla. Estos filamentos están recubiertos con un polímero
que permite que la Geomalla posea una buena adherencia a las capas asfálticas. Cada filamento posee alta resistencia
a la tensión y alto módulo de elasticidad para elongaciones bajas. Esta combinación hace a la Geomalla de Fibra de
Vidrio más fuerte que el acero libra por libra.
Las Geomallas de Fibra de Vidrio Pavco son usadas para la rehabilitación de pavimentos asfálticos e hidráulicos. A
continuación se relacionan los principales campos de aplicación para la geomalla de Fibra de Vidrio.
• Control de fisuras de reflexión.
• Control de Ahuellamientos.
• Refuerzo continuo en vías de alto trafico.
• Pistas de aeropuerto.
• Reparaciones localizadas.
• Refuerzo de carpetas sobre losas de hormigón.
• Incrementar la vida útil de los pavimentos asfálticos al aumentar la resistencia a la fatiga de los materiales
bituminosos.
• Como estrategia para disminuir los mantenimientos.
1.5 GEOCOMPUESTOS DE DRENAJE
Un geocompuesto de drenaje consiste en la combinación de geotextil y geored, combinando las cualidades más
sobresalientes de cada material, de tal manera que se resuelva en forma óptima la captación y conducción de fluidos.
La geored es un geosintético especialmente diseñado para la conducción de fluidos, el cual es fabricado con un
material resistente a los factores térmicos, químicos y biológicos presentes en el suelo y que podrían llegar a afectar
la integridad y desempeño de la estructura. La geored es un sistema romboidal formado por tendones sobrepuestos
conectados entre sí, que forman canales de elevada capacidad drenante, útiles en aplicaciones de ingeniería
geotécnica, ambiental, hidráulica y de transporte.
El geotextil empleado para la fabricación de geocompuestos de drenaje es el No Tejido punzonado por agujas; ya
que dentro del sistema cumple la función de filtro para retener el suelo y dejar pasar el agua que posteriormente
será conducido por la geored.

19
Geodrén PAVCO
Este tipo de geocompuesto surgió básicamente como una alternativa a los sistemas tradicionales de drenaje y para
brindar un producto que tuviera la capacidad de conducir flujos en mayores cantidades que las que un geotextil puede
manejar, debido a la magnitud de algunos proyectos. A continuación se mencionan los tipos de geocompuestos
especiales para el control de agua en estructuras geotécnicas o de pavimento.
a. Geodrén Planar
El geodrén planar es el sistema más adecuado para captar y conducir los fluidos en su plano hacia un sistema de
evacuación. Este geocompuesto se utiliza principalmente para los sistemas de drenaje en muros de contención,
drenaje de terraplenes, drenaje de campos deportivos, captación de lixiviados dentro de rellenos sanitarios y sistemas
de drenaje en vías.
b. Geodrén Circular
Figura 1.6 Geodrén Circular.
El geodrén circular es un geocompuesto que combina las excelentes propiedades hidráulicas de tres elementos que
conforman al sistema: geotextil No Tejido punzonado por agujas, geored y tubería circular perforada de drenaje.
Este geocompuesto integra estos elementos para obtener un sistema prefabricado de drenaje que, instalado en
zanjas o trincheras, permite captar y evacuar con alta eficiencia los fluidos.
Al igual que el geodrén planar, este sistema de drenaje con tubería se utiliza para muros de contención, rellenos
sanitarios, campos deportivos, terraplenes y para los subdrenes en vías, con la función adicional de evacuación de
fluidos por medio de la tubería.

El proceso de fabricación del geocompuesto está elaborado principalmente por un proceso de laminación de dos
capas de geotextil No Tejido punzonado por agujas y una capa de geored.
La fabricación de la geored consiste en producir mallas de polietileno de mediana o alta densidad de entramado
romboidal, su proceso de fabricación es denominado extrusión integral, consiste en la extrusión del polímero hacia
una matriz consistente en un rodillo contrarotatorio provisto de ranuras longitudinales en su cara exterior montado
concéntricamente al interior de un cilindro hueco con ranuras idénticas en su cara interior. El plástico extruído fluye
longitudinalmente a través de las estrías mientras el rodillo y el cilindro giran en sentidos opuestos. Así, cada una
de las caras ranuradas forma un plano compuesto por una serie de filetes paralelos de polímero fundido que se
unen por contacto formando de este modo un tubo compuesto por el entramado de celdas romboidales. Este tubo
es finalmente estirado dando el tamaño deseado de las celdas y luego cortado longitudinalmente dándole de este
modo la forma de una lámina.
El proceso de laminación del geocompuesto garantiza que se genere un ángulo de fricción entre las 3 capas de
materiales, indispensable cuando se trabaja en taludes con altas pendientes y asegura que el geocompuesto
mantenga su estructura de pantalla drenante durante los severos procesos de instalación.
Es posible fabricar el geocompuesto de drenaje con un número mayor de redes si el caudal de diseño a transportar
es mayor a la capacidad de transmisividad de la red con la finalidad de conducir por medio de la pantalla drenante,
los líquidos o gases hacia el sistema de evacuación.
A continuación se enuncian algunas de las principales funciones realizadas por los geocompuestos de drenaje, los
cuales funcionan como sistemas de drenaje en estructuras de contención, en vías, entre otras.
• Como drenaje en los espaldones de los muros de contención.
• Como drenaje debajo de las geomembranas en presas y canales.
• Como sistema de subdrenaje de campos deportivos.
• Como sistema de subdrenaje debajo de la fundación de edificaciones.
• Como sistema de subdrenaje en carreteras y pistas de aterrizaje.
• Como sistema de subdrenaje debajo de terraplenes.
• En rellenos sanitarios como sistema de evacuación de gases y lixiviados.
• Sistemas de subdrenaje en sótanos.
• Sistema de drenaje de aguas de infiltración en muros de contención.
• Sistema de subdrenaje en cimentaciones.
1.6 GEOMEMBRANAS
La necesidad de reducir el flujo de agua a través de un medio permeable ha sido resuelta en forma tradicional
empleando materiales de menor permeabilidad como concreto o suelos finos compactados.
Es conveniente hacer énfasis en que todos los materiales tienen permeabilidad, y que se distinguen dos tipos: la
primaria, que corresponde a la del flujo a través de un medio homogéneo y la secundaria que ocurre a través de
discontinuidades.

21
En años recientes, han surgido productos a base de asfaltos o plásticos, de muy baja permeabilidad que se usan
como recubrimientos y barreras para el control del flujo de agua.
El término recubrimiento es aplicado cuando se utilizan membranas como interfase entre dos suelos o como
revestimiento superficial; el término barrera se emplea cuando las membranas se usan en el interior de una masa
de tierra. Para esta función se ha venido instalando membranas hechas de polietileno de alta densidad, este es
un material que por su resistencia a la acción química, se puede calificar como el más indicado en aplicaciones
de impermeabilización, alcanzando mayor durabilidad que otros polímeros cuando se encuentran expuestos a
condiciones ambientales y al ataque químico. La principal característica es su baja permeabilidad con valores de
10-11 a 10-12 cm/s.
Las geomembranas se definen como un recubrimiento o barrera de muy baja permeabilidad usada con cualquier
tipo de material relacionado y aplicado a la ingeniería geotécnica para controlar la migración de fluidos. Las
geomembranas son fabricadas a partir de hojas relativamente delgadas de polímeros como el HDPE y el PVC los
cuales permiten efectuar uniones entre láminas por medio de fusión térmica o química sin alterar las propiedades
del material.
Las geomembranas de polietileno de alta densidad tienen las siguientes características:
• Alta durabilidad
• Resistentes a la mayoría de los líquidos peligrosos – Alta resistencia química
• Resistentes a la radiación ultravioleta
• Económicas
Igualmente existen membranas con características técnicas especiales; por ejemplo geomembranas de polietileno
de alta flexibilidad para el recubrimiento de túneles; de geomembranas texturizadas para desarrollar más fricción
con el suelo cuando los taludes a impermeabilizar tienen pendientes importantes; de geomembranas con aditivos
especiales para retardar la combustión en aplicaciones donde se requieran materiales de construcción con
flamabilidad controlada.
El proceso de fabricación consiste en la producción de rollos de láminas de espesores que usualmente fluctúan entre
0.50 mm (20 mil) y 3.00 mm (120 mil) y cuyas dimensiones están comprendidas alrededor de los siete metros de
ancho y una longitud tal que el peso del rollo, por motivos prácticos, no exceda de dos toneladas.
La fabricación de las láminas es llevada a cabo por la extrusión conjunta del polímetro puro más una dosis controlada
de polímetro con contenido de negro de humo y aditivos, compuestos por antioxidantes y lubricantes que garantizan
una larga duración; incluso en condiciones de exposición a la intemperie.
Posteriormente, la mezcla pasa por el proceso de laminación, a continuación se mencionan los más comunes:
a. Fabricación por extrusión plana
El proceso de fabricación por extrusión plana, consiste básicamente en el paso forzado de la resina extruída entre
dos barras de bordes paralelos, cuya separación da el espesor de la lámina.

b. Fabricación por soplado
Este proceso consiste en la obtención de la lámina por medio de la extrusión de la resina entre las paredes de dos
anillos concéntricos. De este modo resulta un manto cilíndrico de polietileno en el cual, el espesor de la lámina
es controlado indirectamente, a través del caudal extruído y de la velocidad de enrollado. Esta manga es cortada
longitudinalmente, obteniéndose así una lámina plana de ancho igual al perímetro del manto cilíndrico.
La lámina básica descrita anteriormente puede ser sometida a procesos posteriores o simultáneos a su fabricación
para otorgar características especiales a una o ambas superficies de la lámina. Algunos ejemplos son el proceso de
texturización de las superficies, con el fin de obtener láminas con un mayor coeficiente de fricción.
Los principales campos de aplicación, están relacionados con obras para la protección del medio ambiente, rellenos
sanitarios, piscinas para tratamiento de lodos, lagunas de oxidación, recubrimiento de canales, minería, acuicultura
y recubrimiento de tanques, sin dejar a un lado aplicaciones en el campo de la geotecnia y la hidráulica.
• Recubrimientos para agua potable.
• Recubrimientos para reserva de agua.
• Recubrimientos para desperdicios líquidos.
• Recubrimiento para material radioactivo o desperdicios líquidos peligrosos.
• Recubrimiento para tanques de almacenamiento bajo tierra.
• Recubrimiento para espejos solares.
• Recubrimiento para canales de conducción de aguas.
• Recubrimiento para canales de conducción de desechos líquidos.
• Recubrimiento para material sólido, material de relleno y apilamiento de basuras.
• Recubrimiento para evacuación de lixiviados.
• Capas y cubierta para materiales de relleno y desperdicios sólidos.
• Recubrimiento para muros verticales: Sencillos o dobles con detección de fugas.
• Control de filtración en presas de tierra.
• Recubrimientos impermeables dentro de túneles.
• Para impermeabilizar la cara de tierra en presas de roca.
• Para impermeabilizar fachadas en mampostería en presas.
• Como control de filtración en reservorios flotantes.
• Como cubierta en reservorios flotantes para control de filtración.
• Como barrera para los olores en rellenos.
• Como barrera para vapores debajo de edificios.
• Para control de suelos expansivos.
• Para control de suelos susceptibles a congelamiento.
• Para prevenir infiltración de agua en áreas sensitivas.
• Para conducción de agua por senderos elegidos.
• Bajo autopistas para prevenir polución y para recoger derramamiento de líquidos peligrosos.
• Para actuar como estructura de confinamiento.
• Para ayudar a establecer uniformidad en la compresibilidad subsuperficial.
• Como recubrimiento impermeable bajo el asfalto.
• Para corregir perdidas por filtración en tanques ya existentes
• Como formas flexibles donde no se puede permitir perdida de material.
• Como encapsulamiento de arcillas expansivas.

23
1.7 MANTOS PARA CONTROL DE EROSIÓN
Son esterillas flexibles, compuestas por fibras o por una matriz tridimensional, que garantizan la protección del
suelo, el refuerzo y el buen establecimiento de la vegetación.
El tipo de manto a utilizar en cada proyecto dependerá de: clima, precipitación, geometría del talud (longitud,
pendiente), tipo de suelo (caracterización geotécnica, contenido químico, biológico, acidez del suelo).
Estos mantos se dividen en dos grandes grupos:
a. Temporales
Este tipo de mantos se utilizan para aplicaciones donde la vegetación natural (por si sola) provee suficiente protección
contra la erosión. Su durabilidad o longevidad funcional comprende entre 1 a 48 meses, la cual se refleja en la
biodegradación o fotodegradación del manto.
Al final de la vida útil del manto se espera que la vegetación se encuentre totalmente establecida y pueda resistir por
sí sola los eventos hidrológicos y climáticos que generan erosión en el suelo.
Dentro de esta clasificación se encuentran el Agromanto y el Ecomatrix.
El Agromanto es un no tejido de fibras de fique y/o fique-coco, dispuestas entre una o dos mallas del mismo
material natural o de polipropileno. Se destaca por su excelente capacidad de resistir los agentes erosivos mientras se
biodegrada, integrándose finalmente al suelo. Se recomienda su uso y aplicación en taludes máximo de 45 grados.
El Ecomatrix es una malla de polipropileno de apariencia natural, color verde, cuya función es proteger la superficie
del suelo de la erosión producida por eventos naturales como lluvias y vientos. Al mismo tiempo, ofrece sombra
parcial y una temperatura adecuada para favorecer el desarrollo de la vegetación. Se recomienda su uso y aplicación
en taludes máximo de 45 grados.
b. Permanentes
Son mantos conformados por fibras sintéticas no degradables, filamentos o mallas procesadas a través de una matriz
tridimensional, con estabilización UV y resistentes a los químicos que habitan en el ambiente natural del suelo. Este
tipo de mantos se instalan donde la vegetación natural, por sí sola, no es suficiente para resistir las condiciones de
flujo y no provee la protección suficiente para la erosión a largo plazo. Los mantos que se emplean para estos casos
tienen las propiedades necesarias para proteger la vegetación y reforzar el suelo, bajo las condiciones naturales del
sitio. Su durabilidad o longevidad funcional va desde los 48 meses hasta los 50 años, aproximadamente. Su forma
3D y su fibra única X3 crea una matriz gruesa de vacíos que atrapan la semilla, el suelo y el agua para un crecimiento
más rápido y más denso de la vegetación, proporcionando un esfuerzo adicional que dobla la capacidad natural.
Dentro de esta clasificación se encuentran el Landlok y el Pyramat.
Landlok es un manto compuesto por fibras sintéticas, no degradables, filamentos, mallas, procesados en una matriz
permanente, tridimensional, estabilizados con UV e inertes a los químicos.
Pyramat, es un manto compuesto por fibras estabilizadas con UV, inerte a los químicos, tejido de alta resistencia.

Las principales aplicaciones para los diferentes tipos de mantos son:
• Protección de Taludes. El uso de mantos en taludes genera una protección y un refuerzo adecuado del suelo,
dependiendo de las características geométricas de los taludes a proteger, generando un buen establecimiento
de la vegetación.
• Revestimiento de Canales. En lugares donde se esperan altas velocidades de agua y esfuerzos cortantes, el uso
de mantos permanentes genera un sistema de revestimiento hidráulico funcional, ambientalmente superior,
debido a que retiene sedimientos, permite la recarga de acuíferos y disminuye la escorrentía.

2NORMAS DE ENSAYO Y
ESPECIFICACIONES DE CONSTRUCCIÓN
CA P Í TULO
DE DISEÑO
MANUAL Y SOFTWARE

NORMASDEENSAYOYESPECIFICACIONESDECONSTRUCCIÓN
27
Para justificar el uso de un geotextil en determinada función, deben realizarse una serie de ensayos de laboratorio,
que ayuden a predecir el comportamiento de las estructuras reales en las que se va a utilizar.
Existen diferentes normativas dependiendo del país donde estas se apliquen, en este capítulo se hace referencia a
las normas colombianas del INVIAS basadas en las normas dadas por la ASTM, organización fundada en 1898, sin
fines de lucro que ofrece un foro mundial para el desarrollo y publicación de estándares de consenso voluntarios
para materiales, productos, sistemas y servicios.
En cada norma se explicará el concepto fundamental del ensayo, equipo utilizado y el procedimiento, con el fin de
entender la importancia que tienen en las diferentes aplicaciones de los geotextiles.
Como complemento a los ensayos de laboratorio y en la búsqueda de una correcta utilización de los geosintéticos,
en Latinoamérica se han desarrollado algunas especificaciones para la instalación de los mismos, dentro de las que
podemos citar:
Perú:
Ministerio de Transportes y Comunicaciones: Especificaciones Técnicas Generales para Construcción de Carreteras
(EG-2000), en sus secciones:
1.1 Sección 650: Geotextiles (Tablas de especificaciones mínimas para cada aplicación).
1.2 Sección 651: Separación de suelos de subrasante y capas granulares con geotextil (guía de construcción e
instalación, valores de resistencias referidas a la sección 650).
1.3 Sección 652: Subdrenes con geotextil y material granular (guía de construcción e instalación, valores de
resistencias referidas a la sección 650).
1.4 Sección 653: Geotextil para pavimentación (guía de construcción e instalación, valores de resistencias
referidas a la sección 650).
Costa Rica:
“Especificaciones Generales para la construcción de carreteras, caminos y puentes de Costa Rica” CR - 2002.
Ministerio de Obras Públicas y Transportes (MOPT). Consejo Nacional de Vialidad (CONAVI)
• Sección 703 Subdrenajes
• Sección 704 Geosintéticos
• Sección 708 Muros de contención de suelo reforzado con Geosintéticos
Guatemala:
Ministerio de Comunicaciones, Infraestructura y Vivienda: Especificaciones Generales para Construcción de
Carreteras y puentes, en sus secciones:
• Geosintéticos utilizados en movimientos de tierras para terraplenes. Sección 211.
• Zampeado (Rip-Rap). Sección 251.
• Gaviones y Colchones para Revestimiento. Sección 253.
• Muros de retención de suelo estabilizado mecánicamente con Geosintéticos. Sección 255.

• Geosintéticos para pavimentación. Sección 409.
• Subdrenajes. Sección 605.
• Control de Erosión. Sección 801.
• Esteras para el control de la erosión, tejido de primera torsión y sistemas celulares de confinamiento.
Sección 807.
Ecuador:
Ministerio de Transportes: Especificaciones Técnicas Generales para Construcción de Carreteras, en sus secciones:
• Geotextil para Estabilización de Subrasante (Tablas de especificaciones mínimas). Artículo 402-6.
• Geomalla biaxial para Estabilización de Subrasante (Tablas de especificaciones mínimas). Artículo 402-7.
• Membranas sintéticas para estabilización e impermeabilización (encapsulado) de la subrasante. Artículo 402-8.
• Drenes y Subdrenes. Artículo 822.
Colombia:
Así mismo en Colombia se han desarrollado las especificaciones del INVIAS basadas en la AASHTO M288-05 para
la construcción de:
• Separación de suelos de subrasante y capas granulares con geotextil (Artículo 231)
• Estabilización de suelos de subrasante y capas granulares con geotextil (Artículo 232)
• Pavimentación y repavimentación con geotextiles (Artículo 464)
• Subdrenes con geotextil y material granular (Artículo 673)

29
NORMAS DE ENSAYO
2.1 MÉTODO PARA LA DETERMINACIÓN DE LA CARGA DE ROTURA Y LA
ELONGACIÓN DE GEOTEXTILES (MÉTODO GRAB) ASTM D-4632, INV E – 901
Esta norma consiste en aplicar a muestras de geotextiles Tejidos y No Tejidos una carga que se incrementa
continuamente en sentido longitudinal, hasta alcanzar la rotura. Los valores para la carga de rotura (tensión
Grab) y la elongación (elongación Grab) del espécimen de ensayo se obtienen de las escalas o diales de las
máquinas, de diagramas de registro autográficos o de computadores interconectados. Esta norma determina
una propiedad índice.
La norma incluye los procedimientos para medir la carga de rotura y la elongación mediante el método Grab, tanto
en estado seco como en estado húmedo; sin embargo, el ensayo normalmente se realiza en seco a menos que se
especifique de otra manera.
El equipo requerido para realizar el ensayo es el siguiente:
1. Máquina para el ensayo de Tracción: la máquina de ensayo debe estar dotada de un dispositivo para medir
longitudes de alargamiento de las probetas, debe garantizar que la velocidad de separación se mantenga constante
con el tiempo y consta de un par de mordazas entre las cuales se coloca el geotextil que va a ser ensayado.
2. Mordazas: las mordazas deben tener superficies de ajuste planas, paralelas y aptas para evitar el deslizamiento
del espécimen durante un ensayo. Cada mordaza debe tener una superficie de 25.4 mm por 50.8 mm, con la
dimensión más larga paralela a la dirección de aplicación de la carga. Las superficies de las mordazas deben ser
iguales y estar alineadas, una respecto de la otra.
El número de muestras necesario para realizar el ensayo es de 10.

PROCEDIMIENTO
1. Se ajusta la distancia entre las mordazas al comienzo del ensayo a 75 ± 1 mm. Se selecciona la escala de carga
de la máquina de ensayo de manera que el valor máximo se presente entre 10% y 90% de la escala total de
carga. Se ajusta la máquina para que opere a una velocidad de 300 ± 10 mm/min.
2. Se asegura el espécimen en las mordazas de la máquina de ensayo, teniendo cuidado que la dimensión larga
esté lo más paralela posible a la dirección de aplicación de la carga. Se debe asegurar que la tensión en el
espécimen sea uniforme a través del ancho sujetado por las mordazas. Se inserta el espécimen en las mordazas
de tal manera que, aproximadamente, la longitud de la tela que se extienda por detrás de la mordaza sea la
misma en cada extremo. Se ubican las mordazas en la mitad y en dirección del ancho.
3. Si el espécimen se desliza de las mordazas, si se rompe en el borde de las mordazas o en éstas, o si por cualquier
razón atribuida a una falla de operación el resultado desciende notablemente por debajo del promedio del
grupo de especímenes, se descarta el resultado y se toma otro espécimen. Se continúa este procedimiento hasta
obtener el número requerido de roturas aceptables.
4. Se enciende la máquina de ensayo de tracción y el dispositivo de medición de área (si se utiliza) y se continúa
efectuando el ensayo hasta producir la rotura. Se detiene la máquina y se reajusta en la posición de calibración
inicial. Se registran e informan los resultados para cada dirección en forma separada.
5. Para evitar el deslizamiento del espécimen en las mordazas, se pueden hacer las siguientes modificaciones:
(1) Las mordazas pueden ser forradas o recubiertas; (2) la tela puede ser protegida bajo el área de la mordaza
o (3) la superficie de la mordaza puede ser modificada. En ningún caso se pueden modificar las dimensiones
establecidas. Si se realiza una de las modificaciones mencionadas, se debe registrar en el informe.
6. Para medir la elongación del espécimen, tanto la longitud inicial como la elongación medida dependen de
la tensión previa aplicada al colocar el espécimen en las mordazas de la máquina. En este caso se asegura el
espécimen con una mordaza de la máquina y se aplica una tensión previa aproximadamente de 0.5% de la
carga de rotura, o una carga inicial especificada para el material en cuestión, antes de sujetar el espécimen
con la otra mordaza.
7. A menos que se especifique de otra manera, se mide la elongación del geotextil con la carga establecida
mediante un dispositivo autograficador, y al mismo tiempo se determina la resistencia a la rotura. Se mide la
elongación desde el punto donde la curva deja el eje de la carga cero, establecido después de aplicar la precarga,
hasta el punto de la fuerza correspondiente en milímetros.
REFERENCIAS
ASTM D 4632-91
ICONTEC 1998 (C16.105/83)

31
2.2 MÉTODO PARA LA DETERMINACIÓN DEL ÍNDICE DE RESISTENCIA AL
PUNZONAMIENTO DE GEOTEXTILES, GEOMEMBRANAS Y PRODUCTOS
RELACIONADOS ASTM D-4833, INV E – 902
Esta norma establece el método para determinar el índice de resistencia al punzonamiento de geotextiles,
geomembranas y productos relacionados y consiste en colocar un espécimen sin tensión, entre las placas circulares
del dispositivo anular de sujeción de la máquina de ensayo. Se aplica una fuerza en la parte central, mediante
una barra de acero sólido, conectada al indicador de carga, hasta que se rompa el espécimen. La máxima fuerza
registrada corresponde a la resistencia al punzonamiento.
El equipo requerido para realizar este ensayo es el siguiente:
1. Máquina para el ensayo de tracción – compresión: La máquina de ensayo es del tipo de coeficiente constante de
extensión (CCE), con registrador gráfico.
2. Dispositivo anular de sujeción: el dispositivo consiste en dos placas concéntricas con un orificio de diámetro
interno de 45 ± 0.025 mm, que permite sujetar el espécimen sin que se deslice. Se sugiere que el diámetro
externo sea 100 ± 0.025 mm y el diámetro de los seis agujeros usados para asegurar el ensamble sea de 8 mm
y que estén igualmente espaciados sobre una circunferencia de radio de 37 mm. Las superficies de estas placas
pueden tener ranuras con anillos en “O” o papel de lija áspero pegado sobre ambas superficies.
3. Aditamento punzante: barra de acero sólido de un diámetro de 8 ± 0.01 mm, con extremo plano con borde
biselado de 45° = 0.8 mm, que hace contacto con la superficie del espécimen de ensayo.
El número de especímenes necesarios para el ensayo es de 15, cortados en forma circular con un diámetro mínimo
por espécimen de 100 mm para facilitar la instalación en el dispositivo anular de sujeción. Las muestras nunca
deberán tomarse cerca de los bordes, se deben tomar a una distancia mínima de 1/10 del ancho del rollo del
geotextil, geomembrana o producto relacionado
PROCEDIMIENTO
1. Se selecciona el intervalo de carga de la máquina de ensayo de tensión, de tal forma que la rotura ocurra entre
el 10% y el 90% de la carga total de la máquina.
2. Se centra y se asegura el espécimen entre el dispositivo anular de sujeción, de tal forma que el espécimen se
extienda más allá de los bordes exteriores de los anillos.
3. Medida de la carga de rotura. Se realiza el ensayo con la máquina a una velocidad de 300 ± 10 mm/min hasta que el
aditamento punzante rompa completamente el espécimen de ensayo. Se toma la carga de rotura que corresponda
a la mayor carga registrada en el instrumento de lectura, durante el ensayo. Esta carga de rotura corresponde a
la resistencia al punzonamiento. En el caso de obtener en el ensayo un doble pico de la carga máxima, el valor a
reportar debe ser el correspondiente al primer pico, descartando el valor del segundo aunque éste sea mayor.
4. Si el espécimen no se rompe debido a su deslizamiento entre los anillos de agarre o si la barra se desliza entre
dos fibras adyacentes sin causar su rotura, estos resultados no serán tenidos en cuenta y deberá ensayarse
otro espécimen.
REFERENCIAS
ASTM D D4833
ICONTEC 3299 (C16.168/91)

2.3 MÉTODO PARA LA DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIA AL
RASGADO TRAPEZOIDAL DE GEOTEXTILES ASTM D-4533, INV E – 903
Este método de ensayo es un índice que permite determinar la fuerza requerida para continuar o propagar un
rasgado en geotextiles tejidos, no tejidos, tejidos de punto y telas estratificadas, por el método trapezoidal.
Esta norma describe el procedimiento para la determinación de la resistencia al rasgado trapezoidal de geotextiles.
Este método corresponde a una propiedad índice y no ofrece la información suficiente para considerarse un criterio
de diseño en todas las aplicaciones de geotextiles.
La resistencia al rasgado trapezoidal de geotextiles tejidos es determinada básicamente por las propiedades de las
cintas o elementos que los constituyen, los cuales están sujetos por las mordazas. En geotextiles no tejidos, debido a
que las fibras están dispuestas de una forma más o menos aleatoria y son capaces de reorientarse en dirección a la
carga aplicada, la máxima resistencia al rasgado trapezoidal de la nueva reorientación se logra cuando se desarrolla
una tensión mayor que la requerida para romper una o más fibras simultáneamente.
El equipo necesario para realizar este ensayo es el siguiente:
1. Máquina de ensayo de tracción: la máquina de ensayo debe estar dotada de un dispositivo para medir longitudes
de alargamiento de las probetas, debe garantizar que la velocidad de separación se mantenga constante en el
tiempo y debe constar de un par de mordazas entre las cuales se coloca el geotextil que va a ser ensayado.
2. Mordazas: deben tener superficies de agarre paralelas, planas y capaces de prevenir el deslizamiento del
espécimen durante el ensayo. Las dimensiones de cada mordaza deben ser 50.8 mm por 76.2 mm (como
mínimo), con la dimensión más larga perpendicular a la dirección de aplicación de la carga.
3. Molde trapezoidal: este molde es opcional y se utiliza para marcar el espécimen.
El número de especímenes necesario es de 10, tomados a una distancia mínima de 1/20 del ancho a partir del borde
de la tela o a 150 mm, escogiendo el menor. De cada muestra se cortan especimenes rectangulares de 76.2 mm por
201.6 mm. Se cortan sentido longitudinal y en sentido transversal.
PROCEDIMIENTO
1. En caso de realizar el ensayo en condición húmeda, éste deberá hacerse dentro de los siguientes dos (2) minutos
después de retirar el espécimen del agua.
2. Se fija la distancia entre las mordazas al iniciar el ensayo en 25 ± 1 mm y se fija el intervalo de carga para la
máquina de ensayos de tal forma que la carga máxima ocurra entre el 15 y el 85% de la escala total. La velocidad
de operación de la máquina se debe mantener constante en 300 ± 10 mm/min.
3. Asegurar el espécimen de ensayo en la máquina sujetándolo a lo largo de los lados no paralelos del trapecio de
tal manera que los bordes de las mordazas estén en línea con el lado del trapecio de 25 mm de longitud y el corte
esté en el centro de las mordazas. Se debe dejar el lado más corto de tal forma que quede tirante y permita que
la tela sobrante quede en forma de pliegues.
4. Poner en movimiento la máquina y registrar la fuerza de rasgado en un gráfico. La fuerza de rasgado puede
alcanzar varios picos, en este caso se deben presentar los diferentes máximos y mínimos y registrar la máxima
fuerza obtenida en Newtons.

33
5. Si el geotextil se desliza entre las mordazas o si 25% ó más del espécimen rompe en un punto entre los 5 mm
cercanos al borde de la mordaza, se puede escoger una de las siguientes alternativas: (1) forrar o recubrir las
mordazas, (2) proteger la tela bajo el área de las mordazas; (3) modificar la superficie de la mordaza. Si una de las
modificaciones anteriores es escogida, ésta debe ser indicada en el informe. En ningún caso se pueden modificar
las dimensiones establecidas.
6. Si el resultado de un ensayo individual se desvía 25% ó más del promedio de los resultados del ensayo de una
muestra, éste no debe ser tenido en cuenta, y un espécimen adicional debe ser ensayado. Calcular el promedio
excluyendo los valores extremos.
REFERENCIAS
ASTM D 4533
ICONTEC 2003 (C16.113/84)
2.4 MÉTODO PARA LA DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIA AL
ESTALLIDO DE GEOTEXTILES (MÉTODO DEL DIAFRAGMA HIDRÁULICO –
MULLEN BURST) ASTM D-3786, INV E – 904
Esta norma tiene por objeto determinar la resistencia de los geotextiles tejidos y no tejidos al estallido, empleando el
método de ensayo de diafragma hidráulico (Mullen Burst). Esta norma determina una propiedad índice y consiste en
prensar un espécimen de geotextil sobre un diafragma expandible. El diafragma es expandido por presión de fluido
hasta el punto de rotura del espécimen. La diferencia entre la presión total requerida para romper el espécimen y la
presión requerida para inflar el diafragma se reporta como la resistencia al estallido.
Nota: Para los geotextiles tejidos se recomienda usar el ensayo de CBR Modificado GRI GS1-86 para determinar la
resistencia al estallido.
1. Máquina de ensayo de diafragma hidráulico Burst: La máquina de ensayo debe cumplir los requisitos de los
literales (a) al (d). En caso de desacuerdo, se debe utilizar una máquina de ensayo de motor, a menos que el
vendedor y el comprador acuerden otra cosa.
a) Mordazas: las mordazas se utilizan para asegurar firme y uniformemente el espécimen de ensayo, ubicadas
entre dos superficies anulares, planas, paralelas y preferiblemente de acero inoxidable, evitando el deslizamiento
del espécimen durante el ensayo. Se debe usar una presión suficiente para minimizar el deslizamiento.
b) Las superficies de prensado superior e inferior deben tener un diámetro externo de mínimo 75 mm y
aberturas coaxiales de 31 ± 0.75 mm de diámetro. Las superficies de las mordazas entre las cuales se coloca
el espécimen deben tener ranuras concéntricas espaciadas 0,8mm como mínimo y una profundidad mayor
a 0,015 mm desde el borde de la abertura. Las superficies de las mordazas deben ser metálicas y cualquier
borde que pueda causar corte debe ser redondeado a un radio máximo de 0,4 mm. La mordaza inferior debe
estar integrada con la cámara de presión en la cual un tornillo opera para generar una presión en un medio
líquido a una tasa constante de 95 ± 5 ml/min contra el diafragma de caucho.
c) Diafragma: el diafragma debe ser de caucho sintético moldeado de 1,80 ± 0,05 mm de espesor, con un
refuerzo central. El diafragma se coloca entre la mordaza de prensado inferior y el resto del aparato, de tal
forma que antes que el diafragma se extienda por presión inferior, el centro de su superficie superior esté

por debajo del plano de la superficie de sujeción. La presión requerida para levantar la superficie libre del
plano del diafragma deberá ser de 30 ±5 kPa. Esta presión deberá ser revisada por lo menos una vez al mes,
haciendo puente con un manómetro adecuado para medir esa presión. El diafragma se deberá inspeccionar
frecuentemente para ver si hay distorsión permanente y renovarlo si es necesario.
d) Medidor de presión: se debe utilizar un medidor de máxima presión de tipo Bourdon, con una capacidad
adecuada, graduado en libras y con una precisión dentro del rango de su escala del 1% de su capacidad
máxima. La capacidad del medidor debe ser tal que las lecturas individuales se localicen entre el 25% y el
75% de la capacidad total.
e) Sistema hidráulico de presión: consiste en un medio de aplicación de presión hidrostática con un incremento
controlado en la parte inferior del diafragma hasta que el espécimen de ensayo estalle. La presión se aplica
por medio de un fluido que se desplaza a una tasa de 95 ± 5 ml/min. El fluido es desplazado en la cámara
de presión del aparato por medio de un pistón. El fluido recomendado es un USP químicamente puro con
96% de glicerina. El sistema hidráulico, incluyendo los medidores (manómetros), debe ser montado de tal
forma que quede libre de vibraciones externas inducidas. Debe existir un medio para que en el instante del
estallido del espécimen se interrumpa cualquier aplicación posterior de presión y para mantener inalterable
el contenido del recipiente de presión hasta que la presión total de estallido y la requerida para expandir el
diafragma indicadas en el manómetro, sean registradas.
Nota: Se puede usar Etilenglicol para sustituir la glicerina.
f) Láminas de aluminio para calibración del equipo: láminas de aluminio ensayadas previamente, con una
resistencia al estallido entre 70 y 790 kPa, se emplean para verificar el correcto funcionamiento del equipo.
El número de especimenes para este ensayo es de 10, tomados a una distancia mínima de 1/10 del ancho a partir
del borde de la tela. De cada muestra se cortan especímenes cuadrados de 125 mm de lado o circulares de 125 mm
de diámetro.
PROCEDIMIENTO
1. Aparato de impulsión manual
a) Se inserta el espécimen acondicionado bajo el trípode, tirando el geotextil a través de la base, se prensa
ajustándolo hasta el nivel de prensado, girándolo a la derecha tanto como sea posible.
b) Se gira el volante manual en el sentido de las agujas del reloj, a una tasa uniforme de 120 rpm hasta que la
muestra rompa.
c) Se para de girar el volante en el instante de rotura del espécimen.
d) Inmediatamente después de la rotura y en rápida sucesión, se alivia el nivel de prensado sobre el espécimen.
Luego se disminuye el esfuerzo sobre el diafragma por movimiento del volante en sentido contrario a las
agujas del reloj hasta su posición inicial y se registra la presión requerida para inflar el diafragma (presión de
tara). Se registra la presión total requerida para la rotura del espécimen.
Nota: Si la presión deja de incrementarse por limitaciones de la escala y el espécimen no se ha roto, se presiona la palanca
de maniobra para retirar la presión; además se indica que la resistencia del geotextil excede las limitaciones dimensionales
del aparato. Si se nota deslizamiento del espécimen se descarta el resultado y se utiliza un nuevo espécimen.
2. Aparato de impulsión por motor
a) Se inserta el espécimen acondicionado bajo el trípode.

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b) Se infla el diafragma. Mientras que el diafragma se esté inflando, se debe asegurar que no haya pérdidas de
presión en el momento de rotura del espécimen. Se registra la presión obtenida.
c) Inmediatamente después de la rotura y en rápida sucesión, se retira la palanca de prensado sobre el espécimen,
luego se alivia la tensión sobre el diafragma y se registra la presión requerida para inflar el diafragma (presión
de tara).
REFERENCIAS
ASTM D 3786-87
ICONTEC 2 678 (C31.051/87)
2.5 MÉTODO PARA LA DETERMINACIÓN DE LA PERMEABILIDAD AL
AGUA DE LOS GEOTEXTILES POR MEDIO DE LA PERMITIVIDAD ASTM
D-4491, INV E – 905
Este método de ensayo proporciona procedimientos para determinar la conductividad hidráulica (permeabilidad
al agua) de los geotextiles en términos de permitividad bajo condiciones de ensayo estandarizadas, sin someter el
espécimen a carga normal. Esta norma incluye dos procedimientos:
El ensayo de cabeza constante y el ensayo de cabeza variable.
1. Ensayo de cabeza constante: se mantiene una cabeza de 50 mm de agua sobre el espécimen de geotextil
durante el ensayo. Se determina el caudal por método volumétrico. El ensayo de cabeza constante es usado
cuando el caudal de agua que pasa a través del geotextil es tan grande que se dificulta tomar lecturas en el
cambio de la cabeza con respecto al tiempo.
2. Ensayo de cabeza variable: se establece una columna de agua que pasa a través del espécimen de geotextil y
se toman las lecturas de los cambios de cabeza con respecto al tiempo. El caudal de agua a través del geotextil
debe ser lo suficientemente lento para obtener medidas exactas.
Nota: Se ha demostrado que los datos obtenidos utilizando cualquiera de los dos ensayos arrojan resultados
concordantes. La selección del método de ensayo se deja a criterio del responsable del ensayo.
El equipo requerido para realizar este ensayo deberá conforme a uno de los siguientes arreglos:
a. Los aparatos deben ser capaces de mantener una cabeza constante de agua en el geotextil que está siendo
probado.
b. Los aparatos deben ser capaces de ser usados como el aparato del ensayo de cabeza variable.
1. El aparato en sí no debe intervenir en el establecimiento de los parámetros del ensayo (caudal, cabeza, sección
transversal, tiempo). Se debe establecer una curva de calibración (caudal vs cabeza) para el aparato sólo con el
propósito de establecer las correlaciones correspondientes
2. El dispositivo consiste en una unidad alta y una baja, las cuales están sujetas la una de la otra. El espécimen
geotextil es colocado en la parte inferior de la unidad alta. El dispositivo tiene además un tubo para la medición
del valor de la cabeza constante. La válvula colocada en el tubo de descarga permite ajustes de la cabeza de agua
en la parte inferior del espécimen.

3. Para obtener resultados confiables, se debe usar agua limpia y deaireada usando una bomba de vacío de 710
mm de mercurio (Hg) por un periodo de tiempo que lleve el contenido de oxígeno disuelto del nivel más bajo
hasta un máximo de seis (6) partes por millón. El contenido de oxígeno disuelto podrá ser determinado por
un aparato químico comercial disponible o por un medidor de oxígeno disuelto. El agua deaireada se debe
almacenar en un tanque cerrado hasta alcanzar la temperatura de laboratorio.
Nota: El sistema de eliminación de aire podrá ser un sistema comercial disponible o podrá consistir en una bomba de
vacío capaz de remover un mínimo de 150 l/min de aire conectado con un tanque de almacenamiento no colapsable,
con capacidad suficiente para almacenar una serie de pruebas o por lo menos una prueba al mismo tiempo.
Con el propósito de obtener un valor representativo de la permitividad se deben tomar especímenes de cada
metro cuadrado a ensayar y seleccionar cuatro (4) especímenes cortados de acuerdo con las dimensiones y las
recomendaciones del aparato disponible. El diámetro de los especímenes deber ser mínimo de 25 mm.
Para acondicionar los especímenes, estos deben saturarse en la muestra de agua deaireada dentro de un recipiente
cerrado, manteniéndolo por un periodo de dos (2) horas bajo las condiciones de laboratorio.
PROCEDIMIENTO ENSAYO DE CABEZA CONSTANTE
1. Ensamblar el aparato con la muestra en su lugar.
2. Abrir la válvula de purga, empiece a llenar el sistema a través de la tubería de medición con agua desaireada, si
se llena de esta forma se obliga a que el aire atrapado salga del sistema y/o del geotextil.
Nota: El agua debe estar en el nivel inferior del espécimen de ensayo en el momento la colocación del espécimen.
3. Cerrar la válvula de purga una vez que el agua salga a través de ésta. Continuar con el llenado del aparato con
agua deaireada, hasta que el nivel de agua alcance el reboce.
4. Con el agua fluyendo en el sistema a través de la entrada de agua, ajustar la tubería de descarga con una tasa
de flujo de agua dentro del aparato hasta obtener 50 mm de cabeza de agua sobre el geotextil. Esta es la cabeza
(h) bajo la cual la prueba puede ser llevada a cabo inicialmente.
5. Sumergir un tubo acoplado a la fuente de vacío hasta la superficie del geotextil, luego se debe mover el tubo
suavemente sobre la superficie mientras que se aplica una ligera aspiración con el propósito de remover cualquier
partícula de aire atrapada que pueda estar dentro o sobre el espécimen. Si es necesario, ajuste la cabeza a 50
mm después de remover la aspiradora.
6. Registrar los valores de tiempo (t), caudal (Q) recogidos del tubo de descarga y temperatura del agua (T),
sosteniendo la cabeza a 50 mm. Hacer al menos 5 lecturas por espécimen y determinar el valor promedio de la
permitividad por espécimen.
Nota: El caudal debe ser medido en mililitros (ml) y luego convertido a milímetros cúbicos (mm3
) para el cálculo de
permitividad. (1 ml = 1000 mm3
).
7. Después de que la primera muestra ha sido probada bajo una cabeza de 50 mm, usando la misma muestra,
empezar con 10 mm de cabeza y repetir el procedimiento. Incrementar la cabeza en 5 mm después de cada
cinco lecturas, hasta alcanzar 75 mm. Usar esta información para determinar la región de flujo laminar. Trazar
la tasa de flujo volumétrico v contra la cabeza. La cantidad de flujo Q debe ser corregida para 20ºC. La porción
inicial de la línea recta de la gráfica define la región del flujo laminar. Si los 50 mm de cabeza están fuera de la
región de flujo laminar, repetir el ensayo usando una cabeza de agua en la mitad de la región del flujo laminar.

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8. Repetir los pasos 8.1 a 8.6 en los tres especímenes adicionales acondicionados previamente.
PROCEDIMIENTO ENSAYO DE CABEZA VARIABLE
1. Realizar el mismo procedimiento descrito en los pasos 1 al 5 del ensayo de cabeza constante
2. Ajustar el tubo de descarga de manera que la salida se encuentre por debajo del nivel del espécimen de ensayo.
3. Ajustar el nivel de agua a 150 mm. Una vez que el agua alcance este nivel, cortar el abastecimiento de agua y
permitir que el nivel de agua descienda a 80 mm. En este punto, comenzar a cronometrar y determinar el tiempo
para el cual el nivel de agua desciende hasta 20 mm (t).
4. Registrar el diámetro interno (d) de la unidad superior, el diámetro (D) de la porción expuesta del espécimen y la
temperatura del agua (T). Hacer al menos cinco lecturas por espécimen ensayado.
5. Repetir el procedimiento de los tres especímenes restantes acondicionados previamente.
REFERENCIAS
ASTM D4491 - 92
ICONTEC 2002
2.6 MÉTODO DE ENSAYO ESTÁNDAR PARA DETERMINAR EL ESPESOR
NOMINAL DE GEOTEXTILES Y GEOMEMBRANAS ASTM D-5199, INV E – 906
El espesor es una de las propiedades físicas básicas usadas en el control de la calidad de muchos geotextiles y
geomembranas. Para el cálculo de algunos parámetros de geotextiles y geomembranas se requiere calcular el valor
del espesor, como en el caso de los coeficientes de permeabilidad, esfuerzo a tensión (índice), ya que el espesor no
es un indicador del desempeño en campo y por lo tanto no se recomienda para especificación.
El espesor de geotextiles y geomembranas puede variar considerablemente dependiendo de la presión aplicada al
espécimen durante su medida. Los cambios observados en la disminución del espesor ocurren cuando se aplican
incrementos en la presión. Para minimizar la variación se usara un tamaño de muestra y presión aplicada para
asegurar que todos los resultados son comparables como se indicara en este método específico.
Este método de ensayo no ofrece los valores de espesor para geotextiles y geomembranas bajo esfuerzos normales
variables. Este método de ensayo determina espesor nominal que no es necesariamente el espesor mínimo.
El equipo necesario para realizar este ensayo es el siguiente:
1. Instrumento para la medición del espesor: el elemento para medir el espesor tendrá una base y un pie que
presiona una de las caras planas y paralelas una a otra a menos de 0.01 mm, calibrada con un diámetro de
56.4 mm, la base deberá extenderse como mínimo 10 mm en todas las direcciones con respecto al borde
del pie que presiona, que a su vez deberá tener un área de 2500 mm2
de sección circular que se usara para
analizar geotextiles. Un calibrador de 6.35 mm se usará para analizar geomembranas. El instrumento deberá
estar en capacidad de medir un espesor máximo de por lo menos 10 mm a una exactitud de ± 0.002 mm. Los
calibradores se construirán para permitir aplicación gradual de presión a una fuerza especifica de 2 ± 0,02 kPa
(0.29 ± 0.003 psi) para los geotextiles y 20 ± 0,2 kPa (2.9 ± 0.03 psi) para las geomembranas. Se puede usar
una carga con peso muerto.

2. La fuerza especificada de 20 kPa puede ser inadecuada para algunas geomembranas HDPE. Se recomienda una
presión en el rango de 50 a 200 kPa para este tipo de geomembranas; hay una gran cantidad de lecturas ficticias
usando 20 kPa de presión.
3. Moldes de corte: los moldes para cortar especímenes deben tener como dimensiones mínimas, un círculo de 75 mm.
El número de especímenes para el ensayo es de 10, para los ensayos en la dirección de la máquina y 10 para los
ensayos en la dirección transversal de la misma.
PROCEDIMIENTO
1. Se ensayan los especímenes acondicionados en atmósfera estándar.
2. Maneje los especímenes de prueba cuidadosamente para evitar alterar el estado natural del material.
3. Con una fuerza aplicada al pie de presión sobre la base (no se debe colocar el espécimen de prueba), ponga
la balanza en cero o grabe la lectura base. Levante el pie de presión, centre el espécimen de prueba sobre la
base, bajo el pie de presión, y lleve el pie de presión a tener contacto con el material. Gradualmente incremente
la presión a 2 kPa (0.29 psi) para geotextiles y 20 kPa (2.9 psi) para geomembranas. Después de que la fuerza
completa ha sido aplicada al pie de presión por 5 s contra el espécimen, grabe el valor del espesor mas cercano
a 0.002 mm y remueva el espécimen del aparato de prueba.
4. Repita el método anterior sobre cada uno de los especímenes que esta usted ensayando.
REFERENCIAS
ASTM D 5199-91
2.7 MÉTODO ESTÁNDAR PARA LA DETERMINACIÓN DEL TAMAÑO DE
ABERTURA APARENTE (TAA) DE UN GEOTEXTIL ASTM D-4751, INV E – 907
Este método de ensayo consiste en colocar un espécimen de geotextil en un marco de tamiz y sobre él se colocan
unas partículas de cristal graduadas. El conjunto se agita enérgicamente para inducir el paso de las partículas a
través del geotextil. El procedimiento se repite para el mismo espécimen con varios tamaños de partículas de cristal
hasta determinar el Tamaño de Abertura Aparente (TAA). Esta propiedad también se conoce como AOS (Apparent
Opening Size).
Al usar un geotextil como un medio para retener partículas de suelo, se necesita una compatibilidad entre el
geotextil y el suelo adyacente. Este método de ensayo es usado para indicar el TAA en un geotextil, donde se refleja
la dimensión de la abertura más grande disponible para que un suelo pueda atravesarlo.
1. Tamizador: Se usa un tamizador mecánico que imparta movimientos laterales y verticales al tamiz, causando
que las partículas salten y giren al mismo tiempo, presentando así diferentes orientaciones sobre la superficie
del geotextil. El tamizador deberá ser un mecanismo de frecuencia constante que utiliza un brazo recubierto de
corcho o caucho que propicia impactos.
2. Fondo, tapa y tamiz de 200 mm de abertura, designación U.S. estándar.

MANUAL DE DISEÑO CON GEOSINTÉTICOS

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