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EL PROBLEMA
Sarasota, Florida está ubicado en el oeste de la costa peninsular
de Florida. Es una área llana, con taludes naturales con
relación menor 1:2.000. Como se espera, el drenaje es pobre.
Consecuentemente el nivel de agua está muy cercano a la superficie
del piso durante la mayor parte del año. El sitio de elevación
de proyecto está a 6.1 m encima del nivel del mar.
El Departamento de Protección al Ambiente (DPA) ha establecido
reglas extensas al considerar construcciones de rellenos. El Código
de Administración de Florida (CAF) contiene criterios de
diseño específicos para compuestos y sistemas de impermeabilizante
de doble sintético.
También incluidos están los requerimientos del mantenimiento
del sistema de impermeabilizante para temporadas de alto nivel de
agua en el suelo para proteger los componentes del impermeabilizante
de los efectos dañinos y potenciales de las presiones hidrostáticas
fluctuantes.
Las características físicas del proyecto, asociadas
a los requerimientos de regulación, marcan que el área
completa del impermeabilizante para el Nuevo relleno es construida
encima de la elevación de terreno natural. Esto requiere
de la excavación de largos hoyos en el sitio, mas de 3 millones
de metros cúbicos de relleno de suelo para construir un camino
de acceso y elevar el área de relleno por encima de la elevación
de terreno natural.
Para reducir las cantidades de relleno requerido así como
los costos de construcción de las instalaciones, la cantidad
de talud usada para el sistema de drenaje necesitó ser reducida.
El mínimo diseño de talud permitido por la Subdirección
D Federal de regulaciones de relleno para el sistema de drenaje
principal es 2%.
El tamaño de cada célula de relleno también
tiene que ser minimizado para reducir los costos de construcción
y operación.
Temprano en el proceso de diseño, se tomo la decisión
de eliminar penetraciones del sistema de impermeabilizante por el
uso de bombas de pozo en cada célula de relleno. Las bombas
de pozo removerían lixiviados desde el punto bajo de cada
célula continuamente. De esta forma cada célula podría
tener una bomba de pozo y accesorios relacionados. Para la primer
fase de 24 hectáreas se deseó usar 5 células
para limitar los costos de construcción y futuras operaciones.
Para conocer estos requerimientos, cada célula necesitó
un ancho de célula de 120 m.
Esto resulto en una longitud de 60 m en la capa de drenaje del talud
de cada lado de la célula a la colección lateral.
Una longitud de 60 m en la capa de drenaje en el talud es considerada
la máxima para los propósitos prácticos de
diseño.
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LA SOLUCIÓN
Para conseguir el diseño de relleno con mayor relación
costo-efectividad para la construcción inicial a través
de una operación de largo plazo, el criterio principal de
diseño se transforma en la máxima longitud de talud
y un ángulo mínimo. Para cumplir con ésta disposición,
se requirió una eficiente capa de drenaje tal que el criterio
de diseño de la FDEP para la cabeza permitida en el impermeabilizante
pueda ser encontrada. El diseño original menciona un sistema
de doble geored biplanar.
Una evaluación a conducido a demostrar que la red de drenaje
triplanar pudiera exceder los requerimientos de diseño por
un factor de dos, incluso cuando las variables de largo termino
que pudieran restringir el flujo fueran consideradas. Hay un asunto
considerable con respecto al desempeño actual del sistema
de doble geored debido a la calidad de instalación. Koerner
and Hwu (1989) discuten el problema de la reorientación de
las dos capas tal que estas puedan plegarse una con la otra.
Esta condición pudiera ocurrir si los paneles no están
alineados adecuadamente durante la construcción. El resultado
de esta condición pudiera ser una gran reducción en
la capacidad de flujo para el sistema. Otra importante consideración
en el uso de dobles georedes es la baja fricción entre las
dos capas. Por las razones anteriores este proyecto utilizó
una sola capa de geored triplanar en ves de dos capas de geored
bi-capa.
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Complejo del depósito de residuos sólidos
en una típica sección de impermeabilizante |
CONCLUSIONES
El diseño original para este relleno en Florida mencionó
el uso de dos capas de una geored convencional para drenaje en el
Sistema de Remoción y Recolección de lixiviados en
orden de cumplir con los requerimientos de este. Después
de una evaluación extensiva, el ingeniero descubrió
que dos capas de geored tradicional podían ser reemplazadas
por una capa de TENAX TENDRAIN.
TENAX TENDRAIN es un geocompuesto de alto flujo triplanar capaz
de reemplazar las dos capas de geored tradicional. El uso de la
geored triplanar simplifica los campos de construcción, minimiza
los potenciales problemas de construcción causados por el
uso de dos georedes para drenaje y produce una capa de drenaje eficiente
de lixivados y una componente critica en el sistema de impermeabilizante
total. Los geocompuestos triplanar tienen una estructura con costillas
verticales delgadas, estas costillas incrementan significativamente
la resistencia a la compresión y la fuerza de tensión
de la geored.
Las costillas verticales están además soportadas por
costillas planas inclinadas que reducen intrusiones dentro del canal
de flujo. La geored triplanar tiene ambos mecanismos y ventajas
hidráulicas sobre las típicas georedes, como la capacidad
de flujo del suelo con a altas cargas normales, altas fuerzas de
compresión y altas fuerzas de tensión. Altas fuerzas
de tensión en la geored son una ventaja adicional especialmente
cuando la geored es colocada en taludes empinados.
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