mantos permanentes

UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES – FAC. INGENIERIA Ingeniería Civil

FACULTAD DE INGENIERIA

CATEDRÁTICO:

ING. DE LA CRUZ VILCA, WeinerINTEGRANTES:

CHAVEZ YLLIZARBE, Karina MALLMA RIVERA, Anisabel MANDUJANO RAMOS, Katherine Stefanie PACHECO VERGARA, Mc Brayan PEREZ MARTINEZ, Angel

SEMESTRE ACADÉMICO:

IX SemestreSECCIÓN:

B1 - turno tarde

HUANCAYO – PERU2015

IRRIGACIONES –B1 1

REVESTIMIENTO DE CANALES- MANTOS PERMEABLES TRM LAND LOK

UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES

UPLA

irrigaciones

INGENIERÍAb - 1


INTRODUCCION.Los métodos de diseño de obras de control de erosión se basan en la comparación de la resistencia del sistema a la erosión con las fuerzas que tratan de producirlo. La resistencia del sistema de obras y las cargas de los fenómenos erosivos a los cuales están sujetas son funciones de muchas variables, la mayoría de las cuales son estocásticas en naturaleza.

Los canales son el principal medio físico para la conducción de las aguas desde su fuente de origen hacia las áreas de riego. En algunas zonas, por razones climáticas, topográficas, de accesibilidad, o de costos de mantenimiento entre otras, se usan otros medios como las tuberías o túneles, etc. Sin embargo, por razones económicas, prácticamente la totalidad de los proyectos el canal está siempre presente, ya sea en la conducción o en la distribución de las aguas.

Por caso de estudio nos limitaremos a proporcionar diferentes tipos de revestimiento en las cuales podremos saber cuál de ellas utilizar; para los diferentes problemas que se nos presenten en el ámbito de profesional.


irrigaciones b - 1


RESUMEN

Mantos permeables 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 reforzar la vegetación y proteger 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 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.

OBJETIVOS

Significar la importancia y utilidad que tiene la utilización de biotecnología en el control de erosión y estabilización de canales. Exponer como utilizar los procesos biotecnológicos para solucionar problemas de erosión y estabilización del suelo y mantener el medio ambiente. Proporcionar las herramientas teóricas y de cálculo que posibiliten el empleo y extensión del procedimiento planteado a las entidades encargadas de la producción de geosinteticos.



JUSTIFICACION LEGAL

EL ECTC #4, es la autoridad reconocida en la industria por el desarrollo de estándares, ensayos y de técnicas de instalación para las tecnologías de productos enrollados de Control de Erosión. ASTM D-6818, 60% más de resistencia a la tensión para asegurar integridad estructural durante y después de la instalación.ASTM D-6524, 10% más de elasticidad que proporciona a prueba de aplastamiento durante el periodo de germinación, cuando las plantas son más vulnerables.Especificaciones técnicas de mantos permanentes



MARCO TEORICO

1. REVESTIMIENTO DE CANALES

Los canales de riego tienen la función de conducir el agua desde la captación hasta el campo o huerta donde será aplicado a los cultivos. Son obras de ingeniería importantes, que deben ser cuidadosamente pensadas para no provocar daños al ambiente y para que se gaste la menor cantidad de agua posible. Están estrechamente vinculados a las características del terreno, generalmente siguen aproximadamente las curvas de nivel de este, descendiendo suavemente hacia curvas más bajas. La construcción del conjunto de los canales de riego es una de las partes más significativas en el costo de la inversión inicial del sistema de riego, por lo tanto su adecuado mantenimiento es una necesidad imperiosa.

Las dimensiones de los canales de riego son muy variadas, y van desde grandes canales para transportar varias decenas de m3/s, los llamados canales principales, hasta pequeños canales con capacidad para unos pocos l/s, son los llamados canales de campo.

Para lograr el mayor aprovechamiento de los recursos hidráulicos se recomienda dar una pendiente descendente, para que el agua fluya más rápidamente y para que no existan pérdidas de líquidos por infiltración en los suelos porosos se recomienda revestir estos canales con geo membranas para evitar que la filtración ocasione perdida del vital líquido. Las geo membranas de HDPE son las más recomendadas para esta aplicación.

Los materiales de mayor empleo para el revestimiento de canales son:

revestimiento con mampostería. revestimiento con Concreto. revestimiento con Mortero. revestimiento con Concreto asfaltico. revestimiento con Con colchones reno revestimiento con Mantos permanentes. revestimiento con Con Gaviones.

2. VENTAJAS QUE OFRECE EL REVESTIMIENTO DE LOS CANALES

El agua que se utiliza para el riego, llega a los cultivos después de recorrer un conjunto de canalizaciones desde la fuente de aprovisionamiento. Durante ese recorrido se producen pérdidas que hacen que la cantidad de agua que realmente llega hasta el predio sea muy inferior a la disponible en la iniciación del sistema de irrigación.

La conducción de agua por canales de tierra produce significativas pérdidas por infiltración, las que pueden llegar en casos extremos hasta el 50 % del total del agua conducida en los canales, dependiendo de los factores que intervienen para que esas infiltraciones tengan mayor o menor importancia, como por ejemplo:



• Las características de los suelos y su permeabilidad.

• La edad del canal y la cantidad de limo que conduce el agua.

• La altura del agua o tirante.

• El área mojada.

• La altura de la napa freática con relación al fondo del canal.

• La temperatura del agua.

• La velocidad del agua

Además de estos factores existen otros cuya influencia resulta muy difícil de apreciar, tales como la presencia de malezas que obstruyen el canal disminuyendo su sección transversal y reduciendo el caudal. La vegetación consume y transpira apreciables cantidades de agua.

Por otra parte las plantas con raíces profundas aflojan el suelo de las bermas, mientras que los árboles adyacentes absorben agua por sus raíces provocando también importantes pérdidas.

El revestimiento de canales, como está ampliamente demostrado por la experiencia, reduce o elimina las pérdidas por infiltración, dependiendo de la materialidad de éste, además de ofrecer otras importantes ventajas como se indican a continuación:

Prevención de la erosión

La variación de las velocidades en canales sin revestimiento produce sedimentación de materiales extraños y desprendimientos en los taludes. Estos fenómenos son más notables en zonas de suelos granulares que, por su menor cohesión, son fácilmente disgregables, lo que provocan modificaciones de la sección transversal, e incluso cambios en los perfiles longitudinales del canal.

El revestimiento de los canales permite adoptar velocidades de escurrimiento más elevadas y radios de curvas horizontales menores, lo que se traduce en longitudes y secciones menores así como taludes más empinados que en los canales sin revestir.

Imposibilidad de roturas

Como consecuencia de socavaciones provocadas por erosión, debidas a vegetación o sedimentación de materiales de arrastre, acción de animales cavadores u otras causas diversas, en los canales no revestidos pueden producirse roturas cuyas consecuencias pueden llegar a ser catastróficas, no sólo desde el punto de vista económico, sino de la seguridad personal de los habitantes de zonas situadas en niveles más bajos.

En efecto, la rotura imprevista de una canalización puede provocar la pérdida de una cosecha por falta de agua en los sembrados durante el lapso que dure la reparación; por otra parte, una vez producida una abertura en el talud del canal la misma velocidad del agua provoca el ensanchamiento de esa abertura, con lo cual pueden formarse verdaderos aluviones que destruyen cultivos, vías de comunicación, y hasta poblaciones con el consiguiente peligro para sus habitantes.



Si el canal es revestido resulta casi imposible la producción de roturas, y aún en el caso en que ocurrieran agrietamientos, la resistencia a la erosión del material del revestimiento impide el ensanchamiento de la abertura con lo cual se evita la posibilidad de consecuencias graves. Además que este tipo de eventos pueden ser reparables.

Eliminación de vegetación

En los canales sin revestimientos, tanto los taludes como el fondo tienden a cubrirse de vegetación, especialmente pastos y hierbas, aunque también suelen en algunos casos desarrollarse en las bermas arbustos y hasta árboles.

La vegetación afecta al canal, por una parte al restarle agua que las plantas utilizan para su desarrollo y por otra parte al contribuir a disminuir la velocidad del agua, con lo cual se reduce el caudal, y simultáneamente, se facilita el depósito de sedimentos, lo que, a su vez, tiende a disminuir la sección efectiva del canal.

3. MANTOS PERMEABLES: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 si 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 reforzar la vegetación y proteger el suelo, bajo las condiciones naturales del sitio. Su durabilidad o longevidad funcional es mayor a los 48 meses.

Su forma 3D y fibra única X3 crea una matriz gruesa de vacíos que atrapan la semilla, el suelo y el agua en el lugar, para un crecimiento más rápido y más denso de la vegetación, proporcionando un esfuerzo adicional que dobla la capacidad natural de la vegetación.

El manto permanente Terratrac TRM brinda protección inmediata contra la erosión en la superficie de canales en tierra en ausencia de vegetación gracias a su alta resistencia contra las fuerzas hidrodinámicas presentes en el flujo de agua, además sirve de soporte en el crecimiento y establecimiento de la vegetación y refuerza la vegetación madura, con lo cual se logra mantener la sección de diseño del canal y su buen funcionamiento a largo plazo.



La fibra X3 en los mantos permanentes (TRM´s) y permanentes de alto desempeño (HPTRM´s) proporciona:

Un aumento de 40% en la germinación de las semillas y el crecimiento vegetal durante los primeros 21 días.60% mas de resistencia a la tensión para asegurar integridad estructural durante y después de la instalación.10% más de elasticidad que proporciona un ambiente a prueba de aplastamiento durante el periodo de germinación.

La fibra X3 ofrece un balance único de:

Alta resistencia Estabilidad UV Flexibilidad

Las fibras X3 son extruídas con un proceso único que hace que tenga más de una 40% de área superficial creando una matriz de vacíos.

VENTAJAS Y BENEFICIOS• Amigable con el medio ambiente.

• Manto fotodegradable que una vez degradado se integra al suelo.

• Alta resistencia.

• Durabilidad UV.

• Flexibilidad permitiendo un mayor contacto con el suelo.

4. MANTOS PERMANENTES TRM LANDLOK Para aplicaciones donde la vegetación por sí sola, no es suficiente para resistir las condiciones de flujo y no provee la protección requerida para la erosión a largo plazo. Los productos que se emplean en estos casos tienen las propiedades necesarias para reforzar la vegetación, a largo plazo balo las condiciones naturales del sitio.

Un TRM (Turf Reinforcement Mat) es un manto permanente integrado por fibras sintéticas no degradables, filamentos, mallas, procesadas en una matriz tridimensional permanente y gruesa, estabilizada contra la degradación de los rayos UV e inerte a los químicos encontrados normalmente en el ambiente natural del suelo.

Los TRMs están diseñadas para impartir protección inmediata contra la erosión y proveer un refuerzo permanente de la vegetación y del suelo superficial.



a) LANDLOK TRMsEl refuerzo es la única manera en que los canales y taludes vegetados pueden enfrentar el agua, y los TRMs de Landlok con su avanzada tecnología de fibra ofrecen una ventaja clave sobre los duros tradicionales como roca, rip-rap y concreto.

Su forma de fibra única, con tecnología X3 y el modelo 3D crean una matriz gruesa de vacíos que atrapan la semilla, el suelo y el agua en el lugar, para un crecimiento más rápido y más denso de la vegetación, proporcionando un refuerzo adicional que dobla la capacidad natural de la vegetación de protección contra la erosión.

El Landlok resiste el efecto de los rayos UV sin pérdida de sus características mecánicas.

Los mantos permanentes pueden ser tres:

b) LANDLOK TRM 435 Diseñado para canales con flujo moderado.



Elaboración de una matriz densa de fibras de polipropileno (271 gr/m2) cradas para limitar el estiramiento en condiciones saturadas.

Disponible con un geotextil no tejido liviano.

LANDLOK TRM 450

Diseñado para sitios que requieren una rápida y agradable apariencia. Construcción sintética para una cobertura del suelo a largo plazo y protección

de la erosión. Se instala y se siembra para dar un aspecto natural inmediato. Es la refencia estándar de la industria de los TRMs.



c) LANDLOK TRM 1051 Diseñado para canales y línea costeras susceptibles a grandes flujos. Es una tejido elaborada con fibras del polipropileno (475 gr/m2), con una alta

resistencia y un geotextil no tejido. Posee las características de resistencia y elongación que limitan el estiramiento

en condiciones saturadas.

5. MEJOR FUNCIONAMIENTO DE UN TRMComparado con los TRMs convencionales, Landlok y Pyramat con la tecnología de fibra X3 proporcionan.

QUE SIGNIFICA LA TECNOLOGIA DE LA FIBRA X3Contratista Pago más rápido.

Menos reclamos. Menos mantenimiento

Especificación / Diseñador Mejor funcionamiento. Valor agregado para el

diseño. Mejor estética.

Dueño / Agencia Riesgo reducido. Costos reducidos. Menos mantenimiento.





6. CAMPOS DE APLICACIÓN Protección de taludes y control de caída de rocas Protección de taludes y refuerzo de la vegetación Revestimiento de canales Protección de márgenes y riberas del rio Drenajes, salida de alcantarillas y descobes Taludes. Terraplenes. Canales. Zanjas de drenaje. Márgenes de ríos y lagos. Muros de contención en suelo reforzado.

Aplicaciones en bioinenieria.



7. COMPARACION CON SISTEMA TRADICIONAL





Presupuesto comparativo:

VALOR REFERENCIAL

Proyecto

Sistema de Riego, Reservorio y Revestimiento de Canal Rancap

Obra

Canal Lucmacorral (L=0.60 Km.)

Prop.

Municipalidad Distrital de Quillo

Fecha

Abril del 2008

Item Partidas Unidad

Cantidad P.Unitario

Subtotal

Total

01.00.00

OBRAS PRELIMINARES

01.01.00

CARTEL PARA LA OBRA DE 2.40M X 3.60M. UND 1.00 547.35 547.35

01.02.00

CASETA P/GUARDIANIA Y/O ALMACEN M2 16.00 60.00 960.00

01.03.00

ALQUILER DE DEPOSITO PARA AGUA UND 1.00 100.00 100.00

01.04.00

AGUA PARA LA CONSTRUCCION GLB 1.00 200.00 200.00

01.05.00

MOVILIZACION Y DESMOVILIZACION DE EQUIPO GLB 1.00 500.00 500.00 2,307.35

02.00.00

BOCATOMA

02.01.00

TRABAJOS PRELIMINARES

02.01.01

TRAZO; NIVEL Y REPLANTEO M2 15.20 0.89 13.53

02.01.02

DESBROCE Y ELIMINACION DE VEGETACION M2 15.20 0.60 9.12 22.65

02.02.00

MOVIMIENTO DE TIERRAS

02.02.01

EXCAVACION MANUAL DE CONGLOMERADO M3 2.48 22.57 55.97

02.02.02

RELLENO, COMPACTADO CON MATERIAL GRANULAR

M3 0.77 48.77 37.55

02.02.03

ELIMINACION MATERIAL EXCEDENTE HASTA 30.00 MT

M3 2.72 15.05 40.94 134.46

02.03.00

OBRAS DE CONCRETO SIMPLE

02.03.01

CONCRETO F'C=175 KG/CM2+30% P.G M3 1.20 255.42 306.50

02.03.02

ENCOFRADO Y DESENCOFRADO DE MUROS M2 1.00 21.94 21.94

02.03.04

CONCRETO F'C= 175 KG/CM2 M3 0.10 328.88 32.89

02.03.05


02.03.06

MAMPOSTERIA DE PIEDRA GRANDE M3 2.59 239.17 619.45 1,037.39

02.04.00

OBRAS DE CONCRETO ARMADO

02.04.01

CONCRETO F'C= 175 KG/CM2 M3 4.10 328.88 1,348.41

02.04.02


02.04.03

ACERO Fý=4200 KG/cm2 KG 133.50 4.07 543.35 2,747.42

02.05.00

VARIOS

02.05.01

COMPUERTA METALICA 0.70 x 1.20 m. UND 1.00 1,000.00 1,000.00 1,000.00 4,941.92

03.00.00

REVESTIMIENTO DE CANAL (L=600 m)

03.01.00


03.01.01

TRAZO, NIVELACION Y REPLANTEO KM 0.60 768.75 461.25



03.01.02

CONTROL ALTIMETRICO DE CANAL KM 0.60 543.15 325.89

03.01.03

DESBROCE Y ELIMINACION DE VEGETACION M2 600.00 0.60 360.00 1,147.14

03.02.00


03.02.01

EXCAVACION MANUAL DE CONGLOMERADO M3 149.48 22.57 3,373.76

03.02.02

EXCAVACION MANUAL EN ROCA SUELTA M3 21.02 45.13 948.63

03.02.03

RELLENO CON MATERIAL PROPIO M3 1.68 22.57 37.92

03.02.04

RELLENO, COMPACTADO CON MATERIAL DE PRESTAMO

M3 58.86 48.77 2,870.60

03.02.05

REFINE DE TALUD Y PISO M2 588.60 1.13 665.12

03.02.06


M3 185.70 15.05 2,794.79 10,690.82

03.03.00


03.03.01

CONCRETO F´c=140 Kg/cm2+30% P.G M3 56.35 239.17 13,477.23

03.03.02

ENCOFRADO DE CAJA DE CANAL - CERCHAS M2 18.78 12.50 234.75

03.03.03

JUNTAS DE DILATACION CON ASFALTO M 187.84 1.85 347.50 14,059.48 25,897.44

05.00.00

TOMAS LATERALES (6 UND)

05.01.00


05.01.01


05.01.02


05.02.00


05.02.01

EXCAVACION MANUAL DE CONGLOMERADO M3 0.38 22.57 8.58

05.02.02


M3 0.42 15.05 6.32 14.90

05.03.00


05.03.01

CONCRETO F'C= 175 KG/CM2 M3 0.53 328.88 174.31

05.03.02


05.03.03

ATAGUIAS DE MADERA e=2" UND 6.00 50.00 300.00 531.13 548.39

08.00.00

PASE DE QUEBRADA

08.01.00


08.01.01


08.01.02


08.02.00


08.02.01

EXCAVACION MANUAL DE CONGLOMERADO M3 82.23 22.57 1,855.93

08.02.03


M3 90.45 15.05 1,361.27 3,217.20

08.03.00


08.03.01

CONCRETO CICLOPEO 1:6+30% P.G M3 39.96 255.42 10,206.58 10,206.58 13,566.00

08.04.00

VARIOS

08.04.01

PROTECCION CON PIEDRA GRANDE M3 46.00 41.35 1,902.10 1,902.10

09.00.00

FLETE

09.01.00

FLETE RURAL GLB 0.30 10,000.00 3,000.00 3,000.00

COSTO DIRECTO 52,163.20

GASTOS GENERALES 3,912.24

UTILIDAD 3,912.24

SUBTOTAL 59,987.68



I.G.V 11,397.66

TOTAL 71,385.34

CONSTRUCCIÓN DE SOLUCIÓN PLANTEADA PARA LA ESTABILIZACIÓN DE TALUDES EN EL PROYECTO SALACO. MESITAS – DEPARTAMENTO DE CUNDINAMARCA (COLOMBIA)

Nombre Del Proyecto: CONSTRUCCIÓN DE SOLUCIÓN PLANTEADA PARA LA ESTABILIZACIÓN DE TALUDES EN EL PROYECTO SALACO.Fecha De Ejecución: MARZO DE 2014.Ubicación Geográfica: MESITAS – DEPARTAMENTO DE CUNDINAMARCA (COLOMBIA)Entidad Contratante: MAQUINAS AMARILLAS SASContratista: DISEÑADOR: INGETEC Geosintéticos Utilizados: GEOESTRUCTURAS: H=1.50M Y H=1.25MCantidades: 217m (h=1.50m) y 144m (h=1.25m)





CONCLUCIONES De los materiales existentes en el mercado, uno de los productos a los que se le encontró mayores posibilidades de empleo como MANTOS PERMANENTES TRM Landlok.

De todas las clasificaciones de los MANTOS PERMANENTES se analizó, la Landlok 450. es la más adecuada para trabajar como membrana de soporte superficial para la estabilización del canal y la erosión de los sueltos, facilidad de puesta en obra, y bajo impacto ambiental.

Los criterios de diseño para la selección del tipo de geosintetico pueden estar basados en estados de tensión controlada o en estados de deformación controlada.

ANEXOS MANTOS PERMANENTES. CATALOGO PAVCO




Documents

mantos permanentes