21716

Refuerzo

F undada en 1908, Bianchini, una empre-sa del grupo Maccaferri, es una referen-te en el sector de la Obra Civil en Espa-a y Portugal, proporcionando a lo largo de to-dos estos aos soluciones innovadoras enobras de geotecnia y medio ambiente. Desdesus inicios, los gaviones fabricados con mallade Triple Torsin en la factora de Bianchini enMontorns del Valls tuvieron una rpida acep-tacin e implantacin en Espaa, sobretodo enel sector de la obra hidrulica y la malla de tri-ple torsin en el sostenimiento de taludes. Laincorporacin de las fibras para el refuerzo es-tructural del hormign (de gran utilizacin entneles y pavimentos industriales) sumada a lagama de productos fabricados por Bianchini,ha dado en los ltimos 5 aos un empuje anmayor a la empresa, convirtindola en pioneray referente del sector en el mbito de la Penn-sula Ibrica.

Con mas de 130 aos de existencia, Macca-ferri ha investigado, diseado, desarrollado, fa-bricado y construido soluciones tcnicamenteavanzadas para resolver problemas complejosen obras civil y de proteccin del medio ambien-te. Con ms de 2.500 empleados, est presen-te en 5 continentes y en ms de 100 pases dis-tintos. Esta experiencia global, junto con el co-nocimiento local, ha permitido a Maccaferri po-

sicionarse como una empresa lder y de referen-cia a nivel mundial en el sector de la Obra Civil yen la preservacin del Medioambiente.

En Bianchini, gracias a nuestro exclusivoknow-how adquirido a lo largo de los ltimos100 aos y gracias a pertenecer a un grupo in-ternacional de primer nivel, podemos ofrecer almercado una amplia gama de soluciones yproductos: fibras metlicas, geocompuestosde drenaje, mallas volumtricas para control dela erosin, geomallas para el refuerzo del asfal-to, estabilizacin de plataformas y refuerzo ensuelos blandos, mallas metlicas y barreras di-nmicas para estabilizacin de taludes y evitarla cada de piedras, soluciones para la estabili-zacin de fondos marinos y proteccin de tu-beras y emisarios submarinos, proteccin decostas, as como una amplia gama de muros yestructuras de contencin.

mbitos de aplicacin de las estructurasde suelo reforzado de MaccaferriLas tipologas de muros y taludes de suelo re-forzado que dispone Maccaferri, tales comolos tradicionales muros de tierra armada, mu-ros verdes, muros combinados, muros reforza-dos con acabado de piedra o los muros debloques de hormign, son de aplicacin enmultitud de sectores: carreteras (Fig. 1), ferro-

carriles (Fig 2.), vertederos (Fig. 3), reparacinde deslizamientos en laderas, puertos, aero-puertos, barreras Duna contra la cada degrandes bloques de piedras (Fig.4 y 5), obrasresidenciales, obras martimas (Fig. 6), obrashidrulicas (Fig. 7) o Minas (Fig. 8), por citaralgunos ejemplos.

Los sistemas de suelo reforzadoexclusivos de Maccaferri

Terramesh System (Tresma Gavin) yGreen Terramesh (Tresma Verde)Los sistemas modulares Terramesh Systemy Green Terramesh son utilizados para laejecucin de muros y taludes de suelo reforza-do. Ambos sistemas han sido desarrolladospor Maccaferri y estn fabricados por enreja-dos metlicos de malla de Triple Torsin 8x10de alambre galvanizado Galfan (Zn95Al5) y re-vestido en PVC gris, = 2,70/3,70 mm queacta como refuerzo. En ambos sistemas, elparamento externo y la armadura de refuerzometlica constituyen una nica estructura con-tinua, excluyendo toda operacin de corte ymontaje a pie de obra.

Las longitudes de las colas de refuerzometlico se fabrican a medida y son varia-bles en funcin de los requisitos de diseo.

Este artculo, a partir de interesantes casos reales, se centra en una de lassoluciones que ms ha crecido en los ltimos 15 aos: el refuerzo del suelopara construir estructuras de terreno reforzado, sobre todo con la tcnica,exclusiva de Maccaferri, Terramesh, basada en refuerzos metlicos a base deenrejados de triple torsin y con la solucin mixta Paramesh, que combinarefuerzos metlicos con refuerzos sintticos y que permite la realizacin deestructuras de contencin de gran altura.

De la tierra al cielo: experiencias enel diseo y construccin de estructuras

de suelo reforzado Terramesh y ParameshPalabras clave: MURO DE CONTENCIN,PARAMESH, REFUERZO METLICO

CON ENREJADO DE TRIPLE TORSIN,REFUERZO SINTTICO, TERRAMESH.

Alex ESEVERRI*, Juan C. PORTELA *,y Robert MAJORAL*.

* A. BIACHINI INGENIERO, S.A. - Espaa

[Fig. 1] .- Muro de suelo reforzado Paramesh de 26 m de altura

diseado y ejecutado por Bianchini en la Autopista A2. TramoEricira Mafra (Portugal, 2007). [Fig. 2] .- Muro Macres

de 9 m de altura de escamas de hormigny refuerzo sinttico Paraweb ejecutada en Italia (2008).

BIANCHINI_MUROS.Mont: Maqueta art Geocontrol 14/09/12 14:48 Pgina 16

21717

Como veremos en algunos de los ejemplosdel presente artculo, estas caractersticasnicas dotan de gran versatilidad a ambossistemas y permite la ejecucin de estruc-turas de suelo reforzado impensables o demuy complicada ejecucin en otros tiposde estructuras de suelo reforzado ejecuta-das con mtodos ms convencionales (porejemplo con encofrados metlicos perdi-dos).

En el Terramesh System (Fig. 9), el para-mento exterior es una caja de malla de tripletorsin (seccin 0,8 x 1 m, similar a un gavin)con la inclusin de la malla de refuerzo del te-rreno. La tapa, la cara exterior y la malla de re-fuerzo son un nico pao de tela metlica. Lacaja se cierra con otra malla trasera, cosida alfrontal. Mediante Terramesh System es posi-ble ejecutar muros de suelo reforzado de incli-naciones casi verticales con un paramento per-meable y drenante.

En el caso de Green Terramesh (Fig. 10),y con el fin de dotar al mdulo de una mayor ri-gidez, se incluye en el proceso de fabricacinun panel de mallazo electrosoldado en la parteposterior del paramento junto con una serie detirantes y rigidizadores; todo ello fabricado enacero corrugado. As mismo el paramento in-cluye una red de control de erosin fabricadaen polipropileno o con fibras naturales de coco.

Sistema Paramesh

Es una solucin de suelo reforzado desarrolla-da por Maccaferri que combina refuerzos me-tlicos con refuerzos sintticos (Macgrid, Pa-ragrid,Paralink o Paradrain). Las geoma-llas actan como elemento principal de refuer-zo del terreno y garantizan la estabilidad global,combinada e interna de la estructura. Los ele-mentos metlicos (mdulos Terramesh oGreen Terramesh) configuran el frente delmuro, actan como elemento de refuerzo se-

cundario y permiten una mejor compactacin,adems de garantizar la estabilidad del frentedel muro o talud reforzado.

El sistema Paramesh (Fig. 11 y 12) com-bina las virtudes de los mdulos Terramesh

(elementos prefabricados que no requieren en-cofrados por lo que son rpidos y fciles deinstalar, sin fluencia y resistentes al fuego) conlas virtudes de las geomallas de refuerzo sint-ticas (elevadas resistencias a la traccin).

En comparacin con otros sistemas de sue-lo reforzado, Paramesh es el sistema ms f-cil de instalar y el que mayores rendimientos deinstalacin proporciona, posee un paramentoslido, rgido y resistente al fuego, perfectamen-te conectado con los refuerzos principales queproporciona un acabado de alta calidad. Ade-ms, gracias a la combinacin de refuerzosprincipales y secundarios, no es necesario co-locar geomallas de refuerzo en cada tongada yests se pueden espaciar hasta 3 m.

[Fig. 3] .- Mota de contencin con suelo reforzado y tcnica del Wrap -Around (envuelta de las geomallas en el paramento exterior) de 47 mde altura ejecutada en el Vertedero de Aydin, Turqua (2007).

[Figs. 4 y 5] .- Las barreras Duna de Maccaferri son estructuras decontencin de tierras bi-faciales con refuerzos metlicos capacesde contener grandes bloques de piedra. Maccaferri puededisear barreras Duna capaces de absorber energas de hasta20.000 kJ.

[Fig. 7] .- Los mdulosTerramesh Systemrellenos de piedra,gracias a disponerde un paramentodrenante muyresistente a losflujos de agua,constituyen unaexcelente solucinpara construirestructuras desuelo reforzado decierta altura enorillas de ros,arroyos yencauzamientostales como muros,taludes o mota decontencin.

[Fig. 6] .- El exclusivo sistema Green Terramesh, fabricado en

alambre galvanizado Galfan y posterior recubrimiento en PVC,es altamente resistente a fenmenos de corrosin y permite laconstruccin de estructuras de suelo reforzado al lado del mar,como el muro Terramesh ejecutado en 2002 en Polonia que semuestra en la fotografa.

[Fig. 8] .- Estructura vertical Paramesh de 21 m de altura en la

mina de extraccin de platino de Marikana (Sud-frica, 2002). Eldiseo (elaborado por Maccaferri Southern Africa) gracias a larigidez de los mdulos Terramesh System, permite que camionesy maquinaria de 200 Toneladas trabajen en el frente de la estructura.

[Fig. 9] .-MduloTerramesh

System. Esindispensablecolocar ungeotextil enla parteposteriorpara evitar laprdida definos en lazona decontacto conel terrenoreforzado.

BIANCHINI_MUROS.Mont: Maqueta art Geocontrol 14/09/12 14:48 Pgina 17

21718

Los refuerzos sintticos de MaccaferriParagrid y Paralink (Fig. 13) son elemen-tos de refuerzo formados por bandas geosin-tticas mono-axiales. Cada banda longitudinaltiene un ncleo formado por tendones de po-lister de alta tenacidad recubiertos por unafunda protectora de polietileno. Las bandasmono-axiales estn conectadas entre s porbandas no resistentes de polietileno, dando algeocompuesto una configuracin final de tipomalla.

Paragrid y Paralink tienen el certificadoCE y BBA. Destacan por tener coeficientes re-ductores de fluencia (coeficiente reductor de1,38), de daos mecnicos y de durabilidadextremadamente bajos y unas elongaciones in-feriores a las geomallas tejidas convencionalesde polister. A diferencia de otras geomallas, ygracias a la funda de proteccin de polietileno,pueden ser utilizadas en ambientes de pH ex-tremos, por ejemplo, en el interior de Vertede-ros o en suelos estabilizados con Cal. Las geo-mallas Paralink se pueden fabricar con resis-tencias a la traccin en sentido longitudinal dehasta 1550 kN/m, manteniendo unos nivelesde elongacin a rotura del 9%.

Macgrid es una geomalla tejida formadapor multifilamentos de polister de alta tenaci-dad y recubiertas con recubrimiento polimrico

(normalmente PVC). Disponen de certificadoCE. Poseen bajos coeficientes de fluencia (delorden de 1,55) pero su rango de aplicacin esmenor que el de las mallas Paragrid y Para-link. Tienen un excelente comportamientohasta resistencias a la traccin de 200 kN/mcon elongaciones a rotura limitadas al 12%.Pueden fabricarse con resistencias a la trac-cin superiores (hasta 800 kN/m) con elonga-ciones a rotura limitadas al 16%.

Software Macstars

Macstars es un potente software desarrolla-do por Maccaferri para el clculo, entre otros,de Muros y Suelos Reforzados. Permite calcu-lar la estabilidad interna y externa de estructu-ras complejas (Fig. 14). En el programa estnintroducidos los parmetros caractersticos delos distintos elementos de refuerzo de Macca-

ferri (geomallas de refuerzo, Terramesh,etc.), previamente analizados y certificados enLaboratorios independientes, as como lainteraccin de estos elementos entre s y entrelos distintos tipos de suelo. El comportamien-to de las conexiones entre los elementos me-tlicos Terramesh y los elementos sintticosde refuerzo (ngulos de friccin, pull out,etc.) introducidos en Macstars han sido en-sayados en el Laboratorio Bathurst, Jarret andAssociates Inc.

Macstars ha sido validado mediante lamotorizacin de estructuras reales y validadocon software de elementos finitos (FLAC). Den-tro de las bases de datos del software estnintroducidas tambin las principales Normati-vas existentes (con los coeficientes reductoresy amplificadores y las combinaciones de accio-nes definidas en las Normas).

[Fig. 10] .- Instalacin de mdulos Green Terramesh. [Fig. 11] .- Esquema de una estructura mixta de suelo reforzadoParamesh.

[Fig. 13] .- LosrefuerzossintticosParalink sonmuy usados enbases deterraplenescomo sistemasde refuerzossobre suelosblandos, parapuentearsubsidencias ocomo sistemasde reparto decargas encabezas depilotes.

[Fig. 12] .- Foto de la unin entre los mdulosTerramesh System y Paragrid. Es necesariodisear la cola necesaria del mduloTerramesh System para que la superficie decontacto con Paragrid sea suficiente paraque el conjunto trabaje adecuadamente.

[Fig. 14] .- Ejemplo delSoftwareMacstars.

BIANCHINI_MUROS.Mont: Maqueta art Geocontrol 14/09/12 14:49 Pgina 18

21720

RefuerzoRefuerzo

Obras significativas

Autopista Scut Norte. Tramo C entreVila Real y Rgua (Portugal).Con el objetivo de mejorar las comunicacio-nes de la comarcas interiores de Portugal, seplanific en la zona norte del pas la construc-cin de la Autopista Scut Norte, entre las ciu-dades de Viseu y Chaves. El trazado de lanueva autopista transcurre en una zona demontaa en el corazn de la zona de viedosde la regin de Oporto. El relieve angosto dela regin requiere la construccin de numero-sos terraplenes, desmontes y estructuras decontencin y en muchas partes del trazadolas secciones son a media ladera.

Para la realizacin de las estructuras decontencin, de alturas variables entre los 15 y24 m de altura, la empresa Norinter, del grupoEiffage, y concesionaria del tramo C (Vila Real Rgua) escogi la tcnica Paramesh con uni-dades Terramesh System rellenas de piedrasen el frente del muro y refuerzos geosintticosParalink como refuerzo principal (Fig. 15).

El diseo de los muros de suelo reforzadofue realizado entre France Maccaferri y Bian-chini con el software Macstars (Fig. 16). Lasolucin fue validada por el departamentoTcnico de Norinter (Eiffage Egis). La solu-cin se adapt a los requisitos de la Obra:muros de gran altura, (la mayora situados enmedia ladera), uso del material de relleno de lazona, rapidez de construccin, esttica yadaptabilidad al entorno paisajstico. Las es-tructuras se disearon en condiciones estti-cas y ssmicas.

En total se construyeron 15.000 m2 demuro reforzado, con alturas mximas de 24 m.Se utilizaron ms de 15.000 m2 de Paralink ylos rendimientos medios de instalacin a lo lar-go de la Obra fueron de 44 m2/da, con unequipo de 4 personas trabajando 8 h. Lasobras empezaron en julio de 2002 y termina-ron en noviembre de 2003 (Figs. 17 y 18).

Depsito de almacenamiento de Gasen TahitLa obra que se describe a continuacin nodestaca precisamente por su dimensin, peroes un ejemplo de la versatilidad y de las posibi-lidades que ofrece el sistema Green Terra-mesh, as como un ejemplo de la presenciageogrfica del grupo Maccaferri.

La empres Gaz de Tahit encarg a la em-presa Tissot, lder mundial de sistemas de al-macenamiento de petrleo, gas y criognico,la construccin de una esfera de almacena-miento de gas propano. La esfera se dise si-guiendo las ltimas especificaciones francesasen materia de proteccin y riesgos ssmicos.Por ello, se decidi protegerla con una capade tierras con un espesor mnimo de 1 m.

France Maccaferri colabor con Tissot enel diseo y concepcin de la solucin. La so-lucin adoptada fue el sistema Green Terra-mesh, fabricado con enrejados de triple tor-sin recubiertos en PVC. Los mdulos Terra-mesh (paramento + control de erosin + re-fuerzo en un solo producto) se fabricaron amedida y permitieron el triple efecto necesa-rio para llevar a cabo la complicada tarea decubrir por completo la esfera con tierra: re-fuerzo y contencin del suelo, favorecer el

crecimiento de la vegetacin y la compacta-cin del suelo (Fig. 19). El volumen total desuelo reforzado fue de 2.165 m3, con un di-metro en la base de 22.5 m y una altura totalde 18 m.

La Obra se ejecut en la ciudad de Papee-te, en la isla de Tahit (Polinesia Francesa) en elao 2002. Esta Obra es slo uno de los ejem-plo de depsitos de almacenamiento de gascubiertos con tierra y estructuras Green Terra-mesh realizados en todo el mundo.

[Fig. 15] .- Seccin tipode la obra en la autovaScut Norte en Portugal.

[Fig. 16] .- Clculo de laestabilidadinterna medianteel SoftwareMacstars.

[Fig. 17] .- Foto de losmurosParamesh

terminados.

[Fig. 18] .- Vista desde lacarretera de losmurosParamesh

terminados.

BIANCHINI_MUROS.Mont: Maqueta art Geocontrol 14/09/12 14:50 Pgina 20

21721

Refuerzo

Barreras Duna CEPAV UNO entre laAutopista A1 y la Lnea de Alta VelocidadMiln Bolonia (Italia)En los tramos donde la Lnea de Alta VelocidadMiln Bolonia transcurre paralela a la autopis-ta A1, el ente pblico R.F.I. Italferr decidiconstruir una barrera de seguridad entre ambasinfraestructuras para proteger su obra de even-tuales colisiones producidas por vehculos.

Por falta de espacio, en gran parte del reco-rrido no era factible construir un terrapln conpendientes 2V/3H (solucin tradicional) por loque la solucin que ide la Ingeniera Lotti As-sociati de Roma, en colaboracin con Macca-ferri, consisti en estructuras Duna de sueloreforzado bi-faciales que permitieron reducir elespacio en planta a base de verticalizar laspendientes de los taludes.

De los distintos tipos de sistemas Duna deMaccaferri, los ms utilizados fueron:

Duna simtrica 60/60 (Fig. 20), con incli-naciones a ambos lados de 60 y una al-tura de 3 m.

Duna asimtrica 90/60 (Fig. 21), de incli-nacin 90 por el lado de la Lnea de AltaVelocidad y de 60 por el lado de la auto-pista y una altura de 3 m.

Todos los elementos de refuerzo de los sis-temas Duna utilizados estn constituidos porenrejados de Triple Torsin de alambre galvani-zado Galfan y plastificado = 2,20/3,20 mm.

El paramento revegetable de inclinacin 60est constituido por elemento en malla electro-soldada galvanizada Galfan plastificada conapertura 90 x 83 mm de alambre de 6 mm deespesor y una manta de coco insertada en elinterior para favorecer el crecimiento de la ve-getacin.

El paramento vertical est constituido porun panel de malla electrosoldada con aperturade malla ms reducida (50 x 50 mm), por lanecesidad de rellenar el frente del paramentocon el balasto existente ( 60 - 120 mm).

El terreno del terrapln estructural se com-pact en tongadas de 30 cm. El material pro-vena de las propias excavaciones de la Obra ypertenece a los grupos A4, A5, A6 y A7 de laclasificacin UNI 10006:2002, con un ngulode friccin mnimo de 20 y una densidadcomprendida entre 18 y 20 kN/m3. La com-pactacin exigida fue del 80% del Proctor Nor-mal. Una vez se termin el sistema Duna seprocedi a la realizacin de una hidrosiembraen los paramentos de 60 de inclinacin.

Las Barreras de seguridad Duna de Mac-caferri cumplieron con los requisitos estableci-dos por el proyectista y las dos Administracio-nes involucradas:

Capacidad para absorber grandes can-tidades de energa cintica. El sistemaDuna debe de constituir un obstculo in-salvable.

Se disearon para poder utilizar el terre-no existente en el lugar, de bajas carac-tersticas mecnicas

Elevada durabilidad, garantizada graciasal recubrimiento Galfan y al posterior re-cubrimiento plstico de los refuerzosmetlicos de enrejado de triple torsin.

Elemento resistente frente a los incendios. Facilidad en la instalacin por la utiliza-

cin de elementos prefabricados realiza-dos a medida.

Facilidad en el mantenimiento en el casode daos causados por el impacto devehculos.

Bajo impacto ambiental, sobretodo en ellado de la autopista donde la Administra-cin exiga un revestimiento vegetaliza-ble.

Solucin verstil para adaptarse a lascambiantes geometras debido a lasmltiples interrupciones e interseccionesde las barreras Duna a lo largo de la tra-za de la infraestructura: zanjas, caminosy canales transversales (Fig. 22).

En total, se construyeron 100 km de Duna,lo que representa una medicin de 600.000m2 de cara vista (Figs. 23 y 24).

[Fig. 23].-Vistageneralde laObra.

[Fig. 24].-Tramo deDuna60/60, yafinalizado.

[Fig. 19] .- Distintas etapas de la cubricin con tierra del depsito con mdulos Green Terramesh.

[Figs. 20 y 21] .- Duna 60/60 (izquierda) y Duna 90/60 (derecha).

[Fig. 22] .- Detalle de la terminacin de un tramo de Duna.

BIANCHINI_MUROS.Mont: Maqueta art Geocontrol 14/09/12 14:50 Pgina 21

21722

Refuerzo

Muros Paramesh en la autopistaRRESHEN-KALIMASH (Albania)La autopista, de 103 km de largo, es una co-nexin clave entre Durres, el principal puertode Albania en el mar Adritico, y Kosovo. Laautopista, ya terminada, ha permitido reducirel tiempo de conexin entre los dos lugaresde las 6h que se tardaba a las 2h actuales, yayudar a estimular la economa de la regindel noreste de Albania. El tramo central de laautopista, entre Rreshen y Kalimash, tiene unalongitud de 61 km y fue adjudicado a la UTEBechtel Enka (BEJV Joint Venture). Las obrasterminaron en septiembre de 2009.

La autopista, de cuatro carriles de 3,75 mde ancho (dos en cada sentido) ms dos arce-nes de 2 m de ancho se encuentra en unazona de difcil acceso rodeada de montaascon picos de ms de 1000 m de altura y lade-ras de fuerte inclinacin y longitud. Debido a lacambiante morfologa del terreno muchos delos tramos eran a media ladera, por lo que setuvieron que construir grandes terraplenes ydesmontes. Fueron necesarias soluciones derefuerzo, de control de la erosin y revegeta-cin as como soluciones de proteccin contrala cada de piedras.

Maccaferri, a travs de su sucursal AlbaniaDraht, fue la empresa responsable del diseo,que se realiz con el software Macstars y uti-lizando la norma British Standard (Fig. 25), su-ministro, instalacin y asistencia completa du-rante la fase de construccin de 30 muros desuelo reforzado, que contabilizaban ms de35.000 m2 de cara vista con alturas de hasta37m (Fig. 26). Los muros tenan que tener unainclinacin de 84 y la solucin adoptada fue elsistema Paramesh de Maccaferri con unida-des Terramesh System en el frente del muroy geomallas Paralink 300 como refuerzoprincipal, colocadas en tongadas horizontalesy separadas 1 o 2 m dependiendo del diseoy de la zona del muro (Fig. 27). Los muros desuelo reforzado construidos en Albania porMaccaferri fueron, en su da, de los ms altosjams realizados en todo el mundo con esta ti-pologa de diseo.

En los desmontes resultantes se aplicaronsoluciones MacRo de Maccaferri, en concre-to: geocompuestos Steelgrid como sistemade proteccin contra los desprendimientos,barreras dinmicas CTR 05-07-B para evitarla cada de bloques en la carretera y geocom-puestos volumtricos BianMat R1 6822 GNpara control de la erosin y revegetacin.

En la zona del muro Paramesh de con-tencin reforzado mas alto de la Obra y debi-do a los problemas de estabilidad que presen-taba uno de los principales desmontes seconstruy otra estructura Paramesh de 35 mde alto, reforzada con bulones con el objetivode mantener la estabilidad de la ladera dentro

de los lmites aceptables definidos en el Pro-yecto. Esta doble muro Paramesh (37 m +

35 m), es uno de los mas altos jams proyec-tados y construidos por Maccaferri (Fig. 28).

[Fig. 26].- Seccin tipo delmuro mas alto dela Obra.

[Fig. 27].- Muro Parameshen construccin.Pude apreciarsela pendiente dela ladera por laque transcurre laautopista.

[Fig. 25].- Clculo deestabilidadinterna del muromas alto de laObra realizadocon Macstars.

[Fig. 28].- DobleestructuraParamesh, comosistema decontencin (muroinferior, de altura37 m) y comomuro situado apie de ladera(muro superior, de35 m de altura).

BIANCHINI_MUROS.Mont: Maqueta art Geocontrol 14/09/12 14:50 Pgina 22

21723

Refuerzo

Va de comunicacin entre la Villa deLousada y la EM 562 (Portugal)Durante la construccin de la va de acceso ala Zona Industrial de Lustosa, entre la A11/IP9y la A4/IC26, se deba salvar una vaguada na-tural. De las distintas soluciones que se propu-sieron la eleccin fue una estructura de sueloreforzado bi-facial (2500 m2 de muro en unlado y 2100 m2 en el otro) mixta Paramesh

formada por mdulos Green Terramesh yTerramesh System y refuerzos sintticosMacgrid y Paralink. La Obra se ejecut en2010 y se utilizaron 30.000 m2 de refuerzo sin-ttico y 1900 mdulos Terramesh.

Los mdulos Green Terramesh se utiliza-ron en la parte central de la estructura y cons-tituan la mayor parte de los muros (80% delrea total). Los mdulos Terramesh Systemse utilizaron en los extremos de los muros, jus-to en la zona de contacto con el terreno natu-ral, en coronacin y en la parte inferior delmuro. El objetivo era doble.

La Direccin de Obra (Fiscalizao) queraaislar completamente la estructura (la zona harecibido en los ltimos aos varios incendios) ycrear una barrera para evitar la propagacindel fuego que podra daar la estructura. Losmdulos Terramesh System, fabricados conenrejado de triple torsin de alambre galvaniza-do Galfan y recubierto de PVC y con una ter-minacin en forma de cestas rellenas de pie-dra son una excelente solucin ya que soncompletamente resistentes al fuego (Fig. 29).

La presencia de un arroyo que atraviesa elmuro bifacial, y que se canaliz mediante cajo-nes de hormign, obligaba a colocar en lazona inferior de los muros un frente de muroresistente al flujo de agua y que adems evita-ra la socavacin por erosin en el caso defuertes crecidas de agua. De nuevo los mdu-los Terramesh System rellenos de piedrafueron la mejor opcin (Fig. 30).

Aeropuerto de Pakyong en Sikkim (India)Sikkim existe como Estado de la India desde1975. Al no disponer de costa, los nicos ac-cesos son por carretera. Debido a su hermosopaisaje, variedad de fauna y flora y su privile-giado emplazamiento en la cordillera del Hima-laya (Fig. 31), Sikkim es un reclamo tursticocon un potencial enorme. La estacin de ferro-carril ms cercana es New Jalpaiguri y el aero-puerto mas cercano es el de Bagdogra. Am-bos estn situados a 120 km de Gangtok, lacapital de Sikkim. La regin posee unas am-plias posibilidades de desarrollo turstico, peroal no disponer de aeropuerto, no existe un ac-ceso directo. Por estos motivos, se propuso laconstruccin de un nuevo aeropuerto en Pak-yong, situado a 33 km de la capital Gangtok.

El aeropuerto de Sikkim, que se encuentra si-tuado en Pakyong y ocupa una superficie de 81

ha en una zona montaosa rodeada de valles yestribaciones. La pista de despeje y aterrizajeest situada en direccin N-S, tiene una longitudde 1820 m y un ancho de 150 m. El terreno dela zona donde se ubica la pista es una ladera na-tural en direccin O (zona de excavacin)-E(zona de terraplenado). Las condiciones que im-puso la Autoridad Aeroportuaria para validar lassoluciones propuestas fueron las siguientes:

El material para realizar el terraplenadodebe de ser el material procedente de laexcavacin.

Los desmontes tienen alturas compren-didas entre los 4 y los 111 m de altura ylos terraplenes resultantes alturas de 4 ma 72 m. Los volmenes de movimiento

de tierras involucrados (6,5 millones dem3) se debe compensar.

Debido a las elevadas precipitaciones dela zona, el drenaje de las aguas pluviales ysubterrneas es uno de los aspectos pri-mordiales del Proyecto. ste debe de es-tar perfectamente definido y diseadosiendo indispensable dar continuidad alos arroyos que cruzan la pista del aero-puerto para seguir asegurando el abaste-cimiento de agua de los habitantes queviven aguas abajo de la infraestructura.

Las estructuras proyectadas tiene queser ecolgicas y no pueden provocarefectos negativos ni en el medioambien-te y en los hbitos locales (el aeropuertoes visible desde la autopista, desde laterminal de pasajeros y desde casas si-tuados en el pie de la ladera).

Mott Macdonald India, el proyectista de laObra y la constructora principal Punj Lloyd, consede en Delhi, han confiado en Maccaferri Envi-ronmental Solutions Pvt. Ltd India para llevar acabo los diseos y la construccin de las estruc-turas de terrapln de suelo reforzado, los siste-mas de estabilizacin y control de la erosin delos desmontes y parte de los sistemas de drena-je de la Obra (Fig. 32). En concreto, MaccaferriEnvironmental Solutions Pvt. Ltd., India ha pro-puesto para esta Obra las siguientes soluciones:

Estructuras de suelo reforzado Para-mesh para estabilizar los terraplenes dela Obra y cuyas alturas van des de los 4a los 72 m de alto.

Muros de contencin de gaviones. Sistemas de control de

la erosin en los taludesde desmonte y de te-rrapln mediante la utili-zacin de mantas org-nicas Biomac CC.

Estructuras de drenajepara canalizar lasaguas superficiales, for-madas por gaviones enforma de cascada.

[Fig. 29].- Vistageneral de laobra.

[Fig. 31].- Foto de laladera natural dondese emplaza elaeropuerto de Sikkim,antes de empezar lasobras.

[Fig. 30].- vista general de la obra.

BIANCHINI_MUROS.Mont: Maqueta art Geocontrol 14/09/12 14:50 Pgina 23

21724

El terreno de la zona es una mezcla de tie-rra y piedras. En los estratos superiores el te-rreno estaba fragmentado y muy meteorizado.A medida que se excavaba en profundidad, elgrado meteorizacin disminua hasta llegar a laroca sana. Debido a la situacin del aeropuer-to en relacin a las colinas colindantes, la posi-cin de la pista estaba fijada, por lo que el dise-o deba de adaptarse a este condicionante.

Gran parte de la ladera se excav y el ma-terial se utiliz para construir el terrapln. Sedisearon muros de gaviones de 3 m de altoen el pie de los desmontes resultantes con undoble objetivo: estabilizar los taludes y propor-cionar tacones de drenaje. Los taludes dedesmonte se recubrieron con mantas de coco(ancladas al terreno con piquetas en forma deU) con el objetivo de reducir la erosin super-ficial y favorecer el crecimiento de la vegeta-cin. De esta forma se consegua que los ele-vados desmontes se estabilizasen de una for-ma rpida y segura y se integrasen plenamen-te en el entorno.

Los muros de gaviones se disearon si-guiendo las normas BS 8002:1994 y AASHTOy se verific que los FS obtenidos para lascomprobaciones de deslizamiento, vuelco,presin en la cimentacin y estabilidad globalfuesen superiores a los exigidos en la normaamericana AASHTO.

Para mantener el terrapln dentro de los l-mites del aeropuerto en el lado valle, se planifi-caron estructuras de contencin de tierras casiverticales con alturas comprendidas entre los4 y los 72 m. El sistema Paramesh fue la so-lucin adoptada para la construccin de los te-rraplenes reforzados. Se introdujeron capas deParalink (de rango comprendido entre los200 kN/m y los 900 kN/m) como refuerzo prin-cipal (Fig.33). Para prevenir desprendimientoslocales y mejorar la compactacin en el frentedel muro se utilizaron como revestimiento fron-tal mdulos Green Terramesh, Terramesh

System o una combinacin de ambos siste-mas. La eleccin de uno u otro sistema fue enfuncin de la disponibilidad de espacio y de lasnecesidades de introducir cajones de hormi-gn (drenaje transversal) (Figs. 34 y 35).

Una vez la estructura Paramesh est ter-minada, ser una de las estructuras de sueloreforzado construidas mas altas en el mundo.

El diseo de las estructuras de suelo refor-zado se realizaron siguiendo la Norma britni-ca BS: 2006 y para el anlisis ssmico la Nor-ma AASHTO y los criterios de la FHWA. Parala determinacin de los coeficientes ssmicosse utiliz la Norma India IS 1893 (Parte 1):2002. Todas las secciones fueron calculadasmediante el software Macstars. Se realizaronclculos de estabilidad interna (deslizamiento,

Pullout y Rotura de los elementos de refuerzo)y estabilidad externa (global, deslizamiento ycomprobacin de la cimentacin) en condicio-nes normales y de sismo (Fig. 36).

La zona donde est ubicado el aeropuerto deSikkim recibe unas precipitaciones anuales muyelevadas (el promedio de los ltimos 5 aos esde 4000 mm/ao). Debido a la magnitud de es-tas intensidades de lluvia, la planificacin y dise-o de la red de drenaje de la Obra era uno de losaspectos ms importantes del Proyecto.

En total se contabilizaron 11 arroyos (Jhoras)dentro del lmite de la Obra. El sistema de dre-naje propuesto deba permitir la continuidadaguas abajo de los 9 arroyos que la pista delaeropuerto intercepta. Estos arroyos se inter-ceptan al excavar los desmontes. La solucinfue canalizarlos mediante gaviones escalonadosen forma de cascada que se extendan desdelas partes altas de los desmontes hasta la zonade los muros de gravedad de gaviones situa-dos al pie de los desmontes. La canalizacin delos arroyos ms la escorrenta superficial se re-coge en unas zanjas drenantes situadas a lolargo de toda la longitud de la pista. El gradien-te de estos drenes longitudinales se disepara distribuir el flujo de agua en 4 cajones dehormign que cortan transversalmente la pistadel aeropuerto y que desembocan en la zonainferior de las estructura Paramesh (Fig. 37).

[Fig. 34].- Vista general de la Obra donde se aprecian las geomallasParalink. [Fig. 35].- Vista general de la estructura Paramesh, con los mdulos

Terramesh System en el frente de la estructura de contencin.

[Fig. 32].- Vista area de la obra.

[Fig. 33].- Seccin tipo de una de las estructuras decontencin Paramesh de la Obra.

BIANCHINI_MUROS.Mont: Maqueta art Geocontrol 14/09/12 14:50 Pgina 24

21725

[Fig. 36].- Clculo de la estabilidad interna en condiciones desismo realizada con Macstars.

[Fig. 38].-Detalle de lasalida de loscajones dehormign y laestructuraescalonada degaviones.

[Fig. 37].- Detalle constructivo de la estructura Paramesh.

[Fig. 40].- Panormica de las estructuras Paramesh. [Fig. 41].- Panormica de las estructuras Paramesh con vegetacin.

[Fig. 39].-Panormica delas estructuras

Paramesh.

Como la altura entre la salida de los cajonesde hormign y la base de las estructuras Te-rramesh era relativamente alta (entre 9 y 11m), se han construido estructuras escalonadasde gaviones en forma de cascada para disiparla energa, proteger el frente del suelo reforza-do y la cimentacin de la estructura Para-mesh (Fig. 38).

En el trasds de la estructura de suelo re-forzado se ha colocado una capa de gravasenvuelta entre dos geotextiles (que actancomo anticontaminante de finos) con el objeti-vo de cortar los flujos de agua subterrnea.

Estado actual del ProyectoLa Obra se empez a construir en el ao

2009 y su finalizacin est prevista en 2013.En total, se habrn ejecutado unos 56.000 m2

de Paramesh y se habrn utilizado1.500.000 de m2 de Paralink, 12.000 unida-des de Terramesh System y 20.000 unida-des de Green Terramesh (Fig. 39, 40 y 41).

La construccin ha sido especialmente difcildebido a las fuertes lluvias cadas durante laconstruccin (sobre todo durante las primaverasy durante los periodos del monzn de verano).

La robustez y el diseo del terrapln refor-zado ha quedado demostrado al soportar laestructura, en setiembre de 2011, un sismode magnitud 6.8. Este terremoto ha daadosignificativamente otras infraestructuras de lazona (incluso han colapsado algunos murosde contencin) y ha producido importantesdeslizamientos de tierras cerca de la zona dela Obra. La estructura Paramesh ha perma-necido intacta, lo que demuestra la gran fle-xibilidad y el excelente comportamiento fren-te a sismos que presentan las estructurasParamesh.

El Proyecto del Aeropuerto de Sikkim ha re-cibido entre otros los siguientes premios: Pre-mio de Oro, que ha entregado la FundacinGreentech Foundation al Cliente final del Pro-yecto y el Premio Proyecto internacional del

ao, que ha entregado la revista Ground Engi-neering a Maccaferri.

AgradecimientosLos autores de este artculo quieren agra-

decer la ayuda y colaboracin prestada en larealizacin de este artculo a Matt Showan (In-ternational Marketing Manager Maccaferri), Ja-yakrishnan P.V. (Corporate MacRes Specialist& International Projects Manager Maccaferri),Moreno Scotto (Geosynthetics InternationalManager Maccaferri) y Marco Vicari (Internatio-nal Technical Manager Maccaferri).

v

BIANCHINI INGENIERODiputacin, 279 - 1 080007 Barcelona.: 934 961 300 Fax: 934 961 301Web: www.bianchini.es

i

BIANCHINI_MUROS.Mont: Maqueta art Geocontrol 14/09/12 14:50 Pgina 25