Celda TECWEB como mejora en el soporte de carga
Las geoceldas son un tipo de geosintéticos que aparecen en aplicaciones de ingeniería hace más de cuatro décadas, con su forma tridimensional similar a la de panal de abejas, hechas de polietileno de alta densidad.
Sus primeros usos fueron para la construcción de vías para ocupación de playas con fines militares, y se rellenaban con arena de estas. Fue muy rápido notar que la capacidad de confinar cualquier tipo de material como gravas, sustratos para vegetación y concreto era posible con ellas.
Es así que comenzó su estudio más detallado, llegando a demostrar que el empleo de celdas de confinamientos permite un aumento en el soporte de carga. El mecanismo de resistencia al cizalle o corte por confinamiento que proporciona las paredes de la celda al relleno compactado proporciona ese efecto. (Fig. 01).
En estos estudios, se llegó a evidenciar que el soporte de carga se ve influenciado por cuatro factores importantes:
La altura de la celda.
El diámetro medio de celda.
La presión lateral generada por el peso de la rueda de un vehículo.
La capacidad de fricción de las paredes de la celda.
Asumiendo estos cuatro factores, se realizó un análisis comparativo estimativo para poder demostrar el comportamiento del soporte de carga con los distintos tipos de celdas, para eso se consideró:
Una subrasante con un CBR = 3%
El material de relleno se estimó con un CBR=80%
La presión actuante correspondiente a una rueda de 9.1 Ton a una presión de inflado de 80 psi.
Con esto valores, y para propósitos comparativos, se consideró un Método Elástico básico, basado en Boussinesq, y la apreciación de un medio continúo para el cálculo de esfuerzos. Esta metodología se realizó para varios tipos de celdas TECWEB, mostrados en la Fig. 01, y se comparó contra la capacidad de carga del suelo sin confinamiento. De los resultados obtenidos se tuvo el siguiente cuadro:
Se puede apreciar que, en todos los casos, el soporte de carga confinado con celdas mejora el comportamiento de un suelo sin confinamiento. Por otro lado, se demuestra que, para aberturas y alturas distintas de celdas, se puede llegar a comportamientos muy similares en lo que respecta a mejoras de la capacidad de carga, lo cual es de mucho beneficio, ya que podríamos tener mejoras económicas en los proyectos por las diferencias de costos que hay entre una y otra celda.
Un comentario adicional, se podría indicar que las mejoras de soporte disminuyen en la medida que aumente el CBR de la subrasante y aumentan cuando más inapropiado es el CBR de la subrasante. Esto señala una mejor performance del TECWEB cuando los terrenos sobre los que se construyen son de baja calidad de soporte.