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  Control de la erosión - Drenaje    

Sistema de cubierta del relleno sanitario en el depósito de basura de Cerro Maggiore, Milán Italia

 

 

Relleno sanitario: Vista general del sitio

Relleno sanitario: Vista general del sitio

 

PRODUCTOS:

Geocompuesto TENAX TNT 600

Geomanta reforzada TENAX MULTIMAT 110/R

 

Localización:

Cerro Maggiore (MI), 1996

Propietario:

SIMEC SPA Milano

Proyectista:

SIMEC SPA Milano

Contratista:

TENAX SpA, Gamma Verde SpA, CO.GE.TI. SpA

 

 

Problema

Una vez que el depósito de basura de Cerro Maggiore llegó al final de su vida útil, se hizo necesario diseñar la cobertura del sistema (capping) lo que era complicado debido a la geometría del sitio.

Un sistema de cobertura es diseñado para garantizar la impermeabilidad de los taludes laterales, permitiendo la ventilación apropiada, con un adecuado sistema de drenaje en la parte superior para impedir infiltraciones de agua, y cubierta vegetal que minimice el impacto ambiental y proteja la membrana geosintética. El perfil del relleno era particularmente largo (60 m) inclinado (entre 20° and 37°), en 3 diferentes secciones de 20 m separadas con bermas horizontales con anchos variables entre 2.5 y 5.0 m.

 

 

Solución

El talud se impermeabilizó utilizando un geocompuesto de bentonita (GCL), que equivalía a 1 m de arcilla con una permeabilidad de 10-12 m/s (alternativamente geomembranas poliméricas habían sido utilizadas).

Es esencial proteger el sistema impermeable contra cortes mecánicos y daños que pueden ocurrir tanto en la compactación de varias capas de suelo que cubren los desechos así como durante el anclado del sistema de cubierta a las bermas superiores. Esta protección se consigue utilizando un geocompuesto tanto arriba como abajo del sistema impermeable y cubriéndolo todo con un espesor mínimo de 0.20 m de suelo superficial (ver dibujo de sección transversal).


Para obtener una capa de ventilación de gas (debajo del GCL) y drenaje de agua de lluvia (arriba del GCL), se seleccionó el geocompuesto TENAX TNT 600 por su alta capacidad de drenaje y resistencia a la compresión a largo plazo. Este producto es una combinación de una geored TENAX CE (con funciones de drenaje y distribución de cargas) y 2 capas de geotextil no tejido (acción filtrante) fijadas con calor a la red de drenaje.

El geocompuesto TENAX TNT ofrece un sistema completo filtro-drenaje-protección. El geotextil actúa como un filtro del geocompuesto que impide la intrusión de partículas de suelo en el sistema drenante además de evitar la pérdida de material en la parte superior. De esta manera se garantiza un flujo hidráulico a largo plazo.

Una capa de geocompuesto se instaló debajo del GCL para permitir la ventilación del biogas evitando excesivas presiones por acumulación de este y posibles explosiones.
El geocompuesto en la parte superior del GCL permitía el filtrado de agua de lluvia, el cual, de entrar en contacto con el geocompuesto de bentonita, reduciría drásticamente la resistencias al corte (ángulo de fricción) entre el suelo y el GCL. El agua en exceso produce presiones y pérdida de resistencia al corte pudiendo provocar un deslizamiento de graves consecuencias.


La selección de una geored producida con polímeros de polietileno de alta densidad HDPE, que son altamente estables, se recomienda debido a la naturaleza químicamente agresiva de los lixiviados de los desechos urbanos. Los parámetros de diseño fueron un gradiente hidráulico de 0.5 (i=0.5) para una pendiente promedio de 26°.
La distancia entre los puntos de colección hidráulica fue de alrededor de 20 m y se colocó un relleno de 0.20 m sobre la cubierta equivalente aproximadamente a 3 Kpa. Con estos parámetros de entrada, y obteniendo una distribución típica de la precipitación en la zona, se estableció que un flujo hidráulico de 1.00 E-04 m3/s/m se requería para tener un adecuado factor de seguridad.

Así, el geocompuesto TENAX TNT se seleccionó ya que cumplía con los requerimientos, tal como se muestra en la gráfica de flujos hidráulicos adjunta. Adicionalmente, se realizó un análisis de estabilidad, concluyendo que era necesario utilizar, por arriba del geocompuesto, una geomanta reforzada para retener el suelo, debido a sus propiedades de tensión y a su alta trabazón (interlocking) con el material colocado.

El diseño siguió los principios de estabilidad a largo plazo, capaz de funcionar aun en períodos de lluvias prolongados, además de considerar la protección para el crecimiento del pasto en pendientes pronunciadas.


Los diseñadores seleccionaron TENAX MULTIMAT 110 R, que es una geomanta tridimensional compuesta de geomallas extruídas y bi-orientadas, con una geomalla de polyester de alta tenacidad como refuerzo adicional. La geomanta es capaz de soportar cargas de tensión por largos períodos y permite distribuir los esfuerzos y minimizar la erosión superficial.

 

Suelo de relleno en las geomantas TENAX MULTIMAT 110R

Suelo de relleno en las geomantas TENAX MULTIMAT 110R

 

Cubierta del relleno

Cubierta del relleno
1: Geocompuesto TENAX para drenaje de agua de lluvia
2: Geocompuestos TENAX para drenaje de biogas

 

Pendiente del relleno después de la instalación de la geomanta y colocación del suelo de cobertura

Pendiente del relleno después de la instalación de la geomanta y colocación del suelo de cobertura

 

Conclusiones

La sección de la cobertura final fue, empezando por debajo (ver dibujo):

  • Geocompuesto para recolección de biogas: TENAX TNT 600;
  • Geocompuesto de bentonita, GCL para impermeabilización;
  • Geocompuesto para drenaje de agua superficial: TENAX TNT 600;
  • Geomanta tridimensional reforzada: TENAX MULTIMAT 110 R;
  • 0.20 m de espesor de suelo superficial hidrosembrado.

Este proyecto comprobó que:

  • El uso de geocompuestos TENAX TNT (tanto para drenaje de biogas como de agua superficial por lluvia) proporciona a los ingenieros la oportunidad de diseñar taludes pronunciados y de grandes longitudes, sobre sistemas impermeables de caras lisas, que hubieran sido imposibles usando técnicas tradicionales, tales como capas de grava y/o arena que son mas costosas de instalar y requieren factores de seguridad mas altos;

  • Para asegurar una adecuada estabilidad de la capa de suelo superficial importado para vegetación, es necesario añadir un geosintético de refuerzo como la geomanta reforzada tridimensional TENAX MULTIMAT 110 R

Procedimiento de instalación de geosintéticos

En referencia al dibujo adjunto de una sección transversal típica, después de excavar la zanja de anclaje con sección de 0.50m x 0.50m, el geocompuesto para drenaje del biogas se instaló y conectó al sistema de ventilación. Posteriormente el GCL y geocompuesto para drenaje del agua superficial se instalaron en la pendiente.

 

El sistema completo de geosintéticos se fijó usando anclas de 0.60 mts de largo espaciadas cada 2.0 mts. La membrana GCL se instaló con un traslape de 0.20m. El geocompuesto arriba de la membrana se conectó a un drenaje a base de tubo perforado que se instaló adentro de la zanja de anclaje según sección tipo. Finalmente la geomanta se colocó en la zanja de anclaje y posteriormente se rellenó con material granular compactado.

 

El mismo material granular se colocó y compactó usando un rodillo vibratorio a una profundidad de 1.0 m en la parte superior de la berma. Una capa de 0.,20m de suelo superficial orgánico se colocó cuidadosamente en los taludes terminados y fue ligeramente compactado. Para evitar la erosión previa al desarrollo de vegetación, biomantas con fibra de coco se instalaron y se les aplicó hidrosiembra.

 

Análisis de estabilidad de los taludes

La división de geosintéticos de TENAX SpA realizó el análisis de estabilidad de los taludes para la cubierta del relleno. El diseño evaluó la geometría de la cubierta y todos los coeficientes de resistencia al corte en las interfaces de los distintos materiales usados en la instalación.

 

 

 

 

 

 

Aplicaciones:

Control de la erosión

Cubierta de rellenos sanitarios


Drenaje

Drenaje de rellenos

Ventilación de gas en rellenos (LFG)

Captación de aqua superficial y sistema de evacuación (SWCR)

 

Sección esquemática

 

 

Sección esquemática típica: Detalle de la zanja de anclaje y de la disposición de geosintéticos

 
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