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1. GGEEOOMMAALLLLAASS
HUANCAYO-PERÚ
2011
CÁTEDRA : INGENIERÍADE CIMENTACIONES
CATEDRÁTICO : Ing. BETTY CONCORI
INTEGRANTES :
BARRIENTOS CHILQUILLO MONICA
CASIA BOZA, JUAN
GAMION FABIAN JHON
POMAANCASI EDISON
PILAR
SEMESTRE : IX

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CURSO: INGENIERÍA DE CIMENTACIONES
GEOMALLAS
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GGEEOOMMAALLLLAASS
IINNTTRROODDUUCCCCIIÓÓNN
Existen diversos métodos para aumentar la capacidad de carga de suelos blandos. Uno
de estos, antiguo y todavía efectivo, consiste en reforzar el suelo mediante confinamiento
lateral de las partículas de material y aumentar su resistencia a la tensión. Tradicionalmente
estos efectos se obtenían usando ramas trenzadas o colocando troncos de forma
perpendicular.
La tecnología actual, permite el uso de productos sintéticos diseñados específicamente
para obtener el mismo efecto de confinamiento lateral y resistencia a la tensión, como pueden
ser las geomallas bi-orientadas o bi-direccionales.
GGEENNEERRAALLIIDDAADDEESS
Las geomallas son estructuras unidimensionales o bidimensionales elaboradas a base
de polímeros, que están conformadas por una red regular de costillas conectadas de forma
integrada por extrusión, con aberturas de suficiente tamaño para permitir la trabazón del suelo,
piedra u otro material geotécnico circundante.
La principal función de las geomallas es indiscutiblemente el refuerzo; el uso del tipo de
geomalla está ligado a la dirección en que los esfuerzos se transmiten en la estructura, por
ejemplo, en aplicaciones tales como muros en suelo reforzado o en terraplenes, se utilizan las
geomallas mono-orientadas que son geomallas con una resistencia y rigidez mayor en el
sentido longitudinal que en el transversal. Mientras, que en estructuras en que la disipación de
los esfuerzos se realiza de forma aleatoria y en todas las direcciones, como por ejemplo
estructuras de pavimento o cimentaciones superficiales, se utilizan geomallas bi-orientadas o
bi-direccionales las cuales no tienen una diferencia considerable frente a sus propiedades en
los dos sentidos de la grilla.
Las geomallas generan un incremento en la resistencia al corte del suelo. Durante la
aplicación de una carga normal al suelo, este es compactado de manera que se produzca una
interacción entre las capas de suelo que rodean la geomalla. Con estas condiciones, se
requerirá una carga considerablemente mayor para producir un movimiento en el suelo. El
compuesto suelo-geomalla reduce la resistencia al movimiento, por lo tanto, el uso de las
geomallas produce una condición de cohesión, inclusive en materiales granulares. El
compuesto combina la resistencia a la compresión del suelo con la tensión de la geomalla, para
crear un sistema que presenta una mayor rigidez y estabilidad que un suelo sin ningún

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GEOMALLAS
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elemento que soporte estos esfuerzos. La capacidad que tiene la geomalla para distribuir las
fuerzas sobre su superficie incrementan las características de resistencia contra los
desplazamientos de la estructura durante el sometimiento de esta a cargas tanto estáticas
como dinámicas.
DDEEFFIINNIICCIIÓÓNN
Son materiales Geosintéticos que tienen una apariencia de mallas o redes
abierta. Su principal aplicación es el refuerzo de suelos. Son estructuras
tridimensionales pero con la característica de ser mono o bi-orientadas.
CCLLAASSIIFFIICCAACCIIÓÓNN
a. Según su proceso de fabricación: soldadas, tejidas o extruidas.
a.1. Las geomallas soldadas son generalmente fabricadas con hilos o tiras
multifilamento de poliéster recubierto de un polímero que protege al material principal
de la acción del ambiente (rayos UV principalmente) y cuyas costillas están unidas a
través de termofusión. Generalmente logran resistencias muy superiores al resto de las
geomallas.
a.2. Las geomallas extruidas son fabricadas en polipropileno o polietileno de alta
densidad a través de la perforación de láminas de estos materiales lo que genera
arreglos muy estables en su conformación.
a.3. Las geomallas tejidas están fabricadas con hilos o tiras multifilamento de
poliéster recubiertas de un polímero protector (PVC normalmente) al igual que las
soldadas, pero se conforman entrelazando los filamentos en arreglos perpendiculares
en maquinas similares a telares, su ventaja radica en que el entrelazado genera puntos
de falla menores que las demás geomallas.
b. Por su aplicación o modo de uso en los proyectos de ingeniería se pueden dividir
b.1. Geomalla Unidireccional o Mono-
Orientadas.- Las geomallas mono-orientadas, son
estructuras bi- dimensionales producidas de
polietileno de alta densidad (HDPE) utilizando un
proceso de extrusión seguido de un estiramiento
mono-direccional.

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GEOMALLAS
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Este proceso permite obtener una estructura monolítica con una distribución uniforme
de largas aberturas elípticas, desarrollando así gran fuerza a la tensión y gran módulo de
tensión en la dirección longitudinal. La estructura de este tipo de geomallas provee un sistema
de trabazón óptimo con el suelo especialmente de tipo granular. (Ver Figura 1.3). Este tipo de
geomallas coextruídas de HDPE, son totalmente inertes a las condiciones químicas o
biológicas que se presentan normalmente en el suelo, poseen gran resistencia a los esfuerzos
de tensión, soportando hasta 160KN/m aproximadamente. Esto, con la capacidad del suelo de
absorber los esfuerzos de compresión, da como resultado el concepto de estructura en suelo
reforzado, similar al concepto del concreto y el acero de refuerzo.
Geomalla Bidireccional o Bi-Orientadas.- Este tipo
de geomallas son estructuras bi-dimensionales
fabricadas de polipropileno, químicamente inertes y
con características uniformes y homogéneas,
producidas mediante un proceso de extrusión y luego
estiradas de forma longitudinal y transversal.
Este proceso genera una estructura de
distribución uniforme de espacios rectangulares de alta resistencia a la tensión en ambas
direcciones y un alto módulo de elasticidad. Así mismo, la estructura de la geomalla permite
una óptima trabazón con el suelo.
Este tipo de geomallas coextruídas se componen de elementos y nudos rígidos que proveen un
gran confinamiento. Son particularmente efectivas para reforzar estructuras de pavimentos
rígidos y flexibles. (Ver Figura 1.4).
PPRROOCCEESSOO DDEE FFAABBRRIICCAACCIIÓÓNN
Para el caso de las geomallas en polietileno y polipropileno, el proceso de
fabricación es el mismo. Inicialmente se tienen láminas del material en el
que se realizan unas perforaciones, cuadradas o elípticas, de forma
uniforme y controlada sobre toda la lámina, según el caso la lámina
perforada recibe un estiramiento en una o dos direcciones, el cual se realiza
a temperaturas y esfuerzos controlados para evitar la fractura del material
mientras que se orientan las moléculas en el sentido de la elongación.
En el proceso intervienen variables como el peso molecular, la
distribución de este, entre otras, pero el más importante es la tasa a la que
se produce el proceso de elongación.

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El desarrollo que se ha tenido en la técnica de fabricación de este material, ha dado como
resultado no solo el incremento en los módulos y la resistencia del material sino que a su vez
ha desarrollado una relación del 100% entre el esfuerzo en los nodos y la resistencia a la
tensión de las costillas, garantizando un excelente comportamiento del sistema en el tiempo.
FFUUNNCCIIOONNEESS YY AAPPLLIICCAACCIIOONNEESS
El uso de las geomallas coextruídas bi-orientadas y mono-orientadas, en diferentes
campos de aplicación se define básicamente por su función de refuerzo. Esta función se realiza
cuando la geomalla inicia un trabajo de resistencia a la tensión complementado con un
trabazón de agregados en presencia de diferentes tipos de materiales.
Las principales aplicaciones de las geomallas coextruídas mono-orientadas se
enuncian a continuación:
 Refuerzo de muros y taludes.
 Refuerzo de terraplenes con taludes pronunciados y diques.
 Estabilización de suelos blandos.
 Reparación de deslizamientos.
 Ampliación de cresta de taludes.
 Reparación de cortes en taludes.
 Estribos, muros y aletas de puentes.
 Muros vegetados o recubiertos con concreto.
Las principales aplicaciones de las geomallas coextruídas bi–direccionales se enuncian
a continuación:
 Terraplenes para caminos y vías férreas.
 Refuerzo en bases de caminos pavimentados y no pavimentados.
 Refuerzo en estructuras de pavimento de pistas de aterrizaje en aeropuertos.
 Refuerzo debajo del balasto de las vías de ferrocarril.
 Como sistema de contención sobre rocas fisuradas.
El principal criterio de escogencia del tipo de geomalla es básicamente estudiando
como se generan y trasmiten los esfuerzos a lo largo de la estructura a reforzar, por ejemplo en
muros en suelo reforzado, sabemos que los esfuerzos principales están en una sola dirección
debido a la presión lateral de tierras que el suelo retenido ejerce sobre la estructura. Mientras
que para refuerzo en estructuras de pavimento, los esfuerzos verticales generados por el
tráfico, son disipadas en varias direcciones, por lo que el diseño de la geomalla para realizar el

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refuerzo debe tener las mismas propiedades mecánicas tanto en el sentido longitudinal como
en el transversal.
PPRROOPPIIEEDDAADDEESS DDEE LLAASS GGEEOOMMAALLLLAASS
Las propiedades requeridas de la Geomalla para el refuerzo de cimentaciones
deben estar en función de la gradación del material granular, de las condiciones
geomecánicas del suelo de fundación y de las cargas aplicadas.
GEOMALLAS BI-DIRECCIONALES
Poseen resistencia a la tensión en el sentido de su fabricación (a lo largo de los rollos) y
también en el sentido transversal al anterior.
Las Geomallas Bi-axiales permiten incrementar la capacidad portante del suelo de soporte de
la estructura, disminuir los desplazamientos horizontales, verticales y los asentamientos
diferenciales, aunque no se debe considerar una disminución de los asentamientos por
consolidación primaria y secundaria.
Las Geomallas Biaxiales funcionan mediante mecanismos de interacción con el suelo y los
agregados, que les permiten tomar parte de los esfuerzos inducidos durante la construcción,
mediante fuerzas de tensión que se desarrollan en el plano del material.
Por ello, las propiedades principales de las Geomallas Biaxiales, directamente relacionadas con
sus diversas aplicaciones, son:
 Tamaño de aberturas
 Rigidez a la flexión
 Estabilidad de Aberturas
 Módulo de Tensión
 Resistencia a la Tensión
GEOMALLAS UNIDIRECCIONALES
Que poseen resistencia a la tensión únicamente en el sentido de fabricación.
Dado que las Geomallas Uniaxiales se utilizan en estructuras cuyo comportamiento debe
garantizarse por lapsos muy largos (de hasta 100 años), sus propiedades relevantes son:
- Resistencia a la Tensión
- Resistencia a Largo Plazo Bajo Carga Sostenida

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- Coeficiente de Fricción en contacto con el suelo que refuerza
- Resistencia al Daño Mecánico
- Resistencia a ataque químico y biológico
PROPIEDADES DE RESISTENCIA
PROPIEDADES FISICAS

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GEOMALLAS
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UUSSOO YY AAPPLLIICCAACCIIÓÓNN DDEE GGEEOOMMAALLLLAASS
Geomallas son geosinteticos conformadas por fibras de hilos de poliéster de alta tenacidad,
entrelazadas mediante tejido para formar mallas con aberturas uniformes y gran resistencia
biaxial.
ESTABILIZACIÓN DE SUELOS DE SUBRASANTE Y CAPAS GRANULARES CON
GEOMALLAS
Las geomallas son utilizadas como elemento de refuerzo
dado que:
• Restringen el desplazamiento del material granular
ante la aplicación de la carga.
• Mejoran la capacidad de distribución vertical de
esfuerzos.
• Permiten la construcción de pavimentos sobre
subrasantes blandas compresibles.
Las características de las geomallas que justifican estas
aplicaciones son:
� Alta relación resistencia a la tensión – deformación.
� Alta estabilidad mecánica a través del tiempo.
� Baja susceptibilidad al daño por instalación.
� Reciclabilidad.

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MUROS DE CONTENCIÓN TALUDES DE ALTA PENDIENTE Y TERRAPLENES EN SUELO
MECÁNICAMENTE ESTABILIZADO
El principio de funcionamiento de este sistema se basa en el hecho que la tira de geosintético
actúa como un anclaje que soporta la cara del talud, principio que tiene fundamento en la
interacción de éste con el material granular. Por lo tanto, es fundamental garantizar las
características del material granular, el tensionamiento del geosintético y la compacidad de
cada una de las capas que conforman el muro.
El muro o talud debe contar con un sistema de captación y manejo tanto de aguas superficiales
como subterráneas, a fin de garantizar la estabilidad del muro y la condición mecánica del
relleno compactado.

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PAVIMENTACIÓN Y REHABILITACIÓN DE PAVIMENTOS
DESCRIPCIÓN DEL MATERIAL
Las geomallas se caracterizan por:
� Presentar una alta relación resistencia a la
Tensión – deformación.
� Sus fibras e intersecciones admiten la presión
del agregado sin deteriorarse y son suficientemente
fuertes y estables para permitir la penetración de
las partículas a través de sus aberturas.
� Resisten las altas temperaturas. (Punto de
ablandamiento superior a 240o C).
� Tienen afinidad con el asfalto. Presentan baja
susceptibilidad al daño por instalación.
� No alteran la reciclabilidad del concreto asfáltico.
� Pueden utilizarse con mezclas asfálticas en caliente o en frío.
FUNCIONES Y APLICACIONES
Las geomallas funcionan como elementos de refuerzo en la
parte inferior de la capa de concreto asfáltico, en forma
similar a lo que sucede con el acero de refuerzo en una losa
de concreto hidráulico.
La geomalla se adhiere por ambas caras al concreto asfáltico
y permite el contacto directo de los materiales asfálticos a
través de sus aberturas, quedando las capas
estructuralmente ligadas. Por lo anterior, son utilizadas como
refuerzo de carpetas asfálticas dado que:
� Absorben y distribuyen los esfuerzos de tensión que
ocurren en el plano inferior de la carpeta asfáltica.
� Aumentan la capacidad de soportar cargas dinámicas y el comportamiento a la fatiga.
� Retardan la aparición de grietas asociadas al reflejo de discontinuidades en la superficie
del pavimento existente.
� Extienden los intervalos entre mantenimientos periódicos.

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EEJJEEMMPPLLOO DDEE DDIISSEEÑÑOO::
Para la construcción de la vía Lomo Largo – Puerto Lleras entre el tramo K2 + 350 y K3 + 600,
los ingenieros consultores del proyecto elaboraron el siguiente diseño de la estructura de
pavimento, con base a los datos recolectados en el lugar. La estructura recomendada para la
construcción de la vía en el tramo mencionado es la siguiente.
Debido a que existe alta demanda de los materiales de construcción en la zona del proyecto, a
la fecha pactada para la ejecución del proyecto, no hay disponibilidad de la cantidad de
material requerida para la construcción de la vía, por lo que se requiere de alguna solución
técnica y económicamente viable con la cual se disminuya la cantidad de material procedente
de canteras con el fin de reducir el espesor total de la estructura, sin alterar el desempeño y
calidad de la vía.
Como solución se plantea la posibilidad de emplear geomalla para obtener estas
disminuciones.
1. Cálculo del número estructural según metodología AASHTO de la estructura inicial
entregada por los diseñadores del proyecto.
Utilizando la ecuación y con los valores dados en el enunciado, se obtiene el número
estructural de la estructura original o sin refuerzo. Los espesores de cada capa deben
manejarse en pulgadas.
𝑆𝑁 = 𝑎1 𝐷1 + 𝑎2 𝐷2 𝑚2 + 𝑎3 𝐷3 𝑚3
𝑆𝑁 = 0.40 𝑥 2.76 + 0.16 𝑥 7.87 𝑥 1.00 + 0.11 𝑥 19.69 𝑥 1.00
𝑆𝑁 = 4.53
2. Cálculo de la estructura sustituyendo la base granular.
Una vez calculado el número estructural inicial, se realiza una sustitución de la base granular
por subbase granular, determinando espesores equivalentes obteniendo el mismo valor
numérico del número estructural inicial. Este nuevo espesor se denomina 𝐷3’.

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𝑆𝑁 = 4.53
𝑆𝑁 = 𝑎1 𝐷 1 + 𝑎3 𝐷3 ’𝑚3
4.53 = 0.40 𝑥 2.76 + 0.11 𝑥 𝐷3’ 𝑥 1.00
𝐷3’ =
4.53 – 0.40 𝑥 2.76
0.11 𝑥 1.00
𝐷3 ’ = 31.15 𝑝𝑢𝑙𝑔
𝐷3’ = 79.11 𝑐𝑚 𝑦 80.00 𝑐𝑚
3. Cálculo del nuevo espesor de la capa de subbase con refuerzo
Empleando una geomalla de 20 𝐾𝑁/𝑚 (Tipo A), en este caso aportado por la geomalla LBO
202 para una subrasante con 𝐶𝐵𝑅 = 2%, se obtiene de la Figura un valor de LCR o coeficiente
de aporte de la geomalla a la capa granular de la estructura de:
𝐿𝐶𝑅 = 1.39
Para incluir el aporte de la geomalla dentro de la estructura de pavimento y obtener una
disminución de espesor, se bebe mantener constante a través de los cálculos realizados el
valor inicial del número estructural.
𝑆𝑁𝑟 = 𝑆𝑁
𝑆𝑁𝑟 = 4.53
A continuación se realiza el cálculo del nuevo espesor de la capa granular con el refuerzo
incluido como parte integral de la estructura según la ecuación.
𝑆𝑁𝑟 = 𝑎1 𝐷1 + 𝑎3 𝐿𝐶𝑅 𝐷3 𝑚3
𝐷3𝑟 =
𝑆𝑁𝑟 – 𝑎1 𝐷1
𝑎3 𝐿𝐶𝑅 𝑚3
𝐷3𝑟 =
4.53 – 0.40 𝑥 2.76
0.11 𝑥 1.39 𝑥 1.00
𝐷 = 22.41 𝑝𝑢𝑙𝑔 𝑦 57 𝑐𝑚
4. Cálculo del aporte estructural de la capa reforzada.
Una vez hallado el nuevo espesor de la capa granular, por la utilización de la geomalla, se
calcula el número estructural de la misma.
𝑎3 𝑥 𝐷3𝑟 𝑥 𝑚3 = 0.11 𝑥 22.41 𝑥 1.00 = 2.47
5. Cálculo de nuevos espesores de base y subbase granular.
Como la estructura seguirá manteniendo la misma conformación de materiales de base y
subbase, se deben calcular los nuevos espesores de dichas capas en función del número
estructural de la capa de subbase obtenido en el paso anterior y con sus coeficientes de capa
respectivos.
SNGR = a2 x D2r x m2 + a3 x D3r x m3
2.47 = 0.16 x D2r x 1.00 + 0.11 x D3r x 1.00
Debido a que se tienen dos incógnitas y una sola ecuación, se debe realizar un proceso de
iteración para obtener unos espesores de capa razonables para la estructura. Para el espesor
de la base granular no se recomienda que este valor se encuentre por debajo de los 15 cm o 6
pulgadas. Para la solución del problema, se deja constante el espesor de la base granular, que

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para este caso se emplea el espesor mínimo recomendado de 15 cm y se despeja de la
ecuación el espesor de la subbase granular.
SNGR = a2 x D2r x m2 + a3 x D3r x m3
D2r = 6 pulg = 15.00 cm
D3r = 13.73 pulg = 35.00 cm
6. Verificación del aporte estructural con los nuevos espesores de capa de material granular e
inclusión de geomalla.
Para que la estructura sea constructivamente viable, los espesores calculados por lo general
son modificados para facilitar su proceso constructivo. Es por eso que se debe verificar que la
variación de estos no altere el desempeño de la estructura, por lo que el número estructural de
las capas granulares con respecto al paso 4, debe ser en lo posible iguales.
0.16 x 5.90 x 1.00 + 0.11 x 13.78 = 2.46 y 2.47 O. K
7. Análisis de la disminución de espesor debido a la inclusión de la geomalla biaxial.
Espesor de la estructura reducido
Base granular: 5 cm
Subbase granular: 15 cm
Espesor total reducido de la estructura: 20 cm
Según el ejemplo anterior, las geomallascoextruídas funcionan como material de refuerzo, en
este caso su aporte a la estructura generó una reducción en los espesores de material
granular.
El ingeniero diseñador debe tener en cuenta todas las posibilidades de diseño que se puedan
generar con la inclusión del refuerzo y escoger la más viable tanto económica como

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constructivamente posible, en el caso mostrado se redujeron los espesores de material
granular. Para cualquiera de los casos de estudio, se deben realizar los cálculos teniendo en
cuenta la experiencia del ingeniero, sin dejar a un lado el estudio y conocimiento de los
materiales que se emplearan para la construcción de la estructura.