CALCULO DE GEOMEMBRANA

PROYECTO: MEJORAMIENTO Y AMPLIACION DE LA UNIDAD DE RIEGO Nº 08 PUCUHUILLCA, TOMA Nº 01 Y 02, DISTRITO DE ACOCRO, PROVINCIA DE

HUAMANGA – AYACUCHO

1. METODOLOGIA DE DISEÑO

Este diseño permite escoger la geomembrana más adecuada para ser instalada

como barrera impermeable garantizando la protección del ecosistema en cada una de

las aplicaciones como pueden ser en reservorios de agua, en rellenos sanitarios, en

recolección de lodos generados de los procesos industriales, en lagunas de

oxidación, etc.

El diseño por función consiste en evaluar la principal aplicación para la cual se utiliza

la geomembrana y calcular el valor requerido para esa propiedad en particular. En el

caso del diseño para la geomembrana, se comparan las resistencias del material

con el valor requerido en el diseño para una misma propiedad, obteniendo un factor

de seguridad global FSg.

Donde:

Resistencia disponible: Resistencia última del ensayo de laboratorio que simula las condiciones reales del proyecto sobre los factores de reducción.

Resistencia requerida: Valor obtenido de una metodología de diseño que simula las condiciones reales del proyecto.

1.1. DISEÑO DEL ESPESOR

Para el cálculo de dicho espesor se realiza un equilibrio límite teniendo en

cuenta la posible deformación en la geomembrana como se muestra a

continuación:

De la figura anterior se obtiene:

Donde:

t = espesor de geomembranaσn = esfuerzo aplicado por el rellenoδU = Ángulo de fricción entre la geomembrana y el material superior (ASTM D 5321)δL = Ángulo de fricción entre la geomembrana y el material inferior (ASTM D 5321)

σadm= Esfuerzo admisible en la geomembrana

1.2. DISEÑO DE LA LONGITUD Y ZANJA DE ANCLAJE

Para este chequeo se tienen en cuenta un estado de esfuerzos dentro de la

zanja de anclaje y su mecanismo de resistencia. En la profundidad de la zanja

de anclaje se tienen fuerzas laterales actuando sobre la geomembrana, más

específicamente una presión activa de tierras tendiendo a desestabilizar el

sistema y una presión pasiva de tierra que lo tiende a soportar.

Donde:

LRO = longitud de desarrolloPA = Presión activa de tierras contra el material de relleno de la zanja de

anclaje

PP = Presión pasiva de tierras contra el suelo in-situ de la zanja de anclaje

γAT = Peso Especifico del suelo de la zanja de anclajedAT = Profundidad de la zanja de anclaje

σn = Esfuerzo normal aplicado por el suelo de coberturaKA = Coeficiente de presión de tierra activa = tan2 (45 - φ /2)KP = Coeficiente de presión de tierra pasiva = tan2 (45 + φ /2)φ = Ángulo de fricción del suelo respectivo

Al existir 02 incógnitas se asumirá un valor dAT o LRO

1.3. CHEQUEO POR SUPERVIVENCIA

Después de haber escogido la geomembrana aplicando la metodología de

diseño se debe tener en cuenta que es importante ésta sobreviva los procesos

de transporte, manejo e instalación, parámetros que están fuera del alcance del

diseñador. Únicamente mediante especificaciones estrictas y un aseguramiento

de la calidad en la construcción la geomembrana puede sobrevivir la instalación

y comenzar con la función para la cual fue instalada.

Mientras una geomembrana es transportada, manejada e instalada ésta es

frecuentemente vulnerable al rasgado, punzonamiento e impacto. Estos

eventos pueden ocurrir accidentalmente por vandalismos o por la falta de

calidad en el trabajo de instalación. Situaciones convencionales es el soltar

herramientas sobre el material, transitar automóviles o camiones sobre la

geomembrana sin proteger, fuertes vientos que llegan por debajo de la

geomembrana en el proceso de colocación.

El espesor es la propiedad física de la geomembrana que esta mas envuelta

con la resistencia o con la susceptibilidad al rasgado, punzonamiento y daño

por impacto. El incremento presentado del espesor puede ser en algunos casos

lineales o en algunos otros exponenciales. Es por esta razón que las agencias

internacionales requieren un espesor mínimo bajo cualquier circunstancia. Sin

embargo mas allá de un simple valor para todas las condiciones, el espesor

mínimo y sus propiedades subsecuentes deben estar relacionadas con las

condiciones especificas del sitio. La Tabla 15.2 nos muestra valores a cuatro

niveles diferentes de supervivencia.

DATOS TIPICOS PARA RESERVORIO