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CONSIDERACIONES DE INSTALACIN DE TUBERA GRP EN ALTAS
PENDIENTES
OTEK INTERNACIONAL S.A.
CONSIDERACIONES GENERALES DE INSTALACIN DE
TUBERA GRP EN ALTAS PENDIENTES
Julio 2010
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CONSIDERACIONES DE INSTALACIN DE TUBERA GRP EN ALTAS
PENDIENTES
OTEK INTERNACIONAL S.A.
1. INTRODUCCION En este reporte se presentan consideraciones
generales para instalacin de tubera GRP en altas pendientes tal que
el buen funcionamiento del sistema tubera - relleno - suelo nativo
generen condiciones estables al sistema de instalacin enterrada. La
estabilidad de la tubera depende directa y principalmente de la
estabilidad del terreno y como tal el diseo definitivo de la
cimentacin debe ser validado por el ingeniero geotecnista del
proyecto. Dado que el sistema de unin de las tuberas GRP es del
tipo espigo campana, el cual no restringe movimientos axiales, una
adecuada preparacin de la pendiente es muy importante para evitar
que los movimientos del terreno puedan transmitirse al sistema de
tubera y generar el desacoplamiento entre tubos. 2. CONSIDERACIONES
GENERALES El ngulo de inclinacin de una tubera en la cual se
obtiene la estabilidad depende de la calidad del suelo nativo, de
la cimentacin y del tipo y la calidad del relleno en la zanja. El
riesgo de condiciones inestables incrementa notablemente con la
pendiente de instalacin. Como recomendacin general, cuando se
tienen inclinaciones mayores a 15 con respecto a la horizontal
(pendientes mayores al 27%), se deben verificar las condiciones de
soporte mediante una investigacin geotcnica apropiada. Las
siguientes recomendaciones debern tenerse en cuenta en caso de
inclinaciones mayores a 15 o de evidencia de inestabilidad del
terreno. Para inclinaciones mayores a 30 (pendientes superiores a
aprox a 60 %) se recomienda tubera en instalacin area sobre
silletas, ver manual de instalacin area de tubera. I. Estudios
Geotcnicos detallados:
Realizar estudios de suelos detallados para verificar la
estabilidad de la pendiente.
Realizar anlisis de estabilidad de taludes Realizar estudios e
identificacin de flujo de aguas subterrneas Disear las obras de
retencin que se requieran
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II. Material de Relleno y especificaciones de Compactacin El
relleno en la zona de cimentacin (hasta 30cm. por encima de la
clave del tubo) debe consistir preferiblemente en material granular
limpio con menos del 12% de finos pasando la malla No 200 que
corresponde a suelos tipo GW o GP de acuerdo a la clasificacin de
la ASTM D2487. El espesor de las capas de relleno deber permitir
una adecuada compactacin teniendo en cuenta el alto nivel de
complejidad que representa la manipulacin de equipos mecnicos en
altas pendientes. En cualquier caso, se recomiendan que el relleno
se haga en capas debidamente compactadas y niveladas con espesores
no mayores a 20cm. La cama de asiento se recomienda en material
granular que no requiera compactacin (roca triturada o similar)
para as lograr una simple nivelacin del terreno que provea una
superficie uniforme a la estructura del tubo. El tamao mximo de
partcula para la cama de asiento deber ser no mayor a 13mm para
tuberas con dimetros hasta 600mm y hasta 25mm para los dems
dimetros. En caso de requerir compactacin, la cama de asiento y el
material de relleno hasta 30cm por encima de la clave del tubo
debern compactarse a mnimo 95% del Proctor Estndar ASTM D698. Para
la compactacin de la cama de asiento y el relleno hasta 30 cm por
encima de la clave del tubo se recomienda utilizar equipos livianos
y manejables que puedan ser manipulados fcilmente en la alta
pendiente. III. Drenaje de la zanja Cuando se prevea la existencia
de niveles freticos altos o de flujos de agua subterrnea, se deben
proyectar filtros de drenaje y garantizar una descarga segura de
las aguas captadas por dichos filtros para evitar la acumulacin de
aguas subterrneas y la consecuente generacin de presin de poros en
la zona de aguas abajo del sistema de tubera. Es recomendable
tambin proyectar un sistema de drenaje de aguas superficiales de
forma que se evite al mximo la infiltracin de agua a la zona de la
zanja. 4. Consideraciones adicionales recomendadas Pantallas de
retencin de llenos
Para generar estabilidad del relleno en suelos potencialmente
inestables en pendientes altas, es recomendable la ubicacin de
pantallas o tablestacas de retencin empotradas en la cimentacin en
el sentido perpendicular al eje de la
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zanja, con el fin de evitar el desplazamiento del material de
relleno, estas pantallas pueden estar ubicadas cada 36m. En la
Alternativa 1 el acople GRP queda embebido en la pantalla y se debe
dejar tramo corto de tubera a cada lado de la pantalla, el espesor
de la pantalla debe ser menor que el ancho del acople. Las
dimensiones de empotramiento deben ser definidas por el ingeniero
geotecnista y dependern en cada caso de las condiciones del
terreno, ver Figuras 1A, 1B y 1 C. En la alternativa 2 se considera
una pantalla en forma de U invertida de forma que no haya contacto
con la tubera GRP, y permita la retencin del lleno estructural. En
este caso se debe garantizar un especio libre entre el tubo y la
pantalla de unos 15 cm tanto lateral como vertical; preferiblemente
la ubicacin de la pantalla debe hacerse coincidir con un acople, en
este caso no se requieren tramos cortos, ver Figuras 2A, 2B Y 2C.
Se debe garantizar la continuidad en el drenaje de la zanja
mediante un tubo de drenaje de PVC perforado de forma que la
descarga se pueda hacer de forma controlada al final del tramo en
alta pendiente. Bloques de Anclajes por pendiente
Otra opcin es poner bloques de anclaje en la tubera por
pendiente cada 36m aproximadamente, de forma que estos restrinjan
los movimientos axiales que puedan generarse por la inestabilidad
del terreno (ver Figuras 3A, 3B y 3C Sistema de Contencin de
Rellenos en Altas Pendientes con Bloques de Anclaje por pendiente).
Estos bloques consisten en un tramo corto de tubera empotrado en
concreto con su debido tramo corto aguas abajo y aguas arriba del
mismo. El bloque deber quedar empotrado en toda su longitud y
permetro y diseado para que garantice la estabilidad durante la
operacin del sistema. La longitud de estos anclajes podr ser:
Entre 0.5 y 1m para dimetros hasta 1.2m Entre 1 y 1.5m para los
dems dimetros.
Las dimensiones de altura y ancho del anclaje deben ser
definidos por el ingeniero geotecnista.
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Alineamiento entre tubos Durante la instalacin, el alineamiento
de la tubera debe ser tal que se garantice que la deflexin mxima en
las juntas no supere de 0,2 y garantizando el empalme completo de
los tubos dentro del acople hasta su tope central. Monitoreo post
instalacin
Se debe hacer un monitoreo de individual de cada uno de los
tubos instalados durante la instalacin y las primeras fases de
operacin, mediante la medicin de la separacin entre los espigos de
los tubos con el fin de detectar posibles movimientos axiales del
terreno y as tomar los correctivos necesarios para el adecuado
funcionamiento de la tubera.
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