UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES

JUSTIFICACIN DEL TEMA

Los suelos compresibles de baja capacidad portante, representan un problema serio, no slo durante el proceso de construccin de terraplenes sino a lo largo de su vida til.Teniendo en cuenta la magnitud de los proyectos que involucran el empleo de terraplenes, (carreteras, vas frreas, aproximaciones a puentes, proteccin de tuberas, etc.) debemos considerar los costos de mantenimiento y operacin que genera el reparar las grandes deformaciones involucradas en este tipo de obras.Por lo que para iniciar realizaremos el clculo del terrapln con una base lo suficientemente amplia para distribuir los esfuerzos de las cargas vivas y su propio peso, esto conlleva a ser un proceso iterativo. Para garantizar la estabilidad del terrapln utilizaremos factores de seguridad necesarios que producirn asentamientos controlables dentro de periodos aceptables, para ofreces una obra de buena calidad y estimar la magnitud de las labores de reparacin y mantenimiento. Si no fuese posible el dimensionamiento del terrapln se utilizar alternativas que implican el encarecimiento de la obra como la instalacin de pilotes u otras estructuras rgidas, o el empleo de materiales de aligeramiento como cenizas, madera, basura o trozos de caucho.El costo ecolgico es tambin bastante alto debido a los grandes volmenes de materia de relleno a explotar y en ocasiones no es comn en la zona, lo que involucra el transporte a grandes distancias, es necesario considerar el efecto constructivo, en el volumen del material transportado, se ve disminuido por la compactacin en capas, haciendo menos efectivo el costo del transporte, as como la dependencia del estado del tiempo, y de la disponibilidad de la maquinaria y los equipos en la zona.

OBJETIVOS

Dar a conocer en nuestro medio las bondades del material y el uso de bloques del poliestireno expandido, para su empleo en terraplenes construidos sobre suelos blandos como medio de transmisin de cargas generadas por el paso vehicular.Analizar y justificar el empleo de bloques de poliestireno expandido como sistema de construccin en terraplenes.Evaluar la funcionalidad del poliestireno expandido en suelos de baja resistencia.Comparar las especificaciones tcnicas del poliestireno expandido con el material comercializado en nuestro pas.

APLICACIN DEL TECNOPOR EN TERRAPLENES POLIESTIRENO EXPANDIDO (EPS) SOBRE SUELOS BLANDOSANTECEDENTES:La tcnica de los rellenos livianos, empleando como ncleo el bloque rgido de EPS, se desarroll a mediados de los aos 60 en Noruega y Dinamarca por las excelentes calidades de aislamiento trmico que este material presenta. Sin embargo su uso se fue extendiendo en diversas aplicaciones geotcnicas. Hasta lograr grandes avances en el desarrollo de obras de ingeniera sobre suelos blandos, las cuales eran deficientes en su ejecucin con los materiales convencionales.Actualmente los pases en los que existe reglamento para utilizar este mtodo y donde cuentan con la suficiente experiencia: EEUU Dinamarca Noruega Malasia Inglaterra AlemaniaLas aplicaciones ms comunes: Rellenos livianos sobre suelos blandos

Disminucin de cargas sobre box culverts y otras estructuras rgidas

(Los box culvert son elementos verstiles que pueden ser utilizados para conduccin de fluidos, puentes, tneles de servicio, paso subterrneo y transporte de material, entre otros, y que requieren de facilidad y rapidez en la instalacin cuando el tiempo de ejecucin de obra es limitado o en condiciones difciles de excavacin.) Disminucin de asentamientos de rellenos de estribos Reparacin de vas en zonas de Laderas IMPORTANCIA:La utilizacin del bloque de Poliestireno Expandido- (EPS) es numerosas tanto en decoraciones como material constructivo debido a las extraordinarias cualidades y propiedades que presenta, entre las que se destacan: Baja Densidad Buena resistencia al esfuerzo cortante Buena resistencia al esfuerzo a la compresin Relacin de Poisson casi nula Buena Rigidez Excelentes comportamientos a largo plazo Buenas caractersticas bajo cargas cclicas Auto-extinguibilidad Facilidad de manejo Excelente aislante trmico Casi nula su influencia sobre el medio ambiente Su ligereza Su adecuado comportamiento frente al agua y resistencia a la difusin del vapor de agua Su versatilidad en forma y prestaciones que se concretan en una amplia gama

Nuestro estudio sobre la aplicacin de relleno sobre suelos blandos se basa en equilibrar las cargas de un terrapln reemplazando el material de relleno muy pesado por geo-bloques de EPS, procurando que nicamente el peso de la estructura de pavimento acte sobre el terreno blando.DEFINICION TECNICA DEL MATERIAL EPS: "Material plstico celular y rgido fabricado a partir del moldeo de perlas pre expandidas de poliestireno, que presenta una estructura celular cerrada y rellena de aire". El poliestirenoes unplsticoque se obtiene por unprocesodenominadopolimerizacin, que consiste en la unin de muchas molculas pequeas para lograr molculas muy grandes. La sustancia obtenida es unpolmeroy los compuestos sencillos de los que se obtienen se llamanmonmeros. Fue obtenido por primera vez enAlemaniapor la I.G. Faberindustrie, en el ao 1930. Es un slido vtreo por debajo de 100 C; por encima de estatemperaturaes procesable y puede drsele mltiples formas.

Este material es conocido tambin como Tecnopor o Corcho Blanco. Se ha empleado desde los aos 60. Existen ventajas que avalan su empleo 1. Econmicamente: abaratamiento del costo 2. Tcnicamente: Minimiza los problemas de consolidacionesEn los clculos de estabilidad se adopta: medio=100 kg/m3 flotaciones=40 kg/m3

VISTA MICROSCOPICA DEL EPSEl comportamiento tenso - deformaciones es el de un material elastoplstico. Prcticamente nulo.

Las deformaciones diferidas no son importantes no suele sobrepasar 0.2% por ao. Existe EPS resistente al fuego de extincin pero el material ms corriente no lo es.CARACTERSTICAS DEL EPS: Muy bajo peso y excepcional ligereza; para fines de construccin su densidad oscila de los 7 a los 110 kg/m3. Resistencia mecnica. Resistencia qumica.

Aislante acstico.

Facilidad de conformado, permite el moldeo o mecanizacin para adaptarse a cualquier forma donde deba ser colocado.

El poliestireno expandido es reutilizable al 100% para formar bloques del mismo material y tambin es reciclable a fin de fabricar materias primas para otra clase de productos.

CARACTERSTICAS DE UN DISEO DE CARRETERAS: Los bloques de EPS suelen ser proyectados con una dimensin mnima de 0.50m, con objeto de disminuir el nmero de juntas. Bloques de 0.5*1.0*2.5-3.0 son frecuentes en los rellenos de EPS. La posicin de los bloques de EPS dentro del relleno general depende del espesor mnimo de las capas de pavimentoCarreteras de trfico ligero (0 100 v/da) 35 cmCarreteras de trfico medio (100 10.000v/da) 45 cmCarreteras de trfico intenso > 10.000 v/da 60 cm El terreno de apoyo debe ser material bueno o sobre el suelo de cimentacin se coloca una capa de arena o material granular de d= 10 15 cm de espesor. El recubrimiento lateral de proteccin de los bloques con suelos convencionales de componente arcillosa debe ser como mnimo de 0.25 m, siendo frecuente 0.50 m. Se recomienda la colocacin de una losa extendida de hormign de 0.10 m de espesor con una armadura ligera centrada, la cual tiene como objetivo proteger de escorrentas. En el caso de no proyectarse la losa de hormign, cubrir los bloques de EPS con algn tipo de lmina impermeabiliza dora.

En el sector de la construccin, tanto en la edificacin como en las obras deingeniera civil, nos encontramos con numerosas aplicaciones del Poliestireno Expandido-EPS. Placas y paneles de aislamiento termo-acstico, casetones y bovedillas para forjados, moldes de encofrado, juntas de dilatacin, elementos decorativos interiores, bloques de EPS para dotar de ligereza a terraplenes de carreteras, pantanales flotantes, islas artificiales, etc. Esta extensa presencia se debe a las extraordinarias cualidades y propiedades de este material entre las que destacan su elevada capacidad de aislamiento trmico, su ligereza, sus propiedades deresistenciamecnica, su adecuadocomportamientofrente alaguay resistencia a la difusin del vapor de agua y, en comparacin con otros materiales, su versatilidad en forma yprestacionesque se concretan en una amplia gama.La utilizacin del EPS en la construccin aporta adems beneficios medioambientales principalmente derivados de sufuncinde aislante trmico y por la utilizacin de un material que lleva implcito un bajoconsumoderecursosmateriales y energticos.

CARACTERITICA GEOFOAM:

Densidad Comportamiento mecnico: RESITENCIA A LA COMPRENCION FLUENCIAS A LA COMPRESIN RESIATENCIA A LA FLEXION Comportamiento qumico Impermeabilidad Comportamiento biolgico

CONSTRUCCIN DE TERRAPLENES CON EPS LA Construccin De Un Terrapln Normal Rellenos Aliviados

Aplicacin De Terraplenes Con Bloques De EPS (Geofoam)El sistema consiste en disminuir los asentamientos sobre terrenos blandos, adems controlar las cargas aplicadas sobre el terreno de cimentacin para no producir falla del mismo Situacin Del Terreno

La plataforma ha sufrido asentamiento

Planteamiento de terrapln y vistas de falla

Conformacin De Terrapln Con EPS

Terrapln Del Sector Replanteado

COSTOS:El tamao de los bloques es generalmente de 2,0m *1,0m *1,0m. Otras dimensiones de los bloques son posibles pero comercialmente son estas las dimensiones que se producen en nuestro pas y tienen un costo de 80 dlares.CONCEPCIN DE LAS NORMAS:El presente volumen se presenta en trminos mandatarios. Esto significa que no se pretende analizar y detallar los fundamentos de stas normas. Siendo los valores sealados aqu, norma que no puede ser transgredida sin la autorizacin expresa del MTC.Las presentes normas, no son un texto de ingeniera de caminos, se limitan a fijar las pautas que deben seguirse para el diseo de carreteras. Han sido concebidas de forma tal, que ante la importancia y servicio de las carreteras que demanda el pas ya la necesidad de adaptarlas al creciente incremento del trfico, obliguen a una peridica y continua actualizacin y mejoramiento, con el aporte de los profesionales dedicados al diseo, construccin y supervisin de obras viales.El anlisis y detalle de los fundamentos de sta norma, se presenta en el volumen siguiente referido a la Gua de Diseo.

CLASIFICACIN DE RED VIAL Seccin 101:Clasificacin de las Carreteras segn su Funcin

CLASIFICACIN SEGN CONDICIONES OROGRFICAS CARRETERAS TIPO 1Permite a los vehculos pesados mantener aproximadamente la misma velocidad que la de los vehculos ligeros. La inclinacin transversal del terreno, normal al eje de la va, es menor o igual a 10%.CARRETERAS TIPO 2Es la combinacin de alineamiento horizontal y vertical que obliga a los vehculos pesados a reducir sus velocidades significativamente por debajo de las de los vehculos de pasajeros, sin ocasionar el que aquellos operen a velocidades sostenidas en rampa por un intervalo de tiempo largo. La inclinacin transversal del terreno, normal al eje de la va, vara entre 10 y 50%. CARRETERAS TIPO 3

Es la combinacin de alineamiento horizontal y vertical que obliga a los vehculos pesados a reducir a velocidad sostenida en rampa durante distancias considerables o a intervalos frecuentes. La inclinacin transversal del terreno, normal al eje de la va, vara entre 50 y 100%. CARRETERAS TIPO 4Es la combinacin de alineamiento horizontal y vertical que obliga a los vehculos pesados a operar a menores velocidades sostenidas en rampa que aquellas a las que operan en terreno montaoso, para distancias significativas o a intervalos muy frecuentes. La inclinacin transversal del terreno, normal al eje de la va, es mayor de 100%.

Datos de los ensayos de laboratorio practicados

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERA CIVIL