Facultad de ingenieria en ciencias de la tierra



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CAPÍTULO 4

ANÁLISIS COMPARATIVO DE COSTOS DE AMBOS DISEÑOS

4.1 COSTO DE PAVIMENTO FLEXIBLE SIN GEOMALLA



Tabla de Costo de pavimento sin la utilización de la Geomalla
Los precios de las capas del pavimento incluyen los costos directos (MATERIAL, MANO DE OBRA Y EQUIPO), sin tomar en cuenta los costos indirectos.
4.2 COSTO DE PAVIMENTO FLEXIBLE UTILIZANDO GEOMALLA


COSTO TOTAL: $ 146.268,72

Tabla de Costo de de pavimento con la utilización de la Geomalla

Los precios de las capas del pavimento incluyen los costos directos (MATERIAL, MANO DE OBRA Y EQUIPO), sin tomar en cuenta los costos indirectos.

Costo de pavimento sin Geomalla: $ 163,919.97

Costo de pavimento con Geomalla: $ 146.268,72



Ahorro por costos directos: $ 17.651,25

5.ANÁLISIS
Debereconocersequeelproblemadeldiseñodelospavimentos flexiblesnoestáhoyteóricamenteresueltodemanerasatisfactoria. Sin ignorar algunos meritorios esfuerzos del pasado y algunos esperanzadorestrabajosqueseencuentranenplenarealizaciónen el presente, parece que la afirmación anterior es justa. En las tecnologíasdelaingenieríacivil,lafaltadedesarrollosteóricos confiables ha de suplirse en dos ámbitos distintos: la experimentación en el laboratorio y la instrumentación de prototiposparaobtenerdirectamentenormasdecomportamiento. Ambosprocedimientosdeadquisicióndeinformaciónválidason ampliamenteutilizadosenlaactualidad,tantoenEcuadorcomoen el resto del mundo.

Amboshanrendidofrutossatisfactorios,peroestánsujetosala compleja problemática del comportamientode los pavimentos, dependientedeunnúmerodefactoresparticularesdecadacaso, todos muy influyentes, de carácter climático, de naturaleza demateriales,detopografía,degeología,decarácterdeltránsito,etc., y están sujetos también al hecho básico de la carencia de un esquemateóricoquepermitaconsiderarordenadamentetodosesos factores.

Lainformaciónexperimentalobtenidahastalafechasehautilizado fundamentalmente detres formas.

Seobtienenparámetrosdecomportamientodelosmateriales,que introducidosenalgunarelaciónpreviamenteobtenida,queasuvez contengaalgunaecuación,permitanefectuarcálculosútilespara resolución de unapreguntaespecífica.

Unasegundautilizaciónestribaenirobteniendounsentimiento experimentalvariadoen relación a losfenómenos estudiados, con la finalidaddeirobteniendoconclusionesdecaráctercadavezmás general.

Existe además una tercera manera de utilizar la información generadaenellaboratorio,queesparticularmentefrecuenteenla actual tecnología de pavimentos. Se trata de correlacionar la respuestaexperimentaldeunmaterialmanipuladodeunacierta maneraconunatecnologíadelaboratorio,conelcomportamiento observado de estructuras construidas en las obras reales, de manera que un cierto valor específico obtenido al aplicar la tecnologíadelaboratoriosepretenderelacionarconunciertonivel decomportamientodeunaobraopartedeellaenelcampodela realidad,tratandoinclusivedeestablecercorrespondenciaentrela escala de esos valoresenel laboratorio yenla obra.

Unejemplodeesteprocedersetiene,enelcasodelapruebade ValorRelativodeSoporte,enlaqueunamaniobraespecialde penetraciónejecutadaenellaboratorioporunpistónpresionado contra una muestra de suelo, se correlaciona con el futuro comportamientodeunacapadeesemismosuelodispuestaenuna carretera.

Enotroscasoslacorrelaciónentrelamanipulacióndelaboratorioy el comportamiento del material se refiere a otros aspectos; por

ejemploenlaspruebasdelíndicedeplasticidad(límitelíquido, límiteplástico)secorrelacionalacorrespondientemanipulaciónde laboratorio con propiedades de comportamiento más generales, como la compresibilidadu otras.

Eléxitodeestetipodecorrelacioneshasidomuyvariableyaveces nosevereflejadoporlautilizaciónquelosingenieroshacende ellas;porejemplo,esbiensabidoqueenelcasodelossuelosfinos orelativamentefinos,transportadaslascorrelacionesgeneralesde comportamientoqueseobtienendelasmedicionesdeíndicesde plasticidadsonsumamenteconcordantesconlarealidadobservada enlasobras,enlo general,pero se sabe tambiénque lamuy utilizadapruebadevalorrelativodesoportetienecorrelacionescon elcomportamientorealdelosmaterialesmuchísimomenosseguras y más influenciadas por factores circunstanciales de cada caso particular.

6.CONCLUSIONES
•Elusodegeosintéticosenelámbitointernacionalsedesarrolló desdeladécadadelos70s,enEcuadorsólodiezañosmástarde. Sinembargo,estehechonohaimpedidolaentradaalpaísdela mayoríadematerialesgeosintéticosusadoseninfraestructuravial alrededordelmundo.Losgeotextiles,geomallasygeocompuestos comolosgeodrenes,seusanenEcuadordelamismamaneraque seusan enel resto del mundo,salvo poralgunas aplicacionesdelos geotextiles y geomallas en repavimentación que no son muy practicadasenel país.Losgeobloques, sin embargo, nohanlogrado su inclusión masiva en el mercado colombiano por dificultades principalmente denaturalezaeconómica.

•Larehabilitacióndeunaestructuradepavimentaciónpormedio degeotextilessaturadosconemulsionesasfálticasesunapráctica pocodesarrolladaenEcuador,contrarioaloqueocurreenelresto delmundopuesestaprácticaseconsideraimportantísimapara evitarlaaparicióndegrietasporreflexiónproductodelamala distribución de los esfuerzos sobre la capa de rodadura reemplazada.

•Latecnologíanoesunimpedimentosignificativoparaelusode geosintéticosenEcuador.Laempresanacionalsehaencargadode producir losmaterialesmasivamentesolicitadospor elmercado(por sucalidad)yestopruebaquetienelacapacidadtecnológicapara responderalretodelosgeosintéticoseneldiseñodepavimentos. Adicionalmente, las características de los geosintéticos para pavimentostiendenaminimizarelusodemaquinariaespecialy maquinaria convencional, como es el caso de los geodrenes, dándoles una ventaja comparativa frente al uso de materiales convencionales.

•Labúsquedadeinformaciónreferentealusodelosgeosintéticosen Ecuador corrobora la poca competencia de los métodos de diseñodepavimentosenelpaís.Elusodemétodosestadísticos estáfuertementeinstituidoparatodaclasedediseñosviales,desde corredoresurbanoshastacarreterasinterdepartamentales.Estos métodosnosólonosonacordesconlosavanceseninvestigación respectoaltemasinoquenopermitenlainclusióneneldiseñode algúnmaterialgeosintético,hechoque,porconsiguiente,permite suponer un diseño con geosintéticos puramente artesanal, contrarioalestado del artemundial.

•Sedebetenerencuentalaimportanciadereevaluaralgunos parámetros de comparación de los diseños colombianos y mundiales. Usualmente, para referirse a los requerimientos de capacidad portante en el país, las guías de diseño utilizan el parámetro CBR como un evaluador confiable; el avance de las metodologías racionales y la popularización del uso de algunos ensayosmáscalificadoshacenquelasclasificacionesbasadasen parámetroscomoelanteriormentemencionadopierdanvigenciay seconsiderendebajacalidaddescriptivafrenteaparámetroscomo el módulo resiliente.

• En el ámbito mundial el mercado de los geosintéticos se

encuentragobernadoporloscomercializadoresquehacenversus productos comolos únicos capacesde proporcionarsolucionesa las necesidades del diseñador. Sin embargo, paralelamente hay institucionesdedicadasalareglamentaciónyobservacióndelas característicasdelosmateriales,loquehacequehayauncontrol másestrictoalasestrategiasdelgremiocomercial.EnEcuadorel comportamientodelascomercializadorasesigual,conelagravante dequeexisteunmercadopococonocedordelascaracterísticas técnicasparael diseño yuna falta deinstituciones reguladoras.

•La producción ecuatoriana de geosintéticos tiene un espacio apartadoenelmercadomundialporsucompetitividadenprecio. Para que dichos productos puedan ser comercializados y completamente competitivos se deben asumir estándares de reglamentación internacionales, como lo han conseguido en la actualidad algunas empresas productoras de geomateriales alrededordel mundo.
•LadiferenciasignificativaenelusodelosmaterialesgeosintéticosenelmundoconrespectoaEcuadoresmásdetipoacadémicoque funcional. El uso de los geosintéticos internacionalmente está acompañadodeinvestigaciónpreviayposterioralhechomismode su aplicación, a través de evaluaciones in situ que permitan verificarelbuenfuncionamientodelosproyectos.Laculturadel aprendizaje,mediantelainvestigacióndelascondicionesdelos proyectosrealizados,noesunaprácticamuycomúnenelpaís;ysi setieneencuentalapocainversióneninvestigaciónydesarrollo, tantodelgobiernocomodelaempresaprivada,elpanoramafuturo noesmuyalentador.Algunasdelasempresasproductorasrealizan inversioneseninvestigación(e.g.PIVALTECS.A.,quecuentacon unlaboratorioespecializadoenlamateria).Prácticascomoesta deben incentivarse para masificar el uso responsable de los geosintéticos.

• El método de diseño con geosintéticos debe garantizar la optimizacióndetodoslosfactoresqueseencuentranentornoala materialización del proyecto. Se deben evaluar todas las alternativasposiblesdemaneraquelaeleccióndeestediseño,de resultarviable,satisfaga todos los criteriosde evaluación.

•Esnecesariohacerclaridadsobrelaimposibilidaddecrearun modeloúnicoparaeldiseñocongeosintéticos.Estosedebeala grancantidaddefactoresqueinvolucraesteprocedimientoyalo específicosquepuedenllegaraser paracadaproyecto.Asípues,no existeunalgoritmoounprogramaquepuedadecidirdeforma generalcómoelgeosintéticovaamejoraralgunacondicióndentro deunproyecto depavimentación.

•Elusoresponsabledeestosmaterialesen elpaísdeberealizarsea través de la participación conjunta del Estado, las empresas productoras y lasempresas constructoras.


7.RECOMENDACIONES

Se recomienda utilizar geomallasmas geotextilessobre las sub-rasanteparaasípoderevitarunacontaminaciónentrelos materialesdelasbaseconlosdelterraplényaqueporla granulometríautilizadaenlabasesepuedelograrquedicho materialencajeperfectamenteenlageomallayelgeotextil hacede separadorentrelabaseyel terraplén.

Se recomienda usar sub-base tipo 2 dado a que su granulometríaeslaquemejorentrabaenlosorificiosdela geomallabidireccional.

El reforzamiento de pavimentos flexibles con el uso de geosintéticos registra detalladamente la cuantificación del desempeño de estos. Sin embargo, estas están sujetas acondicionesyvariablescomoeltipodegeosintético,tipode estructura de pavimento, espesores de sus capas, característicasdematerialasfaltico,materialdeagregado,tipo de suelo de la sub-base, nivel freático y condiciones ambientales.Definirentoncescomoesestecomportamientoy eldesempeñodelosgeosintéticosenlafunciónderefuerzoy separación,necesitaríadeundetalladoplandemedicionesde todasestasvariables.Estetrabajohapresentadounplanque noalcanzaallenartodaslasexpectativas,sinembargo,define el plan de mediciones instrumentales necesarias para contribuirconesteentendimientoqueserviráparaadoptar nuevas metodologías de mantenimiento maseconómicas y efectivasparalasvías denuestro país.
Preferibletrabajarcongeomallasdadoqueestodaunmejor refuerzo aestructuras térreas y de suelosdebaja calidad.

Menteabiertaaldiseño.Aldiseñarcongeotextilessedeben tenerencuenta múltiplesfactores, tales comolosambientales, losahorrosmonetarios,losgastosentiempoylasinversiones en investigación. Además, se debe tener claridad sobre la imposibilidad de lograr un único modelo de diseño con geosintéticos,peseaquesonmaterialesconcaracterísticas estandarizadas. Las mejoras producidas en cada proyecto dependen desuscondicionesparticulares,razónporlacual se debeconocer elentornoen elquesevaadiseñarpormedio de una investigacióncautelosaenla región deinterés.

Evitar elmanejocomercial.Esimportanteevitarqueelmanejo comercial afecte el conocimiento real que debe tener el ingenierosobrelaspropiedadesinherentesalosgeosintéticos. Latendenciaactualesconsideraralosgeosintéticoscomo

productos,másquecomomaterialesespecialesquerequieren unempleocuidadoso.Enestamedida,sedebenreasaltarlos esfuerzosquevienenrealizandoinstitucionesacadémicasy comercialesenla difusión del tema.

Estableceracademia.Lamejorformadegarantizardiseños eficientesconelusodelosgeosintéticos,esgarantizarque quieneslohacentienenuncriterioformadoporelestudiode las propiedades de los materiales y por la experiencia recolectada,másqueporlautilizacióndela“fórmula”oel testimoniodealgúncercanoqueobtuvobuenosresultados.Se debe hacerénfasisenlanecesidad decrearconocimiento, puescomorezanlasteoríasdecrecimientoeconómico,enla medidaenquesetienemásconocimientoseesmásreceptivo alaasimilacióndelnuevoconocimiento;igualmente,enla medida en que un país invierte en tecnología, tiene una predisposiciónaserreceptordetecnología.

Desarrollarinvestigación.Dela mano conla academia,se deberealizarunaevaluaciónpermanentedelas obras reforzadas congeosintéticosconel objetivodeaprendera identificarsu comportamiento, sus ventajas ysus desventajas dentro del ambiente ecuatoriano.

Asumir una responsabilidad social. Las obras de infraestructuravialsonnecesariasparaalcanzarunamalla vial de cobertura y calidad adecuadas, que propicien el desarrollo económico en el país. En ese sentido, los productoresycompradoresdegeosintéticosdebenasumirla responsabilidadquelesexigelaprofesióndelaingenieríacivil ydebenserconscientesdelosefectossocialesyeconómicos queimplicanel uso inapropiadode estos materiales.


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