geodren pavco

5/13/2018 geodren pavco

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De pot r omento d e In 9 .Prime e n ie r ior o Edici6n


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S U B D R E N A J E S E N~ R l f l ~ 6 > = I R N ~ ~


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SUBDRENAJEEN EDIFICACIONES1. GENERALIDADES

En Colombia y en Latino America, durante los ultirnos anos ha existido unacreciente demanda de edificaciones en respuesta a los crecimientos queha tenido, en terrninos generales, la economfa de todos estos pafses.A traves del tiempo, se ha manejado el concepto de que el agua es el prin- -cipio de toda vida pero que tambien es la causante de los problemas mas -frecuentes en Ingenierfa Civil y muy especial mente en las edificaciones.Las deficientes condiciones de sistemas de subdrenaje en edificacionesha generado permanentemente problemas durante la obra y despues de lamisma (postventa), como pueden ser: presencia de subpresiones ocasio-nadas por la ascension del nivel freatico generando movimientos absolu-tos y diferenciales en las cimentaciones, aguas provenientes de infiltraciony fugas de instalaciones cercanas que provocan humedades en paredes ypisos deteriorando pinturas y revocos, entre otros.De ahf que el diserio de un buen sistema de subdrenaje que involucre eluso de Geosintetlcos se convierte en un aporte fundamental para la vidautil de las obras en rnencion.

2. INTRODUCCIONEsta cartilla es una gufa practica para los ingenieros Hidraullcos, Hidro-sanitarios y Geotecnistas encargados de disenar, construir e instalar siste-mas de subdrenaje en edificaciones.EI sistema de subdrenaje debe ser capaz de captar, conducir y evacuarel agua de una manera rapida y eficiente. EI Geodren es un avanzado sis-tema de subdrenaje que incrementa los rendimientos en los procesos deconstruccion, generando disminucion de costos frente a otras alternativasconvencionales.


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Un sistema de subdrenaje eficiente y estable debe estar compuesto por unmedio filtrante y otro drenante. En el Geodren, la funci6n de filtraci6n (re-tener el suelo permitiendo el paso del agua) la desempeiia el Geotextil notejido punzonado por agujas, el medio drenante es el encargado de captary conducir el agua que pasa a traves del filtro, funci6n realizada por un ele-mento sintetico que se conoce con el nombre de Geored y la tuberfa perfo-rada esla encargada de conducir el agua a un sistema de evacuaci6n.Los principales objetivos del Geodren en un sistema de edificaci6n son: Evacuar el agua delsuelo saturado para evitar las cargas hidrostaticas

que pueden desestabilizar la edificaci6n. Evitar que aparezcan humedades provocadas por las saturaciones de

105 suelos en contactos con 105muros de la edificaci6n. Evacuar el agua y evitar subpresiones en las cimentaciones.D Mantener la resistencia y propiedades geomecanicas del suelo defundaci6n.

LQUE ES EL GEODREN?EIGeodren Planar PAVCOes un geocompuesto que combina dos Geosin-tetlcos (Geotextil NT3000 y Geored HDPE) y cuando se Ie coloca un tubode drenaje se denomina Geodren con Tuberfa Circular. (Figura N 1).

Figura N 1. Geodren Planar y Geodren con Tuberfa CircularGeotextil: "Material textil plano, permeable, de polipropileno, no tejidopunzonado por agujas" Debera tener capacidad para dejar pasar el agua,pero no partfculas finas de suelo, y presentara 105 siguientes requerimien-tos de propiedades rnecanicas, hidraulicas y de filtraci6n.


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Propiedades rnecanicas: son las propiedades de resistencia del Geotextily dependen de 105 requerimientos de supervivencia y de las condiciones yprocedimientos de instalaci6n.

PROPIEDAD NORMA DEENSAYO

VALOR TiPICO (1)

Resistencia a la Tension Metodo Grab ASTM 0-4632 760 NElonqaclon >50%Resistencia al Punzonamiento ASTM 0-4833 440 NResistencia al Punzonamiento ASTM 0-6241 2.4 KNMetodo CBRResistencia al Rasgado Trapezoidal ASTM 0-4533 350 NResistencia al Estallido {Mullen Burst} ASTM 0-3786 320 psiTamaiio de Abertura Aparente ASTM 0-4751 0.125mmPermeabilidad ASTM 0-4491 36 x 10-2 cm/sPermitividad ASTM 0-4491 1.8 S-1

Tabla N 1. Requerimiento propiedades de resistencia Geotextil NT3000.(1) Los valores publicados corresponden al sentido mas desfavorable del Geotextil. Los valores

tfpicos corresponden al promedio de tad as los datos historicos.

Geored HOPE: Es el medio poroso encargado de captar y conducir 105fluidos que pasan a traves del Geotextil, este Geosintetico debe presentarlas siguientes propiedades rnecanlcas e hidraulicas,

PROPIEDAD NORMA DEENSAYO VALOR TiPICO

Resistencia a la com presion ASTM 01621 1250kPaASTM 04716 4.5 * 10-3Transmisividad G. Hidraulico = 0.1 m3/s/mPresion = 100kPa

Espesor ASTM 01777 5mmTabla N 2. Propiedades rnecanicas e hldraulicas de la Geored.

EI Geodren debe ser laminado con calor en ambas caras para facilitar elflujo hidraulico a traves de su plano.PROPIEDAD NORMA DEENSAYO VALOR TiPICO

Resistencia a la delarninacion ASTM 0413 0.4 Lbf/pulgTabla N 3. Resistencia a la delarninacion entre el Geotextil y la Geored.


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Tuberfa de Drenaje: Es la encargada de conducir el fluido a la zona deevacuacion, Fabricada con resina de PVC, es practicarnente irrompible,es resistente a la corrosion, tolera cualquier grado de acidez del suelo y esinmune a los agentes bioqufmicos.

PROPIEDADES DIAMETROS65mm 100mm 160mm 200mmArea de drenajeCaudal para 1% dependiente

30 crnvrn 30 crnvrn 40 crnvrn 60 crnvrn1000 crnvs 3700 crnvs 15000 crnvs 26000 crnvs

TablaN 4. Caudal de descarga de tuberfas de drenaje.

Dimensiones de los Geodrenes

D Geodren Planar:DESCRIPCION DIMENSIONES DEL ROLLOAltura (m) Longitud(m)Geodren PlanarGeodren PlanarGeodren Planar

0.501.002.00

505050

Geodren con Tuberfa Circular:DESCRIPCION DIMENSIONES DEL ROLLO

Altura (m) Longitud(m) Diametro (mm)Geodren Circular 0.50 50 65Geodren Circular 1.00 50 65Geodren Circular 0.50 50 100Geodren Circular 1.00 50 100Geodren Circular 2.00 50 100Geodren Circular 0.50 50 160Geodren Circular 1.00 50 160Geodren Circular 1.00 35 200


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3. PRINCIPALES APLICACIONES DESISTEMA DE SUBDRENAJE

CON GEODREN EN EDIFICACIONESA traves del tiempo se han manejado principal mente cuatro aplicacionesen edificaciones las cuales son:

3.1 Muros de sotanosTiene como funclon reducir de una manera significativa la presion hldrosta-tica causada par la presencia de aguas internas que soportan los muras dela estructura, garantizando asl su estabilidad y evitando zonas de infiltra-cion y humedades permanentes en la parte interior de la ediflcaclon.Si el relleno que esta en contacto can el mura esta sometido a cambiosde nivel freatico, la masa de suelo puede cambiar facilrnente de volumen, 5par ejemplo, las arcillas y los limos son suelos que inducen a un cambiavolurnetrico cuando la humedad varfa. En epoca de verano, el nivel freatlcoestara baja, 1 0 cual no genera presiones laterales par cambia volurnetrlcodel suelo, las que si apareceran en el caso de que el nivel freatico suba, yel suelo se expanda par la accion de la humedad. Este cambia volurnetricoorigina un cicio de carga y descarga en el mura, el cual al cabo de variosciclos, puede fallar par fatiga, para corregir esto, se debe construir buensistema de subdrenaje.Anteriormente, este subdrenaje era conformado par una capa vertical degrava, encapsulada par un Geotextil no tejido, la cual cubrfa tad a la caradel mura. En algunos casas se disponfa en la parte inferior del filtro unatuberfa de drenaje perforada, que tenia como funclon evacuar rapida-mente el fluido captado. Para la construccion de este tipo de subdrenaje,generalmente se utilizaban metodos a base de formaletas para contenerprovisionalmente la grava, hacienda de este un metoda caro, complica-do y demorado, que hoy ha sido reemplazado par la lnstalaclon de ungeocompuesto de drenaje (Geodrenj, el cual proporciona una soluclonmas econornica, sencilla y rapida,

3.2 Cortes de suelo utilizadoscomo formaleta de muro

La funcion que cumple en esta aplicacion el sistema de subdrenaje canGeodren es igual a la que se genera en muras de sotano que consiste enreducir de manera significativa la presion hidrostatlca,


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3.3 CimentacionesCuando el agua se manifiesta en la cirnentacion por niveles freatico altos,el Geodren Circular es la alternativa ideal para captar y conducir el fluido aun sistema de evacuacion,Existen zonas donde la profundidad del nivel freatico varfa en funcion delregimen de Iluvias de la region. En zonas urbanas, adernas del regimende lIuvias los ascensos del nivel freatlco pueden deberse a otras causas,como rotura de acueductos 0 alcantarillados, apertura de zonas verdes,ejecucion de excavaciones, etc. Estas modificaciones en el suelo provo-can cambios en las caracterfsticas rnecanlcas del mismo, motivo por elcual se perjudican las estructuras apoyadas sobre este suelo, por ejem-plo: el aumento de humedad puede producir dlsrnlnuclon de los esfuersosefectivos. En terrenos arcillosos el valor de la cohesion puede verse dismi-nuido por la presencia de agua.Para solucionar estas irregularidades, se opta por cimentar en niveles don-de se mantengan permanentes las propiedades originales del suelo y estose logra instalando un buen sistema de subdrenaje.

3.4 Zonas ajardinadasEI contacto permanente de la estructura con el suelo de relleno de los jar-dines, genera zonas de constante humedad, afectando fachadas interioresy exteriores. La lnstalacion del Geodren en el vertice entre la fachada y lazona ajardinada, capta las aguas de inflltraclon y evita la humedad.

4. PROCESOS DE INSTALACION DELGEODREN PARA CADA UNA DE LASAPLICACIONES EN EDIFICACIONES

4.1 Muros de sotanosEn esta aplicacion normal mente se han utilizado Geodren Planar y Geo-dren con tuberfa circular.Una vez realizada la gran excavaclon y construido el muro perimetral dela edificacion, se inicia el proceso de instalacion del sistema de subdre-naje perimetral asf: se coloca una capa mfnima de 5cm del material derelleno al lade inferior externo del muro perimetral (el material de rellenoutilizado en un sistema de subdrenaje de Geodren con tuberfa circular,


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debe tener permeabilidad Ks ~ 1 x 10-3 cm/s y plasticidad menor a 7%,10 cual corresponde a materiales como arena gruesa de rio, sub-basegranular, gravas, etc.) esta pequefia capa, tiene como funcion proporcio-nar la pendiente del sistema indicada por el diseriador (mfnimo: 1.0%),adernas de impedir el contacto del Geodren con el suelo de subrasante.Dispuesta la capa inferior, se ubica el Geodren con tuberfa circular en con-tacto directo con el mura, el cual trae una pestaria en la parte superior,diseriada para realizar la union al mura, con ayuda de trozos de madera yclavos (Figura N 2).

G

Figura N 2. Capa de nlvelaclon y union del Geodren con tuberfa circular al muro

Nota: EIGeodren no debe quedar expuesto (sin cobertura), por un perfodomayor a 3 dias, se recomienda tapa rio inmediatamente despues de su ins-talaclon, para evitar la colrnataclon y la toto-deqradaclon del Geotextil.Cuando la altura del mura perimetral sobrepasa la altura de 105 Geo-drenes con tuberfa circular, se hace necesario complementar con Geo-dren planar hasta Ilegar a la altura necesaria. EIGeodren planar (superior)debe recaer sobre el Geodren circular con tuberfa (inferior), garantizandoasl que el fluido lIegue directamente al Geodren y no al mura, este proce-dimiento se repite cuando las dimensiones del mura siguen siendo supe-riores a la suma de 105 dos alturas de 105 Geodrenes. Si el mura perime-tral es demasiado alto, el Geodren planar da la posibilidad de instalarsede forma vertical (se gira 90). EI traslapo promedio horizontal 0 verticaldebe ser 10cm (Figura N 3).


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D Figura N 3. Instalaci6n Geodren circular con tuberfa y Geodren planar HorizontalEn algunos casos y de acuerdo a la recomendaci6n del disefiador del pro-yecto, el Geodren planar no se instala en toda la longitud del muro. Losparametres para asumir que cantidad de Geodren planar se debe instalar,dependen del caudal de infiltraci6n presente en el proyecto, de los linderosvecinos, y del acabado final que tendra la zona adyacente a la edificaci6n(pisos, pavimentos, jardines, etc.) (Figura N 4).

Figura N 4. Geodren planar instalado en sentido vertical al 50%


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EI material de relleno entre el Geodren y el suelo del sitio, se debeinstalar de manera que no presente vaclos que puedan generar defor-mabilidad, adernas este relleno debe garantizar que el Geodren quedecompletamente en contacto con el muro, esta capa debe ser mfnimo de10cm de espesor.La forma mas adecuada para instalar la capa de material de relleno selec-cionado (Ks O ! ! ; 1 x 10-3 cm/s: arena gruesa de rfo, sub-base granular, grava,etc.), es utilizando una formaleta de madera (reutilizable), a medida queva compactando el material drenante y el relleno del suelo, va subiendo laformaleta (Figura N 5).

Geodren Circular1,Om x 100mm

GeodrenPlanar 1m C I

Figura N 5. Instalaci6n y relleno de Geodren Circular y Planar enun muro de concreto de 2m de altura

4.1.1 Sistema de impermeabilizaci6n para murosde s6tanos como complemento de unsistema de subdrenaje con Geodren

Un sistema de impermeabilizaci6n en algunos casos se hace necesario yen otros complementa el uso de un sistema de subdrenaje con Geodren, lacual se recomienda realizar empleando membrana de PVC.A continuaci6nse presenta dentro del proceso constructivo expuesto anteriormente lasdiferencias que se deberfan tener en cuenta.Esta aplicaci6n, adernas de trabajar como un sistema de subdrenaje,tiene como funci6n impermeabilizar los muros de la edificaci6n que se


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encuentran enterrados. EI procedimiento de instalacion es similar al an-terior, solamente se hace necesario instalar la membrana de PVC, antesdel Geodren (EI Geoflex 500 es una membrana de PVC, con excelenteresistencia rnecanlca, diseiiada para impermeabilizar muros enterrados,la membrana por ser un material flexible, admite que si el muro se fisura,no se manifieste humedad en sus caras interiores).La superficie del muro no debe presentar rugosidades que puedan punzo-nar la membrana.

IDInicialmente se instala un perfil de fijacion en el perfmetro superior e inferiordel muro, el cual va tecnofijado con chazos auto perforantes cada 30cm (Iadlsposlclon de mas Ifneas de perfil en el muro esta establecida por la alturadel mismo). Una vez ubicados estos en el muro, se realiza la termofusionde la membrana sobre el perfil, es decir, se introduce la tobera del Leister(soldador de aire caliente) entre estos dos, los cuales bajo el efecto del ca-lor, se derriten superficial mente y permiten la union con ayuda de un rodilloque ejerce presion sobre ellos. La calidad de la soldadura esta influenciadapor las condiciones atrnosfericas, por esto la rnaquina debe ajustarse entemperatura correctamente a estas condiciones.Los traslapos de la membrana deben considerarse con un mfnimo de Scm,una vez que se haya terminado el revestimiento del muro, es necesariosellar con poliuretano la junta entre el perfil y el muro. Esta operaclon esimprescindible para impedir la infiltracion de agua (para la aplicacion delproducto de sellado, siga las instrucciones proporcionadas por el fabri-cante).Ubicada la membrana de PVC, se continua con el procedimiento de insta-lacion del Geodren,

Perfi l deFijacion PVC

GeodrenCircular

MembranaGeof lex 500

Figura N 6. Instalaci6n de perfiles y membrana de PVC


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Figura N 7. Relleno con material drenante entre el Geodreny el muro de la edificaci6n G I.2 Cortes de suelo utilizados como formaleta de muro

En esta apllcaclon los Geosinteticos mas utilizan son: Geodren Planar,Geodren con tuberfa circular y Membrana en PVC 0 de Polietileno.En algunos proyectos el suelo de sitio se presta para realizar cortes verti-cales, es en este momento donde ciertos constructores utilizan este cortecomo formaleta para construir el muro de concreto, cuando esto ocurreinstalar un sistema de subdrenaje, para evitar humedades en los muros sevuelve casi imposible.EI Geodren acornpafiado de una membrana de PVC 0 de un Polietileno,da la posibilidad de construir un sistema de subdrenaje para impedir hu-medades en muros.Despues de realizada la excavacion donde se construira la edificacion, serealiza una pequefia zanja en la parte inferior del corte vertical del suelo, lacual se utilizara para disponer la tuberfa de drenaje del Geodren (esta debeconservar la pendiente indicada por el diseriador para la tuberfa, mfnimo:1%); a su vez se sujeta el Geodren a las paredes del corte de suelo, utili-zando pequefias estacas de madera que seran dispuestas en la pestariafabricada para tal fin.


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Figura N 8. Instalaci6n del Geodren con tuberfa circularen contacto directo con el suelo de sitioD Con el fin de proteger al Geodren de la colmataci6n que se puede generarpor la lechada del concreto, y de evitar la disminuci6n de resistencia delconcreto por perdida de agua, se superpone una membrana de PVC 0 unpolietileno de baja densidad, entre el Geodren y el concreto.

Figura N 9. Instalaci6n del polietileno 0PVC para protegerde la colmataci6n con concreto el Geodren

Finalmente, despues de instalar el Geodren y el material impermeable, seinicia el proceso de fundici6n de los muros con concreto.


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MembranaPVC 6Polietileno

GeodrenCircular

FormaletaConcreto

Figura N 10. Vaciado de concreto entre la formaleta y el Geodren G INOTA: En este caso especffico no se tiene en cuenta el material de rellenoentre el Geodren y el suelo de sitio (debido a las condiciones del proyecto),1 0 cual genera incertidumbre sobre la vida util del sistema de subdrenaje(ya que la garantfa del buen funcionamiento del sistema, depende de lapermeabilidad del material de relleno).

Figura N 11. Fundici6n total del rnuro, utilizando el cortedel suelo como formal eta


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4.3 CimentacionesEn esta apticacion normal mente se utiliza Geodren con tuberfa circular.Para obtener las mayores ventajas econornicas de este sistema de subdre-naje, el Geodren con tuberfa circular debe instalarse dentro de una zanja 0trinchera angosta, con una pendiente mfnima de 1.0%. EIancho mfnimo dela zanja es de 20cm (Figura N 12).Alternativamente, se puede especificaranchos mayores que permitan el uso de equipos tradicionales de excava-cion 0mane de obra.Si se usa zanjadora rnecanica, esta debe estar equipada con el sistemade corte adecuado al terreno. Existen equipos de corte para suelo blando,para suelo duro 0 rocoso y para roca 0 concreto. EI equipo de corte pararoca 0 concreto tiene limitaciones de profundidad, motivo por el cual nodebe superar la profundidad de 1m.D

Figura N 12. Preparaclon del terrenoUna vez realizada la excavacion, se coloca una capa mfnimo de Scmdel material de relleno. (Figura N 13). EI material de relleno utilizado enun sistema de subdrenaje con Geodren debe tener una permeabilidadminina (Ks ~ 1 x 10-3 cm/s), con el fin de permitir el paso del agua haciael, este material podrfa ser: arena gruesa de rfo, sub-base granular 0gravas ( J A " a 2"). Es importante verificar que la plasticidad del materialde relleno no sea mayor a 7%, en caso positive se debe buscar otro tipode material. Tarnbien se puede utilizar el mismo material de la excava-cion, siempre y cuando sea un material que este ofrezca permeabilidady su plasticidad sea menor a 7%. Para este ultimo caso recomendamoshacer los ensayos de suelo pertinentes y granulometrfas buscando laestabilidad del sistema.


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Figura N 13. Capa de material drenanteAntes de ubicar el Geodren con tuberfa circular en la excavaci6n se deben aerificar las profundidades y las pendientes acordadas en 105 pianos dedlsefio, EI Geodren con tuberfa circular se debe instalar en la mitad de laexcavaci6n si el material de relleno es diferente al suelo del sitio, en casocontrario puede instalarse en contacto directo con una de las paredes della excavaci6n (Figura N 14).

Figura N 14. Ubicaci6n del Geodren con tuberfa circularSi el Geodren con tuberfa circular se instala en la mitad de la excavaci6n,asequrelo, uniendo la pestatia del mismo a 105 listones (distanciados 1.5m- 3.0m) utilizando alambre dulce, para asf iniciar el proceso de lIenado, conel material seleccionado (Figura N 15).


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Figura N 15. Anclaje del Geodren con tuberia circularD Si el Geodren can tuberfa circular se va a instalar, unido a una de las ca-ras de la excavaci6n, puede utilizar una pequefia estaca, en la zona de lapestaria del mismo.EI Geodren can tuberfa circular no debe quedar expuesto, sin cobertura,par un perfodo mayor a 3 dfas. Se recomienda taparlo inmediatamentedespues de su colocaci6n, para evitar el taponamiento par colmataci6ndel Geotextil.EI material de relleno a utilizar es el mismo descrito anteriormente, este sedebe colocar de manera que no presente vacfos que generen deformabili-dad en la cimentaci6n que se colocan sabre la excavaci6n. (Figura N 16).

O,50m

Geodren Circular

Arena Gruesade RioO,25m

Figura N 16. Instalaci6n final de un tramo de Geodren con tuberia circular


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4.3 Zonas ajardinadasLa tendencia de la arquitectura moderna es la busqueda de la armenia en-tre 1 0 natural y 1 0 artificial, de ahl que muchas edificaciones nuevas tenganen sus fachadas zonas ajardinadas, las cuales podrfan generar humedadesconstantes en los interiores de las edificaciones.Una de las soluciones a este problema, es la instalaci6n de membranasde PVC en conjunto con Geodren planar: la membrana es la encargada deimpermeabilizar las areas en contacto con el suelo del jardfn, y el Geodrenes el encargado de captar y evacuar el agua de infiltraci6n, evitando lascargas adicionales y la generaci6n de humedad.

Perfil PVCGeodrenPlanar

Membrana PVC

Figura N 17. Perfiles de fijaci6n, membrana de PVC y Geodren planar

Figura N 18. Jardinera en la fachada de una edificaci6nNota importante: "EI buen funcionamiento de un sistema de subdrenaje dependede la permeabi/idad del material de relleno, ya que de esto depende la ve/ocidad derespuesta del sistema".


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5. DETALLES A TENER EN CUENTAEN LOS PROCESOS DE INSTALACION

Todo sistema de subdrenaje debe contar con salidas y entregas, adernasde colectores primarios y secundarios, ubicados a distancias adecuadas,para evitar la excesiva acumulaci6n de agua, a continuaci6n se ven lasposibles combinaciones para realizar uniones entre dos Geodrenes:

DFigura N 19. Uni6n de dos Ifneas de Geodren circular,en una caja de inspecci6n de concreto 50cm x 50cm

Figura N 20. Uni6n de dos Ifneas de Geodren circular,con accesorios de tuberfa (codo 900)


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Figura N 21. Union de dos Ifneas de Geodren circular,traspuesto uno sobre el otro

5. EJEMPLOS DE DISENO G IPara establecer el diarnetro de la tuberfa de drenaje, se deben revisar dosaspectos:Que el tubo tenga la capacidad de absorber captar 0 recibir el caudal dediseiio por cada metro lineal; esto es la capacidad que tiene el tubo dedejar entrar el agua en su interior a traves de sus orificios 0 ranuras y queel tubo tenga la capacidad de conducir la totalidad del caudal de diseiio.A continuaci6n se presentan dos ejemplos extrafdos de proyectos realesen los cuales se ha utilizado como sistema de subdrenaje, el Geodren,Lo que se busca es poder explicar de una manera practica a traves deestos ejemplos la metodologfa de diseiio a utilizar para el calculo delsistema en menci6n.

EJEMPLO 1DESCRIPCION DEL PROYECTOEn un proyecto se plantea la construcci6n de una torre de apartamentosde 6 pisos y un nivel de s6tanos. Acorde al estudio qeotecnico se de-termin6 la profundidad del nivel freatico a 6m en epoca de invierno y seestima que por capilaridad no habra ascensos que afecten la estructura.EI suelo de fundaci6n es un limo arenoso MS con una permeabilidadk = 2.5 x 10-5, Se contempla la construcci6n de un sistema de Subdrenajecon el fin de captar y conducir las aguas de infiltraci6n provenientes de


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las zonas verdes contiguas a la edificacion. Del estudio Hidro-sanitario sedetermine que se ubicaran cajas de inspeccion cada 30m y la pendienteentre elias es del 1%.

Z ON A V R DE

SOTANO

A N D E N

-3.0---vL__-----------"I-

N.A.F -6.0

1. Estimaci6n del caudal de diseiioEIcaudal de disefio esta conformado por el caudal procedente de agua lIu-via, lIamado caudal por infiltracion unlcamente, debido a que en el terrenoen consideraclon no hay presencia de nivel freatlco. Caudal por tnflltraclon

Donde:I R = 32 mm/h = 8.88 x 10-6m/sPrecipitacion maxima horaria de frecuencia anual, re-

gistrada en el sitio mas cercano al proyecto. Como no setiene preclpltaclon maxima horaria para Manizales, setoma la de la estacion mas cercana, en este caso Guamo- Tolima, basado en las curvas intensidad, duracion y fre-cuencia. Curva 2 afios, 120 min.

A T = 30 * 6 m = 180 m2 (Area aferente a cada colector)Fi = 0.7


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Entonces:

Qinf = 8.88 x 10-6m/s * 180 m2 * 0.70Qinf = 0.0011 m3/sQT = 0.0011 m3/s, debido a que no hay presenciadenivel freatico ni otros aportes de caudals = 1% (Seleccionada)

EI diarnetro de la tuberfa a usar puede ser determinado utilizando el nomo-grama basado en la ecuaci6n de Prandtl - ColebrookSequn el nomograma para una pendiente del 1% y los cuatro diarnetrosde tuberfas existentes para Geodren el caudal maximo a transportar es elsiguiente:

Tuberfa de 100 mm (= 4")Tuberfa de 160 mm (= 6")Tuberfa de 200 mm (= 8")

= = = = : > Qmax = 0.00402 m3/s= = = = : > Qmax = 0.01422 m3/s= = = = : > Qmax = 0.02472 m3/s

C Iuberfa de 65 mm (= 2.5") = = = = : > Qmax = 0.00093 m3/sEI caudal requerido para cada colector principal es igual a 0.0011 m3/s, por1 0 tanto la tuberfa a usar para los colectores principales es de 100 mm (4"),la altura recomendada es del 80% de la altura total.A continuaci6n se presenta esquernatlcarnente la soluci6n planteada:

SOT.4NC

c ---I

~~oteriol ce r ellenoPermeable

i

Ceocr-.n C i '-culw-'OCrnm 11:2.0m ,


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EJEMPLO 2DESCRIPCION DEL PROYECTOSe plantea la construcci6n de una bodega de dos niveles con area de 80mx 120m. Acorde al estudio geotecnico se determin6 la profundidad delnivel freatico a O.5m del nivel del terreno, EI sistema de cimentaci6n seranzapatas aisladas con una profundidad de desplante de 1.0m. EI suelo defundaci6n es una arcilla normal mente consolidada que clasifica como CH,acorde a pruebas in-situ y de laboratorio, se determin6 que la permeabili-dad del estrato arcilloso es de k = 1.5 x 10-5m/s. Se contempla la construe-ci6n de un sistema de Subdrenaje con el fin de captar y conducir las aguasprovenientes del abatimiento de nivel freatlco,Perimetralmente a la edificaci6n se encuentran zonas de parqueo con unsistema apropiado para el manejo de aguas de infiltraci6n.D Del estudio hidrosanitario se determino que se ubicaran cajas de inspec-ci6n cada 40m y la pendiente entre elias es del 1%.

ZO NA rA~QUEADEROS I IPLA.CA DE C 01\TPAPISO__ _

-0.5=: tL O

~ -1.0

2. Estimaci6n del caudal por abatimiento del nivel freatlcoEI caudal de disefio esta conformado por el agua proveniente del abati-miento del nivel freatico, debido a que se cuenta con un manejo adecuadode las aguas de infiltraci6n en el perfmetro de la estructura estas no setienen en cuenta para el caudal de disefio.Colectores secundariosLos colectores secundarios se disefian para manejar el caudal de aguaasociado a un area aferente y luego se conectan al(los} colector(es}principal(es} que es el encargado de evacuar el agua hacia los desaquesexistentes.


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Caudal por abatimiento del nivel freatlcoInicialmente se propone un sistema de distribuci6n de los Geodrenes enplanta (acorde con la distribuci6n de la cimentaci6n, puntos de descole,etc.) y se definen areas aferentes a cada colector. Se recomienda que eldistanciamiento entre colectores sea menor a 10m, con el fin de mejorar lavelocidad de respuesta del sistema.

I I I I

EG'

"

10, m 10 m,I II II 10 II I_______ _l__ ~ ___ _l_ ______ _ l_ _ __ __ _ J

Areas aferentes propuestas

EI caudal por abatimiento del nivel freatlco se calcula entonces como:QNF =k*i*A

= (N d - N t}/BDonde:

k = Es el coeficiente de permeabilidad del suelo adyacente.= Es el gradiente hidraulico,

N d = Cota inferior del subdren,N t = Cota superior del nivel freatlco.A a = Es el area efectiva para el caso de abatimiento delnivel freatlco,B = Es la distancia entre subdrenes.L = Longitud del tramo de drenaje.


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= (N d - N t}/B = (1.0 - 0.5) I 10 = 0.05k = 1.5 x 10-5 m/sA = (1.0 m - 0.5 m) * LA = (1.0 m - 0.5 m) * 40mA = 20 m2

QNF = 2 x 1.5 x 10-5 m/s * 0.05 * 40m2 = 6 x 10-4 m 3/s

EIdiarnetro de la tuberfa a usar puede ser determinado utilizando el nomo-grama basado en la ecuaci6n de Prandtl - Colebrook

D Segun el nomograma para una pendiente del 1% y los cuatro diarnetrosde tuberfas existentes para Geodren el caudal maximo a transportar es elsiguiente:Tuberfa de 65mm (...2.5")Tuberfa de 100mm (...4")Tuberfa de 160mm (...6")Tuberfa de 200mm (...8")

= = = = : > Qmax = 0.00093 m 3/s= = = = : > Qmax = 0.00402 m 3/s= = = = : > Qmax = 0.01422 m 3/s= = = = : > Qmax = 0.02472 m 3/s

EI caudal requerido para cada colector secundario es igual a 0.0006m3/s,por 1 0 tanto la tuberfa a usar para los colectores es de 65mm (2 1/2"), laaltura recomendada en este caso es de 1.0m.Colectores principalesLos colectores principales seran los encargados de transportar el aguacaptada por los colectores secundarios y de entregarla a los desaques delsistema.Como se mencion6 anteriormente la longitud entre descoles es de 40macorde al disefio Hidrosanitario. EI caudal de disefio de cada colector seraentonces el aportado por el area aferente al colector mas el aporte de 3colectores secundarios


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0 0 0 or v r v r v y-c -c -c -0 :0 0 0 : : : .z; z; z z~ ~ ~ : : : .0 0 0 :_\L J . . J L J . . J L J . . J . J . . IVi ~.J Ui .I'et:: IlO et: '"0 0 OJf- f- f-0 '-' c. :_jW W W . J . . I_ _ _ --'0 0 0 OJ() () () :)

Area aferente y caudal colectores principalesEI caudal par abatimiento del nivel freatlco se calcula entonces como:

QNF = k * i * A= (N d - N f)/B = (1.0 - 0.5) I 10 = 0.05

k = 1.5 x 10-5 m/sA = (1.0 m - 0.5 m) * LA = (1.0 m - 0.5 m) * 40mA = 20 m2QNF = 2 x 1.5 x 10-5 m/s * 0.05 * 40m2 =

QDiseno = 6 x 10-4 m 3/s + 3*QcolectorsecundarioQDiseno = 1.4 x 10-3 m 3/s

EI diarnetro de la tuberfa a usar puede ser determinado utilizando el nomo-grama basado en la ecuaci6n de Prandtl - ColebrookSequn el nomograma para una pendiente del 1% y los cuatro dlarnetrosde tuberfas existentes para Geodren el caudal maximo a transportar es elsiguiente:

Tuberfa de 65mm (= 2.5")Tuberfa de 100mm (= 4")Tuberfa de 160mm (= 6")Tuberfa de 200mm (= 8")

= = = = : > Qmax = 0.00093 m 3/s= = = = : > Qmax = 0.00402 m 3/s= = = = : > Qmax = 0.01422 m 3/s= = = = : > Qmax = 0.02472 m 3/s


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EI caudal requerido para cada colector principal es igual a O.0018m3/s, por10 tanto la tuberfa a usar para 105 colectores principales es de 100mm (4"),la altura recomendada en este caso es de 1.0m.

6. TESTIMONIALES DE OBRA

Foto N 1. Instalaci6n de Geodren con tuberfa circular en muro de s6tano, paracaptar caudal de infiltraci6n, Edificaci6n Torres de Alferez - Cali, Colombia.

Foto N 2. Instalaci6n de Geomembrana HDPE y Geodren con tuberfa circular enmuro de s6tano, para impermeabilizar y captar caudal de infiltraci6n,

Carrefour Calle 70 - Cali, Colombia.


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Foto N 3. lnstalacion de Geodren con tuberia circular en muro de sotano, paracaptar caudal de infiltracion, Constructora Bolivar - Bogota, Colombia.

Foto N 4. lnstalacion de Geodren con tuberia circular en muro de sotano, paracaptar caudal de infiltracion, Unidad Residencial EIBosque - Cali, Colombia.


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D Foto N 5. Jardinera impermeabilizada con membrana de PVC yGeodren Planar, Nuevo Conquistadores - Medellin, Colombia.

Foto N 6. lnstalacion de Geodren con tuberfa circular en muro de sotano, paracaptar caudal de infiltracion, Centro Comercial La Ribera - Belen, Costa Rica.


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de Mex ichem


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Mex ichem i i i , P A V C Ode Mex i chemPLANlA COLOMBIA

Of ici na princi pa I ;Autopista 5ur # 71 - 75 Bogota D.C.,ColombiaTels: (57 - 1) 782 5100 Fax: (57 - 1) 782 5013

5ervicio al Cliente Bogota: (57 - 1) 782 5100 Exts.: 3301 3302 - 3303 - 3304 - 3305Todo el Pais: 0 1 8000912286 - 01 8000972 826 Medellin: (57 - 4) 352 1717/2122

Cali: (57 - 2) 442 3442/44 Barranquilla: (57 - 5) 375 8100P LANlA P E RU

Av.Separadora Indust rial 2557, Ateleis:. (51 - 1) 627 6038 / 39

Lima - PeruE-mail: [email protected] www.pavco.com.co
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